(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者のタッチ操作箇所であるタッチパネルに当該タッチパネルのタッチ操作を検出する複数の検出手段を設け、これら前記検出手段の検出値の変化を監視しつつ当該変化があった該検出手段の位置をタッチ操作位置として判定することにより、前記タッチパネルにおけるタッチ操作位置を検出するタッチスイッチにおいて、
前記タッチ操作の判定基準となる第１閾値を前記検出値が超えるか否かを見ることにより、前記タッチ操作の有無を判定する第１タッチ操作判定手段と、
前記第１閾値は超えないものの当該第１閾値よりも低く設定された第２閾値を前記検出値が超える際に、当該検出値の特性値が高い値をとれば、その時の検出位置をタッチ操作位置として取り出し、当該検出値の特性値が低い値をとれば、その時の検出位置をタッチ操作位置として取り出さない第２タッチ操作判定手段と
を備えたことを特徴とするタッチスイッチ。
【請求項２】
前記特性値は、前記操作者が前記タッチパネルをタッチ操作している時のタッチ操作時間であることを特徴とする請求項１に記載のタッチスイッチ。
【請求項３】
使用環境の変化による前記検出手段の検出値の変動を監視し、当該変動が発生した際に、前記第１閾値及び前記第２閾値を前記変動に追従した値に更新する更新手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチスイッチ。
【請求項４】
前記第２タッチ操作判定手段がタッチ操作を検出した際に、前記第１タッチ操作判定手段が他の前記検出手段においてタッチ操作を検出していなければ、前記第２タッチ操作判定手段による検出位置を前記タッチ操作位置として取り出し、前記第２タッチ操作判定手段がタッチ操作を検出した際に前記第１タッチ操作判定手段が他の前記検出手段でタッチ操作を検出していれば、前記第２タッチ操作判定手段による当該検出位置を前記タッチ操作位置としては取り出さず、これを検出から除外する除外手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のタッチスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルのタッチ操作を検出することにより入力操作の操作有無を判定するタッチスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作者の入力操作を検出するスイッチとしては、タッチパネル上に表示された各種ボタンに指等を当ててタッチパネルをタッチ操作することにより入力操作を行うタッチスイッチが広く使用されている。タッチスイッチの種類の中には、このようなタッチ操作を静電容量センサにより検出する静電容量式タッチスイッチがある。この種の静電容量式タッチセンサは、例えば特許文献１等に開示されている。静電容量式タッチスイッチは、タッチパネルがタッチ操作されると、タッチパネルに複数敷き詰められた静電容量センサのうちタッチ操作箇所の静電容量センサのセンサ出力が変化することから、このセンサ出力の変化を読み取ることによりタッチパネルのどの箇所がタッチ操作を判定し、タッチパネル上に表示された各種ボタンの中からどのボタンが選択操作されたのかを検出する。
【特許文献１】特開２００７−１１０５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種の静電容量式タッチスイッチにおいては、静電容量センサから得られるこれらセンサ出力を１つの閾値と比較し、このセンサ出力が例えばタッチ操作時において低くなる出力変化をとる場合、この閾値を下回るセンサ出力を出した静電容量センサを、操作者によりタッチ操作された静電容量センサとして認識することにより、タッチパネルのタッチ操作を検出する。即ち、１つの閾値を使用してタッチ操作の操作有無判定を行うタッチ操作検出方式が採用されている。
【０００４】
ここで、タッチパネルは、素手でタッチ操作される場合だけでなく、例えば手袋を装着したままの状態でタッチ操作されることもある。ところで、このように手袋を装着したままでタッチパネルをタッチ操作した場合、この時は手袋に影響を受けて、静電容量センサのセンサ出力は素手で操作した時に比べて小さい変化しかとらない。よって、先に述べたように１つの閾値でタッチ操作の有無を検出するタッチ操作検出方式でタッチ操作を検出する場合、このような手袋装着時のタッチ操作を検出するためには、閾値を感度の低い値に設定するなどして、タッチ検出感度を若干量低く設定する必要がある。
【０００５】
しかし、このようにタッチ検出感度を低くしてしまうと、例えばタッチパネルに水滴が付着したり、或いはタッチパネルに電気ノイズが混入したりした場合、これらを原因として変化した静電容量センサのセンサ出力が閾値を超えてしまう場合も想定される。こうなると、水滴付着時や電気ノイズ混入時もタッチ操作有りと検出されてしまい、これがタッチ操作の誤検出に繋がる問題があった。よって、タッチパネルを素手でタッチ操作した時と手袋を装着したままでタッチ操作した時との両方を検出できつつ、しかもタッチパネルに水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりする時はこれをタッチ検出として検出しないタッチ操作検出方式が要望されていた。
【０００６】
本発明の目的は、タッチパネルのタッチ検出精度を高いものと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】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本発明では、操作者のタッチ操作箇所であるタッチパネルに当該タッチパネルのタッチ操作を検出する複数の検出手段を設け、これら前記検出手段の検出値の変化を監視しつつ当該変化があった該検出手段の位置をタッチ操作位置として判定することにより、前記タッチパネルにおけるタッチ操作位置を検出するタッチスイッチにおいて、前記タッチ操作の判定基準となる第１閾値を前記検出値が超えるか否かを見ることにより、前記タッチ操作の有無を判定する第１タッチ操作判定手段と、前記第１閾値は超えないものの当該第１閾値よりも低く設定された第２閾値を前記検出値が超える際に、当該検出値の特性値が高い値をとれば、その時の検出位置をタッチ操作位置として取り出し、当該検出値の特性値が低い値をとれば、その時の検出位置をタッチ操作位置として取り出さない第２タッチ操作判定手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、タッチ操作を検出する検出手段の検出値が第１閾値（絶対値）を超える場合、この時のタッチ操作をオン判定して、この際に検出手段により抽出される検出位置、即ち検出値が第１閾値を超える検出手段の配置位置をタッチ操作位置として取り出す。また、検出手段の検出値が第１閾値は超えないものの第２閾値（絶対値）を超える値をとる際、検出値の特性値が高い値をとっていれば、この時のタッチ操作をオン判定して、この際に検出手段により抽出される検出位置、即ち検出値が第２閾値を超える検出手段の配置位置をタッチ操作位置として取り出し、検出値の特性値が低い値をとるのであれば、この時のタッチ操作をオフ判定して、検出位置をタッチ操作位置として取り出さないようにする。
【０００９】
ところで、タッチパネルのタッチ操作は素手で行う場合のみならず、例えば手袋をしたままや乾燥肌や汚れ肌でタッチ操作を行う場合もあるが、これらのような状況でタッチパネルを操作した時は、検出手段の種類によっては検出手段の検出感度が鈍くなり、その検出値が低い値（絶対値）しかとらない場合もある。よって、これらのようなタッチ操作も素手によるタッチ操作とともに合わせて検出できるようにするには、タッチ操作の有無判定時に使用する閾値（絶対値）を低く設定しなければならない。しかし、この閾値をあまりに低い値に設定してしまうと、例えばタッチパネルに水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりする場合、この時も検出手段で僅かながら出力変化が生じるので、この時に発生する検出手段の検出値が閾値を超えてタッチ操作がオン判定されてしまう状況も想定され、これがタッチ誤判定に繋がってしまう。
【００１０】
しかし、本構成においては、タッチ検出時に検出値が第２閾値をとる場合、検出値の特性値が高い値をとるのであれば、この時は例えば手袋等をしたままの状態でタッチ操作を行ったとみなし、検出値の特性値が低い値をとるのであれば、この時は検出手段に例えば水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりして、検出値が一時的に第２閾値を超える非タッチ操作とみなして処理する。よって、本構成では、タッチ操作時に検出値が第１閾値を超えるという素手によるタッチ操作を検出できることのみならず、手袋をしたままの状態でのタッチ操作を検出可能となり、しかもこのように手袋をしたままのタッチ操作を検出可能としても、水滴付着時や電気ノイズ混入時はこれが非タッチ操作として除外される。このため、複数バリエーションのタッチ操作を検出することが可能となるので、高いタッチ検出精度を確保することが可能となる。
【００１１】
本発明では、前記特性値は、前記操作者が前記タッチパネルをタッチ操作している時のタッチ操作時間であることを要旨とする。
この構成によれば、特性値はタッチ操作時間であるので、時間幅を見るという簡単な方式でタッチ操作の有無を判定することが可能となる。
【００１２】
本発明では、使用環境の変化による前記検出手段の検出値の変動を監視し、当該変動が発生した際に、前記第１閾値及び前記第２閾値を前記変動に追従した値に更新する更新手段を備えたことを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、検出手段の検出値が使用環境の変化により変動（ドリフト）したとしても、この検出値の閾値として使用される第１閾値及び第２閾値は、更新手段によってその変動に見合った好適な値に更新される。よって、第１閾値及び第２閾値を使用してタッチ判定を行うに際して、好適な閾値でこのタッチ判定を行うことが可能となるので、タッチ検出精度の向上化を図ることが可能となり、タッチ誤判定の発生を抑制することに効果が高い。
【００１４】
本発明では、前記第２タッチ操作判定手段がタッチ操作を検出した際に、前記第１タッチ操作判定手段が他の前記検出手段においてタッチ操作を検出していなければ、前記第２タッチ操作判定手段による検出位置を前記タッチ操作位置として取り出し、前記第２タッチ操作判定手段がタッチ操作を検出した際に前記第１タッチ操作判定手段が他の前記検出手段でタッチ操作を検出していれば、前記第２タッチ操作判定手段による当該検出位置を前記タッチ操作位置としては取り出さず、これを検出から除外する除外手段を備えたことを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、第２タッチ操作判定手段がタッチ操作を検出しても、第１タッチ操作判定手段が他の検出手段でタッチ操作を検出していれば、第２タッチ操作判定手段による検出位置は、除外手段によってタッチ判定から除外される。ところで、本構成のように、感度の低い第２閾値を設けて手袋をしたままのタッチ操作も検出可能とすると、例えばタッチパネルを指でタッチ操作した場合、このタッチ箇所周囲でタッチパネルに近接する指に検出手段が反応し、この近接部分で検出手段の検出値が第２閾値を上回って、これがタッチ誤判定に繋がることが想定される。しかし、本構成においては、このように指が近接する箇所においてはこれをタッチ判定から除外するようにしたので、高いタッチ検出精度の確保により一層効果が高くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タッチパネルのタッチ検出精度を高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化したタッチスイッチの一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車両１の操舵輪を操舵する際に操作するステアリングホイール２が設けられている。ステアリングホイール２のスポーク部３には、ステアリングホイール２を握ったまま走行系の各種車両操作が可能となるように、ガイド表示機能付きステアリング用タッチスイッチ４が設けられている。ガイド表示機能付きステアリング用タッチスイッチ４は、各種選択ボタン５が表示された平らなタッチパネル６においてそのボタン表示位置をタッチ操作することにより入力操作を行うものであって、例えば車両の変速機のシフト切り換え操作や、クルーズコントロールシステムの各種設定操作が可能となっている。なお、ガイド表示機能付きステアリング用タッチスイッチ４がタッチスイッチに相当する。
【００１８】
ステアリング用タッチスイッチ４には、選択ボタンの一種として、車両１の自動変速機のシフト位置をアップする時に操作するシフトアップボタン５ａと、この自動変速機のシフト位置をダウンする時に操作するシフトダウンボタン５ｂとが表示されている。また、車内のインストルメントパネル７には、スピードメータ等の各種計器類の他に、シフトの切り換え状況を表示するシフト表示部８が設けられている。このシフト表示部８は、シフトアップボタン５ａが操作されるとシフトアップ操作表示部８ａが点灯し、シフトダウンボタン５ｂが操作されるとシフトダウン操作表示部８ｂが点灯する。運転者は、運転時においてシフト操作用のボタン５ａ，５ｂを操作した際、これら表示部８ａ，８ｂの点灯を確認することにより、シフト切り換えが行われたことを視覚的に確認する。
【００１９】
タッチスイッチ４が静電容量センサによってタッチ操作を検出する静電容量式の場合、図２に示すように、タッチパネル６には、例えば金属等からなる電極９が複数敷設されている。これら電極９，９…は、１つひとつがタッチ操作の検出ドットとなり、図３（ａ）に示すように縦横方向においてマトリックス状（行列状）に配置されている。なお、ここで言うマトリックス状とは、縦横が必ずしも互いに直行している必要はなく、格子状に整然と整列した状態を意味する。
【００２０】
また、図２に示すように、静電容量式タッチスイッチ４には、電極９が持つ静電容量を電気信号に変換してこれをセンサ信号Ｖsnとして出力可能なセンサ回路１０が各々の電極９，９…ごとに設けられている。センサ回路１０は、一対の入力端子１０ａ及び出力端子１０ｂを持ち、入力端子１０ａが電極９に接続されるとともに、出力端子１０ｂからセンサ信号Ｖsnを出力する。センサ回路１０には、例えばＰＬＬ（Phase lock loop）からなる発振回路１１が設けられている。発振回路１１は、電極９のタッチ操作を検出する際に必要となる発振電圧Ｖ０を出力するとともに、抵抗Ｒを介して入力端子１０ａに接続されている。入力端子１０ａ及び抵抗Ｒの中点と出力端子１０ｂとの間には、電圧を交流から直流に変換可能な検波回路１２が接続されている。検波回路１２は、ダイオード１３とローパスフィルタ１４との直列回路からなり、入力端子１０ａで取得する交流波形の電極電圧Ｖｃを直流波形のセンサ信号Ｖsnに変換出力する。
【００２１】
ところで、電極９に指等の人体（例えば指等）が接触すると、センサ回路１０内の各種電子部品と電極９とによって形成される電気回路には、人体が持つ静電容量（以下、タッチ静電容量Ｃと記す）が発生するので、各々の電極９，９…に発生する電極電圧Ｖｃは、このタッチ静電容量Ｃに影響を受けることになる。よって、各電極９，９…に発生する電極電圧Ｖｃ、即ち各々のセンサ回路１０，１０…の各入力端子１０ａにおける端子電圧は、発振回路１１の発信周波数をｆとすると、次式によって算出される。
【００２２】
【数１】
0004881331.tif 000002
よって、この式からも分かるように、タッチ静電容量Ｃが右辺の分母にあるので、人体が電極９をタッチ操作してタッチ静電容量Ｃの値が増加すると、それに連れて電極電圧Ｖｃが低下することが分かる。よって、このように電極電圧Ｖｃが低下すれば、センサ回路１０の出力であるセンサ信号Ｖsnもその電圧変化に応じて低下する出力変化をとることが分かる。即ち、複数のセンサ回路１０，１０…のセンサ信号Ｖsn，Ｖsn…のうち、人体によるタッチ操作が行われた電極９の電極電圧Ｖｃを検出するセンサ回路１０においそのセンサ信号Ｖsnは電圧低下する電圧変化をとる。なお、電極９及びセンサ回路１０が検出手段を構成し、センサ信号Ｖsnが検出値に相当する。
【００２３】
また、静電容量式タッチスイッチ４には、タッチパネル６のタッチ操作位置がどこであるのかを判定するタッチ判定ＥＣＵ１５と、タッチパネル６に表示された選択ボタンの中でどれが選択操作されたのかをタッチ判定ＥＣＵ１５のタッチ操作位置判定結果を基に抽出してこの選択ボタンに応じた動作を車両１に実行させるタッチパネル制御ＥＣＵ１６とが設けられている。
【００２４】
タッチ判定ＥＣＵ１５は、図４に示すように、例えばＣＰＵ１７、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ１９からなるとともに、各々対応する入力端子１５ａ，１５ａ…（図２参照）でセンサ回路１０，１０…に接続され、１つの出力端子１５ｂを持っている。タッチ判定ＥＣＵ１５は、センサ回路１０，１０…から入力するセンサ信号Ｖsn，Ｖsn…を基にタッチパネル６においてどの位置がタッチ操作されたのかを見るタッチ操作位置検出を行う。本例のタッチ判定ＥＣＵ１５は、センサ回路１０，１０…から取得したセンサ信号Ｖsn，Ｖsn…のうち、センサ出力閾値Ｖｓを下回ったセンサ出力を出したセンサ回路１０に繋がる電極９の配置位置を、操作者によるタッチパネル６のタッチ操作位置として検出する。タッチ判定ＥＣＵ１５は、タッチ操作を検出するとその最終タッチ判定出力Ｓoutを出力端子１５ｂからタッチパネル制御ＥＣＵ１６に出力する。
【００２５】
図４に示すように、タッチ判定ＥＣＵ１５のＲＯＭ１８には、タッチ判定ＥＣＵ１５がタッチパネル６のタッチ操作位置を検出する時に実行するタッチ操作位置判定プログラムＤprが書き込まれている。このタッチ操作位置判定プログラムＤprは、操作者が素手のみならず手袋をはめた状態のままタッチパネル６をタッチ操作しても、この時のタッチ操作位置を検出可能で、しかもタッチパネル６に水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりしたとしても、この時はこれらをタッチ操作として検出せずに処理するプログラムである。
【００２６】
タッチ判定ＥＣＵ１５には、図２に示すように、タッチ操作位置の候補点を抽出する中間タッチ判定処理部２０と、この候補点抽出後に最終的なタッチ位置判定を行う最終タッチ判定処理部２１とが設けられている。中間タッチ判定処理部２０は、各々のセンサ回路１０，１０…ごとに設けられ、センサ回路１０から取得したセンサ信号Ｖsn（静電容量値）を、図５（ａ）〜（ｃ）に示すような２種類のセンサ出力閾値Ｖｓ、即ち第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbを用いて大小比較する。この第１センサ出力閾値Ｖsaは、電極９が素手でタッチ操作されたか否かを見る時に使う閾値であって、本例の静電容量式タッチスイッチ４は電極９を素手でタッチするとこの時はセンサ信号Ｖsnが大きく低下する電圧変化をとることから、第２センサ出力閾値Ｖsbよりも低い値に設定されている。また、第２センサ出力閾値Ｖsbは、手袋をしたままの手や或いは乾燥肌や汚れ肌の手で電極９がタッチ操作された時にこのタッチ操作を検出する時に使う閾値であって、この場合は電極９を素手でタッチ操作する時よりもセンサ信号Ｖsnは小さい電圧変化しかとらないので、素手タッチ検出用の第１センサ出力閾値Ｖsaよりも高い値に設定されている。
【００２７】
中間タッチ判定処理部２０は、各々対応するセンサ回路１０からセンサ信号Ｖsnを入力した際、このセンサ信号Ｖsnをまずは第１センサ出力閾値Ｖsaと大小比較する。中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaよりも小さい場合、次はこのセンサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回る第１継続時間Ｔsaが第１時間閾値Ｔakを超えるか否かを確認する。ところで、電極９を素手でタッチ操作した時は、図５（ａ）に示すように、電極９に水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりした時に比較してタッチ静電容量Ｃが非常に大きな値をとる。よって、第１継続時間Ｔsaはそれほど長い間においてセンサ信号Ｖsnの値を見る必要はないので、第１時間閾値Ｔakは短い値に設定されている。中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回りつつ、しかもその状況、即ち第１継続時間Ｔsaが第１時間閾値Ｔakを超えることを認識すると、図２に示すように中間タッチ判定結果Ｓｋとして第１中間タッチ判定通知Ｓk1を最終タッチ判定処理部２１に出力する。この第１中間タッチ判定通知Ｓk1は、電極９が素手でタッチ操作されている可能性があることを最終タッチ判定処理部２１に伝える一種の通知信号である。
【００２８】
一方、中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上の値をとる場合、次はこのセンサ信号Ｖsnを第２センサ出力閾値Ｖsbと大小比較する。中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上でしかも第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る値をとる場合、このセンサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えるか否かを確認する。ところで、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上でしかも第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る状況は、図５（ｂ）に示すように、電極９を手袋をしたままタッチ操作した時のみならず、図５（ｃ）に示すように、電極９に水滴が付着したり或いは電極９に電気ノイズが発生したりすることを原因とする場合もあるので、この状況をある程度の時間幅で見る必要がある。よって、第２時間閾値Ｔbkは、第１時間閾値Ｔakよりも長い時間幅に設定されている。中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上でしかも第２センサ出力閾値Ｖsbを下回りつつ、しかもその状況、即ち第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えることを認識すると、中間タッチ判定結果Ｓｋとして第２中間タッチ判定通知Ｓk2を最終タッチ判定処理部２１に出力する。この第２中間タッチ判定通知Ｓk2は、電極９が手袋をしたままの状態等でタッチ操作されている可能性があることを最終タッチ判定処理部２１伝える一種の通知信号である。
【００２９】
また、中間タッチ判定処理部２０は、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsb以上の値をとる場合、中間タッチ判定結果Ｓｋとしてタッチ操作無し通知Ｓknを出力する。このタッチ操作無し通知Ｓknは、電極９がタッチ操作されていないことを最終タッチ判定処理部２１に伝える一種の通知信号である。なお、複数のこれら中間タッチ判定処理部２０，２０…は、同じタイミングで中間タッチ判定処理を行うとともに、その中間タッチ判定結果Ｓｋを同時に最終タッチ判定処理部２１に出力する動作をとる。また、中間タッチ判定処理部２０が第１タッチ操作判定手段及び第２タッチ操作判定手段を構成し、最終タッチ判定処理部２１が第１タッチ操作判定手段、第２タッチ操作判定手段及び除外手段を構成する。更に、第１センサ出力閾値Ｖsaが第１閾値に相当し、第２センサ出力閾値Ｖsbが第２閾値に相当し、継続時間Ｔsa，Ｔsbが特性値（タッチ操作時間）に相当する。
【００３０】
最終タッチ判定処理部２１は、中間タッチ判定処理部２０から入力した中間タッチ判定結果Ｓｋに基づき、最終的なタッチ操作の有無判定を行う。例えば、最終タッチ判定処理部２１は、中間タッチ判定処理部２０から第１中間タッチ判定通知Ｓk1を入力すると、その第１中間タッチ判定通知Ｓk1を出した中間タッチ判定処理部２０により監視される電極９は素手によりタッチ操作されたと認識し、その電極９をオン判定する。一方、最終タッチ判定処理部２１は、中間タッチ判定処理部２０からタッチ操作無し通知Ｓknを受け付けると、そのタッチ操作無し通知Ｓknを出した中間タッチ判定処理部２０により監視される電極９はタッチ操作されていないと認識し、この電極９をオフ判定する。
【００３１】
ところで、中間タッチ判定処理部２０から第２中間タッチ判定通知Ｓk2が出力されているときに、他の中間タッチ判定処理部２０から第１中間タッチ判定通知Ｓk1が出力されていなければ、この時に第２中間タッチ判定通知Ｓk2を出している中間タッチ判定処理部２０が監視する電極９は、手袋をしたままや或いは乾燥肌や汚れ肌の手でタッチ操作が行われている可能性が高いと言える。よって、最終タッチ判定処理部２１は、中間タッチ判定処理部２０から第２中間タッチ判定通知Ｓk2を入力した場合、他の中間タッチ判定処理部２０から第１中間タッチ判定通知Ｓk1を受け付けていなければ、その電極９は手袋をしたままや乾燥肌や汚れ肌でタッチ操作された電極であると認識し、その電極９をオン判定する。
【００３２】
また、中間タッチ判定処理部２０から第２中間タッチ判定通知Ｓk2が出力されているときに、他の中間タッチ判定処理部２０から第１中間タッチ判定通知Ｓk1が出力されている場合は、タッチパネル６が素手でタッチ操作されているものの、そのタッチ箇所周囲においてタッチパネル６に近接する指までもタッチ検出してしまっている状況が想定される。よって、最終タッチ判定処理部２１は、中間タッチ判定処理部２０から第２中間タッチ判定通知Ｓk2を入力した際、他の中間タッチ判定処理部２０から第１中間タッチ判定通知Ｓk1を入力していれば、第２中間タッチ判定通知Ｓk2を出した中間タッチ判定処理部２０で監視する電極９は指が近接したものとして処理し、この電極９をオフ判定する。
【００３３】
最終タッチ判定処理部２１は、このような最終タッチ判定処理を行った後、この判定結果を最終タッチ判定出力Ｓoutとしてタッチパネル制御ＥＣＵ１６に出力する。この最終タッチ判定出力Ｓoutは、タッチパネル６に敷き詰められた複数の電極９がオン判定状態とオフ判定状態とのどちらにあるのか、即ちこれら複数の電極９においてオン判定されたものをＨレベルで表現し、オフ判定されたものをＬレベルで表現した信号群からなる通知である。
【００３４】
タッチパネル制御ＥＣＵ１６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭからなるとともに、入力側がタッチ判定ＥＣＵ１５に接続されるとともに、出力側が各種車載機器に接続されている。タッチパネル制御ＥＣＵ１６は、最終タッチ判定処理部２１から入力する最終タッチ判定出力Ｓoutを基に、タッチパネル６のどの位置がタッチ操作されたのかを逐次監視し、そのタッチ操作位置を把握する。そして、タッチパネル制御ＥＣＵ１６は、タッチパネル６に表示された各種選択ボタンの表示エリア（表示座標）とタッチ操作位置とを比較し、タッチパネル６の中のどの選択ボタンがタッチ操作されたのかを監視する。タッチパネル制御ＥＣＵ１６は、タッチパネル６の中の所定の選択ボタンの表示エリアにタッチ操作位置が重なって所定の選択ボタンがタッチ操作されたことを認識すると、その選択ボタンに応じた動作を各種車載機器に実行させるべく動作する。
【００３５】
また、タッチ判定ＥＣＵ１５には、第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbを更新する閾値更新部２２が設けられている。ところで、本例の第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbは、図６に示すように、これらセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbの共通の閾値基準を基準値Ｋjkとして、これに計数α（本例は−値）を加算した値を第１センサ出力閾値Ｖsaとし、基準値Ｋjkに計数β（本例は−値）を加算した値を第２センサ出力閾値Ｖsbとしている。このため、もし仮に静電容量式タッチスイッチ４の使用環境下で温度変化や湿度変化が発生すると、センサ信号Ｖsn（静電容量）はこの変化に応じてドリフトするので、センサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbもセンサ信号Ｖsnに合わせて変化させる必要がある。
【００３６】
よって、閾値更新部２２は、センサ信号Ｖsnを入力した際、この時に得たセンサ信号Ｖsnと、この更新前において設定状態にある基準値Ｋjk（以下、前の基準値Ｋj1と記す）とをパラーメータとして、これらをローパスフィルタに通すことにより新たな基準値Ｋj2を算出して、基準値Ｋjkを更新する。そして、閾値更新部２２は、このようにして抽出した新たな基準値Ｋj2に計数α，βを各々加算することにより、新たなセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbを算出して閾値更新を行う。中間タッチ判定処理部２０は、タッチ操作判定を行う際、毎回更新された新たなセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbを用いて、電極９のタッチ有無判定を行う。なお、閾値更新部２２は、電極９をタッチ操作した時の静電容量変化によりセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbが変化しまうことを防ぐために、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsbを下回るタッチ操作時はセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbの更新を行わず、これを固定する。なお、閾値更新部２２が更新手段に相当する。
【００３７】
次に、本例の静電容量式タッチスイッチ４のタッチ操作判定を、図７に示すタッチ判定処理のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートは、タッチ操作位置判定プログラムＤprがタッチ判定ＥＣＵ１５により実行されることによって行われ、例えば数十ｍｓの時間間隔をおいて繰り返し実行される。また、このフローチャートは、各々の電極９，９…（センサ回路１０，１０…）の一つひとつを処理単位として実行され、言い方を変えれば各々の電極９，９…ごとに実行されるものである。
【００３８】
ステップ１００では、センサ回路１０のセンサ信号Ｖsn（静電容量値）が第１センサ出力閾値Ｖsaを下回るか否かを判定する。ここで、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回っていればステップ１０１に移行し、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上であればステップ１０４に移行する。
【００３９】
ステップ１０１では、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回る継続時間（即ち、第１継続時間Ｔsa）が第１時間閾値Ｔakを超えるか否かを判定する。ここで、第１継続時間Ｔsaが第１時間閾値Ｔakを超えればステップ１０２に移行し、第１継続時間Ｔsaが第１時間閾値Ｔak以下であればステップ１０８に移行する。
【００４０】
ステップ１０２では、中間タッチ判定として第１中間タッチ判定を下し、電極９が素手によってタッチ操作されたと認識した条件下でこの電極９をオン判定する。即ち、中間タッチ判定処理部２０は中間タッチ判定として第１中間タッチ判定通知Ｓk1を最終タッチ判定処理部２１に出力する。
【００４１】
ステップ１０３では、最終タッチ判定として、最終的にこの電極９をオン判定で処理する。
ステップ１０４では、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsbを下回るか否かを判定する。ここで、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsbを下回っていればステップ１０５に移行し、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsb以上であればステップ１０８に移行する。
【００４２】
ステップ１０５では、センサ信号Ｖsnが第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る継続時間（即ち、第２継続時間Ｔsb）が第２時間閾値Ｔbkを超えるか否かを判定する。ここで、第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えればステップ１０６に移行し、第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbk以下であればステップ１０８に移行する。
【００４３】
ステップ１０６では、中間タッチ判定として第２中間タッチ判定を下し、電極９が手袋をしたままの手や或いは乾燥肌や汚れ肌でタッチ操作されたと認識した条件下でこの電極９をオン判定する。即ち、中間タッチ判定処理部２０は中間タッチ判定として第２中間タッチ判定通知Ｓk2を最終タッチ判定処理部２１に出力する。
【００４４】
ステップ１０７では、他の電極９において第１中間タッチ判定が下された電極９が存在するか否か、即ち素手でタッチ操作された電極９が存在するか否かを判定する。ここで、第１タッチ判定が下された電極９が他に存在していなければステップ１０３に移行し、第１タッチ判定が下された電極９が他に存在していればステップ１０８に移行する。
【００４５】
ステップ１０８では、最終タッチ判定として、最終的にこの電極９をオフ判定で処理する。
続いて、センサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbの更新手順を、図８に示す閾値更新処理のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートは、例えば図７のタッチ判定処理のフローチャートの後に続けて実行されるとともに、各々の電極９，９…ごとに実施されている。
【００４６】
ステップ２００では、図７に示すフローで行った判定結果を基に、電極９がオフ判定されているか否かを判定する。即ち、中間タッチ判定の段階においてタッチパネル６がタッチ操作されていないと判定されているか否かを確認する。ここで、中間タッチ判定で電極９がオフ判定されているのであればステップ２０１に移行し、中間タッチ判定で電極９がオフ判定されていないのであればステップ２０５に移行する。
【００４７】
ステップ２０１では、センサ信号Ｖsnが前の基準値Ｋj1を超えるか否かを判定する。ところで、センサ信号Ｖsnが前の基準値Ｋjk以下の値をとっている際は、センサ信号Ｖsn（静電容量）のドリフトは変化が小さいと見なせることから、この基準値Ｋjkをセンサ信号Ｖsnに追従させる場合であっても、この時にローパスフィルタで使用するフィルタ時定数は大きいままのものでよい。しかし、図８の円内に図示するように、センサ信号Ｖsnが前の基準値Ｋj1よりも大きい値をとる際は、センサ信号Ｖsn（静電容量）が急激に上昇する変化をとるので、この時にローパスフィルタで使用するフィルタ時定数は小さな値を使用しないと、ここで求める新たな基準値Ｋj2がセンサ信号Ｖsnに素早く追従しなくなる。よって、ここではフィルタ時定数として大小のどちらを使用すべきであるのかを判定する。ここで、センサ信号Ｖsnが基準値Ｋjkよりも大きい値をとるのであればステップ２０２に移行し、センサ信号Ｖsnが基準値Ｋjk以下の値をとるのであればステップ２０３に移行する。
【００４８】
ステップ２０２では、ローパスフィルタで使用するフィルタ時定数を「小」に設定する。
ステップ２０３では、ローパスフィルタで使用するフィルタ時定数を「大」に設定する。
【００４９】
ステップ２０４では、ステップ２００で得たセンサ信号Ｖsn（静電容量）と前の基準値Ｋj1とをローパスフィルタ処理関数Ｆに通すことにより、新たな基準値Ｋj2を算出する。
ステップ２０５では、前の基準値Ｋj1をそのまま新たな基準値Ｋj2として使用する。
【００５０】
ステップ２０６では、新たな基準値Ｋj2に計数αを加算することにより新たな第１センサ出力閾値Ｖsaを算出する。
ステップ２０７では、新たな基準値Ｋj2に計数βを加算することにより新たな第２センサ出力閾値Ｖsbを算出する。
【００５１】
さて、本例の場合、タッチ操作判定において大小２つのセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsb（第１センサ出力閾値Ｖsa＜第２センサ出力閾値Ｖsb）を用意し、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回る場合、このセンサ信号Ｖsnを出した電極９は素手でタッチ操作されたものと処理して、この電極９をオン判定する。また、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaと第２センサ出力閾値Ｖsbとの間の値をとる場合、この状態をとる継続時間（即ち、第２継続時間Ｔsb）が第２時間閾値Ｔbkを超えていれば、このセンサ信号Ｖsnを出した電極９はタッチ操作されたものと処理して、この電極９をオン判定する。一方、この第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbk以下であれば、このセンサ信号Ｖsnを出した電極９は水滴が付着したり或いは電気ノイズが混入したりしたものと処理して、この電極９をオフ判定する。
【００５２】
これにより、タッチパネル６が素手でタッチ操作されたときのみならず、手袋をしたままの状態や或いは乾燥肌や汚れ肌の手でタッチパネル６がタッチ操作されたときであっても、これらタッチ操作を検出することが可能となる。また、このように手袋をしたままの状態や乾燥肌や汚れ肌の手でタッチパネル６のタッチ操作を検出可能としても、水滴付着時や電気ノイズ混入時はこれらを非タッチ操作として判定することが可能となる。以上により、複数のバリエーションのタッチ操作が検出可能となるので、タッチ操作の有無判定を精度良く行うことが可能となる。
【００５３】
ところで、本例のように手袋をしたままのタッチ操作も検出できるように、値の高い第２センサ出力閾値Ｖsbを設けてタッチ操作の有無判定を行うと、例えばタッチパネル６を素手でタッチ操作した際にタッチパネル６には直に触れてはいないものの指が近接する箇所で電極９がこの第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る状況になって、この指が近接する箇所でも電極９がオン判定される状況にもなりかねない。この場合は、タッチパネル６を素手でタッチ操作した際に、タッチパネル６に近接する指までもタッチ操作有りとして処理されてしまうので、これがタッチ検出の誤判定に繋がる。
【００５４】
しかし、本例においては、中間タッチ判定で第２中間タッチ判定が下された電極９（図３（ｂ）に示す高検出値電極９ｂ）が存在した際、即ち指の近接等により中間タッチ判定で電極９がオン判定された際において、もし仮に中間タッチ判定で第１中間タッチ判定が下された電極９（図３（ｂ）に示す低検出値電極９ａ）、即ち素手でタッチ操作された電極９が他に存在していれば、中間タッチ判定で第２中間タッチ判定が下された電極９を、最終的にはオフ判定で処理する。これにより、タッチパネル６を素手でタッチ操作した際に、仮にタッチ箇所の周囲の指がタッチパネル６に近接する状態となっても、この近接部分をタッチ操作有りとして判定せずに済むので、高いタッチ操作判定精度を確保することが可能となる。
【００５５】
また、センサ信号Ｖsn（静電容量）が使用環境の温度変化や湿度変化によりドリフトを起こしたとしても、この時はドリフトに合わせた好適な値に第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbが更新される。これにより、タッチ判定処理時において、より好適な第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbでタッチ判定を行うことが可能となるので、高いタッチ操作判定精度の確保に効果が高い。また、タッチパネル６のタッチ操作時は、このセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbの更新を行わないので、これら更新を可能としても、タッチ操作時の静電容量変化でこれらセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbが変化してしまう状況も防止することが可能となる。
【００５６】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）大小２つのセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsb（第１センサ出力閾値Ｖsa＜第２センサ出力閾値Ｖsb）を用意し、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaを下回る電極９はオン判定で処理し、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上でかつ第２センサ出力閾値Ｖsbよりも低い間の値をとる電極９については、この状態の継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えれば電極９をオン判定で処理し、この継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbk以下の値をとるのであれば電極９をオフ判定で処理する。このため、素手によるタッチ操作のみならず手袋をしたままのタッチ操作も検出することが可能となり、しかも手袋をしたままのタッチ操作を検出可能としても、水滴付着時や電気ノイズ混入時はこれらを非タッチ操作としてタッチ検出から除外可能となる。よって、タッチパネル６をタッチ操作した時のタッチ判定精度をより高いものとすることができる。
【００５７】
（２）センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上で第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る間の値をとる際、これが人体のタッチ操作によるものなのか或いは水滴付着や電気ノイズ混入等を原因とするものなのかの判定は、センサ信号Ｖsnがこの範囲の間の値をとる第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えるか否かを見ることにより行う。よって、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa以上で第２センサ出力閾値Ｖsbを下回る間の値をとってからの時間幅を見るという簡単な方式により、タッチ操作の判定を行うことができる。
【００５８】
（３）タッチ判定ＥＣＵ１５に、第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbを、センサ信号Ｖsnの値の変動（ドリフト）に応じて更新する閾値更新部２２を設けた。これにより、タッチスイッチ４の使用環境に温度変化や湿度変化が生じてセンサ信号Ｖsnの値がドリフトしたとしても、このドリフトに応じた好適な値に２つのセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbが更新される。よって、これらセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbを使用してタッチ判定を行うに際して、好適な閾値でタッチ判定を行うことが可能となるので、高いタッチ検出精度を確保することができつつ、しかもタッチ誤判定の発生を抑制することにも繋がる。
【００５９】
（４）電極９が中間タッチ判定で第２中間タッチ判定を下されて中間判定時にオン判定された際、同じ中間タッチ判定時に第１タッチ判定が下された電極９が他になければ、中間判定時にオン判定された電極９を最終的にもオン判定で処理し、一方で中間タッチ判定において第１タッチ判定が下された電極９が他に存在していれば、中間判定時にオン判定された電極９を最終的にはオフ判定で処理する。即ち、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsa及び第２センサ出力閾値Ｖsbの間の値をとった電極９（高検出値電極９ｂ）が存在する際、素手でタッチ操作された電極９（低検出値電極９ａ）が他に存在していなければ、この高検出値電極９ｂを最終的にオン判定で処理し、逆に低検出値電極９ａが他に存在していれば、高検出値電極９ｂをタッチ判定から除外し、この時の低検出値電極９ａをタッチ判定で優先する。これにより、タッチパネル６が素手でタッチ操作された際に、その接触箇所の周囲がタッチパネル６に近接する状態をとっても、この近接する指で電極９がオン判定されずに済み、タッチ判定検出精度をより一層向上することができる。
【００６０】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・  タッチ操作が手袋をしたままのタッチ操作なのか、或いは電極９に水滴が付着したり電気ノイズが混入したりすることを原因とするものなのかを見分ける方法は、センサ信号Ｖsnが第１センサ出力閾値Ｖsaと第２センサ出力閾値Ｖsbとの範囲の間の値をとる第２継続時間Ｔsbが第２時間閾値Ｔbkを超えるか否かを見るというように、時間幅を見る見分け方に限定されない。例えば、これをセンサ信号Ｖsnの周波数や、センサ信号Ｖsnの電圧波形自体を見る見分け方を採用してもよい。
【００６１】
・  センサ回路１０は、タッチ操作がない時は高いセンサ出力を出し、タッチ操作があった時に低いセンサ出力を出す回路構成をとるものに限定されない。即ち、タッチ操作がないときに低いセンサ出力を出し、タッチ操作があった時に高いセンサ出力を出すものでもよい。
【００６２】
・  タッチ操作を検出する検出方式は、必ずしも静電容量式に限定されず、操作者がタッチパネルを操作するとセンサ出力が変化するものであれあ、そのセンサ種類は特に限定されない。
【００６３】
・  センサ信号Ｖsnの大小を見る時は、必ずしも２種類のセンサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbで見ることに限らず、例えばこのセンサ出力閾値を３種類以上設けつつ、しかもこれに合わせて時間閾値も多様に設定して、様々なバリエーションのタッチ操作を検出できるようにしてもよい。
【００６４】
・  センサ出力閾値Ｖsa，Ｖsbの更新機能や、近接指をタッチ検出判定から除く除外機能は、必ずしも必要ではなく、これら機能は省略してもよい。
・  シフト表示部８は、必ずしもインストルメントパネルに設けることに限らず、車両１のフロントガラスを表示エリアとして使用するヘッドアップディスプレイとしてもよい。
【００６５】
・  センサ回路１０は、必ずしも電極９，９…ごとに設けられる構成に限定されない。例えば、センサ回路１０の各電極９，９…に対する接続先を時系列でスイッチングすることにより、１つのセンサ回路１０で全ての電極９，９…の静電容量を電気信号に変換することも可能である。
【００６６】
・  タッチパネル６は、必ずしもガイド表示機能付きステアリング用タッチスイッチ４に限定されず、例えばカーナビゲーション装置、エアーコンディショナー装置、カーオーディオ装置等のインターフェースとして使用してもよい。また、タッチパネル６の搭載先は、必ずしも車両１に限定されず、他の装置や機器に広く搭載可能である。
【００６７】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（１）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記検出手段は、静電容量の変化により前記タッチ操作を検出する静電容量式検出手段である。この構成によれば、今日において広く使用されている静電容量式検出手段（静電容量センサ）という入手し易い部品でタッチパネルのタッチ操作を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】一実施形態におけるタッチスイッチが取り付けられた車内の外観を示す斜視図。
【図２】静電容量式タッチスイッチの電気的構成を示す電気的構成図。
【図３】（ａ）は電極の並び状態を示すタッチパネルの平面図であり、（ｂ）は電極をタッチ操作した時の指の一接触状態を示す側面図。
【図４】タッチ判定ＥＣＵの具体的な電気的構成を示すブロック図。
【図５】センサ信号と最終タッチ判定出力の出力波形を示す波形図であり、（ａ）が素手によるタッチ操作時であり、（ｂ）が手袋装着時のタッチ操作時であり、（ｃ）が電極に水滴が付着した時である。
【図６】センサ信号がドリフト変化を伴って出力変化する状態を示す信号波形図。
【図７】タッチ操作の有無を判定するタッチ判定処理時に実行されるフローチャート。
【図８】センサ出力閾値を更新する閾値更新処理時に実行されるフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
４…タッチスイッチ、６…タッチパネル、９…検出手段を構成する電極、１０…検出手段を構成するセンサ回路、２０…第１タッチ操作判定手段及び第２タッチ操作判定手段を構成する中間タッチ判定処理部、２１…第１タッチ操作判定手段、第２タッチ操作判定手段及び除外手段を構成する最終タッチ判定処理部、２２…更新手段として閾値更新部、Ｖsn…検出値としてのセンサ信号、Ｖsa…第１閾値としての第１センサ出力閾値、Ｖsb…第２閾値としての第２センサ出力閾値、Ｔsa，Ｔsb…特性値（タッチ操作時間）としての継続時間。
【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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