(57)【要約】【課題】電圧を計測する箇所が少なくて済む操作検知装置を提供する。【解決手段】操作検知装置１は、第１センサ２と、第２センサ３と、操作部４とを備える。操作部４は、第１センサ２と第２センサ３とに掛け渡され、且つ操作面４１を有し、操作面４１に加えられる力を第１センサ２及び第２センサ３に伝達する。第１センサ２は、操作面４１に加えられる力の大きさに応じて、可動電極と固定電極とで構成されるキャパシタの静電容量を変化させるように構成されている。第１センサ２は、充電され、充電により蓄積された電荷の一部を第２センサ３に移動させ、移動後の固定電極と可動電極との間の電圧が取り出されるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ固定電極と可動電極とを有し、互いに離間して配置される第１センサ及び第２センサと、
前記第１センサと前記第２センサとに掛け渡され、且つ操作面を有し、前記操作面に加えられる力を前記第１センサ及び前記第２センサに伝達する操作部とを備え、
前記第１センサ及び前記第２センサは、それぞれ前記操作面に加えられる力の大きさに応じて、前記可動電極と前記固定電極とで構成されるキャパシタの静電容量を変化させるように構成され、
前記第１センサは、充電され、充電により蓄積された電荷の一部を前記第２センサに移動させ、移動後の前記固定電極と前記可動電極との間の電圧が取り出されるように構成されていることを特徴とする操作検知装置。
【請求項２】
前記第１センサ及び前記第２センサが載置される基台と、
前記操作部と前記基台との間に配置される弾性を有する保持部とを備えることを特徴とする請求項１記載の操作検知装置。
【請求項３】
前記保持部は、前記第１センサ及び前記第２センサの並ぶ方向において、前記第１センサと前記第２センサとの間の範囲外に配置されることを特徴とする請求項２記載の操作検知装置。
【請求項４】
前記操作部は、前記第１センサの前記可動電極、及び前記第２センサの前記可動電極を押す弾性を有する押圧部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の操作検知装置。
【請求項５】
前記操作部は、前記第１センサ及び前記第２センサの少なくとも一方と、前記押圧部とを覆うキャップを有することを特徴とする請求項４記載の操作検知装置。
【請求項６】
前記押圧部は、接着剤であることを特徴とする請求項４記載の操作検知装置。
【請求項７】
前記第１センサ及び前記第２センサに対する前記操作部の移動のうち、前記操作面に沿う向きの移動を規制する規制部を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の操作検知装置。
【請求項８】
前記操作面の一部を覆う位置に配置されることにより、前記操作面の操作可能な範囲を制限するカバーを備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の操作検知装置。
【請求項９】
前記第１センサ及び前記第２センサを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１センサの前記キャパシタを充電させる第１処理と、
前記第１処理により前記第１センサの前記キャパシタに蓄積された電荷の一部を、前記第２センサの前記キャパシタに移動させる第２処理と、
前記第２処理後に、前記第１センサの前記固定電極と前記可動電極との間の前記電圧に対応する検知電圧を計測する第３処理とを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の操作検知装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１センサの前記固定電極と前記可動電極の何れか一方の電極、及び前記第２センサの前記固定電極と前記可動電極の何れか一方の電極の各々に電気的に接続される第１端子と、前記第２センサの前記固定電極と前記可動電極とのうち他方の電極に電気的に接続される第２端子とを有し、
前記第１端子は、高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成され、
前記第２端子は、高インピーダンス、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成されていることを特徴とする請求項９記載の操作検知装置。
【請求項１１】
前記検知電圧は、前記操作面のうち力が加えられる力点の位置に応じて非線形に変化する第１特性と、前記第１特性とは異なる第２特性とを有し、
前記制御部は、前記第２特性における前記検知電圧の変化に応じて前記操作面に加えられる力の大きさを検知することを特徴とする請求項９又は１０記載の操作検知装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記検知電圧の時系列変化に応じて前記操作面のうち力が加えられる力点の移動する向きを検知することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１項に記載の操作検知装置。
【請求項１３】
前記検知電圧は、前記操作面のうち力が加えられる力点の位置に応じて非線形に変化する第１特性と、前記第１特性とは異なる第２特性とを有し、
前記制御部は、前記第２特性における前記検知電圧の変化に応じて前記操作面に加えられる力を検知する処理を実行する第１検知モードと、前記検知電圧の時系列変化に応じて前記力点の移動する向きを検知する処理を実行する第２検知モードとを有し、
さらに、前記制御部は、第１閾値電圧と、前記第１閾値電圧よりも高い第２閾値電圧とを用いて、前記検知電圧が前記第１閾値電圧と前記第２閾値電圧との間にある場合に前記第２検知モードに切り替えられ、前記検知電圧が前記第１閾値電圧よりも低い、または前記第２閾値電圧よりも高い場合に前記第１検知モードに切り替えられるように構成されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の操作検知装置。
【請求項１４】
前記操作部は、前記第１センサ及び前記第２センサの並ぶ方向において、前記第１センサと前記第２センサとの間の範囲外となる位置に、前記操作面から突出する突起を有することを特徴とする請求項１３記載の操作検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に操作検知装置、より詳細には静電容量の変化を利用して利用者の操作を検知する操作検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャパシタの静電容量の変化を用いて操作部の状態を検知する装置が知られており、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の従来例は、指で操作される操作部と、操作部に取り付けられる金属板と、金属板と相対する４つの電極とを備えている。この従来例では、金属板を共通電位の電極として、各電極との間に４つのキャパシタが構成されている。そして、この従来例は、各電極の電圧を（アナログ）演算回路で演算することにより、各キャパシタの静電容量の変化を検出し、操作部の移動方向や移動量、操作部を指で押し下げたときの押圧を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７２５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、操作部の移動量など、操作部に加えられる力の状態を検知するためには、各キャパシタの静電容量の変化を検出する必要があり、電極ごとに電圧を計測する必要がある。このため、上記従来例は、キャパシタの数だけ電圧を計測する箇所が増大するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされており、電圧を計測する箇所が少なくて済む操作検知装置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】
【０００６】
本発明の操作検知装置は、それぞれ固定電極と可動電極とを有し、互いに離間して配置される第１センサ及び第２センサと、前記第１センサと前記第２センサとに掛け渡され、且つ操作面を有し、前記操作面に加えられる力を前記第１センサ及び前記第２センサに伝達する操作部とを備え、前記第１センサ及び前記第２センサは、それぞれ前記操作面に加えられる力の大きさに応じて、前記可動電極と前記固定電極とで構成されるキャパシタの静電容量を変化させるように構成され、前記第１センサは、充電され、充電により蓄積された電荷の一部を前記第２センサに移動させ、移動後の前記固定電極と前記可動電極との間の電圧が取り出されるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
この操作検知装置において、前記第１センサ及び前記第２センサが載置される基台と、前記操作部と前記基台との間に配置される弾性を有する保持部とを備えることが好ましい。
【０００８】
この操作検知装置において、前記保持部は、前記第１センサ及び前記第２センサの並ぶ方向において、前記第１センサと前記第２センサとの間の範囲外に配置されることが好ましい。
【０００９】
この操作検知装置において、前記操作部は、前記第１センサの前記可動電極、及び前記第２センサの前記可動電極を押す弾性を有する押圧部を有することが好ましい。
【００１０】
この操作検知装置において、前記操作部は、前記第１センサ及び前記第２センサの少なくとも一方と、前記押圧部とを覆うキャップを有することが好ましい。
【００１１】
この操作検知装置において、前記押圧部は、接着剤であることが好ましい。
【００１２】
この操作検知装置において、前記第１センサ及び前記第２センサに対する前記操作部の移動のうち、前記操作面に沿う向きの移動を規制する規制部を備えることが好ましい。
【００１３】
この操作検知装置において、前記操作面の一部を覆う位置に配置されることにより、前記操作面の操作可能な範囲を制限するカバーを備えることが好ましい。
【００１４】
この操作検知装置において、前記第１センサ及び前記第２センサを制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記第１センサの前記キャパシタを充電させる第１処理と、前記第１処理により前記第１センサの前記キャパシタに蓄積された電荷の一部を、前記第２センサの前記キャパシタに移動させる第２処理と、前記第２処理後に、前記第１センサの前記固定電極と前記可動電極との間の前記電圧に対応する検知電圧を計測する第３処理とを実行するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
この操作検知装置において、前記制御部は、前記第１センサの前記固定電極と前記可動電極の何れか一方の電極、及び前記第２センサの前記固定電極と前記可動電極の何れか一方の電極の各々に電気的に接続される第１端子と、前記第２センサの前記固定電極と前記可動電極とのうち他方の電極に電気的に接続される第２端子とを有し、前記第１端子は、高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成され、前記第２端子は、高インピーダンス、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成されていることが好ましい。
【００１６】
この操作検知装置において、前記検知電圧は、前記操作面のうち力が加えられる力点の位置に応じて非線形に変化する第１特性と、前記第１特性とは異なる第２特性とを有し、前記制御部は、前記第２特性における前記検知電圧の変化に応じて前記操作面に加えられる力を検知することが好ましい。
【００１７】
この操作検知装置において、前記制御部は、前記検知電圧の時系列変化に応じて前記操作面のうち力が加えられる力点の移動する向きを検知することが好ましい。
【００１８】
この操作検知装置において、前記検知電圧は、前記操作面のうち力が加えられる力点の位置に応じて非線形に変化する第１特性と、前記第１特性とは異なる第２特性とを有し、前記制御部は、前記第２特性における前記検知電圧の変化に応じて前記操作面に加えられる力の大きさを検知する処理を実行する第１検知モードと、前記検知電圧の時系列変化に応じて前記力点の移動する向きを検知する処理を実行する第２検知モードとを有し、さらに、前記制御部は、第１閾値電圧と、前記第１閾値電圧よりも高い第２閾値電圧とを用いて、前記検知電圧が前記第１閾値電圧と前記第２閾値電圧との間にある場合に前記第２検知モードに切り替えられ、前記検知電圧が前記第１閾値電圧よりも低い、または前記第２閾値電圧よりも高い場合に前記第１検知モードに切り替えられるように構成されていることが好ましい。
【００１９】
この操作検知装置において、前記操作部は、前記第１センサ及び前記第２センサの並ぶ方向において、前記第１センサと前記第２センサとの間の範囲外となる位置に、前記操作面から突出する突起を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、２つのキャパシタを用いているにも関わらず、１箇所の電圧を計測するだけで操作部に加えられる力の状態を検知することができる。したがって、本発明は、電圧を計測する箇所が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１Ａは、実施形態に係る操作検知装置を示す概略断面図で、図１Ｂは、実施形態に係る操作検知装置を示す概略平面図である。
【図２】図２Ａ，図２Ｂは、それぞれ実施形態に係る操作検知装置における、第１センサ（第２センサ）の概略断面図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、それぞれ実施形態に係る操作検知装置の動作の説明図である。
【図４】実施形態に係る操作検知装置における検知電圧の特性を示す図である。
【図５】図５Ａ，図５Ｂは、それぞれ実施形態に係る操作検知装置における第１検知モードの説明図である。
【図６】実施形態に係る操作検知装置における第１検知モードと第２検知モードとの切り替えの説明図である。
【図７】実施形態に係る検知装置における状態切替回路を示す概略回路図である。
【図８】図８Ａは、第１変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図で、図８Ｂは、第１変形例に係る操作検知装置を示す概略平面図で、図８Ｃは、第１変形例に係る操作検知装置の他の構成を示す概略断面図である。
【図９】図９Ａ，図９Ｂは、それぞれ第２変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図である。
【図１０】図１０Ａ，図１０Ｂは、それぞれ第３変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図である。
【図１１】第３変形例に係る操作検知装置の他の構成を示す概略断面図である。
【図１２】図１２Ａ，図１２Ｂは、それぞれ第４変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図である。
【図１３】図１３Ａは、第５変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図で、図１３Ｂ，図１３Ｃは、それぞれ第５変形例に係る操作検知装置を示す概略平面図である。
【図１４】第６変形例に係る操作検知装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態に係る操作検知装置１は、図１Ａに示すように、第１センサ２と、第２センサ３と、操作部４とを備える。第１センサ２及び第２センサ３は、図２Ａに示すように、それぞれ固定電極２２（３２）と可動電極２４（３４）とを有している。また、第１センサ２と第２センサ３とは、図１Ａに示すように、互いに離間して配置される。
【００２３】
操作部４は、図１Ａに示すように、第１センサ２と第２センサ３とに掛け渡されている。また、操作部４は、操作面４１を有し、操作面４１に加えられる力を第１センサ２及び第２センサ３に伝達する。
【００２４】
第１センサ２は、操作面４１に加えられる力の大きさに応じて、可動電極２４と固定電極２２とで構成されるキャパシタ（第１キャパシタ）Ｃ１の静電容量Ｃｓ１を変化させるように構成されている（図３Ａ参照）。また、第２センサ３は、操作面４１に加えられる力に応じて、可動電極３４と固定電極３２とで構成されるキャパシタ（第２キャパシタ）Ｃ２の静電容量Ｃｓ２を変化させるように構成されている（図３Ａ参照）。
【００２５】
そして、第１センサ２は、充電され、充電により蓄積された電荷の一部を第２センサ３に移動させ、移動後の固定電極２２と可動電極２４との間の電圧（検知電圧）が取り出されるように構成されている。
【００２６】
以下、本実施形態の操作検知装置１について詳細に説明する。但し、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００２７】
また、以下の説明では、操作板４０の厚さ方向を上下方向とし、操作板４０から見て基台５側を下方、基台５から見て操作板４０側を上方とする。さらに、以下の説明では、第１センサ２と第２センサ３とが並ぶ方向を左右方向とし、第１センサ２から見て第２センサ３側を左方、第２センサ３から見て第１センサ２側を右方として説明する。なお、上記の方向の規定は、本実施形態の操作検知装置１の使用形態を限定する趣旨ではない。
【００２８】
＜基本構成＞
まず、本実施形態の操作検知装置１の基本構成について説明する。本実施形態の操作検知装置１は、図１Ａ，図１Ｂに示すように、第１センサ２と、第２センサ３と、操作部４とを備えている。また、本実施形態の操作検知装置１は、図３Ａ〜図３Ｃに示すように、制御部６を備えている。第１センサ２及び第２センサ３は、基台５の上面に載置されている。また、第１センサ２と第２センサ３とは、左右方向において互いに離間して配置されている。
【００２９】
第１センサ２は、図２Ａに示すように、基板２１と、固定電極２２と、誘電体２３と、可動電極２４とを備えている。同様に、第２センサ３は、図２Ａに示すように、基板３１と、固定電極３２と、誘電体３３と、可動電極３４とを備えている。固定電極２２（３２）は、基板２１（３１）の上面に固定されている。なお、第１センサ２と第２センサ３とは同様の構成である。このため、図２Ａ，図２Ｂは、何れも第１センサ２の構成を示すとともに、括弧書きで第２センサ３の構成を示している。
【００３０】
誘電体２３（３３）は、固定電極２２（３２）と可動電極２４（３４）との間に設けられている。可動電極２４（３４）は、図２Ｂに示すように、上方から力（図２Ｂにおける矢印参照）を加えられることにより、固定電極２２（３２）に向かって撓むように構成されている。
【００３１】
第１センサ２において、固定電極２２と可動電極２４とはキャパシタ（第１キャパシタ）Ｃ１を構成している（図３Ａ参照）。同様に、第２センサ３において、固定電極３２と可動電極３４とはキャパシタ（第２キャパシタ）Ｃ２を構成している（図３Ａ参照）。また、固定電極２２（３２）と可動電極２４（３４）との間には、間隔Ｇ１が設けられ、誘電体２３（３３）と可動電極２４（３４）との間には、空隙が設けられている。
【００３２】
ここで、可動電極２４（３４）は、上方から力が加えられると、空隙の間隔及び間隔Ｇ１が小さくなり、静電容量Ｃｓ１（Ｃｓ２）が大きくなる。加える力がさらに大きくなると、可動電極２４（３４）は誘電体２３（３３）に接触し、間隔Ｇ１が一定となる。そして、可動電極２４（３４）の誘電体２３（３３）との接触面積Ｓ１が増加する。キャパシタＣ１（Ｃ２）の静電容量Ｃｓ１（Ｃｓ２）は、この間隔Ｇ１と接触面積Ｓ１に応じて変化する。つまり、第１センサ２は、可動電極２４に加えられる力の大きさに応じて、第１キャパシタＣ１の静電容量Ｃｓ１を変化させるように構成されている。同様に、第２センサ３は、可動電極３４に加えられる力の大きさに応じて、第２キャパシタＣ２の静電容量Ｃｓ２を変化させるように構成されている。
【００３３】
なお、誘電体２３（３３）は、可動電極２４（３４）の下面に固定されていてもよい。この構成では、可動電極２４（３４）に加えられる力の大きさに応じて、固定電極２２（３２）と誘電体２３（３３）との間隔Ｇ１と、接触面積Ｓ１とが変化することで、キャパシタＣ１（Ｃ２）の静電容量Ｃｓ１（Ｃｓ２）が変化する。
【００３４】
このように、誘電体２３（３３）は、固定電極２２（３２）及び可動電極２４（３４）の少なくとも一方に設けることができる。
【００３５】
また、第１センサ２及び第２センサ３は、それぞれ誘電体２３，３３を備えていなくてもよい。この構成では、可動電極２４（３４）に加えられる力の大きさに応じて、固定電極２２（３２）と可動電極２４（３４）との間の空隙の間隔が変化することで、キャパシタＣ１（Ｃ２）の静電容量Ｃｓ１（Ｃｓ２）が変化する。
【００３６】
操作部４は、図１Ａに示すように、第１センサ２と第２センサ３とに掛け渡されている。操作部４は、操作板４０と、操作板４０の上面である操作面４１と、２つの押圧部４２とを有している。
【００３７】
操作板４０は、たとえば剛性を有する材料により、左右方向に長尺な板状に形成されている。剛性を有する材料は、たとえばポリカーボネート、アクリル等の樹脂材料や、アルミニウム、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）等の金属材料である。なお、操作板４０は、剛性を有する材料で形成されていなくてもよく、たとえば可撓性を有する材料で形成されていてもよい。
【００３８】
各押圧部４２は、たとえばシリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴムなどの弾性を有する材料により形成されている。２つの押圧部４２のうち一方の押圧部４２は、第１センサ２と操作板４０との間に設けられ、他方の押圧部４２は、第２センサ３と操作板４０との間に設けられている。押圧部４２は、操作板４０の下面に突起状に形成されている。押圧部４２は、操作面４１に加えられる力の大きさに応じて変形し、押圧部４２の先端（下端）が第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４を押すように構成されている。つまり、操作部４は、第１センサ２の可動電極２４、及び第２センサ３の可動電極３４を押す弾性を有する押圧部４２を有する。
【００３９】
本実施形態の操作検知装置１では、操作面４１に加えられる力は、押圧部４２を介して第１センサ２の可動電極２４、及び第２センサ３の可動電極３４に伝達される。なお、本実施形態の操作検知装置１が押圧部４２を備えるか否かは任意である。つまり、操作部４は、押圧部４２を備えていなくとも、操作面４１に加えられる力を第１センサ２及び第２センサ３に伝達するように構成されていればよい。
【００４０】
制御部６は、プログラムに従って動作するプロセッサを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）のようなデバイスを主構成とし、所定のプログラムを実行することにより種々の機能を実現する。制御部６は、図３Ａに示すように、第１端子６１と、第２端子６２と、第３端子６３とを有している。
【００４１】
ここで、第１キャパシタＣ１の第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２とは、それぞれ第１センサ２の固定電極２２と可動電極２４とから選択される互いに異なる電極である。また、第２キャパシタＣ２の第１電極Ｅ２１と第２電極Ｅ２２とは、第２センサ３の固定電極３２と可動電極３４とから選択される互いに異なる電極である。
【００４２】
以下では、図３Ａに示すように、第１キャパシタＣ１の第１電極Ｅ１１を可動電極２４、第２電極Ｅ１２を固定電極２２とし、第２キャパシタＣ２の第１電極Ｅ２１を可動電極３４、第２電極Ｅ２２を固定電極３２として説明する。
【００４３】
第１センサ２の可動電極２４は、第２センサ３の可動電極３４に電気的に接続されている。第１端子６１は、第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４の各々に電気的に接続されている。第１端子６１は、制御部６に内蔵された３ステートバッファ（3 state buffer）機能により、高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成されている。本実施形態の操作検知装置１では、高インピーダンスの状態は、回路が開放されている状態である。また、ハイレベルの状態は、電源電圧Ｖｄ１（図７参照）を出力している状態である。また、ローレベルの状態は、回路グランドに接地されている状態である。なお、第１端子６１は、抵抗を介して、第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４の各々に電気的に接続されていてもよい。
【００４４】
第２端子６２は、第２センサ３の固定電極３２に電気的に接続されている。第２端子６２は、制御部６に内蔵された機能により、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えられるように構成されている。なお、第２端子６２は、抵抗を介して、第２センサ３の固定電極３２に電気的に接続されていてもよい。
【００４５】
第３端子６３は、第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４の各々に電気的に接続されている。第３端子６３には、第１キャパシタＣ１の電極間の電圧、つまり第１センサ２の固定電極２２と可動電極２４との間の電圧が入力される。同様に、第３端子６３には、第２キャパシタＣ２の電極間の電圧、つまり第２センサ３の固定電極３２と可動電極３４との間の電圧が入力される。第３端子６３に入力される電圧は、制御部６に内蔵されたＡＤＣ（Analog to Digital Converter）機能により、ディジタル値に変換される。
【００４６】
ここで、第１端子６１は、第１センサ２の固定電極２２と可動電極２４の何れか一方の電極、及び第２センサ３の固定電極３２と可動電極３４の何れか一方の電極の各々に電気的に接続されていればよい。また、第２端子６２は、第２センサ３の固定電極３２と可動電極３４とのうち他方の電極に電気的に接続されていればよい。
【００４７】
＜基本動作＞
以下、本実施形態の操作検知装置１の基本動作について図３Ａ〜図３Ｃを用いて説明する。以下の説明では、第１センサ２の固定電極２２は、回路グランドに接地されていると仮定する。なお、図３Ａ〜図３Ｃの各々における点線は、（正の）電荷の流れを表している。また、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、‘Ｈｉ−Ｚ’は高インピーダンスの状態、‘Ｌ’はローレベル、‘Ｈ’はハイレベルを表している。
【００４８】
制御部６は、第１センサ２及び第２センサ３を制御するように構成されている。具体的には、制御部６は、以下に説明する第１処理、第２処理、第３処理、第４処理を実行するように構成されている。第１処理、第２処理及び第３処理、第４処理の各々に要する時間は、たとえば数μ秒である。本実施形態の操作検知装置１では、制御部６は、サンプリング周期ごとに第１処理〜第４処理を実行するように構成されている。
【００４９】
第１処理では、図３Ａに示すように、制御部６は、第１端子６１をハイレベルの状態、第２端子６２を高インピーダンスの状態に切り替える。すると、第１センサ２の第１キャパシタＣ１に電源電圧Ｖｄ１が印加され、第１キャパシタＣ１が充電される。つまり、第１処理は、第１キャパシタＣ１を充電させる処理である。
【００５０】
第２処理では、図３Ｂに示すように、制御部６は、第１端子６１を高インピーダンスの状態、第２端子６２をローレベルの状態に切り替える。すると、第１キャパシタＣ１の静電容量Ｃｓ１と、第２キャパシタＣ２の静電容量Ｃｓ２との比に応じて、第１キャパシタＣ１に蓄積された電荷の一部が第２キャパシタＣ２に移動する。つまり、第２処理は、第１処理により第１センサ２の第１キャパシタＣ１に蓄積された電荷の一部を、第２センサ３の第２キャパシタＣ２に移動させる処理である。
【００５１】
第３処理では、第１キャパシタＣ１の電極間の電圧（または第２キャパシタＣ２の電極間の電圧）が第３端子６３に入力される。制御部６は、第３端子６３に入力された電圧を、ＡＤＣ機能によりディジタル値に変換して取り込む。この入力電圧のディジタル値が検知電圧Ｖ１となる。つまり、第３処理は、第２処理後に、第１センサ２の固定電極２２と可動電極２４との間の電圧に対応する検知電圧Ｖ１を計測する処理である。なお、検知電圧Ｖ１をディジタル値に限定する趣旨ではなく、検知電圧Ｖ１は、アナログ値であってもよい。
【００５２】
第４処理では、図３Ｃに示すように、制御部６は、第１端子６１をローレベルの状態、第２端子６２をローレベルの状態に切り替える。すると、第１キャパシタＣ１及び第２キャパシタＣ２の各々に蓄積された電荷が放電される。つまり、第４処理は、第１センサ２の第１キャパシタＣ１、及び第２センサ３の第２キャパシタＣ２の各々に蓄積された電荷を放電させる処理である。
【００５３】
＜検知電圧の特性＞
ここで、検知電圧Ｖ１は、操作面４１に加えられる力の大きさに応じて変化する。また、検知電圧Ｖ１は、操作面４１のうち力が加えられる力点の位置に応じて変化する。操作面４１に加えられる力の大きさの変化、及び力点の位置の変化に応じて、各キャパシタＣ１，Ｃ２の静電容量Ｃｓ１，Ｃｓ２が変化するからである。検知電圧Ｖ１は、電源電圧Ｖｄ１、第１キャパシタＣ１の静電容量Ｃｓ１、第２キャパシタＣ２の静電容量Ｃｓ２を用いて次式で表される。
【００５４】
【数１】
2016128778.tif 000003
【００５５】
図４に、操作面４１に所定の力を加えた場合における検知電圧Ｖ１の特性を示す。図４において、横軸は、操作面４１における力点の位置Ｘ（図１Ａ参照）を表している。また、図４において、縦軸は、検知電圧Ｖ１を表している。以下の説明では、左右方向において、第２センサ３の中心を通る直線と操作面４１との交点を‘Ｘ＝０’と規定する。また、以下の説明では、左右方向において、第１センサ２の中心を通る直線と操作面４１との交点を‘Ｘ＝Ｘ０’と規定する。
【００５６】
第１キャパシタＣ１の静電容量Ｃｓ１は、第１センサ２に近づく程（つまり、力点の位置Ｘが‘Ｘ０’に近づく程）大きくなり、第２センサ３に近づく程（つまり、力点の位置Ｘが‘０’に近づく程）小さくなる。第２キャパシタＣ２の静電容量Ｃｓ２は、第１センサ２に近づく程（つまり、力点の位置Ｘが‘Ｘ０’に近づく程）小さくなり、第２センサ３に近づく程（つまり、力点の位置Ｘが‘０’に近づく程）大きくなる。したがって、たとえば図４に示すように、‘Ｘ＝Ｘ１’であるときの検知電圧Ｖ１は、‘Ｘ＝Ｘ２（＞Ｘ１）’であるときの検知電圧Ｖ１よりも小さくなる。
【００５７】
検知電圧Ｖ１は、第１特性と、第２特性とを有している。第１特性は、図４に示すように、操作面４１のうち力が加えられる力点の位置Ｘに応じて非線形に変化する特性である。第２特性は、第１特性とは異なる特性である。本実施形態の操作検知装置１では、第２特性は、図４に示すように、力点の位置Ｘの変化に対して検知電圧Ｖ１が殆ど変化しない特性である。検知電圧Ｖ１は、図４に示すように、力点の位置Ｘが‘０’から‘Ｘ０’の間の範囲内にあるとき、第１特性を示す。また、検知電圧Ｖ１は、図４に示すように、力点の位置Ｘが‘０’から‘Ｘ０’の間の範囲外にあるとき、第２特性を示す。
【００５８】
第１特性は、図４に示すように、階段状の曲線で表される。より具体的には、第１特性を表す曲線の傾きは、力点の位置Ｘが‘Ｘ＝０’、及び‘Ｘ＝Ｘ０’に近づく程大きくなり、力点の位置Ｘが‘Ｘ＝０’と‘Ｘ＝Ｘ０’との中間点に近づく程小さくなる。第２特性は、第１特性とは異なり、略直線で表される。そして、検知電圧Ｖ１は、第１特性と第２特性との間に変曲点を有している。
【００５９】
本実施形態の操作検知装置１では、図１Ａに示すように、操作面４１は、第１センサ２と第２センサ３とが並ぶ方向（左右方向）において、第１センサ２と第２センサ３との間の範囲内である第１領域Ａ１と、範囲外である第２領域Ａ２とに分けられる。したがって、操作面４１の第１領域Ａ１に力が加えられると、検知電圧Ｖ１は第１特性を示す。また、操作面４１の第２領域Ａ２に力が加えられると、検知電圧Ｖ１は第２特性を示す。
【００６０】
＜第１検知モード及び第２検知モード＞
本実施形態の操作検知装置１では、制御部６は、上記の検知電圧Ｖ１の特性を利用して、操作部４に加えられる力の状態を検知するように構成されている。制御部６は、第１検知モードＭ１と、第２検知モードＭ２とを有している。
【００６１】
第１検知モードＭ１では、制御部６は、第２特性における検知電圧Ｖ１の変化に応じて、操作面４１に加えられる力の大きさを検知する。既に述べたように、操作面４１の第２領域Ａ２に力を加える場合、検知電圧Ｖ１は第２特性を示す。そして、第２特性では、所定の力を加えた場合、その力を加える位置にほとんど依らず、検知電圧Ｖ１はほぼ一定になる。つまり、操作面４１の第２領域Ａ２では、検知電圧Ｖ１は、力点の位置Ｘにほとんど依らず、加えられる力の大きさに応じて変化する。
【００６２】
第１検知モードＭ１において、制御部６は、予めメモリに記憶している第１基準電圧Ｖｓ１及び第２基準電圧Ｖｓ２に基づいて、操作面４１の第２領域Ａ２に加えられる力の大きさを検知する。第１基準電圧Ｖｓ１は、図５Ａに示すように、操作面４１における‘Ｘ＝０’の位置に所定の力を加えた場合の検知電圧Ｖ１である。第２基準電圧Ｖｓ２は、図５Ａに示すように、操作面４１における‘Ｘ＝Ｘ０’の位置に所定の力を加えた場合の検知電圧Ｖ１である。各基準電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２は、予め計測され、メモリに記憶されているのが好ましい。
【００６３】
たとえば、操作面４１における左側の第２領域Ａ２に力が加えられた場合、制御部６は、計測した検知電圧Ｖ１と第１基準電圧Ｖｓ１とを比較する。そして、加えられた力が上記の所定の力よりも小さい場合は、図５Ｂに示すように、検知電圧Ｖ１が第１基準電圧Ｖｓ１よりも大きくなる。また、たとえば、操作面４１における右側の第２領域Ａ２に力が加えられた場合、制御部６は、計測した検知電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖｓ２とを比較する。そして、加えられた力が上記の所定の力よりも小さい場合は、図５Ｂに示すように、検知電圧Ｖ１が第２基準電圧Ｖｓ２よりも小さくなる。
【００６４】
このように、第１検知モードＭ１においては、制御部６は、各基準電圧Ｖｓ１，Ｖｓ２に基づいて、操作面４１に加えられる力の大きさを検知する。
【００６５】
第２検知モードＭ２では、制御部６は、検知電圧Ｖ１の時系列変化に応じて、操作面４１のうち力が加えられる力点の移動する向きを検知する。既に述べたように、操作面４１の第１領域Ａ１に力を加える場合、検知電圧Ｖ１は第１特性を示す。そして、操作面４１の第１領域Ａ１では、検知電圧Ｖ１は、力点の位置Ｘに応じて変化する。
【００６６】
そこで、第２検知モードＭ２において、制御部６は、検知電圧Ｖ１の時系列変化に応じて、操作面４１のうち力が加えられる力点の移動する向き、すなわちスワイプの向きを検知する。なお、スワイプとは、操作面４１に触れた状態で利用者が指を滑らせる操作をいう。
【００６７】
たとえば、図４に示すように、任意の時刻において計測された検知電圧Ｖ１がＶｃ１であり、その次に計測された検知電圧Ｖ１がＶｃ２（＞Ｖｃ１）であったとする。この場合、制御部６は、検知電圧Ｖ１の時系列変化に基づいて、操作面４１における‘Ｘ＝Ｘ３’の位置から‘Ｘ＝Ｘ４（＞Ｘ３）’の位置に力点が移動したと判定することができる。したがって、この場合、制御部６は、利用者が右向きにスワイプを行ったと検知する。
【００６８】
同様に、任意の時刻において計測された検知電圧Ｖ１がＶｃ２であり、その次に計測された検知電圧Ｖ１がＶｃ１であったとする。この場合、制御部６は、検知電圧Ｖ１の時系列変化に基づいて、操作面４１における‘Ｘ＝Ｘ４’の位置から‘Ｘ＝Ｘ３’の位置に力点が移動したと判定することができる。したがって、この場合、制御部６は、利用者が左向きにスワイプを行ったと検知する。
【００６９】
ここで、本実施形態の操作検知装置１は、既に述べたように、検知電圧Ｖ１が力点の位置Ｘに応じて非線形に変化する第１特性を有する。このため、本実施形態の操作検知装置１は、検知電圧Ｖ１が力点の位置Ｘに応じて線形に変化する場合と比較して、検知電圧Ｖ１の変化に対する力点の位置Ｘの変化が大きいという利点がある。つまり、本実施形態の操作検知装置１は、検知電圧Ｖ１が力点の位置Ｘに応じて線形に変化する場合と比較して、スワイプを検知する範囲を広くすることができる。なお、検知電圧Ｖ１が力点の位置Ｘに応じて線形に変化する場合とは、たとえば各センサ２，３の代わりにピエゾ抵抗を用いたセンサを採用し、ピエゾ抵抗の抵抗値の変化により検知電圧Ｖ１を計測する場合である。
【００７０】
ところで、本実施形態の操作検知装置１では、制御部６は、図６に示すように、第１閾値電圧Ｖｇ１と、第１閾値電圧Ｖｇ１よりも高い第２閾値電圧Ｖｇ２とを用いて、第１検知モードＭ１と第２検知モードＭ２とを切り替えるように構成されている。具体的には、制御部６は、図６に示すように、検知電圧Ｖ１が第１閾値電圧Ｖｇ１と第２閾値電圧Ｖｇ２との間にある場合に、第２検知モードＭ２に切り替える。また、制御部６は、検知電圧Ｖ１が第１閾値電圧Ｖｇ１よりも低い、または第２閾値電圧Ｖｇ２よりも高い場合に、第１検知モードＭ１に切り替える。この構成では、検知電圧Ｖ１に応じて第１検知モードＭ１と第２検知モードＭ２とを適宜切り替えることができる。
【００７１】
なお、本実施形態の操作検知装置１では、制御部６は、第１検知モードＭ１と第２検知モードＭ２とを切り替えるように構成されているが、第１検知モードＭ１のみを有する構成であってもよい。また、制御部６は、第２検知モードＭ２のみを有する構成であってもよい。
【００７２】
上述のように、本実施形態の操作検知装置１では、第１センサ２は、充電され、充電により蓄積された電荷の一部を第２センサ３に移動させ、移動後の固定電極２２と可動電極２４との間の電圧（検知電圧）が取り出されるように構成されている。このため、本実施形態の操作検知装置１は、第１センサ２と第２センサ３とで２つのキャパシタＣ１，Ｃ２を用いているにも関わらず、１箇所の電圧を計測するだけで、操作部４に加えられる力の状態を検知することができる。したがって、本実施形態の操作検知装置１は、電圧を計測する箇所が少なくて済む。
【００７３】
また、本実施形態の操作検知装置１では、１箇所の電圧を計測するだけで操作部４に加えられる力の状態を検知できるので、計測に必要な回路構成を簡易にできる。つまり、本実施形態の操作検知装置１は、制御部６の小型化を図ることができ、また、製造コストも低減することができる。更に、本実施形態の操作検知装置１では、第１センサ２と第２センサ３として同じ種類の部品を用いることが可能である。このため、本実施形態の操作検知装置１では、第１センサ２及び第２センサ３の温度特性がほぼ同じであることから、温度が変化したとしても、数１で表される検知電圧Ｖ１に殆ど影響を及ぼさない。
【００７４】
なお、本実施形態の操作検知装置１が制御部６を備えるか否かは任意である。つまり、本実施形態の操作検知装置１は、外部の制御装置に上記の第１処理、第２処理、第３処理を実行させることで、上記と同様の作用効果を奏することができる。
【００７５】
ところで、本実施形態の操作検知装置１では、制御部６に内蔵された３ステートバッファ機能により、第１端子６１は、高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えるように構成されているが、他の構成であってもよい。たとえば、３ステートバッファ機能を有さないマイコンを制御部６に用いる場合、状態切替回路７により、第１端子６１が高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えるように構成されていてもよい。
【００７６】
状態切替回路７は、図７に示すように、第１入力端子７１と、第２入力端子７２と、出力端子７３とを備える。第１入力端子７１及び第２入力端子７２は、それぞれ制御部６のマイコンの２つの出力ポートに電気的に接続される。マイコンは、第１入力端子７１と第２入力端子７２とにそれぞれ互いに独立した２値信号を入力する。出力端子７３は、第１端子６１に電気的に接続される。
【００７７】
また、状態切替回路７は、第１スイッチ７４と、第２スイッチ７５とを備える。第１スイッチ７４は、Ｐチャネルのエンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。第２スイッチ７５は、Ｎチャネルのエンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴである。第１スイッチ７４のドレインは、外部電源に電気的に接続される。そして、第１スイッチ７４のドレインには、電源電圧Ｖｄ１が印加される。第２スイッチ７５のソースは、回路グランドに接地される。また、第１スイッチ７４のソース及び第２スイッチ７５のドレインは、出力端子７３に電気的に接続される。第１スイッチ７４及び第２スイッチ７５は、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）回路を構成する。
【００７８】
さらに、状態切替回路７は、ＮＯＴ素子７６と、ＮＡＮＤ素子７７と、ＮＯＲ素子７８とを備える。ＮＯＴ素子７６の入力端子は、第１入力端子７１及びＮＡＮＤ素子７７の第１入力端子７７１に電気的に接続される。また、ＮＯＴ素子７６の出力端子は、ＮＯＲ素子７８の第１入力端子に電気的に接続される。ＮＡＮＤ素子７７の第２入力端子７７２は、第２入力端子７２及びＮＯＲ素子７８の第２入力端子７８２に電気的に接続される。また、ＮＡＮＤ素子７７の出力端子は、第１スイッチ７４のゲートに電気的に接続される。ＮＯＲ素子７８の出力端子は、第２スイッチ７５のゲートに電気的に接続される。
【００７９】
状態切替回路７は、第１入力端子７１及び第２入力端子７２の各々に入力される２値信号により、以下の表１に示すように動作する。なお、表１において、‘Ａ’は第１入力端子７１の状態、‘Ｂ’は第２入力端子７２の状態、‘Ｃ’は出力端子７３の状態を表している。
【００８０】
【表１】
2016128778.tif 000004
【００８１】
したがって、３ステートバッファ機能を有さないマイコンを制御部６に用いる場合でも、状態切替回路７を用いることにより、第１端子６１を高インピーダンス、ハイレベル、ローレベルの何れかの状態に切り替えることができる。なお、状態切替回路７は、第２端子６２にも用いることができる。
【００８２】
以下、本実施形態の操作検知装置１の第１変形例〜第６変形例についてそれぞれ説明する。
【００８３】
＜第１変形例＞
第１変形例の操作検知装置１は、図８Ａ，図８Ｂに示すように、弾性を有する保持部８を２つ備えている。ここでは、各保持部８は、ばね８１で構成されている。なお、ばね８１は、図８Ａに示すようにコイルばねであってもよいし、板ばね等の他の形状のばねであってもよい。２つの保持部８のうち一方の保持部８は、操作板４０の右端と基台５の右端との間に配置されている。また、２つの保持部８のうち他方の保持部８は、操作板４０の左端と基台５の左端との間に配置されている。
【００８４】
つまり、本変形例の操作検知装置１は、第１センサ２及び第２センサ３が載置される基台５と、操作部４（操作板４０）と基台５との間に配置される弾性を有する保持部８とを備えている。したがって、本変形例の操作検知装置１では、保持部８の弾性力が操作部４に働くことにより、操作部４の重さが第１センサ２及び第２センサ３に伝達し難い。このため、本変形例の操作検知装置１は、利用者が操作面４１を操作しない場合に、第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４が操作部４の自重等により変形してしまうのを防止することで、感度を向上することができる。
【００８５】
また、本変形例の操作検知装置１では、保持部８は、第１センサ２及び第２センサ３の並ぶ方向（左右方向）において、第１センサ２と第２センサ３との間の範囲外に配置されている。したがって、本変形例の操作検知装置１では、第１センサ及び第２センサ３の並ぶ方向において、保持部８が第１センサ２と第２センサ３との間で操作部４の支点とならない。このため、本変形例の操作検知装置１では、操作面４１に力が加えられる際に、第１センサ２及び第２センサ３に伝達する力に偏りが生じ難く、動作の安定性を向上させることができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００８６】
なお、図８Ｃに示すように、保持部８は、たとえばゴムなどの弾性を有する材料により形成されたシート（またはテープ）８２で構成されていてもよい。この構成では、保持部８をばね８１で構成する場合と比較して、操作検知装置１を組み立て易いという利点がある。
【００８７】
＜第２変形例＞
第２変形例の操作検知装置１では、図９Ａに示すように、操作部４は、２つのキャップ４３を有している。各キャップ４３は、たとえばゴムなどの弾性を有する材料により形成されている。また、各キャップ４３は、下面を開口した中空の構造を有している。２つのキャップ４３のうち一方のキャップ４３は、第１センサ２及び押圧部４２を覆う形で、操作部４と基台５との間に配置されている。また、２つのキャップ４３のうち他方のキャップ４３は、第２センサ３及び押圧部４２を覆う形で、操作部４と基台５との間に配置されている。
【００８８】
つまり、本変形例の操作検知装置１では、操作部４は、第１センサ２及び第２センサ３の少なくとも一方と、押圧部４２とを覆うキャップ４３を有している。したがって、本変形例の操作検知装置１では、キャップ４３は、第１センサ２（第２センサ３）と操作部４との間に介在する。このため、本変形例の操作検知装置１は、利用者が操作面４１を操作しない場合に、操作部４の自重等により第１センサ２の可動電極２４及び第２センサ３の可動電極３４が変形するのを防止することで、感度を向上することができる。
【００８９】
また、本変形例の操作検知装置１では、第１センサ２及び第２センサ３がそれぞれキャップ４３で覆われる。このため、本変形例の操作検知装置１では、キャップ４３により第１センサ２及び第２センサ３を保護することができる。
【００９０】
なお、本変形例の操作検知装置１は、図９Ｂに示すように、薄膜状の保護部９を備えていてもよい。保護部９は、たとえばゴムなどの弾性を有する材料により形成されるフィルムであり、操作部４と２つのキャップ４３との間に設けられている。また、保護部９は、第１センサ２及び第２センサ３を保護部９と基台５との外側の空間から隔てている。この構成では、保護部９により、第１センサ２及び第２センサ３の防水性及び防塵性を向上させることができる。また、この構成では、保護部９により操作部４（操作板４０）が面で保持されるので、操作部４（操作板４０）が傾き難く安定するという利点がある。
【００９１】
＜第３変形例＞
第３変形例の操作検知装置１では、図１０Ａに示すように、２つの押圧部４２は、それぞれ弾性を有する接着剤４２１で構成されている。接着剤４２１は、たとえばシリコーン系の接着剤やウレタン系の接着剤である。２つの接着剤４２１のうち一方の接着剤４２１は、第１センサ２の可動電極２４と操作板４０の下面とを接着する。また、２つの接着剤４２１のうち他方の接着剤４２１は、第２センサ３の可動電極３４と操作板４０の下面とを接着する。
【００９２】
つまり、本変形例の操作検知装置１では、押圧部４２は、接着剤４２１である。したがって、本変形例の操作検知装置１では、押圧部４２は、予め成形される必要がない。また、本変形例の操作検知装置１では、接着剤４２１が広がることにより、操作部４（操作板４０）が接着剤４２１に面で保持されるので、操作部４（操作板４０）が傾き難く安定する。さらに、本変形例の操作検知装置１では、接着剤４２１により第１センサ２（第２センサ３）の可動電極２４（３４）と操作板４０の下面とをそれぞれ接着できる。このため、本変形例の操作検知装置１は、予め成形された押圧部４２を用いて組み立てる場合と比較して、実装精度が要求されないという利点がある。
【００９３】
なお、本変形例の操作検知装置１では、図１０Ｂに示すように、接着剤４２１は、第１センサ２（第２センサ３）を覆うように構成されていてもよい。また、接着剤４２１は、操作板４０の下面と基台５の上面とを接着していてもよい。この構成では、接着剤４２１により第１センサ２及び第２センサ３を保護することができる。
【００９４】
ところで、本変形例の操作検知装置１では、図１１に示すように、たとえば制御部６を構成する回路部品５１が、操作板４０と基台５との間において基台５の上面に実装されている。この回路部品５１は、ストッパとして用いられてもよい。すなわち、操作面４１に過大な力が加えられた場合に、操作部４（操作板４０）が回路部品５１に接触することで、回路部品５１がストッパとして働く。このため、回路部品５１は、操作部４の下向きの移動を規制することができる。したがって、この構成では、操作面４１に過大な力が加えられた場合に、第１センサ２及び第２センサ３が壊れるのを防止することができる。また、この構成では、既存の回路部品５１をストッパとして用いるので、別途ストッパを設ける必要がない。
【００９５】
＜第４変形例＞
第４変形例の操作検知装置１では、図１２Ａに示すように、操作板４０は、第１凹部４４と、第２凹部４５とを有している。第１凹部４４は、第１センサ２と対向する位置に設けられており、上向きに窪んでいる。押圧部４２は、突起状に形成され、第１凹部４４の内底面と第１センサ２の可動電極２４との間に配置されている。また、第１センサ２は、その一部が第１凹部４４の内側に入り込むように配置されている。
【００９６】
第２凹部４５は、第２センサ３と対向する位置に設けられており、上向きに窪んでいる。押圧部４２は、突起状に形成され、第２凹部４５の内底面と第２センサ３の可動電極３４との間に配置されている。また、第２センサ３は、その一部が第２凹部４５の内側に入り込むように配置されている。
【００９７】
ここで、操作部４が操作面４１に沿う向きに移動した場合、第１凹部４４（第２凹部４５）の内側面が第１センサ２（第２センサ３）の一部に接触することで、操作部４の移動が規制される。つまり、第１凹部４４及び第２凹部４５は、第１センサ２及び第２センサ３に対する操作部４の移動のうち、操作面４１に沿う向きの移動を規制する規制部として機能する。言い換えれば、本変形例の操作検知装置１は、第１センサ２及び第２センサ３に対する操作部４の移動のうち、操作面４１に沿う向きの移動を規制する規制部（第１凹部４４、第２凹部４５）を備えている。したがって、本変形例の操作検知装置１では、第１凹部４４及び第２凹部４５により、第１センサ２及び第２センサ３に対する操作部４の位置合わせが容易である。
【００９８】
また、本変形例の操作検知装置１では、第１凹部４４（第２凹部４５）の高さ寸法（上下方向の寸法）Ｚ２は、操作面４１に力が加えられていない状態における操作板４０と基台５との間の高さ寸法Ｚ１よりも大きい。このため、本変形例の操作検知装置１では、操作面４１に過大な力が加えられた場合に、操作部４（操作板４０）の下面が基台５の上面に接触することで、操作部４の下向きの移動が規制される。したがって、この構成では、操作面４１に過大な力が加えられた場合に、第１センサ２及び第２センサ３が壊れるのを防止することができる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００９９】
なお、図１２Ｂに示すように、操作部４が弾性体４６を有する場合、弾性体４６に第１凹部４４及び第２凹部４５を設けてもよい。弾性体４６は、たとえばゴムなどの弾性を有する材料により板状に形成されている。弾性体４６は、操作板４０の下面に取り付けられている。なお、操作板４０は、弾性体４６の中に埋め込まれていてもよい。
【０１００】
＜第５変形例＞
第５変形例の操作検知装置１は、図１３Ａ，図１３Ｂに示すように、カバー１０を備えている。また、本変形例の操作検知装置１では、操作板４０は、左右方向の中央部において上向きに突出する凸部４０１を有している。なお、本変形例の操作検知装置１は２つの保持部８を備えているが、これら保持部８を備えるか否かは任意である。
【０１０１】
カバー１０は、たとえば剛性を有する材料により、左右方向に長尺な板状に形成されている。カバー１０は、操作部４とは異なる部材に固定されている。また、カバー１０の中央部には、矩形状の開口１０１が設けられている。カバー１０は、凸部４０１を除いて操作板４０の上面（操作面４１）を覆う形で配置されている。言い換えれば、カバー１０は、操作面４１の一部を覆う位置に配置されている。凸部４０１は、カバー１０の開口１０１を通して外部に臨む。本変形例の操作検知装置１では、この凸部４０１の上面が操作面４１の操作可能な範囲となる。
【０１０２】
したがって、本変形例の操作検知装置１では、操作面４１の操作可能な範囲は、操作板４０の上面全てではなく、凸部４０１の上面に制限される。つまり、本変形例の操作検知装置１は、操作面４１の一部を覆う位置に配置されることにより、操作面４１の操作可能な範囲を制限するカバー１０を備えている。このため、本変形例の操作検知装置１では、たとえば制御部６を第２検知モードＭ２で機能させる場合に、操作面４１の操作可能な範囲を、第２検知モードＭ２に適した第１領域Ａ１に対応する範囲に制限することができる。
【０１０３】
なお、カバー１０は、開口１０１を有していなくてもよい。たとえば、図１３Ｃに示すように、カバー１０は、第１カバー１０２と第２カバー１０３との２つの部材で構成されていてもよい。この構成では、左右方向において凸部４０１を挟む形で第１カバー１０２と第２カバー１０３とが配置されていればよい。
【０１０４】
また、本変形例の操作検知装置１では、カバー１０により、操作面４１の操作可能な範囲を第１領域Ａ１に対応する範囲に制限しているが、操作面４１の操作可能な範囲を第２領域Ａ２に対応する範囲に制限する構成であってもよい。この構成は、制御部６を第１検知モードＭ１で機能させる場合に有用である。
【０１０５】
＜第６変形例＞
第６変形例の操作検知装置１では、図１４に示すように、操作面４１に２つの突起４１１が設けられている。２つの突起４１１のうち一方の突起４１１は、操作面４１における右側の第２領域Ａ２に対応する位置で、上向きに突出するように設けられている。また、２つの突起４１１のうち他方の突起４１１は、操作面４１における左側の第２領域Ａ２に対応する位置で、上向きに突出するように設けられている。
【０１０６】
つまり、本変形例の操作検知装置１では、操作部４は、第１センサ２及び第２センサ３の並ぶ方向（左右方向）において、第１センサ２と第２センサ３との間の範囲外となる位置に、操作面４１から突出する突起４１１を有している。この構成は、制御部６が第１検知モードＭ１と第２検知モードＭ２とを切り替えるように構成されている場合に、とくに有用である。すなわち、突起４１１に利用者の指先を触れさせることで、検知電圧Ｖ１が第２特性を示す第２領域Ａ２の位置を、利用者に指先の触覚により確認させることができる。したがって、利用者は、突起４１１に力を加えることで、制御部６を第１検知モードＭ１で機能させることができる。また、利用者は、操作面４１における突起４１１が設けられていない範囲をスワイプすることで、制御部６を第２検知モードＭ２で機能させることができる。
【０１０７】
なお、本実施形態の操作検知装置１は、２つのセンサ（第１センサ２、第２センサ３）を用いているが、更に多数のセンサを用いてもよい。この場合、操作検知装置１は、複数のセンサのうち使用するセンサを選択するためのスイッチを備えることが好ましい。
【符号の説明】
【０１０８】
１  操作検知装置
２  第１センサ
２２  固定電極
２４  可動電極
３  第２センサ
３２  固定電極
３４  可動電極
４  操作部
４１  操作面
４１１  突起
４２  押圧部
４２１  接着剤
４３  キャップ
４４  第１凹部（規制部）
４５  第２凹部（規制部）
５  基台
６  制御部
６１  第１端子
６２  第２端子
８  保持部
１０  カバー
Ｃ１  （第１）キャパシタ
Ｃｓ１  （第１）キャパシタの静電容量
Ｃ２  （第２）キャパシタ
Ｃｓ２  （第２）キャパシタの静電容量
Ｍ１  第１検知モード
Ｍ２  第２検知モード
Ｖ１  検知電圧
Ｖｇ１  第１閾値電圧
Ｖｇ２  第２閾値電圧
Ｘ  力点の位置
【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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