JP5939225B2 - Capacitive switch - Google Patents
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Description
本発明は、静電容量の変化に基づき作動する静電容量式スイッチに関する。 The present invention relates to a capacitive switch that operates based on a change in capacitance.
特許文献1には、ユーザの指先で接触操作される複数の操作面を形成する操作プレートと、各々の操作面に対向配置された電極とを備える静電容量式スイッチが開示されている。電極の静電容量は、指先を操作面に接触させることで変化する。そこで、この種の静電容量式スイッチでは、静電容量の変化量が所定の閾値を超えた場合に、接触操作されたと検知する。 Patent Document 1 discloses a capacitive switch that includes an operation plate that forms a plurality of operation surfaces that are touch-operated by a user's fingertips, and electrodes that are arranged to face each operation surface. The capacitance of the electrode changes by bringing the fingertip into contact with the operation surface. Therefore, in this type of capacitance type switch, it is detected that a contact operation has been performed when the amount of change in capacitance exceeds a predetermined threshold.
また、特許文献1には、ユーザが誤って複数の操作面に同時に触れてしまった場合に、ユーザが操作しようとしていた目的の操作面がいずれであるかを、次のように特定している。すなわち、複数の操作面の中でも誤操作される可能性の高い操作面であるほど優先順位を低く設定しておき、複数の操作面について同時に接触が検知されている場合には、優先順位の高い操作面を目的の操作面であると特定している。 Further, Patent Document 1 specifies as to which of the target operation surfaces the user is trying to operate when the user accidentally touches a plurality of operation surfaces at the same time as follows. . In other words, the priority is set lower for the operation surface that is more likely to be erroneously operated among multiple operation surfaces, and when contact is detected on multiple operation surfaces at the same time, the operation with the higher priority is performed. The surface is specified as the target operation surface.
しかしながら、操作プレートとユーザとの位置関係や、ユーザが操作する時の姿勢等に応じて、上記優先順位は変化する。そのため、ユーザが操作しようとしている操作面がいずれであるかを、一律に設定された優先順位にしたがって特定しようとする従来の手法では、精度良く特定するのに限界がある。 However, the priority order changes depending on the positional relationship between the operation plate and the user, the posture when the user operates, and the like. For this reason, the conventional method in which the operation surface that the user is trying to operate is specified according to the uniformly set priority order has a limit in specifying with high accuracy.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザが操作しようとしている操作面がいずれであるかを、精度良く特定できるようにした静電容量式スイッチを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a capacitance type switch that can accurately identify which operation surface the user is trying to operate. is there.
ここに開示される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。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. It should be noted that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later as one aspect, and the technical scope of the present invention It is not limited.
開示された発明のひとつは、操作体(F)により接触操作される複数の操作面(11、12、13、14、15、16)を形成する操作プレート(10)と、操作プレートに対して操作面の反対側に配置される電極(21、22、23、24、25、26)と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出手段(41)と、検出値が所定の閾値(TH)を超えている場合に、該当する操作面に操作体が接触していると判定する接触判定手段(42)と、接触判定手段により接触していると判定されている操作面が同時に複数存在する場合に、複数の操作面のうち目的の操作面がいずれであるかを特定する特定手段(43)と、を備える。 One of the disclosed inventions is an operation plate (10) that forms a plurality of operation surfaces (11, 12, 13, 14, 15, 16) that are operated by contact with the operation body (F), and an operation plate. Detection means for acquiring a detection value corresponding to the amount of change in capacitance generated between the electrode (21, 22, 23, 24, 25, 26) disposed on the opposite side of the operation surface and the operation body and the electrode (41) and contact determination means (42) for determining that the operating body is in contact with the corresponding operation surface when the detected value exceeds a predetermined threshold (TH), and contact determination means (42). And a specifying unit (43) for specifying which of the plurality of operation surfaces is the target operation surface when there are a plurality of operation surfaces determined to be present at the same time.
そして、特定手段は、検出値が最大となっている操作面を第1候補操作面として選出する第1候補選出手段(S13)と、接触していると判定されている複数の操作面の検出値のうち、第1候補操作面の検出値と他の操作面の検出値との差分(ΔV1、ΔV2、ΔV3)を算出する差分算出手段(S14)とを有するとともに、差分が所定値(A)以上であることを条件として、第1候補操作面が目的の操作面であると特定することを特徴とする。 Then, the specifying means detects first operation selecting means (S13) for selecting the operation surface having the maximum detection value as the first candidate operation surface, and detecting a plurality of operation surfaces determined to be in contact with each other. Among the values, there is a difference calculation means (S14) for calculating a difference (ΔV1, ΔV2, ΔV3) between the detection value of the first candidate operation surface and the detection value of the other operation surface, and the difference is a predetermined value (A It is characterized in that the first candidate operation surface is specified as a target operation surface on the condition that it is as described above.
これによれば、静電容量の変化量が最大となっている第1候補操作面といえども、上記差分が十分に大きくない場合には目的の操作面であるとは特定されなくなる。また、上記差分が十分に大きい場合には、静電容量の変化量が最大となっている第1候補操作面が目的の操作面であると特定される。 According to this, even if it is the 1st candidate operation surface where the variation | change_quantity of electrostatic capacitance is the maximum, when the said difference is not large enough, it will not be specified as the target operation surface. Further, when the difference is sufficiently large, the first candidate operation surface having the maximum capacitance change amount is specified as the target operation surface.
例えば、ユーザの操作姿勢が悪いことに起因して、図6に示す状況の如く、目的の操作面である第5スイッチSW5の中心よりもやや上側にずれた位置を接触操作する場合がある。この場合、第2スイッチSW2が第5スイッチSW5と同時に接触検知されることがある。従って、上述した特許文献1記載の手法では、優先順位の高いスイッチを第2スイッチSWと設定すると、その第2スイッチSW2が目的のスイッチであると誤って特定されてしまう。 For example, there is a case where a position shifted slightly above the center of the fifth switch SW5 that is a target operation surface is touch-operated as shown in FIG. In this case, the second switch SW2 may be contact-detected simultaneously with the fifth switch SW5. Therefore, in the method described in Patent Document 1 described above, when a switch having a high priority is set as the second switch SW, the second switch SW2 is erroneously specified as the target switch.
これに対し上記発明によれば、図6の状況であっても、第5スイッチSW5の静電容量変化量が最大となり、かつ、上記差分が所定値以上であれば、第5スイッチSW5が目的のスイッチであると正しく特定される。 On the other hand, according to the above invention, even in the situation of FIG. 6, if the capacitance change amount of the fifth switch SW5 is maximized and the difference is equal to or greater than a predetermined value, the fifth switch SW5 is used. Is correctly identified as a switch.
また、例えば、車両の助手席にいるユーザが操作する場合と、運転席にいるユーザが操作する場合とでは、操作プレートとユーザとの位置関係が異なってくる。そして、上述した特許文献1記載の手法では、操作プレートの右側にユーザが位置することを想定して、左に位置するスイッチSW1、SW4の優先順位を高く設定する場合がある。この設定によれば、第1スイッチSW1に指先を接触させると同時に、手の平が第5スイッチSW5に誤って触れたとしても、第1スイッチSW1が目的のスイッチであると正しく特定される。しかし、図8に示すように操作プレートの左に位置するユーザが第2スイッチSW2を指先で操作する際には、手の平が第4スイッチSW4に誤って触れる場合がある。この場合、優先順位の高い第4スイッチSW4が目的のスイッチであると誤って特定されてしまう。 Further, for example, the positional relationship between the operation plate and the user differs depending on whether the user in the passenger seat of the vehicle operates or the user in the driver seat operates. In the method described in Patent Document 1 described above, the priority order of the switches SW1 and SW4 located on the left may be set high assuming that the user is located on the right side of the operation plate. According to this setting, even if the fingertip is brought into contact with the first switch SW1, the first switch SW1 is correctly specified as the target switch even if the palm of the hand accidentally touches the fifth switch SW5. However, as shown in FIG. 8, when the user located on the left side of the operation plate operates the second switch SW2 with a fingertip, the palm may touch the fourth switch SW4 by mistake. In this case, the fourth switch SW4 having a high priority is erroneously specified as the target switch.
これに対し上記発明によれば、操作プレートの右側および左側のいずれから操作した場合であっても、目的のスイッチの静電容量変化量が最大となり、かつ、上記差分が所定値以上であれば、目的のスイッチが正しく特定される。 On the other hand, according to the above invention, even if the operation plate is operated from either the right side or the left side, the capacitance change amount of the target switch is maximized and the difference is not less than a predetermined value. The target switch is correctly identified.
以上により、上記発明によれば、従来の如く優先順位だけに頼って目的の操作面を特定する場合に比べて、特定手段による特定結果は、操作プレートとユーザとの位置関係やユーザの操作姿勢等の影響を受けにくくなる。よって、ユーザが操作しようとしている操作面がいずれであるかを精度良く特定できるようになる。 As described above, according to the above-described invention, compared with the conventional case where the target operation surface is specified by relying only on the priority order, the specifying result by the specifying means is the positional relationship between the operation plate and the user and the user's operation posture. It becomes difficult to be affected by such as. Therefore, it becomes possible to accurately identify which operation surface the user is trying to operate.
以下に、図面を参照しながら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合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくと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。 A plurality of modes for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
(第1実施形態)
本実施形態に係る静電容量式スイッチは、車両に搭載されており、車両乗員により操作されることを前提としており、車室内のうち、運転席および助手席のいずれの乗員からも操作可能な位置に配置されている。具体的には、各種メータや表示装置が組み付けられたインストルメントパネルに、静電容量式スイッチは組み付けられている。そして、図1および図2に示すように、静電容量式スイッチは、以下に説明する操作プレート10、電極シート20および回路基板30を備えて構成されている。
(First embodiment)
The capacitive switch according to the present embodiment is mounted on a vehicle and is assumed to be operated by a vehicle occupant, and can be operated from either the driver seat or the passenger seat in the passenger compartment. Placed in position. Specifically, a capacitance type switch is assembled to an instrument panel on which various meters and display devices are assembled. As shown in FIGS. 1 and 2, the capacitance type switch includes an
操作プレート10は、樹脂製の板部材であり、ユーザに視認される装飾面10aを形成する。装飾面10aは、複数の操作面11、12、13、14、15、16を有している。これらの操作面11〜16には、操作対象の設定内容を表した文字や記号、図形等が印刷されている。図1に示す例では、操作対象は、車室内を空調する空調装置50であり、例えば、空調装置50の起動、風量設定、温度設定等が上記設定内容の具体例として挙げられる。操作面11〜16をユーザが指先Fで接触操作すると、対応する機器に対して作動を指令する指令信号が出力され、接触操作の内容にしたがって、空調装置50が作動する。
The
操作プレート10のうち装飾面10aの反対側の面には、電極シート20が貼り付けられている。電極シート20は、複数の電極21、22、23、24、25、26を有しており、これらの電極21〜26は樹脂製のシート20aの内部にて保持されている。電極21〜26の各々は、対応する操作面11〜16に対向するように配置されている。
An
電極シート20に対して操作プレート10の反対側には、回路基板30が配置されている。回路基板には、複数の光源31、32、33が実装されており、これらの光源31〜33は、対応する電極21〜26に対向するように配置されている。電極21〜26には、酸化インジウムスズ等の透明電極が採用されている。また、操作プレート10には、透光性を有する樹脂部材が採用されており、操作面11〜16のうち印刷されていない部分が、光源31〜33により透過照明される。なお、装飾面10aのうち操作面11〜16以外の部分には、遮光性を有する塗料が印刷されている。
A
電極21〜26は、静電容量の変化に応じて生じた電圧変化を電気信号として出力する。したがって、操作面11〜16に指先Fを接触させると、静電容量に変化が生じて、電気信号にも変化が生じることとなる。電極21〜26から出力される電気信号は、回路基板30に実装されたマイクロコンピュータ(マイコン40)に入力される。マイコン40は、プログラムを記憶する記憶装置、および記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置を備える。マイコン40は、各種の演算処理を実行することにより、以下に説明する検出手段41、接触判定手段42、特定手段43として機能する。
The
検出手段41は、複数の電極21〜26の各々に対して予め設定された基準電圧と、電気信号として入力された電圧値との差分を、検知レベルとして算出する。上記電気信号の変化量が静電容量に変化量に相当し、上記検知レベルが、特許請求の範囲に記載の検出値に相当する。なお、以下の説明では、操作面11〜16と、各々の操作面11〜16に対応する電極21〜26とをまとめて、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3、第4スイッチSW4、第5スイッチSW5、第6スイッチSW6と記載する。
The detection means 41 calculates a difference between a reference voltage preset for each of the plurality of
接触判定手段42は、複数の電極21〜26の各々に対して検出手段41により取得された検知レベルが、予め設定された所定の閾値THを超えた場合に、該当する操作面のスイッチが、接触を検知されたスイッチ(接触検知スイッチ)であると判定される。
When the detection level acquired by the detection means 41 for each of the plurality of
特定手段43は、接触判定手段42により接触していると判定されている操作面が同時に複数存在する場合に、複数の操作面のうちユーザが操作しようとしている目的の操作面がいずれであるかを特定する。具体的には、後述する図3の処理手順にしたがって、上記特定の処理を実行する。
When there are a plurality of operation surfaces that are determined to be in contact by the
マイコン40は、接触していると判定されている操作面が一つである場合には、その操作面に対応するスイッチに関連付けられた、空調装置50の設定内容を変更する。また、接触していると判定されている操作面が複数存在する場合には、特定手段43により特定されたスイッチに関連付けられた、空調装置50の設定内容を変更する。上記設定の具体例としては、先述した空調装置の起動、風量設定、温度設定等が挙げられる。マイコン40は、上記設定に応じた指令信号を空調装置50に出力し、空調装置50の作動を制御する。
If there is one operation surface that is determined to be in contact, the
なお、静電容量式スイッチは、空調装置50の他にも、オーディオ装置51やナビゲート装置52を操作対象として機能させることもできる。この場合、マイコン40は、静電容量式スイッチによる設定内容に応じた指令信号をオーディオ装置51やナビゲート装置52に出力し、これらの装置51、52の作動を制御する。
In addition to the air conditioner 50, the capacitive switch can function the audio device 51 and the navigation device 52 as an operation target. In this case, the
図3は、マイコン40が所定時間周期で繰り返し実行する処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ステップS10において、検出手段41により検知された接触検知スイッチが存在するか否かを判定する。存在すると判定された場合には、次のステップS11において、接触検知スイッチが複数存在するか否かを判定する。複数は存在しないと判定された場合(S11:NO)にはステップS12に進む。ステップS12では、該当する接触検知スイッチの接触操作を有効に機能させるよう、その接触検知スイッチをオン作動させる。具体的には、その接触検知スイッチに関連付けられた空調装置50の設定内容を変更する。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of processing that the
一方、ユーザの指先Fの接触によって、或いは指先Fが操作面11〜16に近づいたことによって、検出手段41により検出された接触検知スイッチが複数存在すると判定された場合(S11:YES)、ステップS13に進む。ステップS13では、検出手段41により取得された各スイッチSW1〜SW6の検出値を比較し、最大となっている検出値のスイッチを第1候補スイッチとして選出する。なお、ステップS13の処理を実行している時のマイコン40は、特許請求の範囲に記載の「第1候補選出手段」に相当する。
On the other hand, if it is determined that there are a plurality of contact detection switches detected by the detection means 41 due to the contact of the user's fingertip F or because the fingertip F approaches the operation surfaces 11 to 16 (S11: YES), step Proceed to S13. In step S13, the detection values of the switches SW1 to SW6 acquired by the detection means 41 are compared, and the switch with the maximum detection value is selected as the first candidate switch. The
続くステップS14では、検出手段41により取得された各スイッチSW1〜SW6の検出値のうち、第1候補スイッチ以外の他のスイッチの検出値と、第1候補スイッチの検出値との差分を算出する。なお、ステップS14の処理を実行している時のマイコン40は、特許請求の範囲に記載の「差分算出手段」に相当する。
In the subsequent step S14, the difference between the detection values of the switches other than the first candidate switch among the detection values of the switches SW1 to SW6 acquired by the detection means 41 and the detection value of the first candidate switch is calculated. . The
続くステップS15では、ステップS14にて算出した差分が、予め設定された所定値A以上であるか否かを判定する。ステップS15にて差分≧Aであると肯定判定された場合にはステップS16に進む。ステップS16では、ステップS13で選出された第1候補スイッチが、複数存在する接触検知スイッチのうちユーザが操作しようとした目的のスイッチであると特定し、その第1候補スイッチをオン作動させる。なお、第1候補スイッチの操作面は、特許請求の範囲に記載の「第1候補操作面」に相当する。 In subsequent step S15, it is determined whether or not the difference calculated in step S14 is equal to or larger than a predetermined value A set in advance. If an affirmative determination is made in step S15 that the difference is greater than or equal to A, the process proceeds to step S16. In step S16, the first candidate switch selected in step S13 is identified as the target switch that the user tried to operate among the plurality of contact detection switches, and the first candidate switch is turned on. The operation surface of the first candidate switch corresponds to the “first candidate operation surface” recited in the claims.
一方、ステップS15にて差分≧Aではないと否定判定された場合にはステップS17に進む。ステップS17では、複数の接触検知スイッチのうち、第1候補スイッチよりも高い優先順位に設定されたスイッチが存在するか否かを判定する。上記優先順位とは、接触検知スイッチが複数存在した場合に、目的のスイッチである蓋然性の高い順位に設定されている。 On the other hand, if it is determined in step S15 that the difference is not greater than or equal to A, the process proceeds to step S17. In step S17, it is determined whether or not there is a switch set with a higher priority than the first candidate switch among the plurality of contact detection switches. The priority is set to a high probability of being a target switch when there are a plurality of contact detection switches.
例えば、図4に示すように上段に位置するスイッチSW1、SW2、SW3を、操作プレート10の下方から指先Fを伸ばして接触操作する場合には、指先F以外の部分で下段に位置するスイッチSW5に触れてしまうことがある。したがって、上段と下段の両方が接触検知スイッチとして検知されている場合には、上段のスイッチSW1〜SW3を下段のスイッチよりも優先的に、目的のスイッチであると特定することが望ましい。そこで、上段のスイッチSW1〜SW3は下段のスイッチよりも高い優先順位に設定されている。
For example, as shown in FIG. 4, when the switches SW1, SW2, and SW3 located in the upper stage are operated to contact with the fingertip F extended from below the
ステップS17にて高優先順位のスイッチが存在すると肯定判定された場合には、ステップS18に進む。ステップS18では、複数の接触検知スイッチのうち、第1候補スイッチよりも高優先順位のスイッチの中から、第2候補スイッチを選出する。高優先順位のスイッチが複数存在する場合には、検知レベルの高いスイッチを第2候補スイッチとして選出する。 If it is determined in step S17 that a high priority switch exists, the process proceeds to step S18. In step S18, a second candidate switch is selected from among a plurality of contact detection switches having a higher priority than the first candidate switch. When there are a plurality of high priority switches, a switch with a high detection level is selected as the second candidate switch.
続くステップS19では、第1候補スイッチの検出値と第2候補スイッチの検出値との差分、つまりステップS14で算出した差分が、予め設定された所定値B未満であるか否かを判定する。所定値Bは所定値Aよりも小さい値に設定されている。ステップS19にて差分<Bであると肯定判定された場合にはステップS20に進む。ステップS20では、ステップS18で選出された第2候補スイッチが、複数存在する接触検知スイッチのうちユーザが操作しようとした目的のスイッチであると特定し、その第2候補スイッチをオン作動させる。なお、第2候補スイッチの操作面は、特許請求の範囲に記載の「第2候補操作面」に相当する。 In subsequent step S19, it is determined whether or not the difference between the detection value of the first candidate switch and the detection value of the second candidate switch, that is, the difference calculated in step S14 is less than a predetermined value B set in advance. The predetermined value B is set to a value smaller than the predetermined value A. If it is determined in step S19 that the difference is smaller than B, the process proceeds to step S20. In step S20, the second candidate switch selected in step S18 is identified as the target switch that the user tried to operate among the plurality of contact detection switches, and the second candidate switch is turned on. The operation surface of the second candidate switch corresponds to a “second candidate operation surface” recited in the claims.
一方、ステップS19にて差分<Bではないと否定判定された場合にはステップS21に進む。ステップS21では、複数存在する接触検知スイッチのいずれについても上記特定を禁止してオン作動させない。つまり、ユーザが接触操作しているにも拘わらず、オン作動させずに新たな接触操作が為されるまで待機する。 On the other hand, if it is determined in step S19 that the difference is not less than B, the process proceeds to step S21. In step S21, any of the plurality of contact detection switches that are present is prohibited from being turned on by being specified. That is, the user waits until a new contact operation is performed without being turned on even though the user is performing the contact operation.
次に、上述した図3の処理の具体例を、図4、図6および図8のケースのそれぞれについて説明する。 Next, a specific example of the processing of FIG. 3 described above will be described for each of the cases of FIG. 4, FIG. 6, and FIG.
図4の例では、第2スイッチSW2を目的のスイッチとして、第2スイッチSW2の操作面12にユーザは指先Fを置いている。しかし、第5スイッチSW5にも手が触れている状況であり、図5に示すように、第2スイッチSW2および第5スイッチSW5の両方について検知レベルが閾値THを超えている。
In the example of FIG. 4, the user places the fingertip F on the
そして、第5スイッチSW5の方が第2スイッチSW2よりも検知レベルが高いので、図3のステップS13において、第5スイッチSW5が第1候補として選出される。但し、第5スイッチSW5と第2スイッチSW2との検知レベルの差分ΔV1が所定値Aよりも小さいため、ステップS15にて否定判定されて第5スイッチSW5はオン作動しない。また、上記差分ΔV1は所定値B未満であるため、ステップS19にて肯定判定されて第2スイッチSW2がオン作動する。 Since the fifth switch SW5 has a higher detection level than the second switch SW2, the fifth switch SW5 is selected as the first candidate in step S13 of FIG. However, since the difference ΔV1 in the detection level between the fifth switch SW5 and the second switch SW2 is smaller than the predetermined value A, a negative determination is made in step S15, and the fifth switch SW5 is not turned on. Further, since the difference ΔV1 is less than the predetermined value B, an affirmative determination is made in step S19 and the second switch SW2 is turned on.
図6の例では、第5スイッチSW5を目的のスイッチとして、第5スイッチSW5の操作面15にユーザは指先Fを置いている。しかし、第2スイッチSW2にも指先Fが近接している状況であり、図7に示すように、第2スイッチSW2および第5スイッチSW5の両方について検知レベルが閾値THを超えている。
In the example of FIG. 6, the user places the fingertip F on the
そして、第5スイッチSW5の方が第2スイッチSW2よりも検知レベルが高いので、図3のステップS13において、第5スイッチSW5が第1候補として選出される。そして、第5スイッチSW5と第2スイッチSW2との検知レベルの差分ΔV2が所定値Aよりも大きいため、ステップS15にて肯定判定されて第5スイッチSW5がオン作動する。 Since the fifth switch SW5 has a higher detection level than the second switch SW2, the fifth switch SW5 is selected as the first candidate in step S13 of FIG. Since the difference ΔV2 in the detection level between the fifth switch SW5 and the second switch SW2 is greater than the predetermined value A, an affirmative determination is made in step S15 and the fifth switch SW5 is turned on.
図8の例では、第2スイッチSW2を目的のスイッチとして、第2スイッチSW2の操作面12にユーザは指先Fを置いている。しかし、第4スイッチSW4および第5スイッチSW5にも手が触れている状況であり、図9に示すように、第2スイッチSW2、第4スイッチSW4および第5スイッチSW5の各々について検知レベルが閾値THを超えている。
In the example of FIG. 8, the user places the fingertip F on the
そして、第4スイッチSW4の方が第2スイッチSW2よりも検知レベルが高いので、図3のステップS13において、第4スイッチSW4が第1候補として選出される。但し、第4スイッチSW4と第2スイッチSW2との検知レベルの差分ΔV3が所定値Aよりも小さいため、ステップS15にて否定判定されて第4スイッチSW4はオン作動しない。また、上記差分ΔV2は所定値B未満であるため、ステップS19にて肯定判定されて第2スイッチSW2がオン作動する。 Since the fourth switch SW4 has a higher detection level than the second switch SW2, the fourth switch SW4 is selected as the first candidate in step S13 of FIG. However, since the difference ΔV3 in the detection level between the fourth switch SW4 and the second switch SW2 is smaller than the predetermined value A, a negative determination is made in step S15, and the fourth switch SW4 is not turned on. Further, since the difference ΔV2 is less than the predetermined value B, an affirmative determination is made in step S19, and the second switch SW2 is turned on.
なお、第4スイッチSW4と第5スイッチSW5との検知レベルの差分ΔV4は所定値Aよりも大きいが、第2スイッチSW2との差分ΔV3が所定値Aよりも小さいため、ステップS15では否定判定される。要するに、接触検知スイッチのうち第1候補スイッチ以外の他のスイッチが複数存在する場合、全ての他のスイッチに対して差分が所定値Aよりも小さくなっていなければ、ステップS15では否定判定される。 Although the difference ΔV4 in the detection level between the fourth switch SW4 and the fifth switch SW5 is larger than the predetermined value A, the negative determination is made in step S15 because the difference ΔV3 from the second switch SW2 is smaller than the predetermined value A. The In short, when there are a plurality of switches other than the first candidate switch among the contact detection switches, if the difference is not smaller than the predetermined value A with respect to all the other switches, a negative determination is made in step S15. .
以上により、本実施形態によれば、ステップS13による第1候補選出手段は、検出値が最大となっているスイッチを第1候補スイッチとして選出する。ステップS14による差分算出手段は、第1候補スイッチの検出値と、接触検知スイッチのうち他のスイッチの検出値との差分を算出する。そして、特定手段43は、上記差分が所定値A以上である(S15:YES)ことを条件として、第1候補スイッチが目的のスイッチであると特定する。
As described above, according to the present embodiment, the first candidate selecting unit in step S13 selects the switch having the maximum detected value as the first candidate switch. The difference calculation means in step S14 calculates the difference between the detection value of the first candidate switch and the detection value of the other switch among the contact detection switches. Then, the specifying
さて、先述した特許文献1に記載の手法では、接触検知スイッチが同時に複数存在する場合、予め設定された優先順位にしたがって目的のスイッチを特定する。そのため、例えば図6および図7に示す状況では、指先Fは第5スイッチSW5に置かれているものの、優先順位の高い第2スイッチSW2が目的のスイッチであると特定されてしまう。これに対し本実施形態によれば、図6の状況であっても、先述したように第5スイッチSW5が目的のスイッチであると特定されることとなり、目的のスイッチを精度良く特定できる。 In the method described in Patent Document 1 described above, when there are a plurality of contact detection switches at the same time, a target switch is specified according to a preset priority order. Therefore, for example, in the situation shown in FIGS. 6 and 7, the fingertip F is placed on the fifth switch SW5, but the second switch SW2 having a higher priority is specified as the target switch. On the other hand, according to the present embodiment, even in the situation of FIG. 6, as described above, the fifth switch SW5 is specified as the target switch, and the target switch can be specified with high accuracy.
運転席側(図8の右側)から指先Fを伸ばして接触操作する場合には、指先Fよりも運転席側に位置するスイッチに触れてしまうことがある。この点を鑑みて、運転席側の優先順位を高く設定している場合、特許文献1に記載の手法では次のように誤って特定してしまう。すなわち、例えば、図8に示すように助手席側(図8の左側)のユーザが指先Fを伸ばして接触操作する場合には、指先Fよりも助手席側に位置するスイッチSW4に触れてしまう可能性が高くなる。そのため、従来手法の如く一律に設定された優先順位にしたがって目的のスイッチを特定しようとすると、目的のスイッチを精度良く特定できなくなる。これに対し本実施形態によれば、図8の状況であっても、先述したように第2スイッチSW2が目的のスイッチであると特定されることとなり、目的のスイッチを精度良く特定できる。 When the fingertip F is extended from the driver's seat side (the right side in FIG. 8) and the contact operation is performed, a switch located closer to the driver's seat than the fingertip F may be touched. In view of this point, when the priority order on the driver's seat side is set high, the method described in Patent Document 1 erroneously specifies as follows. That is, for example, as shown in FIG. 8, when a user on the passenger seat side (left side in FIG. 8) performs a contact operation by extending the fingertip F, the user touches the switch SW <b> 4 positioned closer to the passenger seat side than the fingertip F. The possibility increases. For this reason, if the target switch is specified according to the priority order uniformly set as in the conventional method, the target switch cannot be specified with high accuracy. On the other hand, according to the present embodiment, even in the situation of FIG. 8, the second switch SW2 is specified as the target switch as described above, and the target switch can be specified with high accuracy.
以上により、本実施形態に係る上記特徴1によれば、特定手段43による特定結果は、操作プレート10とユーザとの位置関係やユーザの操作姿勢等に応じて生じる上記優先順位の変化の影響を受けにくくなる。よって、ユーザが操作しようとしている目的のスイッチがいずれであるかを精度良く特定できるようになる。
As described above, according to the feature 1 according to the present embodiment, the specifying result by the specifying
さらに、本実施形態によれば、複数の操作面11〜16には優先順位が予め設定されている。ステップS18による第2候補選出手段は、接触判定されている複数の操作面11〜16の中に、第1候補操作面よりも優先順位の高い操作面が存在する場合には、その高優先順位の操作面を第2候補操作面として選出する。そして、特定手段43は、第1候補操作面の検出値と、第2候補操作面の検出値との差分が所定値Aよりも小さいことを条件として、第2候補操作面が目的の操作面であると特定する。
Furthermore, according to the present embodiment, the priority order is set in advance for the plurality of operation surfaces 11 to 16. The second candidate selection unit in step S18 determines that, when an operation surface having a higher priority than the first candidate operation surface exists among the plurality of operation surfaces 11 to 16 that have been determined to be in contact, the high priority Is selected as the second candidate operation surface. Then, the specifying
これによれば、例えば図4および図5の如く、操作しようとしている目的の操作面が、最大の検知レベルではなく、第1候補にならなかった場合であっても、第2候補として選出され、特定手段43により特定されるようになる。 According to this, as shown in FIGS. 4 and 5, for example, even if the target operation surface to be operated is not at the maximum detection level and does not become the first candidate, it is selected as the second candidate. Then, the identification means 43 identifies it.
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、図3に示すように、ステップS15にて差分≧Aではないと否定判定された場合には、第1候補スイッチよりも高優先順位のスイッチが存在していればそのスイッチを第2候補スイッチとして選出している。これに対し本実施形態では、図10に示すように、ステップS15にて差分≧Aではないと否定判定された場合には、第1候補スイッチよりも高優先順位のスイッチが存在しているか否かに拘わらずステップS21に進む。そして、ステップS21において、複数存在する接触検知スイッチのいずれについても、特定手段43による特定を禁止して、オン作動させない待機状態にする。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, if it is determined in step S15 that the difference is not greater than or equal to A, if there is a switch having a higher priority than the first candidate switch, The switch is selected as the second candidate switch. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10, if it is determined in step S15 that the difference is not greater than or equal to A, whether or not there is a switch having a higher priority than the first candidate switch. Regardless, the process proceeds to step S21. Then, in step S21, any of the plurality of contact detection switches that are present is prohibited from being specified by the specifying
したがって、本実施形態によれば、上記第1実施形態に比べて目的のスイッチを特定する機会が減るものの、目的のスイッチとは異なるスイッチを誤って特定してしまう機会も減らすことができる。 Therefore, according to the present embodiment, the opportunity to specify the target switch is reduced as compared with the first embodiment, but the opportunity to erroneously specify a switch different from the target switch can also be reduced.
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、図3に示すように、ステップS18にて第2候補スイッチを選出した場合に、差分<Bであることを条件として第2候補スイッチをオン作動させている。これに対し本実施形態では、図11に示すように、差分<Bであるか否かに拘わらずステップS20に進み、第2候補スイッチをオン作動させる。換言すれば、本実施形態では、ステップS15にて差分<Aであると判定(S15:NO)されたことを条件として第2候補スイッチをオン作動させている。
(Third embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, when the second candidate switch is selected in step S18, the second candidate switch is turned on on condition that the difference <B. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the process proceeds to step S20 regardless of whether or not the difference <B, and the second candidate switch is turned on. In other words, in the present embodiment, the second candidate switch is turned on on the condition that the difference <A is determined in step S15 (S15: NO).
したがって、本実施形態によれば、上記第1実施形態に比べて目的のスイッチとは異なるスイッチを誤って特定してしまう機会が増えるものの、目的のスイッチを特定する機会も増えることとなる。 Therefore, according to the present embodiment, an opportunity to erroneously specify a switch different from the target switch as compared to the first embodiment increases, but an opportunity to specify the target switch also increases.
(第4実施形態)
図3に示す実施形態では、ステップS15の判定に用いる所定値Aを、固定した値にしている。これに対し本実施形態では、複数の操作面11〜16には優先順位が予め設定されており、特定手段43は、第1候補操作面に設定されている優先順位に応じて、ステップS15の判定に用いる所定値Aを変更する。例えば、第1候補スイッチが高順位であるほど、所定値Aを低い値に変更して、第1候補スイッチが目的のスイッチとして特定されやすくする。この優先順位の具体例としては、図3のステップS17の判定に用いられる優先順位と同じ順位が挙げられる。
(Fourth embodiment)
In the embodiment shown in FIG. 3, the predetermined value A used for the determination in step S15 is a fixed value. On the other hand, in the present embodiment, priorities are set in advance for the plurality of operation surfaces 11 to 16, and the specifying
したがって、本実施形態によれば、目的のスイッチとして操作しようとしている蓋然性の高いスイッチを高い優先順位に設定しておくことで、目的のスイッチがいずれであるかを特定する精度を向上できる。 Therefore, according to the present embodiment, by setting a highly probable switch to be operated as a target switch to a high priority, it is possible to improve the accuracy of identifying which one is the target switch.
(第5実施形態)
図3に示す実施形態では、ステップS10の判定に用いる閾値THを、複数のスイッチSW1〜SW6に対して同じ値に設定している。これに対し本実施形態では、スイッチSW1〜SW6毎に閾値THを異なる値に設定している。
(Fifth embodiment)
In the embodiment shown in FIG. 3, the threshold value TH used for the determination in step S10 is set to the same value for the plurality of switches SW1 to SW6. On the other hand, in this embodiment, the threshold value TH is set to a different value for each of the switches SW1 to SW6.
具体的には、誤って接触検知されやすいスイッチの閾値THを、他のスイッチよりも大きい値に設定しておく。例えば、下段に位置するスイッチSW4、SW5、SW6は、図4および図8に例示するように誤って接触検知されやすい。そのため、下段に位置するスイッチSW4、SW5、SW6の閾値THを、上段に位置するスイッチSW1、SW2、SW3よりも大きい値に設定しておく。そのため、ステップS10で誤って接触検知されるおそれを低減できる。 Specifically, the threshold value TH of a switch that is easily detected by mistake is set to a larger value than other switches. For example, the switches SW4, SW5, and SW6 located in the lower stage are likely to be erroneously detected as illustrated in FIGS. Therefore, the threshold value TH of the switches SW4, SW5, and SW6 located in the lower stage is set to a value larger than that of the switches SW1, SW2, and SW3 located in the upper stage. Therefore, the possibility that contact is erroneously detected in step S10 can be reduced.
また、使用頻度の高いスイッチの閾値THを、他のスイッチよりも低い値に設定しておく。例えば、運転席側に近い位置のスイッチSW3、SW6を、使用頻度の高いスイッチとして割り当てておき、それらのスイッチSW3、SW6の閾値THを低い値に設定しておく。そのため、使用頻度の高いスイッチが、ステップS10にて接触検知されやすいようになる。 Further, the threshold value TH of the frequently used switch is set to a lower value than other switches. For example, the switches SW3 and SW6 located close to the driver's seat are assigned as frequently used switches, and the threshold values TH of these switches SW3 and SW6 are set to low values. Therefore, it becomes easy to detect a contact of a frequently used switch in step S10.
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.
操作面11〜16を操作している車両乗員が、運転席および助手席のいずれの乗員であるかを検出する操作方向検出手段を備え、その検出結果に基づき、上記優先順位を変更するようにしてもよい。例えば、操作プレートが運転席および助手席の間に配置されている場合において、運転席側から操作していると検出された場合には、複数のスイッチのうち運転席に近い側のスイッチに誤って触れる可能性が高い。そのため、運転席から遠い側のスイッチの優先順位を高く設定することが望ましい。なお、操作方向検出手段の具体例としては、乗員の上半身の動きを検知する赤外線センサまたはカメラ、運転席および助手席に設けられた着座センサ等が挙げられる。 Operation direction detection means for detecting whether the vehicle occupant operating the operation surfaces 11 to 16 is a driver seat or a passenger seat is provided, and the priority order is changed based on the detection result. May be. For example, when the operation plate is arranged between the driver's seat and the passenger seat, if it is detected that the driver is operating from the driver's seat side, the switch closer to the driver's seat is mistaken for the switch closer to the driver's seat. Is likely to touch. For this reason, it is desirable to set a higher priority for the switch far from the driver's seat. Specific examples of the operation direction detecting means include an infrared sensor or camera for detecting the movement of the upper body of the occupant, seating sensors provided in the driver seat and the passenger seat, and the like.
図3のステップS21にて待機状態になっている場合には、複数のスイッチが接触検知されていることを是正するように促す報知を行ってもよい。 When it is in the standby state in step S21 in FIG. 3, a notification that prompts the user to correct the contact detection of the plurality of switches may be performed.
図1および図2に示す実施形態では、電極シート20に含まれる電極21〜26は1層構造であり、各々の電極21〜26は分離して形成されている。これに対し、複数行の電極と複数列の電極を2層構造の状態にして、これらの電極をマトリクス状に配置した電極シートを採用してもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
車両に搭載されたオーディオ装置の音量設定、選曲、車両に搭載されたナビゲート装置の目的地設定等が挙げられる。 Examples include volume setting of an audio device mounted on the vehicle, music selection, destination setting of a navigation device mounted on the vehicle, and the like.
上記各実施形態では、ユーザの指先Fを操作面11〜16に接触させて操作することを想定しており、指先Fを操作体としている。これに対し、例えばペン形状の操作部材をユーザが持ち、その操作部材を操作面11〜16に接触させて操作してもよく、この場合には、人体以外の操作部材が操作体として機能する。 In each of the above embodiments, it is assumed that the user's fingertip F is operated while being in contact with the operation surfaces 11 to 16, and the fingertip F is used as the operating body. On the other hand, for example, the user may hold a pen-shaped operation member and operate it by bringing the operation member into contact with the operation surfaces 11 to 16. In this case, an operation member other than the human body functions as the operation body. .
10…操作プレート、11、12、13、14、15、16…操作面、21、22、23、24、25、26…電極、41…検出手段、42…接触判定手段、43…特定手段、A…所定値、F…指先(操作体)、S14…差分算出手段、TH…所定の閾値、ΔV1、ΔV2、ΔV3…差分。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記操作プレートに対して前記操作面の反対側に配置される電極(21、22、23、24、25、26)と、
前記操作体と前記電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出手段(41)と、
前記検出値が所定の閾値(TH)を超えている場合に、該当する前記操作面に前記操作体が接触していると判定する接触判定手段(42)と、
前記接触判定手段により接触していると判定されている前記操作面が同時に複数存在する場合に、複数の前記操作面のうち目的の操作面がいずれであるかを特定する特定手段(43)と、
を備え、
前記特定手段は、
前記検出値が最大となっている前記操作面を第1候補操作面として選出する第1候補選出手段(S13)と、
接触していると判定されている複数の前記操作面の検出値のうち、前記第1候補操作面の検出値と他の操作面の検出値との差分(ΔV1、ΔV2、ΔV3)を算出する差分算出手段(S14)とを有するとともに、
前記差分が所定値(A)以上であることを条件として、前記第1候補操作面が目的の操作面であると特定することを特徴とする静電容量式スイッチ。 An operation plate (10) that forms a plurality of operation surfaces (11, 12, 13, 14, 15, 16) to be contact-operated by the operation body (F);
Electrodes (21, 22, 23, 24, 25, 26) disposed on the opposite side of the operation surface with respect to the operation plate;
Detection means (41) for acquiring a detection value corresponding to the amount of change in capacitance generated between the operating body and the electrode;
Contact determination means (42) for determining that the operating body is in contact with the corresponding operation surface when the detected value exceeds a predetermined threshold (TH);
Specifying means (43) for specifying which of the plurality of operation surfaces is a target operation surface when there are a plurality of the operation surfaces determined to be in contact with each other by the contact determination unit; ,
With
The specifying means is:
First candidate selecting means (S13) for selecting the operation surface having the maximum detected value as a first candidate operation surface;
Among a plurality of operation surface detection values determined to be in contact, a difference (ΔV1, ΔV2, ΔV3) between a detection value of the first candidate operation surface and a detection value of another operation surface is calculated. Difference calculation means (S14),
A capacitance type switch characterized in that the first candidate operation surface is specified as a target operation surface on condition that the difference is equal to or greater than a predetermined value (A).
前記特定手段は、
前記接触判定手段により接触していると判定されている複数の前記操作面の中に、前記第1候補操作面よりも前記優先順位の高い操作面が存在する場合には、その高優先順位の操作面を第2候補操作面として選出する第2候補選出手段(S18)を有するとともに、
前記差分が前記所定値よりも小さいことを条件として、前記第2候補操作面が目的の操作面であると特定することを特徴とする請求項1に記載の静電容量式スイッチ。 Priorities are preset for the plurality of operation surfaces,
The specifying means is:
If an operation surface having a higher priority than the first candidate operation surface is present among the plurality of operation surfaces determined to be in contact by the contact determination means, the higher priority In addition to having second candidate selection means (S18) for selecting the operation surface as the second candidate operation surface,
2. The capacitance type switch according to claim 1, wherein the second candidate operation surface is specified as a target operation surface on condition that the difference is smaller than the predetermined value.
前記特定手段は、前記第1候補操作面に設定されている前記優先順位に応じて、前記所定値を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量式スイッチ。 Priorities are preset for the plurality of operation surfaces,
The capacitance type switch according to claim 1, wherein the specifying unit changes the predetermined value in accordance with the priority order set on the first candidate operation surface.
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