WO2015033544A1

WO2015033544A1 - タッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置

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Publication number: WO2015033544A1
Application number: PCT/JP2014/004461
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Inventors: 田中　秀和
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Current assignee: Denso Corp
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Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2015-03-12
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Abstract

　静電容量方式のタッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチを検出するタッチ検出装置（２１、３４）が提供される。タッチ検出装置（２１、３４）は、静電容量方式のダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）と、静電容量検出部（２２）と、タッチ判定部（２５）とを備える。前記タッチ判定部（２５）は、前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の静電容量の変化量が所定の判定値を超えると、前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチの有無の判定を無効にする。静電容量方式のタッチセンサを用いたスイッチ（７ｃ～７ｈ）と、タッチ検出装置（２１）と、を備えた車両用ナビゲーション装置（１）が提供される。

Description

タッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１３年９月５日に出願された日本国特許出願２０１３－１８３９７９号に基づくものであり、ここにその記載内容を参照により援用する。

　本開示は、静電容量方式のタッチセンサに対するタッチを検出するタッチ検出装置およびそれを備えた車両用ナビゲーション装置に関する。

　各種装置における操作用スイッチとして、静電容量方式のタッチセンサを用いたタッチスイッチがある。このようなタッチスイッチに対するタッチ（例えば人の指などの人体の接触）は、次のようにして検出される。すなわち、人体（例えば、手指）がタッチセンサの電極に接触していない状態での静電容量値を基準値とし、その基準値とタッチセンサの静電容量の検出値とを比較した結果（つまり、静電容量値の変化）を用いて、タッチの有無が判定される。

　このような静電容量方式のタッチセンサは、外来電波ノイズによる影響で、意図しない動作、つまり誤動作を生じるおそれがある。このような誤動作を防止するため、ノイズの影響を極力排除するといったイミュニティ（Immunity）対策が種々考えられている。例えば、特許文献１には、ダミー電極（ダミーセンサ）を用いて環境的な電波ノイズを検知し、タッチ電極（タッチセンサ）に対する誤判定を防止する技術が開示されている。この場合、ダミーセンサはタッチセンサに対するタッチ操作に影響されない程度に離れた距離に配置され、そのダミーセンサに対するタッチ操作（静電容量値の変化）が検出されると、タッチセンサに対する操作有りの判定を破棄するようになっている。

　本願発明者は、タッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置に関して以下を見出した。

　タッチセンサは、外来電波ノイズによる影響だけでなく、ユーザによる意図しない接触に起因して誤動作するおそれがある。このような誤動作は、タッチセンサを用いたスイッチから極めて近い位置に、別の操作部（例えば、プッシュスイッチ、操作ノブなど）が配置されるようなレイアウトにおいて生じ易い。このようなレイアウトの場合、ユーザが、タッチセンサの近傍に位置する操作部を操作しようとしたとき、その手指が意図せずにタッチスイッチに接触するおそれがあり、そうすると、意図しない誤った動作が行われることになるおそれがある。このようなユーザによる意図しない接触に起因する誤動作は、上述したようなイミュニティ対策では防止することができない。

日本国公開特許公報２０１０－２０６７４号

　本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作および外来電波ノイズに起因した誤動作を防止することができるタッチ検出装置およびそれを備えた車両用ナビゲーション装置を提供することにある。

　本開示の一例によれば、ユーザによりタッチ操作される静電容量方式のタッチセンサに対するタッチを検出するタッチ検出装置が提供される。タッチ検出装置は、タッチセンサの近傍に設けられユーザにより操作される操作部に配置された静電容量方式のダミーセンサと、前記タッチセンサおよび前記ダミーセンサの静電容量の値を検出する静電容量検出部と、前記静電容量検出部の検出値に基づいて前記タッチセンサに対するタッチの有無を判定するタッチ判定部と、を備える。前記タッチ判定部は、前記ダミーセンサの静電容量の変化量が所定の判定値を超えると、前記タッチセンサに対するタッチの有無の判定を無効にする。

　本開示の一例によれば、静電容量方式のタッチセンサを用いたスイッチと、タッチ検出装置とを備えた車両用ナビゲーション装置が提供される。ダミーセンサが配置される前記操作部は、前記スイッチの近傍に設けられユーザにより操作される操作ノブであり、前記タッチ検出装置を用いて前記スイッチに対するタッチ操作を検出する。

　本開示に係るタッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置によれば、操作部の操作を行うべく、ユーザの手指が操作部に接触（または接近）すると、ダミーセンサの静電容量が変化する。そして、ダミーセンサの静電容量の変化量が判定値を超えると、タッチ判定部がタッチセンサに対する判定を無効にする。このようにすれば、ユーザが操作部の操作を行っている期間、タッチセンサに対するタッチの有無の判定が行われない。従って、ユーザの手指が誤ってタッチセンサに触れたとしても、誤動作の発生を防ぐことができる。

　本開示に係るタッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置によれば、外来電波ノイズによる誤動作の発生についても、次のように防止することができる。すなわち、外来電波ノイズが発生した環境においては、タッチセンサおよびダミーセンサの静電容量が同様に変化する。そして、タッチ判定部は、ダミーセンサの静電容量の変化量が判定値を超えた時点で、タッチセンサに対するタッチの有無の判定を無効にする。このようにすれば、外来電波ノイズが周辺に発生している場合、タッチセンサに対するタッチの有無の判定が行われない。従って、外来電波ノイズによりタッチセンサの静電容量が変化したとしても、誤動作の発生を防ぐことができる。このように、本開示によれば、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作および外来電波ノイズに起因した誤動作をいずれも防止することができる。

　本開示についての上記および他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照した下記の詳細な説明から、より明確になる。添付図面において、
図１は、第１の実施形態を示すもので、車両用ナビゲーション装置のブロック図であり、図２Ａは、車両用ナビゲーション装置の表示部を中心とする外観の正面図であり、図２Ｂは、車両用ナビゲーション装置の表示部を中心とする外観の側面図であり、図３は、タッチ検出装置の概略的な構成を示すブロック図であり、図４は、タッチ検出装置による処理の内容を示すフローチャートであり、図５は、第２の実施形態のタッチ検出装置による処理の内容を示すフローチャートであり、図６は、第４の実施形態のステアリングホイールの外観正面図であり、図７は、第４の実施形態のタッチ検出装置の概略的な構成を示すブロック図であり、図８は、第４の実施形態のタッチ検出装置による処理の内容を示すフローチャートである。

　以下、本開示の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

　（第１の実施形態）
　以下、第１の実施形態について図１～図４を参照しながら説明する。

　図１に示すように、車両用ナビゲーション装置１は、装置の動作全般を制御する機能を有した制御回路２に対して、位置検出器３、外部メモリ４、キーポジション検出部５、地図データ入力装置６、入力操作部７、表示部８および音声出力装置９などが接続されている。

　制御回路２は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらを接続するバスなど（いずれも図示せず）を備えている。このうち、ＲＯＭにはカーナビゲーション装置を動作させるための制御プログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データや地図データ入力装置６から取得した地図データなどが一時的に格納される。

　位置検出器３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信して車両の位置を検出するＧＰＳ受信機３ａ、車両の進行方向を検出するジャイロスコープ３ｂ、車両の前後方向への速度を検出する車速センサ３ｃ、車両の進行方位を検出する地磁気センサ３ｄなどを備えている。それら各センサは、それぞれが固有の性質に基づく誤差を有しているため、互いの出力結果をそれぞれ補間しながら使用される。なお、要求される精度によっては、位置検出器３は、これらの一部のみで構成してもよいし、さらに、ステアリングの操舵角を検出する回転センサや、各転動輪に配置される車輪センサなどを加えてもよい。

　外部メモリ４は、例えばフラッシュメモリカードなどにより構成されたもので、例えば、地点登録データ、音楽データおよび映像データなどの特定データの保存や呼出などを行うために設けられている。キーポジション検出部５は、車両用ナビゲーション装置１が搭載されている自動車（車両）のイグニッションスイッチ（図示せず）のキー位置（キーポジション）を検出することによってエンジンのオン／オフ、すなわち、電源のオン／オフを検出する機能を有している。また、地図データは、地図データを含む各種データを入力するための地図データ入力装置６を介して入力される。地図データ入力装置６の記憶媒体は、そのデータ量からＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤもしくはハードディスクなどが一般的であるが、メモリカードなどの他の媒体であってもよい。

　表示部８は、地図や文字などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイを含み、車両の運転席近傍に設置される。表示部８の画面には、位置検出器３より入力された車両の現在位置を示すマーカと、地図データ入力装置６を介して入力された地図データと、さらに地図上に表示する誘導経路や設定地点の目印などの付加データとが重畳して表示される。さらに、ユーザによる目的地などの検索および入力のための各種入力画面、並びに各種のメッセージやインフォメーションなども表示される。さらに、車両用ナビゲーション装置１は、走行案内をドライバに、音声出力装置９を介して音声により報知し、表示部８による表示と音声出力装置９による音声出力との双方でドライバに走行案内を行う。

　図１および図２Ａと図２Ｂに示すように、入力操作部７は、表示部８と一体的に配置され、例えば抵抗膜方式を用いてなるタッチパネル７ｉ、本体１０の前面部であって表示部８の周囲（左右）に配置されたスイッチ７ａ～７ｈなどで構成され、各種入力に使用される。スイッチ７ａおよび７ｂ（操作部に相当）は、メカニカルなスイッチ（ハードスイッチ）であり、回転操作および押圧操作の両方が可能な操作ノブである。なお、以下では、スイッチ７ａ、７ｂのことを操作ノブ７ａ、７ｂとも呼ぶ。スイッチ７ｃ～７ｈは、静電容量方式のタッチセンサを用いた構成、つまりタッチスイッチである。

　操作ノブ７ａおよび７ｂには、それぞれダミーセンサ１１ａ、１１ｂが設けられている。ダミーセンサ１１ａ、１１ｂは、静電容量方式のタッチセンサを用いたものである。詳細な図示は省略するが、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂは、ユーザの手指などが操作ノブ７ａおよび７ｂに触れた際、その手指との間で静電容量結合を行い得るような箇所（図２Ａと図２Ｂにおけるハッチング箇所）に配置される。

　なお、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂは、スイッチ７ｃ～７ｈと重複しない位置であれば、ユーザの手指などが操作ノブ７ａおよび７ｂに接近した際、その手指との間で静電容量結合を行い得るような箇所に配置してもよい。ダミーセンサ１１ａ、１１ｂは、所望の操作を行う目的で設けられたものではなく、入力操作部７における誤動作を防止することを目的として設けられている。

　なお、このようなタッチスイッチが、さらに表示部８の上下にも配置されてもよい。また、これら操作子７ａ～７ｉと同等の機能を有するリモコン（図示せず）も設けられており、このリモコンからの操作信号は、リモコンセンサ７ｊを通じて制御回路２に与えられる。

　スイッチ７ｃ～７ｈおよびダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチ操作、つまりタッチセンサに対するタッチは、図３に示すタッチ検出装置２１により検出される。なお、図１では、タッチ検出装置２１の図示を省略している。タッチ検出装置２１による検出結果は、制御回路２に与えられる。タッチ検出装置２１は、静電容量検出部２２（静電容量検出部に相当）、タッチ検出部２３および判定制御部２４により構成される。本実施形態では、タッチ検出部２３および判定制御部２４により、タッチ判定部２５が構成されている。

　静電容量検出部２２は、スイッチ７ｃ～７ｈのそれぞれに対応するタッチセンサ２６ｃ～２６ｈの静電容量の値を検出する。また、静電容量検出部２２は、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの静電容量の値も検出する。静電容量検出部２２により検出されるタッチセンサ２６ｃ～２６ｈおよびダミーセンサ１１ａ、１１ｂの静電容量の検出値は、タッチ検出部２３に与えられる。

　タッチ検出部２３は、静電容量検出部２２から与えられる静電容量の検出値に基づいて、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチ（ひいてはスイッチ７ｃ～７ｈに対するタッチ操作）の有無を判定する。また、タッチ検出部２３は、静電容量検出部２２から与えられる静電容量の検出値に基づいて、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチ（ひいては操作ノブ７ａ、７ｂに対する操作）の有無を判定する。この場合、タッチ検出部２３は、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈまたはダミーセンサ１１ａ、１１ｂの静電容量の変化量が所定の判定値を超えると、そのセンサに対するタッチが有ったと判定する。タッチ検出部２３は、判定制御部２４から処理を実行する旨の指令が与えられると、上述したタッチの有無を判定する処理を実行する。

　タッチ検出部２３は、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈおよびダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無に関する情報（操作検知情報）を判定制御部２４に対して出力する。判定制御部２４は、所定周期（例えば1/1000秒）毎に、タッチ検出部２３に対してタッチの有無を判定するよう指令する。判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無を最終判定する。判定制御部２４による最終判定の結果は、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈ、つまりスイッチ７ｃ～７ｈの操作結果として、制御回路２に与えられる。

　次に、タッチ検出装置２１によるタッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの検出動作について、図４のフローチャートに沿って説明する。

　まず、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される（ステップＳ１）。そして、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無を判断する（ステップＳ２）。

　ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの少なくとも一方に対するタッチが有ると判断された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、ステップＳ１に戻る。一方、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂのいずれについてもタッチが無いと判断された場合（Ｓ２：ＮＯ）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される。そして、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無を最終判定する（ステップＳ４）。

　上述したように、判定制御部２４は、まず、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無を判断する。そして、判定制御部２４は、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの一方または双方に対するタッチが有ると判断した場合には、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定を行わない（無効にする）。そのため、スイッチ７ｃに近接する操作ノブ７ａまたはスイッチ７ｆに近接する操作ノブ７ｂの操作が行われる際、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作の発生が、次のように防止される。

　すなわち、操作ノブ７ａまたは７ｂの操作を行うべく、ユーザの手指が操作ノブ７ａまたは７ｂに接触（または接近）すると、ダミーセンサ１１ａまたは１１ｂの静電容量が変化する。そして、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの静電容量の変化量が判定値を超えると、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定が行われなくなる。そのため、ユーザが操作ノブ７ａまたは７ｂの操作を行っている期間には、スイッチ７ｃ、７ｆに対する操作の判定が行われない。従って、操作ノブ７ａまたは７ｂを操作する際、ユーザの手指が誤ってスイッチ７ｃまたは７ｆに触れたとしても、意図しない誤動作が発生することはない。

　また、上記構成によれば、外来電波ノイズによる誤動作の発生についても、次のように防止することができる。すなわち、外来電波ノイズが発生した環境においては、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈおよびダミーセンサ１１ａ、１１ｂの静電容量が同様に変化する。そして、判定制御部２４は、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの一方または双方に対するタッチが有ると判断すると、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定を行わない。つまり、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの一方または双方の静電容量の変化量が判定値を超えた時点で、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定が実施されなくなる。

　このようにすれば、外来電波ノイズが周辺に発生している場合、スイッチ７ｃ～７ｈに対する操作の判定が行われない。従って、外来電波ノイズによりタッチセンサ２６ｃ～２６ｈの静電容量が変化したとしても、誤動作が発生することはない。このように、本実施形態によれば、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作および外来電波ノイズに起因した誤動作をいずれも防止することができる。

　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂのうち少なくとも一方に対するタッチが有ると判断された場合、全てのタッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定が無効にされていた。このようにすれば、処理が簡素化できるというメリットがある。一方で、「操作ノブ７ａを操作しながらスイッチ７ｃ以外のタッチスイッチを操作する」または「操作ノブ７ｂを操作しながらスイッチ７ｆ以外のタッチスイッチを操作する」という稀なケースに対応することができない。以下、このようなケースに対応することができるように、タッチセンサに対するタッチの検出動作を変更した第２の実施形態について、図５を参照しながら説明する。

　まず、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される（ステップＴ１）。そして、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、ダミーセンサ１１ａに対するタッチの有無を判断する（ステップＴ２）。ここで、ダミーセンサ１１ａに対するタッチが無いと判断された場合（Ｔ２：ＮＯ）、ステップＴ３に進む。

　ステップＴ３に進むと、判定制御部２４は、上記操作検知情報に基づいて、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチの有無を判断する。ここで、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが無いと判断された場合（Ｔ３：ＮＯ）、つまりダミーセンサ１１ａ、１１ｂのいずれについてもタッチが無いと判断された場合、ステップＴ４に進む。ステップＴ４では、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される。

　また、ステップＴ３にて、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが有ると判断された場合（ＹＥＳ）、ステップＴ５に進む。ステップＴ５では、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、タッチセンサ２６ｃ～２６ｅ、２６ｇおよび２６ｈに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される。

　一方、ステップＴ２にて、ダミーセンサ１１ａに対するタッチが有ると判断された場合（Ｔ２：ＹＥＳ）、ステップＴ６に進む。ステップＴ６では、ステップＴ３と同様に、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチの有無が判断される。ここで、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが有ると判断された場合（ＹＥＳ）、つまりダミーセンサ１１ａ、１１ｂのいずれについてもタッチが有ると判断された場合、ステップＴ１に戻る。

　また、ステップＴ６にて、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが無いと判断された場合（ＮＯ）、ステップＴ７に進む。ステップＴ７では、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、タッチセンサ２６ｄ～２６ｈに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される。ステップＴ４、Ｔ５またはＴ７の実行後は、ステップＴ８に進む。ステップＴ８に進むと、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無を最終判定する。

　上述したように、本実施形態の判定制御部２４は、２つのダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチの有無を個別に判断している。そして、判定制御部２４は、ダミーセンサ１１ａに対するタッチが有るとともにダミーセンサ１１ｂに対するタッチが無いと判断した場合には、ダミーセンサ１１ａの近傍に設けられたタッチセンサ２６ｃに対するタッチの有無の判定を行わない（無効にする）。そのため、スイッチ７ｃに近接する操作ノブ７ａの操作が行われる際、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作の発生が、第１の実施形態と同様に防止される。しかも、この場合、タッチセンサ２６ｄ～２６ｈに対するタッチの有無の判定は行われるため、「操作ノブ７ａを操作しながらスイッチ７ｃ以外のタッチスイッチを操作する」というケースに対応することができる。

　また、判定制御部２４は、ダミーセンサ１１ａに対するタッチが無いとともにダミーセンサ１１ｂに対するタッチが有ると判断した場合には、ダミーセンサ１１ｂの近傍に設けられたタッチセンサ２６ｆに対するタッチの有無の判定を行わない（無効にする）。そのため、スイッチ７ｆに近接する操作ノブ７ｂの操作が行われる際、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作の発生が、第１の実施形態と同様に防止される。しかも、この場合、タッチセンサ２６ｃ～２６ｅ、２６ｇおよび２６ｈに対するタッチの有無の判定は行われるため、「操作ノブ７ｂを操作しながらスイッチ７ｆ以外のタッチスイッチを操作する」というケースに対応することができる。

　また、本実施形態の判定制御部２４は、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの双方に対するタッチが有ると判断した場合には、全てのタッチセンサ２６ｃ～２６ｈに対するタッチの有無の判定を行わない。そのため、外来電波ノイズによる誤動作の発生についても、第１の実施形態と同様に防止される。従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる上、ユーザによる多様な操作方法に対応することができるという優れた効果が得られる。

　（第３の実施形態）
　上記各実施形態では、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈと、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂとのそれぞれに対するタッチの有無を判定するための判定値は同一の固定値であった。すなわち、上記各実施形態では、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈと、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂとについて、同一の検出感度でもって、そのタッチを検出していた。しかし、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈと、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂとについて、互いに別々の検出感度でもって、そのタッチを検出するように変更してもよい。このような変更の一例として、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの検出感度を、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈの検出感度に対し、各種の条件に応じて動的に変化させるということが考えられる。以下、上記各実施形態に対し、このような変更を加えた第３の実施形態について説明する。

　（車両の走行状態に応じてダミーセンサの検出感度を変更する第1の例）
　車両用ナビゲーション装置１が搭載された車両が走行しているときには、それに伴う振動により、ユーザの手元がおぼつかない可能性がある。そのため、車両の走行中には、ユーザの手指の意図しない接触による誤動作が発生し易い。そこで、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの判定値を、車両が停車中であるときには通常の値に設定するとともに、車両が走行中であるときには通常よりも低い値に設定する。つまり、車両が走行中であるとき、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈの検出感度に対し、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの検出感度を高くする（重み付けを行う）。

　つまり、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの通常の判定値は、車両が停車中であって、ユーザの手指が操作ノブ７ａまたは７ｂに接触（または接近）した場合の、ダミーセンサ１１ａまたは１１ｂの静電容量の変化量である。

　このようにすれば、操作ノブ７ａ、７ｂに対し、ユーザの手指が完全に接触している場合だけでなく、若干離れた場合にも、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂに対するタッチが有ると判断され易くなる。そのため、ユーザが操作ノブ７ａまたは７ｂを操作する際、車両の走行に伴う振動により、その手元がおぼつかない場合でも、その近傍に配置されたスイッチ７ｃまたは７ｆが意図せず操作有りと判定されてしまう誤動作の発生を確実に防止することができる。

　（車両の走行状態に応じてダミーセンサの検出感度を変更する第2の例）
　操作ノブ７ａ、７ｂに対し、例えば目的地設定やオーディオソースの切替機能など、走行中に使用不可能となる（無効化される）機能が割り付けられている場合、その操作ノブ７ａ、７ｂが車両の走行中に操作されることはない。このような場合、操作ノブ７ａ、７ｂに配置されたダミーセンサ１１ａ、１１ｂの機能（ユーザの手指が意図せずにスイッチ７ｃ、７ｆに接触することで生じる誤動作を防止する機能）を無効化してもよい。

　そこで、例えば、操作ノブ７ａに対して走行中に操作されることがない機能が割り付けられている場合、操作ノブ７ａに対応するダミーセンサ１１ａの判定値を通常よりも高い値（通常考えられる静電容量の変化量の最大値よりも大きい値）に設定する。つまり、車両が走行中であるとき、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈの検出感度に対し、走行中に使用されない機能が割り付けられた操作部に対応したダミーセンサの検出感度を低くする（重み付けを行う）。このようにすれば、スイッチ７ｃの操作が行われる際、ユーザの手指が、その近傍に位置する操作ノブ７ａに誤って触れた場合でも、そのスイッチ７ｃに対するタッチの有無の判定が無効にされることがなくなる。

　（直前の操作に応じてダミーセンサの検出感度を変更する例）
　操作ノブ７ａ、７ｂに割り付けられた機能と、直前に実行された機能（操作）との関連性が高い場合、その後にユーザが操作ノブ７ａ、７ｂの操作を行う可能性が高い。これに対し、操作ノブ７ａ、７ｂに割り付けられた機能と、直前に実行された機能との関連性が低い、または関連性が無い場合、その後にユーザが操作ノブ７ａ、７ｂの操作を行う可能性は低い。

　このような点に着目し、操作ノブ７ａ、７ｂに割り付けられた機能と直前に実行された機能との関連性に基づいて、ダミーセンサの検出感度を下記（ａ）、（ｂ）のように変更することができる。なお、ここでは、操作ノブ７ｂに対しオーディオの音量調整機能が割り付けられているとともに、操作ノブ７ｂの近傍に位置するスイッチ７ｆに対し現在地表示復帰機能（現在地スイッチ）が割り付けられている場合を例に説明する。

　（ａ）直前の操作がオーディオ画面に関する操作であるとき
　オーディオ画面とは、ラジオ、ＣＤなどの音源（ソース）を選択する画面である。一般に、オーディオを再生する際の音量は、その音源により互いに異なることが多い。従って、直前にオーディオ画面に関する操作が行われることによって表示部８にオーディオ画面が表示されている場合、その後にユーザが操作ノブ７ｂを操作する可能性が高い。なお、操作ノブ７ｂは、例えば、音量調整機能を備える。一方、この場合、ユーザがスイッチ７ｆを操作する可能性は低い。スイッチ７ｆは、例えば、現在地復帰機能を備える。

　そこで、このような場合、操作ノブ７ｂに対応するダミーセンサ１１ｂの判定値を通常よりも低い値に設定する。つまり、操作ノブ７ｂに割り付けられた機能と直前に実行された機能との関連性が高い場合、ダミーセンサ１１ｂの検出感度を高くする。このようにすれば、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが有ると判断され易くなるため、操作される可能性の高い操作ノブ７ｂに対する操作が行われる際、操作される可能性の低いスイッチ７ｆが意図せず操作有りと判定されてしまう誤動作の発生を確実に防止することができる。

　（ｂ）直前の操作が地図に関する操作であるとき
　直前に地図に関する操作が行われることによって表示部８に地図画面（特に、スクロールされた地図画面）が表示されている場合、その後にユーザがスイッチ７ｆを操作する（現在地復帰機能が使用される）可能性が高い。一方、この場合、ユーザが操作ノブ７ｂを操作する（音量調整機能が使用される）可能性は低い。

　そこで、このような場合、操作ノブ７ｂに対応するダミーセンサ１１ｂの判定値を通常よりも高い値に設定する。つまり、操作ノブ７ｂに割り付けられた機能と直前に実行された機能との関連性が低い場合、ダミーセンサ１１ｂの検出感度を低くする。このようにすれば、ダミーセンサ１１ｂに対するタッチが無いと判断され易くなるため、操作される可能性の高いスイッチ７ｆの操作が行われる際、ユーザの手指が、操作される可能性の低い操作ノブ７ｂに誤って触れた場合でも、そのスイッチ７ｆに対するタッチの有無の判定が無効にされることがなくなる。

　以上説明したように、本実施形態によれば、ダミーセンサ１１ａ、１１ｂの検出感度を、タッチセンサ２６ｃ～２６ｈの検出感度に対し、各種の条件に応じて動的に変化させる。それにより、状況によって動的に変化する誤動作（ある状況では操作ノブ７ａ、７ｂに対する接触が誤動作を招くが、別の状況ではスイッチ７ｃ、７ｆに対する接触が誤動作を招く）の発生を精度よく防止することができるという効果が得られる。

　（第４の実施形態）
　以下、本開示の第４の実施形態について図６～図８を参照しながら説明する。

　図６に示すステアリングホイール３１（操作部に相当）は、例えば自動車などの車両に設けられている。ステアリングホイール３１のスポーク部３１ａの表面（運転者側の面）には、各種の機能（エアコンディショナの温度調整機能、オーディオの音量調整機能など）が割り付けられたステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄが設けられている。ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄは、静電容量方式のタッチセンサを用いた構成、つまりタッチスイッチである。

　ステアリングホイール３１の把持部３１ｂの裏面（運転者と反対側の面）には、ダミーセンサ３３ａ～３３ｄが設けられている。ダミーセンサ３３ａ～３３ｄは、静電容量方式のタッチセンサを用いたものである。ダミーセンサ３３ａ～３３ｄは、ユーザがステアリングホイール３１を操作するべく把持部３１ｂを握った際、その手指との間で静電容量結合を行い得るような箇所に配置される。

　なお、ダミーセンサ３３ａ～３３ｄの位置は、ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄと重複しない位置であり、且つ、ユーザがステアリングホイール３１を握った際、その手指との間で静電容量結合を行い得るような位置であれば適宜変更可能である。ダミーセンサ３３ａ～３３ｄは、所望の操作を行う目的で設けられたものではなく、ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄの誤動作を防止することを目的として設けられている。

　ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄおよびダミーセンサ３３ａ～３３ｄに対するタッチ操作、つまりタッチセンサに対するタッチは、図７に示すタッチ検出装置３４により検出される。タッチ検出装置３４は、図３に示したタッチ検出装置２１と同様の構成である。この場合、静電容量検出部２２は、ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄのそれぞれに対応するタッチセンサ３５ａ～３５ｄの静電容量の値と、ダミーセンサ３３ａ～３３ｄの静電容量の値を検出する。

　次に、タッチ検出装置３４によるステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄに対するタッチの検出動作について、図８のフローチャートに沿って説明する。

　まず、判定制御部２４は、タッチセンサ３５ａ～３５ｄの全てについて、タッチ有無の判定対象として設定する（ステップＵ１）。続いて、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、ダミーセンサ３３ａ～３３ｄに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される（ステップＵ２）。そして、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、ダミーセンサ３３ａ、３３ｂに対するタッチの有無を判断する（ステップＵ３）。

　ダミーセンサ３３ａ、３３ｂの少なくとも一方に対するタッチが有ると判断された場合（Ｕ３：ＹＥＳ）、ステップＵ４に進む。ステップＵ４では、ダミーセンサ３３ａ、３３ｂと同じ側（車両前方に向かって左側）に配置されたタッチセンサ３５ａ、３５ｂを、タッチ有無の判定対象から除外する。ステップＵ４の実行後は、ステップＵ５に進む。一方、ダミーセンサ３３ａ、３３ｂのいずれについてもタッチが無いと判断された場合（Ｕ３：ＮＯ）、そのままステップＵ５に進む。

　ステップＵ５では、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄに対するタッチの有無を判断する。ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄの少なくとも一方に対するタッチが有ると判断された場合（Ｕ５：ＹＥＳ）、ステップＵ６に進む。ステップＵ６では、ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄと同じ側（車両前方に向かって右側）に配置されたタッチセンサ３５ｃ、３５ｄを、タッチ有無の判定対象から除外する。ステップＵ６の実行後は、ステップＵ７に進む。

　一方、ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄのいずれについてもタッチが無いと判断された場合（Ｕ５：ＮＯ）、そのままステップＵ７に進む。ステップＵ７では、判定制御部２４からタッチ検出部２３に対し、タッチセンサ３５ａ～３５ｄのうち判定対象に設定されたセンサに対するタッチの有無を判定する処理の実行が指令される。そして、判定制御部２４は、タッチ検出部２３から与えられる操作検知情報に基づいて、タッチセンサ３５ａ～３５ｄに対するタッチの有無を最終判定する（ステップＵ８）。

　上述したように、本実施形態では、まず、ダミーセンサ３３ａ～３３ｂに対するタッチの有無が判断される。そして、把持部３１ｂの左側に配置されたダミーセンサ３３ａ、３３ｂにタッチが有ると判断された場合には、スポーク部３１ａの左側に配置されたタッチセンサ３５ａ、３５ｂに対するタッチの有無の判定が行われない（無効にされる）。また、把持部３１ｂの右側に配置されたダミーセンサ３３ｃ、３３ｄにタッチが有ると判断された場合には、スポーク部３１ａの右側に配置されたタッチセンサ３５ｃ、３５ｄに対するタッチの有無の判定が行われない。そのため、ステアリングホイール３１が操作される際、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作の発生が、次のように防止される。

　すなわち、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの左側を握る場合、その左手の少なくとも一部とダミーセンサ３３ａ、３３ｂとの間で静電容量結合が行われ、ダミーセンサ３３ａ、３３ｂの静電容量が変化する。そして、ダミーセンサ３３ａ、３３ｂの静電容量の変化量が判定値を超えると、タッチセンサ３５ａ、３５ｂに対するタッチの有無の判定が行われなくなる。そのため、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの左側を握っている期間には、ステアリングスイッチ３２ａ、３２ｂに対する操作の判定が行われない。従って、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの左側を握って操作する際、その（左手の）手指（特に親指）が誤ってステアリングスイッチ３２ａ、３２ｂに触れたとしても、意図しない誤動作が発生することがない。

　また、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの右側を握る場合、その右手の少なくとも一部とダミーセンサ３３ｃ、３３ｄとの間で静電容量結合が行われ、ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄの静電容量が変化する。そして、ダミーセンサ３３ｃ、３３ｄの静電容量の変化量が判定値を超えると、タッチセンサ３５ｃ、３５ｄに対するタッチの有無の判定が行われなくなる。そのため、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの右側を握っている期間には、ステアリングスイッチ３２ｃ、３２ｄに対する操作の判定が行われない。従って、ユーザがステアリングホイール３１の把持部３１ｂの右側を握って操作する際、その（右手の）手指（特に親指）が誤ってステアリングスイッチ３２ｃ、３２ｄに触れたとしても、意図しない誤動作が発生することがない。

　また、上記構成によれば、外来電波ノイズによる誤動作の発生についても、次のように防止することができる。すなわち、外来電波ノイズが発生した環境においては、タッチセンサ３５ａ～３５ｄおよびダミーセンサ３３ａ～３３ｄの静電容量が同様に変化する。そして、本実施形態では、全てのダミーセンサ３３ａ～３３ｄに対するタッチが有ると判断されると、全てのタッチセンサ３５ａ～３５ｄに対するタッチの有無の判定が行われない。つまり、全てのダミーセンサ３３ａ～３３ｄの静電容量の変化量が判定値を超えた時点で、全てのタッチセンサ３５ａ～３５ｄに対するタッチの有無の判定が実施されなくなる。

　このようにすれば、外来電波ノイズが周辺に発生している場合、ステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄに対する操作の判定が行われない。従って、外来電波ノイズによりタッチセンサ３５ａ～３５ｄの静電容量が変化したとしても、誤動作が発生することはない。このように、本実施形態によれば、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作および外来電波ノイズに起因した誤動作をいずれも防止することができる。

　（その他の実施形態）
　なお、本開示は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。

　車両用ナビゲーション装置１のタッチパネル７ｉは、静電容量方式のタッチスイッチ（タッチセンサ）を用いてもよい。その場合、タッチパネル７ｉのタッチスイッチは、操作ノブ７ａ、７ｂの近傍に存在するタッチスイッチ（７ｃ、７ｆ）と同等に扱い、第１～第３の実施形態と同様の処理を適用すればよい。

　スイッチ７ｃ～７ｈとしては、１つのスイッチに対して１つのタッチセンサを設けた構成に限らずともよく、１つのスイッチに対して複数のタッチセンサを設けた構成であってもよい。

　操作ノブ７ａ、７ｂ、スイッチ７ｃ～７ｈおよびステアリングスイッチ３２ａ～３２ｄに対し、予め定められた固定の機能が割り付けられている構成に限らず、割り付けられる機能が任意に切り替えることが可能になっていてもよい。その場合、割り付けられた機能に応じて、ダミーセンサの検出感度を変化させてもよい。

　タッチ検出装置２１、３４は、上記各実施形態において説明した用途（車載用途）に限らず、静電容量方式のタッチセンサに対するタッチを検出する用途全般に用いることができる。そして、検出対象のタッチセンサの近傍に、ユーザにより操作される操作部（構造的な操作部、メカニカルスイッチ、電気的スイッチなど）およびダミーセンサが配置されるようなレイアウトの場合、ユーザの意図しない接触による誤動作の発生を効果的に防止することができる。なお、ここで言う「近傍」とは、ユーザがタッチセンサおよびダミーセンサに対して同時に触れることができるような距離のことを意味している。言い換えると、タッチセンサおよびダミーセンサのうち、一方のセンサに対するタッチ（接触または接近）によって、他方のセンサもユーザの手指と静電容量結合を行い得る程度の距離のことを意味している。

　第１の実施形態におけるタッチ検出動作（図４のフローチャート）は、上述した操作部およびダミーセンサが１つしか存在しない場合および複数存在する場合のいずれについても適用することができる。第２の実施形態におけるタッチ検出動作（図５のフローチャート）は、上述した操作部（およびダミーセンサ）が２つ存在する場合だけでなく、３つ以上存在する場合についても適用することができる。

　本開示の一例に係るタッチ検出装置は、ユーザによりタッチ操作される静電容量方式のタッチセンサに対するタッチを次のようにして検出する。すなわち、タッチセンサに対してユーザの手指が接触すると、タッチセンサの静電容量の値が変化する。タッチ判定部は、タッチセンサの静電容量の値を検出する静電容量検出部の検出値に基づいて、このような静電容量の変化を検出し、それによりタッチの有無を判定する。

　この場合、タッチセンサの近傍には、ユーザにより操作される操作部が配置されている。このような配置の場合、ユーザが操作部を操作しようとした際、その手指が誤ってタッチセンサに触れる可能性が比較的高い。そのため、ユーザの意図しない誤動作が生じるおそれがある。そこで、本部では、次のようにして上記誤動作の発生を防止するようにしている。

　すなわち、操作部には、静電容量方式のダミーセンサが配置されている。また、静電容量検出部は、そのダミーセンサの静電容量の値も検出する。そして、タッチ判定部は、静電容量検出部の検出値に基づいてダミーセンサの静電容量の変化量が所定の判定値を超えたことを検出すると、タッチセンサに対するタッチの有無の判定を無効にする。

　上記構成によれば、操作部の操作を行うべく、ユーザの手指が操作部に接触（または接近）すると、ダミーセンサの静電容量が変化する。そして、ダミーセンサの静電容量の変化量が判定値を超えると、タッチ判定部がタッチセンサに対する判定を無効にする。このようにすれば、ユーザが操作部の操作を行っている期間、タッチセンサに対するタッチの有無の判定が行われない。従って、ユーザの手指が誤ってタッチセンサに触れたとしても、誤動作の発生を防ぐことができる。

　また、上記構成によれば、外来電波ノイズによる誤動作の発生についても、次のように防止することができる。すなわち、外来電波ノイズが発生した環境においては、タッチセンサおよびダミーセンサの静電容量が同様に変化する。そして、タッチ判定部は、ダミーセンサの静電容量の変化量が判定値を超えた時点で、タッチセンサに対するタッチの有無の判定を無効にする。このようにすれば、外来電波ノイズが周辺に発生している場合、タッチセンサに対するタッチの有無の判定が行われない。従って、外来電波ノイズによりタッチセンサの静電容量が変化したとしても、誤動作の発生を防ぐことができる。このように、本開示によれば、ユーザによる意図しない接触に起因した誤動作および外来電波ノイズに起因した誤動作をいずれも防止することができる。

　以上、本開示に係るタッチ検出装置および車両用ナビゲーション装置の実施形態、構成、態様を例示したが、本開示に係る実施形態、構成、態様は、上述した各実施形態、各構成、各態様に限定されるものではない。例えば、異なる実施形態、構成、態様にそれぞれ開示された技術的部を適宜組み合わせて得られる実施形態、構成、態様についても本開示に係る実施形態、構成、態様の範囲に含まれる。

Claims

　ユーザによりタッチ操作される静電容量方式のタッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチを検出するタッチ検出装置（２１、３４）であって、
　前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）の近傍に設けられユーザにより操作される操作部（７ａ、７ｂ、３１）に配置された静電容量方式のダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）と、
　前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）および前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の静電容量の値を検出する静電容量検出部（２２）と、
　前記静電容量検出部（２２）の検出値に基づいて前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチの有無を判定するタッチ判定部（２５）と、
　を備え、
　前記タッチ判定部（２５）は、前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の静電容量の変化量が所定の判定値を超えると、前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチの有無の判定を無効にするタッチ検出装置。
　複数の前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対応するように複数の前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）が設けられる場合、
　前記タッチ判定部（２５）は、所定の前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の静電容量の変化量が前記判定値を超えると、そのダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の近傍に設けられた前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチの有無の判定を無効にする請求項１に記載のタッチ検出装置。
　前記タッチ判定部（２５）は、複数の前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）の静電容量の変化量がいずれも前記判定値を超えると、全ての前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）に対するタッチの有無の判定を無効にする請求項２に記載のタッチ検出装置。
　前記タッチ判定部（２５）は、前記操作部（７ａ、７ｂ）に対する操作が行われる可能性が高い場合には前記判定値を通常よりも低い値に設定し、前記操作部（７ａ、７ｂ）に対する操作が行われる可能性が低い場合には前記判定値を通常よりも高い値に設定する請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチ検出装置。
　前記タッチセンサ（２６ｃ～２６ｈ、３５ａ～３５ｄ）および前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ、３３ａ～３３ｄ）は、車両に設けられており、
　前記タッチ判定部（２５）は、前記車両が走行中であるときには前記判定値を通常よりも低い値に設定する請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチ検出装置。
　静電容量方式のタッチセンサを用いたスイッチ（７ｃ～７ｈ）と、
　請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチ検出装置（２１）と、
　を備えた車両用ナビゲーション装置（１）であって、
　前記ダミーセンサ（１１ａ、１１ｂ）が配置される前記操作部（７ａ、７ｂ）は、前記スイッチ（７ｃ～７ｈ）の近傍に設けられユーザにより操作される操作ノブ（７ａ、７ｂ）であり、
　前記タッチ検出装置（２１）を用いて前記スイッチ（７ｃ～７ｈ）に対するタッチ操作を検出する車両用ナビゲーション装置。
　前記タッチ判定部（２５）は、前記操作部（７ａ、７ｂ）に割り付けられた機能と、前記操作部（７ａ、７ｂ）の操作の直前に実行された機能との間に関連性がある場合を、前記操作部（７ａ、７ｂ）に対する操作が行われる可能性が高いとみなし、前記判定値を低下させ、
　前記操作部（７ａ、７ｂ）に割り付けられた機能と、前記操作部（７ａ、７ｂ）の操作の直前に実行された機能とに関連性がない場合を、前記操作部（７ａ、７ｂ）に対する操作が行われる可能性が低いとみなし、前記判定値を上昇させる請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチ検出装置。