(57)【要約】【課題】主に、押下判断装置の機能失陥を防止し得るようにする。【解決手段】タッチスイッチ４に対するタッチ位置を検知する位置検知部２１と、  タッチ時の変位を検知する変位検知部２２と、  位置検知部２１がタッチ位置を検知した後に、変位検知部２２が変位を検知することでスイッチ押下有りと判定する押下判定部２３とを備えたタッチスイッチ４の押下判断装置７に関する。  位置検知部２１でタッチ位置が検知されたが、変位検知部２２で変位が検知されなかった場合に、  複数回のタッチ位置の検知によって押下判断装置７にスイッチ押下有りと判定させる補助判定部２５を備えるようにしている。【選択図】図４
2020140272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスイッチに対するタッチ位置を検知する位置検知部と、
タッチ時の変位を検知する変位検知部と、
前記位置検知部がタッチ位置を検知した後に、前記変位検知部が変位を検知することでスイッチ押下有りと判定する押下判定部とを備えたタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記位置検知部でタッチ位置が検知されたが、前記変位検知部で変位が検知されなかった場合に、
複数回のタッチ位置の検知によって前記押下判断装置にスイッチ押下有りと判定させる補助判定部を備えたことを特徴とするタッチスイッチの押下判断装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記補助判定部は、
前記位置検知部でタッチ位置が検知されたが、前記変位検知部で変位が検知されない状態で、タッチ位置の長押しを検知することでスイッチ押下動作有りと仮判定する仮判定部と、
該仮判定部でのスイッチ押下動作有りとの仮判定後に、前記位置検知部でタッチ位置が検知され、前記変位検知部で変位が検知されない状況のまま、タッチ位置の再度の長押しを検知することでスイッチ押下動作有りと本判定して前記押下判断装置にスイッチ押下有りと判定させる本判定部と、を有することを特徴とするタッチスイッチの押下判断装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記位置検知部で予め決められたインターバル時間内にタッチ位置の再度の長押しが検知された場合には、前記仮判定部によるスイッチ押下動作の仮判定を維持し、
前記位置検知部で前記インターバル時間を越えてもタッチ位置の再度の長押しが検知されなかった場合に、前記仮判定部によるスイッチ押下動作の仮判定をクリアする仮判定状態維持部を有することを特徴とするタッチスイッチの押下判断装置。
【請求項４】
請求項３に記載のタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記インターバル時間は、仮判定の際のタッチ位置の長押しの時間と同じかそれよりも長く設定されていることを特徴とするタッチスイッチの押下判断装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記変位検知部は、静電容量センサーまたは歪みゲージを用いたものであることを特徴とするタッチスイッチの押下判断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチスイッチの押下判断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
指で触れただけでスイッチ操作ができるようにしたタッチスイッチが開発されており（例えば、特許文献１参照）、既に各分野で使用されている。
【０００３】
タッチスイッチには、例えば、タッチ位置を検知し、その後、タッチ時の（押下方向の）変位を検知することで、スイッチ押下有りと判定する押下判断装置を備えたものがある。このように、タッチ位置とタッチ時の変位との両方をスイッチ押下に対する判定基準とすることにより、誤検知を防止することなどができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−４５４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、タッチ位置と、タッチ時の変位との両方をスイッチ押下に対する判定基準とした場合、例えば、タッチ位置が検知されたが、変位が検知されなかった場合に、機能失陥を起こしてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、主に、上記した問題点を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、
タッチスイッチに対するタッチ位置を検知する位置検知部と、
タッチ時の変位を検知する変位検知部と、
前記位置検知部がタッチ位置を検知した後に、前記変位検知部が変位を検知することでスイッチ押下有りと判定する押下判定部とを備えたタッチスイッチの押下判断装置であって、
前記位置検知部でタッチ位置が検知されたが、前記変位検知部で変位が検知されなかった場合に、
複数回のタッチ位置の検知によって前記押下判断装置にスイッチ押下有りと判定させる補助判定部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記構成によって、押下判断装置の機能失陥を防止することなどができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例にかかるタッチスイッチの押下判断装置を適用するインストルメントパネルの全体斜視図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】タッチスイッチを備えたセンサーシートの平面図である。
【図４】押下判断装置のブロック図である。
【図５】押下判断装置のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図６】実施例で拡張された押下判断装置の処理ルーチン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】
【００１０】
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図６は、この実施の形態を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１１】
＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
【００１２】
例えば、図１に示すように、自動車などの車両における車室内の前部には、インストルメントパネル１などの内装パネルが設けられている。このインストルメントパネル１には、車幅方向２の中間部などにスイッチ操作部３が設置されている。そして、このスイッチ操作部３を、図２に示すように、インストルメントパネル１と一体化することが検討されている。
【００１３】
そのために、例えば、インストルメントパネル１の裏面側に、タッチスイッチ４を配設する。タッチスイッチ４は、図３に示すように、一枚のセンサーシート５の上に一度に形成することができる。センサーシート５は、絶縁性を有する樹脂などで構成される。タッチスイッチ４は、例えば、一つの電極にて構成可能な自己容量式のタッチセンサー（タッチスイッチ４）などとすることができる。また、センサーシート５には、タッチスイッチ４の近くに、例えば、静電容量式の押圧センサー６などを設けることができる。また、センサーシート５には、自己容量式のタッチセンサー（タッチスイッチ４）や静電容量式の押圧センサー６の静電容量の変化を検知するためのＩＣなどを設けることができる。このＩＣは、例えば、内部にＣＰＵやメモリなどを備えたワンチップマイコンなどとすることができ、押下判断装置７として用いることができる。
【００１４】
自己容量式のタッチセンサー（タッチスイッチ４）は、センサーシート５の内部に並べた状態で設けることができる。静電容量式の押圧センサー６や、押下判断装置７となるＩＣは、一枚のセンサーシート５の縁部に設けることができる。
【００１５】
静電容量式の押圧センサー６は、二つの電極（発振側電極６ａおよび受信側電極６ｂ）の間に静電容量を蓄えられるようにしたものであり、例えば、発振側電極６ａと受信側電極６ｂとを取付けたセンサーシート５の突出片５ａを二つ折り状態などに折り曲げることによって形成することができる。発振側電極６ａと受信側電極６ｂとの間には、両者の間隔を一定に保つためのスペーサ６ｃなどを設けても良い。スペーサ６ｃは、例えば、静電容量を蓄えることができるゴムなどの弾性体などとすることができる。
【００１６】
静電容量式の押圧センサー６は、自己容量式のタッチセンサー（タッチスイッチ４）よりも感度が高いものとなる。静電容量式の押圧センサー６は、複数の自己容量式のタッチセンサーに対して多対一の関係で設けることができる。この場合、複数のタッチスイッチ４はそれぞれに対するタッチ位置を検出するのに用いることができる。静電容量式の押圧センサー６は、発振側電極６ａと受信側電極６ｂとの間の間隔の変化によって、タッチスイッチ４のいずれかが操作された時の、インストルメントパネル１などの内装パネルの押下方向の変位を、離れた位置から検出するのに用いることができる。押下判断装置７は、押込方向の変位とタッチ位置との両方を確認して押下動作を判断することで誤検知を防止することが可能になる。
【００１７】
このような構成を有する一枚のセンサーシート５は、インストルメントパネル１などの内装パネルの裏面側に配設される。一枚のセンサーシート５には、静電容量式の押圧センサー６や、タッチスイッチ４や、ＩＣなどを電気的に接続するための配線８が適宜設けられる。これにより、インストルメントパネル１そのものがスイッチ操作部３となるため、インストルメントパネル１から別部材で構成されたスイッチパネルをなくすことができ、また、指で実際に押込むスイッチボタンなどもなくすことができる。この実施例では、タッチスイッチ４は、インストルメントパネル１の車幅方向２のほぼ中央部に、空調装置（エアコン）の操作スイッチなどとして複数設けられている。なお、インストルメントパネル１のスイッチ操作部３に設けることができる操作スイッチは、上記に限るものではなく、例えば、オーディオ装置の操作スイッチや、カーナビゲーション装置の操作スイッチや、その他の操作スイッチやなどとすることができる。
【００１８】
上記のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えることができる。
【００１９】
（１）図４に示すように、タッチスイッチ４の押下判断装置７は、
タッチスイッチ４に対するタッチ位置を検知する位置検知部２１と、
タッチ時の変位を検知する変位検知部２２と、
位置検知部２１がタッチ位置を検知した後に、変位検知部２２が変位を検知することでスイッチ押下有りと判定する押下判定部２３とを備える。
更に、位置検知部２１でタッチ位置が検知されたが、変位検知部２２で変位が検知されなかった場合に、
複数回のタッチ位置の検知によって押下判断装置７にスイッチ押下有りと判定させる補助判定部２５を備えるようにする。
【００２０】
ここで、位置検知部２１は、操作者がタッチスイッチ４に触れたときの、タッチスイッチ４の自己容量や静電容量などの変化を検知するものとされる。
【００２１】
変位検知部２２は、操作者がタッチスイッチ４に触れたときの、インストルメントパネル１などの内装パネルの面直方向に対する変位量を（例えば、静電容量式の押圧センサー６などによって）直接または間接的に検知するものとされる。
【００２２】
押下判定部２３は、位置検知部２１によるタッチ位置の検知と、変位検知部２２による変位の検知との両方が揃ったことを条件としてスイッチ押下有りの判定を行うのが主な機能とされている。
【００２３】
補助判定部２５は、押下判定部２３に、上記とは別の条件でスイッチ押下有りの判定を行わせるためのものである。複数回のタッチ位置の検知は、２回以上とすることができる。
【００２４】
なお、位置検知部２１や変位検知部２２や押下判定部２３や補助判定部２５は、押下判断装置７となるＩＣのメモリに記憶されＣＰＵにインストールされたソフトウェア上の機能ブロックとして構成することができる。
【００２５】
（２）補助判定部２５は、
位置検知部２１でタッチ位置が検知されたが、変位検知部２２で変位が検知されない状態で、タッチ位置の長押しを検知することでスイッチ押下動作有りと仮判定する仮判定部３１と、
仮判定部３１でのスイッチ押下動作有りとの仮判定後に、位置検知部２１でタッチ位置が検知され、変位検知部２２で変位が検知されない状況のまま、タッチ位置の再度の長押しを検知することでスイッチ押下動作有りと本判定して押下判断装置７にスイッチ押下有りと判定させる本判定部３２と、を有するようにしても良い。
【００２６】
ここで、タッチ位置の長押しは、通常の押し方に要する時間よりも長い押し方のことである。通常の押し方は、比較的瞬時の押圧操作であり、長押しは、瞬時を超える持続的な押圧操作となる。
【００２７】
仮判定部３１は、１回目のタッチが長押しであるかどうかの仮判定を行うものである。１回目のタッチの長押しは、概ね０．５秒〜２秒などとすることができる。
【００２８】
本判定部３２は、２回目のタッチが長押しであるかどうかの本判定を行うものである。２回目のタッチが長押し概ね１秒以上などとすることができる。
【００２９】
１回目のタッチの長押し時間と、２回目のタッチの長押し時間とは同じにしても良いし、異ならせても良い。これらの長押し時間は、繰り返し実験などによって最適に設定することができる。この実施例では、無意識のうちにも、１回目のタッチは比較的軽めに行われ易いことから、若干短めの下限値と適度な上限値とを有する長押し時間とし、２回目のタッチは、１回目のタッチがうまくいかなかったことで若干誇張して行われ易いことから、下限値を１回目のタッチより若干長めにすると共に上限値を定めない長押し時間としている、即ち、１回目のタッチと２回目のタッチとの長押し時間を異ならせるようにしている。ただし、１回目のタッチの長押し時間や、２回目のタッチの長押し時間の決め方は、これに限るものではない。
【００３０】
なお、仮判定部３１や本判定部３２は、押下判断装置７となるＩＣのメモリに記憶されＣＰＵにインストールされたソフトウェア上の機能ブロックとして構成することができる。
【００３１】
（３）位置検知部２１で予め決められたインターバル時間内にタッチ位置の再度の長押しが検知された場合には、仮判定部３１によるスイッチ押下動作の仮判定を維持し、
位置検知部２１でインターバル時間を越えてもタッチ位置の再度の長押しが検知されなかった場合に、仮判定部３１によるスイッチ押下動作の仮判定をクリアする仮判定状態維持部４１を有するようにしても良い。
【００３２】
ここで、インターバル時間は、１回目のタッチと２回目のタッチとの間の、指が離れる時間のことである。インターバル時間の有無によって、複数回のタッチを判断することができる。
【００３３】
なお、仮判定状態維持部４１は、押下判断装置７となるＩＣのメモリに記憶されＣＰＵにインストールされたソフトウェア上の機能ブロックとして構成することができる。
【００３４】
（４）インターバル時間は、仮判定の際のタッチ位置の長押しの時間と同じかそれよりも長く設定されるようにしても良い。
【００３５】
ここで、インターバル時間は、複数回のタッチが、仮判定の状態が必要以上に長く続かないようにするために使うことができる。また、インターバル時間の長さによって、複数回のタッチが意図した押下動作であるかを判断することも可能である。この実施例では、例えば、インターバル時間を１回目のタッチの長押し時間の下限値よりも長く、上限値と同じにしている。また、１回目のタッチの長押し時間の上限値よりも長いものはインターバル時間でないとしている。ただし、インターバル時間の決め方は、これに限るものではない。
【００３６】
（５）変位検知部２２は、静電容量センサーまたは歪みゲージ５１を用いたものとしても良い。
【００３７】
ここで、静電容量センサーは、上記静電容量式の押圧センサー６のことである。また、静電容量式の押圧センサー６は、歪みゲージ５１（図４）に代えて用いることができる。
【００３８】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
【００３９】
この実施例の押下判断装置７では、どれか１つの１つのタッチスイッチ４に対する位置検知部２１でのタッチ位置の検知と、変位検知部２２での変位の検知との両方が行われたときに、押下判定部２３がスイッチ押下有りと判定するようにしている。これにより、ノイズや意図しない押下動作などを排除して安定且つ正確にスイッチ押下げを判定することができる。
【００４０】
より具体的には、通常の判定ロジックでは、図５に示すように、
ＳＴＡＲＴで制御が開始されると、
Ｓ１で位置検知部２１によってタッチ位置が検知されたかを判断する。
Ｓ１でタッチ位置が検知されると、
Ｓ２で変位検知部２２によって変位が検知されたかを判断する。
Ｓ２で変位が検知されると、
Ｓ３で押下判定部２３によってスイッチ押下有りと判定される。
以後、Ｓ１へ戻って上記が繰り返される。
【００４１】
Ｓ１でタッチ位置が検知されない場合と、Ｓ２で変位が検知されない場合には、そのままＳ１へ戻される。
【００４２】
この際、例えば、Ｓ１にて位置検知部２１でタッチ位置が検知されたが、Ｓ２にて変位検知部２２で変位が検知されなかった場合のように、変位検知部２２での変位の検知がうまく行かなかった場合には、押下判定部２３がスイッチ押下有りと判定できないことになる。
【００４３】
そのため、Ｓ３による判定が下されないまま、Ｓ１やＳ２の判断を無限に繰り返すのみとなって、押下判断装置７は機能失陥に陥ることになる。
【００４４】
そこで、上記した通常の判定ロジックに新たな判定ロジックを追加して二段構えの判定ができるようにする。
【００４５】
新たに追加された判定ロジックでは、図６に示すように、
Ｓ１でタッチ位置が検知されたが、Ｓ２で変位が検知されない場合に、
Ｓ４で補助判定部２５により
仮判定フラグ（または誤検知フラグ）がオンであるかを確認し、
仮判定フラグがオンでない場合には、
Ｓ５でタッチ位置の検知が０．５秒以上２秒以下続いたか（長押しがあったか）を判断する。
Ｓ５でＮｏの場合（長押しなしの場合）には、そのままＳ１へ戻り、
Ｓ５でＹｅｓの場合（長押し有りの場合）には、Ｓ６で仮判定フラグをオンにして（スイッチ押下動作有りとの仮判定を行って）からＳ１へ戻る。
Ｓ４〜Ｓ６は、主に仮判定部３１によって行われる。
【００４６】
そして、Ｓ１では、タッチ位置が検知されない場合のインターバルの時間を監視しており、
Ｓ７で２秒以内（インターバル時間内）にタッチ位置検知がなかったかを判断し、
Ｓ７でインターバル時間内にタッチ位置検知があった場合には、そのまま（スイッチ押下動作有りとの仮判定を保持したまま）Ｓ１へ戻り、
Ｓ７でインターバル時間内にタッチ位置検知がなかった場合には、
Ｓ８で仮判定フラグをオフにして（スイッチ押下動作有りとの仮判定をキャンセルして）Ｓ１へ戻る。
Ｓ７、Ｓ８は、主に仮判定状態維持部４１（インターバル監視部）によって行われる。
【００４７】
その後は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４へと進んで、
Ｓ４で仮判定フラグがオンであるかを確認し、
仮判定フラグがオンである場合には、
Ｓ９でタッチ位置の検知が１秒以上続いたか（再度の長押しがあったか）を判断する。
Ｓ９でＮｏの場合（再度の長押しなしの場合）には、そのままＳ１へ戻り、
Ｙｅｓの場合（再度の長押し有りの場合）には、
Ｓ３で押下判定部２３によってスイッチ押下有りと判定する。
Ｓ４、Ｓ９の流れは、主に本判定部３２によって行われる。
【００４８】
このような判定ロジックにより、押下判定部２３は、意図的なスイッチ押下動作としての複数回の長押しがあれば、変位が検知できなくても、スイッチ押下げがなされたものと判定することができるようになり、押下判断装置７は機能失陥に陥ることがなくなり、正しくスイッチ押下げ判定を行うことが可能になる。
【００４９】
＜効果＞この実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００５０】
（効果 １）位置検知部２１でタッチ位置が検知されたが、変位検知部２２で変位が検知されなかった場合のように、変位検知部２２での変位の検知がうまく行かずに押下判定部２３がスイッチ押下有りと判定できなかった場合に、補助判定部２５が複数回のタッチ位置の検知があったかどうかを監視することで、押下判定部２３にスイッチ押下有りとの判定を行わせることができる。
【００５１】
即ち、タッチ位置が複数回検知されるということは、意図的な押下動作がなされていることと同じであるため、これを監視することで、正しい判定を行うことが可能になる。これにより、スイッチ押下に対する新たな判定ロジックを得ることができる。そして、新たに追加される判定ロジックは、通常の判定ロジックを基にして構成できるので、安価に追加することができる。
【００５２】
そして、通常の判定ロジックでは判定できなかった場合に、補助判定部２５による別の判定ロジックが機能することにより、押下判断装置７が簡単に機能失陥に陥るのを防止でき、押下判断装置７の機能維持や機能保全や機能向上などを図ることができる。
【００５３】
（効果 ２）タッチ位置の長押しを１度（または１回）検知しただけではノイズや意図しない押下動作などの可能性があることから、スイッチ押下動作であるかどうかが明確にならないので、１度の検知では判定を行わずに、２度（または２回）の長押しを検知したときに意図的なスイッチ押下動作であると本判定することで、補助判定部２５は正しい判定を行うことができる。
【００５４】
これにより、少なくとも２度のタッチ（長押し）があれば、正しい判定結果を得ることができるようになる。操作者は、１度のタッチで、通常の判定ロジックがうまく機能しなかった場合、無意識にもう一度タッチして見るといった確認行動を取る可能性が高いことから、補助判定部２５による別の判定ロジックがうまく機能されることが期待できる。そして、２度のタッチで正しい判定結果が得られるので、操作者はストレスを感じることがない。
【００５５】
（効果 ３）仮判定状態維持部４１が、予め決められた長さのインターバル時間を基準として、スイッチ押下動作の仮判定の維持かクリアかを分けることにより、仮判定の状態が必要以上に長く続かないようにして、本判定のための再度の長押しを適切に絞り込むことができる。これにより、押下判定部２３での判定精度を高めることができる。
【００５６】
（効果 ４）インターバル時間を、仮判定の際のタッチ位置の長押しの時間とほぼ同じかそれよりも長く設定することで、仮判定の状態が必要以上に短くならないようにして、本判定のための再度の長押しを絞り込み過ぎないようにすることができる。また、意図的な押下動作は、ほぼ一定のリズム（時間間隔）で繰り返し行われる傾向にあることが分かっているので、インターバル時間を上記のように仮判定の際のタッチ位置の長押しの時間に合わせることで、インターバル時間を、本判定のための再度の長押しが意図的に行われたものであると判断するのに適した時間に設定することができる。これにより、押下判定部２３での判定精度を高めることができる。
【００５７】
（効果 ５）変位検知部２２は、静電容量センサーや歪みゲージ５１などを用いたものとすることができる。静電容量センサーは、対抗する一対の電極（発振側電極６ａと受信側電極６ｂ）間の距離の変化によってタッチ時の押下方向の変位を高精度に検知することができる。歪みゲージ５１は、検出した歪量（押込量）によってタッチ時の押下方向の変位を高精度に検知することができる。静電容量センサーまたは歪みゲージ５１を用いることで、薄型の構成とすることができる。
【符号の説明】
【００５８】
４      タッチスイッチ
６      押圧センサー（静電容量センサー）
７      押下判断装置
２１    位置検知部
２２    変位検知部
２３    押下判定部
２５    補助判定部
３１    仮判定部
３２    本判定部
４１    仮判定状態維持部
５１    歪みゲージ
【図１】
2020140272.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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