(57)【要約】【課題】スイッチを押していない時の静電容量を基準とし、この基準からの静電容量の変化量でスイッチへの接触を判断し、スイッチに接触していないと判断されている時に基準を自動更新することで、温度などの使用環境が変化しても安定したスイッチ操作が行えるタッチパネルを提供することを目的とする。【解決手段】スイッチ操作部１の操作面の背面に電極３を設け、この電極３の静電容量をタッチセンサ５によって検出し、基準信号記憶手段６にスイッチに人の指が触れていない状態であると判断するための基準信号を記憶し、スイッチ入力判定手段７はこの基準信号とスイッチ信号を比較してスイッチに指の接触の有無を判断し、基準信号記憶手段６は、スイッチ入力判定手段７によりスイッチに指が触れていないと判断されている時のスイッチ信号を基に基準信号を更新するように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段とを設け、前記基準信号記憶手段は、前記スイッチ入力判定手段により前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断されている時に、前記タッチセンサから出力されたスイッチ信号を基に記憶されている基準信号を更新することを特徴としたタッチパネル。
【請求項２】
複数のスイッチを設け、前記タッチセンサは、スイッチごとの静電容量を検出し、検出したスイッチごとの静電容量に応じたスイッチ信号をそれぞれ出力し、前記基準信号記憶手段は、スイッチごとに基準信号を記憶しそれぞれのスイッチごとに基準信号を更新することを特徴とした請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記スイッチ入力判定手段により少なくとも１つ以上のスイッチに人の指等が接触したと判定された時には、前記基準信号記憶手段に記憶されているスイッチごとの基準信号全ての更新を行わないことを特徴とした請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されるスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時は基準信号を増加更新し、記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時は、基準信号を減少更新することを特徴とした請求項１または２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時、この一定時間内のスイッチ信号の最大値を基準信号として更新することを特徴とした請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時、この一定時間内のスイッチ信号の最小値を基準信号として更新することを特徴とした請求項４に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記タッチセンサより前回出力されたスイッチ信号を記憶する前回信号記憶手段を設け、前記基準信号記憶手段は、前記前回信号記憶手段に記憶されているスイッチ信号と今回出力されたスイッチ信号とを比較し、前回出力されたスイッチ信号よりも今回出力されたスイッチ信号の方が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、基準信号の更新対象となるスイッチ信号が継続しなくなったと判断することを特徴とした請求項４〜６のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記タッチセンサからのスイッチ信号が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、前記基準信号記憶手段は、基準信号を増加して更新するスイッチ信号が継続しなくなったと判断することを特徴とした請求項４〜６のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項９】
タッチセンサが出力するスイッチ信号を２バイトのデータで構成し、更にスイッチ信号の大きさが通常１バイトとなるようにスイッチを構成し、前記タッチセンサの出力するスイッチ信号監視するスイッチ信号監視手段を設け、スイッチ信号の大きさが一定時間継続して２バイトとなるとき、前記スイッチ信号監視手段は前記タッチセンサの検出動作または出力されるスイッチ信号が異常であると判断し、タッチセンサの動作を初期化することを特徴とした請求項１〜８のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１０】
機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段を設け、機器には、機器の遠隔操作が可能な遠隔操作機器より送信される信号を受信する受信手段を備え、前記基準信号記憶手段は、前記受信手段が受信した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することを特徴としたタッチパネル。
【請求項１１】
機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、機器には、機器の動作を所定の時間後に停止させるための切タイマを設け、前記切タイマにより機器の動作が停止した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することを特徴としたタッチパネル。
【請求項１２】
前記基準信号記憶手段が基準値を更新する時には、一定時間のスイッチ信号の値を平均し、その平均値を基準信号として更新することを特徴とした請求項１０または１１に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段を設け、前記スイッチ入力判定手段により少なくとも２つ以上のスイッチに人の指等が接触している多重押しと判定されている時には、前記基準信号記憶手段は基準信号の更新を行わないことを特徴とした請求項１０〜１２のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項１４】
前記スイッチ入力判定手段により一定時間継続して多重押しまたは一定時間継続して同一のスイッチに人の指等が接触していると判断された時、前記スイッチが異常であることを表示する異常表示手段を設けたことを特徴とした請求項１〜９、１３にいずれか記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチの静電容量の変化を検出し、人の指等が接触したか否かを判断してスイッチ入力を行うタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器の操作を行うスイッチの耐久性の向上やスイッチ操作部のデザイン性の向上などから、スイッチの静電容量の変化を検出してスイッチ入力を行うタッチパネルが普及している。
【０００３】
従来この種のタッチパネルは、あらかじめスイッチを数秒間押して有効なスイッチ操作の判断基準となる閾値を設定し、この閾値を超えるスイッチからの信号があった場合にスイッチ操作があったと判断し、スイッチが押されている間の信号を新たな閾値として更新するというものであった。（例えば、特許文献１参照）以下、そのタッチパネルについて図１５を参照しながら説明する。
【０００４】
タッチパネルの後方にスイッチ枠や機能等を表示する表示手段１０１と、スイッチ１０２への入力の判断基準となるスイッチ信号の閾値を記憶する閾値記憶手段１０３と、スイッチ信号を検出する検出手段１０４と、検出したスイッチ信号と閾値記憶手段１０３が記憶している閾値とを比較する比較手段１０５と表示手段１０１の表示や閾値記憶手段１０３への閾値の記憶を制御する制御手段１０６とを備えた構成である。
【０００５】
まず、スイッチ１０２への入力の判断基準となるスイッチ信号の閾値を記憶するために、制御手段１０６により表示手段１０１がスイッチ１０２を押す指示を表示するとともに、比較手段１０５は閾値記憶手段１０３に初期記憶されている閾値と検出手段１０４により検出されるスイッチ信号とを比較し、スイッチ信号がこの閾値を超えるとスイッチ操作が有効であるとし、制御手段１０６はスイッチ信号が安定した時のスイッチ信号の９０％を新しい閾値として閾値記憶手段１０３に記憶する。この記憶された閾値を基にスイッチ操作の判断を行い、更にスイッチ操作が行われている間のスイッチ信号を新たな閾値として閾値記憶手段１０３に記憶されている閾値を更新していくというものであった。
【特許文献１】特開平６−６７７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来のタッチパネルでは、初めに使用者にスイッチ１０１を押させることでスイッチ１０１への入力の判断基準となるスイッチ信号の閾値を記憶させ、その後はスイッチ操作が行われている間のスイッチ信号を新たな閾値として更新させるので、必ずこの初期設定の操作が必要となるため面倒であり、かつ温度など使用環境の変化によりスイッチ操作していない時のスイッチの静電容量が変化することで、スイッチを操作している時のスイッチ信号が閾値記憶手段１０３に記憶されている閾値を超えなくなると閾値の更新ができなくなり、スイッチ操作が行えなくなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、スイッチ操作が行われていないときのスイッチ信号を基に基準信号を更新することで、自動で基準信号を設定でき面倒な初期設定操作をする必要がなくなるとともに、温度などの使用環境が変化しても基準信号を更新することができ、安定したスイッチ操作が確実に行えるタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のタッチパネルは、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段とを設け、前記基準信号記憶手段は、前記スイッチ入力判定手段により前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断されている時に、前記タッチセンサから出力されたスイッチ信号を基に記憶されている基準信号を更新することを特徴としたものである。
【０００９】
また、複数のスイッチを設け、前記タッチセンサは、スイッチごとの静電容量を検出し、検出したスイッチごとの静電容量に応じたスイッチ信号をそれぞれ出力し、前記基準信号記憶手段は、スイッチごとに基準信号を記憶しそれぞれのスイッチごとに基準信号を更新することを特徴としたものである。
【００１０】
また、前記スイッチ入力判定手段により少なくとも１つ以上のスイッチに人の指等が接触したと判定された時には、前記基準信号記憶手段に記憶されているスイッチごとの基準信号全ての更新を行わないことを特徴としたものである。
【００１１】
また、前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されるスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時は基準信号を増加更新し、記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時は、基準信号を減少更新することを特徴としたものである。
【００１２】
また、前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時、この一定時間内のスイッチ信号の最大値を基準信号として更新することを特徴としたものである。
【００１３】
また、前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時、この一定時間内のスイッチ信号の最小値を基準信号として更新することを特徴としたものである。
【００１４】
また、前記タッチセンサより前回出力されたスイッチ信号を記憶する前回信号記憶手段を設け、前記基準信号記憶手段は、前記前回信号記憶手段に記憶されているスイッチ信号と今回出力されたスイッチ信号とを比較し、前回出力されたスイッチ信号よりも今回出力されたスイッチ信号の方が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、基準信号の更新対象となるスイッチ信号が継続しなくなったと判断することを特徴としたものである。
【００１５】
また、前記タッチセンサからのスイッチ信号が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、前記基準信号記憶手段は、基準信号を増加して更新するスイッチ信号が継続しなくなったと判断することを特徴としたものである。
【００１６】
また、タッチセンサが出力するスイッチ信号を２バイトのデータで構成し、更にスイッチ信号の大きさが通常１バイトとなるようにスイッチを構成し、前記タッチセンサの出力するスイッチ信号監視するスイッチ信号監視手段を設け、スイッチ信号の大きさが一定時間継続して２バイトとなるとき、前記スイッチ信号監視手段は前記タッチセンサの検出動作または出力されるスイッチ信号が異常であると判断し、タッチセンサの動作を初期化することを特徴としたものである。
【００１７】
また、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段を設け、機器には、遠隔操作機器より送信される信号を受信する受信手段を備え、前記基準信号記憶手段は、前記受信手段が受信した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することを特徴としたものである。
【００１８】
また、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、機器には、機器の動作を所定の時間後に停止させるための切タイマを設け、前記切タイマにより機器の動作が停止した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することを特徴としたものである。
【００１９】
また、前記基準信号記憶手段が基準値を更新する時には、一定期間のスイッチ信号の値を平均し、その平均値を基準信号として更新することを特徴としたものである。
【００２０】
また、前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段を設け、前記スイッチ入力判定手段により少なくとも２つ以上のスイッチに人の指等が接触している多重押しと判定されている時には、前記基準信号記憶手段は、基準信号の更新を行わないことを特徴としたものである。
【００２１】
また、前記スイッチ入力判定手段により一定時間継続して多重押しまたは一定時間継続して同一のスイッチに人の指等が接触していると判断された時、前記スイッチが異常であることを表示する異常表示手段を設けたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、スイッチに人の指等が接触していない状態のスイッチ信号を基に記憶されている基準信号を更新するので、適切に基準信号の初期値を設定することで面倒な初期設定操作をすることなく自動で基準信号を設定できるとともに、温度などの使用環境が変化してもスイッチ操作が確実に行えるタッチパネルを提供することができる。
【００２３】
また、使用者の操作状態を考慮して基準信号を更新するので、スイッチ操作性の低下を防止したタッチパネルを提供することができる。
【００２４】
また、伝播ノイズや重畳ノイズなどによって起こる静電容量の変化を考慮して基準信号を更新するので、更新精度を向上したタッチパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
請求項１記載の発明は、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段とを設け、前記基準信号記憶手段は、前記スイッチ入力判定手段により前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断されている時に、前記タッチセンサから出力されたスイッチ信号を基に記憶されている基準信号を更新することにより、自動で基準信号を設定できるため適切に基準信号の初期値を設定することができ面倒な初期設定操作をする必要がなくなるとともに、温度などの使用環境の変化によりスイッチ操作していない時のスイッチの静電容量が変化してもスイッチ操作が確実に行える。
【００２６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のタッチパネルにおいて複数のスイッチを設け、前記タッチセンサは、スイッチごとの静電容量を検出し、検出したスイッチごとの静電容量に応じたスイッチ信号をそれぞれ出力し、前記基準信号記憶手段は、スイッチごとに基準信号を記憶しそれぞれのスイッチごとに基準信号を更新することで、スイッチに触れていない時の静電容量を全て均一にする必要がないため、製造によるバラツキを緩和することができるとともに、仮にスイッチ表面が汚れることにより一部のスイッチだけ静電容量が変化しても安定したスイッチ操作ができる。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のタッチパネルにおいて前記スイッチ入力判定手段により少なくとも１つ以上のスイッチに人の指等が接触したと判定された時には、前記基準信号記憶手段に記憶されているスイッチごとの基準信号全ての更新を行わないことで、操作スイッチの中心から離れた箇所を接触したことによる影響で、操作スイッチ以外のスイッチの静電容量が変化しても基準信号が更新されないため、スイッチを操作する以前の基準信号を保持することができ、異なるスイッチ間の連続操作による操作性の低下を防止できる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載のタッチパネルにおいて前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されるスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時は基準信号を増加更新し、記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時は、基準信号を減少更新することで、スイッチ操作をする過程における指の接近による静電容量の変化を考慮した基準信号の更新をすることができ、操作性の低下を防止できる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載のタッチパネルにおいて前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して小さい時、この一定時間内のスイッチ信号の最大値を基準信号として更新することで、一時的に伝播ノイズや重畳ノイズなどによって静電容量が使用環境の変化による静電容量の減少よりも減少した場合においても影響を受けないため、基準信号の更新精度を向上することができる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、請求項４に記載のタッチパネルにおいて前記基準信号記憶手段は、前記タッチセンサより出力されたスイッチ信号が記憶されている基準信号より一定時間継続して大きい時、この一定時間内のスイッチ信号の最小値を基準信号として更新することで、一時的に伝播ノイズや重畳ノイズなどによって静電容量が使用環境の変化による静電容量の増加よりも増加した場合においても影響を受けないため、基準信号の更新精度を向上することができる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載のタッチパネルにおいて前記タッチセンサより前回出力されたスイッチ信号を記憶する前回信号記憶手段を設け、前記基準信号記憶手段は、前記前回信号記憶手段に記憶されているスイッチ信号と今回出力されたスイッチ信号とを比較し、前回出力されたスイッチ信号よりも今回出力されたスイッチ信号の方が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、基準信号の更新対象となるスイッチ信号が継続しなくなったと判断することで、伝播ノイズや重畳ノイズなどによる急峻な静電容量の変化を特定でき、このノイズによる不安定なスイッチ信号の影響を受けずに基準信号を更新することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載のタッチパネルにおいて前記タッチセンサからのスイッチ信号が規程の値以上または規程の値よりも大きい時には無効なスイッチ信号とし、前記基準信号記憶手段は、基準信号を増加して更新するスイッチ信号が継続しなくなったと判断することで、請求項７の発明と同様の効果が得られる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載のタッチパネルにおいてタッチセンサが出力するスイッチ信号を２バイトのデータで構成し、更にスイッチ信号の大きさが通常１バイトとなるようにスイッチを構成し、前記タッチセンサの出力するスイッチ信号監視するスイッチ信号監視手段を設け、スイッチ信号の大きさが一定時間継続して２バイトとなるとき、前記スイッチ信号監視手段は前記タッチセンサの検出動作または出力されるスイッチ信号が異常であると判断し、タッチセンサの動作を初期化することで、タッチセンサの異常によるスイッチ操作不能の状態を自動的に解消でき、さらに一定時間を適切に設定することによりタッチセンサが異常となった場合でも、違和感なくスイッチ操作ができる。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段を設け、機器には、機器の遠隔操作が可能な遠隔操作機器より送信される信号を受信する受信手段を備え、前記基準信号記憶手段は、前記受信手段が受信した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することで、スイッチに使用者の指が近接または接触されていない状態で基準信号を更新することができる。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、機器を操作するためのスイッチと前記スイッチの静電容量を検出し、検出した静電容量に応じたスイッチ信号を出力するタッチセンサとを備えたタッチパネルにおいて、前記スイッチに人の指等が接触していない状態であると判断するための基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、機器には、機器の動作を所定の時間後に停止させるための切タイマを設け、前記切タイマにより機器の動作が停止した時のスイッチ信号を基に基準信号を更新することで、請求項１０の発明と同様の効果が得られる。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、請求項１０または１１に記載のタッチパネルにおいて前記基準信号記憶手段が基準値を更新する時には、一定期間のスイッチ信号の値を平均し、その平均値を基準信号として更新することで、誤差が少なくなりより精度を高めた基準信号の更新ができる。
【００３７】
請求項１３記載の発明は、請求項１０〜１２のいずれかに記載のタッチパネルにおいて前記基準信号記憶手段に記憶された基準信号と前記タッチセンサからのスイッチ信号とを比較し、その変化量が規程の値以上または規程の値より大きい時に、前記スイッチに人の指等が接触したと判定するスイッチ入力判定手段を設け、前記スイッチ入力判定手段により少なくとも２つ以上のスイッチに人の指等が接触している多重押しと判定されている時には、前記基準信号記憶手段は基準信号の更新を行わないことで、この不適切なスイッチ信号を基準信号として更新することなく、適切なスイッチ信号のみを基準信号として更新することができる。
【００３８】
請求項１４記載の発明は、請求項１〜９、１３のいずれかに記載のタッチパネルにおいて前記スイッチ入力判定手段により一定時間継続して多重押しまたは一定時間継続して同一のスイッチに人の指等が接触していると判断された時、前記スイッチが異常であることを表示する異常表示手段を設けたことで、スイッチ操作ができないことを使用者に容易に知らせることができる。
【００３９】
以下、本発明の実施形態について図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１〜図３おいて、スイッチ操作部１には機器（例えば送風機と照明を備えた換気装置）を動作させるための複数のスイッチが設けられており、その操作面には切スイッチ２ａ、弱スイッチ２ｂ、中スイッチ２ｃ、強スイッチ２ｄ、照明スイッチ２ｅそれぞれに対応したスイッチ枠と機能が表示されている。
【００４１】
また、スイッチ操作部１の操作面の背面にスイッチ枠と同等かそれ以上の大きさの電極３をそれぞれのスイッチに対応して設け、電極３は電極３の静電容量を検出するための検出回路４に接続され、ＩＣからなるタッチセンサ５はこの検出回路４を介してスイッチごとの静電容量を検出する。タッチセンサ５による静電容量の検出方法は、検出回路４を構成するコンデンサ（図示せず）に一度充電させ、その後充電された電荷を放電させて放電時間を計測することで行う。検出したこの計測値をマイクロコンピュータ内部に構成される基準信号記憶手段６やスイッチ入力判定手段７、前回信号記憶手段８およびスイッチ信号監視手段９へ出力する。基準信号記憶手段６にはスイッチに人の指が触れていない状態であると判断するための基準信号がスイッチごとに記憶されており、スイッチ入力判定手段７はスイッチごとにこの基準信号とスイッチ信号を比較してスイッチへの指の接触の有無を判断する。更に、基準信号記憶手段６は、スイッチ入力判定手段７によりスイッチに指が触れていないと判断されている時のスイッチ信号を基に基準信号を更新するように構成する。前回信号記憶手段８は、まずタッチセンサ５より出力されたスイッチ信号を現在信号として記憶し、新たなスイッチ信号が出力されるとこの記憶していた現在信号を前回信号として記憶する。スイッチ信号監視手段９は、タッチセンサ５より出力される信号を監視し、異常を検出するとタッチセンサ５をリセットする。
【００４２】
図４および図５にタッチセンサ５により検出されるスイッチ信号の変化を示す。図４にはスイッチが押された場合、もしくは指が近づいた際のスイッチ信号の変化を示し、図５（ａ）には周辺温度が上昇した場合のスイッチ信号の変化を示し、図５（ｂ）には周辺温度が低下した場合のスイッチ信号の変化を示す。
【００４３】
ここでは、スイッチ操作部１の操作面が操作されると静電容量が変化し、放電時間が短くなることでスイッチ信号も減少する。また、周辺の温度が上昇するとスイッチ信号は減少し、低下すると増加する構成となっている。
【００４４】
まずスイッチが押された場合、もしくは指が近づいた際にはスイッチ信号が減少し、スイッチ信号が基準信号ｓ０に対してΔｓ以上減少する。スイッチ入力判定手段７は、スイッチ信号のΔｓ以上の減少があると人の指が触れたと判断し、かつ時間ｔ１以上継続した場合にスイッチ操作を確定する。スイッチを連続して操作した場合の操作性を向上させるためにも、ｔ１は０．０５〜０．１秒程度が望ましい。
【００４５】
なお、スイッチ入力判定手段７がスイッチに人の指が触れたと判断するための基準信号に対する変化量をΔｓ以上としたが、Δｓより大きい場合にスイッチに人の指が触れたと判断してもよい。
【００４６】
周辺温度が上昇した場合は、図５（ａ）に示すようにスイッチが押された場合に比べて非常に緩やかに減少するため、スイッチに人の指が触れていない状態であると判断される。逆に、周辺温度が低下した場合においては、図５（ｂ）に示すように増加するためスイッチに人の指が触れていない状態であると判断されることは言うまでもない。
【００４７】
上記構成において、基準信号とスイッチ信号との差がΔｓ以内であれば自動で基準信号が更新されていくこととなる。例えばタッチパネルの動作電圧５Ｖ程度を印加し、検出回路４が安定する約０．５秒後から一定期間（例えば約０．５秒間）のスイッチ信号を平均化し、この平均化されたスイッチ信号を基準信号の初期値に設定することでスイッチ信号との差がΔｓ以内になり、その後はスイッチ信号に基づいて更新されていくこととなる。
【００４８】
このように本発明では、適切に基準信号の初期値を設定することで面倒な初期設定操作をする必要がなくなる。また、スイッチ入力判定手段７によるスイッチへの接触を基準信号からの変化量で判断することで、周辺温度の変化によるスイッチの静電容量の変化がスイッチに人の指が触れていない状態であると判断されることとなり、周辺温度の変化に追従して基準信号を更新することができ、操作性を損なうことなくスイッチ操作が確実に行えることとなる。また、スイッチごとに独立して基準信号を記憶し更新することで、それぞれのスイッチの静電容量が異なっても安定したスイッチ操作ができる。
【００４９】
また、図６に示すように、例えば中スイッチ２ｃを操作する際に中スイッチ２ｃの中心から離れ、隣接する弱スイッチ２ｂ寄りに接触した場合、中スイッチ２ｃのスイッチ信号の変化は曲線１０ａのようになり変化量がΔｓ以上となるため、スイッチ入力判定手段７によりスイッチ操作が確定される。しかしながらスイッチの中心から離れた箇所に接触した影響により、隣接する弱スイッチ２ｂのスイッチ信号も曲線１０ｂのように変化するので、スイッチ入力判定手段７により少なくとも１つ以上のスイッチに触れたと判断されたときには、基準信号記憶手段６は、全てのスイッチの基準信号の更新を行わないようにすることもできる。
【００５０】
このように、スイッチを操作する以前の基準信号を保持することができるので、スイッチの中心から離れた箇所に接触した場合や異なるスイッチ間を連続操作した場合でもスイッチの操作性が低下することを防止できる。
【００５１】
また、図７に示すように、ゆっくりとスイッチを操作した場合は、スイッチ信号はゆっくりと減少していき、スイッチ操作面に触れるとｓ０−Δｓ以下となる。スイッチ操作面に触れるまで、スイッチ入力判定手段７はスイッチに触れていないと判断するため、基準信号記憶手段６は、ゆっくりとスイッチが操作された場合と周辺環境が変化した場合を区別するための時間ｔ２以上継続して現在の基準信号よりスイッチ信号が小さくなった時に基準信号を更新することもできる。なお、ゆっくりとスイッチが操作された場合と周辺環境が変化した場合を区別するためにｔ２は０．５秒程度以上とすることが望ましい。
【００５２】
このように、スイッチがゆっくり押された場合のスイッチ信号の変化を考慮して基準信号を更新するので、スイッチがゆっくり押されたことによって基準信号が低下し、操作性が低下することを防止できる。
【００５３】
なお、スイッチを操作する際のスイッチ信号の変化が減少した場合について示したが、スイッチを操作することでスイッチ信号が増加するように構成した場合についても、スイッチがゆっくり押された場合のスイッチ信号の変化を考慮して基準信号より時間ｔ２以上継続して大きくなった時に基準信号を更新するようにしてもその作用効果に変わりはない。
【００５４】
また、図８に示すように、外来ノイズによる影響を受けてスイッチの静電容量は変化し、それに伴ってスイッチ信号も不安定となる。外来ノイズによるスイッチ信号の変化量は周辺温度の変化によるスイッチ信号の変化量よりも大きいため、基準信号記憶手段６は、時間ｔ２以上継続して記憶している基準信号よりもスイッチ信号が小さくなった場合には時間ｔ２期間内の最大値を基準信号として更新し、時間ｔ２以上継続して記憶している基準信号よりもスイッチ信号が大きくなった場合には時間ｔ２期間内の最小値を基準信号として更新することもできる。
【００５５】
このように、一定期間内のスイッチ信号を適切に選択して基準信号を更新することにより外来ノイズによる影響を受けないため、基準信号の更新精度を向上することができる。
【００５６】
また、図９に示すように、基準信号記憶手段６は、前回信号記憶手段８に記憶されている前回信号と新たにタッチセンサ５より出力された現在信号とを比較し、前回信号よりも現在信号の差が例えばΔｓの３倍以上の場合には、現在信号は外来ノイズの影響を受けた無効なスイッチ信号であると判断することもできる。また、タッチセンサ５より出力されたスイッチ信号がｓ１以上の場合には、このスイッチ信号は外来ノイズの影響を受けた無効なスイッチ信号であると判断することもできる。ここでは、無効なスイッチ信号と判断するための閾値として、前回信号と現在信号の差をΔｓの３倍以上またはスイッチ信号の値をｓ１以上としたが、前回信号と現在信号の差がΔｓの３倍より大きいまたはスイッチ信号の値がｓ１より大きいとしてもその作用効果に変わりはない。
【００５７】
このように、無効なスイッチ信号を特定し、更に無効なスイッチ信号が除去された後より更新動作を再開することもでき、外来ノイズによる不安定なスイッチ信号の影響を極力抑えて基準信号を更新することができる。
【００５８】
また、タッチセンサ５はスイッチ信号を２バイトのデータで出力し、通常時のスイッチ信号の大きさは１バイトとなるようにスイッチを構成する。スイッチ信号監視手段９はスイッチ信号の大きさが２バイトであるときには異常であるとし、一定時間継続するとタッチセンサ５の動作を初期化するためにリセットする。その他の構成は同様である。
【００５９】
上記構成における、スイッチ信号監視手段９によるタッチセンサ５の異常検出とリセット動作を行う監視動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
タッチセンサ５よりスイッチ信号が出力されると同時にステップ１でスイッチ信号を取り込み、ステップ２で取り込んだスイッチ信号の大きさが２バイトであるか否かを判断し、１バイトであれば正常であるとして、ステップ３で異常時間のカウントを停止して監視動作を終了する。
【００６１】
２バイトであればタッチセンサ５の検出動作または出力されたスイッチ信号が異常であるとしてステップ４へ移行し、ステップ４で異常時間のカウントがされていない場合には、ステップ５で異常時間のカウントを開始して監視動作を終了する。
【００６２】
異常時間のカウントがされていた場合は、ステップ６で異常が所定時間（例えば０．５秒）継続されているか否かを問い、カウント値が所定時間未満であれば監視動作を終了する。
【００６３】
異常時間のカウント値が所定時間以上であれば、ステップ７でタッチセンサ５のリセット動作を行い、監視動作を終了する。
【００６４】
このように、スイッチ信号監視手段９によりタッチセンサ５やスイッチ信号の異常を検出しタッチセンサ５の動作を初期化することで、スイッチ操作が不能な状態を自動で解消でき、異常時間を違和感なくスイッチ操作が可能な約０．５秒に設定することで利便性が向上する。
【００６５】
（実施の形態２）
本発明が適用される機器の構成について換気装置を例にして図１１〜図１３に示す。
【００６６】
換気装置１１は内部に調理時に発生する油煙等を屋外に排出する送風機１２と、換気装置１１の下方を照射する照明１３を設け、送風機１２の吐出口に接続されたダクトを介して屋外と連通している。
【００６７】
また、換気装置１１の前面にスイッチ操作部１を設け、スイッチ操作部１には送風機１２や照明１３を動作させるための複数のスイッチが設けられており、スイッチ入力判定手段７によりスイッチ操作が確定されると、制御手段１４は操作の確定されたスイッチに応じて送風機１２や照明１３を制御する。切スイッチ２ａを操作すると送風機１２は運転を停止し、弱スイッチ２ｂまたは中スイッチ２ｃまたは強スイッチ２ｄを操作すると送風機１２は弱運転または中運転または強運転を行い、照明スイッチ２ｅを操作すると照明１３の点灯または消灯を行うことができる。また、送風機１２の運転中に切スイッチ２ａを操作すると制御手段１４は、所定時間（例えば３分程度）弱運転を行った後に送風機１２を停止させるための切タイマ１５を動作させる。
【００６８】
スイッチ操作部１の下方には換気装置１１を遠隔操作可能な遠隔操作機器１６の送信手段１７より送信される信号を受信する受信手段１８を設ける。遠隔操作機器１６には、スイッチ操作部１に設けられた複数のスイッチと同じ機能を有する遠隔操作スイッチ部１９を設ける。制御手段１４は受信手段１８が遠隔操作機器１６からの信号を受信すると、受信した信号に応じて換気装置１１を制御する。これにより、換気装置１１を遠隔操作制御することとなる。遠隔操作機器１６としては、遠隔操作ができればよく、例えば、赤外線リモコンなどがある。送信手段１７としては、送信できればよく、例えば、赤外線ＬＥＤなどがある。受信手段１８としては、受信できればよく、例えば、赤外線受光素子などがある。
【００６９】
受信手段１８が遠隔操作機器１６からの信号を受信した場合、または切タイマ１５がタイムアップし制御手段１４が送風機１２を停止する場合、制御手段１４は基準信号記憶手段６へ基準信号を更新するように指示し、基準信号記憶手段６はスイッチ信号を基に基準信号を更新するように構成する。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００７０】
上記構成において、例えば送風機１２の運転中に遠隔操作機器１６の遠隔操作切スイッチ２０を操作することにより遠隔操作機器１６の送信手段１７より送風機１２を停止させる信号が送信され、その信号を受信手段１８が受信すると制御手段１４は送風機１２を弱運転するとともに切タイマ１５を動作させ、基準信号記憶手段６へ基準信号を更新するように指示し、基準信号記憶手段６は基準信号の更新動作を開始する。基準信号記憶手段６は、一定期間（例えば約０．５秒程度）のスイッチ信号を平均し、その平均値を基準信号として更新する。所定時間経過後、切タイマ１５がタイムアップすると制御手段１４は送風機１２を停止し、基準信号記憶手段６へ基準信号を更新するように指示し、基準信号記憶手段６は基準信号の更新動作を開始する。更新動作は、受信手段１８が信号を受信した時と同様であるため説明は省略する。
【００７１】
なお、遠隔操作機器１６による操作で送風機１２を停止する場合を例にして説明したが、遠隔操作機器１６による操作で送風機１２を弱運転または中運転または強運転または照明１３を点灯、消灯する場合においても同様であり、換気装置１１本体の切スイッチ２ａを操作することで動作する切タイマ１５により送風機１２が停止した場合においても同様である。
【００７２】
このように、受信手段１８が信号を受信したことや切タイマ１５がアップしたことでスイッチに使用者の指が接触されていない状態であることが推定でき、基準信号の更新を行うことができる。また、一定期間のスイッチ信号の平均値を基準信号として更新することで、誤差が少なくなりより精度の高い基準信号を更新することができる。
【００７３】
また、受信手段１８が遠隔操作機器１６からの信号を受信した時、または切タイマ１５がタイムアップして送風機１２が停止した時にスイッチ入力判定手段７により少なくとも２つ以上のスイッチに人の指等が接触している多重押しと判定されている場合には、基準信号の更新動作を開始しないように構成する。その他の構成は同様である。
【００７４】
このように、スイッチ入力判定手段７により多重押しと判定されている場合には、基準信号を更新しないようにすることで、例えばスイッチ操作部１を掃除した際の水分や洗剤が付着したままとなると、スイッチ間の静電容量が結合して多重押しと同様な状態となるが、使用者がそのことに気付かずに遠隔操作機器１６を操作しても、スイッチ間の静電容量の結合によって減少したスイッチ信号を基準信号として更新しないので、適切なスイッチ信号のみを基準信号として更新することができる。
【００７５】
また、図１４に示すようにスイッチ操作ができない状態であることを表示するために切スイッチ２ａの背面に発光ダイオードからなる異常表示手段２１を設け、切スイッチ２ａを透過して表示可能な構成とする。例えば、スイッチ入力判定手段７により一定時間（例えばスイッチが長めに押された時と区別可能な５秒程度）継続して多重押しまたは同一のスイッチが押されていると判断された時には、スイッチに水分や洗剤などが付着しておこる静電容量の変化であると推定し、制御手段１４が異常表示手段２１に点滅表示させることで使用者にスイッチ操作ができない状態であることを知らせることができる。
【００７６】
このように、スイッチの異常表示を行うことで、スイッチ操作ができないことを使用者に容易に知らせることができる。
【００７７】
なお、実施の形態２では換気装置を例に説明したが、これに限定されるものではなく、遠隔操作機器や切タイマのうち少なくとも１つを備えた調理機器や空調機器、家電機器、ＡＶ機器などの電気機器であれば同様の作用効果を奏するものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明にかかるタッチパネルは、スイッチを押していない時の静電容量を基準として、その静電容量からの変化量でスイッチへの接触を判断し、スイッチ操作が押されていないときにこの基準を自動更新することでタッチパネルの操作性を向上していることから、静電容量の変化でスイッチ入力を行うタッチパネルを有する電気機器全般について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１のタッチパネルのスイッチ操作部の正面図
【図２】同タッチパネルのスイッチ操作部の断面階層図
【図３】同タッチパネルの構成を示すブロック図
【図４】同タッチパネルにおけるスイッチを操作した場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図５】同タッチパネルの周辺温度が変化した場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図６】同タッチパネルにおけるスイッチの中心から離れた箇所を操作した場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図７】同タッチパネルにおけるスイッチをゆっくり操作した場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図８】同タッチパネルが外来ノイズの影響を受けた場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図９】同タッチパネルが急峻な外来ノイズの影響を受けた場合のスイッチ信号の変化を示す図
【図１０】同タッチパネルのスイッチ信号の監視動作を説明するためのフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態２のタッチパネルを備えた換気装置の正面図
【図１２】同換気装置の遠隔操作機器の正面図
【図１３】同換気装置および換気装置の遠隔操作機器の構成を示すブロック図
【図１４】同スイッチの異常表示を示す図
【図１５】従来のタッチパネルを示す図
【符号の説明】
【００８０】
２ａ  切スイッチ
２ｂ  弱スイッチ
２ｃ  中スイッチ
２ｄ  強スイッチ
２ｅ  照明スイッチ
５    タッチセンサ
６    基準信号記憶手段
７    スイッチ入力判定手段
８    前回信号記憶手段
９    スイッチ信号監視手段
１５  切タイマ
１６  遠隔操作機器
１８  受信手段
２１  異常表示手段
【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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【図１５】
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