(57)【要約】【課題】操作パネルの誤動作等を防止し、操作パネルの操作性を良好に維持可能な車両用静電タッチパネルを提供する。【解決手段】車両用静電タッチパネル含んで構成される空調パネル１は、静電容量方式の静電スイッチ部６を有する操作パネル３と、静電スイッチ部６における静電容量の変化量の測定値が閾値以上となった場合に操作者の指が操作パネル３に接触したことを検出する接触検出部１１と、接触検出部１１に閾値を出力する操作パネル制御部１２とを備える。操作パネル制御部１２（肌水分関連情報取得手段、肌水分量推定手段、閾値決定手段）は、操作者の肌水分量に関連する肌水分関連情報を取得し、取得した肌水分関連情報に応じて操作者の肌水分量を推定し、推定した肌水分量に応じて閾値を決定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式の静電スイッチ部を有する操作パネルと、前記静電スイッチ部における静電容量の変化量の測定値が閾値以上となった場合に操作者の指が前記操作パネルに接触したことを検出する接触検出部とを備えた車両用静電タッチパネルであって、
操作者の肌水分量に関連する肌水分関連情報を取得する肌水分関連情報取得手段と、
前記肌水分関連情報取得手段が取得した肌水分関連情報に応じて操作者の肌水分量を推定する肌水分量推定手段と、
前記肌水分量推定手段が推定した肌水分量に応じて前記閾値を決定する閾値決定手段と、
を備えたことを特徴とする車両用静電タッチパネル。
【請求項２】
前記肌水分関連情報取得手段は、車室内の温度及び湿度、天候、車室外の温度及び湿度、車内に設けられた空調装置の稼動時間のうち少なくとも二種以上の情報を前記肌水分関連情報として取得する請求項１に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項３】
前記肌水分量推定手段は、前記肌水分関連情報に基づき操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に応じて変化する肌水分量との対応関係を規定する肌水分量推定テーブルを参照して、操作者の肌水分量を推定する請求項２に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項４】
前記肌水分量推定テーブルは、前記肌水分関連情報として取得された車室内湿度に対し、取得された降雨量に基づく車室内湿度の変化の大小を加味して肌水分量を算出する請求項３に記載の車両用静電タッチパネル。
【請求項５】
前記肌水分量推定テーブルは、前記肌水分関連情報として取得された車室内湿度に対し、取得された車室内温度の変化の大小を加味して肌水分量を算出する請求項３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、特にその静電タッチパネルにおけるタッチ操作性の判定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、静電容量方式の静電スイッチ部を有する操作パネルと、静電スイッチ部における静電容量の変化量の測定値が閾値以上となった場合に操作者の指が操作パネルに接触したこと（押したこと）を検出する接触検出部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２６９９６３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において、操作者の指が操作パネルに接触した場合の静電スイッチ部における静電容量の変化量の程度は、操作者の指の肌水分（表面湿度、潤い）に依存して異なるのが一般的である。特に、雨天等で湿度が高い場合と、空調制御により車室内が乾燥し湿度が低くなっている場合とでは、操作者の指が操作パネルに接触した場合の静電スイッチ部における静電容量の変化量の程度が大きく異なってくる。このことは、操作パネルの誤動作あるいは不動作の原因ともなり、ひいては操作パネルの操作性を不安定にするという問題があった。
【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、操作パネルの誤動作等を防止し、操作パネルの操作性を良好に維持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、静電容量方式の静電スイッチ部を有する操作パネルと、静電スイッチ部における静電容量の変化量の測定値が閾値以上となった場合に操作者の指が操作パネルに接触したことを検出する接触検出部とを備えた車両用静電タッチパネルであって、
操作者の肌水分量に関連する肌水分関連情報を取得する肌水分関連情報取得手段と、
肌水分関連情報取得手段が取得した肌水分関連情報に応じて操作者の肌水分量を推定する肌水分量推定手段と、
肌水分量推定手段が推定した肌水分量に応じて閾値を決定する閾値決定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の車両用静電タッチパネルでは、操作者の肌水分量の変化を考慮に入れて、静電スイッチ部における静電容量の変化量の測定値と比較する基準となる閾値を決定するようにしている。このため、操作パネルでのタッチ操作の判定が、例えば晴天、雨天等の天候や空調装置の稼動の有無等に影響されにくい精度の向上したものとなるため、操作パネルの誤動作等を良好に防止することができる。
【０００８】
この場合、肌水分関連情報取得手段は、車室内の温度及び湿度、天候、車室外の温度及び湿度、車内に設けられた空調装置の稼動時間のうち少なくとも二種以上の情報を肌水分関連情報として取得するものであるとよい。
【０００９】
車室内の温度及び湿度に代表される空気状態に関する情報を肌水分関連情報として取得することにより、算出される肌水分量の精度を高くすることが可能となる。
【００１０】
また、肌水分変化量推定手段は、肌水分関連情報に基づき操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に応じて変化する肌水分量との対応関係を規定する肌水分量推定テーブルを参照して、操作者の肌水分量を推定するものであるとよい。
【００１１】
このように肌水分量推定テーブルを参照することにより、肌水分量を容易に算出できるようになる。
【００１２】
この場合、肌水分変化量テーブルは、肌水分関連情報として取得された車室内湿度に対し、取得された降雨量に基づく車室内湿度の変化の大小を加味して肌水分量を算出する構成とされ、これに加えて又は代えて、肌水分関連情報として取得された車室内湿度に対し、取得された降雨量に基づく車室内湿度の変化の大小を加味して肌水分量を算出する構成とされているとよい。
【００１３】
取得された車室内湿度に対し、車室内湿度の変化や車室内温度の変化の大小を加味することにより、算出される肌水分量の精度をより一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の車両用静電タッチパネルの一例を示す正面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】図２の断面図。
【図４】本発明の車両用静電タッチパネルを含んで構成されるシステム構成図。
【図５】肌水分量と静電容量の変化量との関係を示すグラフ。
【図６】図１の操作パネル制御部によって実行される閾値決定プログラムを示すフローチャート。
【図７】操作者が車両に乗り込んでからの経過時間と肌水分量との対応関係を規定する肌水分量推定テーブルを示す説明図。
【図８】車内（相対）湿度変化量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する肌水分量の変化の一例を示す説明図。
【図９】車内温度変化量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する肌水分量の変化の一例を示す説明図。
【図１０】降雨量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する車内（相対）湿度の変化の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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】
【００１６】
図１及び図２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、図４に示すように、車載機器としてのエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット２１（空調装置）及び圧縮機２２（冷却装置）における所定の機能を設定するものであり、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０に向けて操作パネル３の操作に応じた出力信号を送信する。
【００１７】
エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０には、入出力手段として機能するエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット２１及び圧縮機２２に加えて、エンジン制御部２３が通信回路及び車内ＬＡＮを介して接続されるとともに、入力手段として機能する車内センサ群３０及び車外センサ群４０が無線又は有線の通信回路を介して接続されている。
【００１８】
車内センサ群３０は、車室内の温度を検出する温度センサ３１、車室内の湿度（例えば相対湿度）を検出する湿度センサ３２、日射量を検出する日射センサ３３などで構成されている。車外センサ群４０は、車室外の温度を検出する温度センサ４１、車室外の湿度（例えば相対湿度）を検出する湿度センサ４２、雨滴を検出するレインセンサ４３などで構成されている。
【００１９】
エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０は、空調パネル１での操作パネル３の操作に応じた出力信号（例えば車室内の設定温度等）や、車内センサ群３０、車外センサ群４０、エンジン制御部２３、圧縮機２２からの入力信号を受信する一方、エンジン制御部２３、圧縮機２２に対して適切な出力信号を送信するとともに、検出された温度データ等を空調パネル１に送信する。
【００２０】
図１に戻って、操作パネル３は、インパネ部ＩＰの表面に沿って設けられている。この実施例１では、操作パネル３へのタッチ操作によって、インパネ部ＩＰに設けられた運転席Ｄ側吹き出し口９Ｒと、助手席Ｐ側吹き出し口９Ｌとの吹き出し制御を互いに独立して実行することが可能とされている。
【００２１】
操作パネル３のパネル面３ａの表面側には、図２に示すように、中央部に回転操作式のダイヤルスイッチ４が設けられ、左右両側部にタッチ操作式のソフトボタン２が設けられ、上部に設定表示部５が設けられている。設定表示部５は、各種空調機能の設定状態を視認させるものであり、この実施例１では、例えば、運転席Ｄ及び助手席Ｐの設定温度、ブロワー出力レベル、吹き出し口の位置が表示されるようになっている。
【００２２】
操作パネル３のパネル面３ａは、例えばポリカーボネート等の光透過性を有する樹脂で形成されている。パネル面３ａの裏面側には、図３に示すように、静電容量方式の静電スイッチ部６が設けられている。静電スイッチ部６は、フレキシブル基板等の基板部の表面に、所定の電極パターンが形成された電極部と絶縁カバーとがこの順に積層配置された周知のものである。
【００２３】
静電スイッチ部６の裏面側には、ソフトボタン２の設定機能を視認させるスイッチ意匠をパネル面３ａに投影するためのネガフィルム７と光源８が設けられている。光源８は、イグニッションスイッチがオンあるいはアクセサリ位置にあるときに点灯制御される。
【００２４】
静電スイッチ部６での静電容量の変化は、図４に示すように、接触検出部１１により捉えられる。接触検出部１１は、静電スイッチ部６における静電容量の変化量を測定し、その変化量が閾値以上となった場合に、対応する操作パネル３の操作部位に操作者の指が接触したことを判定し、操作パネル制御部１２にその旨を示す信号を出力する。
【００２５】
操作パネル制御部１２には、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０に加えて、入出力手段として機能するドア制御部５１が通信回路及び車内ＬＡＮを介して接続されるとともに、入力手段として機能するワイパスイッチ５３が接続されている。操作パネル３における設定機能に関係する情報は、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０から操作パネル制御部１２を経て表示制御部１３に入力される。表示制御部１３は、入力された設定機能に関係する情報（例えば車室内温度等）を操作パネル３の設定表示部５に表示する。
【００２６】
ドア制御部５１には、ドア開閉センサ５２が接続されている。ドア開閉センサ５２は、少なくとも運転席側ドアを含む一部又は全部の車両ドアの開閉を検出し、ドア制御部５１にドア開閉検出信号を送信する。ドア制御部５１は、ドア開閉センサ５２からの入力信号を受け、操作パネル制御部１２に、そのドア開閉信号、及びドア開閉信号に基づいて算出したドア開状態時間データ等を送信する。
【００２７】
ワイパスイッチ５３は、フロントワイパの動作データ（例えば、間欠動作、低速動作、高速動作及び一時動作のうちいずれの動作状態であるかを示す信号）を出力する。操作パネル制御部１２は、ワイパスイッチ５３からの動作データと、レインセンサ４３からのセンサ信号とにより、車両への乗り込み時における降雨量を推定し、ひいては乗り込んでからの経過時間に伴う車内湿度の変化量を推定するように構成されている（図１０参照）。
【００２８】
操作パネル制御部１２は、ドア制御部５１からのドア開閉信号等、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０からの稼動時間データ、車内センサ群３０及び車外センサ群４０からの各センサ信号、ワイパスイッチ５３からの動作状態信号等に基づいて上記閾値を決定し、接触検出部１１に出力する。ドア制御部５１からのドア開閉信号等、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０からの稼動時間データ、車内センサ群３０及び車外センサ群４０からの各センサ信号、ワイパスイッチ５３からの動作状態信号等が本発明の肌水分関連情報に相当する。
【００２９】
図５は、操作者の指の肌水分量（表面湿度）と、静電容量の変化量（ΔＣ）との関係を示すグラフである。操作者の指の肌水分量が少なくなるほど、静電容量の変化量を示す正規分布図がＣ３側からＣ１側へと移行しその重心位置の値が次第に大きくなる。静電容量の変化量を示す正規分布図が例えばＣ１であるとき、静電容量の変化量の閾値ＴＨＣ１を正規分布図Ｃ１の静電容量が小さい側の一端に設定することにより、接触検出部１１は、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ１以上の場合に操作者の指が操作パネル３に接触したと判定し、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ１未満である場合に操作者の指が操作パネル３に接触していないと判定する。
【００３０】
同様に、静電容量の変化量を示す正規分布図が例えばＣ２であるとき、静電容量の変化量の閾値ＴＨＣ２を正規分布図Ｃ２の静電容量が小さい側の一端に設定することにより、接触検出部１１は、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ２以上の場合に操作者が操作パネル３に接触したと判定し、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ２未満である場合に操作者が操作パネル３に接触していないと判定する。
【００３１】
さらに、静電容量の変化量を示す正規分布図が例えばＣ３であるとき、静電容量の変化量の閾値ＴＨＣ３を正規分布図Ｃ３の静電容量が小さい側の一端に設定することにより、接触検出部１１は、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ３以上の場合に操作者が操作パネル３に接触したと判定し、静電容量の変化量の測定値が閾値ＴＨＣ３未満である場合に操作者が操作パネル３に接触していないと判定する。
【００３２】
操作パネル制御部１２は、ＣＰＵをはじめとするＲＯＭ、ＲＡＭ及びメモリ（記憶手段）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閾値決定プログラム（図６参照）を繰り返し実行し、その閾値決定プログラムの実行によって得られた閾値（静電容量変化閾値）を接触検出部１１に出力する。操作パネル制御部１２が、上記肌水分関連情報を取得する肌水分関連情報取得手段、上記肌水分関連情報に応じて操作者の肌水分量を推定する肌水分量推定手段、及び推定した肌水分量に応じて上記閾値を決定する閾値決定手段に相当する。
【００３３】
次に、上記のように構成された実施例１の作動について説明する。操作パネル制御部１２は、イグニッションスイッチのオン等により、図６の閾値決定プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。
【００３４】
操作パネル制御部１２は、ドア制御部５１からドア開閉信号やドア開状態時間データを入力し（Ｓ１）、エアコン（Ａ／Ｃ）制御部２０から車内及び車外センサ群３０，４０の各センサ信号やエアコン（Ａ／Ｃ）稼働時間を入力し（Ｓ２，Ｓ３）、降雨時にはさらにワイパスイッチ５３からの動作状態信号を入力する。
【００３５】
操作パネル制御部１２は、各入力信号に基づきＲＯＭ等に格納されている肌水分量推定テーブルを参照して、操作者の肌水分量を推定する（Ｓ４）。この肌水分量推定テーブルは、図７に示すように、操作者が車両に乗り込んでからの時間が経過するに従って、ほぼ比例的に減少する肌水分量を記憶している。
【００３６】
例えば、天候が雨天であるとき、操作者が濡れた状態で車両に乗り込み、窓の曇りを取るためにエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット２１を稼働させた場合には、時間の経過とともに操作者の肌水分量が減少する。この場合、時間がＴ１からＴ３へと経過するにつれて肌水分量がＲ１からＲ３へと減少する。そして、肌水分量がＲ１からＲ３へと変化すると、図５に示したように、静電スイッチ部６における静電容量の変化量がＣ３からＣ１へと増加するようになっている。
【００３７】
操作パネル制御部１２のＲＯＭ等には、肌水分量と閾値（静電容量変化閾値）とが対応付けられて記憶されており、操作パネル制御部１２が、肌水分量推定テーブルにより得られた肌水分量に対応する閾値を決定する（Ｓ５）。具体的には、肌水分量がＲ１からＲ３へと減少した場合には、ＴＨＣ３からＴＨＣ１へと増加する閾値を所定のタイミングで抽出して、接触検出部１１に出力する（Ｓ６）。
【００３８】
肌水分量は、以下の関数（１）に従うと考えられる。
肌水分量  ∝  ｆ（車室内（相対）湿度，車室内温度，車室外（相対）湿度，車室外温度，車室内（相対）湿度変化量，車室内温度変化量，Ａ／Ｃ稼動経過時間，乗込時降雨量，乗込経過時間、内外気選択モード）                …（１）
ここで、車内（相対）湿度変化量，車室内温度変化量は、操作者が車両に乗り込んでからの変化量あるいは所定時間あたりの変化量を意味する。乗込時降雨量は、レインセンサ４３からの検出信号及びワイパスイッチ５３からの動作状態信号に基づいて推定することができる。また、内外気選択モードにより車外の湿度・温度のウェイトを調整することができる。具体的には、外気モードでは車外の湿度・温度のウェイトを内気モードよりも高くする。これとは逆に、内気モードでは外気モードに比べて車外の湿度・温度のウェイトを低くする。
【００３９】
上記関数を規定する肌水分関連情報のパラメータの数を多くするほど、図７に示した肌水分量推定テーブルの精度が高くなり、算出される肌水分量の精度も高くなる。このとき、車内センサ群３０の湿度センサ３２により検出された車室内（相対）湿度を用いる場合に、例えば図８に示すように車内湿度の変化量を考慮に入れ、さらに、例えば図９に示すように車内温度の変化量をも考慮に入れることで、肌水分量推定テーブルの精度をより一層高めることができる。
【００４０】
図８は、車室内（相対）湿度（車内湿度）が例えば５０％の場合において、車室内（相対）湿度変化量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する肌水分量の変化を示している。車室内（相対）湿度が同じであっても、車室内（相対）湿度変化量が大きい場合は肌水分量の変化量も大きく、車室内（相対）湿度変化量が小さい場合は肌水分量の変化量は小さい。
【００４１】
図９は、車室内（相対）湿度（車内湿度）が例えば５０％の場合において、車室内温度変化量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する肌水分量の変化を示している。車室内（相対）湿度が同じであっても、車室内温度変化量が大きい場合は、経過時間に対する絶対湿度の変化量が大きく、空気中の水蒸気量の変化量が大きいので、肌水分量の変化量も大きくなる。一方、車室内温度変化量が小さい場合は、経過時間に対する絶対湿度の変化量が小さく、空気中の水蒸気量の変化量が小さいので、肌水分量の変化量も小さくなる。
【００４２】
図１０は、車室内温度（車内気温）が例えば２５℃の場合において、降雨量が異なる場合の、操作者が車両に乗り込んでからの経過時間に対する車室内（相対）湿度の変化を示している。車室内温度が同じであっても、降雨量が多い場合は車両への乗込時に車内に大量の水分を含んだ空気が入り込み、湿度の高い状態から始まるので時間の経過とともに車室内（相対）湿度の変化量は一段と大きくなる。一方、降雨量が少ない場合は湿度の低い状態から始まるので時間の経過とともに車室内（相対）湿度の変化量は大きくなるが、降雨量が多い場合に比べれば小さい値となる。図１０に示したような降雨量と車内湿度変化量間の特性関係を利用することにより、図８に示したような車室内（相対）湿度変化量がそれぞれ異なる場合の肌水分量の変化を示すグラフを作成することができる。
【００４３】
以上の説明からも明らかなように、上記実施例１では、操作者の肌水分量の変化を考慮に入れて、静電スイッチ部６における静電容量の変化量の測定値と比較する基準となる閾値を決定するようにしている。これにより、操作パネル３でのタッチ操作の判定が、例えば晴天、雨天等の天候やエアコン（Ａ／Ｃ）ユニット２１の稼動の有無等に影響されにくい精度の向上したものとなるため、操作パネル３の誤動作等を良好に防止することができる。
【００４４】
なお、上記実施例１では、肌水分関連情報として、車室内（相対）湿度，車室内温度，車室外（相対）湿度，車室外温度，車室内（相対）湿度変化量，車室内温度変化量，Ａ／Ｃ稼動経過時間，乗込時降雨量，乗込経過時間、内外気選択モードを考慮に入れるようにしたが、これらのうち、少なくとも二種以上のものを適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  空調パネル
２  ソフトボタン
３  操作パネル
６  静電スイッチ部
１１  接触検出部
１２  操作パネル制御部（肌水分関連情報取得手段、肌水分量推定手段、閾値決定手段）
１３  表示制御部
２０  エアコン（Ａ／Ｃ）制御部
２１  エアコン（Ａ／Ｃ）ユニット（空調装置）
２３  エンジン制御部
３０  車内センサ群
４０  車外センサ群
５１  ドア制御部
５２  ドア開閉センサ
５３  ワイパスイッチ
【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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