專利名稱：接觸式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種利用電極的靜電容量的變化來檢測(cè)出人與電極接觸的接觸式傳感器。
背景技術(shù)：
例如，在專利文獻(xiàn)I中提出ー種利用靜電容量式的接觸式傳感器來對(duì)例如車輛的空調(diào)及音響等各種設(shè)備進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，利用接觸式傳感器來讀取操作者手指的移動(dòng)軌跡，判斷上述移動(dòng)軌跡與哪個(gè)操作圖案匹配，并基于與操作圖案匹配的操作內(nèi)容來對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行控制。專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2003 — 131760號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)I提出的結(jié)構(gòu)中，由于分別設(shè)置有用于啟動(dòng)接觸式傳感器的電源鍵和用于選擇各種模式的釋放鍵，因此需要設(shè)置很大的開關(guān)面的設(shè)置面。此外，由于在無法目視的狀態(tài)下便無法知曉哪個(gè)開關(guān)是啟動(dòng)開關(guān)，因此，需要在操作部分上分別設(shè)置作為記號(hào)的另外的凹凸，并通過其形狀來判斷操作鍵的作用。此外，由于必須對(duì)兩個(gè)不同的操作鍵進(jìn)行操作，因此操作者需要預(yù)先記住操作鍵具有哪個(gè)功能。因此，存在如下問題:不僅裝置大型化，而且操作繁雜而使操作者的負(fù)擔(dān)增カロ，因而無法容易地設(shè)置以便廣泛使用。特別地，在將接觸式傳感器設(shè)置在車輛的方向盤上的情況下，由于設(shè)置面積狹小，因此，若設(shè)置很大的操作部，則其會(huì)給駕駛員的轉(zhuǎn)向操作帶來麻煩。此外，由于是在駕駛的同時(shí)進(jìn)行操作，因此，駕駛員很難大幅移動(dòng)手指，而限定為簡(jiǎn)單的操作動(dòng)作，因而希望有一種不設(shè)置多個(gè)操作鍵的、簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)。另ー方面，由于駕駛員需要在駕駛車輛的同時(shí)進(jìn)行開關(guān)操作，因此希望可在不目視接觸式傳感器的操作面的情況下進(jìn)行遵照駕駛員的想法的快速處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供ー種接觸式傳感器，其能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在不目視操作面的情況下準(zhǔn)確且迅速地進(jìn)行遵照操作者的想法的操作。為實(shí)現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案I記載的發(fā)明的接觸式傳感器包括:多個(gè)電極；檢測(cè)元件，該檢測(cè)元件檢測(cè)出與上述電極接觸，并針對(duì)各電極輸出檢測(cè)信號(hào)；以及接觸判斷元件，該接觸判斷元件根據(jù)上述檢測(cè)信號(hào)來判斷與哪個(gè)電極接觸、與哪個(gè)電極沒有接觸，其特征是，上述接觸式傳感器包括:開關(guān)，該開關(guān)具有操作按鈕；以及控制模式判斷元件，該控制模式判斷元件根據(jù)因操作上述操作按鈕而受到的來自上述開關(guān)的輸入信號(hào)，來確定被控制裝置的控制功能，設(shè)置有許可元件，在具有來自上述開關(guān)的輸入信號(hào)時(shí)，上述許可裝置允許上述接觸判斷元件判斷與上述電極的接觸。技術(shù)方案2記載的發(fā)明是在技術(shù)方案I記載的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征是，設(shè)置有操作輸入判斷元件，該操作輸入判斷元件將由上述接觸判斷元件最初檢測(cè)到接觸的電極作為開始電極，在沒有檢測(cè)到與該開始電極接觸，且檢測(cè)到與其它電極接觸時(shí)，重置上述開始電極，并且將接著檢測(cè)到接觸的電極作為新的開始電極，對(duì)該開始電極與最初檢測(cè)到接觸的電極間的位置關(guān)系進(jìn)行判斷，來確定被控制裝置的操作輸入模式。技術(shù)方案3記載的發(fā)明是在技術(shù)方案I或技術(shù)方案2記載的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征是，將至少兩個(gè)上述電極沿著上述操作按鈕的外周配置成圓弧狀。技術(shù)方案4記載的發(fā)明是在技術(shù)方案I至技術(shù)方案3中任一個(gè)技術(shù)方案記載的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征是，若上述檢測(cè)元件在檢測(cè)到與上述開始電極接觸之后規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到與其它電極接觸，則使所有電極中的接觸檢測(cè)無效，然后在再次檢測(cè)到與電極接觸后，將該電極作為開始電極。技術(shù)方案5記載的發(fā)明是在技術(shù)方案I至技術(shù)方案4中任一個(gè)技術(shù)方案記載的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征是，上述接觸式傳感器設(shè)置有:殼體，將上述電極和上述開關(guān)配置在上述殼體的背面?zhèn)?，并使上述操作按鈕露出；以及凹狀的導(dǎo)向部，該導(dǎo)向部設(shè)置在上述殼體的正面的、沿比上述電極的外周緣更靠內(nèi)側(cè)的位置的范圍內(nèi)，表示上述電極的配置位置。根據(jù)技術(shù)方案I記載的發(fā)明，只要沒有通過操作按鈕對(duì)開關(guān)進(jìn)行操作，就無法成為能檢測(cè)到與電極接觸的狀態(tài)，因此，不會(huì)檢測(cè)出非操作者意圖的與電極的接觸，從而能防止因與接觸式傳感器不小心接觸而導(dǎo)致錯(cuò)誤動(dòng)作。此外，由于利用選擇被控制裝置的控制功能的開關(guān)的輸入信號(hào)來允許檢測(cè)與電極的接觸，因此，不需要另行設(shè)置啟動(dòng)開關(guān)，能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，井能將該接觸式傳感器有效地配置在狹小的空間內(nèi)。此外，開關(guān)是選擇被控制裝置的控制功能的構(gòu)件，在操作時(shí)必須最初對(duì)開關(guān)進(jìn)行操作，因此，即便不目視該開關(guān)，也能通過單個(gè)操作連續(xù)地對(duì)該開關(guān)進(jìn)行操作，操作者不需要記住操作動(dòng)作，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單地操作。根據(jù)技術(shù)方案2記載的發(fā)明，通過隨時(shí)改變開始電極，就能確定所關(guān)注的電極，并通過判斷操作者手指的移動(dòng)方向來確定被控制裝置的操作輸入模式，能在不目視操作面的情況下準(zhǔn)確且迅速地進(jìn)行遵照操作者的想法的操作。此外，除了不需要存儲(chǔ)操作圖案的控制電路之外，也不需要操作者預(yù)先記住操作圖案，因此，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，而且可減輕操作者的負(fù)擔(dān)。根據(jù)技術(shù)方案3記載的發(fā)明，由于除了接觸式傳感器之外設(shè)置有開關(guān)，因此，可容易地進(jìn)行菜單選擇，此外，由于將多個(gè)電極呈圓弧狀配置在上述開關(guān)的操作按鈕周圍，因此，可容易地與操作按鈕的操作連續(xù)地進(jìn)行對(duì)電極的操作。例如，在將接觸式傳感器設(shè)置在方向盤上的情況下，由于駕駛員ー邊握著方向盤，一邊對(duì)接觸式傳感器進(jìn)行操作，因此，可形成為以駕駛員的操作手指即拇指的關(guān)節(jié)為中心的接觸式傳感器的配置。因此，駕駛員能在手不脫離方向盤的情況下，順暢地進(jìn)行開關(guān)的操作按鈕的操作及接觸式傳感器的操作。根據(jù)技術(shù)方案4記載的發(fā)明，當(dāng)在與開始電極接觸之后在規(guī)定時(shí)間以上的時(shí)間內(nèi)沒有與其它電極接觸時(shí)，判斷為并非是操作者有意地接觸，而取消操作，因此，能防止接觸式傳感器不小心錯(cuò)誤動(dòng)作。根據(jù)技術(shù)方案5記載的發(fā)明，由于將表示接觸式傳感器的操作位置的導(dǎo)向部形成為比電極更窄的范圍，因此能可靠地檢測(cè)出與導(dǎo)向部內(nèi)的電極接觸。此外，操作者能在不目視操作者的情況下被導(dǎo)向部引導(dǎo)而可靠地對(duì)接觸式傳感器的電極部進(jìn)行操作。


圖1是設(shè)置有本發(fā)明的接觸式傳感器的方向盤的主視圖。圖2是本發(fā)明的接觸式傳感器的主視圖。圖3是本發(fā)明的接觸式傳感器的后視圖。圖4是本發(fā)明的接觸式傳感器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖5 (a)和圖5 (b)是表示沒有與本發(fā)明的接觸式傳感器的電極接觸時(shí)和與本發(fā)明的接觸式傳感器的電極接觸時(shí)的輸出變化的圖。圖6是表示本發(fā)明的接觸式傳感器的動(dòng)作流程的流程圖。(符號(hào)說明)I接觸式傳感器2 殼體3模式選擇開關(guān)3a模式選擇開關(guān)的操作按鈕4、5接觸操作部4a、5a接觸操作部的導(dǎo)向槽6微機(jī)(控制部)6a微機(jī)的接觸判斷元件6b微機(jī)的存儲(chǔ)部6c微機(jī)的操作輸入判斷元件6d微機(jī)的控制模式判斷元件6e微機(jī)的許可元件7、8比較器9、10積分電路50方向盤A、B 電極
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是設(shè)置有本發(fā)明的接觸式傳感器的方向盤的主視圖，圖2是上述接觸式傳感器的主視圖，圖3是上述接觸式傳感器的后視圖，在本實(shí)施方式中，接觸式傳感器I如圖1所示利用殼體2安裝在車輛的方向盤50上。如圖3所示，在上述殼體2的背面?zhèn)扰渲糜凶鳛闄C(jī)械式推動(dòng)開關(guān)的模式選擇開關(guān)3和兩個(gè)電極A、B,如圖2所不，模式選擇開關(guān)3的圓形操作按鈕3a在殼體2的表面露出。此外，如圖2所示，在殼體2的正面，沿著上述操作按鈕3a的外周呈圓弧狀地配置有與上述電極A、B相連的接觸操作部4、5。在此，模式選擇開關(guān)3是可選擇音響、空調(diào)、導(dǎo)航系統(tǒng)等被控制裝置的控制模式(音響模式、空調(diào)模式、導(dǎo)航模式等)的開關(guān)，通過對(duì)接觸式傳感器I進(jìn)行操作，在音響模式下可進(jìn)行選曲及音量調(diào)節(jié)，在空調(diào)模式下可進(jìn)行溫度及風(fēng)量的調(diào)節(jié)，在導(dǎo)航模式下可進(jìn)行菜單的選擇等。此外，兩個(gè)電極A、B的靜電容量互不相同。另外，如圖1及圖2所示，在殼體2的正面露出的沿比上述接觸操作部4、5的外周緣更靠內(nèi)側(cè)的位置的范圍形成為導(dǎo)向部，該導(dǎo)向部形成得比正面部更凹陷，以表示該接觸操作部4、5的配置位置。在本實(shí)施方式中，形成為兩個(gè)彎曲的矩形凹槽狀的導(dǎo)向槽4a、5a，電極A、B的交界部分與正面部高度相同，在操作者的手指從接觸操作部4移動(dòng)至接觸操作部5時(shí)，利用其凹凸的變化，就可知曉操作行程。因此，接觸操作部4、5的導(dǎo)向槽4a、5a不需要形成為兩個(gè)，也可以形成為沿著模式選擇開關(guān)3的操作按鈕3a彎曲的圓弧狀的ー個(gè)槽形狀。在這種情況下，只要在電極A、B的交界部分設(shè)置凹凸來使操作行程可以知曉便可。在本實(shí)施方式中，操作按鈕3a構(gòu)成為比正面部低，并配置在呈擂缽(日文:すり鉢)狀凹陷的凹部的中央。藉此，在對(duì)上述接觸操作部4、5進(jìn)行操作時(shí)，操作按鈕3a便不會(huì)造成麻煩，也不會(huì)錯(cuò)誤地按下操作按鈕3a。此外，如圖2及圖3所示，電極A、B由薄板狀的銅板構(gòu)成，并固接在殼體2的正面部的里側(cè)。此外，將接觸操作部4、5的導(dǎo)向槽4a、5a設(shè)定為比電極A、B的寬度大。S卩，導(dǎo)向槽4a、5a以位于電極A、B內(nèi)側(cè)的方式形成。藉此，在操作者的手指觸碰到導(dǎo)向槽4a、5a的范圍內(nèi)吋，上述接觸必定可由電極A、B檢測(cè)到。接著，基于圖4，對(duì)本發(fā)明的接觸式傳感器I的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是本發(fā)明的接觸式傳感器的電路結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明的接觸式傳感器I包括兩個(gè)上述電極A和B、微機(jī)(微型計(jì)算機(jī))6、電阻Rl和R2、比較器7和8、積分電路9和10等，其中，上述兩個(gè)電極A、B具有互不相同的靜電容量，上述微機(jī)6具有輸出由周期性的方波構(gòu)成的動(dòng)作信號(hào)，并將該動(dòng)作信號(hào)經(jīng)由電阻R3、R5分別輸入電極A、B的振蕩器的功能，上述電阻R1、R2被串聯(lián)連接，以將直流電源電壓VCC分割，上述比較器7、8對(duì)電阻Rl與電阻R2間的a點(diǎn)的電位(基準(zhǔn)電壓)Va和各電極A、B的輸出電壓進(jìn)行比較，若電極的輸出電壓比基準(zhǔn)電壓Va高，則關(guān)閉并輸出規(guī)定的電壓，若電極的輸出電壓比基準(zhǔn)電壓Va低，則打開且不輸出規(guī)定的輸出電壓，上述積分電路9、10分別對(duì)上述比較器7、8的輸出進(jìn)行積分。 另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)定為電極A、B所具有的靜電容量互不相同，但由于來自電極A、B的輸出為分別與微機(jī)6的各個(gè)輸入端ロ連接的結(jié)構(gòu)，因此，也可以通過辨別輸入端ロ，來判斷是來自哪個(gè)電極的輸入信號(hào)。在這種情況下，電極A、B能由具有相同的靜電容量的相同電極構(gòu)成。上述微機(jī)6構(gòu)成控制部，該微機(jī)6檢測(cè)出已與電極A、B接觸，并根據(jù)與上述電極A、B的接觸狀態(tài)來輸出用于對(duì)被控制裝置進(jìn)行控制的控制信號(hào)。因此，在上述微機(jī)6中內(nèi)置有接觸判斷元件6a、操作輸入判斷元件6c、控制模式判斷元件6d及存儲(chǔ)部6b，其中，上述接觸判斷元件6a根據(jù)上述檢測(cè)信號(hào)來判斷與哪個(gè)電極接觸、與哪個(gè)電極沒有接觸，在利用該接觸判斷元件6a檢測(cè)出與電極A、B接觸吋，上述操作輸入判斷元件6c判斷是電極A、B的哪個(gè)檢測(cè)信號(hào)，井根據(jù)電極A、B的接觸順序或接觸時(shí)間，來確定操作輸入模式(在本實(shí)施方式中為上升操作或下降操作)，上述控制模式判斷元件6d根據(jù)上述模式選擇開關(guān)3的操作來確定被控制裝置的操作輸入模式，在上述存儲(chǔ)部6b中存儲(chǔ)有由操作輸入判斷元件6c確定的操作輸入模式和由控制模式判斷元件6d確定的、對(duì)應(yīng)于被控制裝置(音響、空調(diào)、導(dǎo)航系統(tǒng)等)的控制功能的操作輸入模式。另外,在微機(jī)6上連接有上述模式選擇開關(guān)3,在微機(jī)6上設(shè)置有許可兀件6e,在具有來自上述模式選擇開關(guān)3的輸入信號(hào)時(shí)，上述許可元件6e允許接觸判斷元件6a來檢測(cè)與電極A、B的接觸。因此，將來自模式選擇開關(guān)3的輸入信號(hào)輸入控制模式判斷元件6d和許可元件6e，并根據(jù)來自許可元件6e的許可信號(hào)，允許接觸判斷元件6a來檢測(cè)與電極A、B的接觸。即，模式選擇開關(guān)3構(gòu)成為起到接觸檢測(cè)啟動(dòng)開關(guān)的作用。此外，各比較器7、8的輸出部經(jīng)由電阻R4、R6分別與微機(jī)6和電阻R3、電阻R5間的連接點(diǎn)b、c連接。S卩，各比較器7,8的輸出與微機(jī)6連接，并將微機(jī)6的方波輸出作為上拉電源(日文:プルアツプ電源)。另外，也可以使接觸判斷元件6c具有許可元件6e的功能，還可以使接觸判斷元件6c形成為將來自模式選擇開關(guān)3的信號(hào)作為觸發(fā)器來開始接觸檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。此外，也可以使微機(jī)自身處于睡眠狀態(tài)，并利用來自模式選擇開關(guān)3的輸入信號(hào)來使微機(jī)啟動(dòng)。在這種情況下，模式選擇開關(guān)3起到作為微機(jī)的啟動(dòng)開關(guān)的作用。接著，基于圖5 (a)、圖5 (b)，對(duì)本發(fā)明的接觸式傳感器I的檢測(cè)原理進(jìn)行說明。圖5 (a)、圖5 (b)是表示沒有與本發(fā)明的接觸式傳感器I的電極A、B接觸時(shí)和與本發(fā)明的接觸式傳感器I的電極A、B接觸時(shí)的輸出變化的圖，電極A、B利用其靜電容量而使動(dòng)作電壓歪曲。因此，來自各電極A、B的輸出信號(hào)成為使從微機(jī)6輸入的方波歪曲的、接近于鋸刀狀的波形(在圖5中圖示為標(biāo)準(zhǔn)的三角波)的電壓信號(hào)。比較器7、8僅在電極A、B的輸出(輸出信號(hào))比a點(diǎn)的電壓(基準(zhǔn)電壓)Va高時(shí)輸出電壓。由于積分電路9、10對(duì)比較器7、8的輸出進(jìn)行積分，因此其輸出隨著時(shí)間推移而大致呈直線地上升，其坡度與比較器7、8的輸出的占空比(處于打開狀態(tài)的時(shí)間的比例)成比例。然而，微機(jī)6對(duì)從積分電路9、10開始進(jìn)行積分Imsec之后的積分電路9、10的輸出電壓進(jìn)行數(shù)字變換，來將其作為檢測(cè)值vm存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部6b中。因此，比較器7、8和積分電路9、10及微機(jī)6起到產(chǎn)生與電極A、B的輸出信號(hào)和a點(diǎn)的基準(zhǔn)電壓Va之差相應(yīng)的檢測(cè)值Vm的檢測(cè)電路的作用。在操作者的手指沒有接觸到電極A、B時(shí)，如圖5 Ca)所示，電極A、B的輸出信號(hào)的振幅比較大，因此，電極A、B的輸出信號(hào)(輸出電壓)達(dá)到基準(zhǔn)電壓Va以上的時(shí)間便比較長。因此，比較器7、8的輸出電壓的占空比比較大，積分電路9、10的輸出電壓的上升坡度比較大，Imsec后的電壓比較高，因此，微機(jī)6所取得的檢測(cè)值Vm比較大。這樣，微機(jī)6的接觸判斷元件6a將檢測(cè)值Vm與存儲(chǔ)在微機(jī)6內(nèi)的存儲(chǔ)部6b中的閾值So進(jìn)行比較，若檢測(cè)值Vm為閾值So以上，則判斷為操作者的手指沒有與電極A、B接觸，并朝外部輸出關(guān)閉信號(hào)。另ー方面，在操作者的手指與電極A、B接觸時(shí)，電極A、B的靜電容量増加，因此，與操作者的手指沒有接觸到電極A、B的圖5 (a)所示的情況相比，如圖5 (b)所示，電極A、B的輸出信號(hào)的振幅變小。因此，電極A、B的輸出信號(hào)達(dá)到基準(zhǔn)電壓Va以上的時(shí)間變短，比較器7、8的輸出電壓的占空比降低,積分電路9、10的輸出電壓的上升坡度變小，Imsec后的電壓變低，因此，微機(jī)6所取得的檢測(cè)值Vm變小。這樣，微機(jī)6的接觸判斷元件6a將檢測(cè)值Vm與存儲(chǔ)在微機(jī)6內(nèi)的存儲(chǔ)部6b中的閾值So進(jìn)行比較，若檢測(cè)值Vm為閾值So以下，則判斷為操作者的手指與電極A、B接觸，并朝外部輸出打開信號(hào)。接著，基于圖6，對(duì)本發(fā)明的接觸式傳感器I的動(dòng)作流程進(jìn)行說明。圖6是表示接觸式傳感器的動(dòng)作流程的流程圖，在設(shè)置于圖1所示的方向盤50的接觸式傳感器I中，一旦由設(shè)于微機(jī)6的接觸判斷元件6a檢測(cè)出接觸，操作輸入判斷元件6c便將最初檢測(cè)到接觸的電極A (B)作為開始電極，若沒有檢測(cè)出與該開始電極A (B)接觸，且檢測(cè)出與另ー電極B (A)接觸，則重置上述開始電極，并且將接著檢測(cè)到接觸的電極B (A)重新作為開始電極，并判斷該開始電極與最初檢測(cè)到接觸的電極A (B)的位置關(guān)系，來確定被控制裝置的操作輸入模式。此外，在微機(jī)6檢測(cè)出電極A (B)的接觸，并將其作為開始電極后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)出與另ー電極B (A)接觸的情況下，使全部電極A、B中的接觸檢測(cè)無效，然后，按下模式選擇開關(guān)3，并在再次檢測(cè)出與電極A (B)接觸時(shí)，將該電極A (B)設(shè)定為開始電扱。S卩，如圖6所示，在接觸式傳感器I的動(dòng)作開始(步驟SI)后，執(zhí)行初始化(步驟S2)，首先，判斷模式選擇開關(guān)3是否被駕駛員打開(步驟S3)。也就是說，只要沒有按下模式選擇開關(guān)3，就不會(huì)進(jìn)行對(duì)與電極A、B接觸的檢測(cè)。藉此，即便在對(duì)方向盤50進(jìn)行操作時(shí)錯(cuò)誤地與接觸式傳感器I的電極A、B接觸，也能防止被控制裝置的設(shè)定被改變這樣的錯(cuò)誤動(dòng)作。然后，通過按下模式選擇開關(guān)3，就可進(jìn)行音響模式、空調(diào)模式等的選擇判斷，例如，在選擇空調(diào)模式的情況下，利用模式選擇開關(guān)3來進(jìn)ー步選擇風(fēng)量、溫度、內(nèi)外部氣體切換等。在模式選擇開關(guān)3被駕駛員按下而打開的情況(在步驟S3中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，將活動(dòng)標(biāo)記(表示模式選擇開關(guān)的打開/關(guān)閉的標(biāo)記)改變?yōu)榇蜷_模式(步驟S4)，開始檢測(cè)駕駛員與接觸式傳感器I的電極A、B的接觸(步驟S5)。另ー方面，在因模式選擇開關(guān)3沒有被駕駛員按下而使該模式檢測(cè)開關(guān)3處于關(guān)閉狀態(tài)的情況(步驟S3中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，判斷活動(dòng)標(biāo)記是否是打開模式(步驟S6)，在模式選擇開關(guān)3已經(jīng)被按下，且活動(dòng)標(biāo)記已經(jīng)被設(shè)定為打開模式的情況(步驟S6中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，開始檢測(cè)駕駛員與接觸式傳感器的電極的接觸(步驟S5)。與此相對(duì)的是，在活動(dòng)標(biāo)記被設(shè)定為關(guān)閉模式的情況(步驟S6中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，由于模式選擇開關(guān)3 —次也沒有被駕駛員按下，因此處理返回至步驟S2。S卩，在模式選擇開關(guān)3沒有被按下的狀態(tài)下，與接觸式傳感器I的接觸不會(huì)被微機(jī)6檢測(cè)到。在檢測(cè)駕駛員與接觸式傳感器I的電極A、B的接觸的過程中，判斷駕駛員的手指是否與電極A、B的任意一方(例如電極A)接觸(步驟S7)，在檢測(cè)出接觸的情況下(步驟S7中的判斷結(jié)果為“是”)，接著，判斷開始電極是否完成設(shè)定(步驟S8)。在開始電極已經(jīng)被設(shè)定的情況下(步驟S8中的判斷結(jié)果為“是”)，判斷相反ー側(cè)的電極(例如電極B)是否被駕駛員接觸(打開)過(步驟S9)。此時(shí)，例如在檢測(cè)出電極A的接觸后沒有檢測(cè)出相反一側(cè)的電極B的接觸的情況下，一旦經(jīng)過400msec，就解除(重置)使電極A成為開始電極的設(shè)定，在再次檢測(cè)出電極A或電極B的接觸的情況下，將所檢測(cè)到的電極A或電極B設(shè)定為開始電扱。此外，在開始電極尚未被設(shè)定的情況(步驟S8中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，將檢測(cè)到上述接觸的電極(例如電極B)設(shè)定為開始電極(步驟SlO)。在檢測(cè)出與最初檢測(cè)到接觸的電極(電極A)的相反ー側(cè)的電極(B)接觸的情況(步驟S9中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，判斷相同側(cè)的電極A (B)是否處于接觸(打開)狀態(tài)，也就是說，例如一方的電極A打開后關(guān)閉，另一方的電極B打開，但電極A是否也打開著，或者電極A、B是否被同時(shí)接觸(打開)(是否被同時(shí)按下)(步驟S11)。在兩個(gè)電極A、B同時(shí)處于接觸(打開)狀態(tài)的情況(步驟Sll中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，由于駕駛員的操作方向不確定，因此輸出為關(guān)閉，并取消開始電極的設(shè)定。
在相同側(cè)的電極A (B)沒有處于接觸(打開)狀態(tài)的情況(步驟Sll中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，在電極A為開始電極且檢測(cè)出電極B的接觸(打開)的情況下(若駕駛員的手指從電極A朝電極B移動(dòng))，判斷為上升(例如，空調(diào)的風(fēng)量及溫度上升，在模式選擇下，光標(biāo)朝ー個(gè)方向、例如上方移動(dòng))，相反，在電極B為開始電極且檢測(cè)出電極A的接觸(打開)的情況下(若駕駛員的手指從電極B朝電極A移動(dòng))，判斷為下降(例如，空調(diào)的風(fēng)量及溫度下降，在模式選擇下，光標(biāo)朝另ー個(gè)方向、例如下方移動(dòng))。然后，重置開始電極的設(shè)定(步驟S13)，處理返回步驟S2。此時(shí)，例如，在駕駛員使手指進(jìn)行電極A —電極B移動(dòng)之后，放開手指再次反復(fù)進(jìn)行電極A —電極B移動(dòng)的操作的情況下，在放開手指的關(guān)閉時(shí)間不足70msec時(shí)，判斷為手指的移動(dòng)是電極A —電極B、電極B —電極A,在關(guān)閉時(shí)間為70msec以上時(shí),判斷為手指的移動(dòng)是電極A —電極B、電極A —電極B。另外，也可以在第二個(gè)電極打開后其打開狀態(tài)被維持的情況下，朝判斷的操作方向連續(xù)地朝上方或下方移動(dòng)。在這種情況下，也可以慢慢地提高卷動(dòng)的速度。另ー方面，在即便按下模式選擇開關(guān)3，也沒有檢測(cè)出與電極A、B接觸的情況(步驟S7中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，判斷開始電極是否完成設(shè)定(步驟S14)，在開始電極被設(shè)定的情況(步驟S14中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，判斷計(jì)時(shí)器是否處于動(dòng)作狀態(tài)(步驟S15)。與此相對(duì)的是，在沒有設(shè)定開始電極的情況(步驟S14中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，處理返回步驟S3。在設(shè)定了開始電極而使計(jì)時(shí)器處于動(dòng)作狀態(tài)的情況(步驟S15中的判斷結(jié)果為“是”的情況)下，判斷是否經(jīng)過了 70msec以上的時(shí)間(步驟S16)，在計(jì)時(shí)器沒有動(dòng)作的情況(步驟S15中的判斷結(jié)果為“否”的情況)下，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器(步驟S17)，判斷是否經(jīng)過了 70msec以上的時(shí)間(步驟S16)。在經(jīng)過70msec以上的時(shí)間后(若步驟S16中的判斷結(jié)果為“是”)，重置開始電極的設(shè)定(步驟S18)，在經(jīng)過70msec以上的時(shí)間之前(步驟S16中的判斷結(jié)果為“否”的期間)，處理返回步驟S3。此外，在經(jīng)過70msec以上的時(shí)間而重置了開始電極的設(shè)定后(步驟S18)，判斷是否經(jīng)過了 400msec以上的時(shí)間(步驟S19)，若經(jīng)過400msec以上的時(shí)間(在步驟S19中的判斷結(jié)果為“是”吋)，則重置活動(dòng)標(biāo)記(步驟S20)，在經(jīng)過400msec以上的時(shí)間之前(在步驟S19中的判斷結(jié)果為“否”的期間)，處理返回步驟S3。此外，根據(jù)如上所述動(dòng)作的本實(shí)施方式的接觸式傳感器1，通過隨時(shí)改變開始電極，就能確定所關(guān)注的電極A (B)，通過判斷駕駛員手指的移動(dòng)方向來確定音響及空調(diào)等車載設(shè)備的控制模式，就能在不目視操作面的情況下，準(zhǔn)確且迅速地進(jìn)行遵照駕駛員的想法的操作。此外，除了不需要存儲(chǔ)操作圖案的控制電路之外，也不需要駕駛員預(yù)先記住操作圖案，因此，可得到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化且使駕駛員的負(fù)擔(dān)減輕這樣的效果。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的接觸式傳感器1，可將模式選擇開關(guān)3所起的被控制設(shè)備的控制功能選擇功能與接觸式傳感器I的電極A、B所起的對(duì)應(yīng)于所選擇控制功能的選擇功能明確地分離，因此，容易進(jìn)行菜單選擇，之后的調(diào)節(jié)及選擇也只要根據(jù)接觸式傳感器I的導(dǎo)向部進(jìn)行操作即可，因而能在不目視操作部的情況下容易地辨別操作按鈕3a和接觸操作部4、5 (電極A、B)的操作。此外，由于構(gòu)成為只要不按下模式選擇開關(guān)3，即便與接觸式傳感器I的電極A、B接觸，也不會(huì)檢測(cè)出接觸，因此能可靠地防止因不小心與電極A、B接觸而導(dǎo)致的錯(cuò)誤動(dòng)作。另外，由于不需要另外設(shè)置開始接觸檢測(cè)的啟動(dòng)開關(guān)，因此可在很小的配置空間內(nèi)形成能防止錯(cuò)誤動(dòng)作的、有效的配置結(jié)構(gòu)。此外，由于將多個(gè)接觸操作部4、5 (電極A、B)呈圓弧狀配置在模式選擇開關(guān)3的操作按鈕3a的周圍，因此容易與操作按鈕3a的操作連續(xù)地對(duì)接觸操作部4、5 (電極A、B)進(jìn)行操作。特別是，在將接觸式傳感器I設(shè)置在方向盤50上的情況下，由于駕駛員ー邊握著方向盤50，ー邊對(duì)接觸式傳感器I進(jìn)行操作，因此可形成為以駕駛員的操作手指即拇指的關(guān)節(jié)為中心的接觸式傳感器I的配置。其結(jié)果是，駕駛員能在手不脫離方向盤50的情況下，順暢地進(jìn)行推動(dòng)式模式選擇開關(guān)3及接觸式傳感器I的操作。此外，在本實(shí)施方式的接觸式傳感器I中，當(dāng)在與電極A、B接觸之后，與電極A和電極B中的任一個(gè)均沒有接觸規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，判斷為并非是駕駛員有意地接觸而取消操作，因此，能防止接觸式傳感器I不小心錯(cuò)誤動(dòng)作。另外，也可以設(shè)定為在與電極A和電極B中的任ー個(gè)電極連續(xù)接觸規(guī)定時(shí)間以上的情況下，也判斷為并非是有意地接觸，并取消操作。此外，在本實(shí)施方式中，由于將表示接觸式傳感器I的操作位置的導(dǎo)向部形成為比接觸操作部4、5 (電極A、B)更窄的范圍，因此能可靠地檢測(cè)出與導(dǎo)向部內(nèi)的接觸操作部
4、5 (電極A、B)的接觸。此外，駕駛員能在不目視操作部的情況下，被導(dǎo)向部引導(dǎo)而可靠地對(duì)接觸式傳感器I的接觸操作部4、5 (電極A、B)進(jìn)行操作。另外，在本實(shí)施方式中，將彎曲的長方形的導(dǎo)向部分為兩個(gè)形成，但也可以形成為一個(gè)較長的彎曲導(dǎo)向部，并在電極A、B的交界部形成通過感觸便可知曉的凹凸形狀。只要沿著操作按鈕3a形成為圓弧狀，并使手指向各電極A、B的移動(dòng)可被知曉，形狀即便不是長方形也可以，也可以是其它形狀。此外，上面對(duì)將本發(fā)明的接觸式傳感器I設(shè)置在車輛的方向盤50上的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但能將本發(fā)明的接觸式傳感器I設(shè)置在其它任意的部位上，這點(diǎn)是自不待言的。
權(quán)利要求
1.ー種接觸式傳感器，包括: 多個(gè)電極； 檢測(cè)元件，該檢測(cè)元件檢測(cè)出與所述電極接觸，并針對(duì)各電極輸出檢測(cè)信號(hào)；以及接觸判斷元件，該接觸判斷元件根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)來判斷與哪個(gè)電極接觸、與哪個(gè)電極沒有接觸， 其特征在干， 所述接觸式傳感器包括: 開關(guān)，該開關(guān)具有操作按鈕；以及 控制模式判斷元件，該控制模式判斷元件根據(jù)因操作所述操作按鈕而受到的來自所述開關(guān)的輸入信號(hào)，來確定被控制裝置的控制功能， 所述接觸式傳感器設(shè)置有許可元件，在具有來自所述開關(guān)的輸入信號(hào)時(shí)，所述許可裝置允許所述接觸判斷元件判斷與所述電極的接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸式傳感器，其特征在于，所述接觸式傳感器設(shè)置有操作輸入判斷元件，該操作輸入判斷元件將由所述接觸判斷元件最初檢測(cè)到接觸的電極作為開始電極，在沒有檢測(cè)到與該開始電極接觸，且檢測(cè)到與其它電極接觸時(shí)，重置所述開始電極，并且將接著檢測(cè)到接觸的電極作為新的開始電極，對(duì)該開始電極與最初檢測(cè)到接觸的電極間的位置關(guān)系進(jìn)行判斷，來確定被控制裝置的操作輸入模式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接觸式傳感器，其特征在于，將至少兩個(gè)所述電極沿著所述操作按鈕的外周配置成圓弧狀。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的接觸式傳感器，其特征在于，若所述檢測(cè)元件在檢測(cè)到與所述開始電極接觸之后規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到與其它電極接觸，則使所有電極中的接觸檢測(cè)無效，然后在再次檢測(cè)到與電極接觸后，將該電極作為開始電扱。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的接觸式傳感器，其特征在于，所述接觸式傳感器設(shè)置有: 殼體，將所述電極和所述開關(guān)配置在所述殼體的背面?zhèn)龋⑹顾霾僮靼粹o露出；以及凹狀的導(dǎo)向部，該導(dǎo)向部設(shè)置在所述殼體的正面的、沿比所述電極的外周緣更靠內(nèi)側(cè)的位置的范圍內(nèi)，表示所述電極的配置位置。
全文摘要
一種接觸式傳感器，能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，在不目視操作面的情況下準(zhǔn)確且迅速地進(jìn)行遵照操作者的想法的操作。接觸式傳感器(1)包括多個(gè)電極(A、B)；檢測(cè)出與所述電極接觸并針對(duì)各電極輸出檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)元件；以及根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)來判斷與哪個(gè)電極接觸、與哪個(gè)電極沒有接觸的接觸判斷元件(6a)，該接觸式傳感器包括具有操作按鈕(3a)的開關(guān)(3)；以及控制模式判斷元件(6d)，該控制模式判斷元件根據(jù)因操作所述操作按鈕(3a)而受到的來自所述開關(guān)(3)的輸入信號(hào)，來確定被控制裝置的控制功能，設(shè)置有許可元件(6e)，在具有來自所述開關(guān)(3)的輸入信號(hào)時(shí)，所述許可裝置允許所述接觸判斷元件(6a)判斷與所述電極的接觸。
文檔編號(hào)H03K17/96GK103138728SQ20121048437
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者福島一幸, 河瀨智, 德留哲夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社有信