JP6331880B2 - 静電容量式操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作体（例えばユーザの指先）により接触操作される静電容量式操作装置に関する。

特許文献１には、ユーザの指先により接触操作される複数の操作面を形成する操作プレートと、操作プレートの裏側に配置される電極とを備えた静電容量式の操作装置が開示されている。この操作装置は、電極と指先との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得し、取得した検出値が所定の閾値を超えている場合に、接触操作が為されているとオン判定する。

従来は、検出値が所定の閾値を超えた場合に指先が操作面に接触したと判定している。そのため、例えば車両走行時の振動で指先が上下あるいは左右に振れている状態で操作プレートを操作する場合、操作プレートの所望の操作位置に確実に指先を接触することが困難となるため、誤った操作位置に指先が接触し、誤操作となる。そこで、従来では検出値の閾値を高めに設定することが提案されている。

特開２０１３−１１７９００号公報

しかしながら、車両走行時の振動下では指先の接触を確実にするために指先を操作プレートに押し付けることが往々にしてある。このような場合、検出値が閾値を超える場合が発生しやすいので、閾値を高めに設定しても誤操作を十分に抑制できない。一方、車両の停止時には指先を誤った操作面に接触させる機会は減少するため、閾値を高めに設定した状態では、所望の操作面に対する接触、検知の軽快感が損なわれるので、閾値を低めに設定することが望まれる。

このように、上記閾値を高めに設定したり低めに設定したりするだけでは、誤操作抑制と操作の軽快感との両立を満足することは困難である。

そこで、本発明者は、検出値が閾値を超えたか否かに加えて、検出値が閾値を超えた状態が継続している時間の長さを、操作体と操作面との接触判定に用いることを知見し、かつそれら閾値および時間の長さを可変とすることで本発明を完成させた。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、誤操作抑制と操作の軽快感との両方を満足できる静電容量式操作装置を提供することにある。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示される発明のひとつは、車両の室内に設置され、操作体（Ｆ）により接触操作される複数の操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）を形成する操作プレート（１０）と、操作面に対して操作体の反対側に位置する電極（２１、２２、２３、２４、２５、２６）と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出手段（４１）と、検出値に対する閾値（ＴＨａ、ＴＨｂ）と、検出値が閾値を継続して超えている時間に対する閾時間（Ｗａ、Ｗｂ）とに基づいて、該当する操作面に操作体が接触していると判定する接触判定手段（４２）と、接触判定手段の判定値である閾値および閾時間を、操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更手段（４４、４４０）と、車両の走行振動に関する情報を、操作体の操作に影響を与える情報として取得する振動情報取得手段（Ｓ１０、Ｓ１０Ａ）と、を備え、変更手段は、走行振動が大きい状況であるほど、閾時間を長い時間に変更するとともに閾値を大きい値に変更することを特徴とする。

この発明では要するに、接触判定手段の判定値である閾値および閾時間を、操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更手段を備える。 この変更手段により、例えば車両走行時の振動下では車両停止時に比較して検出値の閾値を高く、かつその閾値が継続している時間の長さに対する閾時間を長く設定することにより、以下の効果が発揮される。例えば車両走行時の振動下において操作体が操作面に接触して検出値が閾値より高くなってもその継続時間が短ければ接触したと判定しないので、接触検知の誤判定を抑制できる。また、車両停止時には車両走行に比較して検出値の閾値を低くし、かつその閾値が継続している時間の長さに対する閾時間を短くすることにより、以下の効果が発揮される。例えば車両停止時には操作体が操作面に軽く接触してもその接触を判定できるので、接触検知の軽快感が損なわれない。

本発明の第１実施形態にかかる静電容量式操作装置の、車両搭載位置を示す斜視図。 図１に示す静電容量式操作装置の正面図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 操作面を接触操作した場合における、静電容量変化の一態様を示す図。 第１実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャート。 本発明の第２実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャート。 本発明の第４実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャート。 本発明の第５実施形態にかかる静電容量式操作装置の正面図。 第５実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照しながら本発明にかかる静電容量式操作装置を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
図１は、車両Ｖに搭載されたインストルメントパネル（インパネＶｉ）を室内側から見た斜視図である。インパネＶｉのうち車両左右方向の中央部分には、静電容量式操作装置Ｖｏが組み付けられている。この静電容量式操作装置Ｖｏは、車両乗員により操作されることを前提としており、車室内のうち、運転席Ｄｒおよび助手席Ｐａのいずれの乗員からも操作可能な位置に配置されている。そして、図２および図３に示すように、静電容量式操作装置Ｖｏは、以下に説明する操作プレート１０、電極シート２０およびプリント配線板３０を備えて構成されている。

操作プレート１０は、樹脂製の板部材であり、ユーザに視認される装飾面１０ａを形成する。装飾面１０ａは、複数の操作面１１、１２、１３、１４、１５、１６を有している。これらの操作面１１〜１６には、操作対象の設定内容を表した文字や記号、図形等が印刷されている。図１に示す例では、操作対象は、車室内を空調する空調装置５０であり、例えば、空調装置５０の起動、風量設定、温度設定等が上記設定内容の具体例として挙げられる。操作面１１〜１６をユーザが指先Ｆで接触操作すると、対応する機器に対して作動を指令する指令信号が出力され、接触操作の内容にしたがって、空調装置５０が作動する。

操作プレート１０のうち装飾面１０ａの反対側の面には、電極シート２０が貼り付けられている。電極シート２０は、複数の電極２１、２２、２３、２４、２５、２６を有しており、これらの電極２１〜２６は樹脂製のシート２０ａに保持されている。電極２１〜２６の各々は、対応する操作面１１〜１６に対向するように配置されている。

電極シート２０に対して操作プレート１０の反対側には、プリント配線板３０が配置されている。回路基板には、複数の光源３１、３２、３３が実装されており、これらの光源３１〜３３は、対応する電極２１〜２６に対向するように配置されている。電極２１〜２６には、酸化インジウムスズ等の透明電極が採用されている。また、操作プレート１０には、透光性を有する樹脂部材が採用されており、操作面１１〜１６のうち印刷されていない部分が、光源３１〜３３により透過照明される。なお、装飾面１０ａのうち操作面１１〜１６以外の部分には、遮光性を有する塗料が印刷されている。

電極２１〜２６は、静電容量の変化に応じて生じた電圧変化を電気信号として出力する。電極２１〜２６から出力された電気信号は、プリント配線板３０に実装されたマイクロコンピュータ（マイコン４０）に入力される。マイコン４０は、プログラムを記憶する記憶装置、および記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置を備える。マイコン４０は、各種の演算処理を実行することにより、以下に説明する検出手段４１、接触判定手段４２、取得手段４３、変更手段４４として機能する（図２参照）。

静電容量式操作装置Ｖｏは、電極２１〜２６により形成される結合容量に対して充放電を繰り返す回路を備えており、検出手段４１は、所定条件を満たすまでの充放電回数をカウントする。このカウント値は、電極２１〜２６と指先Ｆとの間で生じる静電容量が大きいほど大きい値になる。したがって、上記カウント値に基づき、電極２１〜２６と指先Ｆとの間で生じる静電容量の変化量に応じた「検出値」を、検出手段４１は算出する。具体的には、指先Ｆが電極２１〜２６から十分に離れている時のカウント値を基準値と呼ぶ場合において、電極２１〜２６の近傍位置または接触位置に指先Ｆがある時のカウント値と基準値との差分を、上記検出値として算出する。

接触判定手段４２は、検出手段４１により算出された検出値に基づき、接触操作されているか否かを判定する。具体的には、検出値が所定の閾値ＴＨａ、ＴＨｂを超えている状態が所定時間（閾時間Ｗａ、Ｗｂ）以上継続している場合に、該当する操作面が接触操作されていると判定する。図４は、ある操作面１１を指先Ｆで接触操作した場合における、検出値の時間変化を示す。

具体的には、ｔ１時点からｔ２時点の期間では、指先Ｆが操作面１１に近づいていることに伴い検出値が増大している。指先Ｆが接触を開始したｔ２時点以降において、以下に説明する理由により検出値は急激に増大する。

すなわち、電極と指先Ｆとの間で生じる静電容量Ｃは、Ｃ１とＣ２の直列接続の合成容量１／Ｃ＝１／Ｃ１＋１／Ｃ２で近似算出できる。Ｃ１はε０・εｒ１・Ｓ／ｄ１であり、Ｃ２はε０・εｒ２・Ｓ／ｄ２である。ε０は真空の誘電率、εｒ１は電極と指先Ｆとの間に介在する物質（極間媒質）である操作プレート１０の比誘電率、Ｓは電極面積と指先Ｆの並行板コンデンサとしてのラップ面積、ｄ１は操作プレート１０の厚みを表す。また、εｒ２は電極と指先Ｆとの間に介在する物質（極間媒質）である空気の比誘電率、ｄ２は指先Ｆと操作プレート１０の距離を表す。

指先Ｆが操作面に接触している図４のｔ２〜ｔ５期間では、操作プレート１０が極間媒質に相当する。一方、指先Ｆが操作面から離れているｔ１〜ｔ２期間またはｔ５〜ｔ６期間では、操作プレート１０に加え、操作プレート１０と指先Ｆの間に介在する空気も極間媒質に相当する。

したがって、ｔ２時点を越えると比誘電率εｒは急激に増大し、ｔ５時点を越えると比誘電率εｒは急激に減少する。なお、εｒ＝εｒ１・εｒ２である。また、指先Ｆが接触を開始したｔ２時点では、指先Ｆが操作面１１に軽く触れているだけであるため接触面積Ｓは小さい。しかし、ｔ２時点の後、指先Ｆが操作面１１に押し付けられることで指先Ｆが僅かに潰れて接触面積Ｓは増大する。

このように、ｔ２時点以降の比誘電率εｒの増大および接触面積Ｓの増大に伴い、ｔ２時点以降において検出値は急激に増大する。ｔ１時点からｔ２時点の期間に比べてｔ２時点以降の方が、単位時間当りにおける検出値の増大量は大きい。同様にして、ｔ５時点以降の比誘電率εｒの減少および接触面積Ｓの減少に伴い、ｔ５時点以降において検出値は急激に減少する。ｔ１時点からｔ２時点の期間に比べてｔ５時点以降の方が、単位時間当りにおける検出値の増大量は大きい。

図４の例では、ｔ２時点以降のｔ３時点で検出値が閾値ＴＨａ、ＴＨｂを超えている。ｔ３時点から閾時間Ｗａ、Ｗｂが経過したｔ４時点までの期間、検出値が閾値ＴＨａ、ＴＨｂを超えた状態が継続しているので、ｔ４時点で操作面１１が接触操作されていると判定される。

その後、指先Ｆを操作面１１から離そうとすることに伴い、押し潰れていた指先Ｆが解放され、指先Ｆと操作面１１との接触面積が減少する。この接触面積の減少に伴い検出値は急激に減少し、その後、操作面１１から指先Ｆが離れるｔ５時点以降、検出値はさらに減少してｔ６時点でゼロになる。ｔ５時点からｔ６時点の期間に比べてｔ５時点以前の方が、単位時間当りにおける検出値の減少量は大きい。

図２の説明に戻り、取得手段４３は、操作面１１〜１６に指先Ｆを接触操作する時の操作状況、つまり指先Ｆの操作に影響を与える情報を取得する。具体的には、車両Ｖが走行中であるか否かを操作状況として取得する。例えば、車両Ｖに搭載された内燃機関（エンジン）の作動を制御する電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ５３）から、マイコン４０は車速情報を取得する。この車速情報に基づき、走行中であるか否かを判別する。走行中であれば、車両Ｖの走行振動により、指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる操作状況（不安定操作状況）であると言える。一方、走行停止中であれば、走行振動が無いため、指先Ｆが意図した位置に定まりやすい操作状況（安定操作状況）であると言える。

変更手段４４は、接触判定手段４２の判定に用いられる閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを、取得手段４３により取得された操作状況に応じて変更する。具体的には、不安定操作状況（走行中）での閾値ＴＨａを、安定操作状況（走行停止中）での閾値ＴＨｂよりも高い値に変更して設定する。また、不安定操作状況（走行中）での閾時間Ｗａを、安定操作状況（走行停止中）での閾時間Ｗｂよりも長い時間に変更して設定する。

マイコン４０は、接触していると判定されている操作面に関連付けられた、空調装置５０の設定内容を変更する。上記設定の具体例としては、先述した空調装置の起動、風量設定、温度設定等が挙げられる。マイコン４０は、上記設定に応じた指令信号を空調装置５０に出力し、空調装置５０の作動を制御する。なお、静電容量式操作装置Ｖｏは、空調装置５０の他にも、オーディオ装置５１やナビゲート装置５２を操作対象として機能させることもできる。この場合、マイコン４０は、静電容量式操作装置による設定内容に応じた指令信号をオーディオ装置５１やナビゲート装置５２に出力し、これらの装置５１、５２の作動を制御する。

図５は、マイコン４０が所定周期で繰り返し実行する処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０において、取得手段４３により車両の走行速度（車速）を取得する。ステップＳ１０の処理を実行している時のマイコン４０は、車両Ｖの走行振動に関する情報を操作状況の情報として取得する「振動情報取得手段」を提供する。

続くステップＳ２０では、取得した車速に基づき走行中であるか否かを判定する。つまり、車速がゼロでなければ走行中と判定する。走行中と判定された場合、ステップＳ３０において、検出値が、走行時用の閾値ＴＨａ以上であるか否かを判定する。この走行時用の閾値ＴＨａは、変更手段４４により設定された先述の値である。検出値≧閾値ＴＨａと判定された場合、続くステップＳ４０において、検出値≧閾値ＴＨａの状態が、走行時用の閾時間Ｗａ以上経過したか否かを判定する。この走行時用の閾時間Ｗａは、変更手段４４により設定された先述の値である。

そして、閾時間Ｗａ以上経過したと判定された場合、次のステップＳ５０において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、検出値＜閾値ＴＨａと判定された場合、或いは閾時間Ｗａが経過していないと判定された場合には、ステップＳ５０による入力確定を実施することなくステップＳ１０の処理に戻る。

一方、ステップＳ２０にて走行中でないと判定された場合、ステップＳ６０において、検出値が、停止時用の閾値ＴＨｂ以上であるか否かを判定する。この停止時用の閾値ＴＨｂは、変更手段４４により設定された先述の値である。検出値≧閾値ＴＨｂと判定された場合、続くステップＳ７０において、検出値≧閾値ＴＨｂの状態が、停止時用の閾時間Ｗｂ以上経過したか否かを判定する。この停止時用の閾時間Ｗｂは、変更手段４４により設定された先述の値である。

そして、閾時間Ｗｂ以上経過したと判定された場合、次のステップＳ５０において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、検出値＜閾値ＴＨｂと判定された場合、或いは閾時間Ｗｂが経過していないと判定された場合には、ステップＳ５０による入力確定を実施することなくステップＳ１０の処理に戻る。

以上により、本実施形態によれば、操作面が接触操作されたか否かの判定に用いる閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを、不安定操作状況の場合には安定操作状況の場合に比べて接触判定されにくい側の値に変更する。この変更による効果を以下に説明する。

安定操作状況で用いられる停止時用の閾値ＴＨｂは、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを鑑みて設定されている。すなわち、閾値ＴＨｂを低く設定すれば、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるようになり操作性が向上する。例えば、接触開始した図４のｔ２時点の状態を閾時間継続すればオン判定されるようになり、指先Ｆを押し付けて接触面積を増大させることを不要にできる。その一方で、操作者の指先が大きい場合や指先が汗で濡れている場合には検出値が大きく現れるので、上述の如く閾値ＴＨｂを低くすると、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定の不具合が生じる。例えば、図４のｔ１時点からｔ２時点までの非接触の期間でオン判定されてしまう。

これに対し、不安定操作状況では、意図に反した操作面に指先Ｆが触れてしまう誤操作が生じやすい。この種の誤操作時には、上記誤判定時とは異なり、実際に操作面に指先Ｆが触れるので、検出値が閾値を超える可能性が高い。したがって、この誤操作時のオン判定を抑制するには、閾値を高くするだけでは不十分である。しかし、誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。

この点に着目した本実施形態では、不安定操作状況において、閾値を高く変更することに加えて閾時間を長く変更している。そのため、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。よって、操作者の個体差に起因した誤判定の低減と、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるといった操作性向上とのバランスを大きく崩すことなく、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。

さらに本実施形態では、車両の走行振動に関する情報を操作状況として取得して変更手段４４による閾値等の変更を実施する。走行振動が大きい状況であるほど、指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる操作状況（不安定操作状況）であると言える。よって、不安定操作状況になった時にタイミング良く閾値等を変更することができる。

さらに本実施形態では、走行振動が大きい状況であるほど、閾時間を長い時間に変更するとともに閾値を大きい値に変更する。よって、指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる度合いが大きいほど、閾値等の値を接触判定されにくい側の値に変更されることとなる。そのため、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定抑制が過剰になることを回避でき、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを必要以上に崩してしまうことを回避できる。

さらに本実施形態では、車両の走行有無を走行振動に関する情報として取得し、走行有無に応じて閾値等を変更する。走行停止時には走行振動が無いので安定操作状況であると言える。よって、走行有無に応じて閾値等を変更する本実施形態によれば、不安定操作状況と安定操作状況とを明確に判別でき、不安定操作状況になった時にタイミング良く閾値等を変更する効果が確実に発揮される。

（第２実施形態）
本実施形態では、図５に示す実施形態に対して、図６に示すステップＳ２１の処理を追加したものである。すなわち、ステップＳ２０において走行中であると判定された場合、次のステップＳ２１において、ステップＳ１０で取得した車速に応じて、走行時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａの値を変更する。具体的には、車速が速いほど、走行振動が大きい状況であると見なして、閾時間Ｗａをより一層長い時間に設定するとともに、閾値ＴＨａをより一層大きい値に設定する。

例えば、車速が所定値以上であれば、予め設定しておいた高速走行用の値に閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａ（例えば５０ｍｓ）を設定する。車速が所定値未満であれば、予め設定しておいた低速走行用の値に閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａ（例えば２０ｍｓ）を設定する。なお、停止時用の閾時間Ｗｂは低速走行用の閾時間Ｗａよりも短い時間（例えば１０ｍｓ）に設定される。

以上により、本実施形態によれば、走行振動が大きいほど、閾時間Ｗａおよび閾値ＴＨａが接触判定されにくい側の値に設定される。よって、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定抑制が過剰にならないよう、走行振動の度合いに合わせて走行時用の閾時間Ｗａおよび閾値ＴＨａを調整することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、図５に示す実施形態に対して、図７に示すステップＳ１１、Ｓ２２、Ｓ２３の処理を追加したものである。すなわち、ステップＳ１１では、車室内の湿度を取得する。例えば、空調装置５０の制御に用いる湿度センサの検出値を利用して車室内の湿度を取得する。ステップＳ１１の処理を実行している時のマイコン４０は、操作面の雰囲気湿度に関する情報を操作状況の情報として取得する「湿度情報取得手段」を提供する。

そして、ステップＳ２０において走行中であると判定された場合、次のステップＳ２２において、ステップＳ１１で取得した湿度および車速に応じて、走行時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａの値を変更する。また、ステップＳ２０において走行中でないと判定された場合、次のステップＳ２３において、ステップＳ１１で取得した湿度に応じて停止時用の閾値ＴＨｂの値を変更する。

さて、操作面の雰囲気湿度が高いほど検出値は高い値になるため、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定が生じ易くなる。そこでステップＳ２２、Ｓ２３では、湿度が高いほど、閾値ＴＨａ、ＴＨｂを高く設定するとともに閾時間Ｗａ、Ｗｂを長く設定することで、上記誤判定を抑制させる。また、ステップＳ２２では、走行時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａを、図６のステップＳ２１と同様にして車速に応じて変更している。つまり、車速が速いほど、閾時間Ｗａおよび閾値ＴＨａを接触判定されにくい側の値に設定する。

なお、高湿度時における停止時用の閾値ＴＨｂが、低湿度時における走行時用の閾値ＴＨａよりも高くなる場合がある。しかし、湿度が同じ条件であれば、停止時用の閾値ＴＨｂは走行時用の閾値ＴＨａよりも低くなるように設定される。

以上により、本実施形態によれば、操作面の雰囲気湿度が高いほど、閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂが接触判定されにくい側の値に設定される。よって、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定を抑制できる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図５に示す実施形態に対して、図８に示すステップＳ１２、Ｓ２４、Ｓ２５の処理を追加したものである。すなわち、ステップＳ１２では、静電容量式操作装置Ｖｏの操作者が、車両Ｖの運転席Ｄｒおよび助手席Ｐａのいずれに着座している乗員であるかの情報（Ｄｒ／Ｐａ情報）を取得する。例えば、乗員の上半身の動きを検知する赤外線センサまたはカメラ、運転席Ｄｒおよび助手席Ｐａに設けられた着座センサ等の検出結果に基づき、操作者がいずれの側の乗員であるかを判別すればよい。ステップＳ１２の処理を実行している時のマイコン４０は、車両の運転席側乗員および助手席側乗員のいずれが操作面を操作しているかの情報を操作状況の情報として取得する「操作者情報取得手段」を提供する。

そして、ステップＳ２０において走行中であると判定された場合、次のステップＳ２４において、Ｄｒ／Ｐａ情報、湿度および車速に応じて、走行時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａの値を変更する。また、ステップＳ２０において走行中でないと判定された場合、次のステップＳ２５において、Ｄｒ／Ｐａ情報および湿度に応じて、停止時用の閾値ＴＨｂおよび閾時間Ｗｂの値を変更する。

さて、指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる操作状況の具体例として、走行振動により定まりにくくなっている場合の他にも、操作姿勢が悪いことにより定まりにくくなっている場合がある。例えば、運転席Ｄｒの乗員は、助手席Ｐａの乗員に比べて操作姿勢の自由度が制限されるため、助手席Ｐａの乗員に比べると指先Ｆが意図した位置に定まりにくい。

そこでステップＳ２４、Ｓ２５では、運転席Ｄｒ側の乗員が操作している場合には、助手席Ｐａ側の乗員が操作している場合に比べて、閾値ＴＨａ、ＴＨｂを高く設定するとともに閾時間Ｗａ、Ｗｂを長く設定する。また、ステップＳ２４では、走行時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａを、図７のステップＳ２２と同様にして車速および湿度に応じて変更する。ステップＳ２５では、停止時用の閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａを、図７のステップＳ２３と同様にして湿度に応じて変更する。

ここで、操作姿勢が悪いことに起因して意図に反した操作面に指先Ｆが触れてしまうといった誤操作では、検出値が閾値を超える可能性が高い。そのため、閾値を高くするだけでは誤操作時のオン判定抑制を十分に図ることができない。しかし、この種の誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。

この点に着目した本実施形態では、運転席Ｄｒ側乗員による操作の場合には、助手席Ｐａ側乗員による操作の場合に比べて、閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを接触判定されにくい側の値に設定する。そのため、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。よって、先述した誤判定の低減と操作性向上とのバランスを大きく崩すことなく、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。

（第５実施形態）
図２に示す上記第１実施形態では、マイコン４０は車速情報を取得する。そして、取得した車速情報に基づき走行中であるか否かを判別し、走行中であれば、車両Ｖの走行振動により指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる操作状況（不安定操作状況）であるとみなす。これに対し、本実施形態に係るマイコン４０は、図９に示すように、加速度センサ（Ｇセンサ５４）で検出された振動情報を取得する。そして、取得した振動情報に基づき不安定操作状況であるか否かを判定する。

換言すれば、第１実施形態に係る取得手段４３は、指先Ｆの操作に影響を与える情報として車速を取得する。そして、第１実施形態に係る変更手段４４は、取得した車速に基づき、接触判定手段４２の判定に用いられる閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを変更する。これに対し、本実施形態に係る取得手段４３０は、指先Ｆの操作に影響を与える情報としてＧセンサ５４による振動情報を取得する。そして、本実施形態に係る変更手段４４０は、Ｇセンサ５４の検出信号（Ｇ検出値）に基づき、閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを変更する。

なお、Ｇセンサ５４は、車両Ｖのうちサスペンションに対して車輪の反対側に位置するボデーに取り付けられており、当該ボデーの加速度を検出する。より詳細には、上記加速度のうち上下方向成分、車両Ｖ前後方向成分、車両Ｖ左右方向成分の各々を検出するＧセンサ５４が車両Ｖに搭載されている。

図１０は、本実施形態に係るマイコン４０が所定周期で繰り返し実行する処理の手順を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０Ａにおいて、取得手段４３０によりＧセンサ５４のＧ検出値を取得する。ステップＳ１０Ａの処理を実行している時のマイコン４０は、車両Ｖの走行振動に関する情報を操作状況の情報として取得する「振動情報取得手段」を提供する。

続くステップＳ１３では、取得したＧ検出値に基づき、車両Ｖのボデーの振動レベルを算出する。例えば、Ｇセンサ５４により検出された加速度のうち、上下方向成分、前後方向成分および左右方向成分の平均値を算出し、該平均値を振動レベルとする。

続くステップＳ２０Ａでは、算出した振動レベルが、予め設定しておいた閾値より大きいか否かを判定する。振動レベルが閾値より大きいと判定された場合、不安定操作状況であると判定され、ステップＳ３０に進む。

該ステップＳ３０では、電極２１〜２６により検出された検出値（静電検出値）が、不安定操作時用の閾値ＴＨａ以上であるか否かを判定する。この閾値ＴＨａは、第１実施形態で説明した走行時用の閾値ＴＨａと同じ値に設定されている。静電検出値≧閾値ＴＨａと判定された場合、続くステップＳ４０において、静電検出値≧閾値ＴＨａの状態が、不安定操作時用の閾時間Ｗａ以上経過したか否かを判定する。この閾時間Ｗａは、第１実施形態で説明した走行時用の閾時間Ｗａと同じ値に設定されている。

そして、閾時間Ｗａ以上経過したと判定された場合、次のステップＳ５０において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、静電検出値＜閾値ＴＨａと判定された場合、或いは閾時間Ｗａが経過していないと判定された場合には、ステップＳ５０による入力確定を実施することなくステップＳ１０Ａの処理に戻る。

一方、ステップＳ２０Ａにて振動レベルが閾値よりも小さく安定操作状況と判定された場合、ステップＳ６０において、静電検出値が、安定操作時用の閾値ＴＨｂ以上であるか否かを判定する。この閾値ＴＨｂは、第１実施形態で説明した停止時用の閾値ＴＨｂと同じ値に設定されている。静電検出値≧閾値ＴＨｂと判定された場合、続くステップＳ７０において、静電検出値≧閾値ＴＨｂの状態が、安定操作時用の閾時間Ｗｂ以上経過したか否かを判定する。この閾時間Ｗｂは、第１実施形態で説明した停止時用の閾時間Ｗｂと同じ値に設定されている。

そして、閾時間Ｗｂ以上経過したと判定された場合、次のステップＳ５０において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、静電検出値＜閾値ＴＨｂと判定された場合、或いは閾時間Ｗｂが経過していないと判定された場合には、ステップＳ５０による入力確定を実施することなくステップＳ１０Ａの処理に戻る。

以上により、本実施形態によれば、操作面が接触操作されたか否かの判定に用いる閾時間Ｗａ、Ｗｂおよび閾値ＴＨａ、ＴＨｂを、振動レベルが大きい不安定操作状況の場合には、閾値を高く変更することに加えて閾時間を長く変更する。そのため、上記第１実施形態と同様の効果が発揮される。すなわち、不安定操作状況の場合において、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。

さて、車両Ｖが走行している路面の状態が良好であれば、走行中であってもボデーの振動レベルが小さく、不安定操作状況にならない場合がある。また、路面の状態が悪ければ、走行速度が極めて低速であってもボデーの振動レベルが大きく、不安定操作状況になる場合がある。この知見に鑑みた本実施形態によれば、振動情報取得手段は、車両の振動を検出するＧセンサ５４から出力されるＧ検出値を、走行振動に関する情報として取得する。そのため、不安定操作状況で有るか否かを精度よく判定できる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

図５のステップＳ１０による振動情報取得手段では、車両Ｖの走行振動に関する情報として車速を取得している。これに対し、車両Ｖの走行加速度を検出する加速度センサの検出値を、走行振動に関する情報として取得してもよい。また、車両Ｖのピッチング角度やヨーイング角度等、車両Ｖの姿勢を検出するセンサの検出値が車両Ｖの振動度合いと相関が高いことに着目し、これらの検出値を走行振動に関する情報として取得してもよい。

図６に示す実施形態では、閾時間Ｗａおよび閾値ＴＨａの両方を走行振動に応じて調整している。これに対し、閾値ＴＨａについては走行振動の大きさに拘わらず一定の値に設定し、閾時間Ｗａについては走行振動の大きさに応じて調整するようにしてもよい。誤判定の抑制を目的とする場合には閾値の調整が有効であるのに対し、誤操作時のオン判定の抑制を目的とする場合には閾時間の調整の方が閾値の調整よりも有効だからである。

図７に示す実施形態では、閾時間Ｗａおよび閾値ＴＨａの両方を湿度に応じて調整している。これに対し、閾時間Ｗａについては湿度に拘わらず一定の値に設定し、閾値ＴＨａについては湿度に応じて調整するようにしてもよい。誤操作時のオン判定の抑制を目的とする場合には閾時間の調整が有効であるのに対し、誤判定の抑制を目的とする場合には閾値の調整の方が閾時間の調整よりも有効だからである。

図６に示す実施形態では、閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａを車速に応じて設定するにあたり、ステップＳ２１において、高速走行用および低速走行用の２種類の値に切り替えて設定している。これに対し、閾値ＴＨａおよび閾時間Ｗａの値を３種類以上の値に切り替えて設定してもよい。

図１０に示す実施形態では、閾値および閾時間を振動レベルに応じて設定するにあたり、振動レベルが閾値より大きいか否かに応じて閾値および閾時間を２段階に変更する。これに対し、振動レベルに応じて３段階以上に変更してもよいし、振動レベルに応じて無段階に閾値および閾時間を設定して調整してもよい。

操作プレート１０の比誘電率は温度に依存して変化するので、検出値は温度に依存して変化する。このことを鑑みて、温度に応じて閾値ＴＨａ、ＴＨｂおよび閾時間Ｗａ、Ｗｂの設定を変更してもよい。

図３に示す実施形態では、電極２１〜２６がシート２０ａの内部に保持された構造である。この構造に替えて、電極２１〜２６がシート２０ａの表面に印刷された構造であってもよい。

上記各実施形態では、ユーザの指先Ｆを操作面１１〜１６に接触させて操作することを想定しており、指先Ｆを操作体としている。これに対し、例えばペン形状の操作部材をユーザが持ち、その操作部材を操作面１１〜１６に接触させて操作してもよく、この場合には、人体以外の操作部材が操作体として機能する。また、ユーザが手袋をはめた状態で操作面１１〜１６を接触操作した場合には、手袋が操作体として機能する。

上記第５実施形態では、車両ボデーの振動を検出する振動センサとしてＧセンサ５４を用いている。これに対し、走行路面または車輪に対する車両ボデーの変位を検出するストロークセンサを車両Ｖに搭載し、該ストロークセンサの検出値を時間で微分して加速度を算出することにより、ストロークセンサを振動センサとして用いることもできる。

上記各実施形態では、車速情報や振動情報を用いて、車両Ｖの走行振動により指先Ｆが意図した位置に定まりにくくなる操作状況（不安定操作状況）であるか否かを判定している。これに対し、例えばナビゲーション装置が有する車両Ｖの現在位置情報や、車外通信機器から通信で取得した道路情報に基づき、車両Ｖが悪路を走行しているか否かを判定し、該判定の結果に基づき不安定操作状況であるか否かを判定してもよい。

１０…操作プレート、１１、１２、１３、１４、１５、１６…操作面、２１、２２、２３、２４、２５、２６…電極、４１…検出手段、４２…接触判定手段、４４…変更手段、Ｆ…指先（操作体）、ＴＨａ、ＴＨｂ…閾値、Ｗａ、Ｗｂ…閾時間。

Claims (5)

1. 車両の室内に設置され、操作体（Ｆ）により接触操作される複数の操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）を形成する操作プレート（１０）と、
   前記操作面に対して前記操作体の反対側に位置する電極（２１、２２、２３、２４、２５、２６）と、
   前記操作体と前記電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出手段（４１）と、
   前記検出値に対する閾値（ＴＨａ、ＴＨｂ）と、前記検出値が前記閾値を継続して超えている時間に対する閾時間（Ｗａ、Ｗｂ）とに基づいて、該当する前記操作面に前記操作体が接触していると判定する接触判定手段（４２）と、
   前記接触判定手段の判定値である前記閾値および前記閾時間を、前記操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更手段（４４、４４０）と、
   前記車両の走行振動に関する情報を、前記操作体の操作に影響を与える情報として取得する振動情報取得手段（Ｓ１０、Ｓ１０Ａ）と、
   を備え、
   前記変更手段は、前記走行振動が大きい状況であるほど、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更することを特徴とする静電容量式操作装置。
2. 前記振動情報取得手段（Ｓ１０）は、前記車両の走行有無を前記走行振動に関する情報として取得し、
   前記変更手段は、前記車両の走行時には走行停止時に比べて前記走行振動が大きい状況であると見なして、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式操作装置。
3. 前記変更手段は、前記車両の走行速度が速いほど、前記走行振動が大きい状況であると見なして、少なくとも前記閾時間を長い時間に変更することを特徴とする請求項２に記載の静電容量式操作装置。
4. 前記振動情報取得手段（Ｓ１０Ａ）は、前記車両の振動を検出する振動センサ（５４）から出力される検出信号を、前記走行振動に関する情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式操作装置。
5. 前記車両の運転席側乗員および助手席側乗員のいずれが前記操作面を操作しているかの情報を、前記操作体の操作に影響を与える情報として取得する操作者情報取得手段（Ｓ１２）を備え、
   前記変更手段は、前記運転席側乗員による操作の場合に、前記助手席側乗員による操作の場合に比べて、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電容量式操作装置。

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