JP2004006315A

JP2004006315A - 容量型制御部材

Info

Publication number: JP2004006315A
Application number: JP2003111036A
Authority: JP
Inventors: Lionel Balp; バルプ・リオネル; Denis Bocquet; ボクケト・ドニ; Christian Henigue; エニゲ・クリスティアン; Jean Luc Roudot; ルドト・ジャン−リュック
Original assignee: Faurecia Industries SAS
Current assignee: Faurecia Industries SAS
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-01-08
Also published as: FR2838558B1; FR2838558A1; US7053360B2; EP1355425A2; US20030193013A1; EP1355425A3

Abstract

【課題】操作者の接触感を向上させる。
【解決手段】部材１は、貫通穴４を有する制御領域３を呈する支持構造体２と、少なくとも貫通穴と整列して制御領域の制御面６を覆う非導電性の弾性的なカバー物５と、貫通穴と少なくとも部分的に整列しており、その制御面と反対側の制御領域の面上８に又はその面の付近に取り付けられた接触感知型検出器７とを備え、弾性的なカバー物が、該弾性的なカバー物の自由面１０と接触した操作者の指９が検出器の接触検出スペース外に位置する休止位置と、弾性的なカバー物の自由面と接触した操作者の指が検出器の接触検出スペース内に位置する変形位置とを有する。本発明によれば、休止位置にあるとき、弾性的なカバー物は接触感知型検出器から隔てられ、変形した位置にあるとき、弾性的なカバー物は接触感知型検出器と接触する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車において少なくとも１つの作用部材を制御する容量型（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ　ｔｙｐｅ）制御部材に関し、またかかる部材を含む車の装置（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の装置は、その車の作用部材を制御するための制御部材を内蔵しており、その制御部材の数は益々、増大しつつある。車の運転者室内に配置された装置の幾つかはこの型式の制御部材を受け入れ、これにより車のユーザがこれら制御部材を利用することが可能である。一例として、これらの装置は、ドアパネル、ダッシュボード又は実際上、車の制御コンソール等により構成することができる。一般に、制御部材は、例えば、スイッチ、押釦又は回転ノブのような色々な型式の部材から成る制御パッドを構成すべく共に群としてまとめられる。これらの部材は、作用部材に対する電気制御回路内で集積化される。
【０００３】
【特許文献１】
フランス国特許第２７７９８８９号
【０００４】
【特許文献２】
フランス国特許第２７３７３５９号
【０００５】
【特許文献３】
米国特許第５５７２２０５号
【０００６】
【特許文献４】
米国特許第５２７０７１０号
【０００７】
【特許文献５】
米国特許第４０２２２９６号
【０００８】
【特許文献６】
欧州特許第０２／２９０１６７．２号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる部材は、特に、可動部品を採用する結果、大型化及び信頼性の欠如に関連した特定の短所があることが理解されよう。この型式の部材を使用することに伴う別の問題点は、それらを組み立て且つ車に搭載するときの複雑さであり、その組み立て及び搭載のためには、組み立て部品（ねじ、パッド支持板等）を使用することを必要とし、また、比較的長い組み立て時間が必要である。接触感知型検出器も、それ自体、一般的な用語にて既知である。例えば、上記特許文献１乃至４を参照することができる。
【００１０】
かかる検出器は、例えば、制御装置を作動させる領域の下方にてプリント回路板上に配置された電極によって、容量の変化を検出する原理に基づいて作動するものであり、その後、上記容量の変化は、幾つかの作用を制御する機能を奏する電子回路によって分析し且つ処理される。所定の容量限界値以下のとき、制御信号は発生されず、その限界値以上のとき、制御信号は発生される。かかる検出器は、可動部品が不要であるという利点を有するが、特に、感覚の点にて、ユーザに対するフィードバックに欠けるという短所がある。
【００１１】
このため、硬い支持体にその支持体の一面にて容量型センサが設けられ、作動領域が支持体の他の面にてセンサと整列する、例えば、米国特許第５５７２　２０５号（特許文献３）に記載されたような、接触感知型システムにおいて、ユーザは釦を押すとき全く感触が無い。例えば、ユーザが車の運転者であり、制御部材を「ブラインド」で押すならば、このことはトラブルを引き起こす可能性がある。
【００１２】
感得可能なフィードバックが無いならば、ユーザは、作動領域を何回も押すにも拘らず、所望の効果を得ることができないという虞れを招く可能性がある。
更に、このことは、車を運転するときの集中力に欠けるという問題に至ることにもなる。米国特許第４０２２２９６号（特許文献５）には、同様に、かかる問題点を招来する容量型制御スイッチを有する制御装置が記載されている。
【００１３】
本出願人の名による欧州特許第０２／２９０１６７．２号（特許文献６）には、制御部材が硬い支持構造体と、上記支持構造体の面の１つに又はその面の近くに配置されて接触を検出する少なくとも１つの容量型セルと、接触検出型の容量セルと整列して上記支持構造体の他の面に又はその面の近くに配置された少なくとも１つの制御作動領域とを備え、該制御作動領域が弾性的に変形可能な手段を備える、特に、自動車において少なくとも１つの作用部材を制御する容量型制御部材が記載されている。
【００１４】
このため、ユーザは、作動領域を押すとき、偏位を感じることができる。このように、制御装置を操作するときの感触は著しく向上する。１つの実施の形態において、弾性的に変形可能な手段は、作動領域と接触した操作者の指が接触検出スペース外に位置する休止位置と、作動領域と接触した操作者の指が接触検出スペース内に位置する変形位置とを有する。この特徴は、ユーザが接触検出スペースに入るためには、作動領域を押さなければならないように強制することにより、制御装置の起動をより確実に監視することを可能にする。「接触検出スペース」という用語は、操作者の指が所定の容量限界値を超える容量を変化させ、これにより制御信号が発生されるようにするスペースを意味するために使用される。
【００１５】
本発明の目的の１つは、ユーザの感触程度を向上させ且つ接触検出スペースの感度を向上させ得るように上述した容量型制御部材に対し新規な改良点を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明は、容量型制御部材であって、貫通穴を有する制御領域を呈する支持構造体と、少なくとも貫通穴と整列して制御領域の制御面を覆う非導電性の弾性的なカバー物と、貫通穴と少なくとも部分的に整列しておりその制御面と反対側の制御領域の面上に又はその面の付近に取り付けられた接触感知型検出器と、を備え、
前記弾性的なカバー物は、弾性的なカバー物の自由面と接触した操作者の指が検出器の接触検出スペース外に位置する休止位置と、弾性的なカバー物の自由面と接触した操作者の指が検出器の接触検出スペース内に位置する変形位置とを有しており、休止位置にあるとき、弾性的なカバー物が接触感知型検出器から隔てられ、また変形位置にあるとき、弾性的なカバー物が接触感知型検出器と接触するようにした容量型制御部材を提供するものである。
【００１７】
本発明の１つの実施の形態において、接触感知型検出器は、貫通穴と少なくとも部分的に整列してその上で集積化された接触検出電極を有するプリント回路を備え、弾性的なカバー物は、変形位置にあるとき、プリント回路と直接、接触する。
【００１８】
本発明の別の実施の形態において、接触感知型検出器は、貫通穴と少なくとも部分的に整列してその上で集積化された接触検出電極を有するプリント回路と、貫通穴及び電極と少なくとも部分的に整列した非導電性の結合片とを備え、結合片が、プリント回路と直接接触する状態に取り付けられた第一の面と、変形位置にて弾性的なカバー物と直接、接触する第二の面とを有する。この実施の形態の別の特徴によれば、該結合片は、少なくとも１つの光源と結合された光ガイドを備えている。
【００１９】
この実施の形態の別の特徴によれば、結合片は、プリント回路と、制御面と反対側の制御領域の面との間に組立体の分離板を備えている。双方の実施の形態に共通する１つの特徴によれば、弾性的なカバー物は、貫通穴と少なくとも整列しており且つ半透明であるようにすることができる。その双方の実施の形態に共通する別の特徴によれば、弾性的なカバー物は貫通穴と整列したピクトグラムを提供することができる。その双方の実施の形態に共通する別の特徴によれば、弾性的なカバー物は、その休止位置とその変形位置との間にて押す力に対する抵抗曲線を呈し、この曲線は休止位置から中間位置まで上昇し、中間位置と変形位置との間にて下降する勾配の形態を取る。
【００２０】
本発明は、また、少なくとも部分的に可撓性の表皮部によって覆われた自己支持型挿入体を備える自動車の運転者室の装置であって、上述したように、少なくとも１つの制御部材を備える装置を提供する。自己支持型挿入体は、少なくとも１つの制御部材の少なくとも１つの制御領域を構成する。可撓性の表皮部は、少なくとも１つの制御部材の少なくとも１つの制御領域の制御面を覆う非導電性の弾性的カバー物を構成する。
【００２１】
本発明の第一の有利な点は、休止位置にあるとき、当接状態となることに起因する。このことは、ユーザに対し、動作が完了したことを感じさせ、これにより、制御装置を作動させるユーザの感触程度を向上させることになる。本発明の別の有利な点は、接触検出電極とユーザの指との間の変形位置にて固体材料が連続することに起因する。接触を検出することを可能にするため必要な電界線はこれら線が通る媒質に対して敏感である。特に、電界線は空中で分散し勝ちである。固体が連続することは、電界線を収束する効果を提供し、このことは検出に必要な電力を軽減することを可能にする。
【００２２】
このように、本発明は、検出に必要な電力を従来技術にて記載された移動を伴わない従来のシステムにより必要とされる電力よりも大きいことを必要とせずに、ユーザが制御装置の起動を知ることを可能にする。本発明のその他の有利な点及び特徴は、添付図面に関する以下の説明から明らかになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、貫通穴４を有する制御領域３を呈する支持構造体２と、少なくとも貫通穴４と整列して制御領域３の制御面６を覆う非導電性の弾性的なカバー物５と、貫通穴４と少なくとも部分的に整列しており、その制御面６と反対側の制御領域３の面８上に又はその面の付近に取り付けられた接触感知型検出器７とを備える、容量型制御部材１に関するものである。弾性的なカバー物５は、弾性的なカバー物５の自由面１０と接触した操作者の指９が検出器７の接触検出スペース外に位置する図１、図３及び図５に図示した休止位置と、弾性的なカバー物５の自由表面１０と接触した操作者の指９が検出器７の接触検出スペース内に位置する変形位置とを有する。
【００２４】
「接触検出スペース」という用語は、操作者の指９が所定の容量限界値を超える容量を変化させ、これにより制御信号を発生させるスペースを表わすために使用される。本発明によれば、休止位置にあるとき、弾性的なカバー物５は、接触感知型検出器７から隔てられ、変形位置にあるとき、弾性的なカバー物５は接触感知型検出器７と接触する。
【００２５】
このように、制御信号を励起させるためには、操作者の指９は、弾性的なカバー物が接触感知型検出器と接触する変形位置まで弾性的なカバー物を変形させなければならない。このことは、最初に、操作者が誤って制御領域３に触れることにより不適切な時点にて制御信号を励起させることを防止し、また、制御信号を励起させる間、指が停止したとき、操作者に対し１つの動作が完了したことを感得させる働きもする。本発明の１つの特徴によれば、接触感知型検出器７は、少なくとも部分的に貫通穴４と整列した接触検出電極１２をその上に集積化させたプリント回路１１を備える。
【００２６】
図１、図２及び図５に図示した実施の形態において、弾性的なカバー物５がその変形した位置にあるとき、該カバー物はプリント回路１１と直接接触する。図３及び図４に図示した実施の形態において、制御部材は、少なくとも部分的に貫通穴４及び電極１２と整列した非導電性の結合片１３を更に備えており、該結合片はプリント回路１１と直接接触するように取り付けられた第一の面１４と、その変形した位置において弾性的なカバー物５に直接接触する第二の面１５とを有する。
【００２７】
制御部材により制御される機能を識別するため、弾性的なカバー物５は貫通穴４の上方でピクトグラム（図示せず）を提供することが好ましい。このことは制御領域３を視覚的に明確に識別する作用を果たす。更に同一の目的のため、弾性的なカバー物５は、貫通穴４と整列した凸型及び（又は）凹型の形状を呈する。このように、「ブラインド」で操作する操作者は制御領域３をより容易に見出すことができる。結合片１３は、少なくとも１つの光源１７に結合された光ガイド１６を備えることが好ましい。この光源１７は、プリント回路１１の上で集積化させることができる。
【００２８】
かかる状況下にて、弾性的なカバー物５は少なくとも貫通穴４と整列しており且つ少なくとも部分的に半透明である。このように、制御領域３はバックライトすることができる。この実施の形態において、ピクトグラムは弾性的なカバー物５に又はその下方に配置するか又は光ガイド１６に配置することができる。
【００２９】
図３及び図４に示した実施の形態において、結合片１３はプリント回路１１と制御面６と反対側の制御領域３の面８との間で組立体の分離板１８として作用する。プリント回路１１は、支持構造体２の下方に装着されたケーシング１９に取り付けられる。結合片１３は、制御面６と反対側の制御領域３の面８に対し当接する肩部２０を有する。この分離板１８は、休止位置にある間、電極１２と弾性的なカバー物５の自由面１０との間に最小距離が存在し、これにより不適切な時点で励起することを防止することを保証することに寄与する。
【００３０】
図５には、貫通穴４の上の弾性的なカバー物５がブリスタ形状である１つの実施の形態が図示されている。その休止位置とその変形した位置との間にて押し力ｄに対する「ブリスタ」型の弾性的なカバー物５の抵抗Ｐを示す曲線は、休止位置Ａから中間位置Ｂまで上昇する上昇勾配３０、３０´と、図６に図示するように、中間位置Ｂと変形位置Ｃとの間の下降勾配３１とを備えている。
【００３１】
このことは、操作者に対し勾配３０、３１が逆となった時点で制御信号を励起させることを感得させるという利点を有する。休止位置Ａと中間位置Ｂとの間にて、操作者は押し力ｄを得るためには、弾性的なカバー物に加えられる圧力Ｐを上昇させる必要がある。中間位置Ｂと最後の変形位置Ｃとの間にて必要な圧力Ｐは急激に減少し、操作者に対しスイッチが接続されたことを感得させる。同心状の凸型部分及び凹型部分が交互に表れる、図５の弾性的なカバー物５の形状は、何ら機械的な可動部品を必要とせずに、上述した感得を可能にする作用を果たす。
【００３２】
本発明はまた、可撓性の表皮部５によって少なくとも部分的に覆われ、上述した少なくとも１つの制御部材１を有する自己支持型挿入体２を備える自動車の運転者室装置をも提供する。特に、自己支持型挿入体２は、少なくとも１つの制御部材１に対する少なくとも１つの制御領域３を構成することが好ましい。更に、可撓性の表皮部５は、少なくとも１つの制御部材１の少なくとも１つの制御領域３の制御面６を覆う非導電性の弾性的なカバー物５を構成することができる。
【００３３】
かかる自動車用装置の一例は、ダッシュボード用の中央正面、挿入体又はドアの肘掛又は実際に、可撓性の表皮部内で覆われた射出挿入体を含むダッシュボートのカバー物とすることができ、該挿入体には、可撓性の表皮部によって覆われた少なくとも１つの貫通穴と、幾つかの機能を制御する接触感知型検出器とを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】休止位置にある本発明の制御部材の概略断面図。
【図２】変形した位置にある図１の制御部材の図。
【図３】休止位置にある本発明の別の実施の形態を構成する制御部材の概略断面図。
【図４】変形した位置にある制御部材の図３の実施の形態の概略断面図。
【図５】休止位置にある本発明の別の実施の形態の概略断面図。
【図６】図５に図示した制御部材に対する変形の関数として変形抵抗性を描くグラフである。
【符号の説明】
１：容量型制御部材、２：支持構造体／自己支持型挿入体、３：制御領域、４：貫通穴、５：弾性的なカバー物／可撓性の表皮部、６：制御面、７：接触感知型検出器、８：制御領域の面、９：操作者の指、１０：自由表面、１１：プリント回路、１２：電極、１３：非導電性の結合片、１４　：結合片の第一の面、１５：結合片の第二の面、１６：光ガイド、１７　光源、１８：組立体の分離板、１９：ケーシング、３０、３０´：上昇勾配、３１：下降勾配、Ａ：休止位置、Ｂ：中間位置、Ｃ：変形位置、ｄ：押し力、Ｐ：抵抗／圧力。

Claims

容量型制御部材であって、
貫通穴を有する制御領域を呈する支持構造体と、少なくとも貫通穴と整列して制御領域の制御面を覆う非導電性の弾性的なカバー物と、貫通穴と少なくとも部分的に整列しており、その制御面と反対側の制御領域の面上に又はその面の付近に取り付けられた接触感知型検出器と、を備え、
前記弾性的なカバー物は、該弾性的なカバー物の自由面と接触した操作者の指が検出器の接触検出スペース外に位置する休止位置、及び弾性的なカバー物の自由面と接触する操作者の指が検出器の接触検出スペース内に位置する変形位置を有し、休止位置にあるとき、弾性的なカバー物が接触感知型検出器から隔てられ、変形位置にあるとき、弾性的なカバー物が接触感知型検出器と接触することを特徴とする容量型制御部材。
請求項１に記載の制御部材において、接触感知型検出器は、少なくとも部分的に貫通穴と整列して、その上に集積化された接触検出電極を有するプリント回路を備え、変形した位置にあるとき、弾性的なカバー物がプリント回路と直接接触する、制御部材。
請求項１に記載の制御部材において、接触感知型検出器が、少なくとも部分的に貫通穴と整列して、その上に集積化された接触検出電極を有するプリント回路と、少なくとも部分的に貫通穴及び電極と整列した非導電性結合片とを備え、結合片が、プリント回路と直接接触するように取り付けられた第一の面と、変形した位置にあるとき、弾性的なカバー物と直接接触する第二の面とを有する、制御部材。
請求項３に記載の制御部材において、結合片が、少なくとも１つの光源と結合された光ガイドを備える、制御部材。
請求項３に記載の制御部材において、結合片が、プリント回路と制御面と反対側の制御領域の面との間に組立体の分離板を備える、制御部材。
請求項１に記載の制御部材において、弾性的なカバー物が少なくとも貫通穴と整列しており且つ半透明である制御部材。
請求項１に記載の制御部材において、弾性的なカバー物は貫通穴と整列したピクトグラムを提供する、制御部材。
請求項１に記載の制御部材において、弾性的なカバー物は、休止位置と変形した位置との間で押す力に対する抵抗曲線を提供し、該曲線の形態が休止位置から中間位置まで上昇する勾配と、中間位置と変形した位置との間で下降する勾配との形態をする制御部材。
可撓性の表皮部によって少なくとも部分的に覆われた自己支持型挿入体を備える自動車運転者室装置において、請求項１に記載の少なくとも１つの制御部材を備える自動車運転者室装置。
請求項９に記載の装置において、自己支持型挿入体が少なくとも１つの制御部材の少なくとも１つの制御領域を構成する装置。
請求項９に記載の装置において、可撓性の表皮部が、少なくとも１つの制御部材の少なくとも１つの制御領域の制御面を覆う非導電性の弾性的なカバー物を構成する装置。