WO2015079599A1

WO2015079599A1 - 電子機器

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Publication number: WO2015079599A1
Application number: PCT/JP2014/003904
Authority: WO
Inventors: 立石　雅彦; 正仁山崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JP2015106162A; JP5962634B2

Abstract

　電子機器は、静電スイッチ（３０）と、判定手段（５２）と、閾値変更手段（５３）と、を備える。静電スイッチは、操作体（Ｆ）による入力操作に伴った静電容量の変化を検出する。判定手段は、静電スイッチによって検出された静電容量（Ｃ）が閾値（Ｔｈ）を超えたことに基づいて、操作体による入力操作の有り判定を行う。閾値変更手段は、判定手段によって入力操作が有ると判定された後の所定時間（ＴＡ）において、判定手段にて用いられる閾値を、通常値としての第一閾値（Ｔｍｉｎ）から第一閾値以上の値である第二閾値（Ｔａｊ）に変更する。

Description

電子機器

関連出願の相互参照

　本開示は、２０１３年１１月２８日に出願された日本出願番号２０１３－２４６２３６号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、静電スイッチを備える電子機器に関する。

　近年、例えば特許文献１に開示のデジタルカメラのように、手指等の操作体による入力操作を静電容量の変化から検知する静電スイッチを備えた種々の電子機器が普及している。こうした静電スイッチは、入力操作に伴う静電容量の変化を検出する入力検出センサと、入力検出センサによって検出された静電容量に基づいて入力操作の有り判定を行う入力検出部を備えている。

　しかし、上述したような静電スイッチは、一般に手袋を装着した状態の手指を検知することが困難である。そのため特許文献１に開示の構成は、手指に当たり易い位置に設けられた感度検出センサと、感度検出センサの検出結果に基づいて静電スイッチの感度を制御する制御部をさらに備えている。以上の構成により、手袋を装着した状態の手指による入力操作であっても、静電スイッチによる検知が可能にされている。

特許第４５０８２４８号公報

　さて、特許文献１の感度検出センサは、電子機器を把持した手指と接触している必要があるため、把持状態にて使用されるデジタルカメラのような電子機器にしか適用できない。故に、本開示の発明者は、上述の感度検出センサのような構成を個別に設けることなく、操作体による入力操作を正しく検知可能な静電タッチスイッチの実現を試みた。

　具体的には、入力操作の有り判定に用いられる閾値を、手袋を装着した状態の手指を検知できるよう低く設定することが考えられる。こうした閾値の設定によれば、静電スイッチの感度を高めることができるので、手袋を装着した手指による入力操作であっても、静電スイッチによる検知が可能になる。しかし、こうした閾値の設定では、手袋を装着していない状態の手指に対し静電スイッチが過敏に反応するため、操作者の意図に反した誤検知が頻発し得た。

　こうした現象は、特に自動車の運転環境で顕著に発生する。詳記すると、操作者がコントロールパネル上にある静電スイッチを操作して手指を離そうとしたとき、車両が道路の凹凸で上下動したとする。すると手指は、操作対象としていた静電スイッチと近接する他の静電スイッチに、軽く触ることがある。こうした状況において、静電スイッチの感度が過敏だと、そのような意図しない軽い接触でも静電スイッチがオンしてしまい、誤検知となってしまう。

　本開示は、操作体の状態を検出する構成を個別に設けることなく、操作体の状態に対応して、操作体による入力操作を正しく検知できる静電タッチスイッチを提供する。

　本開示のある態様にかかる電子装置は、操作体による入力操作に伴った静電容量の変化を検出する静電スイッチと、静電スイッチによって検出された静電容量が閾値を超えたことに基づいて、操作体による入力操作の有り判定を行う判定手段と、判定手段によって入力操作が有ると判定された後の所定時間において、判定手段にて用いられる閾値を、通常値としての第一閾値から当該第一閾値以上の値である第二閾値に変更する閾値変更手段と、を備える。

　この態様では、通常値として判定に用いられる第一閾値を低く設定することにより、入力操作の実施前における静電スイッチの感度が高くなる。故に、手袋を装着した状態の手指が操作体として入力操作を行った場合でも、この操作体による入力操作は、静電スイッチによって検知可能となる。

　加えて、入力操作が有ると判定された後の所定時間では、判定手段にて用いられる閾値は、通常値である第一閾値から、第一閾値以上の第二閾値へと変更される。そのため、入力操作が実施された後の所定時間においては、静電スイッチの感度が一時的に低くされる。故に、手袋を未装着の手指等が操作体であった場合でも、操作者の意図に反した誤検知を静電スイッチが頻発させる事態は、回避され得る。

　以上によれば、操作体の状態を検出する構成を個別に設けることなく、操作体の状態に対応して、操作体による入力操作を正しく検知できる電子機器が実現される。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
本開示の一実施形態によるコントロールパネルの車両に搭載された状態を示す図である。コントロールパネルの正面図である。コントロールパネルの電気的な構成を示すブロック図である。手袋の有無によって変化する静電容量のピーク値と、判定に用いられる閾値との関係を示す図である。素手による入力操作によって生じる静電容量の変化と、それに伴う閾値の変化を時間の経過に沿って示す図である。手袋を装着した状態での入力操作によって生じる静電容量の変化と、それに伴う閾値の変化を時間の経過に沿って示す図である。計測時間よりも短い入力操作によって生じる静電容量の変化と、それに伴う閾値の変化を時間の経過に沿って示す図である。制御回路において実施される初期化処理を示すフローチャートである。制御回路において実施される判定処理を示すフローチャートである。制御回路において実施される閾値更新処理を示すフローチャートである。制御回路において実施される閾値設定処理を示すフローチャートである。

　以下、本開示の一実施形態を図面に基づいて説明する。

　図１，図２に示す本開示の一実施形態によるコントロールパネル１００は、車両に搭載された空調装置ＡＣを操作するための電子機器である。コントロールパネル１００は、車室内のインスツルメントパネル９０に設けられたセンタークラスタ９０ａに設置され、操作者の手指Ｆの届き易い範囲に複数の静電スイッチ３０を露出させている。操作者は、静電スイッチ３０への入力操作により、空調装置ＡＣの動作モードの変更や設定値の調整等を行うことができる。空調装置ＡＣの作動状態を示す情報は、センタークラスタ９０ａに設置されたディスプレイ９１の表示によって操作者に通知される。

　図２に示すように、複数の静電スイッチ３０は、コントロールパネル１００の左右方向及び上下方向に互いに間隔を開けて配列されている。コントロールパネル１００の上段には、一組のファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂ、モード切替スイッチ３０２、及び内外気切替スイッチ３０３等が配置されている。コントロールパネル１００の中段には、フロントデフロスタースイッチ及びリヤウインドゥデフォッガースイッチに加えて、オートエアコンスイッチ３０４等が配列されている。コントロールパネル１００の下段には、二組の温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂ，３０６ａ，３０６ｂ等が配列されている。

　ファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂには、空調装置ＡＣの風量の設定値を調整する風量調整機能が割り当てられている。モード切替スイッチ３０２には、吹き出し口の動作モードを、例えばＦＡＣＥモード→ＢｉＬｅｖｅｌ→ＦＯＯＴという順でサイクリックに切り替える切替機能が割り当てられている。内外気切替スイッチ３０３には、空調装置ＡＣにおいて内気循環モードと外気導入モードとを切り替える切替機能が割り当てられている。

　尚、吹き出し口のように、三つ以上の動作モードを循環させる切替機能を循環切替機能といい、内気循環モードと外気導入モードとの切り替えのように、二つの動作モードを変更させる切替機能を単純切替機能という。

　オートエアコンスイッチ３０４には、オートエアコンのオン及びオフを切り替える単純切替機能が割り当てられている。温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂには、空調装置ＡＣにおける運転席側（図１参照）の温度設定値を調整する温度調整機能が割り当てられている。温度調節スイッチ３０６ａ，３０６ｂには、空調装置ＡＣにおける助手席側（図１参照）の温度設定値を調整する温度調整機能が割り当てられている。

　コントロールパネル１００は、図２，３に示すように、スイッチパネル部材１０、複数のスイッチ電極２０、及び制御回路５０等によって構成されている。

　スイッチパネル部材１０は、例えば板状に加工された透光性の樹脂材料を基材とし、この基材に遮光性塗料による塗装又は遮光性インクによる印刷を施すことにより形成されている。スイッチパネル部材１０において操作者に向けて露出したおもて面には、複数の入力面１１が形成されている。

　入力面１１は、静電スイッチ３０の一部であり、静電スイッチ３０のうちで手指Ｆと接触する部分である。各入力面１１には、各静電スイッチ３０に割り当てられた機能を抽象化したアイコン１２が形成されている。アイコン１２は、遮光性の塗装又は印刷に替えて施された透光性の塗装又は印刷によって形成されている。アイコン１２は、スイッチパネル部材１０の裏面１３側に設けられた光源（図示しない）からの光を透過させることにより、発光表示される。

　スイッチ電極２０は、入力面１１等と組み合わされることにより、静電スイッチ３０を形成している。スイッチ電極２０は、絶縁フィルムに塗布された導電性高分子塗料（例えばＰＥＤＯＴ）等によって膜状に形成されている。スイッチ電極２０は、光源からの光をスイッチパネル部材１０に向けて透過可能なよう、透光性を有している。各スイッチ電極２０は、スイッチパネル部材１０において入力面１１の反対側に位置する裏面１３に、各アイコン１２と重畳するように、両面テープ又は接着剤等によって取り付けられおり、制御回路５０と電気的に接続されている。スイッチ電極２０は、入力面１１に触れた手指Ｆとの間にて静電容量Ｃを生じさせる。手指Ｆ及びスイッチ電極２０間に生じる静電容量Ｃは、入力面１１から手指Ｆまでの距離に応じて変化する。尚、スイッチ電極２０の形成材料としては、上述の材料に替えて、例えば酸化インジウムスズ、多数の透光孔を開口させた金属の膜材、カーボン等の導電性物質を含む印刷材料等が採用可能である。

　制御回路５０は、静電容量計測部５１、操作判定部５２、及び閾値設定部５３等によって構成されている。これら要素５１～５３は、専用の集積回路の組み合わせによって構成されていてもよく、又は所定のプログラムを実行するマイクロコンピュータの機能ブロックであってもよい。制御回路５０は、スイッチパネル部材１０の裏面１３側に配置された回路基板（図示しない）に形成されている。

　静電容量計測部５１は、各静電スイッチ３０にて検出される静電容量Ｃの変化を取得する。具体的に静電容量計測部５１は、各スイッチ電極２０から出力される信号（例えば電位）を取得し、各静電スイッチ３０において生じている静電容量Ｃを個別に計測する。静電容量計測部５１は、静電スイッチ３０によって検出された静電容量Ｃの値を、操作判定部５２及び閾値設定部５３に出力する。

　操作判定部５２は、静電スイッチ３０にて検出された静電容量Ｃの計測値（図４参照）を静電容量計測部５１から取得し、取得した静電容量Ｃと予め設定された閾値Ｔｈ（図４参照）とを比較する。操作判定部５２は、複数の静電スイッチ３０のそれぞれに対し、入力操作の有り判定を行うための閾値Ｔｈを個別に保持している。操作判定部５２は、閾値設定部５３からの出力に基づいて、各閾値Ｔｈを再設定することができる。操作判定部５２は、静電容量Ｃが閾値Ｔｈを超えたことに基づいて、手指Ｆによる入力操作の有り判定を行う。以下の説明では、静電容量Ｃが閾値Ｔｈを超えた状態を静電スイッチ３０のオン状態といい、静電容量Ｃが閾値Ｔｈ以下の状態を静電スイッチ３０のオフ状態という。操作判定部５２は、各静電スイッチ３０のオン及びオフの状態を示す判定結果を、制御回路５０の外部に出力することにより、空調装置ＡＣの制御部に取得させる。加えて操作判定部５２は、上述の判定結果を閾値設定部５３に出力する。

　閾値設定部５３は、タイマ５４を有している。タイマ５４は、閾値Ｔｈを一時的に変更する処理（後述する）の適用時間の計測に用いられる構成である。タイマ５４によって計測された時刻は、操作判定部５２にも出力される。閾値設定部５３は、静電スイッチ３０にて検出される静電容量Ｃの計測値を静電容量計測部５１から取得する。閾値設定部５３は、各静電スイッチ３０のオン及びオフの状態を示す判定結果を、操作判定部５２から取得する。

　ここで、静電スイッチ３０にて検出される静電容量Ｃは、手指Ｆ等の操作体の状態により、顕著に変動する。例えば操作者が素手によって入力操作を行った場合では、図４に示す如く、計測される静電容量のピーク値Ｃｐ（ｂｆ）は、通常の閾値Ｔｈを確実に超える値となる。一方で、手袋を装着した状態で入力操作を行った場合では、計測される静電容量のピーク値Ｃｐ（ｇｆ）は、閾値Ｔｈを大きく下回るようになる。これは、手指Ｆ及びスイッチ電極２０間の距離が手袋の介在によって拡大した結果、手指Ｆ及びスイッチ電極２０間の電荷が減少することに起因している。

　図３に示す閾値設定部５３は、上述したような操作体の状態に適宜対応し、操作判定部５２に保持された閾値Ｔｈを再設定する機能を有する。加えて操作判定部５２は、閾値Ｔｈの調整により、各静電スイッチ３０への入力操作の操作性を向上させることがでる。こうした効果獲得のため、閾値設定部５３は、入力操作のあった静電スイッチ３０にて検出される静電容量Ｃから、現在操作中の手指Ｆを検知するために最適な閾値Ｔｈを求める。そして閾値設定部５３は、算出した閾値Ｔｈを操作判定部５２に出力し、入力操作が有ると判定された後において操作判定部５２に保持された閾値Ｔｈを一時的に変更させる。こうした閾値Ｔｈを変更させる閾値設定部５３の作動の詳細を、以下図５～図７に基づいて説明する。

　図５には、時刻ｔｂ～ｔｅ間にて静電スイッチ３０をオン状態にする入力操作に伴った静電容量Ｃの変化の推移が示されている。入力操作によって静電スイッチ３０がオン状態となるまでの閾値Ｔｈは、通常値としての基準閾値Ｔｍｉｎに設定されている。基準閾値Ｔｍｉｎは、手袋を装着した手指Ｆの入力操作を検知可能な低い値とされている（図６参照）。閾値設定部５３は、入力操作のオン時刻ｔｂから予め設定された計測時間ＴＰ（例えば、２００ミリ秒）が経過するまでの間の静電容量のピーク値Ｃｐ（ｂｆ）を取得する。

　閾値設定部５３は、オン時刻ｔｂから計測時間ＴＰが経過した時刻ｔｃにて、閾値Ｔｈを基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊに変更する。調整閾値Ｔａｊは、基準閾値Ｔｍｉｎ以上の値であり、且つ、ピーク値Ｃｐ（ｂｆ）未満の値である。閾値設定部５３は、調整閾値Ｔａｊをピーク値Ｃｐ（ｂｆ）よりも低い範囲で設定するために、予め規定された１未満の正の小数を係数としてピーク値Ｃｐ（ｂｆ）に乗算することにより、調整閾値Ｔａｊを算出する。

　閾値設定部５３は、静電スイッチ３０がオン状態からオフ状態へと切り替わるオフ時刻ｔｅから、所定時間ＴＡの経過する時刻ｔｒまで、調整閾値Ｔａｊへの閾値Ｔｈの変更を継続する。所定時間ＴＡは、例えば５秒程度に設定されている。閾値設定部５３は、時刻ｔｒにて、閾値Ｔｈを調整閾値Ｔａｊから基準閾値Ｔｍｉｎに戻す。

　図６に示される静電容量Ｃの変化の推移は、手袋を装着した状態の手指Ｆによってなされた入力操作に伴うものである。手袋を装着した状態での入力操作を想定した基準閾値Ｔｍｉｎの設定により、静電スイッチ３０は、オン時刻ｔｂにてオン状態となる。この入力操作では、計測時間ＴＰにて取得されるピーク値Ｃｐ（ｇｆ）が素手による入力操作時のピーク値Ｃｐ（ｂｆ）よりも低い値となる。故に、調整閾値Ｔａｊは、基準閾値Ｔｍｉｎよりも僅かに高い値に留まる。尚、後述の閾値設定処理（図１１参照）の説明にて詳記するように、静電容量のピーク値（ｇｆ）と係数との積が基準閾値Ｔｍｉｎよりも小さくなる場合、調整閾値Ｔａｊは、基準閾値Ｔｍｉｎと同じ値に設定される。

　図７に示される静電容量Ｃの変化の推移は、素手による入力操作であって、計測時間ＴＰよりも短い時間で行われた入力操作に伴うものである。こうした短時間での入力操作でも、閾値設定部５３は、オン時刻ｔｂからオフ時刻ｔｅまでの間に計測されたピーク値Ｃｐ（ｂｆ）に係数を乗算して、調整閾値Ｔａｊを算出する。閾値設定部５３は、時刻ｔｂから計測時間ＴＰが経過した時刻ｔｃ（図５参照）ではなく、オフ時刻ｔｅにて閾値Ｔｈを基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊに変更する。そして、閾値設定部５３は、時刻ｔｅから所定時間ＴＡの経過した時刻ｔｒまで、調整閾値Ｔａｊへの閾値Ｔｈの変更を継続する。

　コントロールパネル１００では、図２，図３に示す複数の静電スイッチ３０の一つに入力操作が加えられると、この静電スイッチ（特定静電スイッチ）３０の感度だけでなく、他の静電スイッチ（非特定静電スイッチ）３０の感度も、連動して調整される。そのための閾値Ｔｈの調整を、閾値設定部５３は実施する。閾値設定部５３は、特定静電スイッチ３０に対し保持される閾値Ｔｈを基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊに変更し、且つ、非特定静電スイッチ３０に対し保持される閾値Ｔｈも基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊに変更する（図５等参照）。これらの調整閾値Ｔａｊの値は、特定静電スイッチ３０に割り当てられた機能の違いによって異なる場合がある。その詳細を、以下説明する。

　複数の静電スイッチ３０のうちで、ファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂ、温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂ，３０６ａ，３０６ｂ、及びモード切替スイッチ３０２には、連続した入力操作、所謂「連打」が行われ得る。そのため、上記したスイッチ３０１ａ，３０１ｂ，３０２，３０５ａ，３０５ｂ，３０６ａ，３０６ｂのいずれかが特定静電スイッチ３０である場合、連打の入力を容易にするための感度調整が実施される。

　具体的に閾値設定部５３は、複数の静電スイッチ３０のうちで、機能的に関連した二つを関連静電スイッチとして関連付けている。本実施形態では、ファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂ、運転席側の温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂ、並びに助手席側の温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂの三組が、関連静電スイッチに該当する。

　閾値設定部５３は、二つの関連静電スイッチの一方が特定静電スイッチ３０である場合に、二つの関連性電スイッチの各調整閾値Ｔａｊを、実質同一の値に設定する。二つの関連静電スイッチの調整閾値Ｔａｊを算出する際の係数ａｉは、例えば０．６程度とされる。一方で、二つの関連静電スイッチを除く他の静電スイッチ（非関連静電スイッチ）の各調整閾値Ｔａｊは、関連性電スイッチの各調整閾値Ｔａｊよりも高い値に設定される。そのため、非関連静電スイッチの調整閾値Ｔａｊを算出する際の係数ａｊは、例えば０．８程度とされる。以上の各係数は、０＜ａｉ＜ａｊ＜１の関係を満たしていれば、上述の値に限定されず、適宜変更されてよい。

　さらに閾値設定部５３は、モード切替スイッチ３０２が特定静電スイッチ３０である場合、モード切替スイッチ３０２の調整閾値Ｔａｊを、他の非特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊよりも低い値に設定する。モード切替スイッチ３０２の調整閾値Ｔａｊの算出には、０．６程度の係数ａｉが用いられる。一方で、非特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊの算出には、０．８程度の係数ａｊが用いられる。

　そして閾値設定部５３は、上記のスイッチ３０１ａ，３０１ｂ，３０２，３０５ａ，３０５ｂ，３０６ａ，３０６ｂを除く各静電スイッチ３０が特定静電スイッチ３０である場合には、全ての調整閾値Ｔａｊを実質同一の値に設定する。この場合、全ての静電スイッチ３０の感度を低下させるため、各調整閾値Ｔａｊの算出には、同一の係数ａｉ（例えば０．８程度）が用いられる。

　ここまで説明したコントロールパネル１００の作動を実現するために、制御回路５０において実施される各処理を、図８～図１１に基づき、図３を参照しつつ説明する。以下の各処理は、車両のアクセサリ（ＡＣＣ）電源がオン状態とされる、又は車両のイグニッションがオン状態とされることによって開始される。以下の説明に用いられる［ｉ］は、静電スイッチ３０の識別のために割り振られた識別番号であり、１～Ｎ（Ｎは静電スイッチの個数）までの整数が代入される。

　図８に示す初期化処理は、コントロールパネル１００への電力供給の開始に基づいて、操作判定部５２及び閾値設定部５３の協働により実施される。この初期化処理のＳ１では、各静電スイッチ３０［ｉ］に対して保持される各閾値Ｔｈ［ｉ］を初期化する。具体的には、全ての閾値Ｔｈ［ｉ］に対して順に基準閾値Ｔｍｉｎを代入し、Ｓ２に進む。Ｓ２では、各静電スイッチ３０の状態をオフ状態に初期化する。具体的には、各静電スイッチ３０［ｉ］のオン及びオフ状態を示す状態値Ｓ［ｉ］の全てに対して順にＯＦＦの値を代入し、初期化処理を終了する。

　図９に示す判定処理は、初期化処理後（図８参照）に操作判定部５２によって繰り返し開始される。この判定処理のＳ１１では、各静電スイッチ３０［ｉ］の各閾値Ｔｈ［ｉ］を最新の値に設定するため、後述する閾値更新処理（図１０参照）を実施し、Ｓ１２に進む。Ｓ１２では、［ｉ］に代入する値を決定することで、以降の処理の対象となる静電スイッチ３０［ｉ］を選択し、Ｓ１３に進む。Ｓ１２及びＳ２２の処理により、Ｓ１３～Ｓ２１の処理が全ての静電スイッチ３０［ｉ］に対して行われる。

　Ｓ１３では、Ｓ１２にて選択された静電スイッチ３０［ｉ］の状態値Ｓ［ｉ］がＯＦＦであるか否かを判定する。Ｓ１３にて、肯定判定をした場合には、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、静電容量計測部５１から取得する現在の静電容量Ｃが、閾値Ｔｈ［ｉ］以上か否かを判定する。Ｓ１４にて否定判定をした場合には、Ｓ２２に進む。一方、Ｓ１４にて肯定判定をした場合のＳ１５では、静電スイッチ３０［ｉ］の状態値Ｓ［ｉ］をＯＦＦからＯＮへと切り替える。加えてＳ１５では、静電スイッチ３０がオン状態となったオン時刻ｔｂ［ｉ］として、現在の時刻ｔを代入し、Ｓ２２に進む。

　Ｓ１３にて否定判定をした場合のＳ１６では、現在の時刻ｔとオン時刻ｔｂ［ｉ］との差分が計測時間ＴＰ等しいか否かにより、オン時刻ｔｂ［ｉ］から計測時間ＴＰがちょうど経過したか否かを判定する。Ｓ１６にて、オン時刻ｔｂ［ｉ］からの計測時間ＴＰの経過によって肯定判定をした場合には、Ｓ２０に進む。このＳ２０では、オン時刻ｔｂ［ｉ］から計測時間ＴＰの経過した現在時刻ｔまでの間における静電容量のピーク値Ｃｐを計算する。

　一方、Ｓ１６にて否定判定をした場合のＳ１７では、現在の静電容量Ｃが、閾値Ｔｈ［ｉ］未満か否かを判定する。静電スイッチ３０が押し続けられていることに起因して、Ｓ１７にて否定判定をした場合には、Ｓ２２に進む。対して、静電スイッチ３０から手指Ｆが離れた場合には、Ｓ１７にて肯定判定を行う。そして、静電スイッチ３０のオフ状態を確定させるためのＳ１８を実施する。Ｓ１８では、静電スイッチ３０［ｉ］の状態値Ｓ［ｉ］をＯＮからＯＦＦへと切り替える。加えてＳ１８では、静電スイッチ３０［ｉ］がオフ状態となったオフ時刻ｔｅ［ｉ］として、現在の時刻ｔを代入し、Ｓ１９に進む。

　Ｓ１９では、現在の時刻ｔとオン時刻ｔｂ［ｉ］との差分、即ちオン時刻ｔｂ［ｉ］から現在の時刻ｔまでの経過時間が、計測時間ＴＰ未満か否かを判定する。短時間での入力操作により静電スイッチ３０を計測時間ＴＰ未満で離していた場合には、Ｓ１９において肯定判定を行う。そして、Ｓ１９の肯定判定後のＳ２０では、計測時間ＴＰ未満の入力操作による静電容量のピーク値Ｃｐが計算される。一方、計測時間ＴＰを超えて静電スイッチ３０を押し続けていた場合には、Ｓ１９において否定判定を行う。この場合、前回までの判定処理によりピーク値Ｃｐが計算済みであるため、Ｓ２２に進む。

　Ｓ２０の後のＳ２１では、後述する閾値設定処理（図１１参照）を閾値設定部５３に実施させ、Ｓ２２に進む。Ｓ２２では、処理をＳ１２に戻し、［ｉ］の値を１つ増やすことにより、処理の対象を次の静電スイッチ３０［ｉ＋１］へと変更する。全ての静電スイッチ３０に対しＳ１３～Ｓ２１の処理を行うと、判定処理を終了させる。

　図１０に示す閾値更新処理は、操作判定部５２及び閾値設定部５３によって実施される。この閾値更新処理は、基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊへと変更された閾値Ｔｈ［ｉ］を、所定時間ＴＡの経過後に再び基準閾値Ｔｍｉｎに変更するための処理である。

　Ｓ１１１では、［ｉ］に代入する値を決定することで、以降の処理の対象となる静電スイッチ３０［ｉ］を選択し、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１２及びＳ１１５の処理により、Ｓ１１２～Ｓ１１４の処理が全ての静電スイッチ３０［ｉ］に対して行われる。

　Ｓ１１２では、閾値Ｔｈ［ｉ］が基準閾値Ｔｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。Ｓ１１２にて否定判定をした場合には、Ｓ１１５に進む。Ｓ１１２にて、閾値Ｔｈ［ｉ］が基準閾値Ｔｍｉｎを超えている旨の肯定判定をした場合には、Ｓ１１３に進む。

　Ｓ１１３では、静電スイッチ３０［ｉ］の状態値Ｓ［ｉ］がＯＦＦであり、且つ、オフ時刻ｔｅ［ｉ］から所定時間ＴＡが経過したか否かを判定する。Ｓ１１３にて、所定時間ＴＡが経過していない旨の否定判定をした場合には、Ｓ１１５に進む。一方、Ｓ１１３にて肯定判定をした場合には、Ｓ１１４に進む。Ｓ１１４では、閾値設定部５３が操作判定部５２に保持される閾値Ｔｈ［ｉ］に基準閾値Ｔｍｉｎを代入し、Ｓ１１５に進む。

　Ｓ１１５では、処理をＳ１１１に戻す。Ｓ１１１では、［ｉ］の値を１つ増やすことで、処理の対象が次の静電スイッチ３０［ｉ＋１］へと変更する。全ての静電スイッチ３０に対しＳ１１２～Ｓ１１４の処理の完了により、閾値更新処理を終了する。以上により、図９に示す判定処理に戻り、Ｓ１２（図９参照）を実施する。

　図１１に示す閾値設定処理は、操作判定部５２及び閾値設定部５３によって実施される。この閾値設定処理は、各閾値Ｔｈ［ｉ］の値を個別に設定する処理である。閾値判定処理にて用いられる各係数は、上述のように０＜ａｉ＜ａｊ＜１の関係を満たしている。

　Ｓ２１１では、関連静電スイッチであるファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂ（図２参照）のいずれかの状態値Ｓ［ｉ］がＯＮとなったか否かを判定する。Ｓ２１１にて、否定判定をした場合にはＳ２１３に進む。一方、Ｓ２１１にて肯定判定をした場合には、Ｓ２１２にて、ファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂについての各閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｉを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。さらに、ファンスイッチ３０１ａ，３０１ｂを除く他の静電スイッチ３０（非関連静電スイッチ）の各閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｊを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。

　Ｓ２１３では、運転席側の温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂ（図２参照）のいずれかの状態値Ｓ［ｉ］がＯＮとなったか否かを判定する。Ｓ２１３にて、否定判定をした場合にはＳ２１５に進む。一方、Ｓ２１３にて肯定判定をした場合には、Ｓ２１４にて、温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂについての各閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｉを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。さらに、温度調節スイッチ３０５ａ，３０５ｂを除く他の静電スイッチの各閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｊを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。尚、助手席側の温度調節スイッチ３０６ａ，３０６ｂ（図２参照）がオン状態となった場合にも、Ｓ２１３及びＳ２１４に相当する処理が実施される。

　Ｓ２１５では、モード切替スイッチ３０２の状態値Ｓ［ｉ］がＯＮとなったか否かを判定する。Ｓ２１５にて、否定判定をした場合には、Ｓ２１７に進む。一方、Ｓ２１５にて肯定判定をした場合には、Ｓ２１６にて、モード切替スイッチ３０２の閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｉを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。さらに、モード切替スイッチ３０２を除く他の静電スイッチの各閾値Ｔｈ［ｉ］を、ピーク値Ｃｐに係数ａｊを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定する。

　Ｓ２１７では、全てのスイッチの閾値Ｔｈ［ｉ］をピーク値Ｃｐに係数ａｊを乗算した値と、基準閾値Ｔｍｉｎとのうちで大きい方に設定し、閾値設定処理を終了する。以上により、図９に示す判定処理に戻り、Ｓ２２を実施する。

　ここまで説明した本実施形態では、基準閾値Ｔｍｉｎを低く設定することにより、入力操作前における静電スイッチ３０の感度が高められている。故に、手袋を装着した状態の手指Ｆが操作体として入力操作を行った場合でも、この入力操作は、静電スイッチ３０によって検知可能となる。

　加えて、入力操作が有ると判定された後の所定時間ＴＡにおいて、閾値Ｔｈは、基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊへと変更される。そのため、所定時間ＴＡにおいては、各静電スイッチ３０の感度が一時的に低くされる。故に、手袋を未装着の手指Ｆ等が操作体であった場合でも、操作者の意図に反した誤検知を静電スイッチ３０が頻発させる事態は、回避され得る。

　以上によれば、手指Ｆ等の操作体の状態を検出する構成を個別に設けることなく、操作体の状態に対応して、入力操作を正しく検知できるコントロールパネル１００が実現される。

　加えて本実施形態によれば、調整閾値Ｔａｊが静電容量のピーク値Ｃｐよりも低い範囲で設定されるので、所定時間ＴＡ内に行われる再度の入力操作に基づいて、入力操作の有り判定が行われ得る。このように、静電容量のピーク値Ｃｐよりも調整閾値Ｔａｊを低く設定する制御によれば、コントロールパネル１００は、誤検知の頻発を回避したうえで、所定時間ＴＡ内における確実な入力操作を正しく検知できるようになる。

　また本実施形態のように、静電容量のピーク値Ｃｐに１未満の正の小数を係数として乗算すれば、ピーク値Ｃｐよりも低い範囲の調整閾値Ｔａｊが得られる。こうした処理によれば、操作体の状態に対応した調整閾値Ｔａｊが設定可能となる。具体的には、手袋の厚み、静電スイッチ３０を押す力の強弱、及び手指Ｆ表面の導電率等に応じて、最適な調整閾値Ｔａｊが算出される。したがって、誤検知の回避を可能にし、且つ、所定時間ＴＡ内における入力操作を正しく検知可能にする効果が、確実に発揮される。

　ここで、計測されたピーク値Ｃｐが低いと、ピーク値Ｃｐと係数との積は、基準閾値Ｔｍｉｎよりも小さい値となり得る。このように、調整閾値Ｔａｊが基準閾値Ｔｍｉｎを下回ってしまうと、過度な感度上昇によって誤検知が生じ易くなる。こうした事態を回避するため、本実施形態では、ピーク値Ｃｐと係数との積が基準閾値Ｔｍｉｎよりも小さい場合に、調整閾値Ｔａｊは、基準閾値Ｔｍｉｎと同じ値に設定される。以上の処理によれば、所定時間ＴＡ内での過度な感度上昇に起因した誤検知の頻発は、防がれ得る。

　さらに本実施形態のように、複数の静電スイッチ３０が並列されたコントロールパネル１００では、特定の静電スイッチ３０への入力操作を行う過程で、他の静電スイッチ３０に誤って検知される虞がある。そこで、特定の静電スイッチ３０に入力操作があった場合に、所定時間ＴＡ、この特定静電スイッチ３０の閾値Ｔｈだけでなく、他の非特定静電スイッチ３０の閾値Ｔｈも、基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊへと変更される。こうした制御が実施されることにより、所望の特定静電スイッチ３０への入力操作を終えた後に、移動中の手等を他の静電スイッチ３０が誤検知してしまう事態は、回避可能となる。

　また加えて本実施形態では、連打の入力が想定される一部の静電スイッチ３０が特定静電スイッチ３０であった場合、この特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊは、非特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊよりも低く設定される。このように、特定静電スイッチ３０の感度が他の非特定静電スイッチ３０の感度よりも高められることによれば、静電スイッチ３０を連打するような入力でも、コントロールパネル１００は、正しく検知可能となる。加えて、連打の入力が他の静電スイッチ３０によって誤検知される事態も、回避可能となる。

　さらに加えて本実施形態によれば、連打される虞の低い静電スイッチ３０が特定静電スイッチ３０であった場合、全ての静電スイッチ３０の各調整閾値Ｔａｊは、同じ値まで引き上げられる。こうして全ての静電スイッチ３０の感度が一時的に下げられることにより、コントロールパネル１００は、誤検知を生じさせ難い状態へと速やかに遷移し得る。

　またさらに本実施形態では、機能的に関連した二つの関連静電スイッチの一方に入力があった場合に、これら二つの関連静電スイッチの各調整閾値Ｔａｊが、他の非関連静電スイッチの調整閾値Ｔａｊよりも低くされる。こうした感度設定によれば、二つの関連静電スイッチに続けて入力操作が行われても、こうした一連の入力操作は、正しく検知されるようになる。加えて、関連静電スイッチへの一連の入力操作が他の静電スイッチ３０によって誤検知される事態も、防がれ得る。

　尚、本実施形態では、手指Ｆが特許請求の範囲に記載の「操作体」に相当し、基準閾値Ｔｍｉｎが特許請求の範囲に記載の「第一閾値」に相当し、調整閾値Ｔａｊが特許請求の範囲に記載の「第二閾値」に相当する。また、操作判定部５２が特許請求の範囲に記載の「判定手段」に相当し、閾値設定部５３が特許請求の範囲に記載の「閾値変更手段」に相当し、コントロールパネル１００が特許請求の範囲に記載の「電子機器」に相当する。さらに、係数ａｉが特許請求の範囲に記載の「第一係数」に相当し、係数ａｊが特許請求の範囲に記載の「第二係数」に相当し、空調装置ＡＣが特許請求の範囲に記載の「機器」に相当する。

　（変形例）
　以上、本開示による一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

　上記実施形態の変形例１では、複数の静電スイッチ３０の一つである特定静電スイッチ３０に入力操作が加えられた場合に、当該特定静電スイッチ３０に隣接する隣接静電スイッチ３０の感度が下げられる。具体例としては、図２に示す内外気切替スイッチ３０３が特定静電スイッチである場合、オートエアコンスイッチ３０４及びモード切替スイッチ３０２が、隣接静電スイッチに該当し、感度を下げられる。こうした制御により、内外気切替スイッチ３０３への入力操作がオートエアコンスイッチ３０４及びモード切替スイッチ３０２によって誤検知される事態は、確実に回避可能となる。特に、オートエアコンスイッチ３０４は、内外気切替スイッチ３０３へ入力操作を行う操作者の手に近接し易い。故に、オートエアコンスイッチ３０４の感度を下げる制御は、誤検知防止に特に有効である。

　以上の感度調整を実現するため、変形例１では、特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊよりも、隣接静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊが高い値とされる。具体的には、図１１に示す閾値設定処理のＳ２１７が上記実施形態とは異なる。変形例１では、入力操作のあった特定静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊは、静電容量のピーク値Ｃｐに予め規定された係数ａｉ（例えば０．６程度）を乗算した値とされる。一方、隣接静電スイッチ３０の調整閾値Ｔａｊは、係数ａｊにピーク値Ｃｐを乗算した値とされる。これらの各係数は、上述のように０＜ａｉ＜ａｊ＜１の関係を満たしている。尚、変形例１では、特定静電スイッチ３０及び隣接静電スイッチ３０を除く他の静電スイッチ３０の閾値Ｔｈは、調整閾値Ｔａｊに変更されてなくてもよい。

　上記実施形態において、Ｓ２１の静電容量のピーク値Ｃｐを算出する手法は、公知の技術を適宜適用可能である。例えば、単純に計測時間ＴＰ内での静電容量Ｃの最大値が、ピーク値Ｃｐとされよい。又は、静電容量Ｃの最大値を含む前後の所定時間の平均値が、ピーク値Ｃｐとされよい。さらに、静電容量Ｃの信号から高周波（ノイズ）成分を除去したうえで、最大値又は最大値を含む所定時間内の平均値がピーク値Ｃｐとされてもよい。

　上記実施形態にて、５秒程度とされていた所定時間ＴＡは、適宜変更可能である。この所定時間ＴＡは、例えば手袋を装着する等、操作体の状態に顕著な変化が生じない程度の時間よりも短くされることが望ましい。加えて所定時間ＴＡは、操作者が所望の静電スイッチを押圧する一連の操作の継続時間よりも長くされることが望ましい。また、計測時間ＴＰも、２００ミリ秒に限定されず、入力操作を検知可能な範囲（例えば４０～２００ミリ秒）内で適宜変更可能である。

　上記実施形態では、オン時刻ｔｂから計測時間ＴＰが経過した時刻ｔｃ又はオフ時刻ｔｅにおいて、閾値Ｔｈは、基準閾値Ｔｍｉｎから調整閾値Ｔａｊへと変更されていた。しかし、操作判定部５２によって入力操作が有ると判定された後、即ちオン時刻ｔｂ以降であれば、閾値Ｔｈの変更されるタイミングは、適宜変更可能である。

　上記実施形態において、調整閾値Ｔａｊは、静電容量のピーク値Ｃｐよりも低い範囲で設定されていた。しかし、確実な誤検知防止のために、調整閾値Ｔａｊは、ピーク値Ｃｐより高い値であってもよい。また、上記実施形態では、ピーク値Ｃｐと係数ａｉ，ａｊの積によって調整閾値Ｔａｊを設定していたが、調整閾値Ｔａｊは、計測したピーク値Ｃｐを用いない予め設定された固定値であってもよい。また、調整閾値Ｔａｊの算出に係数を用いる形態においても、この係数の値は適宜変更可能である。

　上記実施形態において、制御回路５０に設けられた各要素５１～５３によって提供されていた機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによっても提供可能である。

　上記実施形態では、車両に搭載された空調装置ＡＣを操作するコントロールパネル１００に、本開示を適用した例を説明した。本開示を適用したコントロールパネル１００であれば、特定の静電スイッチから手指Ｆを離そうとしたときに、各静電スイッチの感度が一時的に引き下げられている。故に、特定の静電スイッチから離そうとした手指Ｆが、道路の凹凸による車両の上下動によって意図しない静電スイッチに軽く触れたとしても、こうした意図しない軽い接触での静電スイッチの誤検知は、防がれ得る。

　しかし、本開示は、こうした空調装置ＡＣのコントロールパネル１００に限らず、車載された機器を操作する操作装置又は車載機器自体に適用可能である。さらに、車両用に限らず、電極と手指等との間に生じる静電容量の変化に基づいて入力操作が検知されるタッチスイッチを備えた電子機器全般に、本開示は適用可能である。

Claims

　操作体（Ｆ）による入力操作に伴った静電容量の変化を検出する静電スイッチ（３０）と、
　前記静電スイッチによって検出された静電容量（Ｃ）が閾値（Ｔｈ）を超えたことに基づいて、前記操作体による入力操作の有り判定を行う判定手段（５２）と、
　前記判定手段によって入力操作が有ると判定された後の所定時間（ＴＡ）において、前記判定手段にて用いられる前記閾値を、通常値としての第一閾値（Ｔｍｉｎ）から当該第一閾値以上の値である第二閾値（Ｔａｊ）に変更する閾値変更手段（５３）と、を備える電子機器。
　前記閾値変更手段は、前記静電スイッチによって検出された静電容量のピーク値（Ｃｐ）よりも低い範囲で前記第二閾値を設定する請求項１に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、予め規定された係数を前記ピーク値に乗算した値を前記第二閾値として設定する請求項２に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、前記係数と前記ピーク値との積が前記第一閾値よりも小さい場合、前記第二閾値を前記第一閾値と同じ値に設定する請求項３に記載の電子機器。
　並列された複数の前記静電スイッチを備える電子機器であって、
　前記判定手段は、複数の前記静電スイッチのそれぞれに対し、入力操作の有り判定を行うための前記閾値を個別に保持する請求項１～４のいずれか一項に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、複数の前記静電スイッチの一つである特定静電スイッチに入力操作が有ると判定された場合に、前記所定時間において、当該特定静電スイッチに対し保持される前記閾値を前記第一閾値から前記第二閾値に変更し、且つ、前記特定静電スイッチとは異なる他の非特定静電スイッチに対し保持される前記閾値を前記第一閾値から前記第二閾値に変更する請求項５に記載の電子機器。
　接続された機器（ＡＣ）の設定値を調整する入力操作及び当該機器の動作モードを変更する入力操作が前記静電スイッチに対し行われる電子機器であって、
　前記閾値変更手段は、前記設定値を調整する調整機能又は前記動作モードを複数のうちで順に切り替える循環切替機能が前記特定静電スイッチに割り当てられていた場合に、当該特定静電スイッチの前記第二閾値を前記非特定静電スイッチの前記第二閾値よりも低い値に設定する請求項６に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、
　前記静電スイッチによって検出された静電容量のピーク値（Ｃｐ）に予め規定された第一係数（ａｉ）を乗算した値を前記特定静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　予め規定された第二係数（ａｊ）を前記ピーク値に乗算した値を前記非特定静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　前記第一係数及び前記第二係数は共に、０よりも大きく且つ１未満の値であり、
　前記第一係数は、前記第二係数よりも小さい値である請求項７に記載の電子機器。
　接続された機器（ＡＣ）の動作モードを変更する入力操作が前記静電スイッチに対し行われる電子機器であって、
　前記閾値変更手段は、前記動作モードを二つのうちで切り替える単純切替機能が前記特定静電スイッチに割り当てられている場合に、当該特定静電スイッチ及び前記非特定静電スイッチの各前記第二閾値を同じ値に設定する請求項６～８のいずれか一項に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、０よりも大きく且つ１未満である係数（ａｊ）を前記静電スイッチによって検出された静電容量のピーク値（Ｃｐ）に乗算した値を、前記特定静電スイッチ及び前記非特定静電スイッチの各前記第二閾値として設定する請求項９に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、
　複数の前記静電スイッチのうちで、機能的に関連した二つを関連静電スイッチとして関連付け、
　二つの前記関連静電スイッチの一方に入力操作があると判定された場合に、二つの前記関連静電スイッチの各前記第二閾値を、前記関連静電スイッチとは異なる他の非関連静電スイッチの前記第二閾値よりも低い値に設定する請求項５～１０のいずれか一項に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、
　前記静電スイッチによって検出された静電容量のピーク値（Ｃｐ）に予め規定された第一係数（ａｉ）を乗算した値を二つの前記関連静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　予め規定された第二係数（ａｊ）を前記ピーク値に乗算した値を前記非関連静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　前記第一係数及び前記第二係数は共に、０よりも大きく且つ１未満の値であり、
　前記第一係数は、前記第二係数よりも小さい値である請求項１１に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、複数の前記静電スイッチの一つである特定静電スイッチに入力操作が有ると判定された場合に、当該特定静電スイッチに隣接する隣接静電スイッチの前記第二閾値を、前記特定静電スイッチの前記第二閾値よりも高い値に設定する請求項５～１２のいずれか一項に記載の電子機器。
　前記閾値変更手段は、
　前記静電スイッチによって検出された静電容量のピーク値（Ｃｐ）に予め規定された第一係数（ａｉ）を乗算した値を前記特定静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　予め規定された第二係数（ａｊ）を前記ピーク値に乗算した値を前記隣接静電スイッチの前記第二閾値として設定し、
　前記第一係数及び前記第二係数は共に、０よりも大きく且つ１未満の値であり、
　前記第一係数は、前記第二係数よりも小さい値である請求項１３に記載の電子機器。