JP2007331590A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の操作位置に対するスイッチの配置作業時間を短縮することができ、所望の対象機器にその機能を迅速に実行させることができるスイッチ装置を提供する。
【解決手段】第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂ・意匠部８Ｃを有する回転可能なホルダ８と、第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂにそれぞれ設けられたスイッチ群３，４と、第２検出対象Ｓを検出する静電容量センサ１０Ｂと、第１検出対象Ｈを識別する撮像用カメラ１０Ａと、静電容量センサ１０Ｂが第２検出対象Ｓを検出したとき、第２保持部８Ｂがスイッチ操作面になるようにホルダ８を回転させる一方、撮像用カメラ１０Ａが第１検出対象Ｈを識別したとき、第１保持部８Ａがスイッチ操作面になるようにホルダ８を回転させるコントローラとを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、特に車両用のウインドウレギュレータスイッチを有するスイッチ機構を含む複数のスイッチ機構を備えたスイッチ装置に関する。

近年、車両においては、その多機能化に伴いスイッチの個数が増加してきている。このような車両の各スイッチは、スイッチ操作の利便性から集中配置されることが望ましい。

従来、複数のスイッチが集中配置されたスイッチ装置として、例えば、ケース内外に開口する貫通孔を有するケースと、操作ノブをそれぞれ有する複数のスイッチと、これら複数のスイッチを回動可能に支持して少なくとも操作ノブの１つをケースの貫通孔から外部に露出させるためのガイドとを備えたものがある（特許文献１）。

ケースは、前述した貫通孔の他に、内部にガイド及び複数のスイッチを収容可能な空間部を有する。複数のスイッチは、操作者による操作ノブの回動操作によってガイド上を回動し、制御部にケーブルを介して接続されている。そして、操作ノブの押圧操作によってスイッチＯＮ状態となる。制御部は、各スイッチからの信号を入力し、各スイッチに対応する機器にその機能を実行させる。ガイドは、操作者による操作ノブの回動操作によって複数のスイッチを円周方向に案内する。

以上の構成において、操作者が所望の機器にその機能を実行させるには、操作ノブを手動でガイドに沿って円周方向に回動操作し、所望の機器に対応するスイッチの操作ノブをケースの貫通孔から外部に露出させる。そして、所望の機器に対応する操作ノブを押圧操作する。この場合、操作ノブが押圧操作されると、操作ノブに対応するスイッチがＯＮ状態となり、スイッチからＯＮ信号が制御部に出力される。制御部は、入力したＯＮ信号に基づいて対象機器に駆動信号を出力する。対象機器は、制御部からの駆動信号を入力してその機能を実行する。
特開２００５−５１４０号公報

しかしながら、特許文献１のスイッチ装置によると、所望の機器にその機能を実行させるために、操作ノブを手動で回動操作して所望の機器に対応する特定のスイッチを所定の操作位置に配置する必要が生じていた。この結果、ケース内におけるスイッチの収容位置によってはその配置作業に多大の時間を費やし、所望の機器にその機能を迅速に実行させることができないという問題があった。

従って、本発明の目的は、所定の操作位置に対するスイッチの配置作業時間を短縮することができ、もって所望の機器にその機能を迅速に実行させることができるスイッチ装置を提供することにある。

（１）本発明は、上記目的を達成するために、複数の面を有する回転可能なスイッチホルダと、前記複数の面の少なくとも１つの面に設けられたスイッチと、乗員の指操作を検出するセンサと、前記センサが前記指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記少なくとも１つの面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる制御部とを備えたことを特徴とするスイッチ装置を提供する。

（２）本発明は、上記目的を達成するために、複数の面を有する回転可能なスイッチホルダと、前記複数の面に設けられたスイッチと、乗員の指操作を検出する第１のセンサと、前記乗員を識別する第２のセンサと、前記第１のセンサが前記指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記複数の面の少なくとも１つの面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる一方、前記第２のセンサが前記乗員を識別したとき、前記スイッチホルダの前記複数の面の少なくとも１つの面と異なる他の面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる制御部とを備えたことを特徴とするスイッチ装置を提供する。

本発明によると、所定の操作位置に対するスイッチの配置作業時間を短縮することができ、所望の機器にその機能を迅速に実行させることができる。

[第１の実施の形態]
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の全体を説明するために示す図である。図１（ａ）は斜視図を、図１（ｂ）はその局部断面図をそれぞれ示す。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の要部を説明するために示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の使用状態を示す断面図である。

〔スイッチ装置の全体構成〕
図１（ａ），（ｂ）及び図２・図３において、符号１で示すスイッチ装置は、部品収納用のケース２と、ケース２内（収容空間）に収容可能な複数のスイッチ機構としてのスイッチ群３，４と、複数のスイッチ群３，４を保持するホルダ（スイッチホルダ）８と、ホルダ８及びスイッチ群３，４と共にスイッチユニットを構成する駆動機構９と、第１検出対象Ｈ（乗員）及び第２検出対象Ｓ（指操作）を検出する検出部１０と、検出部１０からの検出信号に基づいた駆動信号をサーボモータ９Ａ（後述）に出力するコントローラ１１とを備えている。

（ケース２の構成）
ケース２は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、車両用アームレストの一部を構成し、車両Ａの運転席近傍に配設され、かつ車両用ドアパネルａの内面に一体に形成されている。ケース２には、車両Ａの天井側に開口する収容空間２Ａが設けられている。

（スイッチ群３，４の構成）
スイッチ群３は、図１（ｂ）に示すように、押圧操作可能な複数のシートスイッチ３Ａ，３Ａ，…からなり、コントローラ１１（図２に示す）に回路基板１２及びコネクタ１３・配線（ハーネス）１４（図２に示す）を介して接続されている。そして、シートスイッチ３Ａ，３Ａ，…の押圧操作によって運転席（図示せず）の前後・高さ位置及び背もたれ角度等を可変するように構成されている。スイッチ群４は、図１（ｂ）及び図２に示すように、押圧操作可能な複数のミラースイッチ４Ａ，４Ａ，…及び複数のウインドウレギュレータスイッチ４Ｂ，４Ｂ，…からなり、スイッチ群３と同様にコントローラ１１に回路基板１２及びコネクタ１３・配線（ハーネス）１４を介して接続されている。そして、ミラースイッチ４Ａ，４Ａ，…の押圧操作によってミラー（図示せず）の角度を、またウインドウレギュレータスイッチ４Ｂ，４Ｂ，…の押圧操作によってウインドウガラス（図示せず）の昇降位置をそれぞれ可変するように構成されている。スイッチ群３及びスイッチ群４の各スイッチとしては、例えば薄型メンブレンスイッチが用いられる。なお、ハーネス１４は、ケース２にスリーブ１５を介して挿通されている。

（ホルダ８の構成）
ホルダ８は、図１（ｂ）に示すように、スイッチ群３を押圧操作可能に保持する第１保持部（保持面）８Ａと、スイッチ群４を押圧操作可能に保持する第２保持部（保持面）８Ｂと、スイッチを保持しない意匠部（意匠面）８Ｃとを有する断面略三角形状の保持体からなり、ケース２の収容空間２Ａに収容されている。また、ホルダ８は、図２に示すように、一方端部がケース２にシャフト１６を介して回転自在に保持され、他方端部が駆動機構９（サーボモータのモータ軸）に断面Ｄ字形状のジョイント１７を介して連結されている。そして、駆動機構９（サーボモータ）の駆動によって回動（回転）するように構成されている。

（駆動機構９の構成）
駆動機構９は、図２に示すように、ホルダ８を正逆両方向に回転させるサーボモータ９Ａ及びこのサーボモータ９Ａに内蔵するエンコーダ９Ｂからなり、コントローラ１１に接続されている。そして、サーボモータ９Ａがコントローラ１１からの駆動信号を入力するように、またエンコーダ９Ｂがサーボモータ９Ａの回転速度及び位置を検出してその検出信号をコントローラ１１に出力するように構成されている。これにより、ホルダ８が所定の回動位置に配置され、第１保持部８Ａ又は第２保持部８Ｂ・意匠部８Ｃのうちいずれかが収容空間２Ａの開口面内に選択的に移動して露出する。

（検出部１０の構成）
検出部１０は、図１（ａ）及び図３に示すように、非接触センサとしての撮像用カメラ１０Ａ及び静電容量センサ１０Ｂからなり、車両Ａ内に配置されている。

撮像用カメラ（第２のセンサ）１０Ａは、例えば赤外線カメラからなり、図３に示すように、車両Ａ内の運転席前方に配置され、かつコントローラ１１（図２に示す）に接続されている。そして、車両Ａ内における運転座席上の運転者（第１検出対象Ｈ）を識別（撮像）し、この検出信号をコントローラ１１に出力するように構成されている。

静電容量センサ（第１のセンサ）１０Ｂは、一般的な静電容量回路の一部を構成し、図１（ａ）に示すように車両用ドアパネルａ内に回路基板（図示せず）を介して配置され、かつコントローラ１１に接続されている。そして、ケース２（収容空間２Ａ）の開口面に翳される（静電容量センサ１０Ｂに近接する）運転者の手（第２検出対象Ｓ：指操作）を検出し、この検出信号をコントローラ１１に出力するように構成されている。

（コントローラ１１の構成）
コントローラ１１は、図２に示すように、予め設定されたデータが記憶されたメモリ１１Ａを有し、判別手段及び制御手段として機能する車両用ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からなり、車両Ａに配設されている。判別手段としてのコントローラ１１は、メモリ１１Ａに記憶されたデータに基づいて撮像用カメラ１０Ａからの検出信号（撮像データ）を判別する。制御手段としてのコントローラ１１は、撮像用カメラ１０Ａからの検出信号の判別結果及び静電容量センサ１０Ｂ・エンコーダ９Ｂからの検出結果に基づいてサーボモータ９Ａへの駆動信号を出力する。そして、サーボモータ９Ａを駆動制御するように構成されている。これにより、撮像用カメラ１０Ａが第１検出対象Ｈを検出すると、コントローラ１１の判別結果に基づいて（前回と異なる撮像用カメラ１０Ａからの検出信号をコントローラ１１が入力した場合）第１保持部８Ａがスイッチ操作面になるようにサーボモータ９Ａを駆動する。また、静電容量センサ８Ｂが第２検出対象Ｓを検出すると、第２保持部８ｂがスイッチ操作面となるようにサーボモータ９Ａを駆動する。

なお、前回と同じ撮像用カメラ１０Ａからの検出信号をコントローラ１１が入力し、かつ静電容量センサ１０Ｂからの検出信号を入力しない場合には、意匠部８Ｃが外部に露出するようにサーボモータ９Ａを駆動する。

〔スイッチ装置１の動作〕
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の動作を説明するために示す斜視図である。図４（ａ）はホルダにおける一の保持部（第１保持部）を露出させた場合を、図４（ｂ）はホルダにおける他の保持部（第２保持部）を露出させた場合を、図４（ｃ）はホルダにおける意匠部を露出させた場合をそれぞれ示す。

（１）前回の運転者と異なる運転者（第１検出対象Ｈ）が運転席に着座した場合に、撮像用カメラ１０Ａによる第１検出対象Ｈの検出によってコントローラ１１がサーボモータ９Ａを駆動し、図４（ａ）に示すようにホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、第１保持部８Ａが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第２保持部８Ｂ及び意匠部８Ｃが収容空間２Ａに埋没し、スイッチ群３（シートスイッチ３Ａ，３Ａ，…）が操作可能となる。

（２）ホルダ８に運転者の手（第２検出対象Ｓ）が翳された（第２検出対象Ｓが静電容量センサ１０Ｂに近接した）場合、静電容量センサ１０Ｂによる第２検出対象Ｓの検出によってコントローラ１１がサーボモータ９Ａを駆動し、図４（ｂ）に示すようにホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、第２保持部８Ｂが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第１保持部８Ａ及び意匠部８Ｃが収容空間２Ａに埋没し、スイッチ群４（ミラースイッチ４Ａ，４Ａ，…及びウインドウレギュレータスイッチ４Ｂ，４Ｂ，…）が操作可能となる。

なお、スイッチ群３，４を使用しない（前回と同じ撮像用カメラ１０Ａからの検出信号をコントローラ１１が入力し、かつ静電容量センサ１０Ｂからの検出信号を入力しない）場合には、コントローラ１１がサーボモータ９Ａを駆動し、図４（ｃ）に示すようにホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、意匠部８Ｃが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂが収容空間２Ａに埋没する。

また、本実施の形態では、第１検出対象を検出する撮像用カメラ１０Ａを運転席の前方に配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、車両における他の部位（例えばインナーミラーの取付位置）に配置してもよい。この場合、例えば居眠り防止のために用いる撮像用カメラがインナーミラーに内蔵されていると、この撮像用カメラを利用することにより、撮像用カメラを兼用することができ、コストの低廉化を図ることができる。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）駆動機構９によってスイッチ群３，４を所定の操作位置に配置するため、所定の操作位置に対するスイッチ群３，４の配置作業時間を短縮することができ、所望の対象機器にその機能を迅速に実行させることができる。

（２）スイッチ群３，４を使用しない場合には、意匠部８Ｃが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂを収容空間２Ａに埋没するため、スイッチ群３，４が視認されず、意匠性を高めることができる。

（３）ホルダ８の第１保持部８Ａにスイッチ群３が、第２保持部８Ｂにスイッチ群４がそれぞれ保持される構造であるため、スイッチ群３，４を集中配置することができ、スイッチ操作の利便性を高めることができるとともに、スペースを有効利用することができる。

[第２の実施の形態]
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示すブロック図である。図５（ａ）はホルダにおける一の保持部を露出させた場合を、図５（ｂ）はホルダにおける他の保持部を露出させた場合をそれぞれ示す。図５（ａ）及び（ｂ）において、図２と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の実施の形態に示すスイッチ装置４１は、第１の実施の形態において用いた撮像用カメラ１０Ａ及び静電容量センサ１０Ｂの代わりに撮像用カメラ４２を用いた点に特徴がある。

このため、撮像用カメラ４２は、例えば赤外線カメラからなり、ケース２（収容空間２Ａの開口）の上方に配置され、かつコントローラ１１に接続されている。そして、ケース２（収容空間２Ａ）の開口面に翳される（撮像用カメラ４２の撮像範囲内に配置される）運転者の手指（検出対象Ｓ１：第１の指操作，Ｓ２：第２の指操作）を検出するように構成されている。

コントローラ１１は、撮像用カメラ４２及びエンコーダ９Ｂ（図２に示す）から検出信号を入力し、これら検出信号に基づいた駆動信号をサーボモータ９Ａ（図２に示す）に出力し、サーボモータ９Ａを駆動制御するように構成されている。これにより、ホルダ８を所定の回動位置に配置し、第１保持部８Ａ又は第２保持部８Ｂ・意匠部８Ｃのうちいずれかが収容空間２Ａの開口面内に選択的に移動して露出する。これにより、撮像用カメラ４２が検出対象Ｓ１を検出すると、コントローラ１１の判別結果に基づいて第１保持部８Ａがスイッチ操作面になるようにサーボモータ９Ａを駆動する。また、撮像用カメラ４２が検出対象Ｓ２を検出すると、第２保持部８ｂがスイッチ操作面となるようにサーボモータ９Ａを駆動する。

なお、撮像用カメラ４２からの検出信号をコントローラ１１が入力しない場合には、意匠部８Ｃが外部に露出するようにサーボモータ９Ａを駆動する。

〔スイッチ装置４１の動作〕
（１）ホルダ８に運転者の手（指１本）が翳された場合、撮像用カメラ４２による検出対象Ｓ１（手指が１本）の検出によってコントローラ１１が駆動機構９（サーボモータ９Ａ）を駆動し、図５（ａ）に示すようにホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、第１保持部８Ａが収容空間２Ａ（図２に図示）の開口面内に露出するとともに、第２保持部８Ｂ及び意匠部８Ｃ（共に図１に示す）が収容空間２Ａに埋没し、スイッチ群３（図４（ａ）に示す）が操作可能となる。

（２）ホルダ８に運転者の手（指２本）が翳された場合、撮像用カメラ４２による検出対象Ｓ２（手指が２本）の検出によってコントローラ１１がサーボモータ９Ａを駆動し、図５（ｂ）に示すようにホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、第２保持部８Ｂが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第１保持部８Ａ及び意匠部８Ｃが収容空間２Ａに埋没し、スイッチ群４（図４（ｂ）に示す）が操作可能となる。

なお、スイッチ群３，４を使用しない（コントローラ１１が撮像用カメラ４２からの検出信号を入力しない）場合には、コントローラ１１がサーボモータ９Ａを駆動し、ホルダ８を所定の回動位置に配置する。この場合、ホルダ８が所定の回動位置に配置されると、意匠部８Ｃが収容空間２Ａの開口面内に露出するとともに、第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂが収容空間２Ａに埋没する。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果（１）〜（３）に加え、次に示す効果が得られる。

単一の検出部（撮像用カメラ４２）によって第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂ・意匠部８Ｃ（図１に示す）のうちいずれかを収容空間２Ａの開口面内に選択的に露出させることができ、コストの低廉化を図ることができる。

以上、本発明のスイッチ装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）各実施の形態では、両保持部８Ａ，８Ｂにそれぞれスイッチ群３，４を保持する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、単一のスイッチを保持するものでも何等差し支えない。

（２）各実施の形態では、スイッチを保持する保持部が２つ（第１保持部８Ａ及び第２保持部８Ｂ）である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、３つ以上であっても勿論よい。

（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の全体を説明するために示す斜視図とその局部断面図。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の要部を説明するために示す断面図。 本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の使用状態を示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の動作を説明するために示す斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置を説明するために示すブロック図。

符号の説明

１，４１…スイッチ装置、２…ケース、２Ａ…収容空間、３，４…スイッチ群、３Ａ…シートスイッチ、４Ａ…ミラースイッチ、４Ｂ…ウインドウレギュレータスイッチ、８…ホルダ、８Ａ…第１保持部、８Ｂ…第２保持部、８Ｃ…意匠部、９…駆動機構、９Ａ…サーボモータ、９Ｂ…エンコーダ、１０…検出部、１０Ａ，４２…撮像用カメラ、１０Ｂ…静電容量センサ、１１…コントローラ、１１Ａ…メモリ、１２…回路基板、１３…コネクタ、１４…配線（ハーネス）１５…スリーブ、１６…シャフト、１７…ジョイント、Ａ…車両、ａ…車両用ドアパネル、Ｃ…コンデンサ、Ｈ…第１検出対象、Ｓ…第２検出対象，Ｓ１，Ｓ２…検出対象

Claims (5)

1. 複数の面を有する回転可能なスイッチホルダと、
   前記複数の面の少なくとも１つの面に設けられたスイッチと、
   乗員の指操作を検出するセンサと、
   前記センサが前記指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記少なくとも１つの面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる制御部と
   を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
2. 前記スイッチホルダは、前記複数の面の他の１つの面に形成された意匠面を有する請求項１に記載のスイッチ装置。
3. 前記指操作は、第１の指操作及び第２の指操作を有し、
   前記制御部は、前記センサが前記第１の指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記少なくとも１つの面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる一方、前記センサが前記第２の指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記少なくとも１つの面と異なる他の面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる請求項１に記載のスイッチ装置。
4. 複数の面を有する回転可能なスイッチホルダと、
   前記複数の面に設けられたスイッチと、
   乗員の指操作を検出する第１のセンサと、
   前記乗員を識別する第２のセンサと、
   前記第１のセンサが前記指操作を検出したとき、前記スイッチホルダの前記複数の面の少なくとも１つの面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる一方、前記第２のセンサが前記乗員を識別したとき、前記スイッチホルダの前記複数の面の少なくとも１つの面と異なる他の面がスイッチ操作面になるように前記スイッチホルダを回転させる制御部と
   を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
5. 前記スイッチは、前記第１のセンサが前記指操作を検出したときに前記スイッチ操作面となる前記複数の面の少なくとも１つの面に設けられたウインドウレギュレータスイッチと、前記第２のセンサが前記乗員を識別したときに前記スイッチ操作面となる前記複数の面の少なくとも１つの面と異なる他の面に設けられたシートスイッチとからなる請求項４に記載のスイッチ装置。

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