JP2007317393A - スイッチ装置及びそれを用いたステアリングスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搭載するスイッチの数が多くなっても大型化することなくかつ低コスト化が可能なスイッチ装置及びそのスイッチ装置を用いたステアリングスイッチ装置の提供。
【解決手段】スイッチ操作のために手指で触れる領域２４ｂ〜２７ｂを有する操作板１２と、操作板１２の背面において、領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれに対応するように静電容量式のタッチスイッチ２４ａ〜２７ａを設けた配線フィルム１３と、操作面が押圧されたとき操作板１２の一端部が揺動するように、操作板１２を保持するホルダ２９を回動自在に支持する支持部２９ａ，２９ｂ及び保持部２ｃと、操作板１２の押圧に伴って揺動されたホルダ２９に当接して応答動作し、手指で触れられた操作面に対応するタッチスイッチの入力を確定する押圧信号を出力する押釦スイッチ３０とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載機器の種々の操作に関する指令を入力可能なスイッチ装置及びそれを用いたステアリングスイッチ装置に関する。

ステアリングスイッチ装置としては、特許文献１に示された従来技術がある。この従来技術によるステアリングスイッチ装置は、車内に装備された各種電子機器を制御するため、ステアリングホイールを握ったままの手で押圧操作ができるように、パッド部の縁部に沿うように複数のスイッチが並べて配置されている。
２００５−１３８７８７公報

ところで最近、多くのスイッチを搭載するステアリングスイッチ装置が要求されてきており、ステアリングスイッチ装置が大型化するとともにコストが高くなるという問題が生じてきた。

本発明は前述の実状を考慮してなされたものであり、その目的は、搭載するスイッチの数が多くなっても大型化することなくかつ低コスト化が可能なスイッチ装置及びそのスイッチ装置を用いたステアリングスイッチ装置を提供することにある。

本発明は、前述の目的を達成するために、スイッチ操作のために手指で触れられる複数の操作面を有する操作板と、該操作板の背面において前記複数の操作面のそれぞれに対応するように設けられ、前記操作面が手指で触れられたことを感知して接触信号を出力する複数の静電容量式のタッチスイッチを有する配線体と、前記操作面が押圧されたときに前記操作板の一端部が揺動するように、前記操作板の他端部側において該操作板、又は、該操作板を保持するホルダを回動自在に支持する揺動支持機構と、前記操作板の押圧に伴って揺動した前記操作板又は前記ホルダに当接して応答動作し、前記手指で触れられた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する押圧信号を出力する押圧スイッチとを備えたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、複数の静電容量式のタッチスイッチを備えたひとつの配線体とひとつの押圧スイッチとでスイッチ装置を構成できるので、スイッチの数が多くなったとしても大型化することなくかつ低コスト化が可能なスイッチ装置を実現できる。また、スイッチ構造が簡単なので、設置スペースの確保が容易になって設計の自由度を高めることができる。

また、本発明は、前記操作板上に前記複数の操作面のそれぞれを仕切る溝部又は突部を設けるとともに、それら溝部又は突部間の前記複数の操作面のそれぞれを識別するための凹部又は凸部を設ける構成とするのが望ましい。

このように構成した本発明では、複数の操作面のうちのどの操作面上を手指で触れているかを識別できるので、ブラインドタッチによる操作を行うことができる。

また、本発明は、前記複数の操作面に外力を付与する外力付与手段を前記操作板又は前記ホルダに設ける構成とするのが望ましい。

このように構成した本発明では、操作面に触れる手指の触覚に刺激を与えることができるので、どの操作面上でタッチスイッチをオンしているのかを操作者に知らせることができ、ブラインドタッチによる操作をさらに確実に行うことができる。

また、本発明は、前記操作板及び前記配線体が光透過性材料からなり、前記ホルダ部が遮光性材料からなりかつ前記複数の操作面のそれぞれに臨む複数の筒状空洞部を有し、それら複数の筒状空洞部のそれぞれに対向するように発光素子を設ける構成とするのが望ましい。

このように構成した本発明では、手指で触れる操作面だけを照光できるので、特にブラインドタッチによる操作に不慣れな場合や、暗い状態で操作する場合などであっても、どの操作面上でタッチスイッチがオンしているのかを目視で確認できる。

また、本発明は、前記接触信号及び／又は前記押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力する制御部を有し、該制御部が、前記接触信号が入力されたときに、前記外力付与手段を作動させる制御信号に出力し、前記押圧信号が入力されたときに、前記手指で触れた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力するように構成するのが望ましい。

このように構成した本発明では、構造が簡単で確実な操作が可能なスイッチ装置を実現できる。

また、本発明は、前記接触信号及び／又は前記押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力する制御部を有し、該制御部が、前記接触信号が入力されたときに、前記発光素子を発光させる制御信号を前記発光素子に出力し、前記押圧信号が入力されたときに、前記手指で触れた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力するように構成するのが望ましい。

このように構成した本発明でも、構造が簡単で確実な操作が可能なスイッチ装置を実現できる。

また、本発明は前記スイッチ装置がステアリングホイールに設けられ、該ステアリングホイールがパッド部と該パッド部から延設され前記パッド部との間に開口部を形成する把持部とを備え、前記揺動支持機構は、前記操作板の一端部が前記把持部側に配置されるように、前記パッド部側に設けられる構成とするのが望ましい。

このように構成した本発明では、ひとつの配線体とひとつの押圧スイッチとでスイッチ装置を構成できるので、たとえスイッチの数が多くなっても大型化することなく低コスト化が可能なステアリングスイッチ装置を実現できる。また、複数の静電容量式のタッチスイッチを備えた操作板を用いたので、特に三次元的曲面を有するステアリングホイールの様々なデザインに適合できるステアリングスイッチ装置を実現できる。さらに、各操作面において開口部により近い部分を手指で押圧する構成となるので、把持部を握る手の指によるブラインドタッチ操作、複数の操作面にわたるスライド操作、及び、操作板を押圧する操作が行い易くなり、操作性を向上できるという効果を奏する。

また、本発明は、前記揺動支持機構が、前記パッド部に設けられた一対の可撓性の保持部と前記ホルダに設けられた一対の支持部とからなり、前記保持部に設けた軸部又は孔部が前記支持部に設けた孔部又は軸部と回転自在に係合する構成とするのが望ましい。

このように構成した本発明では、組立が容易なステアリングスイッチ装置を実現できる。

前述したように、本発明は、スイッチの数が多くなったとしても大型化することなくかつ低コスト化が可能なスイッチ装置およびステアリングスイッチ装置を実現できる。また、スイッチ構造が簡単なので、スイッチ装置およびステアリングスイッチ装置の設置スペースの確保が容易になって設計の自由度を高めることができる。

本発明の車載用入力装置の一実施形態について図を用いて説明する。

図１は本発明の一実施形態であるスイッチ装置がステアリングスイッチ装置としてステアリングホールに取付けられた状態を示す平面図、図２は図１に示す右側のスイッチ装置の分解斜視図、図３は図１に示す右側のスイッチ装置の右側面を示す斜視図、図４は図１に示す右側のスイッチ装置の左側面を示す斜視図、図５は図２に示す配線体の拡大平面図、図６は図１のVI−VI断面図、図７は図１のVII−VII断面図、図８は操作板が押圧操作された状態の図７に対応する断面図、図９は図１に示すスイッチ装置のシステム構成図、図１０は図１に示す左側のスイッチ装置の各タッチ入力操作手段に割り振られるエアコンの操作項目の一例を示す図、図１１は図１に示す右側のスイッチ装置の各タッチ入力操作手段に割り振られるオーディオの操作項目の一例を示す図である。

本実施形態は、例えば図１に示すようにステアリングホール１の中央に形成されたパッド部２の左側部と右側部にそれぞれに取り付けられた操作装置１０Ｌ，１０Ｒを備えている。左側の操作装置１０Ｌの左側方、及び右側の操作装置１０Ｒの右側方のそれぞれには、パッド部２から把持部３Ｌ，３Ｒのそれぞれが延設され、パッド部２と把持部３Ｌ及び把持部３Ｒとの間には、把持部３Ｌ及び把持部３Ｒを握る運転者の手指が挿入可能なように開口４Ｌ，４Ｒが設けられている。

操作装置１０Ｌ，１０Ｒは互いに同じ構成で、パッド部２を挟んで左右対称に形成されている。次に、操作装置１０Ｌ，１０Ｒの構成について、右側の操作装置１０Ｒを例に挙げて説明する。

図２に示すように、操作装置１０Ｒは、光透過性の樹脂成形板からなる操作板１２と、操作板１２の縁部と重なり合った状態でステアリングホール１に取り付けられる枠状のベゼル１１と、複数のタッチスイッチとしての第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａと、それらタッチスイッチが設けられた配線体としての配線フィルム１３とを備えている。第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａは、人間の皮膚の近接を感知可能なタッチスイッチ、例えば静電容量式のタッチスイッチからなる。配線フィルム１３は透光性材料からなり、図５に示すように、第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａを構成する電極１５〜２２が、ＰＥＴ製フィルム１４に印刷されてなる。図２に示すように、操作板１２の背面に配線フィルム１３が重ね合わされる。

操作板１２の上面には、図２〜図４に示すように、突部としての複数の線状の突起、すなわち第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅが形成されている。第１線状突起１２ａと第２線状突起１２ｂの間には操作板１２上の操作面としての第１領域２４ｂが形成されていて、第１タッチスイッチ２４ａ上に配置されている。同様に、第２線状突起１２ｂと第３線状突起１２ｃの間には第２領域２５ｂが形成されて第２タッチスイッチ２５ａ上に配置され、第３線状突起１２ｃと第４線状突起１２ｄの間には第３領域２６ｂが形成されて第３タッチスイッチ２６ａ上に配置され、第４線状突起１２ｄと第５線状突起１２ｅの間には第４領域２７ｂが形成されて第４タッチスイッチ２７ａ上に配置されている。なお、第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅは、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれを仕切るように設けたので、それら第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅを溝部としての線状の溝に替えてもよい。

つまり、操作装置１０Ｒは、手指で触れる第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂが操作板１２上に設けられていて、操作板１２の背面には、それら第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂに対応するように、第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａが配線フィルム１３に設けられているので、ある操作面を手指で触れると、その操作面に対応する第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａのうちのひとつが、ある操作面を手指で触れたことを感知して接触信号を出力する。

また、図３，４に示すように、第１領域２４ｂ内の操作板１２の上面には、正三角形の頂点のように並ぶ互いに同じ大きさの３つの突起１２ｆ，１２ｇ，１２ｈが形成されている。第２領域２５ｂ内の操作板１２の上面には、突起１２ｆ等と同じ大きさの１つの突起１２ｉが形成されている。第３領域２６ｂ内の操作板１２の上面には、突起１２ｆ等よりも大きな大突起１２ｊが形成されている。第４領域２７ｂ内の操作板１２の上面には、第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅのいずれよりも短い２本の短線状突起１２ｋ，１２ｌが互いに平行に形成されている。これらの突起１２ｆ〜１２ｌは、第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅで仕切られた各操作面、すなわち、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれを識別するために形成されるので、凹部又は凸部を適宜組合せて形成されたものであってもよい。

また、図２に示すように、操作装置１０Ｒは配線基板２３を備えている。この配線基板２３上には、押釦スイッチ３０が設けられている。配線基板２３の上方には、操作板１２を保持するホルダ２９が配置されている。

ホルダ２９は、遮光性材料からなり、操作板１２との間に配線フィルム１３を挟持して固定するように操作板１２と一体的に設けられる。例えば、操作板１２と配線フィルム１３とが接着され、配線フィルム１３とホルダ２９とが接着される。また、ホルダ２９の一対の支持部２９ａ，２９ｂに形成された孔部２９ｅ，２９ｆが、パッド部２に設けられた可撓性を有する一対の保持部２ｃ，２ｄにそれぞれ形成された軸２ａ，２ｂと回転自在に係合する。このように、ホルダ２９は、ステアリンホイール１の中心側、すなわちパッド部２側を支点にして把持部１０Ｒ側の揺動が可能に支持されている（図６，７参照）。このように、支持部２９ａ，２９ｂと保持部２ｃ、２ｄとによってホルダ２９を回転自在に支持する揺動支持機構が構成されている。なお、ホルダ２９をパッド部２に揺動可能に支持する構造は、揺動の軸がホルダ２９に設けられていて、軸受けがパッド部２に設けられているものでもよい。

図３に示すように、ホルダ２９の左側部には切欠き２９ｃが形成されていて、この切欠き２９ｃの底辺の中央には突起２９ｄが形成されている。ホルダ２９が配線基板２３の方向（下方）へ揺動した場合の突起２９ｄの揺動軌道は、配線基板２３上に設けた押圧スイッチとしての押釦スイッチ３０の押圧操作部３０ａを含むように設定されている。つまり、ホルダ２９が配線基板２３の方向に揺動すると、ホルダ２９の突起２９ｄによって押釦スイッチ３０が押圧操作されるようになっている（図８参照）。ここで押釦スイッチ３０としては、節度感を活性させるタクトスイッチやゴム接点を有するラバースイッチなどを好適に用いることができる。

つまり、操作装置１０Ｒは、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７が設けられているとともに操作板１２、すなわち第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のそれぞれの操作面と交差する方向への変位が可能に支持されている操作部材としてのホルダ２９と、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のそれぞれの操作面を押圧されて変位した操作部材によって押圧操作されて押圧信号を出力する押圧スイッチとしての押釦スイッチ３０とを有した押圧入力操作手段２８を備えている。ここで、第１〜第４タッチ入力手段２４〜２７は、操作面としての第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂと、第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａとを指し、また、押圧入力操作手段２８は、ホルダ２９と押釦スイッチ３０とを指す。

また、図２に示すように、配線基板２３には、操作装置１０Ｒの照光用の光源としての４つ発光素子、すなわち第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａが設けられている。ホルダ２９には、操作板１２に第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａのそれぞれの光を第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のそれぞれの方向へ導く第１〜第４筒状空洞部３１ｂ〜３４ｂが形成されていて、手指で触れた領域（操作面）だけを照光する。これらの第１〜第４筒状空洞部３１ｂ〜３４ｂのそれぞれの配線フィルム１４側の開口部には、各領域に第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａからの光を均一に照光するために、第１〜第４光拡散部材３１ｃ〜３４ｃのそれぞれが嵌め込まれている（図７参照）。

つまり、操作装置１０Ｒでは、第１ＬＥＤ３１ａ、第１筒状空洞部３１ｂおよび第１光拡散部材３１ｃから構成された第１照光手段３１と、第２ＬＥＤ３２ａ、第２筒状空洞部３２ｂおよび第２光拡散部材３２ｃから構成された第２照光手段３２と、第３ＬＥＤ３３ａ、第３筒状空洞部３３ｂおよび第３光拡散部材３３ｃから構成された第３照光手段３３と、第４ＬＥＤ３４ａ、第４筒状空洞部３４ｂおよび第４光拡散部材３４ｃから構成された第４照光手段３４とを備えている。

また、図２，４に示すように、ホルダ２９のステアリングホイールの回転中心側の面には、操作板１２に振動などの外力を付与することが可能な外力付与手段としてのアクチュエータ３５が配置され、両面テープなどによってホルダ２９に固着されている。このアクチュエータ３５はソレノイドを内蔵した電気制御可能なものである。このアクチュエータ３５が発生させる力は、ホルダ２９を介して操作板１２に伝達され、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂ（操作面）を触れる手指の触覚に刺激を与えるようになっている。かかる構成によれば、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂに触れる手指の触角に刺激を与えることができるので、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのうちのどの領域上でタッチスイッチをオンしているのかを操作者に知らせることができる、さらに確実なブラインドタッチによる操作を行うことができる。

また、図９に示すように、本実施形態は操作装置１０Ｌ，１０Ｒからの接触信号や押圧信号に応じて車載機器４０に指令信号を出力する制御部としてのコントローラ３６を備えている。このコントローラ３６は、例えばインストルメントパネル内に設けられている（図示しない）。操作装置１０Ｒとコントローラ３６の関係と、操作装置１０Ｌとコントローラ３６の関係は同様なので、操作装置１０Ｒとコントローラ３６の関係を例に挙げて説明する。

このコントローラ３６は、操作板１２上の第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂ（操作面）のいずれかひとつが手指で触れられると、手指で触れられた領域に対応するタッチスイッチにより感知されたことに伴って、操作板１２（操作面）に外力が付与されるようにアクチュエータ３５を制御する外力制御手段として機能するように予め設定されている。具体的には、コントローラ３６は、第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａからの接触信号を入力したときに、アクチュエータ３５を作動させるための制御信号を出力するようにプログラムされている。

また、コントローラ３６は、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のうちの、手指の接触を感知したタッチスイッチに対応する領域（操作面）のみに対して照光が行われるように、第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａを制御する照光制御手段として機能するように予め設定されている。具体的には、コントローラ３６は、第１タッチスイッチ２４ａからの接触信号を入力した場合に第１ＬＥＤ３１ａを点灯させる制御信号を出力するようにプログラムされている。同様に、第２タッチスイッチ２５ａからの接触信号を入力した場合に第２ＬＥＤ３２ａを点灯させ、第３タッチスイッチ２６ａからの接触信号を入力した場合に第３ＬＥＤ３３ａを点灯させ、第４タッチスイッチ２７ａからの接触信号を入力した場合に第４ＬＥＤ３４ａを点灯させる制御信号を出力するようにプログラムされている。

つまり、アクチュエータ３５および第１〜第４照光手段３１〜３４のそれぞれが、操作板１２上の第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂ（操作面）のそれぞれに対する手指の接触を通知する接触通知手段として機能するように、コントローラ３６の動作が予め設定されている。

また、コントローラ３６は、第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａのうちの２つ以上からの接触信号を同時に入力した場合、これら２以上の接触信号のうちの最も大きな接触面積を示す接触信号を有効な信号として採用するようにプログラムされている。

ところで、左側の操作装置１０Ｌが例えばエアコンを操作するための操作装置として採用された場合、例えば図１０に示す第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのように第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のそれぞれには、エアコンの温度設定値の上昇「ＴＥＭＰ△」、温度設定値を低下「ＴＥＭＰ▽」、内気循環機能の作動「Ｒｅｃ」および外気導入機能の作動「Ｆｒｅｓｈ」のそれぞれが、エアコンの操作項目として割り当てられる。

このように第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７にエアコンの操作項目が割り当てられた場合、コントローラ３６は、第１〜第４タッチ入力手段２４〜２７と押圧入力操作手段２８とに係わりながら、例えば次の「（１）」〜「（５）」の処理を行うように予め設定される。なお、コントローラ３６による処理について、第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａの制御に関する内容を省略して説明する。

（１）待機状態のコントローラ３６は、「ＴＥＭＰ△」に対応する操作面となる第１領域２４ｂに手指が触れると、第１タッチスイッチ２４ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第１タッチスイッチ２４ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第１領域２４ｂが手指でさらに下方に押圧されると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第１領域２４ｂに対応する第１タッチスイッチ２４ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、温度設定値を上昇させるための温度上昇設定モードに移行する。この温度上昇設定モードに移行したコントローラ３６は、例えば、２つの隣接する第１，第２タッチ入力操作手段２４，２５のそれぞれの操作面、すなわち第１，第２領域２４ｂ，２５ｂに渡り手指が操作板１２を触れながらスライドしたことに伴って、第１，第２タッチスイッチ２４ａ，２５ａのそれぞれからの接触信号を第２タッチスイッチ２５ａ、第１タッチスイッチ２４ａの順番で連続的に入力した場合、温度設定値を所定値、例えば１℃上昇させる処理を行う。同様にして、他の隣接する２つのタッチスイッチのそれぞれからの接触信号を連続的に入力した場合にも、温度設定値を１℃上昇させる処理を行う。なお、同様にして、３つ以上のタッチ操作入力手段に渡るように手指が操作板１２を触れながらスライドした場合には、そのスライド範囲に応じたタッチスイッチの数に相当する分だけ温度設定値を上昇させる処理を行う。

（２）待機状態のコントローラ３６は、「ＴＥＭＰ▽」に対応する第２領域２５ｂに手指が触れると、第２タッチスイッチ２５ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第２タッチスイッチ２５ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第２領域２５ｂが手指でさらに下方に押圧されると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第２領域２５ｂに対応する第２タッチスイッチ２５ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、温度設定値を低下させるための温度低下設定モードに移行する。この温度低下設定モードに移行したコントローラ３６は、例えば、２つの隣接する第１，第２タッチ入力操作手段２４，２５のそれぞれの操作面、すなわち第１，第２領域２４ｂ，２５ｂに渡り手指が操作板１２を触れながらスライドしたことに伴って、第１，第２タッチスイッチ２４ａ，２５ａのそれぞれからの接触信号を第１タッチスイッチ２４ａ、第２タッチスイッチ２５ａの順番で連続的に入力した場合、温度設定値を所定値、例えば１℃低下させる処理を行う。同様にして、他の隣接する２つのタッチスイッチのそれぞれからの接触信号を連続的に入力した場合にも、温度設定値を１℃低下させる処理を行う。なお、同様にして、３つ以上のタッチ入力操作手段に渡るように手指が操作板１２に触れながらスライドした場合には、そのスライド範囲に応じたタッチスイッチの数に相当する分だけ温度設定値を低下させる処理を行う。

（３）コントローラ３６は、「（１）」で述べた温度上昇モードでの処理終了後の所定時間内、および「（２）」で述べた温度低下設定モードでの処理終了後の所定時間内に、押釦スイッチ３０からの押圧信号を入力すると、温度上昇モードおよび温度低下モードで変更された温度設定値を、エアコンに与える指令値として確定し、その指令値に対応する指令信号をエアコンに出力して、待機状態に戻る。

（４）待機状態のコントローラ３６は、「Ｒｅｃ」に対応する第３領域２６ｂに手指が触れると、第３タッチスイッチ２６ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第３タッチスイッチ２６ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第３領域２６ｂが手指でさらに下方に押圧されると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第３領域２６ｂに対応する第３タッチスイッチ２６ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、内気循環機能の作動を指令する指令信号をエアコンに出力して、待機状態に戻る。

（５）待機状態のコントローラ３６は、「Ｆｒｅｓｈ」に対応する第４領域２７ｂに手指が触れると、第４タッチスイッチ２７ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第３タッチスイッチ２６ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第３領域２６ｂが手指でさらに下方に押圧されると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第３領域２６ｂに対応する第３タッチスイッチ２６ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、外気導入機能の作動を指令する指令信号をエアコンに出力して、待機状態に戻る。

上記「（１）」，「（２）」では、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のうちの複数のタッチ入力操作手段スイッチに渡るように操作板１２上を手指でスライド操作することによって温度設定値を上昇又は低下させることができるように、コントローラ３６が予め設定されている例を示したが、その他の例として、ひとつのタッチスイッチに対応する操作板上の領域を手指で連続して複数回触れて温度設定値を上昇又は低下させることができるように、コントローラ３６が予め設定されていてもよい。具体的には、「ＴＥＭＰ△」の操作で第１領域２４ｂに手指が複数回触れると、その時点の温度設置値を基準として、連続して触れられた回数と所定値とを乗じた値だけ上昇するようにコントローラ３６を予め設定しておく。例えば、所定値が１℃に設定されていて、第１領域２４ｂに手指が連続して３回触れた場合、その時点の温度設定値を基準として、温度設定値が３℃上昇することになる。

なおコントローラ３６は、複数のタッチスイッチに渡るように操作板１２上を手指でスライドさせることによる温度設定値の変更と、ひとつのタッチスイッチに対応する操作板１２上の領域に対して手指が触れた回数に応じた温度設定値の変更との両方を行えるように、設定されていてもよい。

また、左側の操作装置１０Ｌがエアコンを操作するための操作装置として採用された場合、右側の操作装置１０Ｒは例えばオーディオを操作するための操作装置として採用される。この場合、例えば図１１に示す第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのように第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のそれぞれには、音量設定値の上昇「Ｖｏｌ△」、音量設定値の低下「Ｖｏｌ▽」、ＡＭラジオの選択「ＡＭ」およびＦＭラジオの選択「ＦＭ」のそれぞれが、オーディオの操作項目として割り当てられる。

このように第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７にオーディオの操作項目が割り当てられた場合、コントローラ３６は例えば次の「（６）」〜「（１１）」の処理を行うように予め設定されることになる。

（６）待機状態のコントローラ３６は、「Ｖｏｌ△」に対応する第１領域２４ａに手指が触れると、第１タッチスイッチ２４ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第１タッチスイッチ２４ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第１領域２４ｂが手指でさらに下方に押圧されると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第１領域２４ｂに対応する第１タッチスイッチ２４ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、音量設定値を上昇させるための音量上昇設定モードに移行する。この音量上昇設定モードに移行したコントローラ３６は、例えば、２つの隣接する第１，第２タッチ入力操作手段２４，２５のそれぞれの操作面、すなわち第１，第２領域２４ｂ，２５ｂに渡り手指が操作板１２を触れながらスライドしたことに伴って、第１，第２タッチスイッチ２４ａ，２５ａのそれぞれからの接触信号を第２タッチスイッチ２５ａ、第１タッチスイッチ２４ａの順番で連続的に入力した場合、音量設定値を所定値上昇させる処理を行う。同様にして、他の隣接する２つのタッチスイッチの接触信号を連続的に入力した場合にも、音量設定値を所定値上昇させる処理を行う。なお、同様にして３つ以上のタッチ入力操作手段に渡るように手指が操作板１２に触れながらスライドした場合には、そのスライド範囲に応じたタッチスイッチの数に相当する分だけ音量を上昇させる処理を行う。

（７）待機状態のコントローラ３６は、「Ｖｏｌ▽」に対応する第２領域２５ｂを手指で触れると、第２タッチスイッチ２５ａからの接触信号を入力してアクチュエータ３５を作動するための制御信号を出力し、アクチュエータ３５を作動させて操作板１２を介して手指の触覚を刺激し、第２タッチスイッチ２５ａが操作対象として選択されたことを操作者に知らせる。次いで第２領域２５ｂを手指でさらに下方に押圧すると、ホルダ９が揺動され押釦スイッチ３０が押圧されて、コントローラ３６は、第２領域２５ｂに対応する第２タッチスイッチ２５ａの入力を確定するための押圧信号を押釦スイッチ３０から入力して、音量設定値を低下させるための音量低下設定モードに移行する。この音量低下設定モードに移行したコントローラ３６は、例えば、２つの隣接する第１，第２タッチ入力操作手段２４，２５のそれぞれの操作面、すなわち第１，第２領域２４ｂ，２５ｂに渡り手指が操作板１２を触れながらスライドしたことに伴って、第１，第２タッチスイッチ２４ａ，２５ａのそれぞれからの接触信号を第１タッチスイッチ２４ａ、第２タッチスイッチ２５ａの順番で連続的に入力した場合、音量設定値を所定値低下させる処理を行う。同様にして、他の隣接する２つのタッチスイッチの接触信号を連続的に入力した場合にも、音量設定値を所定値上昇させる処理を行う。なお、同様にして３つ以上のタッチ入力操作手段に渡るように手指が操作板１２に触れながらスライドした場合には、そのスライド範囲に応じたタッチスイッチの数に相当する分だけ音量を低下させる処理を行う。

（８）コントローラ３６は、「（６）」で述べた音量上昇設定モードでの処理終了後の所定時間内、および「（７）」で述べた音量低下設定モードでの処理終了後の所定時間内に、押釦スイッチ３０からの押圧信号を入力すると、音量上昇設定モードおよび音量低下設定モードで変更された音量設定値を、オーディオに与える指令値として確定し、その指令値に対応する指令信号をオーディオに出力して、待機状態に戻る。

（９）待機状態のコントローラ３６は第３タッチスイッチ２６ａからの接触信号を入力すると、ＡＭラジオを作動させる旨の指令信号をオーディオに出力する。

（１０）待機状態のコントローラ３６は第４タッチスイッチ２７ａからの接触信号を入力すると、ＦＭラジオを作動させる旨の指令信号をオーディオに出力する。

（１１）コントローラ３６は、ＡＭラジオおよびＦＭラジオのどちらかを作動させる旨の指令信号を出力した後に、ラジオの作動中に押釦スイッチ３０からの押圧信号を入力すると、放送局を切り替える旨の指令信号をオーディオに出力する。

上記「（６）」，「（７）」では、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のうちの複数のタッチ入力操作手段に渡るように操作板１２上を手指でスライド操作することによって音量設定値を上昇又は低下させることができるように、コントローラ３６が予め定められている例を示したが、その他の例として、ひとつのタッチスイッチに対応する操作板１２上の領域を手指で連続して複数回触れて音量設定値を上昇又は低下させることができるように、コントローラ３６が予め設定されていてもよい。具体的には、「Ｖｏｌ△」に対応する第１領域２４ｂを手指で連続して複数回触れると、その時点の音量設定値を基準として、その触れた回数分に応じた音量設定値を上昇させることができる。例えば、第１領域２４ｂを手指で連続して３回触れると、その時点の音量設定値を基準として、音量設定値が所定値の３倍だけ上昇することになる。

なお、コントローラ３６は、第１〜第４タッチ入力操作手段２４〜２７のうちの複数のタッチ入力操作手段に渡るように操作板１２上を手指でスライドさせることによる音量設定値の変更と、ひとつにタッチスイッチに対応する操作板１２上の領域に対して手指が触れた回数に応じた音量設定値の変更との両方を、行えるように、予め設定されていてもよい。

また、コントローラ３６は、上述した制御に係わらず、入力操作に応じた様々な制御形態をなすことができるのは勿論である。例えば、上記「（１）」で第１タッチスイッチ２４ａからの接触信号を入力すると即座に温度設定値を上昇させるための温度上昇設定モードに移行させ、スライド操作で設定温度を上昇又は低下させることもできる。

本実施形態によれば次の効果を得られる。

本実施形態では、スイッチ操作のために手指で触れる第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂ（操作面）を有する操作板１２と、操作板１２の背面において、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれに対応するように静電容量式の第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａ（タッチスイッチ）を設けた配線フィルム１３（配線体）と、操作面が押圧されたときに操作板１２の一端部が揺動するように、操作板１２を保持するホルダ２９を回動自在に支持する支持部２９ａ，２９ｂ及び保持部２ｃ（揺動支持機構）と、操作板１２の押圧に伴って揺動したホルダ２９に当接して応答動作し、手指で触れられた操作面に対応するタッチスイッチの入力を確定する押圧信号を出力する押釦スイッチ３０とを設けたので、ひとつの配線体１３とひとつの押釦スイッチ３０とでスイッチ装置を構成できるようになり、スイッチの数が多くなったとしても大型化することなくかつ低コスト化が可能なスイッチ装置を実現できる。また、スイッチ構造が簡単なので、スペースの確保が容易になって設計の自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、操作板１２上に、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれを仕切る第１〜第５線状突起１２ａ〜１２ｅを設けるとともに、それらの突起間の各領域を識別するための突起１２ｆ〜１２ｌを設ける構成としたので、複数の領域のうちのどの領域上を手指で触れているかを識別できるようになり、ブラインドタッチによる操作を行うことができる。

また、本実施形態では、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂに外力を付与するアクチュエータ３５をホルダ２９に設ける構成としたので、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのいずれかひとつに触れる手指の触覚に刺激を与えることができるようになり、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのうちのどの領域でタッチスイッチをオンしているのかを操作者に知らせることができ、ブラインドタッチによる操作をさらに確実に行うことができる。

また、本実施形態は、操作板１２及び配線フィルム１３が光透過性材料からなり、ホルダ１９が、遮光性材料からなりかつ第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのそれぞれに対応する第１〜第４筒状空洞部３１ｂ〜３４ｂを有し、それらの筒状空洞部のそれぞれに対向するように第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａ（発光素子）を設ける構成としたので、手指で触れる操作面だけを照光できるようになり、特にブラインドタッチによる操作に不慣れな場合や、暗い状態で操作する場合などであっても、第１〜第４領域２４ｂ〜２７ｂのうちのどの領域に対応するタッチスイッチがオンしているのかを目視で確認できる。

また、本実施形態は、接触信号及び押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力するコントローラ３６を有し、接触信号が入力されたとき、アクチュエータ３５を作動させるとともに第１〜第４ＬＥＤ３１ａ〜３４ａを発光させ、押圧信号が入力されたとき、手指で触れた操作面に対応するタッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力する構成としたので、構造が簡単で確実な操作が可能なスイッチ装置を実現できる。

また、本実施形態は、上記スイッチ装置がステアリングホイール１に設けられ、ステアリングホイール１がパッド部２とパッド部２から延設されてパッド部２との間に開口４Ｌ，４Ｒを形成する把持部３Ｌ，３Ｒとを備え、ホルダ２９を回動自在に支持する支持部２９ａ，２９ｂ及び保持部２ｃ（揺動支持機構）が、操作板１２の一端部が把持部３Ｌ，３Ｒ側に配置されるように、パッド部２側に設けられる構成としたので、ひとつの配線体とひとつの押圧スイッチとでスイッチ装置を構成できるようになり、たとえスイッチの数が多くなっても大型化することなく低コスト化が可能なステアリングスイッチ装置を実現できる。また、操作板１２に静電容量式の第１〜第４タッチスイッチ２４ａ〜２７ａを設けた配線フィルム１３（配線体）を備えた構成を用いたので、特に三次元的曲面を有するステアリングホイールの様々なデザインに適合できるステアリングスイッチ装置を実現できる。さらに、各操作面において、開口部により近い部分を手指で押圧する構成となるので、把持部３Ｌ，３Ｒを握る手の指によるブラインドタッチ操作、複数の操作面にわたるスライド操作、及び、操作板を押圧する操作が行い易くなり、操作性を向上できるという効果を奏する。

また、本実施形態では、一対の保持部２ｃ、２ｄが可撓性を有し、保持部２ｃ，２ｄに設けた軸２ａ，２ｂと、一対の支持部２９ａ，２９ｂに形成された孔部２９ｅ，２９ｆとが回転自在に係合する構成としたので、組立が容易なステアリングスイッチ装置を実現できる。

本発明の一実施形態であるスイッチ装置がステアリングスイッチ装置としてステアリングホールに取付けられた状態を示す平面図である。 図１に示す右側のスイッチ装置の分解斜視図である。 図１に示す右側のスイッチ装置の右側面を示す斜視図である。 図１に示す右側のスイッチ装置の左側面を示す斜視図である。 図２に示す配線体の拡大平面図である。 図１のVI−VI断面図である。 図１のVII−VII断面図である。 操作板が押圧操作された状態の図７に対応する断面図である。 図１に示すスイッチ装置のシステム構成図である。 図１に示す左側のスイッチ装置の各タッチ入力操作手段に割り振られるエアコンの操作項目の一例を示す図である。 図１に示す右側のスイッチ装置の各タッチ入力操作手段に割り振られるオーディオの操作項目の一例を示す図である。

符号の説明

１ ステアリングホール
２ パッド部
２ａ，２ｂ 軸
２ｃ，２ｄ 保持部
３Ｌ，３Ｒ 把持部
４Ｌ，４Ｒ 開口
１０Ｌ，１０Ｒ 操作装置
１１ ベゼル
１２ 操作板
１２ａ〜１２ｅ 第１〜第５線状突起（突部）
１２ｆ〜１２ｉ 突起
１２ｊ 大突起
１２ｋ，１２ｌ 短線状突起
１３ 配線フィルム（配線体）
１４ ＰＥＴ製フィルム
１５〜２２ 電極
２３ 配線基板
２４〜２７ 第１〜第４タッチ入力操作手段
２４ａ〜２７ａ 第１〜第４タッチスイッチ
２４ｂ〜２７ｂ 第１〜第４領域（操作面）
２８ 押圧入力操作手段
２９ ホルダ
２９ａ，２９ｂ 支持部
２９ｃ 切欠き
２９ｄ 突起
２９ｅ，２９ｆ 孔部
３０ 押釦スイッチ（押圧スイッチ）
３０ａ 押圧操作部
３１〜３４ 第１〜第４照光手段
３１ａ〜３４ａ 第１〜第４ＬＥＤ（発光素子）
３１ｂ〜３４ｂ 第１〜第４空洞筒状空洞部
３１ｃ〜３４ｃ 第１〜第４光拡散部材
３５ アクチュエータ（外力付与手段）
３６ コントローラ（制御部）
４０ 車載機器

Claims (10)

1. スイッチ操作のために手指で触れられる複数の操作面を有する操作板と、該操作板の背面において前記複数の操作面のそれぞれに対応するように設けられ、前記操作面が手指で触れられたことを感知して接触信号を出力する複数の静電容量式のタッチスイッチを有する配線体と、前記操作面が押圧されたときに前記操作板の一端部が揺動するように、前記操作板の他端部側において該操作板、又は、該操作板を保持するホルダを回動自在に支持する揺動支持機構と、前記操作板の押圧に伴って揺動した前記操作板又は前記ホルダに当接して応答動作し、前記手指で触れられた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する押圧信号を出力する押圧スイッチとを備えたことを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１の記載において、前記操作板上に前記複数の操作面のそれぞれを仕切る溝部又は突部を設けるとともに、それら溝部又は突部間の前記複数の操作面のそれぞれを識別するための凹部又は凸部を設けることを特徴とするスイッチ装置。
3. 請求項１又は請求項２の記載において、前記複数の操作面に外力を付与する外力付与手段を前記操作板又は前記ホルダに設けることを特徴とするスイッチ装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載において、前記操作板及び前記配線体は光透過性材料からなり、前記ホルダ部は遮光性材料からなりかつ前記複数の操作面のそれぞれに臨む複数の筒状空洞部を有し、それら複数の筒状空洞部のそれぞれに対向するように発光素子を設けることを特徴とするスイッチ装置。
5. 請求項３の記載において、前記操作板及び前記配線体は光透過性材料からなり、前記ホルダ部は遮光性材料からなりかつ前記複数の操作面のそれぞれに臨む複数の筒状空洞部を有し、それら複数の筒状空洞部のそれぞれに対向するように発光素子を設けることを特徴とするスイッチ装置。
6. 請求項３の記載において、前記接触信号及び／又は前記押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力する制御部を有し、該制御部は、前記接触信号が入力されたときに、前記外力付与手段を作動させる制御信号に出力し、前記押圧信号が入力されたときに、前記手指で触れた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力することを特徴とするスイッチ装置。
7. 請求項４の記載において、前記接触信号及び／又は前記押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力する制御部を有し、該制御部は、前記接触信号が入力されたときに、前記発光素子を発光させる制御信号を前記発光素子に出力し、前記押圧信号が入力されたときに、前記手指で触れた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力することを特徴とするスイッチ装置。
8. 請求項５の記載において、前記接触信号及び／又は前記押圧信号を入力して制御信号又は指令信号を出力する制御部を有し、該制御部は、前記接触信号が入力されたときに、前記外力付与手段を作動させる制御信号及び／又は前記発光素子を発光させる制御信号を前記外力付与手段及び／又は前記発光素子に出力し、前記押圧信号が入力されたときに、前記手指で触れた前記操作面に対応する前記タッチスイッチの入力を確定する指令信号を出力することを特徴とするスイッチ装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項の記載において、前記スイッチ装置がステアリングホイールに設けられ、該ステアリングホイールがパッド部と該パッド部から延設され前記パッド部との間に開口部を形成する把持部とを備え、前記揺動支持機構は、前記操作板の一端部が前記把持部側に配置されるように、前記パッド部側に設けられることを特徴とするステアリングスイッチ装置。
10. 請求項９の記載において、前記揺動支持機構は、前記パッド部に設けられた一対の可撓性の保持部と前記ホルダに設けられた一対の支持部とからなり、前記保持部に設けた軸部又は孔部が前記支持部に設けた孔部又は軸部と回転自在に係合することを特徴とするステアリングスイッチ装置。

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