タッチ式センサ
【課題】簡単な構造で、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができるタッチ式センサを提供すること。
【解決手段】複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設ける。
【解決手段】複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の静電容量の変化によって人が電極に接触したことを検出するタッチ式センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両のエアコンやオーディオ等の各種機器を静電容量式のタッチ式センサによって制御するようにした構成が例えば特許文献１において提案されている。この構成によれば、操作者の指の移動軌跡をタッチ式センサによって読み取り、その移動軌跡がどの操作パターンにマッチングするかを判定し、操作パターンにマッチングする操作内容に基づいて各種機器を制御することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２９１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１において提案されている構成においては、操作面を大きく取る必要があるとともに、操作パターンを記憶する制御回路が必要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がある。このため、高価な装置が必要であるとともに、操作も煩雑なものとなって操作者の負担が増加し、汎用として容易に設置することができないという問題があった。
【０００５】
特に、車両のステアリングホイールにタッチ式センサを設ける場合には、設置面積が狭いため、大きな操作部を設けてしまうと、それが運転者のステアリング操作の邪魔になってしまう。又、運転をしながらの操作となるため、運転者が指を大きく動かすことが困難であり、単純な操作動作に限定されることから、大きな操作装置を設けて種々の操作パターンで各種機器を制御する必要性が低い。
【０００６】
一方、運転者には車両の運転をしながらのスイッチ操作が必要となるため、タッチ式センサの操作面を目視することなく運転者の意思に沿った速い処理を行うことが望まれる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電極の接触感度を高く保持したまま、照明構造を簡単に構成することができるとともに、製造コストを低く抑えることができるタッチ式センサを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係をリ'頂次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、同じ種類の電極を同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極を触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、操作者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、スタート電極への接触があってから、他の電極への接触が所定時間以上なかったときには、操作者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサの不用意な誤作動を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図である。
【図２】本発明に係るタッチ式センサの回路構成図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極への非接触時と接触時の出力変化を示す図である。
【図４】本発明に係るタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図であり、本発明に係るタッチ式センサ１は、機械的なプッシュスイッチであるモード選択スイッチ２の周囲に、図１（ａ）に示すように静電容量が異なる３種類の電極Ａ，Ｂ，Ｃを同じ順序（下から電極Ａ，Ｂ，Ｃの順）に３組、計９個放射状に配置して構成されている。又、別の構成として、図１（ｂ）に示すように、モード選択スイッチ２の近傍に、静電容量が異なる３種類の計７個の電極Ａ，Ｂ，Ｃを同じ１頂序（下から電極Ａ，Ｂ，Ｃの順）に上下方向に配置しても良い。ここで、タッチ式センサ１を例えば車両のステアリングホイールに設置する場合、モード選択スイッチ３はオーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等の被制御装置の制御モード（オーディオモード、エアコンモード、ナビゲーションモード等）を選択するスイッチであり、オーディオモードでは選曲や音量の調整、エアコンモードでは温度や風量の調整、ナビゲーションモードではメニューの選択等がタッチ式センサ１の操作によってなされる。
【００１７】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の回路構成を図２に基づいて以下に説明する。
【００１８】
図２は本発明に係るタッチ式センサの回路構成図であり、本発明に係るタッチ式センサ１は、互いに異なる静電容量を有する３種類の電極Ａ，Ｂ，Ｃと、周期的な方形波から成る作動信号を出力してこれを抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ９を介して電極Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ入力する発振器としての機能を有するマイコン（マイクロコンピュータ）３と、直流電源電圧Ｖｃｃを分割するように直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２と、各電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力電圧と抵抗Ｒ１とＲ２との間のａ点の電位（基準電圧）Ｖａ
とを比較して電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりもが高ければＯＦＦして所定の電圧を出力し、電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりも低ければＯＮして所定の出力電圧を出力しないコンパレータ４，５，６と、これらのコンパレータ４〜６の出力をそれぞれ積分する積分回路７，８，９等を備えている。
【００１９】
尚、本実施形の態では、電極Ａ〜Ｃが有する静電容量がそれぞれ異なるように設定しているが、電極Ａ〜Ｃからの出力は、それぞれマイコン３への別々の入力ポートに接続する構成としているため、入力ポートを判別することによって、どの電極からの入力信号であるかを判定しても良い。その場合には、電極Ａ，Ｂは同じ静電容量を有する同じ電極で構成することができる。
【００２０】
上記マイコン３は制御部を構成するものであって、このマイコン３は、電極Ａ，Ｂ，Ｃ
が接触されたことを検知し、その電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触状態に応じて被制御装置を制御するための制御信号を出力する。そのため、このマイコン３には、前記検知信号に応じてどの電極Ａ〜Ｃが接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段３ａと、該接触判定手段３ａによって電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触が検知されたときに、電極Ａ，Ｂ，Ｃの何れかの検知信号であるかを判定し、電極Ａ，Ｂ，Ｃの接触順序や接触時間により、操作入力モード（本実施形態では、アップ操作又はダウン操作）を決定する操作入力判定手段３ｃと、前記モード選択スイッチ２の操作に応じて被制御装置の操作入力モードを決定する制御モード判定手段３ｄと、操作入力判定手段３ｃによって決定される操作入力モードと、制御モード判定手段３ｄによって決定される被制御装置（オーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等）の制御機能に対する操作入力モードが記憶された記憶部３ｂが内蔵されている。
【００２１】
尚、マイコン３には前記モード選択スイッチ２が接続されており、マイコン６には、このモード選択スイッチ３からの入力信号があったときに接触判定手段３ａに電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触検知を許可する許可手段３ｅが設けられている。そのため、モード選択スイッチ２からの入力信号は、制御モード判定手段３ｄと許可手段３ｅに入力され、許可手段３ｅからの許可信号に応じて、接触判定手段３ａが電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触検知が許可されるようになっている。即ち、モード選択スイッチ２は、接触検知起動スイッチの役割を果たすように構成されている。又、各コンパレータ４〜６の出力部は、抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ１０を介してマイコン３と抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ９の間の接続点ｂ，ｃ，ｄとそれぞれ接続されている。即ち、各コンパレータ４〜６の出力は、マイコン３と接続されミマイコン３の方形波出力をプルアップ電源としている。
【００２２】
又、許可手段３ｅの機能を接触判定手段３ｃに持たせても良く、接触判定手段３ｃがモード選択スイッチ２からの信号をトリガーとして接触検知を開始する構成としても良い。更に、マイコン３自体をスリープ状態にしておき、モード選択スイッチ２からの入力信号によって、マイコン３が起動するようにしても良い。この場合には、モード選択スイッチ２は、マイコン３の起動スイッチとしての役割を果たすことになる。
【００２３】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の検出原理を図３（ａ），（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るタッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの非接触時と接触時の出力変化を示す図であり、電極Ａ〜Ｃは、その静電容量によって作動電圧を歪ませる。このため、各電極Ａ〜Ｃからの出力信号は、マイコン３から入力される方形波を歪ませた鋸刃状に近い波形（図３には完全な三角波として図示）の電圧信号となる。
【００２５】
コンパレータ４〜６は、電極Ａ〜Ｃの出力（出力信号）がａ点の電圧（基準電圧）Ｖａよりも高いときだけ電圧を出力する。積分回路７〜９は、コンパレータ４〜６の出力を積分するため、その出力は時間の経過と共に略直線的に上昇し、その勾配はコンパレータ４〜６の出力のデューティ比（ＯＮしている時間の割合）に比例する。
【００２６】
而して、マイコン３は、積分回路７〜９が積分を開始してから１ｍｓｅｃ後の積分回路７〜９の出力電圧をデジタル変換して検出値Ｖｍとして記憶部３ｂに記憶する。従って、コンパレータ４〜６と積分回路７〜９及びマイコン３は、電極Ａ〜Ｃの出力信号とａ点の基準電圧Ｖａとの差に応じた検出値Ｖｍを生成する検出回路として機能する。
【００２７】
電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していないときには、図３（ａ）に示すように電極Ａ〜Ｃの出力信号の振幅が比較的大きいため、電極Ａ〜Ｃの出力信号（出力電圧）が基準電圧Ｖａ以上となる時間が比較的長くなる。このため、コンパレータ４〜６の出力電圧のデューティ比が比較的大きく、積分回路９，１０の出力電圧の上昇勾配が比較的大きく、１ｍｓｅｃの後の電圧が比較的高くなるため、マイコン３が取得する検出値Ｖｍが比較的大きくなる。
【００２８】
すると、マイコン３の判定手段３ａは、検出値Ｖｍをマイコン３内の記憶部３ｂに記憶されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以上となっていれば電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していないものと判定し、ＯＦＦ信号を外部出力する。
【００２９】
他方、電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触すると、電極Ａ〜Ｃの静電容量が増加するため、電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していない図３（ａ）に示す場合と比べて、図３（ｂ）に示すように電極Ａ〜Ｃの出力信号の振幅が小さくなる。このため、電極Ａ〜Ｃの出力信号が基準電圧Ｖａ以上となる時間が短くなり、コンパレータ４〜６の出力電圧のデューティ比が低下し、積分回路７〜９の出力電圧の上昇勾配が小さくなり、１ｍｓｅｃ後の電圧が低くなるため、マイコン３が取得する検知値Ｖｍが小さくなる。
【００３０】
すると、マイコン３の接触判定手段３ａは、検出値Ｖｍをマイコン３内の記憶部３ｂに記憶されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以下となったときに電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触したものと判定し、ＯＮ信号を外部出力する。
【００３１】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の動作の流れを図４に基づいて以下に説明する。
【００３２】
図４はタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートであり、例えば車両のステアリングホイールに設置されたタッチ式センサ１においては、マイコン３に設けられた接触判定手段３ａによって接触が検知されると、操作入力判定手段３ｃが、最初に接触が検知された電極Ａ，Ｂ，Ｃをスタート電極とし、該スタート電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触が検知されず、且つ、他の電極Ｂ，Ｃ，Ａへの接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極Ｂ，Ｃ，Ａを新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極Ａ，Ｂ，Ｃの位置関係を判定して操作入力モードを決定する。
又、マイコン３は、電極Ａ（Ｂ，Ｃ）の接触を最初に検知して、スタート電極にとしてから所定時間内に他の電極Ｂ（Ｃ，Ａ）への接触が検知されない場合には、全ての電極Ａ，Ｂ，Ｃにおける接触検知を無効とし、その後にモード選択スイッチ３が押されて、電極Ａ（Ｂ，Ｃ）への接触が再度検知されたときに、その電極Ａ（Ｂ，Ｃ）をスタート電極とするようにしている。
【００３３】
即ち、図４に示すように、タッチ式センサ１の動作がスタートすると（ステップＳ１）、 初期化が実行され（ステップＳ２）、先ず、モード選択スイッチ２が運転者によってＯＮされたか否かが判定される（ステップＳ３）。例えば、更に、モード選択スイッチ２によってオーディオモード、エアコンモード等が選択されたか否かが判定され、例えばエアコンモードが選択された場合には、風量、温度、内外気切替等をモード選択スイッチ２によって選択する。
【００３４】
モード選択スイッチ２が運転者によって押されてＯＮした場合（ステップＳ３での判定結果がＹｅｓである場合）には、アクティブフラグ（モード選択スイッチの○Ｎ／ＯＦＦを示すフラグ）をＯＮモードに変更し（ステップＳ４）、タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。
【００３５】
他方、モード選択スイッチ３が運転者によって押されないために該モード検出スイッチ２がＯＦＦである場合（ステップＳ３での判定結果がＮｏである場合）には、アクティブフラグがＯＮモードであるか否かが判定され（ステップＳ６）、アクティブフラグが既にＯＮモードに設定されている場合（ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合）には、タッチ式センサ１の９個の電極Ａ〜Ｃへの運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。これに対して、アクティブフラグがＯＦＦモードに設定されている場合（ステップＳ６での判定結果がＮｏである場合）には、運転者によってモード選択スイッチ２が１度も押されていないために処理はステップＳ２に戻る。即ち、モード選択スイッチ３が押されていない状態では、タッチ式センサへの接触がマイコン６によって検知されることはない。
【００３６】
タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの運転者による接触の検知において、電極Ａ，Ｂ，Ｃの何れか（例えば電極Ａ）に運転者の指が接触したか否かが判定され（ステップＳ７）、接触が検知された場合（ステップｓ７での判定結果がＹｅｓ
となり）、次にスタート電極が設定済みであるか否かが判定される（ステップＳ８）。スタート電極が既に設定されている場合（ステップＳ８での判定結果がＹｅｓ）には、逆側の電極（例えば電極Ｂ又はＣ）が運転者によって接触（○Ｎ）されたか否かが判定される（ステップＳ９）。この場合、例えば電極Ａの接触が検知された後に逆側の電極Ｂ又はＣの接触が検知されない場合、４００ｍｓｅｃが経過すると電極Ａをスタート電極とする設定が解除（リセット）され、電極Ａ〜Ｃの何れかが接触が再度検知された場合に、その検知された電極Ａ〜ｃの何れかがスタート電極として設定される．又、スタート電極が未だ設定されていない場合（ステップＳ８での判定結果がＮｏである場合）には、その接触が検知された電極（例えば電極Ｂ，ｃ）がスタート電極として設定される（ステップＳ１０）。
【００３７】
最初に接触が検知された電極（電極Ａ）と逆側の電極（電極Ｂ，Ｃ）の接触が検知された場合（ステップＳ９での判定結果がＹｅｓである場合）には、同じ側の電極Ａ（Ｂ，Ｃ）が接触（ＯＮ）状態にあるか否か、つまり、例えば一方の電極ＡがＯＮした後にＯＦＦし、他方の電極Ｂ又はＣがＯＮしたが電極ＡもＯＮしているか否か、或いは電極Ａ，Ｂ，Ｃが同時に接触（ＯＮ）されている（同時押しされているか否か）が判定される（ステップＳ１１）。両電極Ａ，Ｂ，Ｃが同時に接触（ＯＮ）状態にある場合（ステップＳ１１での判定結果がＹｓｅである場合）には、運転者による操作の方向が確定しないために出力はＯＦＦとなり、スタート電極の設定はキャンセルされる。
【００３８】
同じ側の電極Ａ（Ｂ，Ｃ）が接触（○Ｎ）状態にない場合（ステップＳ１１での判定結果がＮｏである場合）には、電極Ａがスタート電極で電極Ｂの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ａから電極Ｂと移動していれば）アップ（例えば、エアコンの風
量や温度アップ、モード選択では、一方向、例えば上方向へのカーソルの移動）と判定し、逆に電極Ａがスタート電極で電極Ｃの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電極Ａから電極Ｃへと移動していれば）ダウン（例えば、エアコンの風量や温度ダウン、モード選択では、他方向、例えば下方向へのカーソルの移動）と判定する（ステップＳ１２）。
【００３９】
以下、同様に電極Ｂがスタート電極で電極Ｃの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ｂから電極Ｃと移動していれば）アップと判定し、逆に電極Ｂがスタート電極で電極Ａの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電極Ｂから電極Ａへと移動していれば）ダウンと判定する。更に、電極Ｃがスタート電極で電極Ａの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ｃから電極Ａと移動していれば）アップと判定し、逆に電極Ｃがスタート電極で電極Ｂの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電ＣＢから電極Ｂへと移動していれば）ダウンと判定される。
【００４０】
そして、その後、スタート電極の設定をリセットし（ステップＳ１３）、処理はステップＳ２に戻る。この場合、例えば運転者が指を電極Ａ→電極Ｂと移動させた後、指を離して再び電極Ａ→電極Ｂと移動させる操作を繰り返した場合には、指を離していたＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ未満の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ｂ→電極Ａと判定され、ＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ以上の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ａ→電極Ｂと判定される。尚、２番目の電極がＯＮした後、そのＯＮ状態が維持された場合には、判定した操作方向に連続してアップ又はダウンへと移動するようにしても良い。この場合、徐々にスクロールの速度を高めるようにしても良い。
【００４１】
他方、モード選択スイッチ２が押されても電極Ａ〜Ｃへの接触が検知されない場合（ステップＳ７での判定結果がＮｏである場合）には、スタート電極の設定済みであるか否かが判定され（ステップＳ１４）、スタート電極が設定されている場合（ステップＳ１４での判定結果がＹｅｓである場合）にはタイマ作動中であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。これに対して、スタート電極が設定されていない場合（ステップＳ１４での判定結果がＮｏである場合）には、処理はステップＳ３に戻る。
【００４２】
スタート電極が設定されていてタイマが作動中である場合（ステップＳ１５での判定結果がＹｅｓである場合）には７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１６）、タイマが作動中でない場合（ステップＳ１５での判定結果がＮｏである場合）にはタイマがスタートされ（ステップＳ１７）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１６）。
【００４３】
７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１６での判定結果がＹｅｓであると）、スタート電極の設定がリセットされ（ステップＳ１８）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１６での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。
【００４４】
そして、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過してスタート電極の設定がリセットされると（ステップＳ１８）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１９）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１９での判定結果がＹｅｓであると）、アクティブフラグがリセットされ（ステップＳ２０）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１９での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。
【００４５】
而して、以上のように動作する本実施の係るタッチ式センサ１によれば、同じ種類の電極Ａ〜Ｃを同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極（例えば電極Ａ）をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極（例えば電極Ｂ又はＣ）との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極Ａ〜Ｃを触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく運転者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを運転者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。
【００４６】
又、本実施の形態に係るタッチ式センサ１によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、運転者者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。
【００４７】
更に、本実施の形態に係るタッチ式センサ１においては、電極Ａ〜Ｃに接触した後、電極Ａ〜Ｃの何れにも、所定時間以上接触がないときには、運転者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサ１の不用意な誤作動を防ぐことができるという効果も得られる。
【００４８】
尚、以上は本発明に係るタッチ式センサ１を車両のステアリングハンドルに設置した形態について説明したが、本発明に係るタッチ式センサ１は、他の任意の部位に設置することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タッチ式センサ
２ モード選択スイッチ
３ マイコン（制御部〉
３ａ マイコンの接触判定手段
３ｂ マイコンの記憶部
３ｃ マイコンの操作入力判定手段
３ｄ マイコンの制御モード判定手段
４〜６ コンパレータ
７〜９ 積分回路
Ａ〜Ｃ 電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の静電容量の変化によって人が電極に接触したことを検出するタッチ式センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両のエアコンやオーディオ等の各種機器を静電容量式のタッチ式センサによって制御するようにした構成が例えば特許文献１において提案されている。この構成によれば、操作者の指の移動軌跡をタッチ式センサによって読み取り、その移動軌跡がどの操作パターンにマッチングするかを判定し、操作パターンにマッチングする操作内容に基づいて各種機器を制御することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２９１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１において提案されている構成においては、操作面を大きく取る必要があるとともに、操作パターンを記憶する制御回路が必要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がある。このため、高価な装置が必要であるとともに、操作も煩雑なものとなって操作者の負担が増加し、汎用として容易に設置することができないという問題があった。
【０００５】
特に、車両のステアリングホイールにタッチ式センサを設ける場合には、設置面積が狭いため、大きな操作部を設けてしまうと、それが運転者のステアリング操作の邪魔になってしまう。又、運転をしながらの操作となるため、運転者が指を大きく動かすことが困難であり、単純な操作動作に限定されることから、大きな操作装置を設けて種々の操作パターンで各種機器を制御する必要性が低い。
【０００６】
一方、運転者には車両の運転をしながらのスイッチ操作が必要となるため、タッチ式センサの操作面を目視することなく運転者の意思に沿った速い処理を行うことが望まれる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電極の接触感度を高く保持したまま、照明構造を簡単に構成することができるとともに、製造コストを低く抑えることができるタッチ式センサを提供することにある。
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係をリ'頂次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、同じ種類の電極を同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極を触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、操作者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、スタート電極への接触があってから、他の電極への接触が所定時間以上なかったときには、操作者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサの不用意な誤作動を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図である。
【図２】本発明に係るタッチ式センサの回路構成図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極への非接触時と接触時の出力変化を示す図である。
【図４】本発明に係るタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係るタッチ式センサの電極の配置例を示す図であり、本発明に係るタッチ式センサ１は、機械的なプッシュスイッチであるモード選択スイッチ２の周囲に、図１（ａ）に示すように静電容量が異なる３種類の電極Ａ，Ｂ，Ｃを同じ順序（下から電極Ａ，Ｂ，Ｃの順）に３組、計９個放射状に配置して構成されている。又、別の構成として、図１（ｂ）に示すように、モード選択スイッチ２の近傍に、静電容量が異なる３種類の計７個の電極Ａ，Ｂ，Ｃを同じ１頂序（下から電極Ａ，Ｂ，Ｃの順）に上下方向に配置しても良い。ここで、タッチ式センサ１を例えば車両のステアリングホイールに設置する場合、モード選択スイッチ３はオーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等の被制御装置の制御モード（オーディオモード、エアコンモード、ナビゲーションモード等）を選択するスイッチであり、オーディオモードでは選曲や音量の調整、エアコンモードでは温度や風量の調整、ナビゲーションモードではメニューの選択等がタッチ式センサ１の操作によってなされる。
【００１７】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の回路構成を図２に基づいて以下に説明する。
【００１８】
図２は本発明に係るタッチ式センサの回路構成図であり、本発明に係るタッチ式センサ１は、互いに異なる静電容量を有する３種類の電極Ａ，Ｂ，Ｃと、周期的な方形波から成る作動信号を出力してこれを抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ９を介して電極Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ入力する発振器としての機能を有するマイコン（マイクロコンピュータ）３と、直流電源電圧Ｖｃｃを分割するように直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２と、各電極Ａ，Ｂ，Ｃの出力電圧と抵抗Ｒ１とＲ２との間のａ点の電位（基準電圧）Ｖａ
とを比較して電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりもが高ければＯＦＦして所定の電圧を出力し、電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりも低ければＯＮして所定の出力電圧を出力しないコンパレータ４，５，６と、これらのコンパレータ４〜６の出力をそれぞれ積分する積分回路７，８，９等を備えている。
【００１９】
尚、本実施形の態では、電極Ａ〜Ｃが有する静電容量がそれぞれ異なるように設定しているが、電極Ａ〜Ｃからの出力は、それぞれマイコン３への別々の入力ポートに接続する構成としているため、入力ポートを判別することによって、どの電極からの入力信号であるかを判定しても良い。その場合には、電極Ａ，Ｂは同じ静電容量を有する同じ電極で構成することができる。
【００２０】
上記マイコン３は制御部を構成するものであって、このマイコン３は、電極Ａ，Ｂ，Ｃ
が接触されたことを検知し、その電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触状態に応じて被制御装置を制御するための制御信号を出力する。そのため、このマイコン３には、前記検知信号に応じてどの電極Ａ〜Ｃが接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段３ａと、該接触判定手段３ａによって電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触が検知されたときに、電極Ａ，Ｂ，Ｃの何れかの検知信号であるかを判定し、電極Ａ，Ｂ，Ｃの接触順序や接触時間により、操作入力モード（本実施形態では、アップ操作又はダウン操作）を決定する操作入力判定手段３ｃと、前記モード選択スイッチ２の操作に応じて被制御装置の操作入力モードを決定する制御モード判定手段３ｄと、操作入力判定手段３ｃによって決定される操作入力モードと、制御モード判定手段３ｄによって決定される被制御装置（オーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等）の制御機能に対する操作入力モードが記憶された記憶部３ｂが内蔵されている。
【００２１】
尚、マイコン３には前記モード選択スイッチ２が接続されており、マイコン６には、このモード選択スイッチ３からの入力信号があったときに接触判定手段３ａに電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触検知を許可する許可手段３ｅが設けられている。そのため、モード選択スイッチ２からの入力信号は、制御モード判定手段３ｄと許可手段３ｅに入力され、許可手段３ｅからの許可信号に応じて、接触判定手段３ａが電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触検知が許可されるようになっている。即ち、モード選択スイッチ２は、接触検知起動スイッチの役割を果たすように構成されている。又、各コンパレータ４〜６の出力部は、抵抗Ｒ４，Ｒ６，Ｒ１０を介してマイコン３と抵抗Ｒ３，Ｒ５，Ｒ９の間の接続点ｂ，ｃ，ｄとそれぞれ接続されている。即ち、各コンパレータ４〜６の出力は、マイコン３と接続されミマイコン３の方形波出力をプルアップ電源としている。
【００２２】
又、許可手段３ｅの機能を接触判定手段３ｃに持たせても良く、接触判定手段３ｃがモード選択スイッチ２からの信号をトリガーとして接触検知を開始する構成としても良い。更に、マイコン３自体をスリープ状態にしておき、モード選択スイッチ２からの入力信号によって、マイコン３が起動するようにしても良い。この場合には、モード選択スイッチ２は、マイコン３の起動スイッチとしての役割を果たすことになる。
【００２３】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の検出原理を図３（ａ），（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明に係るタッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの非接触時と接触時の出力変化を示す図であり、電極Ａ〜Ｃは、その静電容量によって作動電圧を歪ませる。このため、各電極Ａ〜Ｃからの出力信号は、マイコン３から入力される方形波を歪ませた鋸刃状に近い波形（図３には完全な三角波として図示）の電圧信号となる。
【００２５】
コンパレータ４〜６は、電極Ａ〜Ｃの出力（出力信号）がａ点の電圧（基準電圧）Ｖａよりも高いときだけ電圧を出力する。積分回路７〜９は、コンパレータ４〜６の出力を積分するため、その出力は時間の経過と共に略直線的に上昇し、その勾配はコンパレータ４〜６の出力のデューティ比（ＯＮしている時間の割合）に比例する。
【００２６】
而して、マイコン３は、積分回路７〜９が積分を開始してから１ｍｓｅｃ後の積分回路７〜９の出力電圧をデジタル変換して検出値Ｖｍとして記憶部３ｂに記憶する。従って、コンパレータ４〜６と積分回路７〜９及びマイコン３は、電極Ａ〜Ｃの出力信号とａ点の基準電圧Ｖａとの差に応じた検出値Ｖｍを生成する検出回路として機能する。
【００２７】
電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していないときには、図３（ａ）に示すように電極Ａ〜Ｃの出力信号の振幅が比較的大きいため、電極Ａ〜Ｃの出力信号（出力電圧）が基準電圧Ｖａ以上となる時間が比較的長くなる。このため、コンパレータ４〜６の出力電圧のデューティ比が比較的大きく、積分回路９，１０の出力電圧の上昇勾配が比較的大きく、１ｍｓｅｃの後の電圧が比較的高くなるため、マイコン３が取得する検出値Ｖｍが比較的大きくなる。
【００２８】
すると、マイコン３の判定手段３ａは、検出値Ｖｍをマイコン３内の記憶部３ｂに記憶されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以上となっていれば電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していないものと判定し、ＯＦＦ信号を外部出力する。
【００２９】
他方、電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触すると、電極Ａ〜Ｃの静電容量が増加するため、電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触していない図３（ａ）に示す場合と比べて、図３（ｂ）に示すように電極Ａ〜Ｃの出力信号の振幅が小さくなる。このため、電極Ａ〜Ｃの出力信号が基準電圧Ｖａ以上となる時間が短くなり、コンパレータ４〜６の出力電圧のデューティ比が低下し、積分回路７〜９の出力電圧の上昇勾配が小さくなり、１ｍｓｅｃ後の電圧が低くなるため、マイコン３が取得する検知値Ｖｍが小さくなる。
【００３０】
すると、マイコン３の接触判定手段３ａは、検出値Ｖｍをマイコン３内の記憶部３ｂに記憶されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以下となったときに電極Ａ〜Ｃに操作者の指が接触したものと判定し、ＯＮ信号を外部出力する。
【００３１】
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の動作の流れを図４に基づいて以下に説明する。
【００３２】
図４はタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートであり、例えば車両のステアリングホイールに設置されたタッチ式センサ１においては、マイコン３に設けられた接触判定手段３ａによって接触が検知されると、操作入力判定手段３ｃが、最初に接触が検知された電極Ａ，Ｂ，Ｃをスタート電極とし、該スタート電極Ａ，Ｂ，Ｃへの接触が検知されず、且つ、他の電極Ｂ，Ｃ，Ａへの接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極Ｂ，Ｃ，Ａを新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極Ａ，Ｂ，Ｃの位置関係を判定して操作入力モードを決定する。
又、マイコン３は、電極Ａ（Ｂ，Ｃ）の接触を最初に検知して、スタート電極にとしてから所定時間内に他の電極Ｂ（Ｃ，Ａ）への接触が検知されない場合には、全ての電極Ａ，Ｂ，Ｃにおける接触検知を無効とし、その後にモード選択スイッチ３が押されて、電極Ａ（Ｂ，Ｃ）への接触が再度検知されたときに、その電極Ａ（Ｂ，Ｃ）をスタート電極とするようにしている。
【００３３】
即ち、図４に示すように、タッチ式センサ１の動作がスタートすると（ステップＳ１）、 初期化が実行され（ステップＳ２）、先ず、モード選択スイッチ２が運転者によってＯＮされたか否かが判定される（ステップＳ３）。例えば、更に、モード選択スイッチ２によってオーディオモード、エアコンモード等が選択されたか否かが判定され、例えばエアコンモードが選択された場合には、風量、温度、内外気切替等をモード選択スイッチ２によって選択する。
【００３４】
モード選択スイッチ２が運転者によって押されてＯＮした場合（ステップＳ３での判定結果がＹｅｓである場合）には、アクティブフラグ（モード選択スイッチの○Ｎ／ＯＦＦを示すフラグ）をＯＮモードに変更し（ステップＳ４）、タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。
【００３５】
他方、モード選択スイッチ３が運転者によって押されないために該モード検出スイッチ２がＯＦＦである場合（ステップＳ３での判定結果がＮｏである場合）には、アクティブフラグがＯＮモードであるか否かが判定され（ステップＳ６）、アクティブフラグが既にＯＮモードに設定されている場合（ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合）には、タッチ式センサ１の９個の電極Ａ〜Ｃへの運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。これに対して、アクティブフラグがＯＦＦモードに設定されている場合（ステップＳ６での判定結果がＮｏである場合）には、運転者によってモード選択スイッチ２が１度も押されていないために処理はステップＳ２に戻る。即ち、モード選択スイッチ３が押されていない状態では、タッチ式センサへの接触がマイコン６によって検知されることはない。
【００３６】
タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂ，Ｃへの運転者による接触の検知において、電極Ａ，Ｂ，Ｃの何れか（例えば電極Ａ）に運転者の指が接触したか否かが判定され（ステップＳ７）、接触が検知された場合（ステップｓ７での判定結果がＹｅｓ
となり）、次にスタート電極が設定済みであるか否かが判定される（ステップＳ８）。スタート電極が既に設定されている場合（ステップＳ８での判定結果がＹｅｓ）には、逆側の電極（例えば電極Ｂ又はＣ）が運転者によって接触（○Ｎ）されたか否かが判定される（ステップＳ９）。この場合、例えば電極Ａの接触が検知された後に逆側の電極Ｂ又はＣの接触が検知されない場合、４００ｍｓｅｃが経過すると電極Ａをスタート電極とする設定が解除（リセット）され、電極Ａ〜Ｃの何れかが接触が再度検知された場合に、その検知された電極Ａ〜ｃの何れかがスタート電極として設定される．又、スタート電極が未だ設定されていない場合（ステップＳ８での判定結果がＮｏである場合）には、その接触が検知された電極（例えば電極Ｂ，ｃ）がスタート電極として設定される（ステップＳ１０）。
【００３７】
最初に接触が検知された電極（電極Ａ）と逆側の電極（電極Ｂ，Ｃ）の接触が検知された場合（ステップＳ９での判定結果がＹｅｓである場合）には、同じ側の電極Ａ（Ｂ，Ｃ）が接触（ＯＮ）状態にあるか否か、つまり、例えば一方の電極ＡがＯＮした後にＯＦＦし、他方の電極Ｂ又はＣがＯＮしたが電極ＡもＯＮしているか否か、或いは電極Ａ，Ｂ，Ｃが同時に接触（ＯＮ）されている（同時押しされているか否か）が判定される（ステップＳ１１）。両電極Ａ，Ｂ，Ｃが同時に接触（ＯＮ）状態にある場合（ステップＳ１１での判定結果がＹｓｅである場合）には、運転者による操作の方向が確定しないために出力はＯＦＦとなり、スタート電極の設定はキャンセルされる。
【００３８】
同じ側の電極Ａ（Ｂ，Ｃ）が接触（○Ｎ）状態にない場合（ステップＳ１１での判定結果がＮｏである場合）には、電極Ａがスタート電極で電極Ｂの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ａから電極Ｂと移動していれば）アップ（例えば、エアコンの風
量や温度アップ、モード選択では、一方向、例えば上方向へのカーソルの移動）と判定し、逆に電極Ａがスタート電極で電極Ｃの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電極Ａから電極Ｃへと移動していれば）ダウン（例えば、エアコンの風量や温度ダウン、モード選択では、他方向、例えば下方向へのカーソルの移動）と判定する（ステップＳ１２）。
【００３９】
以下、同様に電極Ｂがスタート電極で電極Ｃの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ｂから電極Ｃと移動していれば）アップと判定し、逆に電極Ｂがスタート電極で電極Ａの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電極Ｂから電極Ａへと移動していれば）ダウンと判定する。更に、電極Ｃがスタート電極で電極Ａの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ｃから電極Ａと移動していれば）アップと判定し、逆に電極Ｃがスタート電極で電極Ｂの接触（ＯＮ）を検知した場合には（運転者の指が電ＣＢから電極Ｂへと移動していれば）ダウンと判定される。
【００４０】
そして、その後、スタート電極の設定をリセットし（ステップＳ１３）、処理はステップＳ２に戻る。この場合、例えば運転者が指を電極Ａ→電極Ｂと移動させた後、指を離して再び電極Ａ→電極Ｂと移動させる操作を繰り返した場合には、指を離していたＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ未満の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ｂ→電極Ａと判定され、ＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ以上の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ａ→電極Ｂと判定される。尚、２番目の電極がＯＮした後、そのＯＮ状態が維持された場合には、判定した操作方向に連続してアップ又はダウンへと移動するようにしても良い。この場合、徐々にスクロールの速度を高めるようにしても良い。
【００４１】
他方、モード選択スイッチ２が押されても電極Ａ〜Ｃへの接触が検知されない場合（ステップＳ７での判定結果がＮｏである場合）には、スタート電極の設定済みであるか否かが判定され（ステップＳ１４）、スタート電極が設定されている場合（ステップＳ１４での判定結果がＹｅｓである場合）にはタイマ作動中であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。これに対して、スタート電極が設定されていない場合（ステップＳ１４での判定結果がＮｏである場合）には、処理はステップＳ３に戻る。
【００４２】
スタート電極が設定されていてタイマが作動中である場合（ステップＳ１５での判定結果がＹｅｓである場合）には７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１６）、タイマが作動中でない場合（ステップＳ１５での判定結果がＮｏである場合）にはタイマがスタートされ（ステップＳ１７）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１６）。
【００４３】
７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１６での判定結果がＹｅｓであると）、スタート電極の設定がリセットされ（ステップＳ１８）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１６での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。
【００４４】
そして、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過してスタート電極の設定がリセットされると（ステップＳ１８）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１９）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１９での判定結果がＹｅｓであると）、アクティブフラグがリセットされ（ステップＳ２０）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１９での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。
【００４５】
而して、以上のように動作する本実施の係るタッチ式センサ１によれば、同じ種類の電極Ａ〜Ｃを同じ順序で繰り返し配置し、最初に接触が検知された電極（例えば電極Ａ）をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極（例えば電極Ｂ又はＣ）との位置関係によって操作方向を決定するようにしたため、どの電極Ａ〜Ｃを触っても同じ操作で操作モードを検知することができ、簡単な構造で、操作面を目視することなく運転者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを運転者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。
【００４６】
又、本実施の形態に係るタッチ式センサ１によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、運転者者の指の移動方向を容易且つ迅速に判定して操作モードを決定することができる。
【００４７】
更に、本実施の形態に係るタッチ式センサ１においては、電極Ａ〜Ｃに接触した後、電極Ａ〜Ｃの何れにも、所定時間以上接触がないときには、運転者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、該タッチ式センサ１の不用意な誤作動を防ぐことができるという効果も得られる。
【００４８】
尚、以上は本発明に係るタッチ式センサ１を車両のステアリングハンドルに設置した形態について説明したが、本発明に係るタッチ式センサ１は、他の任意の部位に設置することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００４９】
１ タッチ式センサ
２ モード選択スイッチ
３ マイコン（制御部〉
３ａ マイコンの接触判定手段
３ｂ マイコンの記憶部
３ｃ マイコンの操作入力判定手段
３ｄ マイコンの制御モード判定手段
４〜６ コンパレータ
７〜９ 積分回路
Ａ〜Ｃ 電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設けたことを特徴とするタッチ式センサ。
【請求項２】
前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係を順次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のタッチ式センサ。
【請求項３】
前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチ式センサ。
【請求項１】
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
静電容量が異なる少なくとも３種類の前記電極を同じ順序で繰り返し配置し、前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極との位置関係によって操作方向を決定する操作入力判定手段を設けたことを特徴とするタッチ式センサ。
【請求項２】
前記操作入力判定手段は、最初に接触が検知された電極をスタート電極とした後、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると、設定されている前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と次に接触が検知された電極の位置関係を順次判定して操作モードを決定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のタッチ式センサ。
【請求項３】
前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されるとその電極をスタート電極とすることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチ式センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１４５０２（Ｐ２０１３−１１４５０２Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０８２０（Ｐ２０１１−２６０８２０）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００１３８４６２）株式会社ユーシン (241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００１３８４６２）株式会社ユーシン (241)
【Ｆターム（参考）】
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