JP5909085B2 - Touch sensor - Google Patents

Touch sensor Download PDF

Info

Publication number
JP5909085B2
JP5909085B2 JP2011260820A JP2011260820A JP5909085B2 JP 5909085 B2 JP5909085 B2 JP 5909085B2 JP 2011260820 A JP2011260820 A JP 2011260820A JP 2011260820 A JP2011260820 A JP 2011260820A JP 5909085 B2 JP5909085 B2 JP 5909085B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
contact
electrodes
detected
touch sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011260820A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013114502A (en
Inventor
哲夫 徳留
哲夫 徳留
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
U-SHINLTD.
Original Assignee
U-SHINLTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by U-SHINLTD. filed Critical U-SHINLTD.
Priority to JP2011260820A priority Critical patent/JP5909085B2/en
Publication of JP2013114502A publication Critical patent/JP2013114502A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5909085B2 publication Critical patent/JP5909085B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、電極の静電容量の変化によって人が電極に接触したことを検出するタッチ式センサに関するものである。   The present invention relates to a touch sensor that detects that a person has touched an electrode due to a change in capacitance of the electrode.

例えば車両のエアコンやオーディオ等の各種機器を静電容量式のタッチ式センサによって制御するようにした構成が例えば特許文献1において提案されている。この構成によれば、操作者の指の移動軌跡をタッチ式センサによって読み取り、その移動軌跡がどの操作パターンにマッチングするかを判定し、操作パターンにマッチングする操作内容に基づいて各種機器を制御することが行われている。   For example, Patent Document 1 proposes a configuration in which various devices such as a vehicle air conditioner and an audio are controlled by a capacitive touch sensor. According to this configuration, the movement trajectory of the operator's finger is read by the touch sensor, it is determined to which operation pattern the movement trajectory matches, and various devices are controlled based on the operation content matching the operation pattern. Things have been done.

特開2009−129171号公報JP 2009-129171 A

しかしながら、特許文献1において提案されている構成においては、操作面を大きく取る必要があるとともに、操作パターンを記憶する制御回路が必要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がある。このため、高価な装置が必要であるとともに、操作も煩雑なものとなって操作者の負担が増加し、汎用として容易に設置することができないという問題があった。   However, in the configuration proposed in Patent Document 1, it is necessary to take a large operation surface, a control circuit for storing the operation pattern is required, and the operator needs to store the operation pattern. . For this reason, there is a problem that an expensive apparatus is required and the operation is complicated, increasing the burden on the operator and cannot be easily installed as a general purpose.

特に、車両のステアリングホイールにタッチ式センサを設ける場合には、設置面積が狭いため、大きな操作部を設けてしまうと、それが運転者のステアリング操作の邪魔になってしまう。又、運転をしながらの操作となるため、運転者が指を大きく動かすことが困難であり、単純な操作動作に限定されることから、大きな操作装置を設けて種々の操作パターンで各種機器を制御する必要性が低い。   In particular, when a touch sensor is provided on the steering wheel of a vehicle, the installation area is small. Therefore, if a large operation unit is provided, this may interfere with the driver's steering operation. In addition, since the operation is performed while driving, it is difficult for the driver to move his / her finger greatly, and the operation is limited to simple operation operations. Therefore, a large operation device is provided so that various devices can be operated in various operation patterns. Less need to control.

一方、運転者には車両の運転をしながらのスイッチ操作が必要となるため、タッチ式センサの操作面を目視することなく運転者の意思に沿った速い処理を行うことが望まれる。   On the other hand, since it is necessary for the driver to perform a switch operation while driving the vehicle, it is desired to perform a quick process in accordance with the driver's intention without observing the operation surface of the touch sensor.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電極の接触感度を高く保持したまま、照明構造を簡単に構成することができるとともに、製造コストを低く抑えることができるタッチ式センサを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is that the illumination structure can be easily configured while keeping the contact sensitivity of the electrodes high, and the manufacturing cost can be kept low. It is to provide a touch sensor.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる3種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設け
前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係を順次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
Detecting means for detecting that a plurality of electrodes are in contact and outputting a detection signal for each electrode;
In the touch type sensor provided with the contact determination means for determining which electrode is in contact or not in accordance with the detection signal,
Three of the electrode capacitance that Do different repeatedly arranged in the same order, the contact determination unit first contacts is a start electrode sensed electrode by an electrode in contact with the start electrode and the next is detected Provided with an operation input determination means for determining the operation direction according to the positional relationship ,
The operation input determination means is set when a contact to the start electrode is not detected and a contact to another electrode is detected after the electrode first detected to be contact is used as a start electrode. The start electrode is reset, and the electrode in which contact is detected next is set as a new start electrode, and the operation mode is determined by sequentially determining the positional relationship between the start electrode and the electrode in which contact is detected next. characterized in that the.

請求項記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the invention according to the first SL placement, the detection means, when the contact from the contact to start the electrodes is detected to the other electrode in a predetermined time is not detected, It is characterized in that contact detection in all the electrodes is invalidated, and when contact with the electrode is detected again thereafter, that electrode is used as a start electrode.

請求項1記載の発明によれば、同じ種類の電極を同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極を触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。   According to the first aspect of the present invention, the electrodes of the same type are repeatedly arranged in the same order, and the electrode at which contact is first detected is used as the start electrode, and the position between the start electrode and the electrode at which contact is detected next is determined. Because the operation direction is determined by the relationship, the operation mode can be detected by the same operation regardless of which electrode is touched, and the operation according to the operator's intention can be performed without looking at the operation surface with a simple structure. It can be performed accurately and quickly. Since the control circuit for storing the operation pattern is not required and the operator does not need to store the operation pattern, the structure is simplified and the burden on the operator is reduced.

又、請求項記載の発明によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、操作者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。
In addition, according to the first aspect of the present invention, it is possible to identify the electrode to be watched by changing the start electrode as needed, and to easily and quickly determine the moving direction of the operator's finger. Can be determined.

請求項記載の発明によれば、スタート電極への接触があってから、他の電極への接触が所定時間以上なかったときには、操作者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサの不用意な誤作動を防ぐことができる。
According to the second aspect of the present invention, when there is no contact with the other electrode for a predetermined time or more after contact with the start electrode, it is determined that the contact is not intended by the operator and the operation is canceled. Thus, inadvertent malfunction of the touch sensor can be prevented.

(a),(b)は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the electrode of the touch-type sensor which concerns on this invention. 本発明に係るタッチ式センサの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the touch-type sensor which concerns on this invention. (a),(b)は本発明に係るタッチ式センサの電極への非接触時と接触時の出力変化を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the output change at the time of the non-contact to the electrode of the touch-type sensor which concerns on this invention, and a contact. 本発明に係るタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement of the touch-type sensor which concerns on this invention.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1(a),(b)は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図であり、本発明に係るタッチ式センサ1は、機械的なプッシュスイッチであるモード選択スイッチ2の周囲に、図1(a)に示すように静電容量が異なる3種類の電極A,B,Cを同じ順序(下から電極A,B,Cの順)に3組、計9個放射状に配置して構成されている。又、別の構成として、図1(b)に示すように、モード選択スイッチ2の近傍に、静電容量が異なる3種類の計7個の電極A,B,Cを同じ順序(下から電極A,B,Cの順)に上下方向に配置しても良い。ここで、タッチ式センサ1を例えば車両のステアリングホイールに設置する場合、モード選択スイッチはオーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等の被制御装置の制御モード(オーディオモード、エアコンモード、ナビゲーションモード等)を選択するスイッチであり、オーディオモードでは選曲や音量の調整、エアコンモードでは温度や風量の調整、ナビゲーションモードではメニューの選択等がタッチ式センサ1の操作によってなされる。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing examples of electrode arrangement of a touch sensor according to the present invention. The touch sensor 1 according to the present invention includes a mode selection switch 2 that is a mechanical push switch. As shown in FIG. 1 (a), three sets of three types of electrodes A, B, and C having different capacitances are arranged in the same order (from the bottom in the order of electrodes A, B, and C), for a total of nine pieces. It is arranged and configured. As another configuration, as shown in FIG. 1B, a total of seven electrodes A, B, and C having different capacitances are arranged in the same order (electrodes from the bottom) in the vicinity of the mode selection switch 2. You may arrange | position in the up-down direction in order of A, B, and C). Here, when the touch sensor 1 is installed on a steering wheel of a vehicle, for example, the mode selection switch 2 selects a control mode (audio mode, air conditioner mode, navigation mode, etc.) of a controlled device such as an audio system, an air conditioner, and a navigation system. In the audio mode, music selection and volume adjustment, in the air conditioner mode temperature and air volume adjustment, in the navigation mode menu selection, and the like are performed by operating the touch sensor 1.

次に、本発明に係るタッチ式センサ1の回路構成を図2に基づいて以下に説明する。   Next, a circuit configuration of the touch sensor 1 according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図2は本発明に係るタッチ式センサの回路構成図であり、本発明に係るタッチ式センサ1は、互いに異なる静電容量を有する3種類の電極A,B,Cと、周期的な方形波から成る作動信号を出力してこれを抵抗R3,R5,R9を介して電極A,B,Cにそれぞれ入力する発振器としての機能を有するマイコン(マイクロコンピュータ)3と、直流電源電圧Vccを分割するように直列に接続された抵抗R1,R2と、各電極A,B,Cの出力電圧と抵抗R1とR2との間のa点の電位(基準電圧)Va とを比較して電極A,B,Cの出力電圧の方が基準電圧Vaよりもが高ければOFFして所定の電圧を出力し、電極A,B,C出力電圧の方が基準電圧Vaよりも低ければONして所定の出力電圧を出力しないコンパレータ4,5,6と、これらのコンパレータ4〜6の出力をそれぞれ積分する積分回路7,8,9等を備えている。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of the touch sensor according to the present invention. The touch sensor 1 according to the present invention includes three types of electrodes A, B, and C having different capacitances and a periodic square wave. A microcomputer (microcomputer) 3 having a function as an oscillator which outputs an operation signal consisting of the above and inputs it to electrodes A, B and C via resistors R3, R5 and R9, and a DC power supply voltage Vcc are divided. Thus, the resistances R1 and R2 connected in series, the output voltage of each of the electrodes A, B and C and the potential (reference voltage) Va at the point a between the resistances R1 and R2 are compared to compare the electrodes A and B. , C is turned off if the output voltage is higher than the reference voltage Va, and a predetermined voltage is output. If the output voltages of the electrodes A, B, C are lower than the reference voltage Va , the output is turned on. Comparators 4, 5, and 6 that do not output voltage; Integration circuits 7, 8, 9, etc. for integrating the outputs of these comparators 4-6 are provided.

尚、本実施の形態では、電極A〜Cが有する静電容量がそれぞれ異なるように設定しているが、電極A〜Cからの出力は、それぞれマイコン3への別々の入力ポートに接続する構成としているため、入力ポートを判別することによって、どの電極A〜Cからの入力信号であるかを判定しても良い。その場合には、電極A,Bは同じ静電容量を有する同じ電極で構成することができる。
In the present embodiment, the electrostatic capacitance of the electrode A~C are set to be different each, the output from the electrode A~C is connected to separate input ports to each microcomputer 3 configuration Therefore, it may be determined which electrode A to C the input signal is by determining the input port. In that case, the electrodes A and B can be composed of the same electrode having the same capacitance.

上記マイコン3は制御部を構成するものであって、このマイコン3は、電極A,B,C が接触されたことを検知し、その電極A,B,Cへの接触状態に応じて被制御装置を制御するための制御信号を出力する。そのため、このマイコン3には、前記検知信号に応じてどの電極A〜Cが接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段3aと、該接触判定手段3aによって電極A,B,Cへの接触が検知されたときに、電極A,B,Cの何れの検知信号であるかを判定し、電極A,B,Cの接触順序や接触時間により、操作入力モード(本実施形態では、アップ操作又はダウン操作)を決定する操作入力判定手段3cと、前記モード選択スイッチ2の操作に応じて被制御装置の操作入力モードを決定する制御モード判定手段3dと、操作入力判定手段3cによって決定される操作入力モードと、制御モード判定手段3dによって決定される被制御装置(オーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等)の制御機能に対する操作入力モードが記憶された記憶部3bが内蔵されている。
The microcomputer 3 constitutes a control unit. The microcomputer 3 detects that the electrodes A, B, and C are in contact with each other, and is controlled according to the contact state with the electrodes A, B, and C. A control signal for controlling the apparatus is output. For this reason, the microcomputer 3 has contact determination means 3a for determining which electrodes A to C are in contact with each other according to the detection signal, and electrodes A, B, and C by the contact determination means 3a. when the contact is detected on the electrodes a, B, determines how many Re detection signals and C, the electrodes a, B, by contact order and the contact time and C, the operation input mode (in this embodiment Then, the operation input determining means 3c for determining the up operation or the down operation), the control mode determining means 3d for determining the operation input mode of the controlled device in accordance with the operation of the mode selection switch 2, and the operation input determining means 3c. And the operation input mode for the control function of the controlled device (audio, air conditioner, navigation system, etc.) determined by the control mode determination means 3d. There storage unit 3b which is stored are built.

尚、マイコン3には前記モード選択スイッチ2が接続されており、マイコンには、このモード選択スイッチからの入力信号があったときに接触判定手段3aに電極A,B,Cへの接触検知を許可する許可手段3eが設けられている。そのため、モード選択スイッチ2からの入力信号は、制御モード判定手段3dと許可手段3eに入力され、許可手段3eからの許可信号に応じて、接触判定手段3aが電極A,B,Cへの接触検知が許可されるようになっている。即ち、モード選択スイッチ2は、接触検知起動スイッチの役割を果たすように構成されている。又、各コンパレータ4〜6の出力部は、抵抗R4,R6,R10を介してマイコン3と抵抗R3,R5,R9の間の接続点b,c,dとそれぞれ接続されている。即ち、各コンパレータ4〜6の出力は、マイコン3と接続されマイコン3の方形波出力をプルアップ電源としている。
The mode selection switch 2 is connected to the microcomputer 3 , and when the microcomputer 3 receives an input signal from the mode selection switch 2 , the contact determination means 3a contacts the electrodes A, B, and C. A permission unit 3e for permitting detection is provided. Therefore, the input signal from the mode selection switch 2 is input to the control mode determination unit 3d and the permission unit 3e, and the contact determination unit 3a contacts the electrodes A, B, and C according to the permission signal from the permission unit 3e. Detection is allowed. That is, the mode selection switch 2 is configured to serve as a contact detection activation switch. The outputs of the comparators 4 to 6 are connected to connection points b, c, d between the microcomputer 3 and the resistors R3, R5, R9 via resistors R4, R6, R10, respectively. That is, the output of each comparator 4-6 is connected to the microcomputer 3, and the square wave output of the microcomputer 3 and the pull-up power supply.

又、許可手段3eの機能を接触判定手段3cに持たせても良く、接触判定手段3cがモード選択スイッチ2からの信号をトリガーとして接触検知を開始する構成としても良い。更に、マイコン3自体をスリープ状態にしておき、モード選択スイッチ2からの入力信号によって、マイコン3が起動するようにしても良い。この場合には、モード選択スイッチ2は、マイコン3の起動スイッチとしての役割を果たすことになる。   Further, the function of the permission unit 3e may be provided to the contact determination unit 3c, and the contact determination unit 3c may be configured to start contact detection using a signal from the mode selection switch 2 as a trigger. Further, the microcomputer 3 itself may be put in a sleep state, and the microcomputer 3 may be activated by an input signal from the mode selection switch 2. In this case, the mode selection switch 2 serves as a start switch for the microcomputer 3.

次に、本発明に係るタッチ式センサ1の検出原理を図3(a),(b)に基づいて以下に説明する。   Next, the detection principle of the touch sensor 1 according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図3(a),(b)は、本発明に係るタッチ式センサ1の電極A,B,Cへの非接触時と接触時の出力変化を示す図であり、電極A〜Cは、その静電容量によって作動電圧を歪ませる。このため、各電極A〜Cからの出力信号は、マイコン3から入力される方形波を歪ませた鋸刃状に近い波形(図3には完全な三角波として図示)の電圧信号となる。   3 (a) and 3 (b) are diagrams showing changes in output when the touch sensor 1 according to the present invention is not in contact with the electrodes A, B, and C and when the electrodes are contacted. The operating voltage is distorted by the capacitance. For this reason, the output signals from the electrodes A to C are voltage signals having a waveform close to a sawtooth shape (shown as a complete triangular wave in FIG. 3) obtained by distorting a square wave input from the microcomputer 3.

コンパレータ4〜6は、電極A〜Cの出力(出力信号)がa点の電圧(基準電圧)Vaよりも高いときだけ電圧を出力する。積分回路7〜9は、コンパレータ4〜6の出力を積分するため、その出力は時間の経過と共に略直線的に上昇し、その勾配はコンパレータ4〜6の出力のデューティ比(ONしている時間の割合)に比例する。   The comparators 4 to 6 output voltages only when the outputs (output signals) of the electrodes A to C are higher than the voltage (reference voltage) Va at the point a. Since the integration circuits 7 to 9 integrate the outputs of the comparators 4 to 6, the output rises substantially linearly with the passage of time, and the gradient thereof is the duty ratio of the outputs of the comparators 4 to 6 (the ON time). Proportion).

而して、マイコン3は、積分回路7〜9が積分を開始してから1msec後の積分回路7〜9の出力電圧をデジタル変換して検出値Vmとして記憶部3bに記憶する。従って、コンパレータ4〜6と積分回路7〜9及びマイコン3は、電極A〜Cの出力信号とa点の基準電圧Vaとの差に応じた検出値Vmを生成する検出回路として機能する。   Thus, the microcomputer 3 digitally converts the output voltages of the integration circuits 7 to 9 after 1 msec from the integration circuits 7 to 9 being integrated, and stores them in the storage unit 3b as the detection value Vm. Accordingly, the comparators 4 to 6, the integration circuits 7 to 9, and the microcomputer 3 function as a detection circuit that generates a detection value Vm corresponding to the difference between the output signals of the electrodes A to C and the reference voltage Va at the point a.

電極A〜Cに操作者の指が接触していないときには、図3(a)に示すように電極A〜Cの出力信号の振幅が比較的大きいため、電極A〜Cの出力信号(出力電圧)が基準電圧Va以上となる時間が比較的長くなる。このため、コンパレータ4〜6の出力電圧のデューティ比が比較的大きく、積分回路9,10の出力電圧の上昇勾配が比較的大きく、1msecの後の電圧が比較的高くなるため、マイコン3が取得する検出値Vmが比較的大きくなる。   When the operator's finger is not in contact with the electrodes A to C, the amplitude of the output signals of the electrodes A to C is relatively large as shown in FIG. ) Is relatively longer than the reference voltage Va. For this reason, the duty ratio of the output voltages of the comparators 4 to 6 is relatively large, the rising gradient of the output voltages of the integrating circuits 9 and 10 is relatively large, and the voltage after 1 msec is relatively high. The detected value Vm to be relatively increased.

すると、マイコン3の判定手段3aは、検出値Vmをマイコン3内の記憶部3bに記憶されている閾値Soと比較し、検出値Vmが閾値So以上となっていれば電極A〜Cに操作者の指が接触していないものと判定し、OFF信号を外部出力する。   Then, the determination means 3a of the microcomputer 3 compares the detection value Vm with the threshold value So stored in the storage unit 3b in the microcomputer 3, and operates the electrodes A to C if the detection value Vm is equal to or greater than the threshold value So. It is determined that the person's finger is not in contact, and an OFF signal is output externally.

他方、電極A〜Cに操作者の指が接触すると、電極A〜Cの静電容量が増加するため、電極A〜Cに操作者の指が接触していない図3(a)に示す場合と比べて、図3(b)に示すように電極A〜Cの出力信号の振幅が小さくなる。このため、電極A〜Cの出力信号が基準電圧Va以上となる時間が短くなり、コンパレータ4〜6の出力電圧のデューティ比が低下し、積分回路7〜9の出力電圧の上昇勾配が小さくなり、1msec後の電圧が低くなるため、マイコン3が取得する検知値Vmが小さくなる。   On the other hand, when the operator's finger contacts the electrodes A to C, the capacitance of the electrodes A to C increases, and therefore the operator's finger does not contact the electrodes A to C as shown in FIG. In comparison with FIG. 3, the amplitudes of the output signals of the electrodes A to C become smaller as shown in FIG. For this reason, the time during which the output signals of the electrodes A to C are equal to or higher than the reference voltage Va is shortened, the duty ratio of the output voltages of the comparators 4 to 6 is reduced, and the rising gradient of the output voltage of the integrating circuits 7 to 9 is reduced. Since the voltage after 1 msec decreases, the detection value Vm acquired by the microcomputer 3 decreases.

すると、マイコン3の接触判定手段3aは、検出値Vmをマイコン3内の記憶部3bに記憶されている閾値Soと比較し、検出値Vmが閾値So以下となったときに電極A〜Cに操作者の指が接触したものと判定し、ON信号を外部出力する。   Then, the contact determination unit 3a of the microcomputer 3 compares the detection value Vm with the threshold value So stored in the storage unit 3b in the microcomputer 3, and when the detection value Vm becomes equal to or less than the threshold value So, the electrodes A to C are applied. It is determined that the operator's finger is in contact, and an ON signal is output externally.

次に、本発明に係るタッチ式センサ1の動作の流れを図4に基づいて以下に説明する。   Next, the flow of the operation of the touch sensor 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.

図4はタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートであり、例えば車両のステアリングホイールに設置されたタッチ式センサ1においては、マイコン3に設けられた接触判定手段3aによって接触が検知されると、操作入力判定手段3cが、最初に接触が検知された電極A,B,Cをスタート電極とし、該スタート電極A,B,Cへの接触が検知されず、且つ、他の電極B,C,Aへの接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極B,C,Aを新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極A,B,Cの位置関係を判定して操作入力モードを決定する。
又、マイコン3は、電極A(B,C)の接触を最初に検知して、スタート電極にとしてから所定時間内に他の電極B(C,A)への接触が検知されない場合には、全ての電極A,B,Cにおける接触検知を無効とし、その後にモード選択スイッチ3が押されて、電極A(B,C)への接触が再度検知されたときに、その電極A(B,C)をスタート電極とするようにしている。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the operation of the touch sensor. For example, in the touch sensor 1 installed on the steering wheel of the vehicle, when contact is detected by the contact determination means 3a provided in the microcomputer 3, The operation input determination means 3c uses the electrodes A, B, and C that are first detected as contacts as the start electrodes, the contact with the start electrodes A, B, and C is not detected, and the other electrodes B, C, and C When contact with A is detected, the start electrode is reset, and the electrodes B, C, and A with which contact is next detected are newly set as start electrodes, and electrode A with which contact is first detected with the start electrode , B and C are determined to determine the operation input mode.
Further, the microcomputer 3 first detects the contact of the electrode A (B, C), and when the contact with the other electrode B (C, A) is not detected within a predetermined time after the contact with the start electrode, When the contact detection on all the electrodes A, B, and C is invalidated and then the mode selection switch 3 is pushed and contact with the electrode A (B, C) is detected again, the electrode A (B, C) is used as a start electrode.

即ち、図4に示すように、タッチ式センサ1の動作がスタートすると(ステップS1)、 初期化が実行され(ステップS2)、先ず、モード選択スイッチ2が運転者によってONされたか否かが判定される(ステップS3)。例えば、更に、モード選択スイッチ2によってオーディオモード、エアコンモード等が選択されたか否かが判定され、例えばエアコンモードが選択された場合には、風量、温度、内外気切替等をモード選択スイッチ2によって選択する。   That is, as shown in FIG. 4, when the operation of the touch sensor 1 is started (step S1), initialization is performed (step S2). First, it is determined whether or not the mode selection switch 2 is turned on by the driver. (Step S3). For example, it is further determined whether or not an audio mode, an air conditioner mode, or the like has been selected by the mode selection switch 2. For example, when the air conditioner mode is selected, the air volume, temperature, inside / outside air switching, and the like are switched by the mode selection switch 2. select.

モード選択スイッチ2が運転者によって押されてONした場合(ステップS3での判定結果がYesである場合)には、アクティブフラグ(モード選択スイッチの○N/OFFを示すフラグ)をONモードに変更し(ステップS4)、タッチ式センサ1の電極A,B,Cへの運転者による接触の検知を開始する(ステップS5)。   When the mode selection switch 2 is turned on by being pushed by the driver (when the determination result in step S3 is Yes), the active flag (flag indicating the mode selection switch ○ N / OFF) is changed to the ON mode. Then, detection of contact by the driver with the electrodes A, B, and C of the touch sensor 1 is started (step S5).

他方、モード選択スイッチ3が運転者によって押されないために該モード検出スイッチ2がOFFである場合(ステップS3での判定結果がNoである場合)には、アクティブフラグがONモードであるか否かが判定され(ステップS6)、アクティブフラグが既にONモードに設定されている場合(ステップS6での判定結果がYesである場合)には、タッチ式センサ1の9個の電極A〜Cへの運転者による接触の検知を開始する(ステップS5)。これに対して、アクティブフラグがOFFモードに設定されている場合(ステップS6での判定結果がNoである場合)には、運転者によってモード選択スイッチ2が1度も押されていないために処理はステップS2に戻る。即ち、モード選択スイッチ3が押されていない状態では、タッチ式センサへの接触がマイコンによって検知されることはない。
On the other hand, when the mode detection switch 2 is OFF because the mode selection switch 3 is not pushed by the driver (when the determination result in Step S3 is No), whether or not the active flag is in the ON mode. Is determined (step S6), and when the active flag is already set to the ON mode (when the determination result in step S6 is Yes), the nine electrodes A to C of the touch sensor 1 are applied. Detection of contact by the driver is started (step S5). On the other hand, when the active flag is set to the OFF mode (when the determination result in Step S6 is No), the process is performed because the mode selection switch 2 has not been pressed by the driver. Returns to step S2. That is, when the mode selection switch 3 is not pressed, the microcomputer 3 does not detect contact with the touch sensor 1 .

タッチ式センサ1の電極A,B,Cへの運転者による接触の検知において、電極A,B,Cの何れか(例えば電極A)に運転者の指が接触したか否かが判定され(ステップS7)、接触が検知された場合(ステップ7での判定結果がYes となり)、次にスタート電極が設定済みであるか否かが判定される(ステップS8)。スタート電極が既に設定されている場合(ステップS8での判定結果がYes)には、逆側の電極(例えば電極B又はC)が運転者によって接触(○N)されたか否かが判定される(ステップS9)。この場合、例えば電極Aの接触が検知された後に逆側の電極B又はCの接触が検知されない場合、400msecが経過すると電極Aをスタート電極とする設定が解除(リセット)され、電極A〜Cの何れかが接触が再度検知された場合に、その検知された電極A〜の何れかがスタート電極として設定される又、スタート電極が未だ設定されていない場合(ステップS8での判定結果がNoである場合)には、その接触が検知された電極(例えば電極B,)がスタート電極として設定される(ステップS10)。
In detection of contact by the driver with the electrodes A, B, and C of the touch sensor 1, it is determined whether or not the driver's finger has touched any of the electrodes A, B, and C (for example, electrode A) ( step S7), and when the contact is detected (the determination in step S 7 is Yes), whether the next start electrode has been set is determined (step S8). When the start electrode has already been set (the determination result in step S8 is Yes), it is determined whether or not the opposite electrode (for example, electrode B or C) has been contacted (O) by the driver. (Step S9). In this case, for example, when the contact of the electrode B or C on the opposite side is not detected after the contact of the electrode A is detected, the setting of the electrode A as the start electrode is canceled (reset) when 400 msec elapses, and the electrodes A to C When contact is detected again, any of the detected electrodes A to C is set as a start electrode . If the start electrode has not been set yet (if the determination result in step S8 is No), the electrode (for example, electrodes B and C ) whose contact has been detected is set as the start electrode (step S10).

最初に接触が検知された電極(電極A)と逆側の電極(電極B,C)の接触が検知された場合(ステップS9での判定結果がYesである場合)には、同じ側の電極A(B,C)が接触(ON)状態にあるか否か、つまり、例えば一方の電極AがONした後にOFFし、他方の電極B又はCがONしたが電極AもONしているか否か、或いは電極A,B,Cが同時に接触(ON)されている(同時押しされているか否か)が判定される(ステップS11)。両電極A,B,Cが同時に接触(ON)状態にある場合(ステップS11での判定結果がYseである場合)には、運転者による操作の方向が確定しないために出力はOFFとなり、スタート電極の設定はキャンセルされる。   When contact between the electrode (electrode A) where contact is first detected and the opposite electrode (electrodes B, C) is detected (when the determination result in step S9 is Yes), the electrode on the same side Whether A (B, C) is in a contact (ON) state, that is, for example, one electrode A is turned on after being turned on, and the other electrode B or C is turned on, but the electrode A is also turned on. Alternatively, it is determined whether the electrodes A, B, and C are simultaneously contacted (ON) (whether or not they are simultaneously pressed) (step S11). When both electrodes A, B, and C are in the contact (ON) state at the same time (when the determination result in step S11 is Yse), the direction of the operation by the driver is not fixed, so the output is turned off and the start The electrode setting is cancelled.

同じ側の電極A(B,C)が接触(○N)状態にない場合(ステップS11での判定結果がNoである場合)には、電極Aがスタート電極で電極Bの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Aから電極Bと移動していれば)アップ(例えば、エアコンの風
量や温度アップ、モード選択では、一方向、例えば上方向へのカーソルの移動)と判定し、逆に電極Aがスタート電極で電極Cの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Aから電極Cへと移動していれば)ダウン(例えば、エアコンの風量や温度ダウン、モード選択では、他方向、例えば下方向へのカーソルの移動)と判定する(ステップS12)。
When the electrodes A (B, C) on the same side are not in the contact (ON) state (when the determination result in Step S11 is No), the electrode A is the start electrode and the electrode B is in contact (ON). If it is detected (if the driver's finger moves from electrode A to electrode B), the cursor moves in one direction, for example, in the upward direction (for example, when the air volume or temperature of the air conditioner is increased or mode is selected) If the electrode A is the start electrode and the contact (ON) of the electrode C is detected (if the driver's finger has moved from the electrode A to the electrode C), for example, the air conditioner In the air volume, temperature reduction, and mode selection, it is determined that the cursor moves in the other direction, for example, downward (step S12).

以下、同様に電極Bがスタート電極で電極Cの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Bから電極Cと移動していれば)アップと判定し、逆に電極Bがスタート電極で電極Aの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Bから電極Aへと移動していれば)ダウンと判定する。更に、電極Cがスタート電極で電極Aの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Cから電極Aと移動していれば)アップと判定し、逆に電極Cがスタート電極で電極Bの接触(ON)を検知した場合には(運転者の指が電極Cから電極Bへと移動していれば)ダウンと判定される。
Similarly, when the electrode B is the start electrode and the contact (ON) of the electrode C is detected, it is determined that the electrode B is up (if the driver's finger moves from the electrode B to the electrode C). When the contact (ON) of the electrode A is detected at the start electrode (if the driver's finger is moving from the electrode B to the electrode A), it is determined that the electrode is down. Furthermore, if the electrode C is the start electrode and contact (ON) of the electrode A is detected (if the driver's finger has moved from the electrode C to the electrode A), it is determined to be up, and conversely the electrode C starts. When the contact (ON) of the electrode B is detected by the electrode (if the driver's finger has moved from the electrode C to the electrode B), it is determined to be down.

そして、その後、スタート電極の設定をリセットし(ステップS13)、処理はステップS2に戻る。この場合、例えば運転者が指を電極A→電極Bと移動させた後、指を離して再び電極A→電極Bと移動させる操作を繰り返した場合には、指を離していたOFF時間が70msec未満の場合には、指の移動は電極A→電極B、電極B→電極Aと判定され、OFF時間が70msec以上の場合には、指の移動は電極A→電極B、電極A→電極Bと判定される。尚、2番目の電極がONした後、そのON状態が維持された場合には、判定した操作方向に連続してアップ又はダウンへと移動するようにしても良い。この場合、徐々にスクロールの速度を高めるようにしても良い。   Thereafter, the setting of the start electrode is reset (step S13), and the process returns to step S2. In this case, for example, when the driver moves the finger from electrode A to electrode B and then repeats the operation of moving the finger from electrode A to electrode B again, the OFF time when the finger is released is 70 msec. If it is less than that, the movement of the finger is determined as electrode A → electrode B, electrode B → electrode A, and when the OFF time is 70 msec or more, the movement of the finger is electrode A → electrode B, electrode A → electrode B. It is determined. If the ON state is maintained after the second electrode is turned ON, the second electrode may be moved up or down continuously in the determined operation direction. In this case, the scrolling speed may be gradually increased.

他方、モード選択スイッチ2が押されても電極A〜Cへの接触が検知されない場合(ステップS7での判定結果がNoである場合)には、スタート電極の設定済みであるか否かが判定され(ステップS14)、スタート電極が設定されている場合(ステップS14での判定結果がYesである場合)にはタイマ作動中であるか否かが判定される(ステップS15)。これに対して、スタート電極が設定されていない場合(ステップS14での判定結果がNoである場合)には、処理はステップS3に戻る。   On the other hand, when contact with the electrodes A to C is not detected even when the mode selection switch 2 is pressed (when the determination result in Step S7 is No), it is determined whether or not the start electrode has been set. When the start electrode is set (when the determination result at step S14 is Yes), it is determined whether or not the timer is operating (step S15). On the other hand, when the start electrode is not set (when the determination result in Step S14 is No), the process returns to Step S3.

スタート電極が設定されていてタイマが作動中である場合(ステップS15での判定結果がYesである場合)には70msec以上の時間が経過したか否かが判定され(ステップS16)、タイマが作動中でない場合(ステップS15での判定結果がNoである場合)にはタイマがスタートされ(ステップS17)、70msec以上の時間が経過したか否かが判定され(ステップS16)。   When the start electrode is set and the timer is operating (when the determination result in step S15 is Yes), it is determined whether or not a time of 70 msec or more has elapsed (step S16), and the timer is activated. If not (if the determination result in step S15 is No), a timer is started (step S17), and it is determined whether a time of 70 msec or more has elapsed (step S16).

70msec以上の時間が経過すると(ステップS16での判定結果がYesであると)、スタート電極の設定がリセットされ(ステップS18)、70msec以上の時間が経過するまでは(ステップS16での判定結果がNoである間は)、処理はステップS3に戻る。   When the time of 70 msec or more has elapsed (when the determination result in Step S16 is Yes), the setting of the start electrode is reset (Step S18), and until the time of 70 msec or more has elapsed (the determination result in Step S16 is If no), the process returns to step S3.

そして、70msec以上の時間が経過してスタート電極の設定がリセットされると(ステップS18)、400msec以上の時間が経過したか否かが判定され(ステップS19)、400msec以上の時間が経過すると(ステップS19での判定結果がYesであると)、アクティブフラグがリセットされ(ステップS20)、400msec以上の時間が経過するまでは(ステップS19での判定結果がNoである間は)、処理はステップS3に戻る。   When the time of 70 msec or more has elapsed and the start electrode setting is reset (step S18), it is determined whether or not the time of 400 msec or more has elapsed (step S19), and when the time of 400 msec or more has elapsed (step S19). If the determination result in Step S19 is Yes), the active flag is reset (Step S20), and the process is performed until the time of 400 msec or more has elapsed (while the determination result in Step S19 is No). Return to S3.

而して、以上のように動作する本実施の係るタッチ式センサ1によれば、同じ種類の電極A〜Cを同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極(例えば電極A)をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極(例えば電極B又はC)との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極A〜Cを触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく運転者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを運転者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。   Thus, according to the touch sensor 1 of the present embodiment that operates as described above, the same type of electrodes A to C are repeatedly arranged in the same order, and an electrode (for example, electrode A) that is first contacted is detected. Is the start electrode, and the operation direction is determined by the positional relationship between the start electrode and the electrode (for example, electrode B or C) with which contact is detected next, so that any electrode A to C can be touched with the same operation. The operation mode can be detected, and the operation according to the driver's intention can be performed accurately and quickly with a simple structure and without viewing the operation surface. In addition to the need for a control circuit for storing the operation pattern, it is not necessary for the driver to store the operation pattern. This simplifies the structure and reduces the burden on the operator.

又、本実施の形態に係るタッチ式センサ1によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、運転者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。

In addition, according to the touch sensor 1 according to the present embodiment, it is possible to identify the electrode to be watched by changing the start electrode as needed, and easily and quickly determine the direction of movement of the driver 's finger. Thus, the operation mode can be determined.

更に、本実施の形態に係るタッチ式センサ1においては、電極A〜Cに接触した後、電極A〜Cの何れにも、所定時間以上接触がないときには、運転者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサ1の不用意な誤作動を防ぐことができるという効果も得られる。   Furthermore, in the touch sensor 1 according to the present embodiment, after contact with the electrodes A to C, when there is no contact with the electrodes A to C for a predetermined time or more, the contact is not intended by the driver. Therefore, the operation is canceled and the operation of the touch sensor 1 can be prevented from being inadvertently malfunctioned.

尚、以上は本発明に係るタッチ式センサ1を車両のステアリングハンドルに設置した形態について説明したが、本発明に係るタッチ式センサ1は、他の任意の部位に設置することができることは勿論である。   In the above description, the touch sensor 1 according to the present invention is installed on the steering handle of the vehicle. However, the touch sensor 1 according to the present invention can be installed at any other part. is there.

1 タッチ式センサ
2 モード選択スイッチ
3 マイコン(制御部〉
3a マイコンの接触判定手段
3b マイコンの記憶部
3c マイコンの操作入力判定手段
3d マイコンの制御モード判定手段
4〜6 コンパレータ
7〜9 積分回路
A〜C 電極
1 Touch sensor 2 Mode selection switch 3 Microcomputer (control unit)
3a Microcomputer contact determination means 3b Microcomputer storage unit 3c Microcomputer operation input determination means 3d Microcomputer control mode determination means 4-6 Comparator 7-9 Integration circuit A-C Electrode

Claims (2)

複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる3種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設け
前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係を順次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とするタッチ式センサ。
Detecting means for detecting that a plurality of electrodes are in contact and outputting a detection signal for each electrode;
In the touch type sensor provided with the contact determination means for determining which electrode is in contact or not in accordance with the detection signal,
Three of the electrode capacitance that Do different repeatedly arranged in the same order, the contact determination unit first contacts is a start electrode sensed electrode by an electrode in contact with the start electrode and the next is detected Provided with an operation input determination means for determining the operation direction according to the positional relationship ,
The operation input determination means is set when a contact to the start electrode is not detected and a contact to another electrode is detected after the electrode first detected to be contact is used as a start electrode. The start electrode is reset, and the electrode in which contact is detected next is set as a new start electrode, and the operation mode is determined by sequentially determining the positional relationship between the start electrode and the electrode in which contact is detected next. A touch sensor characterized by that.
前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする請求項1記載のタッチ式センサ。
The detection means invalidates contact detection in all electrodes when contact with other electrodes is not detected within a predetermined time after contact with the start electrode is detected, and thereafter contact with the electrodes is not performed. Once again detected touch sensor of claim 1 Symbol mounting, characterized in that the electrodes and the start electrode.
JP2011260820A 2011-11-29 2011-11-29 Touch sensor Expired - Fee Related JP5909085B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011260820A JP5909085B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Touch sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011260820A JP5909085B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Touch sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013114502A JP2013114502A (en) 2013-06-10
JP5909085B2 true JP5909085B2 (en) 2016-04-26

Family

ID=48709986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011260820A Expired - Fee Related JP5909085B2 (en) 2011-11-29 2011-11-29 Touch sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5909085B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003173233A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Nec Saitama Ltd Erroneous operation reducing structure of multidirectional key of electronic equipment
JP2004311196A (en) * 2003-04-07 2004-11-04 Alps Electric Co Ltd Input device
JP4721986B2 (en) * 2006-08-25 2011-07-13 京セラ株式会社 Portable electronic device and method for controlling portable electronic device
JP4460592B2 (en) * 2007-08-07 2010-05-12 小島プレス工業株式会社 On-vehicle equipment operation device
JP2012118802A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Canon Inc Information processing apparatus and control method thereof, program and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013114502A (en) 2013-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104136274B (en) For the touch sensible operation device of motor vehicles, and motor vehicles
CN105320379B (en) Touch input device
US9691315B2 (en) Touch-type input device
CN110520831B (en) Touch sensor type electronic device and sensor control method
CN107025029B (en) Touch input device
EP2871557B1 (en) Operation device
JP5517731B2 (en) Capacitance detection circuit having a plurality of detection functions
JP2016129135A (en) Multi-stage switch
US20200225804A1 (en) Input device, touch panel control device, and touch panel control method
US9367169B2 (en) Method, circuit, and system for hover and gesture detection with a touch screen
US9344084B2 (en) Touch sensor
JP5850722B2 (en) Touch sensor
WO2015052887A1 (en) Capacitive switch
WO2015170448A1 (en) Operation device
JP5909085B2 (en) Touch sensor
JP2009217956A (en) Electrostatic input device and electronic equipment
JP5887114B2 (en) Touch sensor
CN113204289B (en) Interface device and information processing device
US11938823B2 (en) Operating unit comprising a touch-sensitive operating area
JP2017167711A (en) Input device, and method and program of controlling the same
JP5817613B2 (en) Input device
JP2012073042A (en) Operation signal generation device and operation signal generating method
JP2017531869A (en) Control device and control method for motor vehicle
US11175782B2 (en) Input control device and input control method
JP6177627B2 (en) Touch operation device and touch operation program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160325

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5909085

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees