JP2007080808A - Capacitance switch for automobile electric component, vehicle measuring instrument, and vehicle room lighting device - Google Patents

Capacitance switch for automobile electric component, vehicle measuring instrument, and vehicle room lighting device Download PDF

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Takeshi Tokura
武 戸倉
Nobumasa Misaki
信正 見崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automobile electric component in which an operation is conducted without applying any load on a transparent protective cover. <P>SOLUTION: A speedometer 2 which displays a running speed of a vehicle is provided inside a transparent protective panel 1a of an instrument panel 1 installed in the vehicle. The speedometer 2 has a vehicle measuring instrument 5 provided with a display part 3 consisting of a first display part 3a showing a cumulative running distance and a second display part 3b showing a running distance. The vehicle measuring instrument 5 is provided with the display part 3, an interface operating 6 and a controlling part 8 which controls display of the display part 3. The operation part 6 is structured of a capacitance switch 15 composed of a transparent electrode 9 detecting an approaching object and a capacitance detecting circuit 10 which converts a capacitance Cx detected by the transparent electrode 9 into a detecting signal Vout. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電容量式スイッチ、それを用いた自動車用電装品、車内のインスツルメンツパネルに設けられ走行距離等を表示する車両用計器、及びルームランプ等の車内照明装置に関する。   The present invention relates to a capacitance type switch, an automobile electrical component using the same, an instrument for a vehicle provided on an instrument panel in a vehicle, and a vehicle lighting device such as a room lamp.

一般に、積算走行距離や走行距離を表示する車両用計器は、車両の走行速度を表示するスピードメータの透明保護カバーの内部に設置され、この透明保護カバーから突出した機械的なスイッチ部品を押すことで、表示された数字のリセットを行っていた。しかしながら、透明保護カバーから突出したこのスイッチ部品は、スピードメータを見ようとする操作者の視界を遮り、また、車内の美観を損なっていた。   Generally, a vehicle meter that displays the total travel distance and travel distance is installed inside a transparent protective cover of a speedometer that displays the traveling speed of the vehicle, and a mechanical switch component protruding from the transparent protective cover is pressed. And the displayed number was reset. However, this switch component protruding from the transparent protective cover obstructs the view of the operator who is looking at the speedometer, and also detracts from the beauty of the interior of the vehicle.

特許文献1には、積算走行距離と走行距離との表示切り替えや、表示された数字のリセットを機械的なスイッチ部品を用いず、電気的なスイッチ部品であるタッチスイッチによって構成した車両用計器が開示されている。このように、電気的なスイッチ部品を用いることで、操作者はスイッチ部品により視界が遮られずにスピードメータを確認することができ、車内のデザイン性を高めることができる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133826 discloses a vehicle meter configured by touch switches that are electrical switch parts, without using mechanical switch parts to switch the display between the accumulated travel distance and the travel distance and resetting the displayed numbers. It is disclosed. Thus, by using the electrical switch component, the operator can check the speedometer without the view being blocked by the switch component, and the design in the vehicle can be improved.

また、ルームランプなどの車内照明装置には、照明の点灯状態を制御する際、つまみ部分をスライドさせて操作するスライド式スイッチや、押部を押すことによって操作するプッシュ式スイッチが用いられてきた。しかしながら、このようなスイッチは美観を損ねる上、夜間走行中にスイッチを探すのに手間がかかってしまう。   In addition, in a vehicle lighting device such as a room lamp, a slide type switch that is operated by sliding a knob portion or a push type switch that is operated by pressing a push portion has been used to control the lighting state of the illumination. . However, such a switch is not only aesthetically pleasing, but also takes time to find a switch during night driving.

特許文献2には、このような手間を省けるよう、照明装置の周辺に補助スイッチとして感圧スイッチや圧力センサ等を配置し、スイッチ周辺を操作者の手などで押圧するとスイッチ部を照明する車内照明装置が開示されている。
特開平8−124455号公報、図1 特開2000−182784号公報
In Patent Document 2, a pressure-sensitive switch, a pressure sensor, or the like is arranged as an auxiliary switch around the lighting device so as to save such trouble, and the switch portion is illuminated when the switch is pressed by an operator's hand or the like. An illumination device is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 8-124455, FIG. JP 2000-182784 A

しかしながら、特許文献1に開示された車両用計器は、タッチスイッチが設置された透明保護カバーを押すことにより表示部の表示操作を行う押圧式タッチスイッチを用いているため、操作者がタッチスイッチを操作する度に透明保護カバーに応力が加わり透明保護カバーの劣化を招くという問題点がある。   However, the vehicular instrument disclosed in Patent Document 1 uses a push-type touch switch that performs a display operation of the display unit by pressing a transparent protective cover on which the touch switch is installed. There is a problem that stress is applied to the transparent protective cover every time it is operated, leading to deterioration of the transparent protective cover.

また、特許文献2に開示された車内照明装置では、照明の点灯制御を行うスイッチとしてスライド式スイッチやプッシュ式スイッチ等の機械式のスイッチが用いられているため、外部から容易に見えて美観を損ね、更に補助スイッチとして感圧スイッチや圧力センサが用いられているため、上記と同様の問題点を有する。   Further, in the in-vehicle lighting device disclosed in Patent Document 2, a mechanical switch such as a slide switch or a push switch is used as a switch for controlling lighting, so that it can be easily seen from the outside and has a beautiful appearance. Further, since pressure sensitive switches and pressure sensors are used as auxiliary switches, there are problems similar to those described above.

本発明は、この問題点に鑑みてなされたもので、透明保護カバーに応力を加えずに操作を行うことができ、スイッチ部が目立たない自動車用電装品を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this problem, and an object of the present invention is to provide an automotive electrical component that can be operated without applying stress to the transparent protective cover and in which the switch portion is not conspicuous.

本発明による静電容量式スイッチは、制御対象を覆う透光保護カバーに設けられた透明電極と、この透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力して前記制御手段を駆動する検出回路とを備えたことを特徴とする。   The capacitance type switch according to the present invention drives the control means by detecting a change of the transparent electrode provided on the transparent protective cover covering the object to be controlled, and a change in the grounding capacitance of the transparent electrode, and outputting a detection signal. And a detection circuit for performing the above operation.

また、本発明による自動車用電装部品は、透光保護カバーと、この透光保護カバーに設けられた透明電極、及びこの透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する検出回路を有する静電容量式スイッチと、前記透光保護カバーに覆われて前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて制御される制御手段とを備えたことを特徴とする。   In addition, an automotive electrical component according to the present invention includes a translucent protective cover, a transparent electrode provided on the translucent protective cover, and a detection circuit that detects a change in the grounding capacitance of the transparent electrode and outputs a detection signal. And a control unit that is covered with the light transmission protection cover and is controlled based on a detection signal from the capacitance switch.

また、本発明による車両用計器は、車両運行情報を表示する表示部と、前記表示部の前面に配置されて前記表示部を保護する透光保護カバーと、前記透光保護カバーの前記表示部と対応する位置に配置された透明電極を含み、前記透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する静電容量式スイッチと、前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて前記表示部の表示を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。   The vehicle instrument according to the present invention includes a display unit that displays vehicle operation information, a translucent protective cover that is disposed in front of the display unit to protect the display unit, and the display unit of the translucent protective cover. And a capacitive switch that detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode and outputs a detection signal, and a detection signal from the capacitance switch. And a control unit for controlling the display of the display unit.

また、本発明による車内照明装置は、照明用光源と、前記照明用光源を保護する透光保護カバーと、前記透光保護カバーの表面又は裏面に設けられた透明電極を含み、前記透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する静電容量式スイッチと、前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて前記照明用光源の点灯状態を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。   The interior lighting device according to the present invention includes an illumination light source, a translucent protective cover that protects the illumination light source, and a transparent electrode provided on a front surface or a back surface of the translucent protective cover. A capacitance type switch that detects a change in grounding capacitance and outputs a detection signal; and a control unit that controls a lighting state of the illumination light source based on the detection signal from the capacitance type switch. It is characterized by that.

本発明によれば、透明電極の対接地容量の変化を検知する静電容量式のスイッチを用い、これを透光保護カバーに設置することによって、透光保護カバーに押圧などの応力を加えることなく操作を行うことができる。また、スイッチ部が外部から見えず意匠性を向上させることができると共に、スイッチ部の小型化を実現することができる。   According to the present invention, by using a capacitance type switch that detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode and installing the switch on the translucent protective cover, stress such as pressing is applied to the translucent protective cover. Operation can be performed. Further, the design can be improved because the switch portion is not visible from the outside, and the switch portion can be downsized.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る車両用計器の正面図である。また、図2は、図1のA−A’断面図である。   FIG. 1 is a front view of the vehicle meter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1.

車両に設置されたインスツルメンツパネル1が有する透明保護パネル1aの内側には、車両の走行スピードを表示するスピードメータ2が設置されている。更に、このスピードメータ2には、数字、文字及び記号を用いて積算走行距離を表示する第1の表示部3aと走行距離を表示する第2の表示部3bとからなる表示部3を備えた車両用計器5が設置されている。   A speedometer 2 for displaying the traveling speed of the vehicle is installed inside the transparent protective panel 1a of the instruments panel 1 installed in the vehicle. Further, the speedometer 2 includes a display unit 3 including a first display unit 3a that displays the accumulated travel distance using numbers, characters, and symbols, and a second display unit 3b that displays the travel distance. A vehicle meter 5 is installed.

車両用計器5は、前述した表示部3と、表示部3に表示された数字等のリセット操作を行うインターフェースである操作部6と、表示部3の数字の表示制御を行う制御部8とからなる。   The vehicle meter 5 includes the display unit 3 described above, an operation unit 6 that is an interface for performing a reset operation of numbers and the like displayed on the display unit 3, and a control unit 8 that performs display control of numbers on the display unit 3. Become.

操作部6は、指等の被検知物体の近接を検知する透明電極9と、この透明電極9で検知された静電容量Cxを電圧などの検知信号Voutに変換する静電容量検出回路10を含む静電容量式スイッチ15(図3)によって構成されている。ここで、透明電極9及び静電容量検出回路10は、透明なFPC(フレキシブルプリント基板)11上に設置されている。また、透明電極9は、透明保護パネル1aの裏側に配置され、更に、透明電極9の裏側にFPC11の一部が配されている。   The operation unit 6 includes a transparent electrode 9 that detects the proximity of an object to be detected such as a finger, and a capacitance detection circuit 10 that converts the capacitance Cx detected by the transparent electrode 9 into a detection signal Vout such as a voltage. It is comprised by the electrostatic capacitance type switch 15 (FIG. 3) including. Here, the transparent electrode 9 and the capacitance detection circuit 10 are installed on a transparent FPC (flexible printed circuit board) 11. The transparent electrode 9 is disposed on the back side of the transparent protective panel 1 a, and a part of the FPC 11 is further disposed on the back side of the transparent electrode 9.

図3は、同装置の電気的構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the apparatus.

透明保護パネル1aの裏側に設置された透明電極9は、指などの被検知物体が透明保護パネル1aに近接するに従い増加する静電容量Cxを検知して静電容量検出回路10に出力する。静電容量検出回路10は、透明電極9で検知された静電容量Cxを入力して検知信号Voutに変換しコンパレータ13に出力する。コンパレータ13は、一方に静電容量検出回路10から検知信号Voutを入力し、他方に判定電圧14を入力して検知信号Voutが判定電圧14を超えると出力信号を反転し、制御部8に信号を出力する。制御部8は、コンパレータからの出力と、図示しない外部回路から走行距離及び積算走行距離などの数値データとを入力し、これに応じて表示部3に表示された数字等のリセットや更新を行う。   The transparent electrode 9 installed on the back side of the transparent protective panel 1a detects a capacitance Cx that increases as a detected object such as a finger approaches the transparent protective panel 1a, and outputs it to the capacitance detection circuit 10. The capacitance detection circuit 10 receives the capacitance Cx detected by the transparent electrode 9, converts it into a detection signal Vout, and outputs it to the comparator 13. The comparator 13 receives the detection signal Vout from the capacitance detection circuit 10 on one side, receives the determination voltage 14 on the other side, inverts the output signal when the detection signal Vout exceeds the determination voltage 14, and outputs a signal to the control unit 8. Is output. The control unit 8 receives an output from the comparator and numerical data such as a travel distance and an accumulated travel distance from an external circuit (not shown), and resets or updates the numbers displayed on the display unit 3 in response thereto. .

図4は、静電容量Cxに応じてデューティー比が変化することを利用した静電容量検出回路10の一例を示す回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of the capacitance detection circuit 10 that utilizes the fact that the duty ratio changes according to the capacitance Cx.

この静電容量検出回路10は、一定周期のトリガ信号TGを出力するトリガ信号発生回路21と、入力端に接続された静電容量の大きさによってデューティー比が変化するパルス信号Pを出力するタイマー回路22を備えて構成されている。タイマー回路22は、例えば、2つのコンパレータ23、24と、これらコンパレータ23、24の出力がそれぞれリセット端子R及びセット端子Sに入力されるRSフリップフロップ回路(以下、「RS−FF」と呼ぶ)25と、このRS−FF25の出力DISをLPF26に出力するバッファ27と、RS−FF25の出力DISでオンオフ制御されるトランジスタ28とを備えて構成される。 This electrostatic capacitance detection circuit 10 outputs a trigger signal generating circuit 21 for outputting a trigger signal TG with a constant period, a pulse signal P o which the duty ratio varies depending on the size of the connected to the input terminal capacitance A timer circuit 22 is provided. The timer circuit 22 includes, for example, two comparators 23 and 24 and an RS flip-flop circuit (hereinafter referred to as “RS-FF”) in which outputs of the comparators 23 and 24 are input to the reset terminal R and the set terminal S, respectively. 25, a buffer 27 that outputs the output DIS of the RS-FF 25 to the LPF 26, and a transistor 28 that is ON / OFF controlled by the output DIS of the RS-FF 25.

コンパレータ23は、トリガ信号発生回路21から出力されるトリガ信号TGを、抵抗R1、R2、R3によって分割された所定のしきい値Vth2と比較して、トリガ信号TGに同期したセットパルスを出力する。このセットパルスは、RS−FF25のQ出力をセットする。このQ出力は、ディスチャージ信号DISとしてトランジスタ28をオフ状態にし、静電容量Cx及び入力端aと電源VDDとの間に接続された抵抗R4とによって決定される速度で、透明電極9と図示しない接地電極との間を充電する。これにより、入力信号Vinが、抵抗R1、R2、R3で決まるしきい値Vth1を超えたら、コンパレータ23の出力が反転してRS−FF25の出力を反転させる。この結果、トランジスタ28がオン状態となって透明電極9に蓄積された電荷がトランジスタ28を介して放電される。従って、このタイマー回路22は、静電容量Cxに基づくデューティー比で発振するパルス信号Pを出力する。LPF26は、このパルス信号Pの出力を平滑化することにより直流の検知信号Voutを出力する。 The comparator 23 compares the trigger signal TG output from the trigger signal generation circuit 21 with a predetermined threshold value Vth2 divided by the resistors R1, R2, and R3, and outputs a set pulse synchronized with the trigger signal TG. . This set pulse sets the Q output of the RS-FF 25. This Q output turns off the transistor 28 as the discharge signal DIS, and at a speed determined by the capacitance Cx and the resistor R4 connected between the input terminal a and the power supply VDD, the transparent electrode 9 and the unillustrated Charge between the ground electrode. Thereby, when the input signal Vin exceeds the threshold value Vth1 determined by the resistors R1, R2, and R3, the output of the comparator 23 is inverted and the output of the RS-FF 25 is inverted. As a result, the transistor 28 is turned on, and the charge accumulated in the transparent electrode 9 is discharged through the transistor 28. Therefore, the timer circuit 22 outputs a pulse signal P o which oscillates at a duty ratio based on the electrostatic capacitance Cx. LPF26 outputs the detection signal Vout DC by smoothing the output of the pulse signal P o.

また、静電容量Cxに応じてデューティー比が変化する静電容量検出回路の他の例としては、静電容量Cxを用いて発振回路を構成し、その周波数から静電容量Cxを検出する発振回路型の静電容量検出回路や、静電容量Cxを既知電圧で充電し、その充電電荷を既知容量のコンデンサに転送してその電圧から静電容量Cxを検出する電荷転送型の静電容量検出回路等を用いることもできる。   As another example of the capacitance detection circuit whose duty ratio changes according to the capacitance Cx, an oscillation circuit is configured using the capacitance Cx and the capacitance Cx is detected from the frequency. A circuit-type capacitance detection circuit or a charge transfer type capacitance that charges the capacitance Cx with a known voltage, transfers the charged charge to a capacitor with a known capacitance, and detects the capacitance Cx from the voltage. A detection circuit or the like can also be used.

このように構成された車両用計器の動作について説明する。操作者が、表示部3の数字をリセットしようと指等を車両用計器に近づけると、透明電極9の対接地静電容量Cxが増す。静電容量検出回路10は、この静電容量Cxを直流の検知信号Voutに変換する。コンパレータ13は、検知信号Voutと判定電圧14とを入力して比較し、検知信号Voutが判定電圧14を超えると判定結果を制御部8に出力する。制御部8は、この判定結果に基づいて表示部3の数字の制御を行い、リセットなどの表示操作を実行する。   The operation of the vehicle instrument configured as described above will be described. When the operator brings a finger or the like close to the vehicle meter in order to reset the number on the display unit 3, the electrostatic capacitance Cx of the transparent electrode 9 increases. The capacitance detection circuit 10 converts the capacitance Cx into a DC detection signal Vout. The comparator 13 receives and compares the detection signal Vout and the determination voltage 14, and outputs a determination result to the control unit 8 when the detection signal Vout exceeds the determination voltage 14. The control unit 8 controls the numbers on the display unit 3 based on the determination result, and executes a display operation such as reset.

このように構成された車両用計器の効果について説明する。操作者が表示部3に表示された数字などのリセットを行うときは、裏側に透明電極9が設置された透明保護パネル1aに指を近づけるだけでよいため、表示部3の操作は透明保護パネル1aに応力を加えずにスイッチ操作することができる。また、操作者の近接を検知する操作部の検知手段は、透明電極9であるため、外部からスイッチ部が見えず、スライド式スイッチやプッシュ式スイッチ等の機械式スイッチ比べ意匠性に優れる。   The effect of the vehicular instrument configured as described above will be described. When the operator resets the numbers displayed on the display unit 3, the operator only needs to bring his finger close to the transparent protective panel 1a having the transparent electrode 9 on the back side. The switch can be operated without applying stress to 1a. Further, since the detection means of the operation unit that detects the proximity of the operator is the transparent electrode 9, the switch unit cannot be seen from the outside, and the design is superior to mechanical switches such as a slide type switch and a push type switch.

図5及び図6は、第1の実施形態において、透明電極の設置位置を変更した変形例を示す断面図である。前記第1の実施形態において、透明電極9は、透明保護パネル1aの裏側に設けられ、更に、透明電極9の裏側にFPC11の一部が接続されている。つまり、第1の実施形態では、インスツルメンツパネル1の手前側から、透明保護パネル1a、透明電極9、FPC11の順に配されているが、図5のように、透明保護パネル1aの表側に透明電極9Aを貼り付け、更に、透明電極9Aの表側にFPC11Aを貼り付けるようにして車両用計器5Aの操作部6Aを構成してもよい。つまり、インスツルメンツパネル1Aの手前側から、FPC11A、透明電極9A、透明保護パネル1aの順に配してもよい。また、図6に示すように、透明電極9Bを透明保護パネル1aの裏側に貼着し、透明電極9Bの一端をFPC11Bに接続するようにして車両用計器5Bの操作部6Bを構成してもよい。   5 and 6 are cross-sectional views showing modifications in which the installation position of the transparent electrode is changed in the first embodiment. In the first embodiment, the transparent electrode 9 is provided on the back side of the transparent protective panel 1a, and a part of the FPC 11 is connected to the back side of the transparent electrode 9. That is, in the first embodiment, the transparent protective panel 1a, the transparent electrode 9, and the FPC 11 are arranged in this order from the front side of the instruments panel 1, but as shown in FIG. 5, the transparent electrode is provided on the front side of the transparent protective panel 1a. The operation unit 6A of the vehicle instrument 5A may be configured by attaching 9A and further attaching the FPC 11A to the front side of the transparent electrode 9A. That is, the FPC 11A, the transparent electrode 9A, and the transparent protective panel 1a may be arranged in this order from the front side of the instruments panel 1A. Moreover, as shown in FIG. 6, even if the transparent electrode 9B is stuck on the back side of the transparent protective panel 1a and one end of the transparent electrode 9B is connected to the FPC 11B, the operation unit 6B of the vehicle instrument 5B is configured. Good.

本実施形態において、透明電極は、錫ドープ酸化インジウム(ITO)や導電性ポリマーによって構成することが可能であり、導電性ポリマーとしては、例えばPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォニック酸)や、PEDOT/TsO(ポリエチレンジオキシチオフェン/トルエンスルフォネート)を用いて本発明を実施することができる。   In the present embodiment, the transparent electrode can be composed of tin-doped indium oxide (ITO) or a conductive polymer. Examples of the conductive polymer include PEDOT / PSS (polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid). Alternatively, the present invention can be carried out using PEDOT / TsO (polyethylenedioxythiophene / toluenesulfonate).

本実施形態において、表示部3に表示された数字は、積算走行距離及び走行距離であるが、リアルタイム燃費、積算燃費などを表示するように構成したり、各表示内容を操作部6によって操作し切り替えるよう構成しても本発明を実施することができる。   In the present embodiment, the numbers displayed on the display unit 3 are the accumulated travel distance and the travel distance, but may be configured to display real-time fuel consumption, accumulated fuel consumption, or the like, and each display content is operated by the operation unit 6. The present invention can be implemented even if it is configured to be switched.

本実施形態において、静電容量式スイッチ15は、判定電圧14が1つ設定されているが、複数の判定電圧を設定することで、静電容量式スイッチに複数の動作領域を設定し、その動作領域に応じて、表示部3の数字等の切り替えやリセットを行うことでも本発明を実施することができる。   In the present embodiment, the capacitance type switch 15 has one determination voltage 14 set. However, by setting a plurality of determination voltages, a plurality of operation regions are set in the capacitance type switch. The present invention can also be implemented by switching or resetting the numbers or the like of the display unit 3 according to the operation area.

図7は、本発明の第2の実施形態に係る車内照明装置の構成を示す断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the interior lighting device according to the second embodiment of the present invention.

この第2の実施形態は、第1の実施形態の車両用計器に用いた静電容量式スイッチの構成を、そのままルームランプなどの車内照明装置に応用したものである。車内照明装置30は、次のように構成されている。天井40に取り付けられたフレーム39と、光を透過する透光カバー34によって形成される空間の内側には、LED31と、このLED31の点灯制御を行うLED制御装置32とがプリント基板38に搭載され、固定具33を介して配されている。また、透光カバー34の内側面には、透明電極35が設けられている。この透明電極35の一端35aは、図示しない異方性導電膜によってFPC36に接続され、更に、FPC36は、プリント基板38に搭載された静電容量検出回路10に接続されている。ここで、FPC36は、リジット基板(RPC)でもよく、また、異方性導電膜は、コネクタでもよい。静電容量検出回路10は、複数のLED31の点灯制御を行うLED制御装置32と電気的に接続されている。   In the second embodiment, the configuration of the capacitive switch used in the vehicle instrument of the first embodiment is applied to an interior lighting device such as a room lamp as it is. The vehicle interior lighting device 30 is configured as follows. An LED 31 and an LED control device 32 for controlling the lighting of the LED 31 are mounted on a printed circuit board 38 inside a space formed by a frame 39 attached to the ceiling 40 and a translucent cover 34 that transmits light. , And are arranged via a fixture 33. A transparent electrode 35 is provided on the inner side surface of the translucent cover 34. One end 35 a of the transparent electrode 35 is connected to the FPC 36 by an anisotropic conductive film (not shown), and the FPC 36 is further connected to the capacitance detection circuit 10 mounted on the printed board 38. Here, the FPC 36 may be a rigid substrate (RPC), and the anisotropic conductive film may be a connector. The capacitance detection circuit 10 is electrically connected to an LED control device 32 that performs lighting control of the plurality of LEDs 31.

図8は、同車内照明装置30の電気的構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle interior lighting device 30.

透光カバー34の内表面に貼着された透明電極35の対接地静電容量Cxは、指などの被検知物体が近接するに従い増加する。静電容量検出回路10は、この静電容量Cxを直流の検知信号Voutに変換しコンパレータ42に出力する。コンパレータ42は、一方に静電容量検出回路10から検知信号Voutを入力し、他方に判定電圧41を入力し、検知信号Voutが判定電圧41を超えると出力信号を反転させLED制御装置32に判定結果を出力する。LED制御装置32は、この判定結果に基づいて、複数のLED31の点灯状態を制御する。   The grounding capacitance Cx of the transparent electrode 35 attached to the inner surface of the translucent cover 34 increases as the detected object such as a finger approaches. The capacitance detection circuit 10 converts the capacitance Cx into a DC detection signal Vout and outputs it to the comparator 42. The comparator 42 receives the detection signal Vout from the capacitance detection circuit 10 on one side and the determination voltage 41 on the other side. When the detection signal Vout exceeds the determination voltage 41, the output signal is inverted and the LED control device 32 determines. Output the result. The LED control device 32 controls the lighting state of the plurality of LEDs 31 based on the determination result.

このように構成された車内照明装置の動作について説明する。   The operation of the interior lighting device configured as described above will be described.

操作者が、車内の照明のON/OFFや照明輝度を調整しようと車内照明装置に手を近づけると、透明電極35の対接地容量が増す。静電容量検出回路10は、この静電容量Cxに応じた直流の検知信号Voutを出力する。コンパレータ40は、検知信号Voutと判定電圧41とを入力して比較し、検知信号Voutが判定電圧41を超えると判定結果をLED制御装置32に出力する。LED制御装置32は、この判定結果に基づいて、複数のLED31のON/OFFや輝度調整を実行する。   When the operator brings his / her hand close to the in-vehicle illumination device in order to adjust the on / off of the in-vehicle illumination or the illumination brightness, the grounding capacity of the transparent electrode 35 increases. The capacitance detection circuit 10 outputs a DC detection signal Vout corresponding to the capacitance Cx. The comparator 40 receives and compares the detection signal Vout and the determination voltage 41, and outputs a determination result to the LED control device 32 when the detection signal Vout exceeds the determination voltage 41. The LED control device 32 executes ON / OFF and brightness adjustment of the plurality of LEDs 31 based on the determination result.

このように車内照明装置のスイッチ部において、透明電極を検出手段として用いることで、外部から操作部が見えにくくなり意匠性を向上させることができる。また、透明電極35は、スライド式スイッチやプッシュ式スイッチ等の機械式スイッチでないため、スイッチ部に応力を加えることなく車内照明のスイッチ操作を行うことができる。   Thus, by using a transparent electrode as a detection means in the switch part of the interior lighting device, it is difficult to see the operation part from the outside, and the design can be improved. Further, since the transparent electrode 35 is not a mechanical switch such as a slide type switch or a push type switch, it is possible to switch the interior lighting without applying stress to the switch portion.

図9は、第2の実施形態に係る車内照明装置の変形例を示す断面図である。この車内照明装置30Aは、透光カバー34の内部にLED31の光を拡散する拡散板37を配置し、この拡散板37の裏側に透明電極35Aを設けて構成されている。このように、指等の近接を検知できる位置であれば、透明電極はいずれにも配することができる。この実施例によれば、使用するLED31の数を少なくすることができる。また、プリント基板38Aを小型化させることができる。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the interior lighting device according to the second embodiment. The interior lighting device 30 </ b> A is configured by disposing a diffusion plate 37 that diffuses the light of the LED 31 inside the translucent cover 34 and providing a transparent electrode 35 </ b> A on the back side of the diffusion plate 37. In this way, the transparent electrode can be disposed anywhere as long as it can detect the proximity of a finger or the like. According to this embodiment, the number of LEDs 31 to be used can be reduced. Further, the printed board 38A can be reduced in size.

図10及び図11は、第2の実施形態において、透明電極の設置位置を変更した例を示す断面図である。前記の第2の実施形態において、透明電極35は、透光カバー34の内側面に貼着され、その一部35aがFPC36に接続されていたが、図10に示すように、透光カバー34とFPC36との間に透明電極35を挟みこむように設置してもよい。また、図11に示すように、透光カバー34の表側面に透明電極35を貼り付け、更に、透明電極35の表側にFPC36を貼り付けてもよい。これと同様に、拡散板の表面や裏面に、透明電極35やFPC36を任意の順序で配することも可能である。   10 and 11 are cross-sectional views showing an example in which the installation position of the transparent electrode is changed in the second embodiment. In the second embodiment, the transparent electrode 35 is attached to the inner side surface of the translucent cover 34, and a part 35a of the transparent electrode 35 is connected to the FPC 36. However, as shown in FIG. The transparent electrode 35 may be sandwiched between the FPC 36 and the FPC 36. Further, as shown in FIG. 11, the transparent electrode 35 may be attached to the front side surface of the translucent cover 34, and the FPC 36 may be further attached to the front side of the transparent electrode 35. Similarly, the transparent electrode 35 and the FPC 36 can be arranged in any order on the front and back surfaces of the diffusion plate.

第2の実施形態では、照明の点灯状態は、操作者の操作によって行われるマニュアルモードのみであったが、マニュアルモードに加え、車両のドアの開閉に従って車内照明の点灯状態を制御するドアモードを付加することもできる。このように動作モードを2つ備える場合には、第2の実施形態において、静電容量式スイッチを2つ設置し、この2つの静電容量式スイッチの出力の割合等から操作者の手の位置を判別し、動作モードをドアモードかマニュアルモードであるかを判断すればよい。また、透明電極を含む静電容量式スイッチは2つに限定されるものではなく、静電容量式スイッチを任意の数だけ設けて動作モードを複数設定することもできる。   In the second embodiment, the lighting state of the lighting is only the manual mode performed by the operation of the operator. However, in addition to the manual mode, a door mode that controls the lighting state of the interior lighting according to opening and closing of the vehicle door is provided. It can also be added. When two operation modes are provided in this way, in the second embodiment, two capacitance switches are installed, and the operator's hand is determined from the ratio of the outputs of the two capacitance switches. It is only necessary to determine the position and determine whether the operation mode is the door mode or the manual mode. Further, the number of capacitive switches including transparent electrodes is not limited to two, and an arbitrary number of capacitive switches can be provided to set a plurality of operation modes.

また、静電容量式スイッチの数を増やさずに、マニュアルモードとドアモードの切替えを行うこともできる。この場合、第2の実施形態において、透明電極で検知される静電容量Cxの増加パターンをモニターし、静電容量Cxがあるしきい値以上である時間が設定時間t以上続いた場合はドアモードとし、設定時間t未満であればマニュアルモードとして構成することもできる。また、逆に、透明電極で検知される静電容量Cxの増加パターンをモニターし、静電容量Cxがあるしきい値以上である時間が、設定時間t以上続いた場合はマニュアルモードとし、設定時間t未満であればドアモードとして構成することもできる。   In addition, switching between the manual mode and the door mode can be performed without increasing the number of capacitance switches. In this case, in the second embodiment, the increase pattern of the capacitance Cx detected by the transparent electrode is monitored, and the door when the capacitance Cx exceeds a certain threshold value continues for a set time t or longer. The mode can be set to the manual mode as long as it is less than the set time t. Conversely, the increase pattern of the capacitance Cx detected by the transparent electrode is monitored, and if the time during which the capacitance Cx is greater than or equal to a threshold value continues for a set time t or longer, the manual mode is set. If it is less than time t, it can also be configured as a door mode.

更に、マニュアルモードとドアモードの切替えを行う他の実施例としては、第2の実施形態において、透明電極で検知される静電容量Cxの増加パターンをモニターし、静電容量Cxがあるしきい値以上である回数が2回(又は、複数回)連続すれば、マニュアルモードとドアモードの切替えを行い、静電容量Cxがあるしきい値以上である回数が1回であれば照明をON/OFFするように構成することもできる。   Furthermore, as another example of switching between the manual mode and the door mode, in the second embodiment, an increase pattern of the capacitance Cx detected by the transparent electrode is monitored, and the threshold value of the capacitance Cx exists. If the number of times greater than or equal to the value continues twice (or multiple times), the manual mode and the door mode are switched, and if the number of times the capacitance Cx is greater than or equal to a threshold value is one, the illumination is turned on. / OFF can also be configured.

図12(a)は、本発明の第2の実施形態に係る車内照明装置にスマートキーシステムを対応させた応用例を示す断面図である。また、図12(b)は、同車内照明装置の一部を下方から見た図である。スマートキーシステムとは、定期的に車載アンテナが送信する呼びかけ信号に、スマートキーと呼ばれる携帯機器が応答することによって通信を行うシステムである。   FIG. 12A is a cross-sectional view showing an application example in which a smart key system is associated with the interior lighting device according to the second embodiment of the present invention. Moreover, FIG.12 (b) is the figure which looked at a part of the vehicle interior lighting device from the lower part. The smart key system is a system that performs communication when a portable device called a smart key responds to a call signal periodically transmitted by an in-vehicle antenna.

この車内照明装置30Bの構成は、第2の実施形態の透光カバー34Aに、文字等が形成されたインジケータ43が付加されている。また、透光カバー34A内側のインジケータ43と対向する位置には、インジケータ用LED44が設けられており、このインジケータ用LED44は、他のLED31と同様にLED制御装置32に接続されている。また、このLED制御装置32には、スマートキーシステムに対応させるため、スマートキーが車両に近接したときに図示しない外部回路からスマートキー認識信号が入力される。なお、この応用例では、前記の変形例と同様に、静電容量式スイッチを2つ備える等の構成とすることによりマニュアルモードとドアモードの切替えが可能である。   In the configuration of the interior lighting device 30B, an indicator 43 in which characters and the like are formed is added to the translucent cover 34A of the second embodiment. Further, an indicator LED 44 is provided at a position facing the indicator 43 inside the translucent cover 34 </ b> A, and this indicator LED 44 is connected to the LED control device 32 in the same manner as the other LEDs 31. The LED control device 32 receives a smart key recognition signal from an external circuit (not shown) when the smart key is close to the vehicle so as to correspond to the smart key system. In this application example, switching between the manual mode and the door mode is possible by adopting a configuration in which two capacitance switches are provided, as in the above-described modification.

このように構成された車内照明装置は、例えば以下の状態のときに、LED制御装置32がインジケータ用LED44を点灯させてインジケータ43を点灯表示させる。
(a)ドアモード設定中に、スマートキー認識信号がONになったとき。
(b)ドアモード設定中に、スマートキー認識信号がONであり、かつエンジンがかかってないとき。
(c)ドアモード設定中に、スマートキー認識信号がONであるか、若しくはエンジンがかかっているとき。
In the interior lighting device configured as described above, the LED control device 32 turns on the indicator LED 44 and turns on the indicator 43 in the following state, for example.
(A) When the smart key recognition signal is turned ON during the door mode setting.
(B) When the smart key recognition signal is ON and the engine is not running during the door mode setting.
(C) When the smart key recognition signal is ON or the engine is running during the door mode setting.

このように、車内照明装置をスマートキーシステムに対応させ、文字等が表示されたインジケータを設置することで、操作者は視覚から操作状態を瞬時に知ることができ、車内照明装置の操作性を向上させることができる。   In this way, by making the interior lighting device compatible with the smart key system and installing the indicator displaying characters etc., the operator can instantly know the operating state visually, and the operability of the interior lighting device can be improved. Can be improved.

また、透明電極は、錫ドープ酸化インジウム(ITO)や導電性ポリマー(PEDOT/PSS=ethylenedioxythiphene/polystyrenesulphonic acid)等を、PET又はPEN等の透明絶縁材料に形成するか、或いは直接アクリル等の透光カバー上に形成して構成してもよい。   The transparent electrode is formed by forming tin-doped indium oxide (ITO) or conductive polymer (PEDOT / PSS = ethylenedioxythiphene / polystyrenesulphonic acid) on a transparent insulating material such as PET or PEN, or directly transmitting light such as acrylic. It may be formed on the cover.

また、透光カバーや導光板は、透明導電ポリマー(PEDOT/PSS)を用いることができる。ここで、透明導電ポリマーは、紫外線を吸収すると表面抵抗値が上昇して劣化するため、透明導電ポリマーを透光カバーや拡散板として用いるときは、透明導電ポリマーにUVカットフィルムを貼付したり、UVカット剤を塗布するなどのUVカット加工を施せばよい。   Moreover, a transparent conductive polymer (PEDOT / PSS) can be used for a translucent cover and a light-guide plate. Here, since the transparent conductive polymer absorbs ultraviolet rays and the surface resistance value increases and deteriorates, when the transparent conductive polymer is used as a translucent cover or a diffusion plate, a UV cut film is attached to the transparent conductive polymer, What is necessary is just to give UV cut processing, such as apply | coating a UV cut agent.

また、照明装置の光源であるLEDの代わりとして、電球、蛍光灯、ELなど調光可能ないかなる発光装置でも用いることができる。   In addition, any light-emitting device capable of dimming, such as a light bulb, a fluorescent lamp, or an EL, can be used in place of the LED that is the light source of the lighting device.

本発明の第1の実施形態に係る車両用計器の正面図である。It is a front view of the meter for vehicles concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1のA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 同車両用計器の電気的構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the instrument for vehicles. 同車両用計器の静電容量回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the electrostatic capacitance circuit of the instrument for vehicles. 第1の実施形態において透明電極の設置位置を変更した変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification which changed the installation position of the transparent electrode in 1st Embodiment. 第1の実施形態において透明電極の設置位置を変更した変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification which changed the installation position of the transparent electrode in 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る車内照明装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the vehicle interior illuminating device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同車内照明装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the same vehicle interior lighting device. 第2の実施形態に係る車内照明装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the vehicle interior illuminating device which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態において透明電極の設置位置を変更した例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which changed the installation position of the transparent electrode in 2nd Embodiment. 第2の実施形態において透明電極の設置位置を変更した例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which changed the installation position of the transparent electrode in 2nd Embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る車内照明装置の応用例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the application example of the vehicle interior illuminating device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…インスツルメンツパネル、2…スピードメータ、3,4…表示部、5…車両用計器、6…操作部、8…制御部、9,35…透明電極、10…静電容量検出回路、11,36…FPC、13,23,24、14,41…判定電圧、15…静電容量式スイッチ、22…タイマー回路、25…RS−FF、26…LPF、27…バッファ、28…トランジスタ、30…車内照明装置、32…LED、33…固定具、34…透光カバー、40…天井、42…コンパレータ、43…インジケータ、44…インジケータ用LED。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Instruments panel, 2 ... Speedometer, 3, 4 ... Display part, 5 ... Instrument for vehicles, 6 ... Operation part, 8 ... Control part, 9, 35 ... Transparent electrode, 10 ... Capacitance detection circuit, 11, 36 ... FPC, 13, 23, 24, 14, 41 ... judgment voltage, 15 ... capacitance switch, 22 ... timer circuit, 25 ... RS-FF, 26 ... LPF, 27 ... buffer, 28 ... transistor, 30 ... Car interior lighting device, 32... LED, 33 .. fixture, 34 .. translucent cover, 40 .. ceiling, 42 .. comparator, 43 .. indicator, 44.

Claims (12)

制御対象を覆う透光保護カバーに設けられ透明電極と、
この透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力して前記制御対象を駆動する検出回路と
を備えたことを特徴とする静電容量式スイッチ。
A transparent electrode provided on a translucent protective cover covering the controlled object;
A capacitance type switch comprising: a detection circuit that detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode and outputs a detection signal to drive the control target.
透光保護カバーと、
この透光保護カバーに設けられ透明電極、及びこの透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する検出回路を有する静電容量式スイッチと、
前記透光保護カバーに覆われて前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて制御される制御対象と
を備えたことを特徴とする自動車用電装品。
A translucent protective cover;
A capacitive switch having a transparent electrode provided on the translucent protective cover, and a detection circuit for detecting a change in the capacitance to ground of the transparent electrode and outputting a detection signal;
An automotive electrical component comprising: a control target that is covered with the light-transmitting protective cover and is controlled based on a detection signal from the capacitive switch.
車両運行情報を表示する表示部と、
前記表示部の前面に配置されて前記表示部を保護する透光保護カバーと、
前記透光保護カバーの前記表示部と対応する位置に配置された透明電極を含み、前記透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する静電容量式スイッチと、
前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて前記表示部の表示を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする車両用計器。
A display unit for displaying vehicle operation information;
A translucent protective cover disposed on the front surface of the display unit to protect the display unit;
A capacitive switch that includes a transparent electrode disposed at a position corresponding to the display unit of the translucent protective cover, detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode, and outputs a detection signal;
And a control unit that controls display of the display unit based on a detection signal from the capacitance type switch.
前記表示部に表示される車両運行情報は、走行距離、積算走行距離、リアルタイム燃費、積算燃費の少なくとも1つであることを特徴とする請求項3記載の車両用計器。   4. The vehicle meter according to claim 3, wherein the vehicle operation information displayed on the display unit is at least one of a travel distance, an integrated travel distance, a real time fuel efficiency, and an integrated fuel efficiency. 前記透明電極は、可撓性透明フィルムの上に設けられ、前記透明保護カバーの裏面に前記透明保護カバーと前記可撓性透明フィルムの間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項3又は4項記載の車両用計器。   The transparent electrode is provided on a flexible transparent film, and is disposed on the back surface of the transparent protective cover so as to be sandwiched between the transparent protective cover and the flexible transparent film. The vehicle instrument according to claim 3 or 4. 前記透明電極は、可撓性透明フィルムの上に設けられ、前記透明保護カバーの前面に前記透明保護カバーと前記可撓性透明フィルムの間に挟まれるように配置されていることを特徴とする請求項3又は4記載の車両用計器。   The transparent electrode is provided on a flexible transparent film, and is disposed on a front surface of the transparent protective cover so as to be sandwiched between the transparent protective cover and the flexible transparent film. The vehicle instrument according to claim 3 or 4. 前記透明電極は、前記透明保護カバーの裏面上に配置されていることを特徴とする請求項3又は4記載の車両用計器。   The vehicle instrument according to claim 3 or 4, wherein the transparent electrode is disposed on a back surface of the transparent protective cover. 前記静電容量スイッチは、少なくとも1つの動作領域を備え、前記動作領域に応じて、前記表示部の車両運行情報のリセット及び切り替えを行うことを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項記載の車両用計器。   The said capacitance switch is provided with at least 1 operation area | region, The vehicle operation information of the said display part is reset and switched according to the said operation area | region, The any one of Claims 3-7 characterized by the above-mentioned. The vehicle instrument as described. 照明用光源と、
前記照明用光源を保護する透光保護カバーと、
前記透光保護カバーの表面又は裏面に設けられた透明電極を含み、前記透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する静電容量式スイッチと、
前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて前記照明用光源の点灯状態を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする車内照明装置。
A light source for illumination;
A translucent protective cover for protecting the illumination light source;
A capacitive switch that includes a transparent electrode provided on the front surface or the back surface of the translucent protective cover, detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode, and outputs a detection signal;
An interior lighting device comprising: a control unit that controls a lighting state of the illumination light source based on a detection signal from the capacitance type switch.
照明用光源と、
前記照明用光源の光を拡散する拡散板と、
前記拡散板の表面又は裏面に設けられた透明電極を含み、前記透明電極の対接地容量の変化を検出して検出信号を出力する静電容量式スイッチと、
前記静電容量式スイッチからの検出信号に基づいて前記照明用光源の点灯状態を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする車内照明装置。
A light source for illumination;
A diffusion plate for diffusing light from the illumination light source;
A capacitance type switch that includes a transparent electrode provided on the front surface or the back surface of the diffusion plate, detects a change in the capacitance to ground of the transparent electrode, and outputs a detection signal;
An interior lighting device comprising: a control unit that controls a lighting state of the illumination light source based on a detection signal from the capacitance type switch.
前記静電容量式スイッチを2つ以上備え、各静電容量式スイッチからの前記検出信号に応じて複数の動作領域を備えたことを特徴とする請求項9又は10記載の車内照明装置。   The in-vehicle illumination device according to claim 9 or 10, further comprising two or more capacitance switches and a plurality of operation areas according to the detection signals from the capacitance switches. 前記制御部は、前記動作領域に従って、操作者の操作により前記照明用光源の点灯制御を行うマニュアルモードと、車両のドアの開閉状態により前記照明用光源の点灯状態を制御するドアモードとを切り替えることを特徴とする請求項9又は10記載の車内照明装置。   The control unit switches between a manual mode for controlling lighting of the illumination light source by an operator's operation and a door mode for controlling the lighting state of the illumination light source according to an open / closed state of a vehicle door according to the operation region. The in-vehicle illumination device according to claim 9 or 10.
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