WO2016031148A1 - 車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイス - Google Patents

車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイス Download PDF

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WO2016031148A1
WO2016031148A1 PCT/JP2015/003963 JP2015003963W WO2016031148A1 WO 2016031148 A1 WO2016031148 A1 WO 2016031148A1 JP 2015003963 W JP2015003963 W JP 2015003963W WO 2016031148 A1 WO2016031148 A1 WO 2016031148A1
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design panel
panel
plane
operating body
vehicle
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PCT/JP2015/003963
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重明 西橋
恒夫 内田
Original Assignee
株式会社デンソー
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Definitions

  • This relates to a vehicle touch pad that outputs a three-dimensional signal and a vehicle input interface.
  • a vehicle input interface including a touch pad that outputs a three-dimensional signal and a display device that displays various modes of a multimedia system based on the three-dimensional signal output from the touch pad is known (for example, Patent Documents). 1).
  • This disclosure is intended to provide a vehicle touch pad and a vehicle input interface that can accurately detect a distance from an operating body using a capacitance sensor.
  • a vehicle touchpad is a vehicle touchpad disposed in a vehicle interior, and is disposed on a design panel that forms an outer surface of the touchpad, and on a lower side of the design panel.
  • a capacitive sensor panel having at least two planes having a different distance from each other, and a plane having a shorter linear distance between the design panel and the operating body among the two planes of the capacitive sensor panel
  • the proximity of the operation body and the design panel and the position of the operation body relative to the plane with the shorter linear distance between the design panel and the straight line between the design panel and the design panel are estimated.
  • an arithmetic unit that estimates the presence / absence of contact between the operating body and the design panel based on the charge accumulated between the longer plane and the operating body.
  • the distance from the operation body can be accurately detected using the capacitance sensor.
  • a vehicle input interface is an interface for operating an image displayed on a display device arranged in a vehicle interior, and includes a touch pad including a design panel and an input to the touch pad. And a display control device that controls an image displayed on the display device, and the touchpad is disposed below the design panel and includes at least two planes having different distances from the design panel.
  • the proximity of the operation body and the design panel according to the output of the capacitance sensor panel and the capacitance sensor panel having the two planes, the position of the operation body with respect to the design panel, and the presence / absence of contact between the operation body and the design panel An arithmetic device for estimating the linearity distance between the design panel and the two planes of the capacitance sensor panel is short. Based on the electric charge stored between the plane and the operation body, the degree of proximity between the operation body and the design panel and the position of the operation body on the plane with the shorter linear distance between the design panel and the design panel are estimated.
  • the plane with the longer linear distance between the operating body and the design panel based on the charge accumulated between the plane with the longer linear distance between the operating body and the operating body
  • the display control device operates an image to be displayed on the display device based on the degree of proximity of the operating body to the design panel and the presence or absence of contact.
  • the vehicle input interface has the same effects as the vehicle touch pad according to the first aspect.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of a vehicle touch pad and a vehicle input interface in a vehicle interior according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a perspective view of the vehicle touchpad in the embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the vehicle touch pad shown in FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a detection area in the vehicle touch pad shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the control of the arithmetic device in the embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the control of the display control apparatus in the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of a vehicle touch pad and a vehicle input interface in a vehicle interior according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a perspective view of the vehicle touchpad in the embodiment
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a display screen in two modes of the display device for a vehicle input interface in the embodiment and a positional relationship between the operation body and the touch pad corresponding to them.
  • FIG. 8 is a diagram showing detection characteristics of the operating body in the capacitance sensor panel provided by a single plane.
  • the inventors of the present disclosure have noticed the following problems when trying to realize the touchpad that outputs a three-dimensional signal by a capacitance sensor.
  • the capacitance sensor estimates the distance between the electrode and the operating body according to the magnitude of the charge stored between the detection electrode and the operating body such as a finger to be detected. Since the magnitude of the charge stored between the electrode and the operating body is inversely proportional to the square of the distance between them, the amount of charge stored as the operating body moves away from the electrode is asymptotically approaching zero, If the operating body is far from the electrode, the distance estimation accuracy is remarkably lowered (see region A in FIG. 8).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement of a vehicle touch pad and a vehicle input interface in a vehicle cabin according to an embodiment of the present disclosure.
  • the vehicle input interface 10 in this embodiment is for operating an image displayed on the display device 20, and includes a vehicle touch pad 30 and a display control device 40.
  • the display device 20 is a multi-function display disposed substantially at the center of the instrument panel 50 of the vehicle.
  • the display device 20 is an operation screen of a vehicle air conditioner, radio, navigation device, audio, etc. (not shown), a rear camera image, and a plurality of cameras. It is also a general-purpose display device that displays an around view or the like based on a composite image.
  • the vehicular touchpad 30 includes an arithmetic device 80, and the arithmetic device 80 reads a signal related to capacitance from a capacitance sensor panel 70 (see FIG. 3) disposed below the design panel 60, which will be described later. According to a predetermined rule, a three-dimensional signal is generated, and the signal is output to the display control device 40.
  • the display control device 40 switches various operation screens based on a three-dimensional signal from the arithmetic device 80 of the vehicular touchpad 30 and displays an image for performing input for each function on the display device 20.
  • the vehicle touchpad 30 of this example is disposed in the vicinity of an armrest (not shown) between the driver seat and the passenger seat, and the design panel 60 is such that the palm of the driver is positioned exactly when the driver puts his arm on the armrest.
  • the arithmetic device 80 and the display control device 40 are disposed inside the instrument panel 50 that is not visible from the passenger compartment.
  • the display device 20, the vehicle touch pad 30, and the display control device 40 may be connected in any manner, may be connected via an in-vehicle network communication cable, or may be connected by an individual cable. Alternatively, they may be connected by wireless communication.
  • a plane 130 with a shorter linear distance to the design panel 60 and a plane 140 with a longer linear distance to the design panel 60 are provided. , 150 and closer to the driver.
  • the plane 130 with the shorter linear distance to the design panel 60 is also referred to as the first plane
  • the planes 140 and 150 with the longer linear distance to the design panel 60 are also referred to as the second plane.
  • FIG. 2 is a perspective view of the vehicle touch pad 30 according to the present embodiment.
  • the design panel 60 is disposed on the surface of the housing 90 where the capacitance sensor panel 70 is disposed.
  • an aerial operable area 100 that outputs a three-dimensional signal
  • a touch operation area 110 that accepts a contact input
  • a decision input area 120 that accepts an input by touching or pressing are color-coded and understood by the driver. Shown in different colors for ease.
  • the capacitance sensor panel 70 of the present embodiment is configured by bending a single capacitance sensor panel in a staircase shape.
  • the capacitance sensor panel 70 bent in a staircase shape is disposed inside the housing 90.
  • the capacitance sensor panel 70 may be provided by a capacitance sensor sheet bent in a step shape.
  • the casing 90 and the design panel 60 are configured such that at least a part corresponding to the determination input area 120 can be deformed in the vertical direction by touching and pressing the operating body.
  • the configuration that can be deformed in the vertical direction may be any configuration.
  • a design is provided that includes a slide mechanism (not shown) in which a part of the housing 90 corresponding to the decision input area 120 can be pressed and displaced in the vertical direction.
  • a part of the panel 60 may be configured by separating only the displacement portion of the slide mechanism, or the upper end surface of the housing 90 is configured by an elastically deformable member such as urethane foam, and the design panel 60 is made of vinyl. It may be made of a deformable material such as a sheet or synthetic leather.
  • FIG. 3 is a perspective view in which the housing 90 is left transparent to explain the internal structure of the vehicle touch pad shown in FIG.
  • the capacitance sensor panel 70 bent in a staircase shape is disposed on the lower side of the design panel 60 and has at least two planes with different distances from the design panel 60 (in this embodiment, three planes 130, 140, 150).
  • FIG. 4 is a schematic view of an area in which the operating body in the vehicle touchpad shown in FIG. 2 can be detected satisfactorily (an area in which the distance from the operating body not corresponding to the area A or B in FIG. 8 can be detected with high accuracy).
  • FIG. The detection area (proximity detection area 130 a) of the plane 130 having the smallest distance from the design panel 60 greatly exceeds the height of the design panel 60, and the distance from the design panel 60 is longer than the plane 130.
  • the detection area (touch detection area 140a) is set so that the amount exceeding the design panel 60 is smaller than the proximity detection area 130a and slightly exceeds the surface of the design panel 60. Further, the detection area (pressing detection area 150 a) of the plane 150 having the largest distance from the design panel 60 is set in a range not exceeding the design panel 60.
  • the computing device 80 of the vehicle touch pad 30 is configured so that the degree of proximity between the operating body and the design panel 60 and the design panel of the operating body are determined according to the amount of electric charge stored between the three planes 130, 140, 150 and the operating body. The position with respect to 60, the presence or absence of contact between the operating body and the design panel 60, and the presence or absence of a decision input operation are estimated or determined.
  • the at least two planes (in the present embodiment, planes 130, 140, and 150) provided in the capacitance sensor panel are formed by bending a single capacitance sensor panel in a step shape.
  • the touchpad of this indication can be realized at low cost compared with the case where the above-mentioned two planes are constituted using a plurality of capacitance sensor panels.
  • the capacitance sensor panel folded in a staircase shape has a surface area perpendicular to the design panel 60 that is smaller than an area parallel to the design panel 60. That is, it is possible to reduce the influence of the electric charge stored in the plane forming the stepped step portion.
  • the proximity of the operating body and the design panel 60, the position of the operating body with respect to the design panel 60, the presence / absence of contact between the operating body and the design panel 60, and the presence / absence of the determination input operation are estimated or judge.
  • step S10 the electric charge stored in each plane 130, 140, 150 of the capacitance sensor panel 70 is measured, and the process proceeds to step S11.
  • step S11 it is determined whether or not an operating tool is detected in the press detection area 150a corresponding to the plane 150 having the longest distance from the design panel 60.
  • step S11 is affirmation determination, it progresses to step S12, and when it is negative determination, it progresses to step S13.
  • step S12 it is assumed that the decision input area 120 has been pressed by the operating tool, and a decision input signal is output to the display control device 40.
  • step S13 it is determined whether or not the operating tool is detected in the touch detection area 140a corresponding to the plane 140 that is longer than the plane 130 and is longer than the design panel 60.
  • step S13 is affirmation determination, it progresses to step S14, and when it is negative determination, it progresses to step S15.
  • step S14 assuming that the operating tool has touched the touch operation area 110, the coordinates (touch input coordinates) on the design panel 60 corresponding to the plane 140 of the operating tool are estimated, and a signal representing the coordinates is displayed. Output to the control device 40.
  • step S15 it is determined whether or not the operating tool is detected in the proximity detection area 130a corresponding to the plane 130 having the shortest linear distance from the design panel 60 among the three planes.
  • step S15 is affirmation determination, it progresses to step S16, and when it is negative determination, it returns to step S10.
  • step S ⁇ b> 16 assuming that the operating tool is close to the design panel 60, the proximity input between the operating tool and the design panel 60 and the coordinates on the design panel 60 corresponding to the plane 130 are estimated, and the proximity input is a three-dimensional signal. A signal representing the coordinates is output to the display control device 40.
  • the arithmetic device 80 determines that there is a contact between the operating body and the design panel 60 based on the electric charge stored in the plane 140 having the longer linear distance to the design panel 60, the design.
  • the degree of proximity between the operating body and the design panel is not estimated based on the electric charge stored in the plane 130 having the shorter linear distance from the panel 60.
  • step S20 it is determined whether or not a decision input signal is received from the arithmetic unit 80.
  • step S20 is affirmation determination, it progresses to step S21.
  • the display device 20 which is a multi-function display, includes a “function selection mode” for switching functions such as the above-described various operation screens and around view display, and one of a plurality of icons for performing detailed setting input for each function. “Individual function setting mode” is selected.
  • step S21 it is determined whether or not the current display device 20 is in the individual function selection mode.
  • step S21 is affirmation determination, it progresses to step S22, and when it is negative determination, it progresses to step S24.
  • step S22 a function program for executing various settings associated with the icon selected when the determination input signal is received from the arithmetic device 80 is executed.
  • step S23 it is determined whether or not a signal representing touch coordinates is received from the arithmetic device 80. If step S23 is affirmative, the process proceeds to step S24.
  • step S24 the display device 20 is shifted to the individual function selection mode regardless of which mode the display device 20 is currently in, and the process proceeds to step S25.
  • step S25 one of a plurality of icons displayed on the operation screen is selected according to the displacement direction of the touch input coordinates based on the temporal change of the touch input coordinates.
  • a predetermined icon preset for each operation screen may be selected as the initial icon.
  • step S23 If it is negative in step S23, the process proceeds to step S26.
  • step S26 it is determined whether or not a signal indicating proximity input coordinates, which is a three-dimensional signal, is received from the arithmetic unit 80. If step S26 is affirmative, the process proceeds to step S27.
  • step S27 it is determined whether or not the time has passed for a predetermined time t (for example, 1 second) from the time when the touch input signal was last received.
  • step S28 When step S28 is affirmation determination, it progresses to step S28, and the display apparatus 20 is changed to the function selection mode, and in the subsequent step S29, the display apparatus 20 is switched to the display apparatus 20 in the function selection mode according to the displacement direction of the proximity input coordinates.
  • One of the operation screens of a plurality of in-vehicle devices displayed sequentially is selected.
  • step S27 determines whether or not the proximity input coordinates have shifted in the vehicle left-right direction. If it is swung to the left or right within 130a, the process proceeds to step S28, and if not, the process returns to step S20.
  • the display control device 40 displays the function selection mode when the operating body is close to the design panel 60 but is not in contact with the above control, and the position of the operating body relative to the plane 130 is controlled.
  • the image displayed on the display device 20 is controlled so as to select one of the operation screens of the plurality of in-vehicle devices according to the displacement, and when the operation tool touches the design panel 60, the selection was made at that time.
  • the display control device selects one of the plurality of icons in the individual function setting mode based on the determination in step S27, and then, when the operating tool is separated from the design panel 60, the predetermined time is determined. While switching from the individual function setting mode to the function selection mode is not easily performed until the time has elapsed, switching from the function selection mode to the individual function setting mode does not wait for the elapse of a predetermined time when the operating tool touches the design panel. It is good to do. Thereby, after selecting any one of the plurality of icons in the individual function setting mode, a margin for performing the determination input by once separating the operating tool from the design panel 60 is obtained.
  • the display control device 40 selects one of the operation screens of the plurality of in-vehicle devices according to the left-right displacement of the position of the operation body with respect to the plane 130 in the function selection mode based on the determination in step S30.
  • the plane 130 of the operating tool is selected. If the switch from the individual function setting mode to the function selection mode is not performed until the position with respect to is displaced in the left-right direction, that is, until the operating body is swung in the left-right direction of the vehicle, a plurality of icons are displayed in the individual function setting mode. After selecting one of these, a margin for making a decision input with the operating tool can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining examples of display screens in the two modes of the display device 20 in the above embodiment and the positional relationship between the operating tool (MP) and the vehicle touch pad 30 in each mode.
  • GUI 7 is an example of the display screen of the display device 20 in the function selection mode of this embodiment.
  • names indicating the respective functions are arranged on the left and right at the top of the screen, and the operation screen X corresponding to the currently selected function is reduced in the approximate center of the screen.
  • the operation screen X scrolls in the left-right direction according to the movement of the operation body. It is like that.
  • the highlighting Y indicating the name corresponding to the selected function is also displayed on the name group at the top of the screen.
  • the display screen shown on the right side of FIG. 7 shows an example of the display screen of the display device 20 in the individual function setting mode of this embodiment, specifically, the setting screen of the vehicle air conditioner.
  • a plurality of icons for setting individual functions are displayed side by side, and when the operating body is moved in contact with the touch pad 30, it moves in accordance with the movement.
  • a display frame P indicating the currently selected icon Z is moved.
  • the display screen shown on the left side of FIG. 7 shows a display example when the operating body is not in contact with or in contact with the touch pad 30 in this embodiment.
  • the setting screen with the individual functions set last time is displayed. It should be noted that switching between the function selection mode and the individual function setting mode may be made intuitively easy for the driver to switch between the two modes by morphing processing such as enlargement / reduction of the operation screen.
  • the capacitance sensor panel including at least two planes having different distances from the design panel is adopted, and the linear distance between the design panel and the operation body is shorter. Based on the stored charge, the proximity of the operation body and the design panel and the position of the operation body relative to the plane with the shorter linear distance between the design panel and the longer linear distance to the design panel are estimated.
  • the two planes of the capacitance sensor panel are It is possible to compensate for the detection characteristics of the operating tool in a region where the estimation accuracy is extremely low, and as a result, it is possible to provide a touch pad that can accurately detect the distance from the operating tool using a capacitance sensor.
  • the driver when the driver extends his hand (operation body) toward the touch pad, the driver's hand approaches the touch pad in the area from the front where the plane with the shorter linear distance to the design panel is placed. It is possible to detect that the driver has extended his hand and touched the touchpad in the back area where the plane with the longer linear distance to the design panel is placed. Detection can be performed according to movement.
  • the above disclosure includes the following aspects.
  • the dual-use touchpad according to the first aspect of the present disclosure is a vehicular touchpad disposed in a vehicle interior, the design panel constituting the outer surface of the touchpad, the design panel disposed below the design panel, Between the capacitive sensor panel having at least two planes with different distances between the plane and the plane having the shorter linear distance between the design panel and the two planes of the capacitive sensor panel Based on the electric charge stored in between, the proximity of the operating body and the design panel and the position of the operating body with respect to the plane with the shorter linear distance are estimated, and the linear distance to the design panel And an arithmetic unit that estimates the presence or absence of contact between the operating body and the design panel based on the charge stored between the longer plane and the operating body.
  • the capacitance sensor panel having at least two planes having the above-described configuration that is, the distance between the design panel is adopted, and the linear distance between the design panel is stored between the plane having the shorter distance and the operation body.
  • the proximity of the operating body and the design panel and the position of the operating body with respect to the plane having the shorter linear distance are estimated, and the longer linear distance to the design panel is estimated.
  • an arithmetic unit that estimates the presence / absence of contact between the operating body and the design panel is provided. Therefore, the two planes of the capacitive sensor panel estimate the distance.
  • the detection characteristics of the operating body in the area A and the area B in FIG. 8 where the accuracy is remarkably lowered can be compensated. As a result, the distance from the operating body can be accurately detected using a capacitance sensor, and a three-dimensional signal Can be output It is possible to provide a dual-purpose touchpad.
  • the two planes of the capacitive sensor panel in the touchpad are such that the plane with the shorter linear distance to the design panel is closer to the driver than the plane with the longer linear distance to the design panel. Is arranged.
  • the driver when the driver extends his hand (operation body) toward the touch pad, the driver's hand approaches the touch pad in the area from the front where the plane with the shorter linear distance to the design panel is placed. It is possible to detect that the driver has extended his hand and touched the touch pad in the back area where the plane with the longer linear distance to the design panel is arranged. For this reason, the detection according to the natural movement of the driver can be performed.
  • the arithmetic unit determines that there is a contact between the operating body and the design panel based on the charge stored in the plane having the longer linear distance to the design panel, The proximity degree between the operating body and the design panel based on the electric charge stored in the plane having the shorter straight line distance is not estimated.
  • At least two planes included in the capacitive sensor panel are provided by a part of the single capacitive sensor panel and the other part, and the single capacitive sensor panel. Is provided by a capacitance sensor sheet bent in a staircase shape.
  • the vehicle touchpad according to the present disclosure can be configured at a lower cost than the case where the two planes are configured using a plurality of capacitance sensor panels.
  • the capacitance sensor panel bent in a step shape has an area of a surface perpendicular to the design panel smaller than an area of a surface parallel to the design panel.
  • a vehicle input interface is an interface for operating an image displayed on a display device arranged in a vehicle interior, and includes a touch pad including a design panel and an input to the touch pad. And a display control device that controls an image displayed on the display device, and the touchpad is disposed below the design panel and includes at least two planes having different distances from the design panel.
  • the proximity of the operation body and the design panel according to the output of the capacitance sensor panel and the capacitance sensor panel having the two planes, the position of the operation body with respect to the design panel, and the presence / absence of contact between the operation body and the design panel An arithmetic device for estimating the linearity distance between the design panel and the two planes of the capacitance sensor panel is short. Based on the electric charge stored between the plane and the operation body, the degree of proximity between the operation body and the design panel and the position of the operation body on the plane with the shorter linear distance between the design panel and the design panel are estimated.
  • the plane with the longer linear distance between the operating body and the design panel based on the charge accumulated between the plane with the longer linear distance between the operating body and the operating body
  • the display control device operates an image to be displayed on the display device based on the degree of proximity of the operating body to the design panel and the presence or absence of contact.
  • the vehicle input interface adopts a capacitance sensor panel having at least two planes having different distances from the design panel, and a linear distance from the design panel. Based on the electric charge stored between the shorter plane and the operating body, the proximity of the operating body and the design panel and the position of the operating body relative to the shorter plane are estimated. Since there is an arithmetic unit for estimating the presence / absence of contact between the operating body and the design panel based on the electric charge stored between the plane with the longer linear distance to the design panel and the operating body, The two planes of the capacitance sensor panel can supplement the detection characteristics of the operating body in the region A and the region B in FIG. 8 where the distance estimation accuracy is extremely low. There are, the distance between the operating tool and accurately detected, it is possible to provide a vehicle input interface capable of outputting three-dimensional signal.
  • the two planes of the capacitive sensor panel in the touch pad of the vehicle input interface include a plane having a shorter linear distance to the design panel and a plane having a longer linear distance to the design panel. It is arranged closer to the driver than the plane. Thereby, there exists an effect similar to the said touchpad.
  • the arithmetic device determines that there is a contact between the operating body and the design panel based on the electric charge stored in the plane having the longer linear distance from the design panel.
  • the degree of proximity between the operating body and the design panel is not estimated based on the charge stored in the plane having the shorter linear distance from the design panel.
  • At least two planes included in the capacitance sensor panel are provided by a part of the single capacitance sensor panel and the other part.
  • One capacitance sensor panel is provided by a capacitance sensor sheet that is bent stepwise.
  • the capacitance sensor panel bent in a step shape has a surface area perpendicular to the design panel smaller than an area parallel to the design panel.
  • the display control device displays a function selection mode in which one of operation screens of a plurality of in-vehicle devices mounted on the vehicle can be selected, and an operation screen selected in the function selection mode.
  • the display control device controls the display device to switch between the individual function setting modes for displaying the function, and the display control device displays the function selection mode when the operating tool is close to the design panel but is not in contact with the design panel.
  • the image displayed on the display device is controlled so that one of the operation screens of the plurality of in-vehicle devices can be selected according to the displacement of the position with respect to the plane having the shorter linear distance from the design panel of the operating body.
  • the operating tool When the operating tool comes into contact with the design panel, it shifts to the individual function setting mode for the operation screen selected at that time, and the linear distance between the operating tool and the design panel is long. Controlling the image displayed on the display device to perform individual settings for the operation screen according to the position of relative to the plane of the displacement.
  • the display control device causes the display device to display an image including a plurality of icons in the individual function setting mode, and the linear distance from the design panel of the operating body is long.
  • the image may be controlled so that one of a plurality of icons can be selected according to the displacement of the position with respect to the other plane.

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Abstract

　車室内に配置された車両用タッチパッドは、外表面を構成する意匠パネル（６０）と、意匠パネルの下側に配置され、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面（１３０，１４０，１５０）を備える静電容量センサパネル（７０）と、静電容量センサパネルが備える二つの平面のうち、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、かつ意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置（８０）と、を備える。

Description

車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイス 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１４年８月２７日に出願された日本出願番号２０１４－１７３０６０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　３次元信号を出力する車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイスに関するものである。
　３次元信号を出力するタッチパッドと、該タッチパッドから出力される３次元信号に基づいてマルチメディアシステムの各種モードを表示する表示装置を備えた車両用入力インターフェイスが知られている（例えば特許文献１）。
特開２０１１－１１８８５７号公報
　本開示は、静電容量センサを用いて、操作体との距離を精度良く検出できる車両用タッチパッドおよび車両用入力インターフェイスを提供することを目的とする。
　本開示の第１態様による車両用タッチパッドは、車室内に配置された車両用タッチパッドであって、タッチパッドの外表面を構成する意匠パネルと、意匠パネルの下側に配置され、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルと、静電容量センサパネルが備える二つの平面のうち、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、かつ意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置と、を備える。
　上記タッチパッドによると、静電容量センサを用いて、操作体との距離を精度良く検出できる。
　本開示の第２態様による車両用入力インターフェイスは、車室内に配置された表示装置に表示される画像を操作するためのインターフェイスであって、意匠パネルを備えるタッチパッドと、タッチパッドへの入力に基づいて、表示装置に表示される画像を制御する表示制御装置と、を有し、タッチパッドは、意匠パネルの下側に配置され、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルと、該二つの平面を備える静電容量センサパネルの出力に応じて操作体と意匠パネルの近接度合い、操作体の意匠パネルに対する位置、および操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置と、を更に備え、演算装置は、静電容量センサパネルが備える二つの平面のうち、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルとの接触有無および操作体の意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置を推定するものであり、表示制御装置は、操作体の意匠パネルへの近接度合いおよび接触有無に基づいて表示装置に表示させる画像を操作する。
　上記車両用入力インターフェイスによると、第１態様による車両用タッチパッドと同様の効果を奏する。
　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、
図１は、本開示の実施例における車両用タッチパッド及び車両用入力インターフェイスの車室内における配置を示した図であり、 図２は、実施例における車両用タッチパッドの斜視図であり、 図３は、図２に示した車両用タッチパッドの内部構造を示した斜視図であり、 図４は、図２に示した車両用タッチパッドにおける検出エリアを模式的に示した断面図であり、 図５は、実施例における演算装置の制御を示すフローチャートであり、 図６は、実施例における表示制御装置の制御を示すフローチャートであり、 図７は、実施例における車両用入力インターフェイスの表示装置の２つのモードにおける表示画面の例と、それらに対応する操作体とタッチパッドとの位置関係を説明するための図であり、 図８は、単一平面により提供される静電容量センサパネルにおける操作体の検出特性を示す図である。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態においての構成の一部のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することが出来る。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることが出来る。
　本開示の発明者らは、静電容量センサによって３次元信号を出力する上記タッチパッドを実現しようとした際、次のような課題があることに気がついた。
　静電容量センサは検出電極と検出対象となる指等の操作体との間に蓄えられる電荷の大小に応じて電極と操作体との距離を推定している。電極と操作体との間に蓄えられる電荷の大小は、それらの間の距離の２乗に反比例するため、操作体が電極から離れるに従って蓄えられる電荷の量は漸近的にゼロに近づいてしまい、操作体が電極との距離が遠いと距離の推定精度が著しく低くなる（図８の領域Ａ参照）。
　また、逆に操作体が電極に近づきすぎると、操作体と電極との間に蓄えられる電荷の量は理論上無限大となるが、実際には無限大の電荷が蓄えられるわけでもないため、操作体が電極との距離が遠いと距離が近すぎる場合も検出制度が出ないことになる（図８の領域Ｂ参照）。本開示は、上記点に鑑みてなされたものである。
　図１は本開示の実施例における車両用タッチパッド及び車両用入力インターフェイスの車室内における配置を示した図である。本実施例における車両用入力インターフェイス１０は表示装置２０に表示される画像を操作するためのものであり、車両用タッチパッド３０と、表示制御装置４０を備えている。
　表示装置２０は、車両のインストルメントパネル５０の略中央に配置されたマルチファンクションディスプレイであり、図示しない車両用空調装置、ラジオ、ナビゲーション装置、オーディオなどの操作画面や、後方カメラの画像、複数カメラの合成画像によるアラウンドビューなどを表示するも汎用表示装置である。
　車両用タッチパッド３０は、演算装置８０を備え、該演算装置８０によって、意匠パネル６０の下に配置された静電容量センサパネル７０（図３参照）から静電容量に関する信号を読み取り、後述する所定の規則に従って、３次元信号を生成し、表示制御装置４０に信号を出力するものである。
　表示制御装置４０は、車両用タッチパッド３０の演算装置８０からの３次元信号に基づいて各種操作画面を切り替えて、各機能に対する入力を行うための画像を表示装置２０に表示させるものである。
　本実例の車両用タッチパッド３０は、運転席と助手席との間の図示しない肘掛近傍に配置されており、意匠パネル６０は、ドライバが肘掛に腕を置いた際にドライバの手のひらがちょうど位置するように配置されている。また、演算装置８０および表示制御装置４０は、車室内から見えないインストルメントパネル５０の内部などに配置されている。
　尚、表示装置２０、車両用タッチパッド３０、表示制御装置４０の接続態様はいかなるものであっても良く、車内ネットワーク通信ケーブルを介して接続されていても良いし、個別のケーブルで接続されていてもよいし、無線通信で接続されていても良い。
　尚、静電容量センサパネル７０が備える後述する少なくとも二つの平面は、意匠パネル６０との間の直線距離が短い方の平面１３０が、意匠パネル６０との間の直線距離が長い方の平面１４０、１５０よりもドライバに近い側に配置されている。意匠パネル６０との間の直線距離が短い方の平面１３０は、第１平面ともいい、意匠パネル６０との間の直線距離が長い方の平面１４０、１５０は、第２平面ともいう。
　次に、図２、図３を用いて本実施形態における車両用タッチパッド３０について詳しく説明する。図２は、本実施例における車両用タッチパッド３０の斜視図である。意匠パネル６０は、静電容量センサパネル７０が配置された筐体９０の表面に配置されている。該意匠パネル６０上には、３次元信号を出力する空中操作可能エリア１００と、接触入力を受け付けるタッチ操作エリア１１０と、接触または押下による入力を受け付ける決定入力エリア１２０とが色分けされてドライバに分かりやすいように色分けされて示されている。
　本実施例の静電容量センサパネル７０は、単一の静電容量センサパネルが階段状に折り曲げられて構成されている。該階段状に折り曲げられた静電容量センサパネル７０は、筐体９０内部に配置されている。静電容量センサパネル７０は、階段状に折り曲げられた静電容量センサシートにより提供されていてもよい。
　本実施例の筐体９０および意匠パネル６０は、少なくとも決定入力エリア１２０に対応する一部が操作体の接触押下によって上下方向に変形可能な構成となっている。該上下方向に変形可能な構成はどのような構成であっても良く、例えば、決定入力エリア１２０に対応する筐体９０の一部が上下方向に押圧変位可能な図示しないスライド機構を備え、意匠パネル６０の一部が該スライド機構の変位部分だけ分離して構成されていても良いし、発泡ウレタンのような弾性変形可能な部材で筐体９０の上端面を構成し、意匠パネル６０をビニールシートや合成皮などの変形可能な素材で構成するようにしてもよい。
　図３は、図２に示した車両用タッチパッドの内部構造を説明するため、筐体９０を外枠だけ残して透明にした斜視図である。階段状に折り曲げられた静電容量センサパネル７０は、意匠パネル６０の下側に配置され、意匠パネル６０との間の距離が異なる少なくとも二つの平面（本実施例では３つの平面１３０、１４０、１５０）を備えている。
　図４は図２に示した車両用タッチパッドにおける操作体が良好に検出できるエリア（図８における領域Ａや領域Ｂに該当しない操作体との距離が精度良く検出できるエリア）の範囲を模式的に示した断面図である。意匠パネル６０との距離が最も小さい平面１３０の検出エリア（近接検出エリア１３０ａ）は、意匠パネル６０の高さを大きく超えており、意匠パネル６０との距離が平面１３０に比べると長い平面１４０の検出エリア（タッチ検出エリア１４０ａ）は、上記近接検出エリア１３０ａと比べて、意匠パネル６０を超える量が小さく、意匠パネル６０の表面をわずかに超えるように設定されている。また、意匠パネル６０との距離が最も大きい平面１５０の検出エリア（押下検出エリア１５０ａ）は、意匠パネル６０を超えない範囲に設定されている。
　車両用タッチパッド３０の演算装置８０は、この３つの平面１３０、１４０、１５０と操作体との間に蓄えられる電荷の大小に応じて操作体と意匠パネル６０の近接度合い、操作体の意匠パネル６０に対する位置、操作体と意匠パネル６０との接触有無、および決定入力操作の有無を推定又は判定する。
　静電容量センサパネルが備える少なくとも二つの平面（本実施例では平面１３０、１４０、１５０）は、単一の静電容量センサパネルが階段状に折り曲げられて構成されている。これにより、複数の静電容量センサパネルを用いて上記二つの平面を構成した場合と比べて安価に本開示のタッチパッドを実現することができる。この階段状に折り曲げられた静電容量センサパネルは、意匠パネル６０と垂直な面の面積が、意匠パネル６０と並行な面の面積よりも小さくなっているため、意匠パネル６０と垂直な面、即ち階段状の段差部分をなす平面に蓄えられる電荷による影響を小さくすることができる。
　具体的には、図５に示すフローチャートに従って操作体と意匠パネル６０の近接度合い、操作体の意匠パネル６０に対する位置、操作体と意匠パネル６０との接触有無、および決定入力操作の有無を推定又は判定する。
　まずステップＳ１０において、静電容量センサパネル７０の各平面１３０、１４０、１５０に蓄えられている電荷を測定し、ステップＳ１１へと進む。
　ステップＳ１１では、意匠パネル６０との距離が最も長い平面１５０に対応する押下検出エリア１５０ａで操作体を検出したか否かを判定する。ステップＳ１１が肯定判定であった場合、ステップＳ１２へと進み、否定判定であった場合、ステップＳ１３へと進む。
　ステップＳ１２では、操作体によって決定入力エリア１２０が押されたとみなして表示制御装置４０に決定入力信号を出力する。
　一方、ステップＳ１３では、平面１３０と比べて意匠パネル６０との距離が長い平面１４０に対応するタッチ検出エリア１４０ａで操作体を検出したか否かを判定する。ステップＳ１３が肯定判定であった場合、ステップＳ１４へと進み、否定判定であった場合、ステップＳ１５へと進む。
　ステップＳ１４では、操作体がタッチ操作エリア１１０に接触したとみなして、操作体の平面１４０に対応する意匠パネル６０上の座標（タッチ入力座標）を推定して、当該座標を表した信号を表示制御装置４０に出力する。
　一方、ステップＳ１５では、３つの平面の中でもっとも意匠パネル６０との間の直線距離の短い平面１３０に対応する近接検出エリア１３０ａで操作体を検出したか否かを判定する。ステップＳ１５が肯定判定であった場合、ステップＳ１６へと進み、否定判定であった場合、ステップＳ１０へと戻る。
　ステップＳ１６では、操作体が意匠パネル６０に近接したとみなして、操作体と意匠パネル６０との近接度合いおよび平面１３０に対応する意匠パネル６０上の座標を推定して３次元信号である近接入力座標を表した信号を表示制御装置４０に出力する。
　上記フローチャートによれば、演算装置８０は、意匠パネル６０との間の直線距離が長い方の平面１４０に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネル６０との接触があったと判定すると、意匠パネル６０との間の直線距離が短い方の平面１３０に蓄えられた電荷に基づく操作体と意匠パネルの近接度合いの推定を行わない。これにより、操作体が既に意匠パネル６０に接触しているにもかかわらず、意匠パネル６０との間の直線距離が短い方の平面１３０によって操作体と意匠パネル６０との距離を誤検知してしまうことを抑止することができる。
　次に、表示制御装置４０がタッチパッド３０の演算装置８０から出力される信号に基づいて、表示装置２０に表示される画像を制御する様子を、図６を用いて説明する。
　まず、ステップＳ２０において、演算装置８０から決定入力信号を受信しているか否かを判定する。ステップＳ２０が肯定判定であった場合、ステップＳ２１へと進む。
　ここで、マルチファンクションディスプレイである表示装置２０は、上述した各種操作画面やアラウンドビュー表示などの機能を切り替える「機能選択モード」と、各機能における詳細設定入力を行う複数のアイコンのうち、一つを選択する「個別機能設定モード」とを備えている。
　そして、ステップＳ２１では、現在の表示装置２０が、個別機能選択モードであるか否かを判定する。ステップＳ２１が肯定判定であった場合、ステップＳ２２へと進み、否定判定であった場合、ステップＳ２４へと進む。
　ステップＳ２２では、演算装置８０から決定入力信号を受信したときに選択されていたアイコンに紐付けられた各種設定を行う機能プログラムを実行する。
　一方、ステップＳ２０またはステップＳ２１において、否定判定であった場合、ステップＳ２３へと進む。ステップＳ２３では、演算装置８０からタッチ座標を表す信号を受信しているか否かを判定する。ステップＳ２３が肯定判定であった場合、ステップＳ２４へと進む。
　ステップＳ２４では、表示装置２０の現在のモードがどちらのモードであるかに関わらず、表示装置２０を個別機能選択モードに遷移させ、ステップＳ２５へと進む。
　ステップＳ２５では、タッチ入力座標の時間的な変遷移に基づいて、タッチ入力座標の変位方向に応じて操作画面上に表示された複数のアイコンのうちの一つを選択する。このとき、表示制御装置４０が未だタッチ座標を示す信号を受信していない場合は、操作画面毎に予め設定された所定のアイコンを初期アイコンとして選択するようにしてもよい。
　ステップＳ２３において、否定判定であった場合、ステップＳ２６へと進む。ステップＳ２６では、演算装置８０から３次元信号である近接入力座標を示す信号を受信しているか否かを判定する。ステップＳ２６が肯定判定であった場合、ステップＳ２７へと進む。
　ステップＳ２７では、最後にタッチ入力信号を受信した時刻から所定時間ｔ（例えば１秒）以上時刻が経過しているか否かを判定する。
　ステップＳ２８が肯定判定であった場合は、ステップＳ２８へと進んで表示装置２０を機能選択モードへと遷移させ、続くステップＳ２９において近接入力座標の変位方向に応じて機能選択モードにおいて表示装置２０に順次表示される複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択する。
　一方、ステップＳ２７が否定判定であった場合は、ステップＳ３０へと進み、近接入力座標が車両左右方向に遷移しているか否かを判定し、遷移していた場合、即ち操作体が近接検出エリア１３０ａ内で左右に振られていた場合は、ステップＳ２８へと進み、そうでない場合は、ステップＳ２０へと戻る。
　表示制御装置４０は、上記のような制御を行うことで、操作体が意匠パネル６０に近接しているが、接触していないときに機能選択モードを表示し、操作体の平面１３０に対する位置の変位に応じて複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択するよう表示装置２０に表示される画像を制御し、操作体が意匠パネル６０に接触したときに、そのとき選択していた操作画面に対する個別機能設定モードに移行し、操作体の平面１４０に対する位置の変位に応じてアイコンの選択を行うよう表示装置に表示される画像を制御することができ、複数の車載機器の操作画面をタッチパッド３０に触れることなく空中操作で切り替え、タッチパッド３０に触れることで所望の操作画面への入力を行うことができる。
　また、好ましくは、ステップＳ２７の判定によって表示制御装置は、個別機能設定モードにおいて、複数のアイコンのうちのいずれかを選択した後、操作体が意匠パネル６０から離間したときは、所定の時間が経過するまで個別機能設定モードから機能選択モードへの切り替えを安易に行わない一方、機能選択モードから個別機能設定モードへの切り替えは操作体が意匠パネルに接触したときに所定時間の経過を待たずに行うとよい。これにより、個別機能設定モードにおいて、複数のアイコンのうちのいずれかを選択した後、操作体を一旦意匠パネル６０から離間させて決定入力を行う余裕が得られる。
　また、より好ましくはステップＳ３０の判定によって表示制御装置４０は、機能選択モードにおいて、操作体の平面１３０に対する位置の左右方向の変位に応じて複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択できるよう表示装置に表示される画像を制御するため、個別機能設定モードにおいて、複数のアイコンのうちのいずれかを選択した後、操作体が意匠パネル６０から離間しても、操作体の平面１３０に対する位置が左右方向に変位するまで、即ち操作体が車両左右方向に振られるまで、個別機能設定モードから機能選択モードへの切り替えを行わないようにすれば、個別機能設定モードにおいて、複数のアイコンのうちのいずれかを選択した後、操作体によって決定入力を行う余裕が得ることができる。
　図７は、上記実施例における表示装置２０の２つのモードにおける表示画面の例と、それぞれにおける操作体（ＭＰ）と車両用タッチパッド３０との位置関係を説明するための図である。
　図７中央に示された表示画面は、本実施例の機能選択モードにおける表示装置２０の表示画面の例を示している。本実施例の機能選択モードのグラフィックユーザーインターフェース（ＧＵＩ）は、各機能を示す名称が画面の上部に左右に並んでおり、画面の略中央に現在選択中の機能に対応する操作画面Ｘが縮小表示され、操作体がタッチパッド３０に近接し、かつ操作体がタッチパッド３０から離間した状態で車両の左右方向に振られると、操作画面Ｘが操作体の動きに合わせて左右方向にスクロールするようになっている。尚、画面上部の名称群にも、選択中の機能に対応する名称を示す強調表示Ｙがなされる。
　図７右側に示された表示画面は、本実施例の個別機能設定モードにおける表示装置２０の表示画面の例、具体的には車両用空調装置の設定画面を示している。本実施例の個別機能設定モードのＧＵＩは、個別の機能を設定するための複数のアイコンが並んで表示されており、操作体がタッチパッド３０に接触して動かされると、その動きに合わせて選択中のアイコンＺを示す表示枠Ｐが移動するようになっている。
　図７左側に示された表示画面は、本実施例において、タッチパッド３０に操作体が近接および接触していない非操作時の表示例を示している。非操作時においては、前回個別機能を設定した設定画面を表示する。尚、機能選択モードと、個別機能設定モードの着替えは、操作画面の拡大縮小などのモーフィング処理などによって二つのモード間の切り替えがドライバにとって直感的に理解しやすいようにすると良い。
　（実施例の効果）
　上述した構成よれば、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルを採用し、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置を備えるようにしたため、静電容量センサパネルの二つの平面が、距離の推定精度が著しく低くなる領域における操作体の検出特性を補い合うことができ、結果、静電容量センサを用いて、操作体との距離を精度良く検出できるタッチパッドを提供することができる。
　これにより、タッチパッドに向けてドライバが手（操作体）を伸ばした際、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が配置された手前よりの領域でドライバの手がタッチパッドに近接したことを検出し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面が配置された奥の領域でドライバが更に手を伸ばしてタッチパッドに触れたこと検出することができ、ドライバの自然な動きに合わせた検出を行うことができる。
　上記の開示は、次の態様を含む。
　本開示の第１態様による両用タッチパッドは、車室内に配置された車両用タッチパッドであって、タッチパッドの外表面を構成する意匠パネルと、意匠パネルの下側に配置され、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルと、静電容量センサパネルが備える二つの平面のうち、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、かつ意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置と、を備える。
　上記構成、即ち、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルを採用し、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置を備えるようにしたため、静電容量センサパネルの二つの平面が、距離の推定精度が著しく低くなる図８の領域Ａや、領域Ｂにおける操作体の検出特性を補い合うことができ、結果、静電容量センサを用いて、操作体との距離を精度良く検出し、３次元信号を出力できる車両用タッチパッドを提供することができる。
　上記タッチパッドにおいて静電容量センサパネルが備える二つの平面は、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面よりもドライバに近い側に配置されている。
　これにより、タッチパッドに向けてドライバが手（操作体）を伸ばした際、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が配置された手前よりの領域でドライバの手がタッチパッドに近接したことを検出し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面が配置された奥の領域でドライバが更に手を伸ばしてタッチパッドに触れたこと検出することができる。このため、ドライバの自然な動きに合わせた検出を行うことができる。
　上記タッチパッドにおいて、演算装置は、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルとの接触があったと判定すると、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に蓄えられた電荷に基づく操作体と意匠パネルの近接度合いの推定を行わない。
　これにより、操作体が既に意匠パネルに接触しているにもかかわらず、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面によって操作体と意匠パネルとの距離を誤検知してしまうことを抑止することができる。
　上記タッチパッドにおいて、静電容量センサパネルが備える少なくとも二つの平面は、単一の静電容量センサパネルの一部と、他の一部により提供されており、該単一の静電容量センサパネルは、階段状に折り曲げられている静電容量センサシートにより提供されている。
　これにより、複数の静電容量センサパネルを用いて上記二つの平面を構成した場合と比べて安価に本開示の車両用タッチパッドを構成することができる。
　上記タッチパッドにおいて、階段状に折り曲げられた静電容量センサパネルは、意匠パネルと垂直な面の面積が、意匠パネルと並行な面の面積よりも小さい。
　これにより、意匠パネルと垂直な面、即ち階段状の段差部分をなす平面に蓄えられる電荷による影響を小さく抑えることができる。
　本開示の第２態様による車両用入力インターフェイスは、車室内に配置された表示装置に表示される画像を操作するためのインターフェイスであって、意匠パネルを備えるタッチパッドと、タッチパッドへの入力に基づいて、表示装置に表示される画像を制御する表示制御装置と、を有し、タッチパッドは、意匠パネルの下側に配置され、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルと、該二つの平面を備える静電容量センサパネルの出力に応じて操作体と意匠パネルの近接度合い、操作体の意匠パネルに対する位置、および操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置と、を更に備え、演算装置は、静電容量センサパネルが備える二つの平面のうち、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルとの接触有無および操作体の意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置を推定するものであり、表示制御装置は、操作体の意匠パネルへの近接度合いおよび接触有無に基づいて表示装置に表示させる画像を操作する。
　上記車両用入力インターフェイスによっても、第１態様によるタッチパッドと同様に、意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネルを採用し、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルの近接度合いおよび操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、操作体と意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置を備えるようにしたため、静電容量センサパネルの二つの平面が、距離の推定精度が著しく低くなる図８の領域Ａや、領域Ｂにおける操作体の検出特性を補い合うことができ、結果、静電容量センサを用いて、操作体との距離を精度良く検出し、３次元信号を出力できる車両用入力インターフェイスを提供することができる。
　また、上記車両用入力インターフェイスのタッチパッドにおいて静電容量センサパネルが備える二つの平面は、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面よりもドライバに近い側に配置されている。これにより、上記タッチパッドと同じような効果を奏する。
　また、上記車両用入力インターフェイスのタッチパッドにおいて、演算装置は、意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に蓄えられた電荷に基づいて操作体と意匠パネルとの接触があったと判定すると、意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に蓄えられた電荷に基づく操作体と意匠パネルの近接度合いの推定を行わない。これにより、上記タッチパッドと同じような効果を奏する。
　また、上記車両用入力インターフェイスのタッチパッドにおいて、静電容量センサパネルが備える少なくとも二つの平面は、単一の静電容量センサパネルの一部と、他の一部により提供されており、該単一の静電容量センサパネルは、階段状に折り曲げられている静電容量センサシートにより提供されている。これにより、上記タッチパッドと同じような効果を奏する。
　また、上記車両用入力インターフェイスのタッチパッドにおいて、階段状に折り曲げられた静電容量センサパネルは、意匠パネルと垂直な面の面積が、意匠パネルと並行な面の面積よりも小さい。これにより、上記タッチパッドと同じような効果を奏する。
　また、上記車両用入力インターフェイスにおいて、表示制御装置は、車両に搭載された複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択可能に表示する機能選択モードと、機能選択モードにおいて選択した操作画面を表示する個別機能設定モードとを切り替えるように表示装置を制御するものであり、表示制御装置は、操作体が意匠パネルに近接しているが、接触していないときに機能選択モードを表示し、操作体の意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置の変位に応じて複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択できるよう表示装置に表示される画像を制御し、操作体が意匠パネルに接触したときに、そのとき選択していた操作画面に対する個別機能設定モードに移行し、操作体の意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置の変位に応じて操作画面に対して個別の設定を行うよう表示装置に表示される画像を制御する。
　これにより、複数の車載機器の操作画面をタッチパッドに触れることなく切り替え、タッチパッドに触れることで所望の操作画面への入力へ移行することができる。
　より具体的には、上記車両用入力インターフェイスにおいて、表示制御装置は、個別機能設定モードにおいて、表示装置に複数のアイコンを含む画像を表示させ、操作体の意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置の変位に応じて複数のアイコンのうちのいずれかを選択できるよう、画像を制御するとよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

 

Claims (12)

  1. 　車室内に配置された車両用タッチパッドであって、
    　外表面を構成する意匠パネル（６０）と、
    　前記意匠パネルの下側に配置され、前記意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面（１３０，１４０，１５０）を備える静電容量センサパネル（７０）と、
    　前記静電容量センサパネルが備える前記二つの平面のうち、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、前記操作体と前記意匠パネルの近接度合いおよび前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、かつ前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて、前記操作体と前記意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置（８０）と、
    を備える車両用タッチパッド。
  2. 　前記静電容量センサパネルが備える前記二つの平面は、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が、前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面よりもドライバに近い側に配置されている請求項１に記載の車両用タッチパッド。
  3. 　前記演算装置は、前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に蓄えられた電荷に基づいて前記操作体と前記意匠パネルとの接触があったと判定すると、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に蓄えられた電荷に基づく前記操作体と前記意匠パネルの近接度合いの推定を行わない請求項１または２に記載の車両用タッチパッド。
  4. 　前記静電容量センサパネルが備える少なくとも二つの前記二つの平面は、単一の静電容量センサパネルの一部と、他の一部により提供されており、
    　該単一の静電容量センサパネルは、階段状に折り曲げられた静電容量センサシートにより提供されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両用タッチパッド。
  5. 　前記階段状に折り曲げられた静電容量センサシートは、前記意匠パネルと垂直な面の面積が、前記意匠パネルと並行な面の面積よりも小さい請求項４に記載の車両用タッチパッド。
  6. 　車室内に配置された表示装置（２０）に表示される画像を操作するための車両用入力インターフェイスであって、
    　意匠パネル（６０）を備えるタッチパッド（３０）と、
    　前記タッチパッドへの入力に基づいて、前記表示装置に表示される画像を制御する表示制御装置（４０）と、を有し、
    　前記タッチパッドは、前記意匠パネルの下側に配置され、前記意匠パネルとの間の距離が異なる少なくとも二つの平面を備える静電容量センサパネル（７０）と、該二つの平面を備える静電容量センサパネルの出力に応じて操作体と前記意匠パネルの近接度合い、前記操作体の前記意匠パネルに対する位置、および前記操作体と前記意匠パネルとの接触有無を推定する演算装置（８０）と、を更に備え、
    　前記演算装置は、前記静電容量センサパネルが備える前記二つの平面のうち、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて前記操作体と前記意匠パネルの近接度合いおよび前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置を推定し、前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面と操作体との間に蓄えられた電荷に基づいて前記操作体と前記意匠パネルとの接触有無および前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置を推定するものであり、
    　前記表示制御装置は、前記操作体の前記意匠パネルへの近接度合いおよび接触有無に基づいて前記表示装置に表示させる画像を操作する車両用入力インターフェイス。
  7. 　前記静電容量センサパネルが備える前記二つの平面は、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面が、前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面よりもドライバに近い側に配置されている請求項６に記載の車両用入力インターフェイス。
  8. 　前記演算装置は、前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に蓄えられた電荷に基づいて前記操作体と前記意匠パネルとの接触があったと判定すると、前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に蓄えられた電荷に基づく前記操作体と前記意匠パネルの近接度合いの推定を行わない請求項６または７に記載の車両用入力インターフェイス。
  9. 　前記静電容量センサパネルが備える少なくとも二つの前記二つの平面は、単一の静電容量センサパネルの一部と、他の一部により提供されており、
    　該単一の静電容量センサパネルは、階段状に折り曲げられた静電容量センサシートにより提供されている請求項６ないし８のいずれか一項に記載の車両用入力インターフェイス。
  10. 　前記階段状に折り曲げられた静電容量センサシートは、前記意匠パネルと垂直な面の面積が、前記意匠パネルと並行な面の面積よりも小さい請求項９に記載の車両用入力インターフェイス。
  11. 　前記表示制御装置は、前記車両に搭載された複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択可能に表示する機能選択モードと、前記機能選択モードにおいて選択した操作画面を表示する個別機能設定モードとを切り替えるように前記表示装置を制御するものであり、
    　前記表示制御装置は、
    　前記操作体が前記意匠パネルに近接しているが、接触していないときに前記機能選択モードを表示し、前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が短い方の平面に対する位置の変位に応じて前記複数の車載機器の操作画面のうちの一つを選択できるよう前記表示装置に表示される画像を制御し、
    　前記操作体が前記意匠パネルに接触したときに、そのとき選択していた前記操作画面に対する個別機能設定モードに移行し、前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置の変位に応じて前記操作画面に対して個別の設定を行うよう前記表示装置に表示される画像を制御する
    請求項６ないし１０のいずれか一項に記載の車両用入力インターフェイス。
  12. 　前記表示制御装置は、
    　前記個別機能設定モードにおいて、前記表示装置に複数のアイコンを含む画像を表示させ、
    　前記操作体の前記意匠パネルとの間の直線距離が長い方の平面に対する位置の変位に応じて前記複数のアイコンのうちのいずれかを選択できるよう、前記画像を制御する
    請求項１１に記載の車両用入力インターフェイス。

     
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