(57)【要約】【課題】曲面特有の指操作を少ない計算処理量で特定可能な車両用静電タッチパネルを提供する。【解決手段】空調パネル１（車両用静電タッチパネル）は、静電容量方式の静電スイッチ部１０を有する操作パネル２と、操作パネル制御部３とを備える。空調パネル１は、円形状の横断面を有する凹状又は凸状の曲面に形成された操作面２ａと、操作者の指が操作面２ａに触れたことを静電容量の変化量に応じて検出する複数の電極１６とを備える。各電極１６は、操作面２ａの中央部から外周部へとわたる領域にて該操作面２ａに沿って径方向に延び出すか、該操作面２ａに沿って周方向に延び出すかの少なくともいずれかの態様で配置される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の指の位置又は動きを検出し、その指の位置又は動きに応じて車載機器の所定機能を設定する車両用静電タッチパネルであって、
円形状の横断面を有する凹状又は凸状の曲面に形成された操作面と、操作者の指が該操作面に触れたことを静電容量の変化量に応じて検出する複数の電極とを備え、
前記各電極は、前記操作面の中央部から外周部へとわたる領域にて該操作面に沿って径方向に延び出すか、該操作面に沿って周方向に延び出すかの少なくともいずれかの態様で配置されることを特徴とする車両用静電タッチパネル。
【請求項２】
前記各電極は、前記操作面に沿って径方向に延び出すとともに、前記操作面の周方向にて等角度間隔で配置される請求項１に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項３】
前記各電極は、前記操作面に沿って周方向に延び出すとともに、前記操作面の中央部から外周部へと向かうに従って段階的に拡径する同心円状に配置される請求項１に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項４】
前記各電極は、前記操作面の中央部から外周部へと連続する曲線状の形態で延び出すように配置される請求項２に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項５】
前記各電極は、前記操作面の中央部側の端部を通る各半径、及び前記操作面の任意の円周と鋭角に交わるように配置される請求項４に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項６】
前記操作面の中央部には、前記各電極とは別個に専用の電極が配置される請求項１ないし５のいずれか１項に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項７】
前記各電極は、同心円状に配置された同じ円環領域に属するもの同士に共通のアドレスが付与され、該各電極と該アドレスとにより、操作者の指が前記操作面に触れたときの指接触位置が特定可能とされている請求項４ないし６のいずれか１項に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項８】
前記車両用静電タッチパネルは、前記操作面の所定位置に予め定められているスイッチに沿って指が移動したとき該スイッチに対応する制御を実行する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記各電極の静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算する計算手段と、
前記計算した差異のいずれかが、指の接触による静電容量変化量を規定する閾値以上であるか否かを判定する指接触判定手段と、
前記指接触判定手段により前記計算した差異のいずれかが前記閾値以上であると判定されたとき、前記計算した差異が最大又は最小となった電極を特定する特定手段と、を含んで構成され、
前記特定手段により特定された電極に基づいて、前記スイッチの操作を特定するものである請求項７に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項９】
前記制御手段は、前記指接触判定手段により前記計算した差異のいずれかが前記閾値以上であると判定されたとき、該差異の変化に基づいて指の移動方向を算定する算定手段を備える請求項８に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項１０】
前記スイッチは、前記アドレスが同じとなるように前記操作面の周方向に沿って設けられ、前記制御手段は、前記差異が生じた電極の前記アドレスが同じであることを条件として、前記スイッチ上で操作が繰り返し実行されていることを判定するスイッチ動作判定手段を備える請求項８又は９に記載の車両用静電タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用静電タッチパネルに関し、特に静電容量の変化を計測する電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナビゲーションシステム、空調装置、オーディオシステム等の車載機器を制御するために、操作者の指の位置又は動きを検出し、その指の位置又は動きに応じて車載機器の所定機能を設定する車両用静電タッチパネルが採用されている。この種の車両用静電タッチパネルにおいて、円形状の横断面を有する凹状又は凸状の曲面に形成された操作面を備えたものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような曲面に沿った操作を検出するために静電容量を測定するようにした電極として、下記特許文献１では、図２０に示すように、上側基板１０１に複数の線状の電極１０２が平面視で互いに平行に配置され、下側基板１０３に複数の線状の電極１０４が平面視で互いに平行に配置され、各基板１０１、１０３が絶縁状態で相互に組み合わされる態様のものが採用されている。なお、下記特許文献２には、電極について開示がされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０９１３６０号公報
【特許文献２】特開２００７−２７９８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された車両用静電タッチパネルでは、平面状に形成された操作面と同様、交差する態様の電極が採用されているため、このような電極では曲面特有の指操作による座標入力には適していないという問題があった。すなわち、曲面特有の指操作としては、例えば図２１に示すように、凸状の操作面１００の頂上部から水平な基準面へ、あるいはこれとは逆に水平な基準面から操作曲１００の頂上部へと向かう上下動作や、例えば図２２に示すように、操作面１００の任意の円周に沿った回転動作があるが、これらの動作を平面座標を基準とした座標入力により特定することが困難であり、各動作を抽出するためには複雑な計算処理が必要であった。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、曲面特有の指操作を少ない計算処理量で特定可能な車両用静電タッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、操作者の指の位置又は動きを検出し、その指の位置又は動きに応じて車載機器の所定機能を設定する車両用静電タッチパネルであって、円形状の横断面を有する凹状又は凸状の曲面に形成された操作面と、操作者の指が該操作面に触れたことを静電容量の変化に応じて検出する複数の電極とを備え、
各電極は、操作面の中央部から外周部へとわたる領域にて該操作面に沿って径方向に延び出すか、該操作面に沿って周方向に延び出すかの少なくともいずれかの態様で配置されることを特徴とする。ここで、「円形状の横断面」とは、横断面が真円であることまでを要求する意ではなく、長軸及び短軸を有する楕円を含む意である。
【０００７】
本発明の車両用静電タッチパネルでは、各電極が操作面の中央部から外周部へとわたる領域にて該操作面に沿って径方向に延び出すか、該操作面に沿って周方向に延び出すかの少なくともいずれかの態様で配置される。例えば、各電極が操作面の中央部から外周部へとわたる領域にて該操作面に沿って径方向に延び出す態様で配置される場合には、各電極が延び出す方向と垂直な方向、すなわち周方向の指操作を的確に特定することが可能となる。また、各電極が操作面に沿って周方向に延び出す態様で配置される場合には、各電極が延び出す方向と垂直な方向、すなわち径方向の指操作を的確に特定することが可能となる。特に、各電極が操作面の中央部から外周部へと延び出す態様に加えて、操作面の周方向に延び出す態様で配置される場合には、図２１、図２２に示した各基本動作を組み合わせた指操作をも的確に特定できるようになる。
【０００８】
この場合、各電極は、操作面に沿って径方向に延び出す場合には、操作面の周方向にて等角度間隔で配置されると好適であり、操作面に沿って周方向に延び出す場合には、操作面の中央部から外周部へと向かうに従って段階的に拡径する同心円状に配置されると好適である。ここで、「等角度間隔」とは、角度間隔が完全に一致することまでを要求する意ではなく、５〜２０°程度ずれる場合を含む意である。また、「段階的に拡径する」とは、増大量が均等である場合に限らず、不均等である場合を含む意である。また、「同心円状」とは、中心が完全に一致することまでを要求する意ではなく、相互に交わらない程度に中心が不一致となる場合を含む意である。
【０００９】
各電極が操作面の周方向にて等角度間隔で配置、すなわち各電極が円周を均等に分割するように配置される場合には、操作面上での任意の円周に沿った指操作を的確に検出することができる。また、各電極が段階的に拡径する同心円状に配置、すなわち各電極が操作面の中央部から外周部に向かって次第に大径となるように順次配置される場合には、操作面に沿った中央部から外周部へ向かう指操作、あるいは操作面に沿った外周部から中央部へ向かう指操作を的確に検出することができる。
【００１０】
また、各電極は、操作面の中央部から外周部へと連続する曲線状の形態で延び出すように配置されるとよい。これによれば、上下動作（径方向）と回転動作（周方向）からなる指の基本動作（図２１，２２参照）に対して電極の配置個数を密に設定しやすくなるため、指操作を正確に検出することが可能となる。なお、各電極は、操作面の中央部から外周部へと直線状又は曲線状の形態で連続的又は断続的に延び出すように配置される構成としてもよい。
【００１１】
この場合、各電極は、操作面の中央部側の端部を通る各半径、及び操作面の任意の円周と鋭角に交わるように配置されると好適である。具体的には、各電極が、例えばインボリュート曲線、クロソイド曲線等の連続する曲線状に形成されるのが望ましい。これによれば、上記各基本動作により指が各電極を斜めに横切りやすくなるので、各電極の実効的な表面積が増大し、静電容量の変化量が大きくなって、雑音に強い電極構成とすることができる。
【００１２】
また、操作面の中央部には、各電極とは別個に専用の電極が配置されると好適である。なお、専用の電極の形状としては、例えば円形や、円形を分割した扇形とすることができる。これによれば、スイッチ動作の態様（例えばポインティング）を良好に増やすことができる。
【００１３】
また、各電極は、同心円状に配置された同じ円環領域に属するもの同士に共通のアドレスが付与され、該各電極と該アドレスとにより、操作者の指が操作面に触れたときの指接触位置が特定可能とされているように構成することができる。
【００１４】
例えば図２２に示した基本動作（回転動作）がなされた場合、基本動作がなされたアドレスを固定した上で、各電極の静電容量変化量を一次元に並べ、同様に所定時間経過後の各電極の静電容量変化量を一次元に並べ、対応する前後の各電極の最大値の変化を捉えることにより、固定されたアドレス上を周回する指の移動速度を検出することができる。このように操作面上での指の動きを考慮に入れて、操作面上での座標を規定するアドレスが設定されているので、指の接触と動きを簡易に検出することが可能となる。
【００１５】
また、車両用静電タッチパネルは、操作面の所定位置に予め定められているスイッチに沿って指が移動したとき該スイッチに対応する制御を実行する制御手段を備え、制御手段は、各電極の静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算する計算手段と、計算した差異のいずれかが、指の接触による静電容量変化量を規定する閾値以上であるか否かを判定する指接触判定手段と、指接触判定手段により計算した差異のいずれかが閾値以上であると判定されたとき、計算した差異が最大又は最小となった電極を特定する特定手段と、を含んで構成され、特定手段により特定された電極に基づいて、スイッチの操作を特定するものであるように構成することができる。この場合、制御手段は、例えば指接触判定手段により計算した差異のいずれかが閾値以上であると判定されたとき、該差異の変化に基づいて指の移動方向を算定する算定手段を備える構成であると好適である。また、スイッチが、アドレスが同じとなるように操作面の周方向に沿って設けられている場合において、制御手段は、差異が生じた電極のアドレスが同じであることを条件として、スイッチ上で操作が繰り返し実行されていることを判定するスイッチ動作判定手段を備える構成であると好適である。
【００１６】
本発明では、制御手段により、各電極の静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異が計算され、その計算された差異のいずれかが、指の接触による静電容量変化量を規定する閾値以上であるか否かが判定され、計算された差異のいずれかが閾値以上であると判定されたとき、差異が最大又は最小となった電極が特定され、その特定された電極に基づいて操作者によるスイッチ動作が特定される。したがって、スイッチの操作が上記した基本動作となるように予め設定しておくことで、計算された差異に基づいて電極を一義的に特定できるようになるため、スイッチの操作を簡易に特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の車両用静電タッチパネルの一例を概略的に示すブロック図。
【図２】図１の操作パネルの断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る電極を示す正面図。
【図４】本発明の実施例２に係る電極を示す正面図。
【図５】本発明の実施例３に係る電極を示す正面図。
【図６】本発明の実施例４に係る電極を示す正面図。
【図７】図６に示した電極にアドレスを付与する場合の説明図。
【図８Ａ】図７に示した操作面上にて指を径方向に移動させた場合の説明図。
【図８Ｂ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｃ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｄ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｅ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｆ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｇ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｈ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｉ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｊ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｋ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図８Ｌ】図８Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ａ】図７に示した操作面上にて指を周方向に移動させた場合の説明図。
【図９Ｂ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ｃ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ｄ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ｅ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ｆ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図９Ｇ】図９Ａに示した指の移動時において、各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ａ】図９Ａに対応し、従来の電極配置とされた操作面上にて指を周方向に移動させた場合の説明図。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｅ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｆ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｇ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｈ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｉ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１０Ｊ】図１０Ａに示した指の移動時において各電極の静電容量が変化する状態を示す説明図。
【図１１】図７の電極配置とされた操作面上に設定されるスイッチの一例を示す説明図。
【図１２】図１の操作パネル制御部によって実行されるスイッチ対応制御プログラムを示すフローチャート。
【図１３】図１２のＳ１で実行される電極静電容量変化量入力プログラムを示すフローチャート。
【図１４】図１２のＳ２で実行される指接触判定プログラムを示すフローチャート。
【図１５】図１２のＳ３で実行される指接触スイッチ判定プログラムを示すフローチャート。
【図１６】図１２のＳ４で実行される指接触スイッチ差異判定プログラムを示すフローチャート。
【図１７】図１１に示した各スイッチと、各電極及びアドレスとの対応関係を規定するマップを示す説明図。
【図１８】従来の電極に設定されるスイッチの一例を示す説明図。
【図１９】図１８に示した各スイッチと、各電極との対応関係を規定するマップを示す説明図。
【図２０】従来の電極形状を示す斜視図。
【図２１】図２０の操作パネルの断面図を示すとともに、操作面上での基本動作（上下動作）を示す説明図。
【図２２】図２０の操作パネルにおいて、操作面上での基本動作（回転動作）を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係る車両用静電タッチパネルを採用した空調パネル１を示したものである。空調パネル１は、車載機器としてのエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット５（空調装置）及び圧縮機６（冷却装置）における所定の機能を設定するものであり、操作パネル２及び操作パネル制御部３を含んで構成され、操作パネル２の操作に応じた出力信号を操作パネル制御部３を介してエアコン（Ａ／Ｃ）制御部４に送信する。
【００２０】
操作パネル制御部３は、ＣＰＵをはじめとするＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品としており、ＲＯＭ等に記憶されている、後述するスイッチ対応制御プログラム等（図１２〜図１６参照）を繰り返し実行する。
【００２１】
操作パネル２の操作面２ａは、図２に示すように、中心線周りに円形状の横断面を有する凹状の曲面に形成されている。なお、操作面２ａの形状は、凹状の曲面に限らず、中心線周りに円形状の横断面を有する凸状の曲面に形成されたものでもよい（図２１参照）。操作面２ａの裏面側には、静電容量方式の静電スイッチ部１０が設けられている。静電スイッチ部１０は、フレキシブル基板等の基板１１の表面に、所定パターンの複数の電極１２（図３参照）と絶縁カバー１３とがこの順に積層配置して構成されている。
【００２２】
各電極１２は、図３に示すように、平面視にて紡錘形状をなし、操作面２ａの中央部から外周部へとわたる領域にて操作面２ａに沿って径方向に延び出すとともに、操作面２ａの周方向にて等角度間隔（等間隔）、すなわち各電極１２が任意の円周を均等に分割するように半径方向に配置されている。また、操作面２ａの中心部には、各電極１２とは別個に専用の電極１５が配置されている。なお、図３では電極１２の一部が省略して示されている。
【００２３】
各電極１２が等角度間隔あるいは等間隔で配置されることにより、操作面２ａ上での任意の円周に沿った指操作（指の動き）を的確に検出することができる。また、操作面２ａの中心部に電極１５が配置されることにより、その中心部でのポインティング動作（押圧動作）を的確に検出することもできる。なお、各電極１２の形状は紡錘形状に限らず、幅長がほぼ等しい直線状としてもよい。また、電極１５は適宜省略可能である。
【実施例２】
【００２４】
この実施例２において、各電極１４は、図４に示すように、平面視にて円環状（ドーナツ状）をなし、操作面２ａの中央部から外周部へと向かうに従って段階的に拡径する同心円状に配置、すなわち各電極１４が操作面２ａの中央部から外周部に向かって次第に大径となるように順次配置されている。また、操作面２ａの中心部には、各電極１４とは別個に専用の電極１５が配置されている。なお、図４では電極１４の一部が省略して示されている。
【００２５】
各電極１４が段階的に拡径する同心円状に配置されることにより、操作面２ａに沿って中央部から外周部へ向かう指操作、あるいは操作面２ａに沿って外周部から中央部へ向かう指操作を的確に検出することができる。また、操作面２ａの中心部に電極１５が配置されることにより、その中心部でのポインティング動作（押圧動作）を的確に検出することもできる。なお、実施例１と同様、電極１５は適宜省略可能である。
【実施例３】
【００２６】
実施例３は、図５に示すように、実施例１と実施例２を組み合わせたものである。この実施例３によれば、操作面２ａ上での任意の円周に沿った指操作に加えて、操作面２ａに沿って中央部から外周部へ向かう指操作、あるいは操作面２ａに沿って外周部から中央部へ向かう指操作を的確に検出することができる。また、操作面２ａの中心部でのポインティング動作（押圧動作）を的確に検出することもできる。なお、実施例１等と同様、電極１５は適宜省略可能である。
【実施例４】
【００２７】
実施例４は、実施例３で用いた各電極１２及び各電極１４に代えて、図６に示すうように、各電極１２，１４を組み合わせたものと同等の機能を発揮し得る電極１６を採用したものである。操作面２ａの中心部には、上記実施例１等と同様、各電極１６とは別個に専用の電極１５が配置されている。なお、図６では電極１６の一部が省略して示されている。
【００２８】
各電極１６は、操作面２ａの中央部から外周部へと曲線状の形態で延び出すように配置されている。より具体的に言えば、各電極１６は、例えばインボリュート曲線、クロソイド曲線等のように、操作面２ａの中央部側の端部を通る各半径Ｒ１、及び操作面２ａの任意の円周Ｃ１と鋭角に交わる曲線状に形成されている。
【００２９】
各電極１６が操作面２ａの中央部側の端部を通る各半径Ｒ１、及び操作面２ａ上の任意の円周と鋭角に交わるように配置されることにより、径方向への指の動きＦ１、及び周方向への指の動きＦ２（Ｆ１，Ｆ２は指の基本動作に相当）のそれぞれの場合において指が各電極１６を斜めに横切りやすくなる。このため、各電極１６の実効的な表面積が増大し、静電容量の変化量が大きくなって、雑音に強い電極構成とすることができる。なお、実施例１等と同様、電極１５は適宜省略可能である。
【００３０】
図７は、図６に示した各電極１６をそれぞれ電極Ａ０〜ＡＭ（Ｍは所定の整数）とし、かつ、操作面２ａを同心円状に配置された複数の円環領域に分割して、同じ円環領域に属するもの同士に共通のアドレスＢ０〜ＢＮ（Ｎは所定の整数、図７ではＮ＝５の場合を例示）が付与されるように設定したものである。
【００３１】
これにより、電極Ａ０は、アドレスＢ０〜ＢＮを用いることで、例えば図７に示すように、その中心側の端部から外周側の端部へと向かうに従って（Ａ０，Ｂ０）、（Ａ０，Ｂ１）、（Ａ０，Ｂ２）、（Ａ０，Ｂ３）、（Ａ０，Ｂ４）、（Ａ０，Ｂ５）と表示することができる。他の電極Ａ１〜ＡＭについても同様である。換言すれば、アドレスＢ０〜ＢＮは、円環状に分割した各電極Ａ０〜ＡＭを新たな電極の集合体として統合したものとみなすことができる。
【００３２】
ここで、例えば図８Ａの矢印で示すように、電極接触前の指の移動タイミング（移動経過時間）をＴ０とし経過時間Ｔ１、Ｔ２を経て、電極との接触が終了する移動タイミングをＴ３とするように操作面２ａの中心部から径方向へ指を移動させると、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量は、図８Ｂ〜８Ｅに示すように移動タイミングＴ０〜Ｔ３とともに変化し、各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量は、図８Ｆ〜８Ｉに示すように移動タイミングＴ０〜Ｔ３とともに変化する。
【００３３】
図８Ｊ〜８Ｌは、図８Ｂ〜８Ｅに示した各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量の差異を示したものである。具体的に言えば、図８Ｊは、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおいて移動タイミングＴ１と一つ前の移動タイミングＴ０とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図８Ｋは、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおいて移動タイミングＴ２と一つ前の移動タイミングＴ１とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図８Ｌは、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおいて移動タイミングＴ３と一つ前の移動タイミングＴ２とで静電容量の変化量の差異を計算したものである。各電極Ａ０〜ＡＭにおいても、上記と同様にして、各移動タイミングと一つ前の移動タイミングとで静電容量の変化量の差異を計算することができる。
【００３４】
指の接触点については、静電容量の変化量の差異が最大になるアドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮ、すなわち移動タイミングＴ１ではアドレス（電極）Ｂ０であり（図８Ｊ参照）、移動タイミングＴ２ではアドレス（電極）Ｂ１であり（図８Ｋ参照）、移動タイミングＴ３ではアドレス（電極）Ｂ２である（図８Ｌ参照）。
【００３５】
指の移動方向については、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量の差異（図８Ｊ〜８Ｌ参照）に基づいて各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおける指の接触点の移動速度を計算し、各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量の差異に基づいて各電極Ａ０〜ＡＭにおける指の接触点の移動速度を計算し、両移動速度の比に基づいて決定することができる。これによれば、簡便に２次元の移動方向を求めることができる。この場合、各電極Ａ０〜ＡＭが曲線状に形成されていることから、指の移動方向の精度を高めるために補正値を使用することが考えられる。この補正値は、各電極Ａ０〜ＡＭの形状に対応して予め用意しておくことができる。
【００３６】
図９Ａは、操作面２ａ上の所定のアドレス（図９Ａではアドレス（電極）がＢ３の場合を例示）に沿って周方向へ指を回転移動させた場合を示したものである。各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量と移動タイミングＴ０〜Ｔ３との関係は、図９Ｂ〜９Ｅに示される通りである。図９Ｆは、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおいて移動タイミングＴ１と一つ前の移動タイミングＴ０とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図９Ｇは、図９Ｃ〜９Ｅに示した各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮにおいて移動タイミングＴ２と一つ前の移動タイミングＴ１とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、また移動タイミングＴ３と一つ前の移動タイミングＴ２とで静電容量の変化量の差異を計算したものである。
【００３７】
図９Ｆに示すように、指が操作面２ａに接触する最初の移動タイミングＴ１では、指の接触点における各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮでの静電容量の変化量の差異が大きくなるが、指が同じアドレス上を回転移動し始めた後の移動タイミングＴ２〜Ｔ３では、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量の差異が０あるいは所定の閾値以下となり、指が同じアドレス上を回転移動していることが容易に理解できる。この場合、各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量は、図８Ｆ〜図８Ｉの場合と同様に変化する。
【００３８】
図１０Ａは、電極Ｘ０〜ＸＭ（Ｍは所定の整数），Ｙ０〜ＹＮ（Ｎは所定の整数）がＸ−Ｙ軸に対応して配置された従来の場合において、図９Ａと同様に操作面２ａの周方向へ指を回転移動させた場合を示したものである。Ｙ軸方向の各電極Ｙ０〜ＹＮの静電容量の変化量は、図１０Ｂ〜１０Ｆに示すように移動タイミングＴ０〜Ｔ４とともに変化する。Ｘ軸方向の各電極Ｘ０〜ＸＭの静電容量の変化量も、Ｙ軸方向の各電極Ｙ０〜ＹＮの静電容量の変化量と同様、移動タイミングＴ０〜Ｔ４とともに変化する。
【００３９】
図１０Ｇは、各電極Ｙ０〜ＹＮにおいて移動タイミングＴ１と一つ前の移動タイミングＴ０とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図１０Ｈは、各電極Ｙ０〜ＹＮにおいて移動タイミングＴ２と一つ前の移動タイミングＴ１とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図１０Ｉは、各電極Ｙ０〜ＹＮにおいて移動タイミングＴ３と一つ前の移動タイミングＴ２とで静電容量の変化量の差異を計算したもの、図１０Ｊは、各電極Ｙ０〜ＹＮにおいて移動タイミングＴ４と一つ前の移動タイミングＴ３とで静電容量の変化量の差異を計算したものである。
【００４０】
移動タイミングＴ０〜Ｔ４に応じて静電容量変化量の差異の最大値（最小値）が変化し、例えば同じ移動タイミングＴ０〜Ｔ４で指を繰り返し回転移動させるような場合には、移動タイミングＴ２とＴ４とで、静電容量変化量の差異の最大値の移動方向が逆行するようになる。Ｘ軸方向の各電極Ｘ０〜ＸＭの静電容量の変化量の差異の最大値（最小値）も、Ｙ軸方向の各電極Ｙ０〜ＹＮの静電容量の変化量と同様、移動方向が逆行する。
【００４１】
つまり、図１０Ａに示した従来の電極Ｘ０〜ＸＭ，Ｙ０〜ＹＮを用いた場合において、指の移動が回転移動であることを判定するためには、Ｘ軸に対応する電極Ｘ０〜ＸＭと、Ｙ軸に対応するＹ０〜ＹＮとの両方について静電容量の変化量の差異の最大値（最小値）が移動タイミングの途中で逆行することを特定しなければならず、その回転移動の判定と同時に、指の移動方向についての計算及び判定を行う必要があり、移動判定のための計算処理が複雑であった。
【００４２】
これに対して本実施例４では、図９Ａ〜９Ｇで示したように、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量の差異が０あるいは所定の閾値以下となるため、各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量の差異から一義的に指の移動方向を判定することができ、移動判定のための計算処理が簡単になる。
【００４３】
図１１は、操作面２ａの任意の周方向に沿って、例えばスライド操作式のスイッチＡ，Ｂを設けた場合の一例を示したものである。この例では、スイッチＡ，Ｂがアドレス（電極）Ｂ３上の異なる領域に配置されている（例えば、中心を間に挟むような対向配置）。操作者がスイッチＡ，Ｂを操作したかどうか、すなわちスイッチＡ，Ｂに沿って指が移動したかどうかは、操作パネル制御部３による、図１２に示すスイッチ対応制御プログラムの実行によって判定され、その判定により特定されたスイッチＡ，Ｂに対応する制御が実行される。操作パネル制御部３が、本発明の制御手段、計算手段、指接触判定手段、特定手段、算定手段及びスイッチ動作判定手段に相当する。
【００４４】
図１２に示すスイッチ対応制御プログラムについて説明する。操作パネル制御部３は、イグニッションスイッチのオン等により、図１２のスイッチ対応制御プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。
【００４５】
操作パネル制御部３は、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮ及び各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量を入力する（Ｓ１）。具体的には、図１３のサブルーチンに示すように、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量の変化量をスキャンし、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮに応じて静電容量の変化量を加算して記憶するとともに（Ｓ１１，Ｓ１２）、各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量の変化量をスキャンし、各電極Ａ０〜ＡＭに応じて静電容量の変化量を加算して記憶する（Ｓ１１，Ｓ１３）。
【００４６】
Ｓ１の処理後、操作パネル制御部３は、指が操作面２ａに接触したかどうかを判定する（Ｓ２）。具体的には、図１４のサブルーチンに示すように、各アドレス（電極）Ｂ０〜ＢＮの静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算し（Ｓ２１、図９Ｂ〜９Ｅ参照）、同様に各電極Ａ０〜ＡＭの静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算する（Ｓ２２）。そして、静電容量変化量の差異が閾値以上である場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、図１２のＳ３に移行するが、静電容量変化量の差異が閾値未満である場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、図１２のＳ１に戻る。
【００４７】
Ｓ２の処理後、操作パネル制御部３は、指が接触したスイッチを判定する（Ｓ３）。具体的には、図１５のサブルーチンに示すように、静電容量変化量の差異が最大（最小）の電極を特定し（Ｓ３１、図８Ｆ〜８Ｌ、図９Ｇ，９Ｆ等参照）、特定された電極Ａ０〜ＡＭと所定時間前に指が接触した電極Ａ０〜ＡＭに基づいて指の移動方向を算定するとともに（Ｓ３２）、例えば図１７に示すような各スイッチＡ，Ｂの配置と電極Ａ０〜ＡＭとの対応関係を規定するマップを参照して指が接触したスイッチを特定する。
【００４８】
Ｓ３の処理後、操作パネル制御部３は、指が接触したスイッチに差異が生じたかどうか、すなわちスイッチの同一性が維持されているかどうかを判定する（Ｓ４）。具体的には、図１６のサブルーチンに示すように、電極Ａ０〜ＡＭの静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算する（Ｓ４１）。そして、差異が生じた電極Ａ０〜ＡＭのアドレス（電極）が同じ値に維持されていることを条件として（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、所定時間前に指の接触が特定されたスイッチと、現在指の接触が特定されたスイッチとが同一であると判定し、図１２のＳ５に移行する。一方、差異が生じた電極Ａ０〜ＡＭのアドレス（電極）が異なる場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、図１２のＳ１に戻る。
【００４９】
例えば、スイッチＡ，Ｂが制御量の強弱を変更するものである場合には、触れるスイッチを同じとして指の回転移動（スライド操作）を繰り返し行うことが多いと考えられ、図１２のＳ４の処理（図１６のＳ４１，Ｓ４２）により、このような機能が付与されたスイッチを良好に特定することができる。Ｓ４の処理後、操作パネル制御部３は、特定されたスイッチに対応した制御を実行するための制御信号をエアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０に出力する（Ｓ５）。
【００５０】
図１８は、電極Ｘ０〜ＸＭ，Ｙ０〜ＹＮがＸ−Ｙ軸に配置された従来例（図１０Ａに示したもの）において、図１１と同様の円弧状スイッチＡ，Ｂを設けた場合を示したものである。このような従来の電極配置では、図１９に示すような指が接触したと判定された電極Ｘ０〜ＸＭ，Ｙ０〜ＹＮの二次元の位置座標を用いて指が接触したスイッチを特定する必要がある。すなわち、指の接触に対応する二次元位置の移動の軌跡を追跡して判断する必要がある。この場合、指の回転移動の距離（中心から見た回転角度）が少ない場合には、図１０Ｈ，１０Ｊに示した場合とは異なり、Ｘ軸とＹ軸の両方に対して電極Ｘ０〜ＸＭ，Ｙ０〜ＹＮの静電容量の変化量が逆行しない場合が起こり得る。したがって、この場合には指の回転移動を判定することができない。
【００５１】
これに対し本実施例４では、図１７に示したように、円弧状スイッチＡ，Ｂのアドレス（電極）が予め定められているため、各電極Ａ０〜ＡＭの一次元位置のみの移動の軌跡を追跡すればよく、スイッチの特定が容易である。
【００５２】
以上の説明からも明らかなように、空調パネル１（車両用静電タッチパネル）は、操作面２ａの所定位置に予め定められているスイッチＡ，Ｂに沿って指が移動したとき該スイッチＡ，Ｂに対応する制御を実行する操作パネル制御部３（制御手段）を備えている。操作パネル制御部３は、図１２のＳ２（図１４のＳ２１，Ｓ２２）の処理を実行して各電極の静電容量変化量の現在値と所定時間前の値との差異を計算し、図１４のＳ２３の処理を実行して計算した差異のいずれかが、指の接触による静電容量変化量を規定する閾値以上であるか否かを判定し、計算した差異のいずれかが閾値以上であると判定したとき（図１４のＳ２３）、図１２のＳ３（図１５のＳ３１）の処理を実行して計算した差異が最大又は最小となった電極を特定し、その特定した電極に基づいてスイッチの操作を特定する。
【００５３】
これにより、スイッチ操作が上記した基本動作となるように予め設定しておくことで、計算された差異に基づいて電極を一義的に特定することができ、スイッチの操作を簡易に特定することができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、上記実施例４の場合において図１２のスイッチ対応制御プログラムを実行するように構成したが、上記実施例１〜３の場合にも、実施例４の場合と同様にして、図１２のスイッチ対応制御プログラムを実行するように構成することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  空調パネル（車両用静電タッチパネル）
２  操作パネル
２ａ  操作面
３  操作パネル制御部（制御手段、計算手段、指接触判定手段、特定手段、算定手段、スイッチ動作判定手段）
１０  静電スイッチ部
１２，１４，１５，１６  電極
Ａ０〜ＡＭ  電極
Ｂ０〜ＢＮ  アドレス（電極）
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図８Ｉ】
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【図８Ｊ】
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【図８Ｋ】
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【図８Ｌ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１０Ｉ】
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【図１０Ｊ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図９Ａ】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１８】
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