(57)【要約】【課題】  厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、確実に検出することができる静電容量式タッチスイッチを提供すること。【解決手段】  静電容量の変化を検出する検出回路５１と、検出回路５１の感度を設定及び変更を行なう感度設定回路５２と、操作入力の検出を判定する検出判定回路５４とを備え、感度設定回路５２は、検出感度を高感度から低感度へ変化させ、検出回路５１の検出が非検出になると、検出感度を低感度から高感度へ変化させ、検出判定回路５４は、検出感度を低感度から高感度へ変化させて再度検出された状態が継続すると検出と判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量の変化で操作入力を検出する静電容量式タッチスイッチにおいて、
検出感度を高感度から低感度へ変化させながら操作入力を検出する、
ことを特徴とする静電容量式タッチスイッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の静電容量式タッチスイッチにおいて、
感度を変化させて検出した操作入力が継続されている場合に操作入力の検出と判定する検出判定手段を設けた、
ことを特徴とする静電容量式タッチスイッチ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の静電容量式タッチスイッチにおいて、
温度を検出する温度検出手段と、
温度に応じて感度を設定する感度設定手段と、
を備えた、
ことを特徴とする静電容量式タッチスイッチ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の静電容量式タッチスイッチにおいて、
電源投入後に最初に検出した感度を維持する感度維持手段を設けた、
ことを特徴とする静電容量式タッチスイッチ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の静電容量式タッチスイッチにおいて、
静電容量の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段の感度を設定及び変更を行なう感度設定手段と、
操作入力の検出を判定する検出判定手段と、
を備え、
前記感度設定手段は、検出感度を高感度から低感度へ変化させ、前記検出手段の検出が非検出になると、検出感度を低感度から高感度へ変化させ、
前記検出判定手段は、検出感度を低感度から高感度へ変化させて再度検出された状態が継続すると、検出と判定する、
ことを特徴とする静電容量式タッチスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者が操作入力のために接触したことを静電容量の変化で検出してスイッチ入力となる静電容量式タッチスイッチの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、発振回路に検出電極を接続し、物体の近接によって発振条件が変化するように構成し、発振回路へ供給する電圧を調整することで感度調整を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−４００２１号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来にあっては、感度の設定は、出荷前の段階で行われ、以後変更することがないため、例えば、冬季に厚手の手袋をしたままタッチしても検出ができないという問題が生じる。また、単に検出感度を挙げることによって、これに対応しようとすると、手袋なしの指が触れる前に検出してしまう誤検出となってしまうという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、確実に検出することができる静電容量式タッチスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、静電容量の変化で操作入力を検出する静電容量式タッチスイッチにおいて、検出感度を高感度から低感度へ変化させながら操作入力を検出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の静電容量式タッチスイッチを実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の静電容量式タッチスイッチの概略構成を示す図である。図１における主要符号を説明する。
【０００９】
実施例１の静電容量式タッチスイッチ１は、パネル２、検出電極３、電極用基板４、基板回路５（図１には図示せず）で構成される。
パネル２は、操作者によりタッチされる部分であり、色分けや文字印刷等により、その部分がタッチ操作される部分であることが見分けられるようになっている。材質例として樹脂を挙げておく。
検出電極３は、操作者の指が近づくことにより静電容量を変化させるための電極である。
電極用基板４は、検出電極３が固定され、かつ検出電極３に対する電気的接続を容易にする。
【００１０】
基板回路５は、検出電極３による静電容量の変化を処理して、検出結果を出力する。図２は、静電容量式タッチスイッチ１の基板回路５のブロック図である。
基板回路５は、検出回路５１、感度設定回路５２、温度センサ５３、検出判定回路５４を主な構成にしている。
検出回路５１は、検出電極３による静電容量の変化に対して、その変化を設定された感度で検出した結果が閾値を超えるかどうかによって、検知(ON状態)、非検知(OFF状態)の比較出力を行う。
【００１１】
感度設定回路５２は、検出判定回路５４からの情報と設定された手順に従って、検出回路５１が静電容量の変化を検出する感度の変更を行う。
温度センサ５３は、検出エリアに近い部分の温度、もしくは、静電容量式タッチスイッチ１の環境温度を検出する。
検出判定回路５４は、内部又は外部にタイマを有し、検知出力、温度情報、時間情報、設定された感度変更手順の情報から、最終的な検出判定を行い、検出結果を外部に出力する。
【００１２】
作用を説明する。
[検出処理]
図３に示すのは、静電容量式タッチスイッチ１の基板回路５で実行される操作入力検出処理の流れを示すフローチャート図で、以下、各ステップについて説明する。
ステップＳ１１では、検出感度を最大感度にする。
【００１３】
ステップＳ１２では、検出感度最大で検知したかどうかを判断し、検知したならばステップＳ１３に進み、検知しなければステップＳ２４へ進む。
【００１４】
ステップＳ１３では、検出感度を１ステップ分、小さくする。この１ステップ分は最大感度から最小感度までを複数ステップ分に分けたものとする。
【００１５】
ステップＳ１４では、その検出感度において、検知したかどうかを判断し、検知したならばステップＳ１５へ進み、検知しないならばステップＳ１９へ進む。
【００１６】
ステップＳ１５では、検出感度が最小かどうかを判断し、最小であるならばステップＳ１６へ進み、最小でないならばステップＳ１３へ戻る。
【００１７】
ステップＳ１６では、最小感度において、検知したかどうかを判断し、検知したならばステップＳ１７へ進み、検知しないならばステップＳ１９へ進む。
【００１８】
ステップＳ１７では、最小感度における検知から一定時間が経過したかどうかを判断し、一定時間経過したならばステップＳ１８へ進み、一定時間経過していないならばステップＳ１６へ戻る。
【００１９】
ステップＳ１８では、検出結果をONにする出力を行う。
【００２０】
ステップＳ１９では、検出感度を１ステップ分、大きくする。この１ステップ分は最大感度から最小感度までを複数ステップ分に分けたものとする。
【００２１】
ステップＳ２０では、その検出感度において、検知したかどうかを判断し、検知したならばステップＳ２１へ進み、検知しなければステップＳ２３へ進む。
【００２２】
ステップＳ２１では、検知から一定時間が経過したかどうかを判断し、一定時間経過したならばステップＳ２２へ進み、一定時間経過していないならばステップＳ２０へ戻る。
【００２３】
ステップＳ２２では、検出結果をONにする出力を行う。
【００２４】
ステップＳ２３では、検出感度が最大かどうかを判断し、最大ならばステップＳ２４へ進み、最大でないならばステップＳ１９へ進む。
【００２５】
ステップＳ２４では、検出結果をOFFにする出力を行う。
【００２６】
[感度を可変にした検出作用]
実施例１の静電容量式タッチスイッチ１では、電源が投入されると、検出判定回路５４は、感度設定回路５２の感度を最大（高感度）にする（Ｓ１１）。この状態で、検出電極３へ人が近接していることを示す静電容量の変化が検知された場合には、検出判定回路５４は、感度設定回路５２の感度を段階的に下げていく（Ｓ１２→Ｓ１３）。
【００２７】
感度を最小にしても検知されており、さらに、一定時間経過しても検知されている場合（Ｓ１４〜Ｓ１７）、操作入力を検出したと判定し、検出結果をONにする（Ｓ１８）。（図４参照）
この状態は、例えば、手袋等なく直接指をしっかりパネル２の検出エリアに接触させた状態である。このような場合には、確実に操作入力が検出される。
【００２８】
次に、感度を下げていくと、検知がなくなる場合である。この場合には、検知がなくなった感度を段階的に挙げていくようにする（Ｓ１４→Ｓ１９）。これにより、再度検知がある場合には、一定時間経過により、操作入力を検出したと判定し、検出結果をONにする（Ｓ２０〜Ｓ２２）。（図５参照）
この状態は、例えば、手袋等で指が覆われた状態で、パネル２の検出エリアに指を接触させた状態である。このような場合にも、本実施例１の静電容量式タッチスイッチ１では、変化させた感度と時間により、確実に操作入力の検出を行う。
つまり、図９に示すように、単に初期設定として感度調整されたり、設計段階から感度が固定されたものに対して、このように感度を変更しつつ検出を行うことにより、確実な検出となる。
【００２９】
また、感度を下げていくと検知がなくなり、その状態から感度を段階的に上げても、再び検知がされない場合には、操作入力を検出しないと判定して検出結果をOFFにする（Ｓ２３→Ｓ２４）。
この状態は、例えば、操作位置なく指が検出エリアを横切るような場合であり、このような場合にも、本実施例１の静電容量式タッチスイッチ１では、最大感度から下げ、再度最大感度まで上げる感度の変化と時間により、手袋等で指が覆われた場合でも確実に操作入力を検出しつつ、非操作入力を確実に非検出と判定する。
【００３０】
さらに、実施例１の静電容量式タッチスイッチ１では、温度センサ５３を設けている。図６に示すように、温度が高い、いわゆる常温の場合には、検出感度を低くする。また、温度に応じた感度とする。温度が常温に近づくにつれて、手袋等で指を覆っている可能性が低くなる。よって、この処理を行うことにより、処理の負担を減らす。
また、温度が高い場合であっても、手袋等で指を覆っている可能性も少ないがある。実施例１において、図３に示す電源投入時のステップＳ１１の最初に感度を最大にする処理を、図６に示す感度と温度の関係から、温度が常温の場合には、最大感度を低くして検出を開始するようにすれば、温度が高くても指を手袋等で覆っている場合が確実に検出され、かつ処理の負担を減らすことになる。
【００３１】
このようにして、操作入力の検出が行なわれた後は、最大感度にして、次の検出に備えることで、繰り返し確実な入力検出を行う（図７参照）。
さらに、操作入力の検出が行われた場合、その検出した感度を次回、若しくは次回以降の検出感度として用いるようにすれば、処理回路の負担を減らしつつも、安定した検出が行える。このようにしてもよい（図８参照）。
【００３２】
[車両への搭載について]
実施例１の静電容量式タッチスイッチ１は、上記説明のように素手の指であっても、手袋等で覆われた指であっても、確実な検出が成される。そのため、環境温度と車室内温度によって、手袋の着用があり、且つ操作入力の検出に非常に確実性が要求される車両への搭載に適している。車両において、操作入力に確実性を欠けば、使用者が車両を使いにくいと感じること、及び車両評価につながるからであり、確実性が高いこと、タッチスイッチの良好な入力感は、操作フィーリングを向上させ、車両評価の向上につながるのである。
【００３３】
次に、効果を説明する。
実施例１の静電容量式タッチスイッチにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３４】
(1)静電容量の変化で操作入力を検出する静電容量式タッチスイッチ１において、感度設定回路５２により検出感度を高感度から低感度へ変化させながら操作入力を検出するため、厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、確実に検出することができる。
【００３５】
(2)感度を変化させて検出した操作入力が継続されている場合に操作入力の検出と判定する検出判定回路５４を設けたため、厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、さらに確実に検出することができる。
【００３６】
(3)温度を検出する温度センサ５３と、温度に応じて感度を設定する感度設定回路５２とを備えたため、確実な検出をしつつ、処理負荷を軽減することができる。
【００３７】
(4)検出判定回路５４及び感度設定回路５２は、電源投入後に最初に検出した感度を維持するため、処理回路の負担を減らしつつも、安定した検出ができる。
【００３８】
(5)静電容量の変化を検出する検出回路５１と、検出回路５１の感度を設定及び変更を行なう感度設定回路５２と、操作入力の検出を判定する検出判定回路５４とを備え、感度設定回路５２は、検出感度を高感度から低感度へ変化させ、検出回路５１の検出が非検出になると、検出感度を低感度から高感度へ変化させ、検出判定回路５４は、検出感度を低感度から高感度へ変化させて再度検出された状態が継続すると、検出と判定するため、厚手の手袋をしていても、手袋なしの指であっても、確実に検出することができる。
【００３９】
以上、本発明の静電容量式タッチスイッチを実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４０】
実施例１では、検出感度を段階的（ステップづつ）に下げる、又は上げるようにしたが、無段階で下げる又は上げるようにしてもよい。
検出回路５１、感度設定回路５２、検出判定回路５４は、１つの回路として構成されても、別体に構成されてもよいものとする。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本願の静電容量式タッチスイッチは、非常に確実性の高い操作入力の検出を行えるため、車両への搭載が特に適している。また、本願の静電容量式タッチスイッチは、近接センサや非接触センサへの適用が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１の静電容量式タッチスイッチの概略構成を示す図である。
【図２】静電容量式タッチスイッチの基板回路のブロック図である。
【図３】静電容量式タッチスイッチの基板回路で実行される操作入力検出処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】実施例１における検出感度、検知状態、検出結果のタイムチャート図である。
【図５】実施例１における検出感度、検知状態、検出結果のタイムチャート図である。
【図６】実施例１における検出感度と温度の関係を示すグラフ図である。
【図７】実施例１における検出感度、検知状態、検出結果のタイムチャート図である。
【図８】実施例１における検出感度、検知状態、検出結果のタイムチャート図である。
【図９】静電容量式タッチスイッチの説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  静電容量式タッチスイッチ
２  パネル
３  検出電極
４  電極用基板
５  基板回路
５１  検出回路
５２  感度設定回路
５３  温度センサ
５４  検出判定回路
【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】
2007027034.tif 000009
【図８】
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【図９】
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