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JP5405876B2 - Operator discriminating device and in-vehicle device control device - Google Patents

Operator discriminating device and in-vehicle device control device Download PDF

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JP5405876B2 JP2009088307A JP2009088307A JP5405876B2 JP 5405876 B2 JP5405876 B2 JP 5405876B2 JP 2009088307 A JP2009088307 A JP 2009088307A JP 2009088307 A JP2009088307 A JP 2009088307A JP 5405876 B2 JP5405876 B2 JP 5405876B2
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  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載された車載機器の操作部に対する操作者の位置を判別する操作者位置判別装置および車載機器制御装置に関し、特に簡単な構成で高精度に操作者の位置を判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置に関する。   The present invention relates to an operator position discriminating apparatus and an in-vehicle apparatus control apparatus that determine the position of an operator with respect to an operation unit of an in-vehicle apparatus mounted on a vehicle such as an automobile. The present invention relates to an operator discriminating device and an in-vehicle device control device that can discriminate.

車両に搭載された車載機器の操作部に対する操作者を判別するものとして、操作制限装置(例えば、特許文献1(第4−6頁、第1−8図)参照)が知られている。この操作者制限装置は、走行検出部によって車両走行中か否かが検出され、同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサによってそれぞれ表示部に接近する同乗者および運転者の動作が検出される。また、操作制御部によって、起動スイッチからの情報により走行中ではないと判断した場合には表示部の操作を可能とし、走行中の場合には起動スイッチにより同乗者動作検出センサと運転者動作検出センサとが起動される。   2. Description of the Related Art An operation restriction device (see, for example, Patent Document 1 (pages 4-6 and 1-8)) is known as a means for determining an operator for an operation unit of an in-vehicle device mounted on a vehicle. In this operator restriction device, whether or not the vehicle is traveling is detected by the travel detection unit, and the operations of the passenger and the driver approaching the display unit are detected by the passenger operation detection sensor and the driver operation detection sensor, respectively. . In addition, when the operation control unit determines that the vehicle is not traveling based on information from the activation switch, the display unit can be operated. When the vehicle is traveling, the activation switch detects the passenger operation detection sensor and the driver operation detection. The sensor is activated.

そして、操作制御部は同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサのそれぞれの出力に基づいて、操作者が運転者であると判断したときには表示部の操作を不能とし、操作者が運転者ではないと判断したときには表示部の操作を可能とするとされている。   The operation control unit disables the operation of the display unit when it is determined that the operator is a driver based on the outputs of the passenger motion detection sensor and the driver motion detection sensor. When it is determined that there is no such operation, the display unit can be operated.

また、操作者判別方法(例えば、特許文献2(第3−8頁、第1−15図)参照)も知られている。この操作者判別方法は、タッチパネルの一部表面に接触させる操作入力動作に対して複数の位置で静電容量の変化を検出し、位置情報に伴う入力検出を行うタッチパネル部において、操作入力動作におけるパネルの一部表面に接触させる前の非接触の状態で、複数の位置で検出した静電容量の変化から、タッチパネル部の対向する二方向のどちらから操作しているかを操作判別部で判別するとされている。   An operator discriminating method (see, for example, Patent Document 2 (page 3-8, FIG. 1-15)) is also known. This operator discrimination method is a touch panel unit that detects a change in capacitance at a plurality of positions with respect to an operation input operation that makes contact with a part of the surface of the touch panel, and performs input detection according to position information. When the operation discriminating unit determines whether the touch panel unit is operated from two opposite directions from the change in capacitance detected at a plurality of positions in a non-contact state before contacting a part of the panel surface. Has been.

特開平8−184449号公報JP-A-8-184449 特開2008−197934号公報JP 2008-197934 A

しかしながら、上述した特許文献1に開示されている操作制限装置では、赤外線センサ等により構成される同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサによって、それぞれ表示部に接近する同乗者および運転者の動作を検出する。このため、センサが露出して美観を損なうことがあるとともに、例えば表示部の近傍にてより正確かつ確実に操作者を判別するためには、センサの検知領域の設定等を細かくしなければならないなどの問題がある。   However, in the operation restriction device disclosed in Patent Document 1 described above, the operations of the passenger and the driver approaching the display unit by the passenger operation detection sensor and the driver operation detection sensor configured by an infrared sensor or the like, respectively. Is detected. For this reason, the sensor may be exposed and the appearance may be impaired. For example, in order to discriminate the operator more accurately and reliably in the vicinity of the display unit, it is necessary to finely set the detection area of the sensor. There are problems such as.

また、上述した特許文献2に開示されている操作者判別方法では、タッチパネル部に多数の静電容量式センサを配置して、非接触時における静電容量の変化を検出して操作方向を判別するため、回路設計が複雑になりコストがかかるという問題がある。さらに、単に静電容量の変化を検出する構成では、センサの検知範囲が曖昧であるため操作者の手がどちらから来ているかなどを正確に判定することが困難となるという問題がある。   Further, in the operator discrimination method disclosed in Patent Document 2 described above, a large number of capacitance sensors are arranged on the touch panel portion, and a change in capacitance at the time of non-contact is detected to discriminate an operation direction. Therefore, there is a problem that the circuit design becomes complicated and expensive. Further, in the configuration in which the change in capacitance is simply detected, there is a problem that it is difficult to accurately determine which operator's hand is coming from because the detection range of the sensor is ambiguous.

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an operator discriminating device and an in-vehicle device control device that can be configured at low cost and can discriminate an operator accurately and reliably in order to eliminate the above-described problems caused by the prior art. .

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an operator determination device according to the present invention includes an operation unit of an in-vehicle device provided between a driver's seat of a vehicle and other seats, the driver's seat, and others. A sensor electrode provided between at least one of the seats of the seat, an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode, and at least the sensor electrode is connected, and the electrostatic capacity based on the capacitance from the connected electrode A switch capable of selectively switching between a detection circuit for detecting a capacitance value, a first connection state in which the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit, and a second connection state in which the auxiliary electrode is connected to the detection circuit A comparison value comparing a switch, a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state, and a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; And the first Or a determination means for determining whether or not the human body is within a detection range on the sensor electrode based on the second capacitance value and determining the position of the operator with respect to the operation section based on the determination result It is characterized by comprising.

前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   The change-over switch is configured to be able to open, connect to the ground, or to a predetermined potential, for example, when the auxiliary switch is in the first connection state.

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   The shield switch further includes a shield drive circuit that applies a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode, and the changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit, for example, in the first connection state. ing.

また、本発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。   An operator determination device according to the present invention is provided between an operation unit of an in-vehicle device provided between a driver's seat and other seats of a vehicle and at least one of the driver's seat and other seats. A sensor electrode, an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode, a detection circuit for detecting a capacitance value based on the capacitance from the sensor electrode, and a potential equivalent to the sensor electrode on the auxiliary electrode A first driving state for connecting the auxiliary electrode to the shield driving circuit, and a second connecting state for opening the auxiliary electrode, connecting to the ground, or a predetermined potential. A changeover switch that can be switched to, a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state, and a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state. Compared ratio Based on the value and the first or second capacitance value, it is determined whether or not the human body is within the detection range on the sensor electrode, and based on the determination result, the position of the operator with respect to the operation unit And a discriminating means for discriminating between.

さらに、本発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。   Furthermore, an operator determination device according to the present invention is provided between an operation unit of an in-vehicle device provided between a driver's seat of a vehicle and other seats and at least one of the driver seat and other seats. A sensor electrode; an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode; a detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode; and connecting the sensor electrode to the detection circuit. A first changeover switch capable of selectively switching between a first connection state and a second connection state in which the sensor electrode is not connected to the detection circuit; and when the sensor electrode is in the first connection state, A second change-over switch that is switchable to connect the auxiliary electrode to the detection circuit without connecting the auxiliary electrode to the detection circuit and when the first change-over switch is in the second connection state; Connection status A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit in the case with the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state, and the first or first And determining means for determining whether or not the human body is within a detection range on the sensor electrode based on the capacitance value of 2, and determining the position of the operator with respect to the operation unit based on the determination result. It is characterized by that.

前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   The first changeover switch is configured to be able to open, connect to the ground or a predetermined potential of the sensor electrode in the second connection state, for example, and the second changeover switch is, for example, in the first connection state. Sometimes, the auxiliary electrode is open, grounded, or connectable to a predetermined potential.

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   A shield driving circuit for applying a potential equal to the sensor electrode to the auxiliary electrode, or a potential equivalent to the auxiliary electrode for the sensor electrode, and the first changeover switch includes, for example, the second connection The sensor electrode is configured to be connectable to the shield drive circuit when in a state, and the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state, for example. ing.

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。   A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode is further provided, and the first changeover switch opens the auxiliary electrode in the second connection state, grounds, or has a predetermined potential, for example. The second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state, for example.

前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。   A shield drive circuit for applying a potential equivalent to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode is further provided, and the first changeover switch can connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the second connection state, for example. The second changeover switch is configured such that, for example, the auxiliary electrode can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential in the first connection state.

前記補助電極は、例えば前記センサ電極を囲むように配置されている。   The auxiliary electrode is disposed, for example, so as to surround the sensor electrode.

前記判別手段は、例えば前記第1の静電容量値を前記第2の静電容量値で除算した値に所定の係数を乗算して比較値を算出し、該比較値があらかじめ設定された所定のしきい値以上となるか否かによって、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する。   For example, the determination unit calculates a comparison value by multiplying a value obtained by dividing the first capacitance value by the second capacitance value by a predetermined coefficient, and the comparison value is set to a predetermined value. Whether or not the human body is within the detection range on the sensor electrode is determined based on whether or not the threshold value is greater than the threshold value.

前記検出回路は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第1の静電容量値の初期容量である第1の初期容量と、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第2の静電容量値の初期容量である第2の初期容量とをさらに検出し、前記判別手段は、例えば前記第1の静電容量値から前記第1の初期容量を差し引いた第1の検出値と、前記第2の静電容量値から前記第2の初期容量を差し引いた第2の検出値とを比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内に存するか否かを判定する。   The detection circuit includes, for example, a first initial capacitance that is an initial capacitance of the first capacitance value when there is no human body within the detection range on the sensor electrode, and a human body within the detection range on the sensor electrode. And a second initial capacitance that is an initial capacitance of the second capacitance value when there is no data, and the determination means obtains the first initial capacitance from the first capacitance value, for example. A comparison value obtained by subtracting the first detection value subtracted from the second detection value obtained by subtracting the second initial capacitance from the second capacitance value, and the first or second detection value. Based on this, it is determined whether or not the human body is within the detection range on the sensor electrode.

前記検出回路の出力を基準電圧にするための基準電圧調整手段をさらに備え、前記検出回路は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第1の静電容量値の初期容量である第1の初期容量を前記基準電圧にするための第1の設定値と、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第2の静電容量値の初期容量である第2の初期容量を前記基準電圧に調整するための第2の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第1の設定値により調整した第1の静電容量値と、前記第2の設定値により調整した第2の静電容量値とを出力するように構成され、前記判別手段は、例えば前記第1の設定値により調整した前記第1の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第1の検出値とし、前記第2の検出値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第2の検出値として両者を比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内に存するか否かを判定する。   Reference voltage adjusting means for setting the output of the detection circuit to a reference voltage is further provided, and the detection circuit is, for example, an initial value of the first capacitance value when there is no human body within a detection range on the sensor electrode. A first set value for setting the first initial capacitance, which is a capacitance, to the reference voltage, and an initial capacitance of the second capacitance value when there is no human body within the detection range on the sensor electrode. A second setting value for adjusting a second initial capacitance to the reference voltage is obtained, and a first capacitance value adjusted by the first setting value and the second setting value are obtained. And the second capacitance value adjusted by the first setting value is output by subtracting the reference voltage from the first capacitance value adjusted by the first setting value, for example. Is the first detection value, and the second detection value Whether or not the human body is within the detection range on the sensor electrode, based on the comparison value obtained by subtracting the reference voltage as the second detection value and the first or second detection value. Determine whether.

前記判別手段は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第1の静電容量値、前記第2の静電容量値、前記第1検出値、および前記第2の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力を所定の電位とする。   For example, when the determination unit determines that there is a human body within a detection range on the sensor electrode, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, and the Based on one of the second detection values, a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output, and when it is determined that there is no human body within the detection range on the sensor electrode, the output is Set to a predetermined potential.

前記所定の電位は、例えば接地電位または基準電位である。   The predetermined potential is, for example, a ground potential or a reference potential.

前記判別手段は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第1の静電容量値、前記第2の静電容量値、前記第1の検出値、および前記第2の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力をハイインピーダンスとする。   For example, when the determination unit determines that the human body is within the detection range on the sensor electrode, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, and Based on any one of the second detection values, a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output, and when it is determined that there is no human body within the detection range on the sensor electrode, the output Is high impedance.

本発明にかかる車載機器制御装置は、上記発明にかかる操作者判別装置と、前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、前記センサ電極は、前記操作部と前記運転席との間に設けられ、前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできないように制御することを特徴とする。   An in-vehicle device control device according to the present invention comprises an operator discriminating device according to the above invention, and a control means for controlling an operation mode of the in-vehicle device during vehicle travel according to a discrimination result from the operator discriminating device. An in-vehicle device control apparatus provided, wherein the sensor electrode is provided between the operation unit and the driver's seat, and the control unit determines that the human body is within a detection range on the sensor electrode. When it judges, it controls so that operation of the said vehicle equipment cannot be performed.

また、本発明にかかる車載機器制御装置は、上記発明にかかる操作者判別装置と、前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、前記センサ電極は、前記操作部と前記その他の席との間に設けられ、前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできるように制御することを特徴とする。   Further, an in-vehicle device control device according to the present invention includes an operator discriminating device according to the above invention and a control means for controlling an operation mode of the in-vehicle device during vehicle travel according to a discrimination result from the operator discriminating device. The sensor electrode is provided between the operation unit and the other seats, and the control means has a human body within a detection range on the sensor electrode. Control is performed so that the vehicle-mounted device can be operated when the determination means determines.

前記車載機器は、例えば車両に搭載されたカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、およびウィンドウ開閉コントロール装置の少なくとも一つである。   The in-vehicle device is, for example, at least one of a car navigation device, an air conditioner device, a car audio device, and a window opening / closing control device mounted on a vehicle.

本発明によれば、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operator discrimination | determination apparatus and vehicle equipment control apparatus which can be comprised cheaply and can discriminate | determine an operator correctly and reliably can be provided.

本発明の一実施形態にかかる操作者判別装置を備えた車載機器制御装置の機能的構成の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a functional structure of the vehicle equipment control apparatus provided with the operator discrimination device concerning one Embodiment of this invention. 同車載機器制御装置が搭載された車両の車室内の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example in the vehicle interior of the vehicle by which the same vehicle equipment control apparatus is mounted. 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the same vehicle equipment control apparatus, and an operator determination part. 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object at the time of the detection operation of the same vehicle equipment control apparatus, and an electric force line. 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置による手の検知イメージを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the detection image of the hand by the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the operation control processing procedure by the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the same vehicle equipment control apparatus, and an operator determination part. 本発明の他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and operator determination part of the vehicle equipment control apparatus concerning other embodiment of this invention. 同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the operation control processing procedure by the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the same vehicle equipment control apparatus, and an operator determination part. 本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and operator determination part of the vehicle equipment control apparatus concerning further another embodiment of this invention. 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation | movement concept at the time of the detection operation | movement of the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object at the time of 1st detection operation of the same vehicle equipment control apparatus, and an electric-force line. 同車載機器制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object at the time of 1st detection operation of the same vehicle equipment control apparatus, and an electric-force line. 同車載機器制御装置の第1検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object at the time of 1st detection operation of the same vehicle equipment control apparatus, and an electric-force line. 同車載機器制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of the 2nd detection operation of the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of the 2nd detection operation of the same vehicle equipment control apparatus. 同車載機器制御装置の第2検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of the 2nd detection operation of the same vehicle equipment control apparatus. 本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part and operator determination part of the vehicle equipment control apparatus concerning further another embodiment of this invention. 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the same vehicle equipment control apparatus, and an operator determination part.

以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかる操作者判別装置および車載機器制御装置の好適な実施の形態について説明する。   Exemplary embodiments of an operator determination device and an in-vehicle device control device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態にかかる操作者判別装置を備えた車載機器制御装置の機能的構成の例を示すブロック図、図2は同車載機器制御装置が搭載された車両の車室内の例を示す説明図である。図1および図2に示すように、操作者判別装置を内蔵した車載機器制御装置100は、車両1に搭載され、第1静電容量センサ部10および第2静電容量センサ部20と、制御部50とを備えて構成されている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an in-vehicle device control device including an operator discrimination device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vehicle interior of a vehicle in which the in-vehicle device control device is mounted. It is explanatory drawing which shows the example of. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an in-vehicle device control device 100 incorporating an operator discrimination device is mounted on a vehicle 1, and controls a first capacitance sensor unit 10 and a second capacitance sensor unit 20. Part 50.

車載機器90は、例えばカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、ウィンドウ開閉コントロール装置などであり、ここでは表示部30および操作部32を備えている。これら表示部30および操作部32は、例えば制御部50に接続されるとともに、制御部50には、第1および第2静電容量センサ部10,20と車両状態判定部80とがさらに接続されている。   The in-vehicle device 90 is, for example, a car navigation device, an air conditioner device, a car audio device, a window opening / closing control device, and the like, and includes a display unit 30 and an operation unit 32 here. The display unit 30 and the operation unit 32 are connected to, for example, the control unit 50, and the control unit 50 is further connected to the first and second capacitance sensor units 10 and 20 and the vehicle state determination unit 80. ing.

そして、制御部50は、内部に操作者判定部60と操作制御部70とを備え、車両状態判定部80と接続されている。これにより、制御部50は、第1および第2静電容量センサ部10,20、操作部32および車両状態判定部80からの情報に基づいて、車載機器90の表示部30の表示画面上に各種情報を表示したり、車載機器90の動作モードを制御したりすることができるように構成されている。   The control unit 50 includes an operator determination unit 60 and an operation control unit 70 therein, and is connected to the vehicle state determination unit 80. Thereby, the control unit 50 is displayed on the display screen of the display unit 30 of the in-vehicle device 90 based on information from the first and second capacitance sensor units 10 and 20, the operation unit 32, and the vehicle state determination unit 80. Various types of information can be displayed and the operation mode of the in-vehicle device 90 can be controlled.

第1および第2静電容量センサ部10,20は、車両の運転席2とその他の席(ここでは、説明の便宜上助手席とする。)3との間に設けられた車載機器90の操作部32と、これら運転席2および助手席3との間にそれぞれ設けられたセンサ電極を有し、検知対象物として人体を検知する。これら第1および第2静電容量センサ部10,20は、具体的には人体の上肢における前腕先端の手を検知する。   The first and second capacitance sensor units 10 and 20 operate an in-vehicle device 90 provided between a driver's seat 2 and other seats (here, for convenience of explanation) 3. The sensor electrode provided between the part 32 and the driver's seat 2 and the passenger seat 3 is provided, and a human body is detected as a detection target. Specifically, the first and second capacitance sensor units 10 and 20 detect the hand at the tip of the forearm in the upper limb of the human body.

制御部50は、第1および第2静電容量センサ部10,20からの情報に基づき、操作者判定部60によって車載機器90の操作部32に対する操作者の位置を判別し、どの座席(シート)からの操作者であるかを判定するとともに、操作制御部70によって、この判定結果に基づいた車載機器90の動作モードを制御する。   The control unit 50 determines the position of the operator with respect to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90 by the operator determination unit 60 based on information from the first and second capacitance sensor units 10 and 20, and determines which seat (seat ) And the operation control unit 70 controls the operation mode of the in-vehicle device 90 based on the determination result.

表示部30は、例えばディスプレイ装置やタッチパネル装置からなり、車載機器90により処理される各種情報を乗員に対して視認可能に表示する。操作部32は、各種ボタン、スイッチ、ノブ等からなり、操作者による車載機器90への操作入力を受け付ける。車両状態判定部80は、車両1に搭載された各種センサ等からの情報に基づいて、車両1の状態(具体的には、走行状態)を判定する。   The display unit 30 includes, for example, a display device or a touch panel device, and displays various information processed by the in-vehicle device 90 so as to be visible to the occupant. The operation unit 32 includes various buttons, switches, knobs, and the like, and accepts an operation input to the in-vehicle device 90 by the operator. The vehicle state determination unit 80 determines the state of the vehicle 1 (specifically, the traveling state) based on information from various sensors and the like mounted on the vehicle 1.

このように構成された車載機器制御装置100は、第1および第2静電容量センサ部10,20からの情報に基づき制御部50の操作者判定部60によって、それぞれのセンサ電極上の検知範囲内に手があるか否か(または手が操作部32に触れるために通過したか否か)を判定して操作者の位置を判別する。   The in-vehicle device control device 100 configured as described above is based on the information from the first and second capacitance sensor units 10 and 20, and the detection range on each sensor electrode is determined by the operator determination unit 60 of the control unit 50. It is determined whether or not there is a hand (or whether or not the hand has passed to touch the operation unit 32) to determine the position of the operator.

そして、この判別結果および車両状態判定部80からの情報に応じて、操作制御部70によって、例えば車両走行中の運転席2からの操作者である判定された場合は車載機器90を操作できないように制御したり、助手席3からの操作者であると判定された場合は車両1の走行状態にかかわらず操作できるように制御したりする。これにより、運転手(ドライバ)による車載機器90の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。   Then, according to the determination result and the information from the vehicle state determination unit 80, for example, when it is determined by the operation control unit 70 that the operator is from the driver's seat 2 traveling the vehicle, the in-vehicle device 90 cannot be operated. Or when it is determined that the operator is from the passenger seat 3, the vehicle 1 is controlled so that it can be operated regardless of the traveling state of the vehicle 1. As a result, it is possible to avoid danger and prevent accidents associated with the operation of the in-vehicle device 90 while the vehicle is being driven by the driver (driver).

なお、車載機器制御装置100は、第1静電容量センサ部10または第2静電容量センサ部20のいずれかのみを備える構成であってもよい。この場合は、次のように車載機器90の動作モードを制御すればよい。すなわち、例えば第1静電容量センサ部10のみが配置されている場合は、手を検知したときに車載機器90を操作できるようにし、第2静電容量センサ部20のみが配置されている場合は、車両走行中に手を検知したときに車載機器90を操作できないようにする。このようにしても、運転手による車載機器90の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることが可能となる。   The in-vehicle device control apparatus 100 may be configured to include only the first capacitance sensor unit 10 or the second capacitance sensor unit 20. In this case, the operation mode of the in-vehicle device 90 may be controlled as follows. That is, for example, when only the first capacitance sensor unit 10 is arranged, the vehicle-mounted device 90 can be operated when a hand is detected, and only the second capacitance sensor unit 20 is arranged. Makes it impossible to operate the in-vehicle device 90 when a hand is detected while the vehicle is running. This also makes it possible to avoid danger and prevent accidents associated with the operation of the in-vehicle device 90 by the driver while the vehicle is running.

図3は、同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図4は同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。また、図5は、同車載機器制御装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図、図6は同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the operator determination unit of the in-vehicle device control device, and FIG. 4 is a diagram for explaining an operation concept during the detection operation of the in-vehicle device control device. It is explanatory drawing. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the detection object and the lines of electric force during the detection operation of the in-vehicle device control device, and FIG. 6 shows the operation concept during the detection operation of the in-vehicle device control device. It is explanatory drawing for demonstrating.

図3に示すように、車載機器制御装置100の第1および第2静電容量センサ部10,20は、例えば運転席2および助手席3と操作部32との間の車載機器90の表面に設置されたり、内蔵されたりして設けられる。これら第1および第2静電容量センサ部10,20は、矩形(長方形)平板状に形成されたセンサ電極11と、このセンサ電極11の裏面側に形成されたシールド電極12と、センサ電極11と同一平面上に形成されセンサ電極11を囲うようなロの字状に形成された補助電極13とをそれぞれ備えて構成されている。   As shown in FIG. 3, the first and second capacitance sensor units 10 and 20 of the in-vehicle device control apparatus 100 are, for example, on the surface of the in-vehicle device 90 between the driver seat 2 and the passenger seat 3 and the operation unit 32. It can be installed or built in. The first and second capacitance sensor units 10 and 20 include a sensor electrode 11 formed in a rectangular (rectangular) flat plate shape, a shield electrode 12 formed on the back side of the sensor electrode 11, and the sensor electrode 11. And auxiliary electrodes 13 formed in a square shape so as to surround the sensor electrode 11.

各センサ電極11および補助電極13は、それぞれ互いに絶縁された状態で配置されている。また、シールド電極12は、裏面側のセンサ感度を減少させるために、センサ電極11よりも大きいことが好ましい。   Each sensor electrode 11 and auxiliary electrode 13 are arranged in a state of being insulated from each other. The shield electrode 12 is preferably larger than the sensor electrode 11 in order to reduce the sensor sensitivity on the back side.

センサ電極11は、検知面側の検知領域にある(存する)手を検知する。シールド電極12は、センサ電極11の裏面側にて手が検知されないようにシールドする。補助電極13は、センサ電極11の検知面側における等静電容量線(面)を可変せしめ、第1および第2静電容量センサ部10,20に指向性を持たせるためのものである。なお、シールド電極12は、上述した態様とともに併せて例えば補助電極13の外周側に設けられていてもよい。   The sensor electrode 11 detects a hand (existing) in the detection area on the detection surface side. The shield electrode 12 shields the hand from being detected on the back side of the sensor electrode 11. The auxiliary electrode 13 is for changing the equicapacitance line (surface) on the detection surface side of the sensor electrode 11 so that the first and second capacitance sensor units 10 and 20 have directivity. In addition, the shield electrode 12 may be provided in the outer peripheral side of the auxiliary electrode 13 together with the aspect mentioned above, for example.

操作者判定部60は、第1および第2静電容量センサ部10,20とそれぞれ独立して(別系統で)接続され、例えばセンサ電極11に直接接続されたC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23とを備え、ここではシールド駆動回路24をさらに備えて構成され、補助電極13の接続をC−V変換回路21とシールド駆動回路24とに切り替える切替スイッチSWが設けられている。   The operator determination unit 60 is connected to the first and second capacitance sensor units 10 and 20 independently (in a separate system), for example, the CV conversion circuit 21 directly connected to the sensor electrode 11, The switch SW includes an A / D converter 22 and a CPU 23, and further includes a shield drive circuit 24. The changeover switch SW for switching the connection of the auxiliary electrode 13 between the CV conversion circuit 21 and the shield drive circuit 24 is provided. Is provided.

C−V変換回路21は、センサ電極11によって、またはセンサ電極11および補助電極13によって、それぞれ検知された静電容量(Capacitance)を電圧(Voltage)に変換する。A/D変換器22は、C−V変換回路21からの電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。   The CV conversion circuit 21 converts a capacitance detected by the sensor electrode 11 or the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 into a voltage (Voltage). The A / D converter 22 converts an analog signal indicating a voltage from the CV conversion circuit 21 into a digital signal.

CPU23は、操作者判別装置全体の制御を司るとともに切替スイッチSWの動作を制御したり、検知領域における検知対象物(手)の検出(有無)を判定したりする。シールド駆動回路24は、例えばシールド電極12や補助電極13をセンサ電極11と同等の電位に駆動する。   The CPU 23 controls the entire operator discriminating device, controls the operation of the changeover switch SW, and determines (detects) the detection target (hand) in the detection area. The shield drive circuit 24 drives, for example, the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 to the same potential as the sensor electrode 11.

なお、操作者判定部60は、CPU23の一時記憶領域として利用されるRAMやデータ格納用のROM等の記憶手段(図示せず)を備えて構成される。第1および第2静電容量センサ部10,20は、例えば図示しない基板上に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板またはリジッドフレキシブル基板のいずれの基板も採用することができる。また、操作者判定部60は、第1および第2静電容量センサ部10の少なくとも一方が形成された基板の同一面側または裏面側に実装されて一体的に設けられてもよい。   The operator determination unit 60 includes a storage unit (not shown) such as a RAM used as a temporary storage area of the CPU 23 and a data storage ROM. The first and second capacitance sensor units 10 and 20 are formed on a substrate (not shown), for example. As this board | substrate, any board | substrate of a flexible printed board, a rigid board | substrate, or a rigid flexible board | substrate is employable, for example. In addition, the operator determination unit 60 may be mounted and integrally provided on the same surface side or the back surface side of the substrate on which at least one of the first and second capacitance sensor units 10 is formed.

センサ電極11、シールド電極12および補助電極13は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ガラスエポキシ樹脂、またはセラミック等の絶縁体からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウムや鉄等の金属部材(導電材)や電線などで構成することができる。   The sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13 are substrates made of an insulator such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polyamide (PA), glass epoxy resin, or ceramic. It can be composed of copper, a copper alloy, a metal member (conductive material) such as aluminum or iron, an electric wire, or the like patterned on top.

次に、このように構成された車載機器制御装置100の操作者判別装置による検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の動作(動作1)について説明する。この動作1の場合、第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13の制御部20との接続状態は、図3に示すようになる。   Next, the detection operation by the operator determination device of the vehicle-mounted device control device 100 configured as described above will be described. First, an operation (operation 1) when the changeover switch SW is connected to the shield drive circuit 24 side under the control of the CPU 23 will be described. In the case of this operation 1, the connection state of the first and second capacitance sensor units 10, 20 with the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the control unit 20 of the auxiliary electrode 13 is as shown in FIG.

すなわち、C−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13はシールド駆動回路24に接続されるので、センサ電極11のみによって検知対象物A,Bとの静電容量がC−V変換回路21によって検出される。このとき、センサ電極11の裏面側は、シールド駆動回路24に接続されたシールド電極12によって覆われた状態であるため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しくなり、これは後述する動作2の場合も同様である。   That is, only the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 are connected to the shield drive circuit 24. The electric capacity is detected by the CV conversion circuit 21. At this time, since the back surface side of the sensor electrode 11 is covered with the shield electrode 12 connected to the shield drive circuit 24, the sensor sensitivity on the back surface side of the sensor electrode 11 is almost equal, which will be described later. The same applies to the second operation.

また、両検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離に存するが、シールド駆動回路24に接続された補助電極13の影響によって、上述した等静電容量線(面)Mが図4に示すような状態となり、検知対象物Bに対するセンサ感度が検知対象物Aに対するセンサ感度よりも低下する。   Although both detection objects A and B are at substantially the same distance from the sensor electrode 11, the above-described equal capacitance line (surface) M is shown in FIG. 4 due to the influence of the auxiliary electrode 13 connected to the shield drive circuit 24. The sensor sensitivity for the detection target B is lower than the sensor sensitivity for the detection target A.

この場合、図5(a)に示すように、センサ電極11の中心部上付近に存する検知対象物Aに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13からの電気力線P2(シールド)の影響が小さいといえるが、図5(b)に示すように、センサ電極11に対して外側に存する検知対象物Bに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13からの電気力線P2(シールド)の影響を受けやすいといえる。   In this case, as shown in FIG. 5A, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection object A existing near the center of the sensor electrode 11 are the electric lines of force P2 from the auxiliary electrode 13 (shield). 5), the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection object B existing outside the sensor electrode 11, as shown in FIG. It can be said that it is easily affected by the force line P2 (shield).

このため、動作1においては、両検知対象物A,Bはセンサ電極11から同一距離に存するが、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は検知対象物Aの方が検知対象物Bに比べて大きくなる。なお、このような動作1のときに検出された第1の静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   For this reason, in the operation 1, both the detection objects A and B exist at the same distance from the sensor electrode 11, but the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is the detection object of the detection object A. It becomes larger than the object B. The first capacitance value C1 detected during such operation 1 is stored in the storage unit by the CPU 23.

この動作1の場合、補助電極13をシールド駆動回路24に接続することによって、センサ電極11の中心部のセンサ感度に対して、センサ電極11の電極端(補助電極13側の端部)のセンサ感度を下げることができ、第1および第2静電容量センサ部10,20に僅かな指向性を持たせることが可能となる。   In the case of this operation 1, by connecting the auxiliary electrode 13 to the shield drive circuit 24, the sensor at the electrode end (end on the auxiliary electrode 13 side) of the sensor electrode 11 with respect to the sensor sensitivity at the center of the sensor electrode 11 is detected. The sensitivity can be lowered, and the first and second capacitance sensor units 10 and 20 can have a slight directivity.

ただし、この動作1においては、センサ電極11の電極端のセンサ感度が僅かに低下する程度であるので、例えば図5(b)に示す検知対象物Bよりはセンサ電極11に近い位置に存する検知対象物C(図4参照)の静電容量値は、検知対象物Aの静電容量値とほぼ等しくなってしまい、等静電容量線(面)Mが図4に示すような状態となってしまう。このため、検知対象物A,Cの違いを判別することができず、より強い指向性を持たせることができない状態であるといわざるを得ない。   However, in this operation 1, since the sensor sensitivity of the electrode end of the sensor electrode 11 is only slightly lowered, for example, the detection existing at a position closer to the sensor electrode 11 than the detection object B shown in FIG. The capacitance value of the object C (see FIG. 4) is substantially equal to the capacitance value of the detection object A, and the equal capacitance line (surface) M is in a state as shown in FIG. End up. For this reason, the difference between the detection objects A and C cannot be determined, and it must be said that this is a state in which a stronger directivity cannot be provided.

次に、CPU23の制御により、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の動作(動作2)について説明する。この動作2の場合、第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13の制御部20との接続状態は、図6に示すようになる。   Next, an operation (operation 2) when the changeover switch SW is connected to the CV conversion circuit 21 side under the control of the CPU 23 will be described. In the case of this operation 2, the connection state of the first and second capacitance sensor units 10, 20 with the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the control unit 20 of the auxiliary electrode 13 is as shown in FIG.

すなわち、C−V変換回路21にセンサ電極11および補助電極13が接続されるので、これらセンサ電極11および補助電極13によって検知対象物A,Bとの静電容量がC−V変換回路21によって検出される。このとき、上述したようにセンサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しいが、センサ電極11の検知面側(表面側)における等静電容量線(面)Mは図6に示す状態となり、検知面側の180°の範囲で指向性がない状態といえる。   That is, since the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are connected to the CV conversion circuit 21, the capacitance between the detection objects A and B is changed by the CV conversion circuit 21 by the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13. Detected. At this time, as described above, the sensor sensitivity on the back surface side of the sensor electrode 11 is almost equal, but the equivalent capacitance line (surface) M on the detection surface side (front surface side) of the sensor electrode 11 is in the state shown in FIG. Thus, it can be said that there is no directivity in the range of 180 ° on the detection surface side.

このため、動作2においては、センサ電極11からほぼ等しい距離に存する両検知対象物A,Bについては、ほぼ同等の静電容量値が検出される。そして、このような動作2のときに検出された第2の静電容量値C2を、第1の静電容量値C1と同様にCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   For this reason, in the operation 2, substantially the same capacitance value is detected for both detection objects A and B existing at substantially the same distance from the sensor electrode 11. Then, the second capacitance value C2 detected during such operation 2 is stored in the storage means by the CPU 23 in the same manner as the first capacitance value C1.

このように、上述した動作1および動作2により、センサ電極11による検知面側の等静電容量線(面)Mを可変せしめ、センサ電極11の検知面側において僅かに指向性がある場合に検出された第1の静電容量値C1と、センサ電極11の検知面側において指向性がない場合に検出された第2の静電容量値C2とを取得する。   In this way, when the electrostatic capacitance line (surface) M on the detection surface side by the sensor electrode 11 is varied by the above-described operation 1 and operation 2, and there is a slight directivity on the detection surface side of the sensor electrode 11. The detected first capacitance value C1 and the second capacitance value C2 detected when there is no directivity on the detection surface side of the sensor electrode 11 are acquired.

その後、本例の車載機器制御装置100の操作者判別装置においては、次のような動作が行われる。まず、CPU23によって記憶手段に記憶しておいた第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2とを比較する。例えば、上述した動作2の場合においては両検知対象物A,Bから検出された静電容量値はともにほぼ同等の値であるため、検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離にあることが判明する。   Thereafter, in the operator discrimination device of the in-vehicle device control device 100 of the present example, the following operation is performed. First, the first capacitance value C1 stored in the storage means by the CPU 23 is compared with the second capacitance value C2. For example, in the case of the operation 2 described above, since the capacitance values detected from both the detection objects A and B are substantially the same value, the detection objects A and B are at an approximately equal distance from the sensor electrode 11. It turns out that there is.

次に、動作1の場合では検知対象物Aに対して検知対象物Bの静電容量値が小さくなるため、検知対象物Bは検知対象物Aよりもセンサ電極11に対して外側に存することが判明する。これらを踏まえて、CPU23においては、第1の静電容量値C1に対する第2の静電容量値C2の値を比較することにより、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外側に存するのか(すなわち、検知対象物が少なくともセンサ電極11の検知面と対向する領域を含む所定の範囲内(以下、「検知範囲内」と略記することがあるとする。)にあるか否か)を判定することができる。   Next, in the case of the operation 1, since the electrostatic capacitance value of the detection target B is smaller than the detection target A, the detection target B should be outside the detection electrode A with respect to the sensor electrode 11. Becomes clear. Based on these considerations, the CPU 23 compares the second capacitance value C2 with the first capacitance value C1 to determine how much the detection target is outside the central portion of the sensor electrode 11. (That is, whether or not the detection target is within a predetermined range including at least a region facing the detection surface of the sensor electrode 11 (hereinafter, may be abbreviated as “in the detection range”)). ) Can be determined.

図7は、同車載機器制御装置100による手の検知イメージを説明するための説明図である。上述したように構成され動作する車載機器制御装置100によれば、図7に示すように、例えば第1静電容量センサ部10によって、車載機器90の表面上に形成された検知範囲Z1内に助手席3側の操作者の手91があるか否かを判定することができる。同様に、例えば第2静電容量センサ部20によって、車載機器90の表面上に形成された検知範囲Z2内に運転席2側の操作者の手92があるか否かを判定することができる。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a hand detection image by the in-vehicle device control apparatus 100. According to the in-vehicle device control apparatus 100 configured and operated as described above, as shown in FIG. 7, for example, within the detection range Z <b> 1 formed on the surface of the in-vehicle device 90 by the first capacitance sensor unit 10. It can be determined whether or not there is an operator's hand 91 on the passenger seat 3 side. Similarly, for example, the second capacitance sensor unit 20 can determine whether or not the operator's hand 92 on the driver's seat 2 side is within the detection range Z2 formed on the surface of the in-vehicle device 90. .

これら車載機器90の表面上(具体的には、センサ電極11上)の検知範囲Z1,Z2は、設定された指向性によりその範囲が決定するため、検知範囲Z1,Z2を各センサ電極11上の狭い領域に設定すれば、これらの手91,92を誤検知することは皆無となる。こうして手91,92があるか否かを判定した判定結果に基づいて、車載機器制御装置100は、手91がある場合には上述したように車載機器90の操作をできるように制御したり、手92があって車両走行中である場合には上述したように車載機器90の操作ができないように制御したりする。ここで、操作制御処理について説明する。   Since the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the in-vehicle device 90 (specifically, on the sensor electrode 11) are determined by the set directivity, the detection ranges Z1 and Z2 are set on the sensor electrodes 11. If these are set to a narrow region, there is no possibility that these hands 91 and 92 are erroneously detected. Based on the determination result of determining whether or not the hands 91 and 92 are present, the in-vehicle device control apparatus 100 performs control so that the in-vehicle device 90 can be operated as described above when the hand 91 is present, When the hand 92 is present and the vehicle is traveling, control is performed so that the in-vehicle device 90 cannot be operated as described above. Here, the operation control process will be described.

図8は、上記車載機器制御装置100による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛することがあるとする。図7に示すように、まず、車載機器制御装置100は、例えば車両1のイグニッションキーがアクセサリーやONとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待つ(ステップS101のN)。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of an operation control processing procedure by the in-vehicle device control apparatus 100. In the following, it is assumed that the same reference numerals are assigned to portions that overlap with the portions that have already been described, and descriptions thereof are omitted. As shown in FIG. 7, first, the in-vehicle device control apparatus 100 waits until the processing is started, for example, triggered by the ignition key of the vehicle 1 being an accessory or ON (N in step S101).

そして、処理が開始されたら(ステップS101のY)、制御部50における操作者判定部60のCPU23の制御によって、切替スイッチSWによる補助電極13の接続状態を上述した第1および第2の接続状態に切り替えて、静電容量値(第1および第2の静電容量値C1,C2)を検出し(ステップS102)、例えば第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものであるか否かを判断する(ステップS103)。   Then, when the process is started (Y in step S101), the connection state of the auxiliary electrode 13 by the changeover switch SW is changed to the first and second connection states described above by the control of the CPU 23 of the operator determination unit 60 in the control unit 50. The capacitance values (first and second capacitance values C1 and C2) are detected (step S102), for example, based on the capacitance value from the first capacitance sensor unit 10. It is determined whether or not there is (step S103).

第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものであると判断された場合(ステップS103のY)は、これらの静電容量値C1,C2を比較して第1静電容量センサ部10における比較値1を算出し(ステップS104)、第1の静電容量値C1または第2の静電容量値C2に基づいて検知対象物(手91)が車載機器90のセンサ電極11上に近接しているか否かを判定するとともに(ステップS106)、算出した比較値1が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS107)。   When it is determined that the value is based on the capacitance value from the first capacitance sensor unit 10 (Y in step S103), the capacitance values C1 and C2 are compared to compare the first capacitance. The comparison value 1 in the sensor unit 10 is calculated (step S104), and the detection object (hand 91) is the sensor electrode 11 of the in-vehicle device 90 based on the first capacitance value C1 or the second capacitance value C2. It is determined whether or not it is close to the top (step S106), and the calculated comparison value 1 is, for example, a predetermined threshold value that is set in advance (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value). Etc.) (step S107).

手91が近接していると判定され(ステップS106のY)、かつ比較値1が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS107のY)は、手91を検知と判定して(ステップS108)、操作制御を行う(ステップS109)。この場合の操作制御においては、助手席3側からの手91であることが操作者判定部60によって判定されたため、操作制御部70によって車載機器90の操作部32に対するすべての操作入力に応じた車載機器90の動作が実行可能な状態となる動作モード(通常モード)が実行される。   When it is determined that the hand 91 is in close proximity (Y in step S106) and the comparison value 1 is determined to be equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S107), the hand 91 is determined to be detected. (Step S108), operation control is performed (Step S109). In the operation control in this case, since the operator determination unit 60 determines that the hand 91 is from the passenger seat 3 side, the operation control unit 70 responds to all operation inputs to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90. An operation mode (normal mode) in which the operation of the in-vehicle device 90 is executable is executed.

手91が近接していないと判定された場合(ステップS106のN)や、比較値1が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS107のN)は、手91を非検知と判定する(ステップS111)。   When it is determined that the hand 91 is not in proximity (N in step S106) or when it is determined that the comparison value 1 is not equal to or greater than the predetermined threshold value (N in step S107), the hand 91 is not detected. Determination is made (step S111).

一方、第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものでないと判断された場合(ステップS103のN)は、第2静電容量センサ部20からの静電容量値に基づくものであるため、これらの静電容量値C1,C2を比較して第2静電容量センサ部20における比較値2を算出し(ステップS105)、第1の静電容量値C1または第2の静電容量値C2とに基づいて検知対象物(手92)が車載機器90のセンサ電極11上に近接しているか否かを判定するとともに(ステップS106)、算出した比較値2が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS107)。   On the other hand, when it is determined not to be based on the capacitance value from the first capacitance sensor unit 10 (N in step S103), it is based on the capacitance value from the second capacitance sensor unit 20. Therefore, the capacitance values C1 and C2 are compared to calculate the comparison value 2 in the second capacitance sensor unit 20 (step S105), and the first capacitance value C1 or the second static value is calculated. Based on the capacitance value C2, it is determined whether or not the detection target (hand 92) is close to the sensor electrode 11 of the in-vehicle device 90 (step S106), and the calculated comparison value 2 is set in advance, for example. It is determined whether or not it is greater than or equal to the predetermined threshold value (or less than the predetermined threshold value or less than the predetermined threshold value) (step S107).

手92が近接していると判定され(ステップS106のY)、かつ比較値2が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS107のY)は、手92を検知と判定して(ステップS108)、操作制御を行う(ステップS109)。この場合の操作制御においては、運転席2側からの手92であることが操作者判定部70によって判定されたため、さらに車両状態判定部80からの情報に基づき車両1が走行中である場合は操作制御部70によって車載機器90の操作部32に対するすべての操作入力に応じた車載機器90の動作が実行不可能、あるいは一部動作が実行可能となる動作モード(制限モード)が実行される。   When it is determined that the hand 92 is close (Y in step S106) and the comparison value 2 is determined to be greater than or equal to a predetermined threshold (Y in step S107), the hand 92 is determined to be detected. (Step S108), operation control is performed (Step S109). In the operation control in this case, since the operator determination unit 70 determines that the hand 92 is from the driver's seat 2 side, the vehicle 1 is traveling based on information from the vehicle state determination unit 80. The operation control unit 70 executes an operation mode (restricted mode) in which the operation of the in-vehicle device 90 according to all the operation inputs to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90 cannot be executed or a partial operation can be executed.

手92が近接していないと判定された場合(ステップS106のN)や、比較値2が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS107のN)は、手92を非検知と判定する(ステップS111)。   When it is determined that the hand 92 is not in proximity (N in step S106) or when it is determined that the comparison value 2 is not equal to or greater than the predetermined threshold value (N in step S107), the hand 92 is not detected. Determination is made (step S111).

このように操作制御処理すれば、車載機器90の操作部32に対する操作者の位置に応じて車載機器90の操作部32に対する操作入力に応じた動作モードを適宜採用することができる。これにより、運転席2以外の他の席の乗員による車載機器90の操作の利便性を損なうことなく、運転手による車載機器90の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。   If the operation control process is performed in this manner, an operation mode corresponding to an operation input to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90 can be appropriately adopted according to the position of the operator with respect to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90. Thereby, without impairing the convenience of operation of the in-vehicle device 90 by the passengers other than the driver's seat 2, it is possible to avoid danger and prevent accidents associated with the operation of the in-vehicle device 90 by the driver while the vehicle is running. Can do.

なお、ステップS109の操作制御の後やステップS111にて非検知と判定した後は、例えば車両1のイグニッションキーがOFFとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判断する(ステップS110)。処理が終了されると判断された場合(ステップS110のY)は、本フローチャートによる一連の操作制御処理を終了する。処理が終了されないと判断された場合(ステップS110のN)は、上記ステップS102に移行して、各静電容量センサ部10,20の第1および第2の静電容量値C1,C2を検出し、以降の処理を繰り返す。   After the operation control in step S109 or after the non-detection is determined in step S111, for example, it is determined whether or not the process is ended by using the ignition key of the vehicle 1 as a trigger (step S109). S110). If it is determined that the process is to be terminated (Y in step S110), the series of operation control processes according to this flowchart is terminated. If it is determined that the process is not completed (N in step S110), the process proceeds to step S102, and the first and second capacitance values C1 and C2 of the capacitance sensor units 10 and 20 are detected. And the subsequent processing is repeated.

ここで、具体的には、例えばステップS106においては、第1の静電容量値C1が所定のしきい値としての任意のしきい値Th1よりも大きい場合は手91,92がセンサ電極11に近接したと判定可能に設定しておく。また、このとき、例えばステップS107においては、比較値α=(a×C1)−(b×C2)あるいは比較値β=d×C1/C2などの計算式によって算出した比較値αや比較値βが、あらかじめ設定された所定のしきい値としての任意のしきい値Th2よりも小さい場合は検知範囲Z1,Z2外であると判定可能に設定しておく。   Specifically, for example, in step S106, when the first capacitance value C1 is larger than an arbitrary threshold value Th1 as a predetermined threshold value, the hands 91 and 92 are applied to the sensor electrode 11. It is set so that it can be determined that it is close. At this time, for example, in step S107, the comparison value α or the comparison value β calculated by a calculation formula such as the comparison value α = (a × C1) − (b × C2) or the comparison value β = d × C1 / C2. However, when it is smaller than an arbitrary threshold value Th2 as a predetermined threshold value set in advance, it is set so that it can be determined that it is outside the detection range Z1, Z2.

これにより、手91,92が近接している場合であっても(ステップS106のY)、上記ステップS107に移行して、比較値1,2がしきい値Th2よりも小さい場合(ステップS107のN)は、手91,92は検知範囲Z1,Z2外であると認識され、手91,92は非検知と判定される(ステップS111)。   Thereby, even if the hands 91 and 92 are close to each other (Y in step S106), the process proceeds to step S107, and the comparison values 1 and 2 are smaller than the threshold value Th2 (in step S107). N), it is recognized that the hands 91 and 92 are outside the detection ranges Z1 and Z2, and it is determined that the hands 91 and 92 are not detected (step S111).

そして、手91,92が近接している場合であって(ステップS106のY)、かつ比較値1,2がしきい値Th2以上の場合にのみ(ステップS107のY)、手91,92が検知と判定される(ステップS108)ように構成することができる。このように、本例の車載機器制御装置100によれば、車載機器90の表面上の(センサ電極11上の)検知範囲Z1,Z2内への手91,92の近接を正確に検知して、例えば車載機器90の操作部32に対する操作者の位置を判別して、操作者に応じた車載機器90の動作モードを実行するための操作制御が可能となる。   Only when the hands 91 and 92 are close to each other (Y in step S106) and the comparison values 1 and 2 are equal to or greater than the threshold Th2 (Y in step S107), the hands 91 and 92 are It can be configured to be detected (step S108). Thus, according to the vehicle-mounted device control apparatus 100 of this example, the proximity of the hands 91 and 92 to the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the vehicle-mounted device 90 (on the sensor electrode 11) is accurately detected. For example, it is possible to determine the position of the operator with respect to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90 and to perform operation control for executing the operation mode of the in-vehicle device 90 according to the operator.

なお、上述した比較値α,βにおける、係数a,b,cや比較値α,βの計算式およびしきい値Th1,Th2の値や比較値α,βの計算式などは、第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ形状、設置周辺環境、検知対象物の特性などの要因により変化するものであるので、これらの各要因が決まった時点でプロファイルを取りながら逐次設定すればよい。   It should be noted that the calculation formulas for the coefficients a, b, c and the comparison values α, β and the threshold values Th1, Th2 and the calculation formulas for the comparison values α, β in the comparison values α, β described above are the first and Since it changes depending on factors such as the sensor shape of the second capacitance sensor units 10 and 20, the surrounding environment of the installation, and the characteristics of the detection target, these factors are sequentially set while taking a profile at the time when the factors are determined. That's fine.

また、上述した例では、第1の静電容量値C1を第2の静電容量値C2で除算した値を用いて比較することで手91,92の近接を判定したが、例えば第1の静電容量値C1を第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2との和の値で除算した値を用いて比較したり、その他の計算方法を用いたりして近接を判定するようにしてもよい。   In the example described above, the proximity of the hands 91 and 92 is determined by comparing the first capacitance value C1 with the value obtained by dividing the first capacitance value C1 by the second capacitance value C2. Comparing the capacitance value C1 with the value obtained by dividing the capacitance value C1 by the sum of the first capacitance value C1 and the second capacitance value C2, or using other calculation methods You may make it determine.

このように、本例の車載機器制御装置100によれば、例えばしきい値Th2が大きい場合は第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は低いとすることができる。したがって、指向性を任意に調節して車載機器90に配置された第1静電容量センサ部10の表面上などに指向性を任意に調整して検知範囲Z1,Z2を任意に設定することができ、所望の指向性をもたせた検知範囲Z1,Z2内センサ電極11上にある手91,92を、簡単な構成で確実かつ正確に検知することができるようになる。   Thus, according to the in-vehicle device control apparatus 100 of the present example, for example, when the threshold Th2 is large, the directionality of the sensor sensitivity of the first and second capacitance sensor units 10 and 20 is high and small. The case can be low. Therefore, it is possible to arbitrarily adjust the directivity and arbitrarily set the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the first capacitance sensor unit 10 disposed on the in-vehicle device 90 by arbitrarily adjusting the directivity. The hands 91 and 92 on the sensor electrodes 11 in the detection ranges Z1 and Z2 having desired directivity can be detected reliably and accurately with a simple configuration.

なお、上述した操作者判定部60のC−V変換回路21は、例えば抵抗とコンデンサにより出力パルスのデューティー比が変化する周知のタイマーICを利用するものであるが、これに限定されるものではない。   The CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 described above uses, for example, a well-known timer IC in which the duty ratio of the output pulse is changed by a resistor and a capacitor, but is not limited thereto. Absent.

すなわち、例えば正弦波を印加して静電容量値による電圧変化あるいは電流値から直接インピーダンスを測定する方式、測定する静電容量値を含めて発振回路を構成して発振周波数を測定する方式、RC充放電回路を構成して充放電時間を測定する方式、既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式、または未知の容量に既知電圧で充電し、その電荷を既知容量に移動させることを複数回行い、既知容量が所定電圧に充電されるまでの回数を測定する方式などがあり、検出した静電容量値にしきい値を設け、または静電容量の波形を解析して該当する静電容量波形になったときにトリガとするなどの処理を行ってもよい。   That is, for example, a method in which a sine wave is applied to directly measure an impedance from a voltage change or a current value due to a capacitance value, a method in which an oscillation circuit is configured including a capacitance value to be measured, and an oscillation frequency is measured, RC A charge / discharge circuit is configured to measure the charge / discharge time, a charge charged with a known voltage is transferred to a known capacity and the voltage is measured, or an unknown capacity is charged with a known voltage and the charge is charged. There is a method to measure the number of times until the known capacity is charged to a predetermined voltage by moving it to a known capacity multiple times, setting a threshold value for the detected capacitance value, or a waveform of the capacitance May be processed as a trigger when the corresponding capacitance waveform is obtained.

また、操作者判定部60のC−V変換回路21が静電容量を電圧に変換することを前提としたが、電気的にあるいはソフトウェアとして扱いやすいデータに変換できればよく、例えば静電容量をパルス幅に変換したり、直接ディジタル値に変換したりしてもよい。   In addition, it is assumed that the CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 converts the capacitance into a voltage. However, it is only necessary to convert it into data that can be handled electrically or as software. It may be converted into a width or directly into a digital value.

さらに、上述した車載機器制御装置100では、第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ電極11とシールド電極12および補助電極13とを車載機器90の操作部32と運転席2および助手席3との間にそれぞれ配置して、センサ電極11のみの第1の静電容量値C1と、センサ電極11および補助電極13の第2の静電容量値C2とを比較して手91,92の検出を判定する例を挙げて説明したが、例えば次のようなものであってもよい。   Further, in the above-described in-vehicle device control apparatus 100, the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13 of the first and second capacitance sensor units 10 and 20 are connected to the operation unit 32 of the in-vehicle device 90, the driver seat 2, and the like. The first capacitance value C1 of only the sensor electrode 11 and the second capacitance value C2 of the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are compared with each other by being arranged between the passenger seat 3 and the hand 91. , 92 has been described by way of example, but the following may be used, for example.

図9は、本発明の一実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。この例の車載機器制御装置100は、センサ電極11の他にダミーのセンサ電極(ダミー電極)19を配置した構成を有し、操作者判定部60のC−V変換回路21が差動動作するものとして構成されている。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the operator determination unit of the in-vehicle device control apparatus according to the embodiment of the present invention. The in-vehicle device control apparatus 100 of this example has a configuration in which a dummy sensor electrode (dummy electrode) 19 is arranged in addition to the sensor electrode 11, and the CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 performs a differential operation. It is structured as a thing.

具体的には、図9に示すように、例えば差動増幅回路のプラス側入力端にセンサ電極11を接続し、マイナス側入力端にダミー電極19を接続して静電容量Caの値から静電容量Cbの値を減算し、その出力値をコンパレータなどでしきい値と比較して手91,92を検出するようにしたものである。   Specifically, as shown in FIG. 9, for example, the sensor electrode 11 is connected to the plus side input end of the differential amplifier circuit, and the dummy electrode 19 is connected to the minus side input end, so that the electrostatic capacitance Ca is determined from the value of the capacitance Ca. The value of the capacitance Cb is subtracted, and the output value is compared with a threshold value by a comparator or the like to detect the hands 91 and 92.

このようなC−V変換回路21の動作としては、例えばスイッチS1がオープン(OFF)で、スイッチS2が接地(GND)され、スイッチS3がクローズ(ON)となっているときに、スイッチS3をオープン(OFF)にし、スイッチS2をVrに切り替え、スイッチS1をオペアンプの反転入力に接続すると、静電容量CaとCfにCaVrが充電され、静電容量CbとCfにCbVrが充電される。   As an operation of such a CV conversion circuit 21, for example, when the switch S1 is open (OFF), the switch S2 is grounded (GND), and the switch S3 is closed (ON), the switch S3 is operated. When open (OFF), switch S2 is switched to Vr, and switch S1 is connected to the inverting input of the operational amplifier, capacitances Ca and Cf are charged with CaVr, and capacitances Cb and Cf are charged with CbVr.

次に、スイッチS1をオープン(OFF)およびスイッチS2を接地(GND)した後に、スイッチS1を接地(GND)したときの出力電圧Vを測定する。このときの電圧は、V/Vr={(Cf+Ca)/Cf}−{(Cf+Cb)/Cf}となり、静電容量Caと静電容量Cbの割合に応じた電圧が出力される。   Next, after the switch S1 is opened (OFF) and the switch S2 is grounded (GND), the output voltage V when the switch S1 is grounded (GND) is measured. The voltage at this time is V / Vr = {(Cf + Ca) / Cf} − {(Cf + Cb) / Cf}, and a voltage corresponding to the ratio between the capacitance Ca and the capacitance Cb is output.

このように、C−V変換回路21を差動動作する構成(差動回路)とすることにより、回路の温度特性を相殺したりコモンモードノイズを低減したりすることができる。そして、このとき、例えば差動増幅回路のマイナス側入力端にはダミー電極19を接続するが、このダミー電極19が手91,92と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなるので、センサ電極11に対してダミー電極19の面積を十分に小さく形成するか、ダミー電極19と手91,92との間に同電位である他のシールド電極48を設けて手91,92との静電容量結合を小さくする必要がある。   As described above, the CV conversion circuit 21 is configured to perform a differential operation (differential circuit), so that the temperature characteristics of the circuit can be canceled and common mode noise can be reduced. At this time, for example, the dummy electrode 19 is connected to the negative input end of the differential amplifier circuit. However, if the dummy electrode 19 is capacitively coupled to the hands 91 and 92, the sensitivity of the sensor itself is lowered. The dummy electrode 19 is formed to have a sufficiently small area with respect to the electrode 11, or another shield electrode 48 having the same potential is provided between the dummy electrode 19 and the hands 91 and 92, thereby Capacitive coupling needs to be reduced.

なお、上述したシールド駆動回路24は、C−V変換回路21が静電容量Cに応じてデューティー比が変化するものである場合は、センサ電極11の出力波形は測定される静電容量によって変化するので、オペアンプなどによるボルテージフォロワやFETによるソースフォロワなどで1倍の増幅回路を構成し、センサ電極11の電圧を入力してその出力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。   In the shield drive circuit 24 described above, when the duty ratio changes according to the capacitance C, the output waveform of the sensor electrode 11 changes depending on the measured capacitance. Therefore, a 1 × amplifier circuit may be configured with a voltage follower such as an operational amplifier or a source follower such as an FET, and the voltage of the sensor electrode 11 may be input and the output thereof connected to the shield electrode 12 or the like. .

また、シールド駆動回路24は、C−V変換回路21が差動動作するものである場合は、センサ電極11の出力波形は電圧がVrとGNDの矩形波で周波数はスイッチの切替周波数になるため、静電容量値によって変動しないので、図9に示したオペアンプの非反転入力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。ただし、駆動電流が必要な場合は、高出力電流のオペアンプなどを介したり、VrとGNDの矩形波を別途生成するようにすればよい。   In addition, when the CV conversion circuit 21 operates differentially, the shield drive circuit 24 has a rectangular waveform of the voltage Vr and GND with the output waveform of the sensor electrode 11 and the frequency is the switching frequency of the switch. Since it does not vary depending on the capacitance value, the non-inverting input of the operational amplifier shown in FIG. 9 may be connected to the shield electrode 12 or the like. However, when a driving current is required, a rectangular wave of Vr and GND may be separately generated through an operational amplifier with a high output current.

さらに、上述した実施形態では、センサ電極11をC−V変換回路21に接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に接続して、補助電極13を切替スイッチSWを介してシールド駆動回路24またはC−V変換回路21に接続するように構成したが、例えばC−V変換回路21が差動動作するものである場合は、図9に示したマイナス側入力端にセンサ電極11を接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に、また補助電極13をプラス側入力端にそれぞれ接続するように構成してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, the shield electrode 12 is connected to the shield drive circuit 24, and the auxiliary electrode 13 is connected to the shield drive circuit 24 or the switching switch SW. For example, when the CV conversion circuit 21 is differentially operated, the sensor electrode 11 is connected to the negative side input terminal shown in FIG. The shield electrode 12 may be connected to the shield drive circuit 24, and the auxiliary electrode 13 may be connected to the plus side input end.

この場合、上述した動作2のときは補助電極13がセンサ電極11と接続され指向性がほとんどない状態となるが、上述した動作1のときは補助電極13と手91,92との静電容量結合分の値はセンサ電極11の静電容量値から差し引かれるので、結果的に緩い指向性を持つこととなる。そして、上述した場合と同様に動作1および動作2のときの検出値を比較すれば同様の効果を得ることが可能となる。   In this case, in the operation 2 described above, the auxiliary electrode 13 is connected to the sensor electrode 11 and there is almost no directivity. However, in the operation 1 described above, the capacitance between the auxiliary electrode 13 and the hands 91 and 92 is reduced. Since the value for the coupling is subtracted from the capacitance value of the sensor electrode 11, the result is a loose directivity. Similar to the case described above, the same effect can be obtained by comparing the detection values in the operation 1 and the operation 2.

さらにまた、上述した実施形態では、切替スイッチSWにより補助電極13について、動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能と構成し、動作1と動作2のときで等静電容量線(面)Mを可変させるように構成したが、補助電極13について、例えば動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときは開放、接地または所定の電位に接続可能に構成したり、また例えば、動作1のときは開放、接地または所定の電位に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能に構成しても同様の効果を得ることが可能である。このように、補助電極13は、切替スイッチSWによって開放に接続されたり、接地や他の電位(例えば、接地と同等の電位や、パルス、充電電圧、正弦波などを含む)に接続されたりしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the auxiliary switch 13 is configured to be connected to the shield drive circuit 24 during the operation 1 and connectable to the CV conversion circuit 21 during the operation 2 by the changeover switch SW. The equal capacitance line (surface) M is configured to be variable between 1 and operation 2. However, the auxiliary electrode 13 is connected to the shield drive circuit 24 at the time of operation 1, for example, and is open at the time of operation 2. It is configured to be connectable to ground or a predetermined potential, or, for example, open in operation 1, connected to ground or a predetermined potential, and connected to CV conversion circuit 21 in operation 2. However, the same effect can be obtained. In this way, the auxiliary electrode 13 is connected to the open state by the changeover switch SW, or connected to the ground or other potential (including a potential equivalent to the ground, pulse, charging voltage, sine wave, etc.). May be.

なお、切替スイッチSWは、電気的な接続を切り替えられる構造であればよく、例えばFETやフォトMOSリレーなどの電子回路スイッチでも、接点切替器などの機械的なスイッチでも採用することができる。また、センサ電極11の形状は、上述したものの他、円形、長方形、多角形などの各種形状を採用することができ、センサ電極11の裏面側も検知範囲Z1,Z2にする場合には、シールド電極12を設置しなければよい。   Note that the change-over switch SW only needs to have a structure capable of switching electrical connection. For example, an electronic circuit switch such as an FET or a photo MOS relay or a mechanical switch such as a contact switch can be employed. In addition to the above-described shape, the sensor electrode 11 may have various shapes such as a circle, a rectangle, and a polygon. When the back side of the sensor electrode 11 is also in the detection ranges Z1 and Z2, a shield is used. The electrode 12 may not be installed.

そして、補助電極13は、センサ電極11の周囲全体を囲む状態で配置したが、検知範囲Z1,Z2を設定できるものであれば、一部を囲むような状態であったり、隣接する一部に配置されたりしてもよく、例えばセンサ電極11を囲む状態であるときは、センサ電極11と同心(中心を同一)状態に配置されるとよい。   The auxiliary electrode 13 is arranged so as to surround the entire periphery of the sensor electrode 11, but if the detection range Z1, Z2 can be set, the auxiliary electrode 13 is in a state of surrounding a part or adjacent to the part. For example, when the sensor electrode 11 is surrounded, the sensor electrode 11 may be arranged concentrically (the center is the same).

次に、本発明の他の実施形態にかかる静電容量センサ部および操作者判定部について、図10〜図12を参照して説明する。上述した実施形態にかかる車載機器制御装置100においては、操作者判定部60のC−V変換回路21からの出力は、センサ電極11および補助電極13により検知された静電容量を示す第2の静電容量値C2か、センサ電極11のみにより検知された静電容量を示す第1の静電容量値C1のいずれかとなる。   Next, a capacitance sensor unit and an operator determination unit according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the in-vehicle device control apparatus 100 according to the above-described embodiment, the output from the CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 is the second that indicates the capacitance detected by the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13. Either the capacitance value C2 or the first capacitance value C1 indicating the capacitance detected only by the sensor electrode 11 is used.

このため、センサ電極11(を含む第1および第2静電容量センサ部10,20)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。このような場合、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果がセンサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、操作者判定部60の内部構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。   For this reason, the capacitance value detected by the structure around the installation place of the sensor electrode 11 (including the first and second capacitance sensor units 10 and 20) may differ. In such a case, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the sensor electrode 11 is installed. In order to avoid such a situation, the internal configuration of the operator determination unit 60 may be further set as follows, for example.

図10は、本発明の他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図11は同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャート、図12は同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明と特に関連のない部分については明記しないことがあるとする。   FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the operator determination unit of the in-vehicle device control device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an operation control process by the in-vehicle device control device. The flowchart which shows the example of a procedure, FIG. 12 is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the same vehicle equipment control apparatus, and an operator determination part. In the following description, parts that are the same as those already described are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and parts not particularly related to the present invention may not be specified.

図10に示すように、本例の操作者判定部20は、上述したC−V変換回路21、シールド駆動回路24の他に、例えばCPUなどからなる判定回路25と、手91,92が接近していないときの静電容量値(初期容量)を記憶する初期容量記憶装置26と、切替スイッチSWの切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27と、バッファ28とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 10, in addition to the CV conversion circuit 21 and the shield drive circuit 24 described above, the operator determination unit 20 of the present example approaches a determination circuit 25 including, for example, a CPU, and hands 91 and 92. An initial capacity storage device 26 that stores an electrostatic capacitance value (initial capacity) when not being switched, a switch control circuit 27 that controls the switching operation of the selector switch SW, and a buffer 28 are configured.

このように構成された操作者判定部60を有する車載機器制御装置100の検知動作の概要としては、例えば第1および第2静電容量センサ部10,20を車載機器90に設置した後、手91,92が第1および第2静電容量センサ部10,20に接近していないときの動作1と動作2とにおける静電容量値(初期容量)をスイッチ制御回路27の制御により切替スイッチSWを切り替えてそれぞれ検出する。   As an outline of the detection operation of the in-vehicle device control apparatus 100 having the operator determination unit 60 configured as described above, for example, after the first and second capacitance sensor units 10 and 20 are installed in the in-vehicle device 90, the hand operation is performed. Capacitance values (initial capacities) in operation 1 and operation 2 when the switches 91 and 92 are not close to the first and second capacitance sensor units 10 and 20 are controlled by the switch control circuit 27. To detect each.

そして、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておき、判定回路25にて上述した実際の動作1,2のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶されたこれらの初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて手91,92が車載機器90の表面上の検知範囲Z1,Z2内に存するか否かを判定する。   Then, these values are stored in the initial capacity storage device 26, and the initial capacity is determined from the first and second electrostatic capacitance values C1 and C2 in the actual operations 1 and 2 described above in the determination circuit 25. These initial capacities stored in the storage device 26 are subtracted and compared, and it is determined whether or not the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the in-vehicle device 90 based on the comparison result.

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の上記動作1のときのものを第1の初期容量とし、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の上記動作2のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。   Specifically, the initial capacity is the first initial capacity when the changeover switch SW is connected to the shield drive circuit 24 side by the control of the switch control circuit 27, and is the first initial capacity. When the SW is connected to the CV conversion circuit 21 side, the operation 2 is stored in the initial capacity storage device 26 as the second initial capacity.

そして、実際の動作1のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とし、動作2のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。   Then, in the actual operation 1, the determination circuit 25 subtracts the first initial capacity stored in the initial capacity storage device 26 from the detected first capacitance value C1 and performs the first detection. A value (detection value 1), and in the case of operation 2, the second detection value is obtained by subtracting the second initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected second capacitance value C2. (Detection value 2).

すなわち、図11に示すように、まず、車載機器制御装置100は、例えば車両1のイグニッションキーがアクセサリーやONとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待って(ステップS201のN)、処理が開始されたら(ステップS201のY)、上述したような第1の検出値と第2の検出値とを算出し(ステップS202)、例えば第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものであるか否かを判断する(ステップS203)。   That is, as shown in FIG. 11, first, the in-vehicle device control apparatus 100 waits until processing is started, for example, triggered by the ignition key of the vehicle 1 being turned on as an accessory or ON (N in step S201). When the process is started (Y in step S201), the first detection value and the second detection value as described above are calculated (step S202), and for example, the capacitance from the first capacitance sensor unit 10 is calculated. It is determined whether the value is based on the value (step S203).

第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものであると判断された場合(ステップS203のY)は、判定回路25にてこれらの検出値1,2を比較して比較値1を算出し(ステップS204)、算出した比較値1と第1の検出値または第2の検出値とに基づいて検知対象物(手91)が近接しているか否かを判定するとともに(ステップS206)、第1の検出値と第2の検出値の比較値1が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS207)。   When it is determined that the value is based on the capacitance value from the first capacitance sensor unit 10 (Y in step S203), the determination circuit 25 compares the detected values 1 and 2 with a comparison value. 1 is calculated (step S204), and it is determined whether or not the detection object (hand 91) is close based on the calculated comparison value 1 and the first detection value or the second detection value (step S204). S206) The comparison value 1 between the first detection value and the second detection value is, for example, not less than a predetermined threshold value set in advance (or not more than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value). It is determined whether or not (step S207).

つまり、ここでは検出値1,2と、その比較結果とにより検知範囲Z1内に手91があるか否かを判定する。なお、センサ電極11および補助電極13がC−V変換回路21に接続されている上記動作2のときの検出値2は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、手91の第1静電容量センサ部10への接近に依存した出力となる。   That is, here, it is determined whether or not the hand 91 is in the detection range Z1 based on the detection values 1 and 2 and the comparison result. Note that the detection value 2 in the operation 2 in which the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are connected to the CV conversion circuit 21 is a detection value in a state where there is no directivity of the sensor sensitivity. The output depends on the approach to the first capacitance sensor unit 10.

手91が近接している判定され(ステップS206のY)、かつ比較値1が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS207のY)は、手91を検知と判定して(ステップS208)、上述したような通常モードの操作制御を行う(ステップS209)。   When it is determined that the hand 91 is close (Y in step S206) and it is determined that the comparison value 1 is equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S207), the hand 91 is determined to be detected. (Step S208), the normal mode operation control as described above is performed (Step S209).

手91が近接していると判定されるが(ステップS206のY)、比較値1が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS207のN)は、手91を非検知と判定して(ステップS211)、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Z1内に手91が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号A(例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等)を判定出力として出力する。   If it is determined that the hand 91 is close (Y in step S206), but it is determined that the comparison value 1 is not equal to or greater than the predetermined threshold value (N in step S207), the hand 91 is determined not to be detected. (Step S211), for example, a non-detection signal A (for example, a high impedance or a predetermined voltage) that is a disable signal indicating that the hand 91 does not exist within the detection range Z1 when the directivity is provided. Output as judgment output.

また、例えば第1または第2の検出値(あるいは第1または第2の静電容量値C1,C2)に基づき、手91は近接しているか否かを判定し(ステップS206)、手91は近接していないと判定された場合(ステップS206のN)は、上記ステップS211に移行して手91を非検知と判定して、例えば手91がセンサ電極11上の検知範囲Z1内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号B(非検知信号Aとは異なる信号)を判定出力として出力する。   Further, for example, based on the first or second detection value (or the first or second capacitance value C1, C2), it is determined whether or not the hand 91 is close (step S206). If it is determined that they are not in close proximity (N in step S206), the process proceeds to step S211 and it is determined that the hand 91 is not detected. For example, the hand 91 is not within the detection range Z1 on the sensor electrode 11. A non-detection signal B (a signal different from the non-detection signal A) is output as a determination output.

一方、第1静電容量センサ部10からの静電容量値に基づくものでないと判断された場合(ステップS203のN)は、第2静電容量センサ部20からの静電容量値に基づくものであるため、判定回路25にてこれらの検出値1,2を比較して第2静電容量センサ部20における比較値2を算出し(ステップS205)、算出した比較値2と第1または第2の検出値とに基づいて検知対象物(手92)が近接しているか否かを判定するとともに(ステップS206)、第1の検出値と第2の検出値の比較値2が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS207)。   On the other hand, when it is determined not to be based on the capacitance value from the first capacitance sensor unit 10 (N in step S203), based on the capacitance value from the second capacitance sensor unit 20 Therefore, the determination circuit 25 compares the detection values 1 and 2 to calculate the comparison value 2 in the second capacitance sensor unit 20 (step S205), and the calculated comparison value 2 and the first or first comparison value. It is determined whether or not the detection target (hand 92) is in proximity based on the detection value 2 (step S206), and the comparison value 2 between the first detection value and the second detection value is, for example, in advance It is determined whether or not it is equal to or greater than a predetermined threshold value (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value) (step S207).

つまり、ここでは検出値1,2と、その比較結果とにより検知範囲Z2内に手92があるか否かを判定する。なお、センサ電極11および補助電極13がC−V変換回路21に接続されている上記動作2のときの検出値2は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、手92の第2静電容量センサ部20への接近に依存した出力となる。   That is, here, it is determined whether or not the hand 92 is within the detection range Z2 based on the detection values 1 and 2 and the comparison result. Note that the detection value 2 in the operation 2 in which the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13 are connected to the CV conversion circuit 21 is a detection value in a state where there is no directivity of the sensor sensitivity. The output depends on the approach to the second capacitance sensor unit 20.

手92が近接していると判定され(ステップS206のY)、比較値2が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS207のY)は、手92を検知と判定して(ステップS208)、上述したような制限モードの操作制御を行う(ステップS209)。   If it is determined that the hand 92 is close (Y in step S206) and it is determined that the comparison value 2 is equal to or greater than the predetermined threshold value (Y in step S207), the hand 92 is determined to be detected. (Step S208), the operation control in the restriction mode as described above is performed (Step S209).

手92が近接していると判定されるが(ステップS206のY)、比較値2が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS207のN)は、手92を非検知と判定して(ステップS211)、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Z2内に手92が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号A(例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等)を判定出力として出力する。   Although it is determined that the hand 92 is in close proximity (Y in step S206), if it is determined that the comparison value 2 is not equal to or greater than the predetermined threshold value (N in step S207), the hand 92 is determined not to be detected. (Step S211), for example, a non-detection signal A (for example, a high impedance or a predetermined voltage) that is a disable signal indicating that the hand 92 does not exist within the detection range Z2 when the directivity is provided. Output as judgment output.

また、例えば第1または第2の検出値(あるいは第1または第2の静電容量値C1,C2)に基づき、手92は近接しているか否かを判定し(ステップS206)、手92は近接していないと判定された場合(ステップS206のN)は、上記ステップS211に移行して手92を非検知と判定して、例えば手92がセンサ電極11上の検知範囲Z2内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号B(非検知信号Aとは異なる信号)を判定出力として出力する。   Further, for example, based on the first or second detection value (or the first or second capacitance value C1, C2), it is determined whether or not the hand 92 is close (step S206). If it is determined that they are not close (N in Step S206), the process proceeds to Step S211 and it is determined that the hand 92 is not detected. For example, the hand 92 is not within the detection range Z2 on the sensor electrode 11. A non-detection signal B (a signal different from the non-detection signal A) is output as a determination output.

手91,92の検知を判定して操作制御を行った後、または非検知を判定した後(ステップS209またはステップS211の後)、例えば車両1のイグニッションキーがOFFとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判定して(ステップS210)、処理が終了されると判定された場合(ステップS210のY)は、本フローチャートによる一連の操作制御処理を終了する。処理が終了されないと判定された場合(ステップS210のN)は、上記ステップS202に移行して以降の処理を繰り返す。   After determining the detection of the hands 91 and 92 and performing the operation control, or after determining non-detection (after step S209 or step S211), for example, the processing is triggered by turning off the ignition key of the vehicle 1 Is determined (step S210), and if it is determined that the process is to be ended (Y in step S210), the series of operation control processes according to this flowchart is ended. When it is determined that the process is not ended (N in Step S210), the process proceeds to Step S202 and the subsequent processes are repeated.

このように、判定回路25の出力を判定結果によって、例えばイネーブル信号、ディセーブル信号とすることで、手91,92が車載機器90の表面上の検知範囲Z1,Z2内にあるときはイネーブル信号がバッファ28に入力され、このバッファ28から検出値1が出力される。また、手91,92が車載機器90の表面上の検知範囲Z1,Z2内にないときはディセーブル信号として判定出力が接地電圧や基準電圧などの所定の電圧に固定されるか、ハイインピーダンスの出力となる。   In this way, by using the output of the determination circuit 25 as an enable signal or a disable signal, for example, according to the determination result, the enable signal is obtained when the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the in-vehicle device 90. Is input to the buffer 28, and the detection value 1 is output from the buffer 28. When the hands 91 and 92 are not within the detection ranges Z1 and Z2 on the surface of the in-vehicle device 90, the determination output is fixed to a predetermined voltage such as a ground voltage or a reference voltage as a disable signal, or a high impedance Output.

なお、手91,92がセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内にあるときは、検出値1の他に、検出値2や、第1あるいは第2の静電容量値C1,C2が出力されてもよい。なお、これら検出値1、検出値2、第1および第2の静電容量値C1,C2は、手91,92のセンサ電極11までの距離に応じた値を示すものである。   When the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11, in addition to the detection value 1, the detection value 2 and the first or second capacitance values C1 and C2 are output. May be. The detection value 1, the detection value 2, and the first and second electrostatic capacitance values C1 and C2 indicate values corresponding to the distances of the hands 91 and 92 to the sensor electrode 11.

このように、上記構成の操作者判定部60によれば、手91,92が検知範囲Z1,Z2内にあるときはその距離に応じた検出値が出力され、検知範囲Z1,Z2内にないときは所定の電圧等の出力となるので、検知範囲Z1,Z2内に手91,92があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することが可能となる。すなわち、第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ感度の指向性の強度をより高くしたり、指向性をより詳細に設定したりすることが可能となる。   As described above, according to the operator determination unit 60 configured as described above, when the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2, a detection value corresponding to the distance is output and is not within the detection ranges Z1 and Z2. Since the output is a predetermined voltage or the like, it is possible to determine whether or not the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2, and if so, how long the distance is. That is, it is possible to increase the intensity of the directivity of the sensor sensitivity of the first and second capacitance sensor units 10 and 20 and to set the directivity in more detail.

また、第1および第2静電容量センサ部10,20が設置される場所の周囲の構造等に依存することを回避する方法の他の例として、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図12に示すように、この例の操作者判定部60は、C−V変換回路21およびシールド駆動回路24の他に、基準電圧調整回路40および減算回路31を備えて構成されている。   Further, as another example of a method for avoiding the dependence on the structure around the place where the first and second capacitance sensor units 10 and 20 are installed, the reference voltage is adjusted as follows. It is also possible to hold these. That is, as shown in FIG. 12, the operator determination unit 60 in this example includes a reference voltage adjustment circuit 40 and a subtraction circuit 31 in addition to the CV conversion circuit 21 and the shield drive circuit 24. .

基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ41と、制御回路42と、レジスタ43と、D/A変換器44と、調整部45とを備えて構成されている。   The reference voltage adjustment circuit 40 adjusts the output of the CV conversion circuit 21 to the reference potential at the time of initial capacitance measurement of the first and second initial capacitances as described above. 41, a control circuit 42, a register 43, a D / A converter 44, and an adjustment unit 45.

この基準電圧調整回路40は、例えばC−V変換回路21の出力をコンパレータ41のプラス側入力端から入力し、基準電圧(Reference Voltage:RV)をマイナス側入力端から入力して両者を比較し、この比較結果に基づく制御回路42の制御によりレジスタ43の設定値を変化させる。   For example, the reference voltage adjustment circuit 40 inputs the output of the CV conversion circuit 21 from the positive input terminal of the comparator 41 and inputs the reference voltage (Reference Voltage: RV) from the negative input terminal, and compares the two. The set value of the register 43 is changed under the control of the control circuit 42 based on the comparison result.

そして、レジスタ43の出力をD/A変換器44にてディジタル信号からアナログ信号に変換した後、調整部45にて電圧調整を行い、この調整部45からの出力によってC−V変換回路21の入力を調整する。このようにして、手91,92が第1および第2静電容量センサ部10,20に近接していないときの動作1において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第1の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値(設定値1)を記憶する。   The output of the register 43 is converted from a digital signal to an analog signal by the D / A converter 44, and then the voltage is adjusted by the adjustment unit 45. Adjust the input. Thus, in the operation 1 when the hands 91 and 92 are not close to the first and second capacitance sensor units 10 and 20, the output from the CV conversion circuit 21 is closest to the reference potential. At this point, the set value of the register 43 is fixed, the output of the first initial capacitance is used as the reference voltage, and the set value (set value 1) at that time is stored.

これとともに、手91,92が第1および第2静電容量センサ部10,20に近接していないときの動作2において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第2の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値(設定値2)を記憶する。   At the same time, in the operation 2 when the hands 91 and 92 are not close to the first and second capacitance sensor units 10 and 20, the output from the CV conversion circuit 21 is closest to the reference potential. The set value of the register 43 is fixed, the output of the second initial capacitance is used as the reference voltage, and the set value at that time (set value 2) is stored.

そして、実際の動作1のときは、レジスタ43を設定値1に固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値1とする。また、実際の動作2のときは、レジスタ43を設定値2に固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値2とする。   In the actual operation 1, the output of the CV conversion circuit 21 when the register 43 is fixed to the set value 1 is input to the positive input terminal of the subtraction circuit 31, for example, and the reference voltage RV is negative. The value is input to the side input terminal, and the output is subtracted by the reference voltage RV to obtain the detected value 1. Further, in the actual operation 2, the output of the CV conversion circuit 21 when the register 43 is fixed to the set value 2 is input to, for example, the plus side input terminal of the subtraction circuit 31, and the reference voltage RV is minus. The value is input to the side input terminal, and the output is subtracted by the reference voltage RV to obtain the detection value 2.

そして、これら検出値1と検出値2を比較することにより同様にセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内に手91,92があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別する。なお、C−V変換回路21への入力の調整は、例えば入力に接続した固定コンデンサ等からなる調整部45にD/A変換器44の電圧を加えることで、入力する静電容量を増減させることにより実現することができる。   Then, by comparing these detection value 1 and detection value 2, whether or not there are hands 91 and 92 within the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 and if so, how far is it? Is determined. The input to the CV conversion circuit 21 is adjusted by, for example, increasing or decreasing the input capacitance by applying the voltage of the D / A converter 44 to the adjustment unit 45 including a fixed capacitor connected to the input. Can be realized.

図13は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置100の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図14は同車載機器制御装置100の検知動作時における動作概念を説明するための説明図、図15〜図17は同車載機器制御装置の第1検知動作時(動作3)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。   FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the operator determination unit of the in-vehicle device control apparatus 100 according to still another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 15 to FIG. 17 are diagrams for explaining the concept of the operation during the detection operation, and FIGS. 15 to 17 are for explaining the relationship between the detection object and the lines of electric force during the first detection operation (operation 3) of the in-vehicle device control apparatus. It is explanatory drawing of.

また、図18〜図20は、同車載機器制御装置100の第2検知動作時(動作4)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態にて既に説明した部分と重複する説明は割愛することがあるとする。   18-20 is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and an electric force line at the time of the 2nd detection operation (operation | movement 4) of the same vehicle equipment control apparatus 100. FIG. It should be noted that a description overlapping the part already described in the above-described embodiment may be omitted.

図13に示すように、本実施形態にかかる車載機器制御装置100は、上述した実施形態にかかる車載機器制御装置100と同様の構成であるとともに、第1および第2静電容量センサ部10,20と、操作者判定部60とを備えて構成されている。第1および第2静電容量センサ部10,20は、センサ電極11と、シールド電極12と、上記補助電極13と同様にセンサ電極11を囲うようなロの字状に形成された補助電極13Aとを備えて構成されている。   As shown in FIG. 13, the in-vehicle device control device 100 according to the present embodiment has the same configuration as the in-vehicle device control device 100 according to the above-described embodiment, and the first and second capacitance sensor units 10, 20 and an operator determination unit 60. The first and second capacitance sensor units 10 and 20 include a sensor electrode 11, a shield electrode 12, and an auxiliary electrode 13 </ b> A formed in a square shape so as to surround the sensor electrode 11 like the auxiliary electrode 13. And is configured.

センサ電極11は、主に検知面側の検知領域に存する手91,92を検知するために設けられている。シールド電極12は上述した作用を有する。補助電極13Aは、主にセンサ電極11の検知面側における等静電側における等静電容量線(面)を可変せしめるために設けられている。   The sensor electrode 11 is provided mainly for detecting the hands 91 and 92 existing in the detection area on the detection surface side. The shield electrode 12 has the above-described action. The auxiliary electrode 13A is provided mainly to vary the equal capacitance line (surface) on the equal electrostatic side on the detection surface side of the sensor electrode 11.

操作者判定部60は、センサ電極11または補助電極13Aに接続されるC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23と、シールド電極12に直接接続されるとともにセンサ電極11または補助電極13Aに接続されるシールド駆動回路24とを備えて構成されている。   The operator determination unit 60 is directly connected to the CV conversion circuit 21 connected to the sensor electrode 11 or the auxiliary electrode 13A, the A / D converter 22, the CPU 23, and the shield electrode 12, and the sensor electrode 11 or And a shield drive circuit 24 connected to the auxiliary electrode 13A.

また、操作者判定部60は、センサ電極11からの入力をC−V変換回路21またはシールド駆動回路24に切り替える第1切替スイッチSW1と、補助電極13Aからの入力をシールド駆動回路24またはC−V変換回路21に切り替える第2切替スイッチSW2とを備えて構成されている。なお、これら第1および第2切替スイッチSW1,SW2は、それぞれA側およびB側(図13など参照)に切り替え可能に構成されている。   In addition, the operator determination unit 60 switches the input from the sensor electrode 11 to the CV conversion circuit 21 or the shield drive circuit 24, and the input from the auxiliary electrode 13A to the shield drive circuit 24 or the C−. A second changeover switch SW2 for switching to the V conversion circuit 21 is provided. The first and second changeover switches SW1 and SW2 are configured to be switchable to the A side and the B side (see FIG. 13 and the like), respectively.

C−V変換回路21は、センサ電極11によって、または補助電極13Aによって、それぞれ検知された静電容量を電圧に変換する。A/D変換器22は上記と同様に動作する。CPU23は、操作者判別装置全体の制御を司るとともに、例えば第1および第2切替スイッチSW1,SW2のオルタネイト接続(A側あるいはB側への二者択一的な接続)の動作を制御したり、検知領域における検知対象物(手)の検出(手の近接や有無)を判定したりする。シールド駆動回路24は、シールド電極12と、補助電極13Aまたはセンサ電極11とを、センサ電極11と同等の電位に駆動する。   The CV conversion circuit 21 converts the capacitance detected by the sensor electrode 11 or the auxiliary electrode 13A into a voltage. The A / D converter 22 operates in the same manner as described above. The CPU 23 controls the entire operator discriminating device, and controls the operation of the alternate connection (an alternative connection to the A side or B side) of the first and second changeover switches SW1 and SW2, for example. The detection of the detection object (hand) in the detection region (proximity or presence of hand) is determined. The shield drive circuit 24 drives the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13 </ b> A or the sensor electrode 11 to the same potential as the sensor electrode 11.

第1および第2静電容量センサ部10,20や、操作者判定部60の構造や構成、および各電極11〜13Aの構造や構成は、上述した実施形態にて既に説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第1切替スイッチSW1は、例えばセンサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。   The structures and configurations of the first and second capacitance sensor units 10 and 20 and the operator determination unit 60 and the structures and configurations of the electrodes 11 to 13A are the same as those already described in the above-described embodiment. Therefore, the description is omitted here. Note that the first changeover switch SW1 is configured such that, for example, when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21, the sensor electrode 11 can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential. The second changeover switch SW2 May be configured such that when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, the auxiliary electrode 13A can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential.

また、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与える、またはセンサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11をシールド駆動回路24に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。   The shield drive circuit 24 is configured to give the auxiliary electrode 13A a potential equivalent to that of the sensor electrode 11, or to give the sensor electrode 11 a potential equivalent to that of the auxiliary electrode 13A. The sensor electrode 11 can be connected to the shield drive circuit 24 when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21, and the second changeover switch SW2 has the sensor electrode 11 connected to the CV conversion circuit 21. The auxiliary electrode 13 </ b> A may be configured to be connectable to the shield drive circuit 24.

さらに、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。   Further, the shield drive circuit 24 is configured to apply a potential equal to that of the sensor electrode 11 to the auxiliary electrode 13A, and the first changeover switch SW1 is used when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21. The auxiliary electrode 13A is configured to be open, grounded, or connectable to a predetermined potential, and the second changeover switch SW2 connects the auxiliary electrode 13A to the shield drive circuit 24 when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21. It may be configured to be connectable to.

また、シールド駆動回路24は、センサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。   The shield drive circuit 24 is configured to give the sensor electrode 11 the same potential as the auxiliary electrode 13A, and the first changeover switch SW1 is used when the sensor electrode 11 is not connected to the CV conversion circuit 21. The auxiliary electrode 13A is configured to be connectable to the shield drive circuit 24, and the second changeover switch SW2 opens the auxiliary electrode 13A when the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, grounds, or a predetermined potential. It may be configured to be connectable to.

次に、このように構成された車載機器制御装置100の操作者判別装置による検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにA側に切り替えられ、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されるとともに、シールド電極12および補助電極13Aがシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作3)について説明する。   Next, the detection operation by the operator determination device of the vehicle-mounted device control device 100 configured as described above will be described. First, under the control of the CPU 23, the first and second changeover switches SW1 and SW2 are both switched to the A side, the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13A are shielded. An operation (operation 3) when connected to the drive circuit 24 will be described.

この動作3の場合、センサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの制御部20との接続状態は、図14に示すようなものとなる。すなわち、上述したようにC−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13Aはシールド駆動回路24に接続されるので、センサ電極11のみによって検知対象物X,Y,Wとの静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。   In the case of the operation 3, the connection state of the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A with the control unit 20 is as shown in FIG. That is, as described above, only the sensor electrode 11 is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the auxiliary electrode 13A are connected to the shield drive circuit 24. Therefore, the detection object X, Capacitance C between Y and W is detected by the CV conversion circuit 21.

なお、各静電容量センサ部10,20のセンサ電極11の裏面側は、シールド電極12によって覆われた状態であるため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度は、センサ電極11の表面(検知面)から回り込んだ電気力線のみを検出することになるので、表面側と比較するとかなり小さい。ここでは、検知対象物Xを検知範囲Z1,Z2内に存する検知対象物として、また検知対象物Y,Wを検知範囲Z1,Z2外に存する検知対象物として説明する。   In addition, since the back surface side of the sensor electrode 11 of each electrostatic capacitance sensor part 10 and 20 is the state covered with the shield electrode 12, the sensor sensitivity of the back surface side of the sensor electrode 11 is the surface (detection of the sensor electrode 11). Since only the electric lines of force that wrap around from the surface) are detected, it is considerably smaller than the surface side. Here, the detection object X is described as a detection object existing in the detection ranges Z1 and Z2, and the detection objects Y and W are described as detection objects existing outside the detection ranges Z1 and Z2.

図15に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13Aからの電気力線P2(シールド)の影響が小さい。   As shown in FIG. 15, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection target X are less affected by the electric lines of force P2 (shield) from the auxiliary electrode 13A.

一方、図16に示すように、検知対象物Xとほぼ等しい距離にある検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線P1は、補助電極13Aからの電気力線P2(シールド)の影響を受けて、検知対象物Xに対する場合と比較して減少する。このため、検知対象物Yは、検知対象物Xと比較して、センサ電極11との静電容量結合が弱いこととなる。   On the other hand, as shown in FIG. 16, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 with respect to the detection target Y at a distance substantially equal to the detection target X are affected by the electric lines of force P2 (shield) from the auxiliary electrode 13A. In response to this, it decreases compared to the case of the detection object X. For this reason, the detection target Y is weaker in capacitive coupling with the sensor electrode 11 than the detection target X.

これにより、動作3のときの検知対象物X,Yの識別(すなわち、検知範囲Z1,Z2内であるか検知範囲Z1,Z2外であるかの区別)は容易に行うことが可能となる。しかし、図17に示すように、検知対象物Yよりもセンサ電極11に近い検知対象物Wでは、センサ電極11からの電気力線P1が図15における検知対象物Xに対するものと同じであるため、C−V変換回路21からの出力は同じとなる。   Thereby, the identification of the detection objects X and Y during the operation 3 (that is, the distinction between the detection ranges Z1 and Z2 or the detection ranges Z1 and Z2) can be easily performed. However, as shown in FIG. 17, in the detection target W closer to the sensor electrode 11 than the detection target Y, the electric lines of force P1 from the sensor electrode 11 are the same as those for the detection target X in FIG. , The output from the CV conversion circuit 21 is the same.

つまり、検知対象物Xと検知対象物Wは、図14における等電位面(線)M上にあることになり、動作3での検出値(静電容量値)は同じである。このため、検知対象物Wが検知範囲Z1,Z2内に存するか検知範囲Z1,Z2外に存するかの識別は、この動作3のみでは困難となる。なお、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、動作3だけでは判定しないで、動作3のときのC−V変換回路21にて検出された第1の静電容量値としての静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   That is, the detection target object X and the detection target object W are on the equipotential surface (line) M in FIG. 14, and the detection value (capacitance value) in the operation 3 is the same. For this reason, it is difficult to identify whether the detection object W exists in the detection ranges Z1 and Z2 or outside the detection ranges Z1 and Z2 only by the operation 3. In this embodiment as well, as in the above-described embodiment, the determination is not made only by the operation 3, but the electrostatic capacitance as the first capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 at the time of the operation 3 is determined. The capacitance value C1 is stored in the storage means by the CPU 23.

次に、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにB側に切り替えられ、補助電極13AがC−V変換回路21に接続されるとともに、シールド電極12およびセンサ電極11がシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作4)について説明する。   Next, under the control of the CPU 23, the first and second change-over switches SW1 and SW2 are both switched to the B side, the auxiliary electrode 13A is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the sensor electrode 11 are connected. The operation (operation 4) when connected to the shield drive circuit 24 will be described.

なお、この動作4の場合の車載機器制御装置100の操作者判別装置におけるセンサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの操作者判定部60との接続状態を示す図14に対応する構成は、図14における各切替スイッチSW1,SW2をB側に切り替えたものであるため、ここでは図示および説明を省略する。   In addition, the structure corresponding to FIG. 14 which shows the connection state with the operator determination part 60 of the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A in the operator discrimination | determination apparatus of the vehicle equipment control apparatus 100 in the case of this operation | movement 4 is Since the selector switches SW1 and SW2 in FIG. 14 are switched to the B side, illustration and description are omitted here.

この動作4の場合、C−V変換回路21には補助電極13Aのみが接続され、シールド電極12およびセンサ電極11はシールド駆動回路24に接続されるので、補助電極13Aのみによって検知対象物X,Y,Wとの静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。なお、検知対象物X,Y,Wの各静電容量センサ部10,20に対する配置位置などの諸条件は、動作3のときと同様であるとする。   In the case of the operation 4, only the auxiliary electrode 13A is connected to the CV conversion circuit 21, and the shield electrode 12 and the sensor electrode 11 are connected to the shield drive circuit 24. Capacitance C between Y and W is detected by the CV conversion circuit 21. It is assumed that various conditions such as the arrangement positions of the detection objects X, Y, and W with respect to the capacitance sensor units 10 and 20 are the same as those in the operation 3.

そして、この動作4の場合は、図18に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)は、補助電極13Aからの電気力線P1に対して影響が大きい。このため、検知対象物Xは、補助電極13Aとの静電容量結合が弱いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Xに対する場合と比較して小さくなる。   And in the case of this operation | movement 4, as shown in FIG. 18, the electric force line P2 (shield) from the sensor electrode 11 with respect to the detection target X has a big influence with respect to the electric force line P1 from 13 A of auxiliary electrodes. . For this reason, the detection object X has weak capacitance coupling with the auxiliary electrode 13A, and the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is compared with the detection object X in the operation 3. Become smaller.

一方、図19に示すように、検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)は、検知対象物Xに対する場合と比較して減少し、補助電極13Aからの電気力線P1は、検知対象物Xに対する場合と比較して増加する。このため、動作4の場合においては、検知対象物Yは、補助電極13Aとの静電容量結合が強いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Yに対する場合と比較して大きくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 19, the electric force line P2 (shield) from the sensor electrode 11 with respect to the detection target Y decreases compared to the case with respect to the detection target X, and the electric force line P1 from the auxiliary electrode 13A. Increases compared to the case of the detection object X. For this reason, in the case of the operation 4, the detection target Y has a strong capacitive coupling with the auxiliary electrode 13A, and the capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 is the detection target in the operation 3. Compared to the case for the object Y, it becomes larger.

また、図20に示すように、検知対象物Wに対する補助電極13Aからの電気力線P1は、図18における検知対象物Xに対する補助電極13Aからの電気力線P1と比較して多く、しかもセンサ電極11からの電気力線P2(シールド)の影響も小さいため、動作4においては、検知対象物WにおけるC−V変換回路21からの出力は検知対象物Xにおけるものよりも大きい。そして、このような動作4のときにC−V変換回路21にて検出された第2の静電容量値としての静電容量値C2をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。   Further, as shown in FIG. 20, the electric lines of force P1 from the auxiliary electrode 13A with respect to the detection object W are larger than the electric lines of force P1 from the auxiliary electrode 13A with respect to the detection object X in FIG. Since the influence of the electric lines of force P2 (shield) from the electrode 11 is also small, in the operation 4, the output from the CV conversion circuit 21 in the detection target W is larger than that in the detection target X. Then, the capacitance value C2 as the second capacitance value detected by the CV conversion circuit 21 during the operation 4 is stored in the storage means by the CPU 23.

このようにして第1および第2の静電容量値C1,C2を検出したら、次に、CPU23にて記憶手段に記憶しておいたこれらの静電容量値C1,C2を比較する。例えば、上述した検知対象物Xでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して大きくなるが、検知対象物Yでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して小さくなる。そして、検知対象物Wでは、動作3での第1の静電容量値C1と動作4での第2の静電容量値C2が同程度となる。   If the first and second capacitance values C1 and C2 are detected in this way, the CPU 23 compares these capacitance values C1 and C2 stored in the storage means. For example, in the detection object X described above, the first capacitance value C1 in the operation 3 is larger than the second capacitance value C2 in the operation 4, but in the detection object Y, the operation The first capacitance value C1 at 3 is smaller than the second capacitance value C2 at operation 4. And in the detection target W, the 1st electrostatic capacitance value C1 in the operation | movement 3 and the 2nd electrostatic capacitance value C2 in the operation | movement 4 become comparable.

このように、CPU23においては、静電容量値C1に対する静電容量値C2の値を比較することによって、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外に存するのかを判定することが可能となる。このとき、静電容量値C1とC2の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)となれば、センサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内であると判定可能なように設定しておけば、任意に指向性を持たせることが可能となる。   As described above, the CPU 23 determines how far the detection target exists from the center of the sensor electrode 11 by comparing the value of the capacitance value C2 with the capacitance value C1. Is possible. At this time, if the comparison value of the capacitance values C1 and C2 is, for example, a predetermined threshold value or more (or less than a predetermined threshold value or less than a predetermined threshold value), the sensor electrode 11 If it is set so that it can be determined that it is within the upper detection ranges Z1 and Z2, directivity can be arbitrarily given.

なお、図14から図20に示す説明図では、検知対象物Xでは動作3での検出値が動作4での検出値より大きくなり、検知対象物Yでは動作3での検出値が動作4での検出値より小さくなり、さらに検知対象物Wでは動作3での検出値と動作4での検出値が同程度となる例を挙げて説明したが、センサ電極11および補助電極13Aの配置形状や配置面積などの諸条件が変わると、検知対象物X,Y,Wにおける動作3と動作4の上下関係は変わることとなる。   In the explanatory diagrams shown in FIG. 14 to FIG. 20, the detection value in the operation 3 is larger than the detection value in the operation 4 for the detection target X, and the detection value in the operation 3 is the operation 4 in the detection target Y. In the detection target W, the detection value in the operation 3 and the detection value in the operation 4 are about the same, but the arrangement shape of the sensor electrode 11 and the auxiliary electrode 13A When various conditions such as the arrangement area change, the vertical relationship between the operation 3 and the operation 4 in the detection objects X, Y, and W changes.

ただし、動作3における第1の静電容量値C1に対する動作4における第2の静電容量値C2の割合(C2/C1)は常に検知対象物X<検知対象物Y(または検知対象物W)であるため、区別することが可能である。したがって、条件ごとに動作3と動作4の比較式の値を変えれば、検知対象物X,Y,Wを判別することが可能となる。なお、比較式や比較値、各種係数や所定のしきい値(Th1,Th2)などは、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   However, the ratio (C2 / C1) of the second capacitance value C2 in the operation 4 to the first capacitance value C1 in the operation 3 is always the detection object X <the detection object Y (or the detection object W). Therefore, it is possible to distinguish. Therefore, if the value of the comparison expression between the operation 3 and the operation 4 is changed for each condition, the detection objects X, Y, and W can be determined. Note that the comparison formulas, comparison values, various coefficients, predetermined threshold values (Th1, Th2), and the like are the same as those described in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here.

また、条件によっては数式で表現できない場合があるが、検知対象物(手)の位置における静電容量値C1,C2の値をあらかじめ測定してプロファイルしておき、各プロファイルと実際の検出値とを比較するようにすればよい。   Although there are cases where it cannot be expressed by a mathematical expression depending on the conditions, the capacitance values C1 and C2 at the position of the detection target (hand) are measured and profiled in advance, and each profile and the actual detection value Should be compared.

このように、この車載機器制御装置100によれば、例えば上記所定のしきい値Th2が大きい場合には第1および第2静電容量センサ部10,20のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は指向性の強度が低いとすることができるので、センサ感度の指向性を任意に設定してセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2を任意に定めることができ、簡単な構成で確実に検知対象物(手)を検知することができるようになる。   Thus, according to this in-vehicle device control apparatus 100, for example, when the predetermined threshold value Th2 is large, the directivity intensity of the sensor sensitivity of the first and second capacitance sensor units 10 and 20 is high. In the case of small size, the directivity intensity can be low, so the directivity of the sensor sensitivity can be arbitrarily set, and the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 can be arbitrarily determined, with a simple configuration A detection object (hand) can be detected reliably.

なお、操作者判定部60のC−V変換回路21の各種構成や作用は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態にかかる車載機器制御装置100では、センサ電極11とシールド電極12および補助電極13Aとを配置して、センサ電極11の静電容量値C1と補助電極13Aの静電容量値C2とを比較して検知対象物の検出を判定するものを例に挙げて説明したが、上述した実施形態にて図9を用いて説明したように、ダミー電極19を配置し、C−V変換回路21が差動動作するように構成してもよい。これについても上述したものと各種構成や作用は同様であるため、ここでは説明を省略する。   Note that the various configurations and operations of the CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 are the same as those described in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here. In the in-vehicle device control apparatus 100 according to the present embodiment, the sensor electrode 11, the shield electrode 12, and the auxiliary electrode 13A are arranged, and the electrostatic capacitance value C1 of the sensor electrode 11 and the electrostatic capacitance value C2 of the auxiliary electrode 13A. However, as described with reference to FIG. 9 in the above-described embodiment, the dummy electrode 19 is disposed and the CV conversion is performed. The circuit 21 may be configured to perform a differential operation. Since the various configurations and operations are the same as those described above, the description thereof is omitted here.

また、シールド駆動回路24の変形例や、第1および第2切替スイッチSW1,SW2の変形例などについても、各種構成や作用は上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   Further, since the various configurations and operations of the modified example of the shield drive circuit 24 and the modified examples of the first and second changeover switches SW1 and SW2 are the same as those described in the above-described embodiment, Description is omitted.

なお、本実施形態にかかる車載機器制御装置100では、補助電極13Aがセンサ電極11の周囲全体を囲むような状態で配置されているため、各静電容量センサ部10,20はセンサ電極11の検知面の全方向に同様な指向性を持つ(すなわち、検知範囲Z1,Z2がセンサ電極11に対するどの方向でも同様)が、指向性を持たせたくない方向が存在する場合は、例えば次のようにすればよい。   In the in-vehicle device control apparatus 100 according to the present embodiment, since the auxiliary electrode 13A is arranged so as to surround the entire periphery of the sensor electrode 11, each of the capacitance sensor units 10 and 20 is provided with the sensor electrode 11. When there is a direction having the same directivity in all directions of the detection surface (that is, the detection ranges Z1 and Z2 are the same in any direction with respect to the sensor electrode 11) but not desired to have directivity, for example, You can do it.

すなわち、指向性を持たせたくない方向に補助電極13Aを配置せずに、補助電極13Aの形状を、例えばコの字状やC字型、L字型や半円形などにして、補助電極13Aのない方向の指向性を低減させることも可能である。   That is, the auxiliary electrode 13A is not disposed in a direction in which directivity is not desired, and the auxiliary electrode 13A is formed in a U shape, a C shape, an L shape, a semicircle, or the like, for example. It is also possible to reduce the directivity in the direction where there is no noise.

また、上述した操作者判定部60のC−V変換回路21からの出力は、第1の静電容量値C1か第2の静電容量値C2かのいずれかとなるため、センサ電極11(を含む静電容量センサ部10,20)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。   In addition, since the output from the CV conversion circuit 21 of the operator determination unit 60 described above is either the first capacitance value C1 or the second capacitance value C2, the sensor electrode 11 ( The capacitance values detected may vary depending on the structure around the installation location of the capacitance sensor units 10 and 20).

すると、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果が、センサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、操作者判定部60の構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。   Then, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the sensor electrode 11 is installed. In order to avoid such a situation, the configuration of the operator determination unit 60 may be further configured as follows, for example.

図21は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置100の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図22は同車載機器制御装置100の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、上述した実施形態において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。   FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the operator determination unit of the in-vehicle device control device 100 according to still another embodiment of the present invention, and FIG. It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of an electrostatic capacitance sensor part and an operator determination part. Note that, in the above-described embodiment, the same reference numerals are given to portions overlapping with the already described portions, and the description is omitted.

図21に示すように、操作者判定部60は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、判定回路25、上述した初期容量を記憶する初期容量記憶装置26、各切替スイッチSW1,SW2の切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27、バッファ28を備えて構成されている。   As shown in FIG. 21, the operator determination unit 60 includes a CV conversion circuit 21, a shield drive circuit 24, a determination circuit 25, an initial capacity storage device 26 that stores the above-described initial capacity, and each of the switches SW1 and SW2. A switch control circuit 27 for controlling the switching operation and a buffer 28 are provided.

このような操作者判定部60を有する車載機器制御装置100の操作者判別装置の検知動作の概要としては、例えば第1および第2静電容量センサ部10,20を所定の設置場所に設置した後、手91,92が第1および第2静電容量センサ部10,20に接近していないときの静電容量値(初期容量)をスイッチ制御回路27の制御により各切替スイッチSW1,SW2を切り替えてそれぞれ検出し、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておく。   As an outline of the detection operation of the operator discriminating device of the in-vehicle device control apparatus 100 having such an operator determining unit 60, for example, the first and second capacitance sensor units 10 and 20 are installed at predetermined installation locations. Thereafter, the capacitance value (initial capacitance) when the hands 91 and 92 are not approaching the first and second capacitance sensor units 10 and 20 is controlled by the switch control circuit 27 so that the changeover switches SW1 and SW2 are set. Each value is detected by switching, and these values are stored in the initial capacity storage device 26.

そして、判定回路25にて上述した実際の動作3,4のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶された各初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて手91,92がセンサ電極11上の検知範囲Z1,Z2内に存するか否かを判定する。   Then, the initial capacitance stored in the initial capacity storage device 26 is subtracted from the first and second capacitance values C1 and C2 in the actual operation 3 and 4 described above in the determination circuit 25 and compared. It is determined whether or not the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2 on the sensor electrode 11 based on the comparison result.

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、各切替スイッチSW1,SW2がA側に接続された場合の上記動作3のときのものを第1の初期容量とし、各切替スイッチSW1,SW2がB側に接続された場合の上記動作4のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。   Specifically, the initial capacity is set as the first initial capacity at the time of the above operation 3 when the respective switches SW1 and SW2 are connected to the A side under the control of the switch control circuit 27. The switch at the time of the above operation 4 when the switches SW1 and SW2 are connected to the B side is stored in the initial capacity storage device 26 as the second initial capacity.

そして、実際の動作3のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とし、動作4のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。   In the actual operation 3, the determination circuit 25 subtracts the first initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected first capacitance value C1 and performs the first detection. A value (detection value 1), and in the case of operation 4, the second detection value is obtained by subtracting the second initial capacitance stored in the initial capacitance storage device 26 from the detected second capacitance value C2. (Detection value 2).

その後、判定回路25にてこれら検出値1と検出値2とを比較して、その比較結果により検知範囲Z1,Z2内に手91,92があるか否かを判定する。例えば、上記動作3のときの検出値1は、手91の第1静電容量センサ部10への接近に依存した出力となる。その後の動作や作用および効果等は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   After that, the determination circuit 25 compares the detection value 1 and the detection value 2, and determines whether or not the hands 91 and 92 are in the detection ranges Z1 and Z2 based on the comparison result. For example, the detection value 1 at the time of the operation 3 is an output depending on the approach of the hand 91 to the first capacitance sensor unit 10. Since subsequent operations, functions, effects, and the like are the same as those described in the above-described embodiment, description thereof is omitted here.

また、上述した第1および第2の初期容量は、例えば初期容量測定時の電圧をA/D変換器等でディジタル変換して、レジスタやメモリ等に保持するようにしてもよいが、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図22に示すように、操作者判定部60は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、基準電圧調整回路40、および減算回路31を備えて構成される。   The first and second initial capacitances described above may be, for example, digitally converted from the voltage at the time of initial capacitance measurement by an A / D converter or the like and held in a register or a memory. Thus, it is possible to hold these by adjusting the reference voltage. That is, as shown in FIG. 22, the operator determination unit 60 includes a CV conversion circuit 21, a shield drive circuit 24, a reference voltage adjustment circuit 40, and a subtraction circuit 31.

基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ41と、制御回路42と、レジスタ43と、D/A変換器44と、調整部45とを備えて構成されている。これらの構成や作用等も、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   The reference voltage adjustment circuit 40 adjusts the output of the CV conversion circuit 21 to the reference potential at the time of initial capacitance measurement of the first and second initial capacitances as described above. 41, a control circuit 42, a register 43, a D / A converter 44, and an adjustment unit 45. Since these configurations, operations, and the like are also the same as those described in the above-described embodiment, description thereof is omitted here.

基準電圧調整回路40によって、第1および第2の初期容量の出力を基準電圧とし、このように基準電圧にされたC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力し、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して第1および第2の初期容量を差し引き、同様に検知範囲Z1,Z2内に手91,92があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することができる。   The output of the first and second initial capacitors is set as a reference voltage by the reference voltage adjustment circuit 40, and the output of the CV conversion circuit 21 thus set to the reference voltage is applied to, for example, the positive side input terminal of the subtraction circuit 31. Then, the reference voltage RV is input to the negative input terminal, the output is subtracted by the reference voltage RV, and the first and second initial capacitances are subtracted. Similarly, the hands 91 and 92 are within the detection ranges Z1 and Z2. It can be determined whether or not there is, and if so, how long it is.

以上述べたように、上述した実施形態にかかる操作者判別装置によれば、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができ、この操作者判別装置を備える車載機器制御装置100によれば、運転席2以外の操作者の車載機器90の操作の利便性を損なうことなく、運転手による車載機器90の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。   As described above, according to the operator discriminating device according to the above-described embodiment, the operator can be discriminated accurately and surely with a low-cost configuration, and the vehicle-mounted device control device 100 including the operator discriminating device is provided. According to the above, it is possible to avoid danger and prevent accidents associated with the operation of the vehicle-mounted device 90 by the driver while the vehicle is running without impairing the convenience of operation of the vehicle-mounted device 90 by the operator other than the driver's seat 2. .

1 車両
2 運転席
3 助手席
10 第1静電容量センサ部
11 センサ電極
12 シールド電極
13 補助電極
13A 補助電極
19 ダミー電極
20 第2静電容量センサ部
21 C−V変換回路
22 A/D変換器
23 CPU
24 シールド駆動回路
25 判定回路
26 初期容量記憶装置
27 スイッチ制御回路
31 減算回路
32 操作部
40 基準電圧調整回路
41 コンパレータ
42 制御回路
43 レジスタ
44 D/A変換器
50 制御部
60 操作者判定部
70 操作制御部
80 車両状態判定部
100 車載機器制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Driver's seat 3 Passenger seat 10 1st electrostatic capacitance sensor part 11 Sensor electrode 12 Shield electrode 13 Auxiliary electrode 13A Auxiliary electrode 19 Dummy electrode 20 2nd electrostatic capacitance sensor part 21 CV conversion circuit 22 A / D conversion 23 CPU
24 Shield Drive Circuit 25 Judgment Circuit 26 Initial Capacity Storage Device 27 Switch Control Circuit 31 Subtraction Circuit 32 Operation Unit 40 Reference Voltage Adjustment Circuit 41 Comparator 42 Control Circuit 43 Register 44 D / A Converter 50 Control Unit 60 Operator Determination Unit 70 Operation Control unit 80 Vehicle state determination unit 100 In-vehicle device control device

Claims (13)

車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、この操作部と前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
ことを特徴とする操作者判別装置。
An operation unit of an in-vehicle device provided between the driver's seat and other seats of the vehicle, and a sensor electrode provided between the operation portion and at least one of the driver's seat and other seats;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit connected to at least the sensor electrode and detecting a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode;
A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is connected to the detection circuit;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first A determination unit that determines whether or not the human body is within a detection range on the sensor electrode based on the first or second capacitance value, and determines the position of the operator with respect to the operation unit based on the determination result An operator discrimination device characterized by comprising:
前記切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の操作者判別装置。
2. The operator determination device according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be able to open, ground, or connect the auxiliary electrode to a predetermined potential in the first connection state.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の操作者判別装置。
A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
The operator determination device according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、この操作部と前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、
前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
ことを特徴とする操作者判別装置。
An operation unit of an in-vehicle device provided between the driver's seat and other seats of the vehicle, and a sensor electrode provided between the operation portion and at least one of the driver's seat and other seats;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance from the sensor electrode;
A shield drive circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
A selector switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is connected to the shield drive circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is opened, grounded or connected to a predetermined potential;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first A determination unit that determines whether or not the human body is within a detection range on the sensor electrode based on the first or second capacitance value, and determines the position of the operator with respect to the operation unit based on the determination result An operator discrimination device characterized by comprising:
車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、この操作部と前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、
前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、
前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
ことを特徴とする操作者判別装置。
An operation unit of an in-vehicle device provided between the driver's seat and other seats of the vehicle, and a sensor electrode provided between the operation portion and at least one of the driver's seat and other seats;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on the capacitance from the connected electrodes;
A first changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the sensor electrode is connected to the detection circuit and a second connection state in which the sensor electrode is not connected to the detection circuit;
When the sensor electrode is in the first connection state, the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit, and when the first changeover switch is in the second connection state, the auxiliary electrode is connected to the detection circuit. A switchable second changeover switch,
A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit in the case of the first connection state and the second capacitance value from the detection circuit in the case of the second connection state. And whether the human body is within the detection range on the sensor electrode based on the first or second capacitance value, and the position of the operator with respect to the operation unit is determined based on the determination result An operator discriminating apparatus comprising: a discriminating means for discriminating.
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の操作者判別装置。
The first changeover switch is configured to be able to open the sensor electrode, connect to ground or a predetermined potential in the second connection state,
The operator discriminating apparatus according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to open, connect to a ground or a predetermined potential of the auxiliary electrode when in the first connection state.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の操作者判別装置。
A shield driving circuit for applying a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode, or for applying a potential equivalent to the auxiliary electrode to the sensor electrode;
The first changeover switch is configured to connect the sensor electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The operator determination device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の操作者判別装置。
A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
The first changeover switch is configured to be able to open the sensor electrode, connect to ground or a predetermined potential in the second connection state,
The operator determination device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の操作者判別装置。
A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode;
The first changeover switch is configured to connect the sensor electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The operator discriminating apparatus according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to open, connect to a ground or a predetermined potential of the auxiliary electrode when in the first connection state.
前記補助電極は、前記センサ電極を囲むように配置されている
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の操作者判別装置。
The operator determination device according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is arranged so as to surround the sensor electrode.
請求項1〜10のいずれか1項記載の操作者判別装置と、
前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、
前記センサ電極は、前記操作部と前記運転席との間に設けられ、
前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできないように制御する
ことを特徴とする車載機器制御装置。
The operator discrimination device according to any one of claims 1 to 10,
In accordance with a determination result from the operator determination device, an in-vehicle device control device including a control unit that controls an operation mode of the in-vehicle device during vehicle travel,
The sensor electrode is provided between the operation unit and the driver seat,
The in-vehicle device control apparatus, wherein the control unit controls the operation of the in-vehicle device when the determination unit determines that the human body is within a detection range on the sensor electrode.
請求項1〜10のいずれか1項記載の操作者判別装置と、
前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、
前記センサ電極は、前記操作部と前記その他の席との間に設けられ、
前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできるように制御する
ことを特徴とする車載機器制御装置。
The operator discrimination device according to any one of claims 1 to 10,
In accordance with a determination result from the operator determination device, an in-vehicle device control device including a control unit that controls an operation mode of the in-vehicle device during vehicle travel,
The sensor electrode is provided between the operation unit and the other seats,
The said control means controls so that operation of the said vehicle equipment can be performed when the said discrimination means determines that a human body exists in the detection range on the said sensor electrode. The vehicle equipment control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記車載機器は、車両に搭載されたカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、およびウィンドウ開閉コントロール装置の少なくとも一つである
ことを特徴とする請求項11または12記載の車載機器制御装置。
The in-vehicle device control device according to claim 11 or 12, wherein the in-vehicle device is at least one of a car navigation device, an air conditioner device, a car audio device, and a window opening / closing control device mounted on a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4102357B2 (en) * 2004-11-24 2008-06-18 三菱電機株式会社 Object detection device
JP2007018839A (en) * 2005-07-07 2007-01-25 Fujikura Ltd Capacitive proximity sensor
WO2007105457A1 (en) * 2006-02-23 2007-09-20 Pioneer Corporation Operation input device and navigation device
JP4833729B2 (en) * 2006-05-10 2011-12-07 株式会社フジクラ Capacitive sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017138702A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 엘지전자 주식회사 Vehicle user interface device and vehicle
US11040620B2 (en) 2016-02-12 2021-06-22 Lg Electronics Inc. User interface apparatus for vehicle, and vehicle

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