JP6067486B2 - Operating device - Google Patents
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Description
本発明は、操作装置に関する。 The present invention relates to an operating device.
静電容量型のタッチパネルスイッチは、例えば、車載用や携帯機用などの各種の電気機器に多用されている。この種の従来のタッチパネルスイッチとしては、例えば、特許文献1に記載されたパネルスイッチが提案されている。
Capacitance type touch panel switches are widely used in various electric devices such as in-vehicle devices and portable devices. As this type of conventional touch panel switch, for example, a panel switch described in
上記特許文献1に記載の従来のパネルスイッチは、銀ペースト印刷によりPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムにスイッチ電極、GND電極、及びこれらと電気的に接続する配線を形成した電極シートを、ガラス板又はアクリル板を有するパネルの裏面に接着剤により貼り付けた積層構造を備えている。
The conventional panel switch described in
従来のパネルスイッチは、パネルが曲面形状に形成されると、電極シートを貼り付け難いという問題がある。電極シートを貼り付け易くするためには、裏面を平坦に形成する必要があるが、表面からの距離が場所により変化するので、検出精度が低下する問題がある。またパネルスイッチは、電極シートに形成された配線が、スイッチ電極及びGND電極と共に、操作がなされる表面に近く配置されるので、配線が形成された領域に誤って手が接近するような意図せぬ操作を誤検出する可能性がある。 The conventional panel switch has a problem that it is difficult to attach the electrode sheet when the panel is formed in a curved shape. In order to make it easy to attach the electrode sheet, it is necessary to form the back surface flat. However, since the distance from the front surface changes depending on the location, there is a problem that the detection accuracy decreases. In addition, the panel switch is arranged so that the wiring formed on the electrode sheet is close to the surface on which the operation is performed together with the switch electrode and the GND electrode, so that the hand is accidentally approached to the area where the wiring is formed. Operation may be erroneously detected.
従って、本発明の目的は、曲面形状を有する操作領域になされた操作を精度良く検出すると共に誤検出を抑制することができる操作装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an operation device that can accurately detect an operation performed on an operation region having a curved surface shape and suppress erroneous detection.
本発明の一態様は、少なくとも一部が曲面形状の操作領域に応じた曲面形状を有する第1の面、及び第1の面の裏面である第2の面を有する基体と、基体の第1の面側に配置され、操作領域になされた操作を検出し、操作領域に応じた曲面形状を有する第1の検出電極と、基体の第2の面側に配置され、第1の検出電極と対向し、第1の検出電極を介して操作領域になされた操作を検出して検出信号を出力する第2の検出電極と、を備え、第1の検出電極と第2の検出電極とが最も接近している点を結んだ直線を法線とする平面に、法線方向から第2の検出電極を投影して得られた写像が、平面に第1の検出電極を法線方向から投影して得られる写像に含まれる操作装置を提供する。 According to one embodiment of the present invention, a base body having a first surface having a curved surface shape corresponding to an operation region having a curved surface shape, a second surface that is a back surface of the first surface, and a first surface of the base material. And a first detection electrode having a curved surface shape corresponding to the operation region, and a first detection electrode disposed on the second surface side of the substrate. And a second detection electrode that detects an operation performed on the operation region via the first detection electrode and outputs a detection signal , the first detection electrode and the second detection electrode being the most A map obtained by projecting the second detection electrode from the normal direction onto the plane having the straight line connecting the approaching points as the normal line projects the first detection electrode onto the plane from the normal direction. An operation device included in the map obtained by the above is provided.
本発明によれば、曲面形状を有する操作領域になされた操作を精度良く検出すると共に誤検出を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect an operation performed on an operation region having a curved surface shape and suppress erroneous detection.
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る操作装置は、曲面形状の操作領域になされた操作を検出し、操作領域に応じた曲面形状を有する第1の検出電極と、第1の検出電極と対向し、第1の検出電極を介して操作領域になされた操作を検出して検出信号を出力する第2の検出電極と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
An operating device according to an embodiment detects an operation performed on a curved surface-shaped operation region, and faces a first detection electrode having a curved surface shape corresponding to the operation region, the first detection electrode, And a second detection electrode that detects an operation performed on the operation region via the detection electrode and outputs a detection signal.
この操作装置は、曲面形状の操作領域に接近又は接触した検出対象物と第1の検出電極との間に第1の静電容量が形成されると共に、第1の検出電極と第2の検出電極との間に、第1の静電容量に応じた第2の静電容量が形成される。操作装置は、曲面形状の操作領域に応じて形成された曲面形状の第1の検出電極、及び第1の検出電極と対向して配置された第2の検出電極を介して第2の静電容量を検出して検出対象物を検出することができるので、曲面形状を有する操作領域になされた操作を精度良く検出することができる。また操作装置は、検出信号を出力する第2の検出電極が、第1の検出電極より操作領域から深い位置に配置されるので、検出信号が伝播する配線が配置された領域に、意図せず検出対象物が近づいて検出されるような誤検出を抑制することができる。 In this operation device, a first capacitance is formed between a detection object approaching or contacting a curved operation region and the first detection electrode, and the first detection electrode and the second detection electrode are formed. A second capacitance corresponding to the first capacitance is formed between the electrodes. The operating device includes a first electrostatic detection electrode having a curved surface formed according to an operation region having a curved surface, and a second electrostatic electrode via a second detection electrode arranged to face the first detection electrode. Since the detection target can be detected by detecting the capacity, the operation performed on the operation region having the curved surface shape can be detected with high accuracy. In addition, since the second detection electrode that outputs the detection signal is disposed at a position deeper than the operation region than the first detection electrode, the operation device unintentionally enters the region where the wiring through which the detection signal propagates is disposed. It is possible to suppress erroneous detection such that the detection target is detected approaching.
[第1の実施の形態]
(タッチセンサ装置1の構成)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置が配置された車両内部の概略図であり、(b)は、操作装置の周辺を拡大した拡大図である。図2(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置の上面図であり、(b)は、図2(a)に示すII(b)-II(b)線で操作装置を切断した断面を矢印方向から見た断面図であり、(c)は、操作装置のブロック図である。図2(b)では、基体10及び加飾フィルム16の断面を示す斜線は、図を見やすくするため省略している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
[First embodiment]
(Configuration of touch sensor device 1)
FIG. 1A is a schematic diagram of the inside of a vehicle in which the operating device according to the first embodiment is arranged, and FIG. 1B is an enlarged view of the periphery of the operating device. 2A is a top view of the operating device according to the first embodiment, and FIG. 2B is a sectional view taken along line II (b) -II (b) shown in FIG. 2A. It is sectional drawing which looked at the cut cross section from the arrow direction, (c) is a block diagram of an operating device. In FIG. 2 (b), the oblique lines indicating the cross sections of the base 10 and the decorative film 16 are omitted for easy viewing of the drawing. Note that, in each drawing according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio.
操作装置としてのタッチセンサ装置1は、静電容量式のタッチセンサ装置である。タッチセンサ装置1は、検出対象物と検出電極との間に生じる静電容量の変化を監視することにより、検出電極に対する検出対象物の接近又は接触を検出するものである。
The
また本実施の形態では、このタッチセンサ装置1は、一例として、車両5に搭載された空調装置及びカーナビゲーション装置等の電子機器の操作を行うことが可能となるように構成されている。本実施の形態におけるタッチセンサ装置1は、一例として、空調装置の操作が可能となるように構成されている。なお、本実施の形態では、図1(b)に示すように、検出対象物は手7であるものとするが、検出電極との間に静電容量が形成されるものであれば、これに限定されない。
Moreover, in this Embodiment, this
図1(a)に示す車両5のセンターコンソール50には、表示装置6が配置されている。この表示装置6の表示画面60には、図1(b)に示すように、空調装置の動作状況が確認できる表示画像61が表示されている。操作者は、タッチセンサ装置1の操作部20を手7で摘まみ、図1(b)の紙面の時計回り(矢印A方向)及び反時計回り(矢印B方向)に手7を回転させることにより、選択されている機能の設定値を変更することが可能となる。なお、本実施の形態のタッチセンサ装置1の操作部20は、一例として、回転せず、後述する検出電極により、手7の操作方向及び操作量を判定するように構成されている。
A display device 6 is disposed on the center console 50 of the vehicle 5 shown in FIG. On the display screen 60 of the display device 6, as shown in FIG. 1B, a display image 61 that can confirm the operation status of the air conditioner is displayed. The operator picks the
タッチセンサ装置1は、図2(a)及び(b)に示すように、曲面形状の操作領域24になされた操作を検出し、操作領域24に応じた曲面形状を有する第1の検出電極と、第1の検出電極と対向し、第1の検出電極を介して操作領域24になされた操作を検出して検出信号を出力する第2の検出電極と、を備えて概略構成されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
ここで、本実施の形態のタッチセンサ装置1は、複数の第1の検出電極、及び複数の第2の検出電極を備えている。具体的には、タッチセンサ装置1は、第1の検出電極として、図2(a)に示す第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lを備えている。またタッチセンサ装置1は、第2の検出電極として、図2(a)に示す第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lを備えている。なお、第1の検出電極及び第2の検出電極の数は、上記に限定されず、タッチセンサ装置1の仕様に応じて任意である。
Here, the
タッチセンサ装置1は、図2(c)に示すように、第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lが、それぞれの配線を介して制御部3と電気的に接続されている。図2(b)では、第1のメイン電極14aの配線140a、及び第7のメイン電極14gの配線140gが図示されている。
In the
また、タッチセンサ装置1は、図2(b)に示すように、第1の基材としての基体10と、基体10の第1の面10aに沿って取り付けられた第2の基材としての加飾フィルム16と、を備えて概略構成されている。以下では、まず、基体10と加飾フィルム16の構成について説明する。
Further, as shown in FIG. 2B, the
(基体10の構成)
基体10は、例えば、樹脂等を用いて形成される。基体10は、少なくとも一部が操作領域24に応じた曲面形状を有する第1の面10aと、第1の面10aの裏面である第2の面10bと、を有する。
(Configuration of Base 10)
The base 10 is formed using, for example, a resin or the like. The base body 10 includes a first surface 10a having a curved surface shape corresponding to the
また基体10は、図2(b)に示すように、操作部20及びガイド部22の外側の領域に対応する基部100と、操作部20に対応して第1の面10aから突出するように形成された突出部101と、ガイド部22に対応して第1の面10aに設けられ、突出部101の周囲に形成された凹形状に窪んだ溝である凹部102と、を備えている。
Further, as shown in FIG. 2B, the base body 10 protrudes from the first surface 10 a corresponding to the
基部100は、一例として、図2(b)に示すように、第1の面10a及び第2の面10bが、実質的に平行となっている。なお、第1の面10a及び第2の面10bは、平行に限定されず、一例として、センターコンソール50の形状に合わせて非平行であっても良い。 As an example, as shown in FIG. 2B, the base 100 has a first surface 10a and a second surface 10b substantially parallel to each other. In addition, the 1st surface 10a and the 2nd surface 10b are not limited to parallel, As an example, you may be non-parallel according to the shape of the center console 50. FIG.
突出部101は、図2(b)の紙面上側から下側に向かって半径が連続的に大きくなるような円柱形状を有している。従ってこの突出部101の側面101aは、図2(b)の紙面上側から下側に向かって半径が連続的に大きくなる曲面形状を有している。
The protrusion 101 has a cylindrical shape whose radius continuously increases from the upper side to the lower side in FIG. Accordingly, the
凹部102は、溝の内面であって曲面形状を有する凹面102aを備え、ガイド部22を形成するために設けられている。
The
つまり少なくとも一部が操作領域24に応じた曲面形状を有する第1の面10aとは、突出部101の側面101a、及び凹部102の凹面102aを含んだ面である。
That is, the first surface 10 a having a curved surface shape corresponding to the
この第1の面10a側には、図2(b)に示すように、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lが設けられている。また、第2の面10b側には、第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lが設けられている。
On the first surface 10a side, as shown in FIG. 2B, a first sub-electrode 12a to a
(加飾フィルム16の構成)
加飾フィルム16は、一例として、熱可塑性樹脂フィルム等を用いて形成されている。加飾フィルム16は、例えば、フィルムインサート成形により基体10と一体とされる。
(Configuration of the decorative film 16)
As an example, the decorative film 16 is formed using a thermoplastic resin film or the like. The decorative film 16 is integrated with the base body 10 by, for example, film insert molding.
このフィルムインサート成形とは、予め意匠が印刷された熱可塑性樹脂フィルムを金型に挿入し、加熱により流動化した樹脂材料を金型に流し込み、この樹脂材料を固化させることにより、熱可塑性樹脂フィルムと樹脂材料とを一体化した成形物を生成する方法である。従って基体10は、このフィルムインサート成形により形成される。 With this film insert molding, a thermoplastic resin film having a design printed in advance is inserted into a mold, a resin material fluidized by heating is poured into the mold, and the resin material is solidified, so that the thermoplastic resin film This is a method for producing a molded product in which the resin material and the resin material are integrated. Accordingly, the substrate 10 is formed by this film insert molding.
この加飾フィルム16は、例えば、操作者の指が接触する表面16aと、基体10側であり、表面16aの裏面である裏面16bと、を有している。加飾フィルム16は、一例として、意匠、及び第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lが印刷により裏面16bに形成された状態で金型に挿入され、基体10と一体とされる。なお、意匠は、表面16a及び裏面16bの少なくとも一方の面に形成される。また、加飾フィルム16は、その表面16aに保護シート等が取り付けられていても良い。本実施の形態では、操作者の手7が接触する面は、加飾フィルム16の表面16aであるものとする。
The decorative film 16 includes, for example, a front surface 16a that is touched by an operator's finger and a back surface 16b that is on the base 10 side and is the back surface of the front surface 16a. As an example, the decorative film 16 is inserted into the mold in a state where the design and the first sub-electrode 12 a to the twelfth sub-electrode 12 l are formed on the back surface 16 b by printing, and are integrated with the base body 10. The design is formed on at least one of the front surface 16a and the back surface 16b. The decorative film 16 may have a protective sheet or the like attached to the surface 16a. In this Embodiment, the surface where the operator's
また、加飾フィルム16は、図1(b)、図2(a)及び(b)に示すように、基体10の突出部101の側面101aに対応する側面24aと、凹面102aに対応する凹面24bと、により操作領域24が形成されている。
Moreover, as shown in FIG.1 (b), FIG.2 (a), and (b), the decoration film 16 is the concave surface corresponding to the
続いて、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12l、及び第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lの構成について説明する。
Subsequently, the configuration of the first sub-electrode 12a to the
(第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lの構成)
第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、図2(a)及び(b)に示すように、操作領域24に基づいた形状を有している。具体的には、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、基体10の側面101a、及び側面101aと続く凹面102aに基づいた形状を有している。また第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、突出部101を中心として放射状に複数配置されている。
(Configuration of the first sub-electrode 12a to the twelfth sub-electrode 12l)
The first sub-electrode 12a to the
この第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、図2(a)の上面視において、操作部20の中心に向かって先細った扇形状を有する。図2(a)に示す二点鎖線は、後述する平面41にサブ電極を投影して得られた写像の外周を示している。また図2(a)に示す一点鎖線は、平面41にメイン電極を投影して得られた写像の外周を示している。
The first to twelfth sub-electrodes 12 a to 12 l have a fan shape that tapers toward the center of the
タッチセンサ装置1は、図2(b)に示すように、サブ電極とメイン電極とが最も接近している点を結んだ直線40を法線とする平面41に、法線方向からメイン電極を投影して得られた写像が、平面41にサブ電極を法線方向から投影して得られる写像に含まれるように構成されることが好ましい。これは、サブ電極とメイン電極との間に形成される静電容量は、主に、両者が最も近い点を中心とした面積に依存すると考えられるからである。
As shown in FIG. 2B, the
また操作者が、一例として、図2(b)の紙面上側である、操作領域24の上部に指7を接触させた場合、メイン電極だけで検出するためには、感度を上げなければならず、操作領域24外の操作を誤検出する可能性がある。しかし、本実施の形態のタッチセンサ装置1は、サブ電極が操作領域24の上部にも形成されているため、指7の接触により指7とサブ電極との間に静電容量が形成され、当該静電容量に基づいてサブ電極とメイン電極との間に静電容量が形成される。従って上述の平面41に対するサブ電極の写像が、平面41に対するメイン電極の写像を含むように、サブ電極及びメイン電極が構成されていれば、検出の精度を向上させることが可能となる。
Further, as an example, when the
ここで図2(b)では、この平面41が分かり易いように第2の面10bから離して図示されているが、第2の面10bが平坦である場合、平面41は第2の面10bに一致する。 Here, in FIG. 2B, the plane 41 is illustrated apart from the second surface 10b for easy understanding. However, when the second surface 10b is flat, the plane 41 is the second surface 10b. Matches.
第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、図2(a)の紙面左中央側から時計回りに配置されている。また第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、サブ電極に対応して、図2(a)の紙面左中央側から時計回りに配置されている。
The first sub-electrode 12a to the
この第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、上述の熱可塑性樹脂フィルムに印刷により形成されている。第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、一例として、フィルムに印刷により形成される場合、導電性を有する金属を含有したポリアセチレン及びポリチオフェン等の導電性高分子を用いて形成される。この導電性を有する金属は、一例として、銀である。 The first to twelfth sub-electrodes 12a to 12l are formed by printing on the above-described thermoplastic resin film. For example, when the first sub-electrode 12a to the twelfth sub-electrode 12l are formed by printing on a film, they are formed using a conductive polymer such as polyacetylene and polythiophene containing a conductive metal. . For example, the conductive metal is silver.
第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、それぞれが他の導電体と電気的に接続されることなく、独立している。従って、第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、制御部3と電気的に接続されるが、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、制御部3とは電気的に接続されていない。
The first to twelfth sub-electrodes 12a to 12l are independent of each other without being electrically connected to other conductors. Accordingly, the first main electrode 14a to the twelfth
第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lと電気的に接続する配線が形成されないのは、主に、次の理由による。加飾フィルム16にサブ電極と制御部3とを接続する複数の配線が形成されると、配線が表面に近くなり、表面に配線に基づく段差が生じて意匠が良くない。
The reason why the wiring electrically connected to the
また他の理由としては、加飾フィルム16の表面16aが、タッチセンサ装置1の表面であるため、サブ電極の複数の配線が配置された領域に手が接近又は接触すると、配線と手との間に静電容量が発生し、手を誤検出する可能性がある。従って、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lは、制御部3と電気的に接続されず、電気的に独立している。
As another reason, since the surface 16a of the decorative film 16 is the surface of the
(第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lの構成)
第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、基体10の第2の面10b側に形成される。この第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、一例として、金、銀、銅等の金属材料、又はこれらの合金材料を含んで形成される。これらのメイン電極と電気的に接続される配線は、メイン電極と同様に形成される。第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、例えば、基体10の第2の面10bに直接形成されても良いし、第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lが形成された基板上に基体10が配置されても良く、これらに限定されない。
(Configuration of the first main electrode 14a to the twelfth main electrode 14l)
The first main electrode 14a to the twelfth main electrode 14l are formed on the second surface 10b side of the base 10. As an example, the first main electrode 14a to the twelfth
この第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、タッチセンサ装置1の操作部20を操作する手7を検出して検出信号を出力する検出電極である。
The first main electrode 14a to the twelfth
第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、ガイド部22の下方の基体10の第2の面10b側に、操作部20を中心として放射状に配置されている。この第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lに対応して配置されている。
The first main electrode 14 a to the twelfth
第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lは、図2(c)に示すように、それぞれが配線を介して制御部3に電気的に接続されている。第1のメイン電極14aは、第1の検出信号を出力するように構成されている。同様に、第2のメイン電極14b〜第12のメイン電極14lは、第2の検出信号〜第12の検出信号を出力するように構成されている。
As shown in FIG. 2C, the first main electrode 14a to the twelfth
この検出信号は、検出対象物である手7が操作領域24に接近又は接触した際に、手7と手7に近いサブ電極との間に静電容量が発生すると共に、当該サブ電極と当該サブ電極の下方に位置するメイン電極との間にも静電容量が発生することにより、当該メイン電極から出力される信号である。
This detection signal indicates that when the
ここで、サブ電極は、平面41にサブ電極を投影して得られる写像の面積が、メイン電極を平面41に投影して得られる写像の面積よりも大きくなるように形成されることが好ましい。これは、上述のように、サブ電極と手との間に形成された静電容量に基づいてサブ電極とメイン電極との間に形成される静電容量を検出しているので、検出の感度を向上させるためには、手に近い検出電極が大きい方が良いためである。従って上述のように、タッチセンサ装置1は、一のサブ電極を平面41と平行である第2の面10bに投影した写像の中に、この一のサブ電極に対応するメイン電極を第2の面10bに投影した写像が含まれるように、サブ電極及びメイン電極が設けられることが好ましい。
Here, the sub-electrode is preferably formed such that the area of the mapping obtained by projecting the sub-electrode onto the plane 41 is larger than the area of the mapping obtained by projecting the main electrode onto the plane 41. As described above, since the electrostatic capacitance formed between the sub electrode and the main electrode is detected based on the electrostatic capacitance formed between the sub electrode and the hand, the detection sensitivity This is because it is better that the detection electrode close to the hand is larger. Therefore, as described above, the
(制御部3の構成)
制御部3は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等から構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部3が動作するためのプログラムが格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。本実施の形態のタッチセンサ装置1は、一例として、制御部3を備えず、電気的に接続された制御部3に検出信号を出力する構成を採用している。なお、タッチセンサ装置1は、制御部3を備えた構成であっても良い。
(Configuration of control unit 3)
The control unit 3 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processing on acquired data according to a stored program, a RAM (Random Access Memory) that is a semiconductor memory, a ROM (Read Only Memory), and the like. Microcomputer. In this ROM, for example, a program for operating the control unit 3 is stored. For example, the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like. As an example, the
制御部3は、図2(c)に示すように、しきい値30を有している。制御部3は、取得した第1の検出信号〜第12の検出信号のそれぞれとしきい値30とを比較し、操作領域24になされた操作を判定している。制御部3は、一例として、予め定められた周期に基づいて第1のメイン電極14aの第1の検出信号〜第12のメイン電極14lの第12の検出信号の順番で、検出信号を読み出すものとする。
The control unit 3 has a threshold 30 as shown in FIG. The control unit 3 compares each of the acquired first detection signal to twelfth detection signal with the threshold 30 to determine an operation performed on the
以下に、本実施の形態に係るタッチセンサ装置1の動作について各図を参照しながら説明する。
Hereinafter, the operation of the
(動作)
操作者が、操作部20を手7で把持した状態で、図1(b)の時計回りに回転させた場合について説明する。
(Operation)
A case will be described in which the operator rotates the
タッチセンサ装置1の制御部3は、車両5の電源が投入された後、予め定められた周期に基づいて第1のメイン電極14aの第1の検出信号〜第12のメイン電極14lの第12の検出信号の順番で、これらの読み出しを行う。
After the vehicle 5 is turned on, the control unit 3 of the
次に制御部3は、読み出した第1の検出信号〜第12の検出信号ごとに、しきい値30と比較する。制御部3は、一例として、手7を検出したメイン電極を記憶する。
Next, the control part 3 compares with the threshold value 30 for every read 1st detection signal-12th detection signal. As an example, the control unit 3 stores the main electrode that detects the
次に制御部3は、次の周期の第1の検出信号〜第12の検出信号の読み出しを行う。制御部3は、読み出した第1の検出信号から順番にしきい値30と比較する。制御部3は、一例として、手7を検出したメイン電極を記憶する。
Next, the control unit 3 reads the first detection signal to the twelfth detection signal in the next cycle. The control unit 3 compares the read first detection signal with the threshold 30 in order. As an example, the control unit 3 stores the main electrode that detects the
次に制御部3は、記憶された手7が検出されたメイン電極に基づいて手7の回転方向、及び操作量を算出する。一例として、制御部3は、手7が検出された最初の周期である第1の周期において、手7を検出したメイン電極の中から基準となるメイン電極を定め、第1の周期に続く第2の周期において、手7が検出された、当該基準としたメイン電極に近いメイン電極が、基準としたメイン電極から見てどの方向に位置するのかを判定して回転方向を定める。また制御部3は、一例として、第2の周期で手7を検出した、基準としたメイン電極に近いメイン電極と、基準としたメイン電極と、の距離に基づいて操作量を定めている。なお、回転方向と操作量との算出方法は、上記の例に限定されない。
Next, the control unit 3 calculates the rotation direction and the operation amount of the
次に制御部3は、算出した回転方向及び操作量に基づいて操作情報を生成し、タッチセンサ装置1が電気的に接続された電子機器に出力する。
Next, the control unit 3 generates operation information based on the calculated rotation direction and operation amount, and outputs the operation information to an electronic device to which the
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態に係るタッチセンサ装置1は、曲面形状を有する操作領域24になされた操作を精度良く検出すると共に誤検出を抑制することができる。
(Effects of the first embodiment)
The
具体的には、タッチセンサ装置1は、曲面形状の操作領域24に接近又は接触した手7とサブ電極との間に第1の静電容量が形成されると共に、当該サブ電極とこのサブ電極に対応するメイン電極との間に、第1の静電容量に応じた第2の静電容量が形成される。タッチセンサ装置1は、曲面形状の操作領域24に応じて形成された曲面形状の第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12l、及びこれらのサブ電極と対向して配置された第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lを介して第2の静電容量を検出して手7を検出することができるので、曲面形状を有する操作領域24になされた操作を精度良く検出することができる。
Specifically, in the
またタッチセンサ装置1は、検出信号を出力する第1のメイン電極14a〜第12のメイン電極14lが、第1のサブ電極12a〜第12のサブ電極12lより操作領域24から深い位置に配置されるので、検出信号が伝播する配線が配置された領域に、意図せず手が近づいて検出されるような誤検出を抑制することができる。
In the
従ってタッチセンサ装置1は、操作領域24の形状に依存しないで、安定して検出対象物を検出することが可能である。またタッチセンサ装置1は、メイン電極の配置が困難な形状を有する部分にサブ電極を配置して、なされた操作を検出することができる。
Therefore, the
[第2の実施の形態]
図3は、第2の実施の形態に係るタッチセンサ装置の要部断面図である。なお、図3では、絶縁体9の断面を示す斜線は、図を見やすくするため省略している。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the touch sensor device according to the second embodiment. In FIG. 3, the oblique lines indicating the cross section of the insulator 9 are omitted for the sake of clarity.
本実施の形態に係るタッチセンサ装置1aは、曲面形状の操作領域240になされた操作を検出し、操作領域240に応じた曲面形状を有する第1の検出電極としてのサブ電極120と、サブ電極120と対向し、サブ電極120を介して操作領域240になされた操作を検出して検出信号を出力する第2の検出電極としてのメイン電極140と、を備えて概略構成されている。 The touch sensor device 1a according to the present embodiment detects an operation performed on the curved operation region 240, the sub electrode 120 as a first detection electrode having a curved surface shape corresponding to the operation region 240, and the sub electrode And a main electrode 140 as a second detection electrode that detects an operation performed on the operation region 240 via the sub electrode 120 and outputs a detection signal.
このタッチセンサ装置1aは、図3に示すように、先端が先細った棒形状を有している。この棒形状の先端部分が、操作領域240となっている。 As shown in FIG. 3, the touch sensor device 1a has a bar shape with a tapered tip. This bar-shaped tip portion is an operation region 240.
この操作領域240は、例えば、サブ電極120をタッチセンサ装置1aの表面100aに投影した曲面形状を有する領域である。 For example, the operation region 240 is a region having a curved surface shape in which the sub electrode 120 is projected onto the surface 100a of the touch sensor device 1a.
メイン電極140は、例えば、プリント配線基板である基板8に形成されている。このメイン電極140は、平面形状を有している。 The main electrode 140 is formed on the substrate 8 which is a printed wiring board, for example. The main electrode 140 has a planar shape.
サブ電極120は、熱可塑性樹脂フィルムに印刷により形成されている。このサブ電極120は、曲面形状を有している。 The sub electrode 120 is formed on a thermoplastic resin film by printing. The sub electrode 120 has a curved surface shape.
タッチセンサ装置1aは、フィルムインサート成形により、基板8と熱可塑性樹脂フィルムとを一体として形成され、固化した樹脂材料が絶縁体9となっている。 In the touch sensor device 1a, the substrate 8 and the thermoplastic resin film are integrally formed by film insert molding, and the solidified resin material is the insulator 9.
サブ電極120は、配線が接続されず他と電気的に独立している。メイン電極140は、配線を介して検出信号を出力するように構成されている。 The sub-electrode 120 is electrically connected to the other without being connected with wiring. The main electrode 140 is configured to output a detection signal via a wiring.
(効果)
本実施の形態に係るタッチセンサ装置1aは、曲面形状を有する操作領域240になされた操作を精度良く検出すると共に誤検出を抑制することができる。
(effect)
Touch sensor device 1a according to the present embodiment can accurately detect an operation performed on operation region 240 having a curved surface shape and suppress erroneous detection.
具体的には、タッチセンサ装置1aは、曲面形状の操作領域240に接近又は接触した手7とサブ電極120との間に第1の静電容量が形成されると共に、サブ電極120とメイン電極140との間に、第1の静電容量に応じた第2の静電容量が形成される。タッチセンサ装置1aは、曲面形状の操作領域240に応じて形成された曲面形状のサブ電極120、及びサブ電極120と対向して配置されたメイン電極140を介して第2の静電容量を検出して手7を検出することができるので、曲面形状を有する操作領域240になされた操作を精度良く検出することができる。
Specifically, in the touch sensor device 1a, a first capacitance is formed between the
またタッチセンサ装置1aは、検出信号を出力するメイン電極140が、サブ電極120より操作領域240から深い位置に配置されるので、検出信号が伝播する配線が配置された領域に、意図せず手が近づいて検出されるような誤検出を抑制することができる。 In the touch sensor device 1a, the main electrode 140 that outputs the detection signal is disposed deeper than the operation region 240 than the sub electrode 120. It is possible to suppress erroneous detection that is detected by approaching.
従ってタッチセンサ装置1aは、操作領域240の形状に依存しないで、安定して検出対象物を検出することができる。 Therefore, the touch sensor device 1a can detect the detection target stably without depending on the shape of the operation region 240.
変形例として、メイン電極は、少なくとも一部が曲面形状を有していても良い。 As a modification, at least a part of the main electrode may have a curved surface shape.
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are only examples, and do not limit the invention based on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1,1a…タッチセンサ装置
3…制御部
5…車両
6…表示装置
7…手
8…基板
9…絶縁体
10…基体
10a…第1の面
10b…第2の面
12a〜12l…第1のサブ電極〜第12のサブ電極
14a〜14l…第1のメイン電極〜第12のメイン電極
16…加飾フィルム
16a…表面
16b…裏面
20…操作部
22…ガイド部
24…操作領域
24a…側面
24b…凹面
30…しきい値
40…直線
41…平面
50…センターコンソール
60…表示画面
61…表示画像
100…基部
100a…表面
101…突出部
101a…側面
102…凹部
102a…凹面
120…サブ電極
140…メイン電極
140a…配線
140g…配線
240…操作領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記基体の前記第1の面側に配置され、前記操作領域になされた操作を検出し、前記操作領域に応じた曲面形状を有する第1の検出電極と、
前記基体の前記第2の面側に配置され、前記第1の検出電極と対向し、前記第1の検出電極を介して前記操作領域になされた操作を検出して検出信号を出力する第2の検出電極と、
を備え、
前記第1の検出電極と前記第2の検出電極とが最も接近している点を結んだ直線を法線とする平面に、法線方向から前記第2の検出電極を投影して得られた写像が、前記平面に前記第1の検出電極を前記法線方向から投影して得られる写像に含まれる操作装置。 A base having at least a first surface having a curved surface shape corresponding to an operation region having a curved surface shape, and a second surface which is the back surface of the first surface;
A first detection electrode that is disposed on the first surface side of the substrate, detects an operation performed on the operation region, and has a curved surface shape corresponding to the operation region;
A second surface disposed on the second surface side of the base body, facing the first detection electrode, detecting an operation performed on the operation region via the first detection electrode, and outputting a detection signal; Detection electrodes of
Equipped with a,
Obtained by projecting the second detection electrode from a normal direction onto a plane having a normal line connecting the points where the first detection electrode and the second detection electrode are closest to each other The operating device included in a map obtained by projecting the first detection electrode on the plane from the normal direction .
請求項1に記載の操作装置。 The first detection electrode is formed on a film-like base material and attached to the base body along the first surface.
The operating device according to claim 1 .
前記第1の検出電極は、前記突出部の側面に応じた形状を有すると共に前記突出部を中心として放射状に複数配置された、
請求項1又は2に記載の操作装置。
The base has a base corresponding to a region outside the operation region, and a protruding portion protruding corresponding to the operation region,
The first detection electrode has a shape corresponding to a side surface of the protruding portion and is arranged in a plurality radially from the protruding portion as a center.
The operating device according to claim 1 or 2 .
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