(57)【要約】【課題】タッチ面が長くなったり、湾曲して複雑になっている場合にも、円滑に配備することが可能なタッチ検出装置を提供する。【解決手段】タッチ検出装置８は、表面側がユーザによるタッチ面１１になっている平面部材１０と、導線３を被覆部４により被覆した可撓性を有する第１及び第２ケーブル２ａ，２ｂを束ねて構成された並行ケーブル１と、並行ケーブル１を、並び方向がタッチ面１１に平行に揃えて配線する配線部材と、並行ケーブル１の静電容量を検出する静電容量検出部２３と、静電容量検出部２３が検出した静電容量に基づいてタッチ面１１へのユーザのタッチ状態を検出するタッチ状態検出部２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側がユーザによるタッチ面になっている面部材と、
導線を被覆部により被覆した可撓性を有する第１ケーブル及び第２ケーブルを束ねて構成された並行ケーブルと、
前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルの並び方向を前記タッチ面に平行な方向に揃えて、前記並行ケーブルを前記面部材に沿って配線する配線部材と、
前記並行ケーブルの前記導線間の静電容量を検出する静電容量検出部と、
前記静電容量検出部が検出した静電容量に基づいて前記タッチ面への前記ユーザのタッチ状態を検出するタッチ状態検出部とを備えることを特徴とするタッチ検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のタッチ検出装置において、
前記並行ケーブルの配線範囲は、前記タッチ面に沿って配線される第１配線範囲と、前記第１配線範囲以外の第２配線範囲とに区分され、
前記並行ケーブルは、前記第２配線範囲において、導線を被覆部により被覆した可撓性を有する第３ケーブルと前記第１ケーブル及び第２ケーブルとを束ねて構成され、
前記第２ケーブル及び前記第３ケーブルは、前記第１ケーブルに対して前記並び方向の両側に位置し、かつアース電圧に維持されていることを特徴とするタッチ検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタッチ検出装置を備える回転操作装置において、
基板と、
基端側を該基板に固定される中心軸部材とを備え、
前記面部材は、前記中心軸部材に対して同軸にかつ外側に配設されて、基端側を前記基板に回転自在に支持され、かつ前記タッチ面としての外周面が前記ユーザにより把持されて回転操作される筒状操作部材を構成し
前記並行ケーブルは、前記中心軸部材の周部を少なくとも一周して該周部に固定されていることを特徴とする回転操作装置。
【請求項４】
請求項３記載の回転操作装置を備えるタッチパネル装置において、
複数のタッチ操作部を表面側に表示して各タッチ操作部に対する前記ユーザの指のタッチを検知するタッチパネルを備え、
前記回転操作装置の前記基板は、前記タッチパネルの裏面側に配設され、
前記回転操作装置の前記中心軸部材及び前記筒状操作部材は、前記タッチパネルを貫通して、先端側において前記タッチパネルの前記表面側から突出していることを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ検出装置、該タッチ検出装置を備える回転操作装置、及び該回転操作装置を備えるタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、家電及び携帯機器等において、所定のタッチ面におけるユーザのタッチを検出するタッチ検出装置を装備し、タッチ操作に応じた処理を実行するものが知られている（例：特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１は、運転手がステアリングホィールのグリップを把持しているか否かを検出するグリップセンサを開示する。該グリップセンサは、自動車におけるステアリングホィールのグリップの内部に静電式検出部として配備されている。特許文献１は、グリップセンサとして、グリップの内部に配線されたヒータ線を使用してもよいことも開示している。
【０００４】
特許文献２は、頭部内にタッチセンサを備えるロボット玩具を開示する。該タッチセンサの電極は、例えば、シート状の薄い銅板などの導電性金属板から構成され、ロボット玩具の頭部壁の湾曲状内面に、該湾曲状内面の形状に沿って該導電性金属板を湾曲させて、配設されている。
【０００５】
特許文献３は、自動車のダッシュパネル等に取付けられるタッチパネル装置を開示する。該タッチパネル装置は、タッチパネルと共に、該タッチパネルから突出して音量等の調整に使用されるダイヤルを備えている。該ダイヤルは、指により回転操作される円筒状のダイヤル本体と、該ダイヤル本体に対して内周側に同軸に配設される電極と、該電極とユーザの指との間の静電容量に基づいてダイヤル本体への指のタッチ状態を検出する検出部とを備える。電極は、ダイヤル本体の周方向に複数の円弧状の電極部分に等分割され、電極部分の合計の静電容量が電極の静電容量として出力されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５８１６８２７号公報
【特許文献２】特許第４３８３７３０号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１０６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のグリップセンサにおいて、グリップ壁の内面側に配備されたヒータ線が静電容量素子の電極として利用されるとき、ヒータ線は細いので、電極面積が小さく、静電容量は小さい。また、ヒータ線は、低温やけど等を防止するために、グリップ表面から深い所に配設されたり、又は、熱伝導率の高い金属等の材料により覆われたりするので、タッチ時にヒータ線から検出できる静電容量は低い。さらに、ヒータ線の静電容量をヒータ線の蓄積電荷量から継続的に検出するために、ヒータ線を継続的に通電すると、ヒータ線が発熱したり、印加電圧の一部がヒータ線の発熱に使用されて、消費電力が増大する等の不具合が生じる。
【０００８】
特許文献２のタッチセンサは、ロボット玩具の頭部壁の内面に固着されたシート状の導電性金属板を電極とするので、大きな電極面積が確保されて、出力を増大することができる。しかしながら、シート状の導電性金属板は、タッチ面が曲率の大きい曲面である場合、タッチ面の長さが長くなる場合や、狭いスペースに配設する場合等において取付けが煩雑になったり、複雑になったりする問題がある。
【０００９】
特許文献３のタッチ検出装置では、静電容量を規定する電極が周方向に複数の円弧状電極部分に分割されるので、構造が複雑となり、コストが増大する。また、タッチ位置が、周方向に、２つの円弧状電極部分の間にあるときと、１つの円弧状電極部分のみにあるときとで、同一のタッチ面積にもかかわらず、検出出力に差が生じ、動作が不安定になる。
【００１０】
本発明の目的は、タッチ面が長くなったり、湾曲して複雑になっている場合にも、円滑に配備することができ、かつ検出出力の安定化と増大化を図ることができるタッチ検出装置、該タッチ検出装置を備える回転操作装置、及び該回転操作装置を備えるタッチパネル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のタッチ検出装置は、
表面側がユーザによるタッチ面になっている面部材と、
導線を被覆部により被覆した可撓性を有する第１ケーブル及び第２ケーブルを束ねて構成された並行ケーブルと、
前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルの並び方向を前記タッチ面に平行な方向に揃えて、前記並行ケーブルを前記面部材に沿って配線する配線部材と、
前記並行ケーブルの前記導線間の静電容量を検出する静電容量検出部と、
前記静電容量検出部が検出した静電容量に基づいて前記タッチ面への前記ユーザのタッチ状態を検出するタッチ状態検出部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、並行ケーブルの導線間の静電容量に基づいてタッチ面へのユーザのタッチ状態が検出される。並行ケーブルは、可撓性を有しつつ、十分な長さを確保できるので、タッチ面が長くなったり、湾曲して複雑になっている場合にも、円滑に配備することができる。
【００１３】
また、並行ケーブルの導線は、静電容量素子の電極を構成するとともに、タッチ面が長くなったり、湾曲して複雑になっている場合にも、金属板電極のように、分割する必要がない。この結果、検出出力の安定化と増大化を図ることができる。
【００１４】
本発明によれば、並行ケーブルは、第１及び第２ケーブルの並び方向をタッチ面に対して直交方向でなく、平行な方向に揃えて、配線される。この結果、タッチ面に対するタッチ時のタッチ位置は、第１ケーブルの導線及び第２ケーブルの導線の一方だけでなく、両方に十分に接近することになる。この結果、タッチ時の並行ケーブルの導線間の静電容量を大きくして、検出出力の安定化と増大化を図ることができる。
【００１５】
本発明のタッチ検出装置において、前記並行ケーブルの配線範囲は、前記タッチ面に沿って配線される第１配線範囲と、前記第１配線範囲以外の第２配線範囲とに区分され、前記並行ケーブルは、前記第２配線範囲において、導線を被覆部により被覆した可撓性を有する第３ケーブルと前記第１ケーブル及び第２ケーブルとを束ねて構成され、前記第２ケーブル及び前記第３ケーブルは、前記第１ケーブルに対して前記並び方向の両側に位置し、かつアース電圧に維持されていることが好ましい。
【００１６】
第１ケーブルの導線から出力される静電容量には、ユーザのタッチに起因する検出対象静電容量と、その他の寄生静電容量とが含まれる。第２配線範囲では、第３ケーブルのために、第１配線範囲よりも、寄生静電容量は大きい。したがって、第１ケーブルの導線から出力される静電容量の増大割合は、ユーザが第２配線範囲に接近したときは第１配線範囲に接近したときよりも低くなる。こうして、タッチ面に対するユーザのタッチを検出する配線範囲としての第１配線範囲と、その他の配線範囲としての第２配線範囲とを並行ケーブルに付与することにより、タッチ面へのタッチの検出精度を高めることができる。
【００１７】
前記タッチ検出装置を備える本発明の回転操作装置は、
基板と、
基端側を該基板に固定される中心軸部材とを備え、
前記面部材は、前記中心軸部材に対して同軸にかつ外側に配設されて、基端側を前記基板に回転自在に支持され、かつ前記タッチ面としての外周面が前記ユーザにより把持されて回転操作される筒状操作部材を構成し
前記並行ケーブルは、前記中心軸部材の周部を少なくとも一周して該周部に固定されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の回転操作装置によれば、筒状操作部材の外周面に対するユーザのタッチを適切に検出することができる。
【００１９】
前記回転操作装置を備える本発明のタッチパネル装置は、
複数のタッチ操作部を表面側に表示して各タッチ操作部に対する前記ユーザの指のタッチを検知するタッチパネルを備え、
前記回転操作装置の前記基板は、前記タッチパネルの裏面側に配設され、
前記回転操作装置の前記中心軸部材及び前記筒状操作部材は、前記タッチパネルを貫通して、先端側において前記タッチパネルの前記表面側から突出していることを特徴とする。
【００２０】
本発明のタッチパネル装置によれば、タッチ操作部と回転操作装置とに対するタッチを適切に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】並行ケーブルに関し、図１Ａは、並行ケーブルの先端部の斜視図、図１Ｂは、タッチ検出装置における並行ケーブルの配置状態を示す断面図。
【図２】並行ケーブルが配線された湾曲面部材に関し、図２Ａは、並行ケーブルが配線された湾曲面部材を裏側から示す図、図２Ｂは、湾曲面部材の表側を示す図。
【図３】タッチ検出装置の回路図。
【図４】並び方向とタッチ方向との関係に関し、図４Ａは並び方向とタッチ方向とが直交関係あるときを示す図、図４Ｂは並び方向とタッチ方向とが平行関係あるときを示す図。
【図５】別の並行ケーブルに関し、図５Ａは並行ケーブルの斜視図、図５Ｂは並行ケーブルの第２配線範囲の横断面図。
【図６】タッチ検出装置を自動車のステアリングホィールのグリップセンサとして適用した模式図。
【図７】タッチ検出装置を人型ロボットへのタッチを検出するタッチセンサとして適用した例を示し、図７Ａは人型ロボットの顔面に配備されたタッチセンサを示す図、図７Ｂは人型ロボットの肩及び腕に配備されたタッチセンサを示す図。
【図８】複数のタッチ検出装置を装備するタッチパネル装置に関し、図８Ａは平面タッチ型のタッチパネル装置の正面図、図８Ｂは凸面タッチ型のタッチパネル装置の正面図、図８Ｃは凸面タッチ型のタッチパネル装置の側面図。
【図９】タッチ検出装置を壁タッチセンサとして適用した例を示す図。
【図１０】自動車に搭載されるタッチパネル装置の斜視図。
【図１１】ダイヤルの縦断面図。
【図１２】図１２Ａ及び図１２Ｂはダイヤルが異なる回転位置にある状態を図１１のＸ１２−Ｘ１２矢視の向きで示す図。
【図１３】タッチパネル装置が実行する動作処理ルーチンのフローチャート。
【図１４】図１３の動作処理ルーチンの変形例のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
図１は並行ケーブル１に関し、図１Ａは、並行ケーブル１の先端部の斜視図、図１Ｂはタッチ検出装置８における並行ケーブル１の配置状態を示す断面図である。
【００２３】
図１Ａにおいて、並行ケーブル１は、並び方向Ｚａに並んで並行する第１ケーブル２ａ及び第２ケーブル２ｂを備える。第１ケーブル２ａ及び第２ケーブル２ｂは、横断面の形状及び寸法が等しく、並び方向Ｚａに結合している。以降、第１ケーブル２ａ及び第２ケーブル２ｂ、並びに後述の第３ケーブル２ｃ（図５）を特に区別しないときは、「ケーブル２」と総称する。
【００２４】
各ケーブル２は、芯部の導線３と、導線３を被覆する周部の被覆部４とを有する。被覆部４は誘電体から成る。第１ケーブル２ａの被覆部４と第２ケーブル２ｂの被覆部４とは、並び方向Ｚａ方向に結合し、並行ケーブル１において一体となっている。
【００２５】
図１Ｂにおいて、並行ケーブル１と平面部材１０とは、後述の図３に図示した他の構成要素を加えて、タッチ検出装置８を構成する。平面部材１０は、均一な厚みを有し、ユーザがその身体部分（例：指、手又は足）をタッチさせるタッチ面１１を表面側に有している。並行ケーブル１は、並び方向Ｚａを平面部材１０の形状に対して平行に揃えて、裏面１２に固着して、配線される。裏面１２への並行ケーブル１の配線では、配線部材として例えば接着剤が使用される。平面部材１０は、誘電体であり、透明又は非透明である。
【００２６】
図２は並行ケーブル１が配線された湾曲面部材１５に関する。図２Ａは、並行ケーブル１が配線された湾曲面部材１５を裏側から示している。図２Ｂは、湾曲面部材１５の表側を示している。タッチ検出装置８では、平面部材１０の代わりに、湾曲面部材１５を使用することもできる。湾曲面部材１５は、均一な厚みで形成され、表側及び裏側にそれぞれタッチ面１６及び裏面１７を有している。並行ケーブル１は、裏面１７側に配線され、湾曲面部材１５の湾曲形状に沿って延在している。
【００２７】
並行ケーブル１の並び方向Ｚａは、湾曲面部材１５の面形状に沿う方向に揃えられている。なお、面形状の各点において接線方向と法線方向とを定義して、面形状に沿う方向とは接線方向に相当する。
【００２８】
並行ケーブル１は、その長さ方向に対して任意の交差方向に折れ曲がることができる性質としての可撓性を有している。並行ケーブル１は、この可撓性を利用して、湾曲形状だけでなく、屈曲形状の面に対しても、面形状に沿わせて、換言すると、面への接触を維持して、配線することができる。なお、屈曲形状の面とは、複数の平面が１８０°以外の角度で結合して一体化された面を形成しているものと定義する。
【００２９】
指１８は、ユーザの身体部分の一部として、タッチ面１６にタッチされる。タッチ検出装置８の使用形態として、例えば、平面部材１０及び湾曲面部材１５を透明とするとともに、それらの裏面１２，１７の側に、単一又は複数の光源を配置して、タッチ面１１，１６への指１８のタッチに伴い、点灯及び消灯が切り替えられたり、発光色を切り替えるようにすることができる。
【００３０】
図３は、タッチ検出装置８の回路図である。並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３及び第２ケーブル２ｂの導線３は、基端側においてそれぞれ端子３２ａ，３２ｂに接続されている。並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３及び第２ケーブル２ｂの導線３は、先端側は、どこにも接続されることなく、開放端になっている。
【００３１】
タッチ検出装置８は、並行ケーブル１、静電容量検出部２３及びタッチ状態検出部２４を備えている。静電容量検出部２３は、さらに、一定電圧印加部２７、蓄積電荷量測定部２８及びスイッチ部２９を備えている。スイッチ部２９は、一定の時間間隔で端子３２ａの接続先を一定電圧印加部２７又は蓄積電荷量測定部２８に交互に切り替える。端子３２ｂはアースに接続されている。
【００３２】
以下、タッチ面について説明する時は、タッチ面１１，１６の代表としてタッチ面１１を選択し、タッチ面１１についてのみ説明する。タッチ面１１，１６は、タッチ面が平面であるか曲面であるかの相違であり、タッチ面１１の説明は、タッチ面１６についても当てはまる。
【００３３】
端子３２ａがスイッチ部２９を介して一定電圧印加部２７に接続されている期間では、並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３に一定電圧印加部２７から一定値の電圧Ｖが印加される。この結果、第１ケーブル２ａの導線３には、該導線３とアース電圧の第２ケーブル２ｂの導線３や後述の指１８等との間で決まる静電容量Ｃに関係する電荷量Ｑが印加開始から速やかに蓄積される。
【００３４】
端子３２ａがスイッチ部２９を介して蓄積電荷量測定部２８に接続されている期間では、第１ケーブル２ａの導線３に蓄積されている電荷量Ｑがアースに放電される。蓄積電荷量測定部２８は、放電電流を例えば所定の抵抗の両端電圧から測定して、電荷量Ｑを検出する。静電容量Ｃは電荷量Ｑから検出することができる。
【００３５】
タッチ状態検出部２４は、静電容量検出部２３が検出した静電容量Ｃに基づいてタッチ面１１への指１８のタッチ状態を検出する。タッチ状態には、例えば、タッチ面１１への指１８のタッチの有無、及びタッチ時のタッチ面積（後述の例では、２本以上の指でタッチしたか、それとも１本の指のみのタッチであるか）を含む。
【００３６】
図４Ａは並び方向Ｚａとタッチ方向Ｚｂとが直交関係あるときを示す図である。第１ケーブル２ａの導線３及び第２ケーブル２ｂの導線３は、並び方向Ｚａを平面部材１０の面形状（厳密には、並行ケーブル１が固定される裏面１２の面形状）に沿う方向（裏面１２における各接触点における接線方向）に揃えて裏面１２に配線されている。したがって、並行ケーブル１の配線方向は、並び方向Ｚａに対して直交するものの、平面部材１０に沿う方向になる。一方、タッチ面１１に対する指１８のタッチ方向Ｚｂは、平面部材１０の面形状に対して直角の方向（法線方向）となり、並び方向Ｚａとタッチ方向Ｚｂとは相互に直交方向の関係になる。
【００３７】
並行ケーブル１の静電容量Ｃは次の式（１）により算出される。
式（１）：Ｃ＝（εｏ・εｒ・Ｓ）／ｄ
ただし、εｏは真空の誘電率、εｒは誘電体の比誘電率、Ｓは有効面積、ｄは電極間の距離である。指１８は、静電容量素子のアース電極として作用するので、Ｓ，ｄは、並行ケーブル１単独で決まらず、タッチ面１１と指１８との距離や、指１８の面積等の周囲環境によって変化する。
【００３８】
静電容量Ｃに関係して並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３に蓄積される電荷量Ｑは次の式（２）により算出される。なお、Ｖは、前述したように、一定電圧印加部２７が導線３に印加する電圧である。
式（２）：Ｑ＝Ｃ・Ｖ
静電容量検出部２３は、端子３２ａを介して第１ケーブル２ａの導線３の電荷量Ｑを検出し、検出した電荷量Ｑを式（２）に代入して、静電容量Ｃ求める。静電容量Ｃは、有効面積Ｓ及び距離ｄに対して前述の式（１）の関係をもち、有効面積Ｓ及び距離ｄは、タッチ面１１と指１８との相対関係により変化する。したがって、静電容量検出部２３が検出した電荷量Ｑからタッチ面１１に対する指１８のタッチの有無や、タッチ面積等を検出することができる。
【００３９】
前述したように、スイッチ部２９（図３）は、端子３２ａの接続先を一定時間ごとに一定電圧印加部２７と蓄積電荷量測定部２８とに切り替える。以下、スイッチ部２９が端子３２ａを一定電圧印加部２７に接続している期間を「充電期間」と呼び、スイッチ部２９が端子３２ａを蓄積電荷量測定部２８に接続している期間を「放電期間」と呼ぶ。充電期間では、並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３に電荷量Ｑが蓄積される。放電期間では、並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３から電荷量Ｑが蓄積電荷量測定部２８を介してアースに放電される。
【００４０】
静電容量Ｃは、タッチ面１１への指１８のタッチの有無及びタッチ時の指１８のタッチ面積（接触面積）に応じて変化する。静電容量Ｃは、タッチ面１１への指１８のタッチ時は非タッチ時より大きくなる。静電容量Ｃは、タッチ面１１への指１８のタッチ時おいて、タッチ面積が増大するに連れて、増大する。
【００４１】
図４Ｂは、並び方向Ｚａとタッチ方向Ｚｂとが平行関係あるときを示す図である。前述したように、タッチ検出装置８では、並び方向Ｚａとタッチ方向Ｚｂとは直交関係に設定され、図４Ｂに図示の並び方向Ｚａとタッチ方向Ｚｂとが平行関係に設定される構造は、本発明から除外される。図４Ｂの構造は、図４Ａの構造と対比するために、示している。図４Ａと図４Ｂとを対比して、並び方向Ｚａ及びタッチ方向Ｚｂが平行関係でなく、直交関係で設定されていることの意義について説明する。
【００４２】
図４Ｂでは、並行ケーブル１は、裏面１２において並び方向Ｚａを平面部材１０の面形状に沿う方向に対して直交方向（法線方向）に揃えられるので、並び方向Ｚａは、タッチ方向Ｚｂに対して平行な方向となる。なお、平面部材１０に対して、タッチ方向Ｚｂに裏面１２に近い側が第１ケーブル２ａとされ、遠い側が第２ケーブル２ｂとされる。
【００４３】
図４Ａでは、指１８がタッチ面１１にタッチしている時、アース電圧の指１８と第２ケーブル２ｂの導線３とは、接近しているので、それらの近辺における電束の集中効果により第１ケーブル２ａの導線３が果たす容量素子の有効面積Ｓは大幅に増大する。これに対し、図４Ｂでは、指１８がタッチ面１１にタッチしている時、アース電圧の指１８と第２ケーブル２ｂの導線３とは、タッチ方向Ｚｂの反対側に位置し、遠く離れている。したがって、有効面積Ｓの増大は少ない。
【００４４】
この結果、図４Ａのように、並び方向Ｚａを平面部材１０に面形状に揃えて、換言すると、タッチ方向Ｚｂに対して直交方向に揃えて、裏面１２に配線する方が、並び方向Ｚａをタッチ方向Ｚｂに対して平行に揃えて配線するよりも、静電容量Ｃの大きさを増大させることができる。例えば、図４Ａの場合の静電容量をＣ１とし、図４Ｂの場合の静電容量をＣ２とすると、Ｃ１＞Ｃ２となる。また、静電容量Ｃの大きさが図４Ａの場合の方が図４Ｂの場合より大きいことに伴い、タッチの感度も、図４Ａの場合の方が図４Ｂの場合より大きくなる。なお、感度とは、タッチ方向Ｚｂのタッチ面１１と指１８との距離の減少量に対する静電容量Ｃの増大量の割合と定義する。
【００４５】
（第２実施形態）
図５は別の並行ケーブル１ｂに関し、図５Ａは並行ケーブル１ｂの斜視図、図５Ｂは並行ケーブル１ｂの第２配線範囲３７ｂの横断面図である。
【００４６】
並行ケーブル１ｂは、先端から所定長さの位置を境界点３６として、境界点３６より先端側の長さ範囲としての第１配線範囲３７ａと、境界点３６より基端側の長さ範囲としての第２配線範囲３７ｂとに区分される。第１配線範囲３７ａの構造は、並行ケーブル１の構造（図１）と同一であり、第２配線範囲３７ｂの構造は、第１配線範囲３７ａの構造に対し、並び方向Ｚａに第３ケーブル２ｃが追加されている。第２配線範囲３７ｂでは、並び方向Ｚａに一列に順番に第３ケーブル２ｃ、第１ケーブル２ａ及び第２ケーブル２ｂが並ぶ。第３ケーブル２ｃ、第１ケーブル２ａ及び第２ケーブル２ｂの各被覆部４は、並び方向Ｚａの隣り同士で結合して、並行ケーブル１ｂ全体で一体化されている。第３ケーブル２ｃの導線３は、その先端において開放され、その基端において第２ケーブル２ｂの基端と同様に端子３２ｂに接続されて、アース電圧に維持される。
【００４７】
並行ケーブル１ｂでは、第１配線範囲３７ａは、平面部材１０のタッチ面１１の真下範囲の配線として設定され、第２配線範囲３７ｂは、該真下範囲以外の範囲の配線として設定される。該真下範囲において、並行ケーブル１ｂは、その並び方向Ｚａを、配線取付面に面形状に沿う方向に設定される。これに対し、該真下範囲以外の範囲では、並行ケーブル１ｂの並び方向Ｚａは任意に設定することができる。
【００４８】
並行ケーブル１ｂが第１配線範囲３７ａと共に第２配線範囲３７ｂを有する意義について説明する。蓄積電荷量測定部２８が並行ケーブル１の第１ケーブル２ａの導線３の静電容量として検出する前述の式（２）から検出する静電容量Ｃには、タッチ面１１に対する指１８のタッチに起因する第１ケーブル２ａの導線３とアース電圧の指１８との間の静電容量としての検出対象静電容量Ｃｔと、それ以外の静電容量としての寄生静電容量Ｃｐとが含まれる。第２ケーブル２ｂの導線３と第３ケーブル２ｃの導線３とは、共に、アース電圧に維持される結果、第１ケーブル２ａの導線３と、第２ケーブル２ｂの導線３及び第３ケーブル２ｃの導線３との間の静電容量は、寄生静電容量Ｃｐに含まれる。
【００４９】
並行ケーブル１に対するユーザの接近に伴う検出対象静電容量Ｃｔの増大は、第１配線範囲３７ａと第２配線範囲３７ｂとでは同一となる。これに対し、寄生静電容量Ｃｐは、第３ケーブル２ｃの導線３の存在のために、第２配線範囲３７ｂでは第１配線範囲３７ａに比して格段に大きい。この結果、並行ケーブル１に対するユーザの同様な接近があっても、検出対象静電容量Ｃｔと寄生静電容量Ｃｐとの合計としての静電容量Ｃの増大割合は、第１配線範囲３７ａへのユーザ接近の時の方が第２配線範囲３７ｂへのユーザ接近の時より大きくなる。こうして、静電容量Ｃの増大割合から、第１配線範囲３７ａへのユーザ接近と第２配線範囲３７ｂへのユーザ接近とを区別して、タッチ状態検出部２４に検出させることにより、タッチ面１１へのユーザによるタッチの検出精度を高めることができる。
【００５０】
タッチ感度は、前述したように、タッチ方向Ｚｂのタッチ面１１と指１８との距離の減少量に対する静電容量Ｃの増大量の割合と定義される。したがって、静電容量Ｃの増大割合の大きい第１配線範囲３７ａは高タッチ感度となり、静電容量Ｃの増大割合の小さい第２配線範囲３７ｂは低タッチ感度となる。
【００５１】
（タッチ検出装置の第１適用例）
図６はタッチ検出装置８を自動車のステアリングホィール４３のグリップセンサ４２として適用した模式図である。自動車では、事故防止のために、運転手がステアリングホィール４３を把持しているか、また、把持している場合は、左右の両手で把持しているか、又は片手のみで把持しているかを検出することがある。
【００５２】
ステアリングホィール４３は、ハブ４４と、ハブ４４と同心的に配置されるリム４５と、ハブ４４の周方向に間隔を空けて配置されハブ４４とリム４５とを半径方向に連結する複数のスポーク部４６とを備える。
【００５３】
ここで、ステアリングホィール４３について、運転者から見える側をステアリングホィール４３の表側、見えない側を裏側と呼ぶことにする。図６以降の図では、並行ケーブル１ｂにおいて、第１配線範囲３７ａと第２配線範囲３７ｂとを明確にするために、第１配線範囲３７ａは黒で塗りつぶして表し、第２配線範囲３７ｂは横縞を付けて表している。
【００５４】
並行ケーブル１ｂの境界点３６は、リム４５と所定のスポーク部４６との結合点近傍の位置に設定される。境界点３６より先端側の第１配線範囲３７ａは、ステアリングホィール４３の裏側においてハブ４４を一周するように、ハブ４４に固定されている。境界点３６より基端側の第２配線範囲３７ｂは、ステアリングホィール４３の裏側においてスポーク部４６に沿って延在し、ハブ４４からコラム（図示せず）の方へ延び出している。第２配線範囲３７ｂは、最終的に自動車のＥＣＵ（電子制御装置）の端子箱に達する。ＥＣＵは、タッチ検出装置８の静電容量検出部２３及びタッチ状態検出部２４として処理を実行するマイコンを装備している。
【００５５】
グリップセンサ４２では、運転手が手でステアリングホィール４３のリム４５を把持すると、そのことがタッチ検出装置８としてのグリップセンサ４２に検知される。運転手が左右の両方の手でリム４５を把持した時は、片手のみで把持した時よりも、リム４５における手の接触面積が増大し、並行ケーブル１ｂから検出される静電容量Ｃが増大する。したがって、グリップセンサ４２は、運転手がリム４５を把持（タッチ）しているか否かとともに、運転者がリム４５を把持している場合には、把持が片手であるか両手であるかも併せて検出することができる。
【００５６】
運転手は、手をハブ４４やスポーク部４６にもタッチすることがあるが、ハブ４４及びスポーク部４６には、並行ケーブル１ｂの低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂが配線されているので、静電容量Ｃの増大は小さい。この結果、ハブ４４やスポーク部４６に対するタッチをリム４５の把持として誤検出することが防止される。
【００５７】
（タッチ検出装置の第２適用例）
図７はタッチ検出装置８を人型ロボット５０へのタッチを検出するタッチセンサ５２ａ，５２ｂとして適用した例を示し、図７Ａは人型ロボット５０の顔面５１に配備されたタッチセンサ５２ａを示す図、図７Ｂは人型ロボット５０の肩５３及び腕５４に配備されたタッチセンサ５２ｂを示す図である。人型ロボット５０は、タッチセンサ５２ａ，５２ｂの少なくとも一方を装備することができる。
【００５８】
顔面５１、肩５３及び腕５４は、単純な平面ではなく、湾曲又は屈曲した複雑な面形状になっているとともに、検出する長さ範囲が長大になる。なお、屈曲面とは、小さな平面が１８０°以外の角度で結合して一体化された面を形成しているものと定義する。
【００５９】
従来の静電容量素子のように、電極を金属板から製作すると、タッチ面が複雑であったり、検出範囲が長大になったりすると、電極を複数の電極部分に分割し、分割した電極部分を、面形状に沿って長く配列する必要がある。これは、製造コストの増大につながる。
【００６０】
これに対し、タッチセンサ５２ａ，５２ｂでは、高タッチ感度の第１配線範囲３７ａを人型ロボット５０の顔面５１、肩５３又は腕５４の内面側に、並び方向Ｚａを内面形状に沿う方向に揃えて、検出する長さ範囲に沿って配線すれば足りる。
【００６１】
ユーザが手等で顔面５１、肩５３又は腕５４の外面にタッチすると、そのことが第１ケーブル２ａの導線３を電極とする静電容量素子の静電容量Ｃを増大させる。また、タッチ面積が大きいほど、静電容量Ｃは増大する。
【００６２】
この人型ロボット５０では、ユーザによるタッチ状態（例：タッチの有無やタッチ面積）に種々のユーザ指令を対応付けることにより、ユーザは、人型ロボット５０に種々の指令を発することができる。
【００６３】
（タッチ検出装置の第３適用例）
図８は複数のタッチ検出装置８（図８の各並行ケーブル１ｂが各タッチ検出装置８に相当）を装備するタッチパネル装置に関する。図８Ａは平面型のタッチパネル装置５９ａの正面図、図８Ｂは凸面型のタッチパネル装置５９ｂの正面図、図８Ｃは凸面型のタッチパネル装置５９ｂの側面図である。
【００６４】
図８Ａにおいて、タッチパネル装置５９ａは、アイコン板６０を備えている。アイコン板６０の表面には、複数のアイコン６２が格子配列で印刷されている。なお、アイコン板６０を透明板とし、アイコン６２をアイコン板６０の表面ではなく、裏面に印刷して、ユーザがアイコン板６０の表面側からアイコン板６０の裏面側のアイコン６２を視認可能にすることもできる。
【００６５】
並行ケーブル１ｂが、アイコン６２の個数に等しい本数で、アイコン板６０の裏面に配線される。各並行ケーブル１ｂでは、高タッチ感度の第１配線範囲３７ａが対応のアイコン６２の領域に配線され、低タッチ感度第の２配線範囲３７ｂがそれ以外の領域に配線されて、第２配線範囲３７ｂの基端は、図示しないマイコンに接続されている。なお、該マイコンは、図３の静電容量検出部２３及びタッチ状態検出部２４の処理を実行する。
【００６６】
各アイコン６２は、タッチスイッチとして機能する。ユーザが、格子状に並んだ複数のアイコン６２の中から、所望のアイコン６２を選んで、それにタッチすると、タッチされたアイコン６２の裏面側に第１配線範囲３７ａが配線されている並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃが増大する。タッチパネル装置５９ａは、各並行ケーブル１ｂの第１ケーブル２ａの導線３の静電容量Ｃを監視し、どの並行ケーブル１ｂからの静電容量Ｃが増大したかに基づいてユーザがタッチしたアイコン６２を検出する。
【００６７】
図８Ｂ及び図８Ｃの凸面型のタッチパネル装置５９ｂにおいて、平面型のタッチパネル装置５９ａとの相違点について述べると、タッチパネル装置５９ｂでは、アイコン板６０の表面側の各アイコン６２の対応位置に凸面部６３が付加されていることである。凸面部６３は、正面視が円で、空洞の透明材料から形成されている。各凸面部６３ごとに、１本の並行ケーブル１ｂが引き出されている。各並行ケーブル１ｂは、高タッチ感度の第１配線範囲３７ａにおいて凸面部６３の内面側に内面の面形状に沿う方向に並び方向Ｚａを揃えて配線され、アイコン６２から出た所から低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂになっている。
【００６８】
ユーザは、所望のアイコン６２にかぶさっている凸面部６３の外面に指をタッチさせる。すると、その凸面部６３の内面側に第１配線範囲３７ａが配線されている並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃが増大する。
【００６９】
図８のタッチパネル装置５９ａ，５９ｂでは、各アイコン６２ごとに１本の並行ケーブル１ｂが引き出される配線となっている。これに代えて、並行ケーブル１ｂを行用並行ケーブル１ｂと列用並行ケーブル１ｂとに分け、各行用並行ケーブル１ｂの高タッチ感度の第１配線範囲３７ａは、該行用並行ケーブル１ｂに割り当てられた１つの行の全部のアイコン６２を経由するように配線される。また、各列用並行ケーブル１ｂの高タッチ感度の第１配線範囲３７ａは、該行用並行ケーブル１ｂに割り当てられた１つの列の全部のアイコン６２を経由するように配線される。そして、複数の行用並行ケーブル１ｂのうち静電容量Ｃの増大した行用並行ケーブル１ｂの行と、複数の列用並行ケーブル１ｂのうち静電容量Ｃの増大した列用並行ケーブル１ｂの列とを検出し、検出した行と列とが交差する格子点に対応するアイコン６２がタッチされたと判定するようにして、タッチのあったアイコン６２の行番号及び列番号が決定される。
【００７０】
（タッチ検出装置の第４適用例）
図９はタッチ検出装置８を壁タッチセンサ６６として適用した例を示す図である。部屋６７は、その周知の基本構造として、壁６８と柱６９とを備えている。
【００７１】
複数の並行ケーブル１ｂが、柱６９の外面に露出又は所定のカバーに覆われて柱６９に、延在方向を高さ方向に揃えて固定、配線される。各並行ケーブル１ｂは、先端側の高タッチ感度の第１配線範囲３７ａと、基端側の低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂとを有し、境界点３６の高さは、各並行ケーブル１ｂの使用環境に応じて決定される。
【００７２】
並行ケーブル１ｂは、天井から引出されてもよいし、床から引き出されてもよいし、中間の高さから壁６８や柱６９の内面側に引出されてもよい。並行ケーブル１ｂが天井から引出される場合には、下側が高タッチ感度の第１配線範囲３７ａとなり、上側が低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂとなる。並行ケーブル１ｂが床から引出される場合には、上側が高タッチ感度の第１配線範囲３７ａとなり、下側が低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂとなる。並行ケーブル１ｂを部屋６７の中間から引き出す場合には、並行ケーブル１ｂを水平方向に配線してもよい。例えば、子供がいたずらしてタッチするのを回避するために、高タッチ感度の第１配線範囲３７ａを子供の手の届かない高さに配線することもできる。
【００７３】
ユーザの手や足等の身体が、並行ケーブル１ｂの第１配線範囲３７ａにタッチすると、並行ケーブル１ｂの第１ケーブル２ａの導線３から検出される静電容量Ｃが増大する。また、第１配線範囲３７ａへのユーザの身体のタッチ面積が増大するほど、並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃが増大する。こうして、壁タッチセンサ６６は、並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃの検出に基づいて、第１配線範囲３７ａへのユーザの身体のタッチの有無や、タッチ面積を検出することができる。
【００７４】
なお、壁タッチセンサ６６は、部屋６７内の照明器具や家電等の照明スイッチの他に、不審者の侵入に対する防犯装置の作動スイッチ等としての用途がある。例えば、不審者が第１配線範囲３７ａに触れると、防犯ベルや防犯灯が作動する。
【００７５】
（タッチ検出装置の第５適用例）
図１０〜図１４は、タッチ検出装置８の適用例としてタッチセンサ１１３を装備するダイヤル１０７及び該ダイヤル１０７を備える車載用のタッチパネル装置１０１に関する。ダイヤル１０７は、本発明の回転操作装置に相当する。
【００７６】
図１０は、自動車に搭載されるタッチパネル装置１０１の斜視図である。なお、タッチパネル装置１０１において、タッチ検出装置８が適用されるのは、タッチパネル面部１０４ではなく、ダイヤル１０７のタッチセンサ１１３である。
【００７７】
このタッチパネル装置１０１は、静電式のタッチパネル１０２を備える。タッチパネル装置１０１は、また、タッチパネル１０２の左右のダイヤル孔１０３に貫通して、前方へ回転操作可能に突出する左右のダイヤル１０７（図１０では右のダイヤル１０７のみ図示）を備える。
【００７８】
図１０において、ダイヤル１０７は、タッチパネル１０２に組付ける前の分解状態で図示されている。タッチパネル１０２は、前面のタッチパネル面部１０４を車室内に臨ませて、右ハンドル自動車では、運転席から見て左斜め前方のダッシュボードの部位に配備される。
【００７９】
タッチパネル装置１０１の作動中は、タッチスイッチとしての複数のタッチアイコン１０５（詳細は図１２で後述）が、液晶画面としてのタッチパネル面部１０４に表示される。各タッチアイコン１０５は、運転者のタッチ操作の対象になっているとともに、各ユーザ指示に対応付けられている。
【００８０】
左右のダイヤル１０７（右のダイヤル１０７のみ図示）は、運転者が回転操作により例えばスピーカの音量及び空気調和装置の設定温度をそれぞれ変更するものとなっている。
【００８１】
動作制御部１０６は、図３の静電容量検出部２３及びタッチ状態検出部２４の処理を行うマイコン（図示せず）を備えている。動作制御部１０６は、タッチパネル１０２及び左右のダイヤル１０７から検出信号を受け、それらの検出信号に基づいて対応の動作を実行する。
【００８２】
ユーザ指示は、タッチアイコン１０５に対するユーザ操作としてのタッチ又はダイヤル１０７に対するユーザ操作としての回転操作に対応付けられている。これらのユーザ指示は、動作制御部１０６が各ユーザ操作を検出して、検出したユーザ操作に対応付けられる動作（例：対応機器への制御信号や駆動電圧の出力）を実行することにより、対応機器に対応処理を指示するユーザ指示となっている。
【００８３】
図１１はダイヤル１０７の縦断面図である。図１０と共に、図１１を参照して、ダイヤル１０７の構成を説明する。ダイヤル本体１０９は、タッチパネル面部１０４から前方（運転者の方）に所定量突出するように、タッチパネル面部１０４のダイヤル孔１０３を貫通している。運転者は、ダイヤル本体１０９の外周部を２本以上の指で把持して、ダイヤル本体１０９を回転操作する。
【００８４】
装飾リング１０８は、円筒のダイヤル本体１０９の前端開口の内周に装着される。ダイヤル本体１０９の後端部には、周方向に複数の切欠き１０９ａが形成されている。ベース１１０は、外周部の突条１１０ａがダイヤル本体１０９の切欠き１０９ａに嵌入するように、前端部においてダイヤル本体１０９の内周側に嵌合して、周方向にダイヤル本体１０９と一体回転する。ベース１１０は、タッチパネル面部１０４の内面側に開口する複数の透孔１１０ｂを軸方向中間部に有している。
【００８５】
ハウジング１１２は、外周側においてダイヤル本体１０９の内周側との間に所定の間隙を開けて、ダイヤル本体１０９の内周側にダイヤル本体１０９と同軸的に配設される。キャップ１１１は、ハウジング１１２の前端開口を封鎖するように、ハウジング１１２の前端部に装着される。キャップ１１１は、また、装飾リング１０８の内周側においてダイヤル１０７の前方に露出する。ハウジング１１２は、後端部に複数の爪１１２ａを有し、爪１１２ａは基板１１６の所定孔を表側から裏側へ通過後、基板１１６の裏面に係止される。
【００８６】
導光レンズ１１４は、後端部において基板１１６に固定され、ハウジング１１２の内周側を埋めるように、ハウジング１１２内に嵌入されている。導光レンズ１１４は、後端から入射した光を周部より発散する。発散光は、透明のハウジング１１２からベース１１０の複数の透孔１１０ｂを経てタッチパネル面部１０４の内面側に照射される。
【００８７】
静電型のタッチセンサ１１３は並行ケーブル１ｂから成り、並行ケーブル１は、導光レンズ１１４の周部に形成された溝（本発明の「配線部材」に相当）内に装着、固定される。詳細には、高タッチ感度の第１配線範囲３７ａは、導光レンズ１１４の先端部においてほぼ周方向に一周する周溝（符号無し）内に装着される。低タッチ感度の第２配線範囲３７ｂは、該周溝から導光レンズ１１４の軸方向に沿って導光レンズ１１４の基端の方へ延在する直線溝（符号無し）内に装着されるともに、さらに、導光レンズ１１４の基端から基板１１６の方へ延び出している。
【００８８】
第２配線範囲３７ｂの基端は、基板１１６の裏面側を経由してから最終的に動作制御部１０６に接続されている。動作制御部１０６は、前述したように、図３の静電容量検出部２３及びタッチ状態検出部２４を構成するマイコンを装備している。
【００８９】
動作制御部１０６は、タッチパネル面部１０４において運転者がどのタッチアイコン１０５を指でタッチしたかを検出し、タッチしたタッチアイコン１０５ごとに異なりかつタッチしたタッチアイコン１０５に対応付けられた動作（例：制御信号や駆動電圧の出力等）を実行する。この動作は、タッチのあったタッチアイコン１０５に対応付けられた機器に、対応の動作（例：開始や終了）を実行させる。
【００９０】
エンコーダ１１５は、基板１１６に固定されている。エンコーダ１１５は、要素として回転自在のロータ部１１５ａを内部に備える。したがって、ロータ部１１５ａは、エンコーダ１１５を介して基板１１６に回転自在に支持されることになる。ロータ部１１５ａの外周部にはベース１１０の後端部の内周部を嵌装される。その際、ロータ部１１５ａの外周部に形成された突条１１５ｂは、ベース１１０の内周部の溝（図示せず）に嵌入することにより、ベース１１０の回転がロータ部１１５ａに伝達されるようになる。
【００９１】
動作制御部１０６は、タッチアイコン１０５やダイヤル１０７への指のタッチの有無を検出する。ダイヤル１０７への指のタッチについて、後述するように、並行ケーブル１ｂが使用される。
【００９２】
動作制御部１０６は、さらに、エンコーダ１１５の検出信号からダイヤル１０７（厳密には、ダイヤル本体１０９）の回転方向及び回転量を検出し、ダイヤル１０７に対応付けられた所定の動作を実行する。この所定の動作は、ダイヤル１０７に対応付けられた機器（例：空気調和装置やスピーカ）に、対応の動作を（例：スピーカ音量や設定室温の変更）を実行させる。
【００９３】
図１２は、タッチパネル装置１０１におけるタッチセンサ１１３の説明図である。図１２において、１１８ａ及び１１８ｂは、運転者の例えば左手の親指及び人差指を断面で示している。図１２Ａは、運転者がダイヤル１０７を最初に把持した時の親指１１８ａ及び人差指１１８ｂの位置を示し、図１２Ｂは、運転者がダイヤル１０７を図１２Ａの回転位置から所定量時計回りに回転させた時の親指１１８ａ及び人差指１１８ｂの位置を示している。
【００９４】
図１２において、タッチセンサ１１３の作用を説明する前に、タッチパネル面部１０４におけるタッチアイコン１０５について説明する。タッチパネル面部１０４におけるタッチ操作部としてのタッチアイコン１０５は、自動車のメーカー及び車種に関係なく、同一のユーザ指示に対してほぼ同一のアイコンとなっている。例えば、図１２において、右側のタッチアイコン１０５から順番に、リアデフロスタ、フロントデフォガ及び内気循環のユーザ指示に対応付けられている。タッチアイコン１０５に対応する機器の作動中は、タッチアイコン１０５が点灯し、作動停止中はタッチアイコン１０５が消灯するようになっている。
【００９５】
タッチパネル面部１０４の面積の制約のために、タッチアイコン１０５間の間隔及びタッチアイコン１０５とダイヤル１０７との間隔が狭くなっている。一方、運転者は、ダイヤル１０７においてタッチパネル面部１０４の表面から突出しているダイヤル本体１０９を、親指１１８ａ及び人差指１１８ｂの２つの指で挟んで把持し、ダイヤル本体１０９を時計方向又は反時計方向へ回転操作する。その際、運転者は、ダイヤル１０７の近傍のタッチアイコン１０５に、指がタッチしてしまうことがある。逆に、タッチアイコン１０５をタッチしようとして、ダイヤル１０７に指が当たってしまうことがある。
【００９６】
以降、説明の便宜上、回転側のダイヤル本体１０９及びベース１１０の位置については、回転位置といい、静止側のハウジング１１２及び導光レンズ１１４（導光レンズ１１４には第１配線範囲３７ａが配線されている）の位置については、周方向位置という。これらの回転位置及び周方向位置は、ダイヤル１０７の中心の回りの角度で定義する。ダイヤル１０７を針式時計に見立て、時計の１２時の位置の角度を０°、時計方向に角度を増大させて、時計の６時の位置の角度を１８０°とする。
【００９７】
回転側のダイヤル本体１０９について、図１２Ａの回転位置を０°とすると、図１２Ｂの回転位置は４５°となる。ダイヤル１０７において、ダイヤル本体１０９は、運転者による回転操作に伴い、ハウジング１１２に対して相対回転する。図１２Ａでは、親指１１８ａ及び人差指１１８ｂはそれぞれ０°，１８０°の周方向位置でダイヤル本体１０９にタッチしている。
【００９８】
第１配線範囲３７ａは、導光レンズ１１４の先端部において、すなわち外周面においてユーザが親指１１８ａ及び人差指１１８ｂで把持するダイヤル本体１０９の内周面側に、ダイヤル本体１０９の回転位置に関係なく、固定されている。したがって、ユーザとしての運転手の指が、タッチ面としてのダイヤル本体１０９の外周面にタッチすれば、そのタッチ状態（タッチの有無及びタッチ時のタッチ面積）が並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃに基づいて検出可能になっている。
【００９９】
運転手は、ダイヤル本体１０９を回転操作するときは、ダイヤル本体１０９を親指１１８ａ及び人差指１１８ｂでダイヤル本体１０９をその直径方向両側から挟むように、把持する。また、運転手は、タッチパネル面部１０４のタッチアイコン１０５に例えば人差指１１８ｂでタッチする時に、ダイヤル本体１０９を回転操作する意図がないにもかかわらず、人差指１１８ｂがダイヤル本体１０９に触れてしまうことがある。
【０１００】
このように、ダイヤル本体１０９に対する指１８の意図的なタッチと、意図しないタッチとを区別するために、ダイヤル１０７のタッチセンサ１１３では、並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃについて所定の閾値を設定する。運転手がダイヤル本体１０９を回転操作する時の意図的なタッチは、２本以上の指によるタッチとなる。これに対し、導光レンズ１１４の回転操作は、１本の指では行えない。したがって、２本の指がダイヤル本体１０９にタッチしたときのタッチ面積と、１本の指がダイヤル本体１０９にタッチしたときのタッチ面積との中間の面積に対応する並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃの値を閾値Ｃｔに設定する。こうして、タッチセンサ１１３は、並行ケーブル１ｂの静電容量ＣがＣｔ以上であれば、運転者が意図的にダイヤル本体１０９をタッチしたと判断し、Ｃｔ未満であれば、意図しないダイヤル本体１０９のタッチと判断する。
【０１０１】
図１３はタッチパネル装置の動作制御部１０６が実行する動作処理ルーチンのフローチャートである。動作制御部１０６は該動作処理ルーチンを一定時間間隔で実行する。
【０１０２】
ＳＴＥＰ１では、動作制御部１０６は、ダイヤル１０７（厳密にはダイヤル本体１０９）が、運転者の２本以上の指でタッチされているか否かを判定する。具体的には、前述したように、タッチセンサ１１３が検出した並行ケーブル１ｂの静電容量Ｃが閾値Ｃｔ以上であれば、ダイヤル１０７が２本以上の指でタッチされていると判定し、閾値Ｃｔ未満であれば、ダイヤル１０７が２本以上の指でタッチされていないと判定する。そして、動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ１の判定が正（ＹＥＳ）であれば、処理をＳＴＥＰ２に進ませ、ＳＴＥＰ１の判定が否（ＮＯ）であれば、処理をＳＴＥＰ１１に進ませる。
【０１０３】
ＳＴＥＰ２では、動作制御部１０６は、エンコーダ１１５の出力に基づいてダイヤル１０７の現在の回転位置（厳密にはダイヤル本体１０９の回転位置）を回転開始時の開始回転位置として検出する。
【０１０４】
ＳＴＥＰ３では、動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ１と同様に、ダイヤル１０７が運転者の２本以上の指でタッチされているか否かを判定する。そして、判定が否になり次第、処理をＳＴＥＰ４へ進ませる。
【０１０５】
ＳＴＥＰ３を実施する意義は、運転者がダイヤル１０７の回転操作を終了したことを検出することである。運転者がダイヤル１０７の回転操作を終了したときには、運転者は、全部の指をダイヤル１０７から離す。また、前述したように、運転者は、１つの指だけでダイヤル１０７をタッチしていても、ダイヤル１０７を回転操作することはできない。したがって、ＳＴＥＰ３の判定が否定的（ＮＯ）であれば、運転者がダイヤル１０７の回転操作を終了したと判断することができる。
【０１０６】
ＳＴＥＰ４では、動作制御部１０６は、エンコーダ１１５の出力に基づいてダイヤル１０７の現在の回転位置を回転終了時の終了回転位置として検出する。
【０１０７】
ＳＴＥＰ５では、動作制御部１０６は、終了回転位置から開始回転位置を引いた差分に基づいて、運転者によるダイヤル１０７の今回の回転量を算出する。なお、回転量の正負は、回転方向がそれぞれ時計方向及び反時計方向であるかを示す。
【０１０８】
ＳＴＥＰ６では、動作制御部１０６は、ダイヤル１０７の回転操作に対応付けられている機器に対してダイヤル１０７の回転量又は終了回転位置に対応する動作を実行する。この動作の実行により、該動作に対応付けられた機器がスピーカであるときは、スピーカの音量がダイヤル１０７の回転量又は終了回転位置に対応するものに変更される。また、該動作に対応付けられた機器が空気調和装置であるときは、空気調和装置の設定室温がダイヤル１０７の回転量に対応する温度だけ低く、又は高くされる。
【０１０９】
動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ６までの実行期間では、ＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１３の処理には一切関与しない。したがって、運転者が、ダイヤル１０７に対して２本以上の指でタッチしている期間に、該指又は手の一部がタッチパネル面部１０４上のいずれかのタッチアイコン１０５にタッチされることがあっても、該タッチアイコン１０５に対応付けられている動作が実行されることは防止される。すなわち、該期間では、動作制御部１０６は各タッチアイコン１０５のタッチ検出信号を無視している。
【０１１０】
この結果、運転者が、ダイヤル１０７の回転操作は開始していないものの、ダイヤル１０７を２本以上の指でタッチしている場合、又は音量等の出力を確認するために、ダイヤル１０７の回転操作を一時的に中断しているものの、ダイヤル１０７を２本以上の指でタッチしている場合がある。これらの場合に、意図せずに指の一部がダイヤル１０７の近傍のタッチアイコン１０５にタッチしたとしても、該意図しないタッチのタッチアイコン１０５に対応付けられる動作の実行が回避される。
【０１１１】
動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ６の実行後、全処理を終了する。
【０１１２】
ＳＴＥＰ１１では、動作制御部１０６は、いずれかのタッチアイコン１０５へのタッチの有無を判定し、タッチが有れば、処理をＳＴＥＰ１２へ進ませ、タッチが無ければ、全処理を終了する。
【０１１３】
ＳＴＥＰ１２では、動作制御部１０６は、運転者によりタッチされたタッチアイコン１０５がどれであるかを検出する。
【０１１４】
ＳＴＥＰ１３では、動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ１２で検出されたタッチアイコン１０５に対応付けられている動作を実行する。この動作に実行により、ＳＴＥＰ１２で検出されたタッチアイコン１０５に対応付けられている機器（例：デフォガ装置やデフロスタ装置）の対応動作（例：動作開始や動作終了）が実行される。
【０１１５】
この結果、運転者が、ダイヤル１０７を回転操作する意図がない期間に、タッチアイコン１０５がタッチされたときは、タッチされたタッチアイコン１０５に対応付けられているユーザ指示に対応付けられた処理が正しく実行される。
【０１１６】
図１３の動作処理ルーチンは、１つのダイヤル１０７のみに対応している。このタッチパネル装置１０１は、ダイヤル１０７を左右に１つずつ、合計２つ有している。どちらのダイヤル１０７に対しても、図１３の動作処理ルーチンを実行する場合には、各ダイヤル１０７ごとに、図１３の動作処理ルーチンを専用に用意し、該専用に用意した複数の動作処理ルーチンを一定時間間隔で１つずつ全部実行するようにする。
【０１１７】
又は、ＳＴＥＰ１を直列にダイヤル１０７の個数だけ設ける。そして、動作制御部１０６は、全部のＳＴＥＰ１の判定が否定的であるときは、処理をＳＴＥＰ１１へ進ませ、複数のＳＴＥＰ１のうちのいずれかのＳＴＥＰ１の判定が肯定的（ＹＥＳ）であるときは、該ＳＴＥＰ１に専用に対応付けられているＳＴＥＰ３〜ＳＴＥＰ６を実行するようにする。
【０１１８】
タッチパネル装置１０１は車両に搭載されたものとなっているが、本発明のタッチパネル装置は、車両には搭載されることなく、例えば施設（例：工業施設、公共施設、商業施設、及びサービス施設）や家庭で各種電気機器に対して対応の動作を行わせるタッチパネル装置にも適用することができる。
【０１１９】
動作制御部１０６が、タッチ操作部としての各タッチアイコン１０５のタッチ検出信号を無視することにより、タッチアイコン１０５に対応付けられている動作を実行しないようにしている。タッチ検出信号を無視することに代えて、タッチパネルとしてのタッチパネル１０２のタッチ検出部へ給電を中止して、タッチパネル１０２のタッチの検出作動を停止させることで、タッチアイコン１０５に対応付けられている動作を実行しないようにすることもできる。
【０１２０】
タッチパネルとしてタッチパネル１０２が使用されているが、タッチパネルとして、圧電式タッチパネルを採用することも可能である。
【０１２１】
ユーザとしての運転者は、ユーザ操作としてのタッチパネル面部１０４のタッチ及びダイヤル１０７の回転操作を、指を使って行うようになっているが、ユーザ操作が、指以外の身体部位や器具等を使用して、行われるようになっていてもよい。
【０１２２】
タッチパネルとしてのタッチパネル１０２において、タッチ操作部としてのタッチアイコン１０５は、運転者から見て回転操作部材としてのダイヤル１０７の上方に配列されているが、タッチパネルにおいて複数のタッチ操作部が回転操作部材を取り囲むように配列されていてもよい。また、本発明では、タッチ操作部は、複数でなく、単一であってもよい。
【０１２３】
タッチパネルとしてのタッチパネル１０２は、起立して配設されているが、タッチパネルは水平面に平行又は所定の傾斜角度で配設することもできる。
【０１２４】
タッチ操作部としてのタッチアイコンに対応付けられた所定の動作は、デフォガやデフロスタ（図１２参照）を開始したり、終了したりする動作となっているが、所定の動作は、車載オーディオ装置のオーディオの再生や、早送り等を開始したり、終了したりする動作であってもよい。
【０１２５】
回転操作部材としてのダイヤル１０７の回転操作に対応付けられた別の所定の動作とは、スピーカの音量及び空気調和装置の設定温度を調整する動作となっているが、別の所定の動作は、室内等の光量、送風量、表示地図の縮尺を調整する動作であってもよい。
【０１２６】
ＳＴＥＰ３で、ダイヤル１０７が２本以上の指でタッチされているかを検出し、検出されていない場合にダイヤル１０７の回転量に応じた動作を実行するものとしている。これに対し、ＳＴＥＰ３の処理を省略して、回転操作部材に対応付けられた別の所定の動作を、ダイヤル１０７の回転操作を検出次第、直ちに、実行するようにしてもよい。
【０１２７】
動作制御部１０６は、図１３の動作処理ルーチンに代えて、次の図１４の動作処理ルーチンを実行するようになっていてもよい。図１４の動作処理ルーチンにおいて、ＳＴＥＰ１，２，１１〜１３は、図１３の動作処理ルーチンのＳＴＥＰ１，２，１１〜１３と同一であるので、説明は省略する。
【０１２８】
動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ２の実行後、ＳＴＥＰ２１を実行する。ＳＴＥＰ２１では、動作制御部１０６は、ダイヤル１０７の回転が停止したか否かを判定する。具体的には、動作制御部１０６は、エンコーダ１１５の出力からダイヤル１０７が回転中か又は回転停止中かを検出する。動作制御部１０６は、ＳＴＥＰ２１の判定が正になり次第、処理をＳＴＥＰ２２に進める。
【０１２９】
ＳＴＥＰ２２では、動作制御部１０６は、エンコーダ１１５の出力に基づいてダイヤル１０７の現在の回転位置を終了回転位置として検出する。
【０１３０】
ＳＴＥＰ２３では、動作制御部１０６は、終了回転位置から開始回転位置を引いた差分に基づいて、運転者によるダイヤル１０７の今回の回転量を算出する。なお、回転量の正負は、回転方向がそれぞれ時計方向及び反時計方向であるかを示す。
【０１３１】
ＳＴＥＰ２４では、動作制御部１０６は、ダイヤル１０７の回転操作に対応付けられている機器に対して、ダイヤル１０７の回転量又は終了回転位置に対応する動作を実行する。
【０１３２】
ＳＴＥＰ２５では、動作制御部１０６は、ダイヤル１０７が運転者の２本以上の指でタッチされているか否かを判定する。そして、判定が肯定的であるときは、処理をＳＴＥＰ２に戻し、判定が否定的であれば、動作処理ルーチンを終了する。ＳＴＥＰ２５の意義は、図１３のＳＴＥＰ３の意義と同一である。
【０１３３】
図１４の動作処理ルーチンの効果は、次のとおりである。ダイヤル１０７が、例えばその回転量又は回転位置に応じてスピーカの音量が調整されるようになっている場合がある。その場合には、運転者は、ダイヤル１０７を２本の指で把持したまま、ダイヤル１０７の回転操作を一時的に停止し、スピーカからの音量を確認し、希望の音量になっていなければ、再び、ダイヤル１０７を回転操作したいことがある。
【０１３４】
図１３の動作処理ルーチンでは、動作制御部１０６は、運転者がダイヤル１０７を２本以上の指でタッチしている限り、ダイヤル１０７の回転量又は終了回転位置に対応する動作が生じず、スピーカからの音量が変更されない。これに対し、図１４の動作処理ルーチンでは、動作制御部１０６は、運転者がダイヤル１０７を２本以上の指でタッチしている期間は、ダイヤル１０７の回転が一時的に停止されるごとに、ダイヤル１０７の回転量又は終了回転位置に対応する動作が実行され、スピーカからの音量が変更される。
【０１３５】
（変形例）
タッチ検出装置８では、並行ケーブル１，１ｂは、平面部材１０及び湾曲面部材１５において、タッチ面１１，１６とは反対側の面としての裏面１２，１７に配線されている。本発明の並行ケーブルは、平面部材１０及び湾曲面部材１５の用途によっては、タッチ面１１，１６に配線してもよい。
【０１３６】
タッチ検出装置８では、裏面１２への並行ケーブル１の配線部材として接着剤が用いられている。本発明の配線部材は、その他として、テープや、溶着（平面部材１０及び湾曲面部材１５の樹脂と並行ケーブル１の被覆部４とを溶融させることによる結合）やクリップであってもよい。
【０１３７】
タッチ検出装置８では、並行ケーブル１は、タッチ面１１，１６側からの投影視で直線となるように、配線されている。本発明の並行ケーブル１は、タッチ面の縦横の両方向の寸法が大きい場合に、タッチ面側からの投影視でタッチ面全体に均一な密度で配線されるように、複数回折返しや、渦状の配線パターンで配線することも可能である。
【０１３８】
タッチ検出装置８では、並行ケーブル１，１ｂは、表面側がタッチ面１１，１６になっている面部材としての平面部材１０及び湾曲面部材１５の裏面１２，１７に固定されている。本発明の並行ケーブルは、表面側がタッチ面になっている面部材の裏面に固定されず、該裏面に対して一定距離を維持しつつ該裏面に沿って配置される対向面に固定されていてもよい。
【０１３９】
ダイヤル１０７のダイヤル本体１０９は、本発明の筒状操作部材に相当する。ダイヤル本体１０９は円筒であるが、本発明の筒状操作部材は、正方形や正三角形の筒状操作部材としてもよい。
【０１４０】
導光レンズ１１４は、本発明の中心軸部材に相当し、ダイヤル本体１０９は導光レンズ１１４の外側に配設されている。本発明の中心軸部材は、導光レンズ１１４のような導光性材料で製造されていなくてもよい。
【符号の説明】
【０１４１】
１・・・並行ケーブル、２ａ・・・第１ケーブル、２ｂ・・・第２ケーブル、２ｃ・・・第３ケーブル、３・・・導線、４・・被覆部、８・・・タッチ検出装置、１０・・・平面部材（面部材）、１１，１６・・・タッチ面、１５・・・湾曲面部材、３７ａ・・・第１配線範囲、３７ｂ・・・第２配線範囲、４２・・・グリップセンサ（タッチ検出装置）、５２・・・タッチセンサ（タッチ検出装置）、５９・・・タッチパネル装置、６６・・・壁タッチセンサ（タッチ検出装置）、９９・・・タッチ検出装置、１０１・・・タッチパネル装置、１０７・・・ダイヤル（回転操作装置）、１０９・・・ダイヤル本体（筒状操作部材）、１１３・・・タッチセンサ（タッチ検出装置）、１１４・・・導光レンズ（中心軸部材）、１１６・・・基板。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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