JP2011503755A - 主として自動車用のタッチ制御面を有する制御モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 背面照明機能と触覚フィードバック機能とを備える制御モジュールを提供する。
【解決手段】 この制御モジュールは、可撓性保護層（９）と、単安定スイッチ（１１）と、光源からの光を通過させ、かつ可撓性保護層（９）の背面照明領域を定める機械的支持体（１３）とを備えている。機械的支持体（１３）は、可撓性保護層（９）の変形によって単安定スイッチ（１１）を作動させるための通路（２１）を有し、かつ機械的支持体（１３）と可撓性保護層（９）との間に挟まれた、非圧縮性の材料から成るプレート（１９）を備えており、このプレート（１９）は、機械的支持体（１３）と組み合わされているヒンジ部（２５）と、単安定スイッチ（１１）を作動させるために、機械的支持体（１３）の通路（２１）に対向して配置された作動突起（２９）とを有する回動可能な自由端（２７）とを備える回動ベーン（２３）を定めている。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として特に自動車用の、タッチ制御面を有する制御モジュールに関する。

このような制御モジュールは、例えば空調システム、オーディオシステム、電話システム、および／またはナビゲーションシステムの動作を制御するために、自動車の２つの前部座席の間のコンソール上にある制御装置に好適に利用されている。本発明は、さらに、例えば車内照明、中央施錠システム、サンルーフ、緊急警告灯、および／または投光照明を制御するために、車内バックミラーの通常の場所に位置する、ドームと呼ばれる車両領域に適用することができる。この制御モジュールは、さらに、窓開閉装置の制御、車外バックミラーの角度位置制御、および／または電動座席の移動の制御に用いることができる。

自動車の夜間走行時に、制御ボタンを照明することができる制御モジュールは公知である。この照明は、背面照明によって行われる。例えば運転者は、日中走行中には、制御ボタン上の白いピクトグラムを明確に知覚し、夜間走行中には、背面照明によって、容易に制御ボタンの位置を見出すことができる。

さらに、検出がなされて、スイッチングが行われたことをユーザに通知することを可能にする触覚フィードバックを行わせることができる別の制御モジュールも存在する。例えば、ユーザに触覚フィードバックを与えることができる、ブリスタなどの単安定スイッチを用いた制御モジュールは公知である。

ブリスタまたは「ブリスタドーム」は、圧力によって作動させられる単安定スイッチ、すなわち、安定な静止位置と、圧力の印加によって弾性的なブリスタドームの頂部が変形している不安定な位置とをとる装置である。ブリスタドームの変形は、ブリスタドームが変位するまでに印加された圧力に比例する。変位し始めると、ブリスタドームは、急激に変形する。それによって、ユーザへの触覚的な情報フィードバックが発生し、例えばスイッチング動作が、ブリスタドームの変形によって、ブリスタドームと、プリント回路上の接続されるべき２つのトラックとの間で行なわれる場合には、スイッチング動作が達成されたことがユーザに通知される。

しかしながら、既に背面照明機能を有する制御モジュール内に、触覚フィードバック機能を備えた装置を組み込むことは、特に、その触覚フィードバックが可撓性保護層の変形を必要とする場合には、必ずしも容易なわけではない。

この場合には、タッチ制御面は、平坦でない外観、例えばでこぼこな部分、または突き出た部分を呈することがある。そのため、制御モジュールは、早期に摩耗してしまう。

ドイツ国特許公開第２６１３０２４号公報 ドイツ国特許公開第１９７０２９５７号公報 ドイツ国特許公開第１９７０５５３６号公報 ドイツ国特許公開第１９９３５３８６号公報 ヨーロッパ特許公開第０８０３７１１号公報 国際公開第ＷＯ０５／０３５２９９号公報

本発明は、制御される機能をよりよく識別するために、背面照明の利点を利用するとともに、全制御面にわたって均等な触感を与える触覚フィードバックを備える制御モジュールを提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、本発明は、次のものを備えており、かつタッチ制御面を有する制御モジュールを提供するものである。
− 可撓性保護層と、
− 少なくとも１つの単安定スイッチと、
− 少なくとも１つの光源からの光を通過させて、可撓性保護層の背面照明領域を定める、剛性の機械的支持体。
機械的支持体は、さらに、可撓性保護層の変形によって単安定スイッチを作動させるための少なくとも１つの通路を有しており、制御モジュールは、剛性の機械的支持体と可撓性保護層との間に挟まれた、非圧縮性の材料から成るプレートを備えており、このプレートは、一方では、機械的支持体に組み合わされているヒンジ部を備えており、他方では、単安定スイッチを作動させるために、機械的支持体の通路に対向して配置された作動突起を有する回動可能な自由端を備えている、少なくとも１つの回動ベーンを定めている。

この制御モジュールの別の態様においては、次の特性を備えている。
− 単安定スイッチは、ブリスタドームを有する。
− 制御モジュールは、単安定スイッチの下方に配置された感圧センサを、さらに備えている。
− 可撓性保護層は、好ましくはボンディングによって、プレートのヒンジ部に取り付けられている。
− ヒンジ部は、回動ベーンを回動可能にするために、プレートに肉薄部を作ることによって形成されている。
− プレートおよび／または機械的支持体は、透明または半透明な材料から成っている。
− 可撓性保護層に、少なくとも部分的に光を通過させる材料で形成された、制御用の記号、および／または文字、および／または数字、および／またはピクトグラムが印されている。
− 制御モジュールは、空調システム、オーディオシステム、ナビゲーションシステム、電話システムなどの自動車用電気装置または電子装置の少なくとも１つを含むセットの動作の制御、電動窓開閉装置の制御、車外ミラーを調整するための制御、サンルーフの位置を調整するための制御、車内照明の制御、車内の座席を調整するための制御のうちの少なくとも１つを行うことができる。

本発明による制御モジュールの例示的な一実施形態の平面図である。 本発明による制御モジュールの別の実施形態の分解組立図である。 図２の制御モジュールの詳細を示す部分拡大斜視図である。 図２の制御モジュールのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う、組み立てた状態での縦断面図である。 ユーザの指によって作動させられているときの、図４の制御デバイスの断面図である。

添付図面を参照して、以下の非限定的かつ例示的な説明を読むことによって、本発明の他の特徴および利点が明白になると思う。

添付図面において、同様の部分には、同一の符号を付してある。

本発明による制御モジュールは、例えば空調システム、オーディオシステム、ナビゲーションシステム、電話システムなどの自動車用電気装置または電子装置の少なくとも１つの制御、電動窓開閉装置の制御、車外ミラーを調整するための制御、サンルーフの位置を調整するための制御、車内照明の制御、車内の座席を調整するための制御のうちの少なくとも１つを行うことができる。

図１は、制御すべき電気装置または電子装置を選択するためのタッチゾーン、すなわちボタン５を備える、制御モジュールのタッチ制御面３を示している。各ボタン５には、制御される機能に関連付けられた記号、または文字、または数字、またはピクトグラムが印されている（図１においては、これらの記号、文字、数字、およびピクトグラムの全てに対して、符号７が付されており、以下の説明において、それらをまとめて記号７と呼ぶ）。

図１の例においては、タッチ制御面３は、車両の前部および後部のフォグライト、緊急警告灯、内部施錠、およびファン（すなわち温度調節）の制御を記号で表わす１１個のボタン５を備えている。

記号７は、第１の実施形態においては、常に視認可能であり、第２の実施形態においては、背面照明が行われているときにのみ視認可能である。

このような機能の実現のために、タッチ制御面３は、局所的に圧力を伝達することができ、かつ少なくとも部分的に光を通過させる材料で形成された記号７を有する、装飾的な可撓性保護層９を備えている。

第１の変形例においては、可撓性保護層９は、例えばシリコーンで作られている。

第２の変形例においては、可撓性保護層９は、例えばポリカーボネートから成るプラスチックフィルムで作られている。記号７は、このプラスチックフィルムの下面へスクリーン印刷することによって設けることができる。

第３の変形例によれば、可撓性保護層９は、特許文献１〜６に記載されている「ブラックパネル」技術を用いて形成される。この場合には、数字や文字等の記号７は、背面照明が行われているときしか見えないように設けられる。したがって、光源がない状態では、可撓性保護層９は一様で、タッチ制御面上に、なんらの表示も書き込みもないように見える。この場合には、可撓性保護層９は、ポリカーボネートシートで作られていると有利である。

図２に、分解してより明確に示されているように、制御モジュール１は、可撓性保護層９の下方に、プレート１９、剛性の機械的支持体１３、および少なくとも１つの単安定スイッチ１１を備えている。

プリント回路板１５が、単安定スイッチ１１の下方に配置されており、かつベース１７によって支持されていることが好ましい。

単安定スイッチ１１は、ユーザへの触覚フィードバックを発生させて、制御される装置が電気的にスイッチングしたことをユーザに通知することができる。

単安定スイッチ１１は、ブリスタドームを有することが好ましい。

図２、図４および図５では、３つの単安定スイッチ１１（ブリスタドーム）を識別することができる。ブリスタドームは、弾性的であり、かつ金属製であることが好ましい。例えばブリスタドームは、その一般的形状として、相当にくぼんでおり、かつ少なくとも３つの均等に分布した脚部が形成された底部を有している。

スイッチングは、例えばブリスタドームの頂部が、静止時の頂部の位置から、プリント回路板１５上の、接続されるべき２つのトラック上の位置まで変位することによって起される。ブリスタドームの変形によって、ユーザへの触覚フィードバックが発生する。

本発明の別の特定の一実施形態として、制御モジュール１は、単安定スイッチ１１の下方に配置された感圧センサ（図示せず）を備えていると有利である。

このような感圧センサは、圧縮応力に感応する。すなわち、圧縮応力によって、感圧センサの厚さがわずかに減り、そのために、押されている場所、および／または印加されている圧縮応力を知るために利用することができる電気信号が発生する。この感圧センサは、ＦＳＲ（感圧抵抗体素子）技術を用いたセンサであることが好ましい。

さらに、このような感圧センサは、感圧センサの圧縮中、特定の電気的機能を制御するための電気的コンタクトを形成することができる。

機械的支持体１３は、例えばプラスチックで作られており、可撓性保護層９の記号７の背面照明領域を定める、発光ダイオードなどの少なくとも１つの光源からの光を通過させることができる。

光源（図示せず）は、プリント回路板１５によって保持されている。１つの背面照明領域当たり１つの光源が備えられていることが好ましい。

低出力発光ダイオードを用いたい場合には、光源から放射された光出力が減衰しないように、機械的支持体１３は、透明であることが好ましい。

より一様かつ均一な照明が望まれる場合、特に、背面照明領域のサイズが、光源のサイズに比して大きい場合には、光源から放射された光を均一化するために、機械的支持体１３は、半透明、または乳白色であることが好ましい。

機械的支持体１３は、さらに、可撓性保護層９の変形によって単安定スイッチ１１を作動させるための、少なくとも１つ（図２に示されている例では３つ）の通路２１を有している。

上述のように、制御モジュール１は、剛性の機械的支持体１３と可撓性保護層９との間に挟まれた、非圧縮性の材料から成るプレート１９を備えている。「非圧縮性」とは、ユーザが、プレート１９を押すことにより、プレート１９の厚さを減少させることができないことを意味している。

図３、図４および図５に、より明確に示されているように、プレート１９は、一方では、機械的支持体１３に組み合わされているヒンジ部２５を、他方では、単安定スイッチ１１を作動させるために、機械的支持体１３の通路２１に対向して配置された作動突起２９を有する回動可能な自由端２７を備える、少なくとも１つの回動ベーン２３が形成されている。

回動ベーン２３の自由端２７が回動すると、機械的支持体１３の通路２１に対向して配置された作動突起２９の作用によって、単安定スイッチ１１によるスイッチングが行われる。

回動ベーン２３は、タッチ制御面３によって制御される装置を選択するためのボタン５の下方に配置されており、ボタン５と実質的に同じ寸法を有している。

ヒンジ部２５は、プレート１９と一体に作られており、回動ベーン２３の回動を可能にするために、プレート１９に肉薄部３１を作ることによって形成されることが好ましい。

ヒンジ部２５を用いて回動を行うこの実施形態においては、ユーザの指３３がボタン５の面上のどこに位置しているかに関わりなく、そのボタンの下に配置されている単安定スイッチ１１を作動させることができる。

この構成は、細長いボタン５、例えば１０〜４０ｍｍ程度の長さのボタン５を形成する場合に、特に好適である。可撓性保護層９は、好ましくはボンディングによって、例えばプレート１９のヒンジ部２５の取り付けゾーンに取り設けられる。

それに代えて、複数の回動ベーン２３が回動することができるように、回動ベーン２３の領域では、可撓性保護層９を設けなくてもよい。

その場合には、可撓性保護層９の変形は、回動ベーン２３の全体にわたって行われる。

プレート１９は、光を通過させる材料、すなわち透明または半透明の材料から成っていることが好ましく、特にポリカーボネートから成っていることが好ましい。

したがって、回動ベーン２３は、図４または図５の左側に示されている、持ち上がった静止位置（実質的に水平な位置）と、図５の右側に示されている作動位置（静止位置よりわずかに低い位置）との間で回動することができる。

作動位置は、例えば指３３の先端で、回動ベーン２３を押し下げることによって得られる。

可撓性保護層９は、単安定スイッチ１１が作動する方向に、したがって、ある特定の制御が開始される方向に回動ベーン２３を回動させるように、弾性的にわずかに変形する。

一例として、作動位置まで下がるまでの、回動ベーン２３の自由端２７の行程は、１ｍｍ以下、例えば０．４〜０．５ｍｍの範囲にある。作動位置は、回動ベーン２３が押下されたときに得られる行程の最終位置であることが好ましい。

したがって、光源からの光の導光部として用いられる機械的支持体１３は、また、制御のためのボタンの上下動によってプレート１９が変形する間、ずっと、プレート１９を支持することができる。

したがって、上述の制御モジュール１は、可撓性保護層９上に、連続的かつ完全に滑らかなタッチ制御面３を保持しながら、背面照明機能および触覚フィードバック機能が組み込まれている。このように、タッチ制御面３には、人間工学的な見地から故意に形成されたものや、例えば複数のボタン５を互いに分離して配置するために形成されたものを除いて、でこぼこの部分や孔が存在していない。

可撓性保護層９と、剛性の機械的支持体１３と可撓性保護層９との間に挟まれたプレート１９との変形によって、単安定スイッチ１１を作動させるための少なくとも１つの通路２１を形成された機械的支持体１３を備える、タッチ制御面を有する制御モジュール１であって、単安定スイッチ１１を作動させるために、機械的支持体１３の通路２１に対向して配置されている自由端を有する少なくとも１つの回動ベーン２３が、プレート１９によって定められている制御モジュール１によって、触覚フィードバック機能と、背面照明機能を有し、かつでこぼこのないタッチ制御面３を有する制御モジュール１を得ることができることを理解しうると思う。

１ 制御モジュール
３ タッチ制御面
５ ボタン
７ 記号
９ 可撓性保護層
１１ 単安定スイッチ
１３ 機械的支持体
１５ プリント回路板
１７ ベース
１９ プレート
２１ 通路
２３ 回動ベーン
２５ ヒンジ部
２７ 自由端
２９ 作動突起
３１ 肉薄部
３３ 指

Claims (8)

1. − 可撓性保護層（９）と、
   − 少なくとも１つの単安定スイッチ（１１）と、
   − 少なくとも１つの光源からの光を通過させて、前記可撓性保護層（９）の背面照明領域を定める、剛性の機械的支持体（１３）とを備えている、タッチ制御面を有する制御モジュールであって、
   前記機械的支持体（１３）は、さらに、前記可撓性保護層（９）の変形によって前記単安定スイッチ（１１）を作動させるための少なくとも１つの通路（２１）を有しており、かつ前記制御モジュールは、前記剛性の機械的支持体（１３）と前記可撓性保護層（９）との間に挟まれた、非圧縮性の材料から成るプレート（１９）を備えており、このプレート（１９）は、一方では、前記機械的支持体（１３）に組み合わされているヒンジ部（２５）を備えており、他方では、前記単安定スイッチ（１１）を作動させるために、前記機械的支持体（１３）の通路（２１）に対向して配置された作動突起（２９）を有する回動可能な自由端（２７）を備えている、少なくとも１つの回動ベーン（２３）を定めていることを特徴とする制御モジュール。
2. 前記単安定スイッチ（１１）は、ブリスタドームを有することを特徴とする、請求項１に記載の制御モジュール。
3. 前記単安定スイッチ（１１）の下方に配置された感圧センサ（１５）を、さらに備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の制御モジュール。
4. 前記可撓性保護層（９）は、好ましくはボンディングによって、前記プレート（１９）のヒンジ部（２５）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の制御モジュール。
5. 前記ヒンジ部（２５）は、前記回動ベーン（２３）を回動可能にするために、前記プレート（１９）に肉薄部を作ることによって形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御モジュール。
6. 前記プレート（１９）および／または前記機械的支持体（１３）は、透明または半透明な材料から成ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の制御モジュール。
7. 前記可撓性保護層（９）に、少なくとも部分的に光を通過させる材料で形成された、制御用の記号、および／または文字、および／または数字、および／またはピクトグラムが印されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の制御モジュール。
8. 空調システム、オーディオシステム、ナビゲーションシステム、電話システム、電動窓開閉装置の制御、車外ミラーを調整するための制御、サンルーフの位置を調整するための制御、車内照明の制御、車内の座席を調整するための制御、などの自動車用電気装置または電子装置の少なくとも１つのセットの機能の制御を行うことができることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の制御モジュール。

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