特許 6290705 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6290705

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月7日

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 19/00 20060101AFI20180226BHJP

【ＦＩ】

   H01H19/00 Y

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-99501(P2014-99501)

(22)【出願日】2014年5月13日

(65)【公開番号】特開2015-88453(P2015-88453A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2016年10月20日

(31)【優先権主張番号】特願2013-197360(P2013-197360)

(32)【優先日】2013年9月24日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 智

(72)【発明者】

【氏名】早坂 哲

(72)【発明者】

【氏名】宇治川 尚悟

(72)【発明者】

【氏名】阿部 伸也

【審査官】 澤崎 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０７３７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２１９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５０４６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−１０８５８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２００７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４３４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７５３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９１０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２９２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１５２０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １９／００ − ２１／８８

Ｈ０１Ｈ ３６／００

Ｈ０１Ｈ ８９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面部と、前記上面部の外周に形成された筒状の側壁部を有する操作ノブと、
前記操作ノブの内部に、前記上面部の裏面と対向して配置され、前記上面部に対する手指の接近または接触を検出する複数の容量検出部を有する静電容量センサと、
前記容量検出部ごとに静電容量を計測し、計測した静電容量を計測信号として出力する容量計測部と、
前記計測信号を前記複数の容量検出部と関連付けて取得し、前記計測信号を用いてベース値を更新すると共に、前記計測信号が前記ベース値に一定の値を加算した値を越えたか否かを判別して操作の有無を検知し、検知した結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、
前記側壁部に、前記静電容量センサと容量結合する導電性材料部を有し、
前記制御部は、前記静電容量センサの前記複数の容量検出部のうち外周に位置する容量検出部の静電容量の変化から前記側壁部への接触の有無を検知することを特徴とする入力装置。

【請求項2】

前記上面部は円形状であって、前記制御部は前記静電容量センサの最外周に位置する容量検出部の静電容量の合計値から前記側壁部への接触の有無の検知を行うことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記操作ノブは、前記上面部の略中心を回転軸として回転可能に支持され、
前記静電容量センサは、前記操作ノブが前記静電容量センサに対して相対的に回転が可能なように、支持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記側壁部への接触を検知した場合にベース値の更新を停止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力装置に関し、特に、操作ノブに操作者が接近または接触することによって操作を行う静電容量式の検出部を設けた回転操作が可能な入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、回転操作によって入力を行う入力装置の操作ノブに手指等の操作体が接近または接触するのを検出するタッチパッドを設け、回転操作と手指の接近または接触による入力操作とを行う入力装置がある。このような入力装置として、例えば特許文献１に挙げる入力装置が知られている。

【0003】

特許文献１（従来例１）に記載の入力装置８００では、図１１に示すように、天面部８２０ｃを有する円筒状の操作ノブ８２０が、板状のタッチパッド８０７を取り囲むように設けられており、操作ノブ８２０の天面部８２０ｃの裏面とタッチパッド８０７の表面は、近接して構成されている。タッチパッドは基部材８０５に固定されており、操作ノブ８２０は基部材８０５に対して回転自在に構成されている。

【0004】

上述した従来例１の入力装置８００では、回転操作による入力と、タッチパッドに対する近接または接触による入力操作を行うことは可能であるが、操作ノブへの接触を検出することは考慮されていない。

【0005】

また、特許文献２（従来例２）に記載の操作入力装置９００では、図１２に示すように、円筒形状を有する操作ノブ９１１を備えて構成されており、操作位置検出部は、操作ノブ９１１に対して、第１〜第４の操作位置までの回転操作を検出可能に構成されている。操作ノブ９１１は、絶縁性を有する樹脂部材から形成され、その内側の一部または全体には、導電性部材によって形成された電極９１３が設けられている。電極９１３は、導電性を有する銅等の金属材料からなり、電極９１３は、ハーネスによって静電容量センサと接続されている。電極９１３に生じる静電容量を検出することで操作者の手指が操作ノブ９１１への接触の有無を検出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２‐２２１９０４号公報

【特許文献2】特開２０１０‐２５７０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した従来例２の入力装置では、回転動作する操作ノブに設けた電極と静電容量センサとをハーネスによって接続する必要があるので、構造が複雑となってしまうという課題があった。

【0008】

本発明は、上述した課題を解決するもので、簡易な構造で操作ノブへの接触の有無を検出することができる入力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】

【0009】

この課題を解決するために、本発明の入力装置は、上面部と、前記上面部の外周に形成された筒状の側壁部を有する操作ノブと、前記操作ノブの内部に、前記上面部の裏面と対向して配置され、前記上面部に対する手指の接近または接触を検出する複数の容量検出部を有する静電容量センサと、前記容量検出部ごとに静電容量を計測し、計測した静電容量を計測信号として出力する容量計測部と、前記計測信号を前記複数の容量検出部と関連付けて取得し、前記計測信号を用いてベース値を更新すると共に、前記計測信号が前記ベース値に一定の値を加算した値を越えたか否かを判別して操作の有無を検知し、検知した結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、前記側壁部に、前記静電容量センサと容量結合する導電性材料部を有し、前記制御部は、前記静電容量センサの前記複数の容量検出部のうち外周に位置する容量検出部の静電容量の変化から前記側壁部への接触の有無を検知すること特徴とする。

【0010】

これによれば、操作ノブの側壁部に導電性材料部を設けることで、操作ノブに設けた導電性材料部と容量計測部とをハーネス等によって接続することなく、静電容量センサの外周に位置する容量検出部の静電容量の変化から操作ノブへの接触の有無を検出することができる。従って簡易な構造で操作ノブへの接触の有無を検出することができる入力装置を提供することができる。

【0011】

また、本発明の入力装置は、前記上面部は円形状であって、前記制御部は前記静電容量センサの最外周に位置する容量検出部の静電容量の合計値から前記側壁部への接触の有無の検知を行うことを特徴とする。

【0012】

これによれば、静電容量センサの最外周に位置する容量検出部の静電容量の合計値から前記側壁部への接触の有無の検知を行うので、操作ノブへの接触の有無を感度よく検出することができる。

【0013】

また、本発明の入力装置は、前記操作ノブは、前記上面部の略中心を回転軸として回転可能に支持され、前記静電容量センサは、前記操作ノブが前記静電容量センサに対して相対的に回転が可能なように、保持されていることを特徴とする。

【0014】

これによれば、回転可能な操作ノブと、操作ノブの内側に回転しない静電容量センサと、を備えるので、回転式の入力装置と組み合わせて使用することができる。この場合回転操作による入力と静電容量センサによる近接及び接触入力と、操作ノブへの接触による入力と、の３種類の入力操作に対応することができる。

【0015】

また、本発明の入力装置は、前記制御部は、前記側壁部への接触を検知した場合にベース値の更新を停止することを特徴とする。

【0016】

これによれば、側壁部への接触が検出されない際には、計測信号から加重平均で算出するベース値及び操作検出閾値が、温度などの環境変化で生じる容量検出部の静電容量変化に追従できるように、ベース値の更新を行う。また、側壁部への接触が検出された際には、ベース値及び操作検出閾値が雑音に追従しないようにベース値の更新を停止する。このため、温度などの環境条件による静電容量の変動に対応して安定に側壁部への接触を検出することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、簡易な構造で操作ノブへの接触の有無を検出することができる入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る入力装置の形状を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係る入力装置の構成を示す分解斜視図である。

【図3】図１に示すＡ−Ａ断面を示す断面図である。

【図4】操作ノブの導電性材料部と静電容量センサの容量検出部との位置関係を表した平面模式図である。

【図5】本発明の実施形態に係る入力装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施形態に係る入力装置の動作概要を示すフローチャートである。

【図7】図６に示す手順Ｓ１の詳細処理手順を示すフローチャートである。

【図8】図６に示す手順Ｓ２の詳細処理手順を示すフローチャートである。

【図9】図６に示す手順Ｓ３の詳細処理手順を示すフローチャートである。

【図10】容量検出部を計測した静電容量の計測値に関する説明図である。

【図11】従来例１の入力装置の構造を示す断面図である。

【図12】従来例２の入力装置の構造を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

［第１実施形態］
以下に第１実施形態における入力装置１００について説明する。

【0020】

まず始めに本実施形態における入力装置１００の部品構成について図１から図４を用いて説明する。図１は入力装置１００の形状を示す図である。図２は入力装置１００の構成部品を示す分解斜視図である。図３は入力装置１００の構造を示す図で、図１に示すＡ−Ａ断面を示す断面図である。図４は操作ノブ１の導電性材料部１ｃと静電容量センサ２の容量検出部２ａとの位置関係を表した平面模式図である。

【0021】

入力装置１００は、図１に示すように、操作ノブ１と、回転支持部２０と、が組み合わされることによって形作られる外観形状を有している。また、入力装置１００は図２に示すように、操作ノブ１と、回転支持部２０と、の間に固定支持部１０を有している。

【0022】

操作ノブ１は合成樹脂からなり、図１及び図２に示すように、円形状の上面部１ａの外周に形成された筒状の側壁部１ｂを有している。側壁部１ｂの表面には、操作ノブ１の外周を一周するように、クロムやアルミ等によるメッキが施されて導電性材料部１ｃが設けられ、内面には回転支持部２０と組み合わせるための図示しない溝部が形成されている。

【0023】

固定支持部１０は図２に示すように、筒状部１１と、静電容量センサ２と、上側支持部１２と、第１基板１３と、第２基板１４と、底面部１５と、を有している。

【0024】

筒状部１１は合成樹脂からなり、図２に示すように円筒形状に形成され、底面部１５を組み合わせるため勘合孔１１ａが複数の個所に設けられている。

【0025】

静電容量センサ２は、図２に示す略円形状の基材の表面に図４に示すように複数の容量検出部２ａが格子状に配置されており、容量検出部２ａに接続された配線が接続部２ｂに配置され、第１基板１３と接続可能に構成されている。なお、本実施形態の静電容量センサ２は図４に示すように、Ｘ１‐Ｘ２方向に最大で１２個、Ｙ１‐Ｙ２方向に最大で１２個が格子状に配置されているものとする。

【0026】

上側支持部１２は合成樹脂からなり、図２に示すように環状に形成され、その外周の下面側（図２に示すＺ２側）には第１基板１３を位置決めして固定するための第１のガイド部１２ａが設けられている。

【0027】

第１基板１３は、ガラスエポキシなどの樹脂性の基材に銅などの金属箔で配線が形成され、図２に示すように略円形状の外形を有している。第１基板１３の外周部には、上側支持部１２の第１のガイド部１２ａに対応する位置に、第１のガイド部１２ａにガイドされる第１基板切欠き部１３ａが形成されている。また、第１基板１３には静電容量センサ２を動作させるために必要な容量計測部３や制御部４等を構成する電気部品や、第２基板１４と接続するためのコネクタ等が実装されている。

【0028】

第２基板１４は、ガラスエポキシなどの樹脂性の基材に銅などの金属箔で配線が形成され、図２に示すように略円形状で、底面部１５にガイドされる第２基板切欠き部１４ａが形成されている。また、第２基板１４には操作ノブ１の回転検出のための電気部品や、第１基板１３と接続するためのコネクタ等が配置される。

【0029】

底面部１５は合成樹脂からなり、図２に示すように略円形状で、その上面側（図２に示すＺ１側）には上側支持部１２の第１のガイド部１２ａと第２基板１４を位置決めして固定するための第２のガイド部１５ａが設けられている。また、第２のガイド部１５ａには、筒状部１１に設けられた勘合孔１１ａに勘合する爪状部１５ｂが形成されている。

【0030】

回転支持部２０は合成樹脂からなり、図２に示すように円筒形状の基部２０ａの上面側（図２に示すＹ１側）の端部に鍔状部２０ｂを有しており、鍔状部２０ｂには操作ノブ１
の溝部と勘合する突起部２０ｃが形成されている。

【0031】

次に入力装置１００の構造について図２ないし図４を用いて説明する。

【0032】

固定支持部１０は図２及び図３に示すように、筒状部１１の内部で、上側支持部１２の上面側（図２、図３に示すＺ１側）に静電容量センサ２が図示しない接着材で固定されている。上側支持部１２の下面側（図２、図３に示すＺ２側）の第１のガイド部１２ａは第１基板１３の第１基板切欠き部１３ａをガイドして支持している。第１基板１３には、静電容量センサ２の接続部２ｂが接続されている。また、底面部１５の上面側（図２、図３に示すＺ１側）の第２のガイド部１５ａは、上側支持部１２の第１のガイド部１２ａと第２基板１４の第２基板切欠き部１４ａとをガイドして支持している。第１基板１３と第２基板１４とはコネクタによって接続されている。底面部１５の第２のガイド部１５ａに設けられた爪状部１５ｂが筒状部１１の内側から勘合孔１１ａに勘合することで、筒状部１１と、静電容量センサ２と、上側支持部１２と、第１基板１３と、第２基板１４と、底面部１５と、が一体的に組み合わされている。

【0033】

固定支持部１０は、静電容量センサ２が配置されている上面側（図２に示すＺ１側）を、操作ノブ１の上面部１ａの裏面と対向させるように、操作ノブ１の内部に配置されている。回転支持部２０が、その鍔状部２０ｂに形成された突起部２０ｃを操作ノブ１に設けられている溝部と勘合させることで、固定支持部１０に対して操作ノブ１と一体的に、上面部１ａの略中心を回転軸として回転可能な状態で、固定支持部１０を支持している。従って、操作ノブ１は静電容量センサ２に対して相対的に回転が可能なように支持されることとなる。このように組み合わせたとき、操作ノブ１に設けられた導電性材料部１ｃと静電容量センサ２の容量検出部２ａとの位置関係を図４に示す。

【0034】

次に入力装置１００の電気的な構成について図５を用いて説明する。図５は本実施形態の入力装置１００のブロック図である。

【0035】

入力装置１００は図５に示すように、操作ノブ１に設けられた導電性材料部１ｃと、静電容量センサ２と、容量計測部３と、制御部４と、を備えている。導電性材料部１ｃは、操作ノブ１の外周に設けられており、静電容量センサ２の近くに位置するため静電容量センサ２の外周部に位置する容量検出部２ａと容量結合している。静電容量センサ２は容量計測部３に接続されており、容量計測部３は制御部４に接続されている。制御部４は、外部機器５０に対して制御信号を出力する。

【0036】

静電容量センサ２は、操作者の手指等の操作体が入力操作面である操作ノブ１の上面部１ａに対して接近または接触する近接操作によって入力操作が行われる。静電容量センサ２は、その表面に沿って複数の容量検出部２ａが設けられている。

【0037】

容量検出部２ａは静電容量を有しており、操作者が入力操作を行うために入力操作面である操作ノブ１の上面部１ａに接触すると、接触された位置及びその近傍にある容量検出部２ａの静電容量が変化する。

【0038】

また、操作ノブ１に設けられた導電性材料部１ｃと静電容量センサ２とが容量結合しているため、操作者が操作ノブ１を手で掴んだ場合には、導電性材料部１ｃの近くとなる、静電容量センサ２の外周に位置する容量検出部２ａの静電容量が変化する。

【0039】

容量計測部３は複数の容量検出部２ａごとの静電容量を計測し、計測した静電容量をアナログ信号からデジタル信号へ変換するＡｎａｌｏｇ‐ｔｏ‐Ｄｉｇｉｔａｌ変換（以下、ＡＤ変換と記す）を行う。また、容量計測部３は、ＡＤ変換によってデジタル信号に変換された静電容量のデータを計測信号ＡＤとして制御部４へ出力する。

【0040】

制御部４は容量計測部３を制御し、複数の容量検出部２ａごとの計測信号ＡＤの値を容量検出部２ａの座標情報と関連付けて取得する。また制御部４は、容量計測部３から座標情報と関連付けて取得した計測信号ＡＤの値を用いて演算し、ベース値を更新すると共に、ベース値を更新すると共に、検知した結果に基づいて外部機器５０に対して制御信号を出力する。また、制御部４にはタイマ機能やメモリ（図示せず）が備えられ、タイマ機能による制御間隔の管理や、取得した計測信号ＡＤの値や計測信号ＡＤの値を演算した結果を記憶することなどを行うことができる。

【0041】

次に第１実施形態における入力装置１００の動作について図６を用いて説明する。図６は第１実施形態に係る入力装置１００の動作概要を示すフローチャートである。図６のフローチャートで示された処理手順は、制御部４に内蔵されているタイマ機能などによって定期的に繰り返して行われる。また、制御部４に含まれるメモリには、計測信号ＡＤを記憶する計測信号記憶領域が設定されているものとして説明を進める。

【0042】

まず制御部４は手順Ｓ１で、容量計測部３を制御して静電容量センサ２の複数の容量検出部２ａごとの計測信号ＡＤの値を取得し、容量検出部２ａの座標情報に対応させて、制御部４に含まれるメモリに計測信号記憶領域を設定して記憶する。記憶した容量検出部２ａごとの計測信号ＡＤの値と、所定の閾値と、の比較を行い、計測信号ＡＤの値が所定の閾値を越えたか否かを判別する。計測信号ＡＤの値が、所定の閾値を越えた場合には操作あり、越えなかった場合には操作無しとして操作ノブ１の上面部１ａへの操作の有無を検知し、検知した結果と容量検出部２ａの座標情報に対応した制御信号を出力する。

【0043】

次に、手順Ｓ２で制御部４は、手順Ｓ１で記憶した容量検出部２ａごとの計測信号ＡＤの値のうち外周に位置する容量検出部２ａの計測信号ＡＤの値と、所定の閾値と、の比較を行い、計測信号ＡＤの値が所定の閾値を越えたか否かを判別する。計測信号ＡＤの値が、所定の閾値を越えた場合には操作あり、越えなかった場合には操作無しとして操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触の有無を検知し、検知した結果に対応した制御信号を出力する。

【0044】

次に、手順Ｓ３で制御部４は、手順Ｓ１での操作及び手順Ｓ２での接触の有無を判断した結果に基づいてベース値を更新する。更新したベース値は、制御部４に含まれるメモリに雑音情報の記録領域とベース値の記憶領域を設定して記憶する。更新したベース値は、制御部４に含まれるメモリにベース値の記憶領域を設定して記憶する。

【0045】

次に、図６のフローチャートに示した手順Ｓ１から手順Ｓ３の処理について図７から図１０を用いて詳細に説明する。図７は、図６に示したフローチャートの手順Ｓ１の詳細な処理手順を示したフローチャートである。図８は、図６に示したフローチャートの手順Ｓ２の詳細な処理手順を示したフローチャートである。図９は、図６に示したフローチャートの手順Ｓ３の詳細な処理手順を示したフローチャートである。図１０は、容量検出部２ａを計測した静電容量の計測値に関する説明図である。図１０（ａ）は操作ノブ１の側壁部１ｂへ操作者が接触していない場合の計測信号ＡＤの値を示しており、図１０（ｂ）は操作ノブ１の側壁部１ｂへ操作者が接触した場合の計測信号ＡＤの値を示している。

【0046】

まず、図６に示したフローチャートの手順Ｓ１の詳細な動作について図７及び図１０を用いて説明する。

【0047】

制御部４は、図７のフローチャートで示された手順Ｓ１＿１で、容量計測部３を制御し、容量検出部２ａの計測信号ＡＤの値を容量計測部３から取得する。

【0048】

手順Ｓ１＿２で制御部４は、手順Ｓ１＿１で取得した計測信号ＡＤの値を容量検出部２ａの座標情報に対応させて、制御部４に含まれるメモリの計測信号記憶領域に、図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示すように記憶（ＳＡＶＥ）する。それぞれの容量検出部２ａの計測信号ＡＤの値の取得と記憶を完了して手順Ｓ１＿３へ移行する。なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）のＸ１−Ｘ２方向が１でＹ１−Ｙ２方向が１，２，１１，１２の箇所、Ｘ１−Ｘ２方向が２でＹ１−Ｙ２方向が１，１２の箇所、Ｘ１−Ｘ２方向が１１でＹ１−Ｙ２方向が１，１２の箇所、Ｘ１−Ｘ２方向が１２でＹ１−Ｙ２方向が１，２，１１，１２の箇所は容量検出部２ａがないため、強制的に”０”が入力される。

【0049】

手順Ｓ１＿３で制御部４は、計測信号記憶領域から計測信号ＡＤの値を読み出し、手順Ｓ１＿４へ移行する。

【0050】

手順Ｓ１＿４で制御部４は、手順Ｓ１＿３で読み出した計測信号ＡＤの値と、制御部４に記憶されている操作判定閾値（Ｔ＿ＯＮ）とを比較する。比較した結果、計測信号ＡＤの値が操作判定閾値（Ｔ＿ＯＮ）より大きい、即ち入力操作されていると判断された場合には、手順Ｓ１＿５に移行する。また比較した結果、計測信号ＡＤの値が操作判定閾値（Ｔ＿ＯＮ）以下、即ち入力操作されていないと判断された場合には手順Ｓ１＿７に移行する。

【0051】

手順Ｓ１＿５で制御部４は、手順Ｓ１＿４で操作による接触有と判断されたので、検知座標記憶領域に記憶されている近接操作の位置検知を示す座標情報に対応した制御信号を出力して手順Ｓ１＿６へ移行する。

【0052】

手順Ｓ１＿６で制御部４は、操作ノブ１の上面部１ａへの操作が有無を示す操作フラグに操作があったことを表す”１”を書き込み、制御部４に含まれるメモリに記憶して手順Ｓ１の動作を終了する。

【0053】

手順Ｓ１＿７で制御部４は、無入力に対応した制御信号を出力し、手順Ｓ１＿８に移行する。

【0054】

手順Ｓ１＿８で制御部４は、操作ノブ１の上面部１ａへの操作が有無を示す操作フラグに操作がなかったことを表す”０”を書き込み、制御部４に含まれるメモリに記憶して手順Ｓ１の動作を終了する。

【0055】

次に、図６に示したフローチャートの手順Ｓ２の詳細な動作について図８及び図１０を用いて説明する。

【0056】

制御部４は、図８のフローチャートで示された手順Ｓ２＿１で、計測信号記憶領域から計測信号ＡＤの値を読み出し、手順Ｓ２＿２へ移行する。

【0057】

制御部４は手順Ｓ２＿２で、手順Ｓ２＿１で読み出した計測信号ＡＤの値のうち、静電容量センサ２の最外周の位置に対応する座標情報の容量検出部２ａの計測信号ＡＤの値の合計ＳＡＤを算出し、手順Ｓ２＿３に移行する。ここで算出された計測信号ＡＤの値の合計ＳＡＤの値は、静電容量センサ２の最外周に位置する容量検出部２ａの静電容量の合計値となる。図１０（ａ）に示す計測信号ＡＤの場合にはＳＡＤの値は２０８４となり、図１０（ｂ）に示す計測信号ＡＤの場合にはＳＡＤの値は５８２９となる。

【0058】

手順Ｓ２＿３で制御部４は、手順Ｓ２＿２で算出した静電容量センサ２の最外周の位置に対応する座標情報の容量検出部２ａの計測信号ＡＤの値の合計ＳＡＤの値と、制御部４に記憶されている接触判定閾値（Ｓ＿ＯＮ）とを比較する。比較した結果、計測信号ＡＤの値の合計ＳＡＤの値が操作判定閾値（Ｓ＿ＯＮ）より大きい、即ち側壁部１ｂへの接触があると判断された場合には、手順Ｓ２＿４に移行する。また比較した結果、計測信号ＡＤの値の合計ＳＡＤの値が接触判定閾値（Ｓ＿ＯＮ）以下、即ち側壁部１ｂへの接触がないと判断された場合には手順Ｓ２＿６に移行する。本実施形態の場合、接触判定閾値が２４００から５５００程度の間になるよう設定することで、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触有無を正しく検知することが可能となる。

【0059】

手順Ｓ２＿４で制御部４は、手順Ｓ２＿３で側壁部１ｂへの接触有と判断されたので、接触を検知したことに対応した制御信号を出力して手順Ｓ２＿５へ移行する。

【0060】

手順Ｓ２＿５で制御部４は、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触有無を示す接触フラグに接触があったことを表す”１”を書き込み、制御部４に含まれるメモリに記憶して手順Ｓ２の動作を終了する。

【0061】

手順Ｓ２＿６で制御部４は、手順Ｓ２＿３で側壁部１ｂへの接触無と判断されたので、接触を検知していないことに対応した制御信号を出力して手順Ｓ２＿７へ移行する。

【0062】

手順Ｓ２＿７で制御部４は、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触有無を示す接触フラグに接触がなかったことを表す”０”を書き込み、制御部４に含まれるメモリに記憶して手順Ｓ２の動作を終了する。

【0063】

次に、図６に示したフローチャートの手順Ｓ３の詳細な動作について図９を用いて説明する。

【0064】

制御部４は、図９のフローチャートで示された手順Ｓ３＿１で、操作ノブ１の上面部１ａへの操作が有無を示す操作フラグを調べる。調べた結果、操作フラグが”０”、即ち上面部１ａへの操作がなかったと判断された場合には手順Ｓ３＿２に移行し、操作フラグが”１”、即ち上面部１ａへの操作があったと判断された場合には手順Ｓ３の動作を終了する。

【0065】

手順Ｓ３＿２で制御部４は、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触有無を示す接触フラグを調べる。調べた結果、接触フラグが”０”、即ち側壁部１ｂへの接触がなかったと判断された場合には手順Ｓ３＿３に移行し、操作フラグが”１”、即ち側壁部１ｂへの接触があったと判断された場合には手順Ｓ３の動作を終了する。

【0066】

手順Ｓ３＿３で制御部４は、次の式（１）の計算式による加重平均演算を行い、新たな基準値となる更新ベース値（Ｎ＿ＢＡＳＥ）を求める。なお、更新される前のベース値は従来のベース値と記述する。また加重平均の重みＮは、あらかじめ制御部４に含まれるメモリに値が記憶されているものとする。

【0067】

（数１）
更新ベース値＝｛（ｎ−１）×（従来のベース値）＋新規計測信号値｝／ｎ・・・式（１）
但し、ｎは重みを示す自然数とする。

【0068】

手順Ｓ３＿４で制御部４は、手順Ｓ３＿３で計算した更新ベース値（Ｎ＿ＢＡＳＥ）を新たな基準値であるベース値（ＢＡＳＥ）として記憶し、手順Ｓ３＿５に移行する。

【0069】

手順Ｓ３＿５で制御部４は、手順Ｓ３＿４で記憶したベース値（ＢＡＳＥ）に対して、静電容量センサ２の最外周の位置に対応する座標情報の容量検出部２ａの数との（本実施例では３６）積を求める。求めた値は接触判定閾値（Ｓ＿ＯＮ）を求める際の積算ベース値（ＳＢＡＳＥ）として記憶し手順Ｓ＿６へ移行する。

【0070】

手順Ｓ３＿６では、手順Ｓ３＿４で記憶したベース値（ＢＡＳＥ）に対し一定の値（本実施例では２５６）を加算した値を求め、操作判定閾値（Ｔ＿ＯＮ）として制御部４に含まれるメモリの操作判定閾値記憶領域に記憶し、手順Ｓ３＿６へ移行する。

【0071】

手順Ｓ３＿７で制御部４は、手順Ｓ３＿５で求めた積算ベース値（ＳＢＡＳＥ）に対し一定の値（本実施例では１０００）を加算した値を求め、接触判定閾値（Ｓ＿ＯＮ）として制御部４に含まれるメモリの接触判定閾値記憶領域に記憶し、図５に示すフローチャートの手順Ｓ３の動作を終了する。

【0072】

以上のように、手順Ｓ３で制御部４は、操作ノブ１の上面部１ａへの操作、または側壁部１ｂへの接触を検知した場合に、ベース値と操作判定閾値及び接触判定閾値の更新を停止するように動作する。

【0073】

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

【0074】

本実施形態の入力装置１００では、操作ノブ１と、容量検出部２ａを有する静電容量センサ２と、容量計測部３と、制御部４と、を備えている。操作ノブ１の側壁部１ｂに、静電容量センサ２と容量結合する導電性材料部１ｃを設け、制御部４は、静電容量センサ２の複数の容量検出部２ａのうち外周に位置する容量検出部２ａの静電容量の変化から側壁部１ｂへの接触の有無を検知するよう構成した。

【0075】

これにより、操作ノブ１に設けた導電性材料部１ｃと容量計測部３とをハーネス等によって接続することなく、静電容量センサ２の外周に位置する容量検出部２ａの静電容量の変化から操作ノブ１への接触の有無を検出することができる。従って簡易な構造で操作ノブへの接触の有無を検出することができる入力装置を提供することができる。

【0076】

また、本実施形態の入力装置１００では、操作ノブ１の上面部１ａは円形状であり、制御部４は静電容量センサ２の最外周に位置する容量検出部２ａの静電容量の合計値から操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触の有無の検知を行うよう構成した。

【0077】

これにより、静電容量センサ２の最外周に位置する容量検出部２ａの静電容量の合計値を求めるので、操作ノブ１の側壁部１ｂへ接触が合った場合と、接触がなかった場合の容量の差が大きくなる。これにより操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触の有無を行うので、を感度よく検出することができる。

【0078】

また、本実施形態の入力装置１００では、操作ノブ１は、上面部１ａの略中心を回転軸として回転可能に支持され、静電容量センサ２は、操作ノブ１が静電容量センサ２に対して相対的に回転が可能なように、保持されている構造とした。

【0079】

これにより、回転可能な操作ノブ１と、操作ノブ１の内側に回転しない静電容量センサ２と、備えるので、回転式の入力装置と組み合わせて使用することができる。この場合回転操作による入力と静電容量センサ２による近接及び接触入力と、操作ノブ１への接触による入力と、の３種類の入力操作に対応することができる。

【0080】

また、本実施形態の入力装置１００では、制御部４は、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触を検知した場合にベース値の更新を停止するよう構成した。

【0081】

これにより、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触が検出されない際には、計測信号ＡＤの値から加重平均で算出するベース値、積算ベース値、及び接触検出閾値が、温度などの環境変化で生じる容量検出部２ａの静電容量の変化に追従できるように、ベース値及び積算ベース値の更新を行う。また、操作ノブ１の側壁部１ｂへの接触が検出された際には、ベース値、積算ベース値及び接触検出閾値が雑音に追従しないようにベース値の更新を停止する。このため、温度などの環境条件による静電容量の変動に対応して安定に側壁部１ｂへの接触を検出することができる。

【0082】

以上のように、本発明の実施形態に係る入力装置１００を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0083】

（１）本実施形態において、導電性材料部１ｃは側壁部１ｂの表面にメッキによって設ける例を示して説明を行ったが、側壁部１ｂの裏面に設けても良い。またメッキではなく
金属箔や金属板を用いて、操作ノブ１とは別部材として側壁部１ｂの外周または内周に嵌め込むように構成しても、操作ノブ１と一体成形で側壁部１ｂの内部に設けるように変形して実施しても良い。

【0084】

（２）本実施形態において、本実施形態において、制御部４で使用するデータについて具体的な数値を示して説明を行ったが、組込む機器や想定される使用状態に合わせ適宜値を変えて実施しても良く、固定の値で例示した数値も周囲温度や動作環境の変動等に応じて補正等を行うように変更して実施しても良い。

【0085】

（３）本実施形態において、積算ベース値はベース値に静電容量センサ２の最外周の位置に対応する座標情報の容量検出部２ａの数を乗じて求める例を示して説明を行ったが、静電容量センサ２の最外周の位置に対応する座標情報の容量検出部２ａごとにベース値を計算して合計して求めるように変形して実施しても良い。

【0086】

（４）本実施形態において、雑音除去処理や平滑化処理を行わない動作例で説明を行ったが、雑音除去処理や平滑化処理を行うように構成しても良い。

【符号の説明】

【0087】

１ 操作ノブ
１ａ 上面部
１ｂ 側壁部
１ｃ 導電性材料部
２ 静電容量センサ
２ａ 容量検出部
２ｂ 接続部
３ 容量計測部
４ 制御部
１０ 固定支持部
１１ 筒状部
１１ａ 勘合孔
１２ 上側支持部
１２ａ 第１のガイド部
１３ 第１基板
１３ａ 第１基板切欠き部
１４ 第２基板
１４ａ 第２基板切欠き部
１５ 底面部
１５ａ 第２のガイド部
１５ｂ 爪状部
２０ 回転支持部
２０ａ 基部
２０ｂ 鍔状部
２０ｃ 突起部
５０ 外部機器
１００ 入力装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】