(57)【要約】【課題】タッチ式入力装置において、タッチ位置の判断精度を向上させることにある。【解決手段】第２の電極２６ａ〜２６ｅは、その幅Ｗを長手方向に沿って変化させた形状である。よって、タッチ操作位置が第２の電極２６ａ〜２６ｅの長手方向における何れに位置するかに応じて第２の電極２６ａ〜２６ｅの電流値（静電容量に応じた値）が変化する。よって、制御部は、第２の電極２６ａ〜２６ｅの電流値に応じた静電容量に基づきタッチパッド２０へのタッチ操作位置を判断する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の電極と、それら第１の電極に交わるように配列される複数の第２の電極と、前記第１の電極に電流を供給しているときの前記第２の電極の電流値に基づき操作面へのタッチ操作位置を判断する制御部と、を備えたタッチ式入力装置において、
前記第２の電極は、その長手方向に沿って、前記長手方向に直交する幅方向の大きさを変化させた形状でなる
ことを特徴とするタッチ式入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチ式入力装置において、
前記制御部は、前記第１の電極に電流を供給しているときの前記第２の電極における電流値と、前記第２の電極に電流を供給しているときの前記第１の電極における電流値と、に基づき前記操作面へのタッチ操作位置を判断する
ことを特徴とするタッチ式入力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタッチ式入力装置において、
前記制御部は、前記第１の電極に電流を供給しているとき、前記各第２の電極の電流値に基づき第２の電極の配列方向におけるタッチ操作位置を判断するとともに、そのタッチ操作位置に対応する第２の電極の電流値の大きさに基づき前記第２の電極の長手方向におけるタッチ操作位置を判断する
ことを特徴とするタッチ式入力装置。
【請求項４】
請求項２に記載のタッチ式入力装置において、
前記制御部は、前記第２の電極に電流を供給しているときの前記第１の電極における電流値に基づき前記第１の電極の配列方向におけるタッチ操作位置を判断し、そのタッチ操作位置に基づき、タッチ操作時において前記第２の電極を通じて検出が予想される電流値範囲を決定し、前記各第２の電極を通じて検出される電流値が前記電流値範囲内となるか否かに基づき、前記操作面へのタッチ操作位置を判断する
ことを特徴とするタッチ式入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチ式入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパッドをタッチ操作（なぞり操作）することで、ディスプレイに表示されたアイコンの選択操作を行うタッチ式入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、図６（ａ）に示すように、タッチ式入力装置において、タッチパッド１０１（操作面）の全域に亘って電極１２５ａ〜１２５ｅ，１２６ａ〜１２６ｅが配設されている。
【０００４】
複数の第１の電極１２５ａ〜１２５ｅはＹ方向（図中上下方向）に延びるとともに、Ｘ方向（図中左右方向）に配列されている。また、複数の第２の電極１２６ａ〜１２６ｅはＸ方向に延びるとともに、Ｙ方向に配列されている。
【０００５】
タッチ式入力装置における制御部１１１は、第１の電極１２５ａ〜１２５ｅへの電流供給時における、第２の電極１２６ａ〜１２６ｅからの電流を通じてタッチ操作に伴うタッチパッド１０１の静電容量の変化を検出する。図６（ｂ）のグラフに示すように、この検出される静電容量は、Ｙ方向のタッチ操作位置に応じて変化する。
【０００６】
また、制御部１１１は、第２の電極１２６ａ〜１２６ｅへの電流供給時における、第１の電極１２５ａ〜１２５ｅからの電流を通じてタッチ操作に伴うタッチパッド１０１の静電容量の変化を検出する。図６（ｃ）のグラフに示すように、この検出される静電容量は、Ｘ方向のタッチ操作位置に応じて変化する。制御部１１１は、Ｘ方向及びＹ方向のタッチ操作位置に基づき、タッチパッド１０１におけるタッチ操作位置を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記タッチ式入力装置において、位置Ｐ１及び位置Ｐ２の２点が同時にタッチ操作される場合がある。この場合、図６（ｂ）に示すように、制御部１１１は、Ｙ方向において位置Ｐｙ１及び位置Ｐｙ２のタッチ操作がされている旨判断する。また、図６（ｃ）に示すように、制御部１１１は、Ｘ方向において位置Ｐｘ１及び位置Ｐｘ２のタッチ操作がされている旨判断する。この場合、タッチ操作位置を２つの位置Ｐ１及び位置Ｐ２に特定することができない。すなわち、実際にはタッチ操作されていない２つの位置Ｐ３，Ｐ４がタッチ操作されていると誤判断されることが懸念される。
【０００９】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチ位置の判断精度を向上させたタッチ式入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するタッチ式入力装置は、複数の第１の電極と、それら第１の電極に交わるように配列される複数の第２の電極と、前記第１の電極に電流を供給しているときの前記第２の電極の電流値に基づき操作面へのタッチ操作位置を判断する制御部と、を備えたタッチ式入力装置において、前記第２の電極は、その長手方向に沿って、前記長手方向に直交する幅方向の大きさを変化させた形状でなる。
【００１１】
この構成によれば、第２の電極は、その長手方向に沿って、その幅方向の大きさを変化させた形状で形成される。よって、タッチ操作位置が第２の電極の長手方向における何れに位置するかに応じて、第１の電極へ電流を供給したときの第２の電極の電流値が変化する。よって、制御部は、各第２の電極の電流値に基づき、タッチ操作位置を判断することができる。この構成においては、２点が同時にタッチ操作された場合であっても、正確にタッチ操作位置が判断される。
【００１２】
上記タッチ式入力装置について、前記制御部は、前記第１の電極に電流を供給しているときの前記第２の電極における電流値と、前記第２の電極に電流を供給しているときの前記第１の電極における電流値と、に基づき前記操作面へのタッチ操作位置を判断することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、制御部は、第１の電極に電流を供給しているときの第２の電極における電流値と、第２の電極に電流を供給しているときの第１の電極における電流値との両方に基づき、操作面へのタッチ操作位置を判断する。よって、より正確にタッチ操作位置を判断することができる。
【００１４】
上記タッチ式入力装置について、前記制御部は、前記第１の電極に電流を供給しているとき、前記各第２の電極の電流値に基づき第２の電極の配列方向におけるタッチ操作位置を判断するとともに、そのタッチ操作位置に対応する第２の電極の電流値の大きさに基づき前記第２の電極の長手方向におけるタッチ操作位置を判断することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、制御部は、各第２の電極の電流値及びその大きさに基づき、第２の電極の配列方向におけるタッチ操作位置と、第２の電極の長手方向におけるタッチ操作位置とを判断することができる。この構成においては、２点が同時にタッチ操作された場合であっても、正確にタッチ操作位置が判断される。
【００１６】
上記タッチ式入力装置について、前記制御部は、前記第２の電極に電流を供給しているときの前記第１の電極における電流値に基づき前記第１の電極の配列方向におけるタッチ操作位置を判断し、そのタッチ操作位置に基づき、タッチ操作時において前記第２の電極を通じて検出が予想される電流値範囲を決定し、前記各第２の電極を通じて検出される電流値が前記電流値範囲内となるか否かに基づき、前記操作面へのタッチ操作位置を判断することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、制御部は、第１の電極の配列方向におけるタッチ操作位置を判断し、そのタッチ操作位置に基づき第２の電極を通じて検出が予想される電流値範囲を決定する。すなわち、タッチ操作がされた位置の第２の電極における幅方向の大きさに応じて電流値範囲が決定される。そして、制御部は、各第２の電極を通じて検出される電流値が電流値範囲内となるか否かに基づき、操作面へのタッチ操作位置を判断する。この構成によれば、タッチ操作の検出のために必要となる接触面積をタッチパッド２０全域で均一化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、タッチ式入力装置において、タッチ位置の判断精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態における車両に搭載されるタッチパッド及びディスプレイを示す斜視図。
【図２】一実施形態におけるタッチ式入力装置の構成を示すブロック図。
【図３】一実施形態におけるタッチパッドの断面図。
【図４】一実施形態における（ａ）はタッチパッドの上面図、（ｂ）は第１の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ、（ｃ）は第２の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ。
【図５】他の実施形態における（ａ）はタッチパッドの上面図、（ｂ）は第１の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ、（ｃ）は第２の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ。
【図６】背景技術における（ａ）はタッチパッドの上面図、（ｂ）は第２の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ、（ｃ）は第１の電極を通じて検出される静電容量を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、タッチ式入力装置の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。本例のタッチ式入力装置は投影型静電容量方式である。
図１に示すように、ダッシュボード１の中央部（センタークラスタ）にはディスプレイ５が嵌め込まれている。センターコンソール２には、シフトレバー３が設けられ、その手前側にタッチパッド２０がその表面（操作面）を露出させる態様で設けられている。
【００２１】
ユーザは、タッチパッド２０のタッチ操作（なぞり操作）を通じて、ディスプレイ５に表示されたアイコンの選択及び決定を行うことでカーナビゲーション等の車載機器の操作を行う。
【００２２】
図２に示すように、タッチ式入力装置１０は、ディスプレイ５と、タッチパッド２０と、制御装置３０とを備える。
さらに、制御装置３０は、制御部３１と、駆動検出部３２ａ，３２ｂとを備える。制御部３１は、タッチパッド２０を通じて認識されるタッチ操作に応じてディスプレイ５上の選択アイコンを決定する。
【００２３】
また、図３に示すように、タッチパッド２０は、基板２１，２２と、電極２５ａ〜２５ｅ，２６ａ〜２６ｅと、フロントパネル２９とが積層されてなる。
図４（ａ）に示すように、各第１の電極２５ａ〜２５ｅは薄板で棒状に形成されている。各第２の電極２６ａ〜２６ｅは薄板でその厚さ方向からみて二等辺三角形に形成されている。詳しくは、第２の電極２６ａ〜２６ｅは、その長手方向の下側に向かうにつれて、
その長手方向に直交する幅Ｗ（図中左右方向の長さ）が大きくなる。
【００２４】
図３に示すように、基板２１の上面には第１の電極２５ａ〜２５ｅが配置される。図４（ａ）に示すように、第１の電極２５ａ〜２５ｅは、その長手方向がＸ方向（図中の左右方向）に延出するとともに、Ｙ方向（図中の上下方向）に配列される。
【００２５】
図３に示すように、基板２１の上面には第１の電極２５ａ〜２５ｅを設置した状態で接着剤２８が塗布されている。この接着剤２８を通じて基板２１の上面に対して基板２２が固定される。
【００２６】
基板２２の上面には第２の電極２６ａ〜２６ｅが配置される。図４（ａ）に示すように、第２の電極２６ａ〜２６ｅは、その長手方向がＹ方向（図中の上下方向）に延出するとともに、Ｘ方向（図中の左右方向）に配列される。
【００２７】
図３に示すように、基板２２の上面には第２の電極２６ａ〜２６ｅを設置した状態で接着剤２７が塗布されている。この接着剤２７を通じて基板２２の上面に対して誘電体でなるフロントパネル２９が固定される。このフロントパネル２９の上面がユーザによってタッチ操作される。
【００２８】
図２に示すように、第１の駆動検出部３２ａは、各第１の電極２５ａ〜２５ｅに導通された状態となっている。第２の駆動検出部３２ｂは、各第２の電極２６ａ〜２６ｅに導通された状態となっている。
【００２９】
各駆動検出部３２ａ，３２ｂは、制御部３１からの指令信号に基づき、電極駆動状態と、静電容量検出状態との間で切り替わる。
電極駆動状態にあるとき、各駆動検出部３２ａ，３２ｂは、対応する電極２５ａ〜２５ｅ，２６ａ〜２６ｅに同時に電流を供給する。静電容量検出状態にあるとき、各駆動検出部３２ａ，３２ｂは、対応する電極２５ａ〜２５ｅ，２６ａ〜２６ｅからの電流に基づきタッチパッド２０へのタッチ操作に伴う静電容量を検出し、その検出結果を制御部３１に出力する。
【００３０】
制御部３１は、指令信号を通じて、第２の駆動検出部３２ｂを電極駆動状態とし、第１の駆動検出部３２ａを静電容量検出状態とする。このとき、制御部３１は、図４（ｂ）に示すように、第１の電極２５ａ〜２５ｅ毎の静電容量を認識し、その静電容量に基づきＹ方向のタッチ位置を判断する。詳しくは、制御部３１は、認識した静電容量が第１の閾値Ｔｈを超えた旨判断すると、静電容量が第１の閾値Ｔｈ１を超えた位置でタッチ操作されたと判断する。
【００３１】
また、制御部３１は、指令信号を通じて第１の駆動検出部３２ａを電極駆動状態とし、第２の駆動検出部３２ｂを静電容量検出状態とする。このとき、制御部３１は、図４（ｃ）に示すように、第２の電極２６ａ〜２６ｅ毎の静電容量を認識し、その静電容量に基づきＸ方向のタッチ操作位置を判断する。詳しくは、制御部３１は、認識した静電容量が第２の閾値Ｔｈ２を超えた旨判断すると、静電容量が第２の閾値Ｔｈ２を超えた位置でタッチ操作されたと判断する。制御部３１は、上記のような駆動検出部３２ａ，３２ｂの状態の切り替えを通じて、Ｘ方向及びＹ方向それぞれのタッチ操作位置からタッチパッド２０へのタッチ操作位置を特定する。この駆動検出部３２ａ，３２ｂの状態の切り替えは、所定の周期毎に実行される。
【００３２】
上述のように第２の電極２６ａ〜２６ｅは、その長手方向の下側に向かうにつれて、その幅Ｗが大きくなる。この形状により、タッチ位置が第２の電極２６ａ上であっても、そのタッチ位置が下側にあるほど、静電容量が大きくなる。
【００３３】
次に、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、タッチパッド２０へタッチ操作した際の制御部３１の作用について説明する。
例えば、位置Ｐ１のみがタッチ操作されたとする。この場合、制御部３１は、両駆動検出部３２ａ，３２ｂの状態の切り替えを通じて、Ｙ方向における操作位置Ｐｙ２と、Ｘ方向における操作位置Ｐｘ１とを判断する。よって、制御部３１は、タッチ操作された位置Ｐ１を特定できる。
【００３４】
また、２つの位置Ｐ１、位置Ｐ２が同時にタッチ操作されたとする。この場合、制御部３１は、駆動検出部３２ａ，３２ｂの状態の切り替えを通じて、Ｙ方向における２つの操作位置Ｐｙ１，Ｐｙ２と、Ｘ方向における２つの操作位置Ｐｘ１，Ｐｘ２と、を判断する。このとき、制御部３１は、２つの操作位置がタッチ操作されているとして、第２の駆動検出部３２ｂを通じた静電容量の大きさに基づきＹ方向におけるタッチ操作位置を判断する。本例では、静電容量が大きくなるにつれてタッチ操作位置が下側であると判断される。よって、２点が同時にタッチ操作された場合であっても、制御部３１は、タッチ操作された位置Ｐ１，Ｐ２を正確に特定できる。
【００３５】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）第２の電極２６ａ〜２６ｅは、その幅Ｗを長手方向に沿って変化させた形状である。よって、タッチ操作位置が第２の電極２６ａ〜２６ｅの長手方向における何れに位置するかに応じて第２の電極２６ａ〜２６ｅの電流値（静電容量に応じた値）が変化する。よって、制御部３１は、第２の電極２６ａ〜２６ｅの電流値に応じた静電容量に基づきタッチパッド２０へのタッチ操作位置を判断する。この構成においては、上記背景技術の構成と異なって、２点が同時にタッチ操作された場合であっても、正確にタッチ操作位置が判断される。
【００３６】
（２）制御部３１は、第１の電極２５ａ〜２５ｅに電流を供給しているときの第２の電極２６ａ〜２６ｅにおける電流値と、第２の電極２６ａ〜２６ｅに電流を供給しているときの第１の電極２５ａ〜２５ｅにおける電流値との両方に基づき、タッチパッド２０へのタッチ操作位置を判断する。よって、より正確にタッチ操作位置を判断することができる。
【００３７】
（３）各第１の電極２５ａ〜２５ｅ、又は各第２の電極２６ａ〜２６ｅに同時に電流が供給される。よって、より迅速にタッチ操作位置の判断が可能となる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００３８】
・上記実施形態においては、第１及び第２の電極２５ａ〜２５ｅ，２６ａ〜２６ｅは駆動（電流供給）及び検出の兼用であったが、第１の電極２５ａ〜２５ｅを駆動用とし、第２の電極２６ａ〜２６ｅを検出用としてもよい。この場合、第１の駆動検出部３２ａは駆動部で済み、第２の駆動検出部３２ｂは検出部で済む。
【００３９】
・上記実施形態においては、制御部３１は、第１の電極２５ａ〜２５ｅに同時に電流を供給していたが、電極２５ａ、電極２５ｂ、電極２５ｃ等の順で１つずつ電流を供給していってもよい。第２の電極２６ａ〜２６ｅも同様である。
【００４０】
・上記実施形態においては、第１の電極２５ａ〜２５ｅと第２の電極２６ａ〜２６ｅとは直交していたが、第１の電極２５ａ〜２５ｅと第２の電極２６ａ〜２６ｅとは交わっていれば直交してなくてもよい。
【００４１】
・上記実施形態においては、図４（ａ）に示すように、各第２の電極２６ａ〜２６ｅは厚さ方向からみて２等辺三角形で形成されていた。しかし、各第２の電極２６ａ〜２６ｅにおける幅Ｗの大きさがその長手方向に沿って変化していればよく、例えば台形、直角三角形等であってもよい。
【００４２】
・上記実施形態において、図３で示したタッチパッド２０の積層態様は適宜変更可能である。例えば、第１の電極２５ａ〜２５ｅと、第２の電極２６ａ〜２６ｅとの位置が逆に配置されてもよい。
【００４３】
・上記実施形態において、例えば、指の大きさが異なる場合にあっては、図５（ａ）に示すように、２つの操作位置Ｐ１１，Ｐ１２でタッチパッド２０との接触面積が異なることになる。この接触面積が大きいほど第２の電極２６ａ〜２６ｅを通じて検出される容量が大きくなる。これは第２の電極２６ａ〜２６ｅの形状に起因して生じるものである。このため、例えば、位置Ｐ１１における接触面積が大きく、位置Ｐ１２における接触面積が小さい場合に、両位置Ｐ１１，Ｐ１２に対応する電極２６ｂ，２６ｄを通じて検出される容量が同一値となることがある。正確には、接触面積に限らず、指の高さも検出容量の決定に寄与する。
【００４４】
この構成にあっては、タッチパッド２０上の位置に応じてタッチ操作があった旨の判断がされるのに必要となる接触面積が異なる。本例では、タッチパッド２０上における図５（ａ）中の下側にいくほど、タッチ操作があった旨の判断がされるのに必要となる接触面積が小さくなる。
【００４５】
これを解消するべく、制御部３１は、第１の電極２５ａ〜２５ｅを通じて検出される容量に基づきＹ方向の操作位置を判断する。制御部３１は、このＹ方向の操作位置で操作されたときに第２の電極２６ａ〜２６ｅを通じて検出が予想される容量範囲を決定する。
【００４６】
例えば、異なる大きさの２本の指が、第１の電極２５ｄ及び第２の電極２６ｄが交差する位置Ｐ１１と、第１の電極２５ｂ及び第２の電極２６ｂが交差する位置Ｐ１２とに異なる接触面積で接触していたとする。この場合、制御部３１は、図５（ｂ）に示すように、第１の電極２５ｃ，２５ｄの検出容量を通じてＹ方向の位置Ｐｙ１，Ｐｙ２でタッチ操作された旨判断すると、図５（ｃ）に示すように、第１の電極２５ｃ，２５ｄに対応した容量範囲Ｌ１，Ｌ２を決定する。
【００４７】
図５（ｃ）の実線に示すように、制御部３１は、第２の電極２６ｂの検出容量が容量範囲Ｌ１外となって、第２の電極２６ｄの検出容量が容量範囲Ｌ２内となると、位置Ｐ１１のみタッチ操作されたと判断する。すなわち、接触面積の不足から位置Ｐ１２はタッチ操作されていないと判断する。
【００４８】
一方、同じ大きさの２本の指が位置Ｐ１１及び位置Ｐ１２に同じ接触面積で接触していたとする。この場合、図５（ｃ）の破線で示すように、第２の電極２６ｂの検出容量が第２の電極２６ｄの検出容量よりも大きくなる。よって、制御部３１は、第２の電極２６ｂの検出容量が容量範囲Ｌ１内となって、第２の電極２６ｄの検出容量が容量範囲Ｌ２内となるため、２つの位置Ｐ１１，Ｐ１２に同時にタッチ操作されたと判断する。
【００４９】
すなわち、この構成によれば、第２の電極２６ａ〜２６ｅの幅Ｗが大きい位置がタッチ操作されたとき、タッチ操作と判断されるのに必要となる検出容量を大きくできる。このため、タッチ操作を検出するための接触面積をタッチパッド２０全域で均一化することができる。
【００５０】
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想を記載する。
（イ）前記制御部は、前記各第１の電極又は前記各第２の電極に同時に電流を供給することを特徴とするタッチ式入力装置。
【００５１】
（ロ）前記第２の電極の幅方向の大きさは、前記第２の電極の長手方向に沿って大きく又は小さくなる形状であることを特徴とするタッチ式入力装置。
（ハ）前記第２の電極は、２等辺三角形で形成されることを特徴とするタッチ式入力装置。
【００５２】
（ニ）前記各第１の電極と、前記各第２の電極とは直交していることを特徴とするタッチ式入力装置。
【符号の説明】
【００５３】
１…ダッシュボード、２…センターコンソール、５…ディスプレイ、１０…タッチ式入力装置、２０…タッチパッド、２５ａ〜２５ｅ…第１の電極、２６ａ〜２６ｅ…第２の電極、２９…フロントパネル、３０…制御装置、３１…制御部、３２ａ…第１の駆動検出部、３２ｂ…第２の駆動検出部。
【図１】
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【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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