JP2017501927A - タッチコマンド装置 - Google Patents

Abstract

自動車の少なくとも１つの機能のための制御装置（６）であって、−前記少なくとも１つの機能に関するコマンドを受けるように構成されたタッチパッド（１）と、−前記タッチパッド（１）をフレーミングするように前記タッチパッド（１）の周囲に配設された少なくとも１つのアンテナ（３、４）であって、前記タッチパッド（１）に接触した少なくとも１つの外部要素（２、５）とともにキャパシタを形成可能なアンテナ（３、４）と、−前記アンテナ（３、４）と前記少なくとも１つの外部要素（２、５）とにより形成された前記キャパシタの電気容量を計測するための計測手段（８）と、−前記計測手段（８）により計測された電気容量が所定範囲にある場合、前記タッチパッド（１）が受けたコマンドを実行するように構成された制御監視手段（９）と、を備えた制御装置（６）。

Description

本発明は、自動車の少なくとも１つの機能のためのタッチ制御装置の分野に関する。本発明は、また、このような制御装置を製造するための方法、及び関連する制御方法に関する。

特に、本発明は、例えばルーフ及び／又は窓の開放及び／又は閉鎖を制御するための装置、例えば自動車のルーフ及び／又は窓を開放及び／又は閉鎖を制御するための装置に関する。

制御装置の技術分野において、ユーザによって作動される機械ボタンを有するシステムを備えた制御装置の使用は公知の慣例である。

例えばタッチパッド等のタッチシステムを使用したタッチ制御装置を提供することも提案されている。

このようなタッチ制御装置は、通常、指により又はスタイラスを用いることにより起動されるように構成されている。

通常、タッチ制御装置は機械的システムよりも感度が良い。したがって、タッチ制御装置は、不要な（意図しない）動作に対してより反応しやすい。典型的には、ユーザは、制御装置のタッチパッドに肘や鞄で接触することによりコマンドを起動してしまう可能性がある。

したがって、このようなタッチ制御装置を、特に不要なコマンドの実行が回避されるように保護する必要がある。

本発明の目的は、特に、具体的には不要なコマンドが実行されないことが可能である、保護された制御装置及び方法を提案する。

このために、本発明は、自動車の少なくとも１つの機能のための制御装置であって、
−前記少なくとも１つの機能に関するコマンドを受けるように構成されたタッチパッドと、
−前記タッチパッドをフレーミングするように前記タッチパッドの周囲に配設された少なくとも１つのアンテナであって、前記タッチパッドに接触した少なくとも１つの外部要素とともにキャパシタを形成可能なアンテナと、
−前記アンテナと前記少なくとも１つの外部要素とにより形成された前記キャパシタの電気容量を計測するための計測手段と、
−前記計測手段により計測された電気容量が所定範囲にある場合、前記タッチパッドが受けたコマンドを実行するように構成された制御監視手段と、
を備えた制御装置に関する。

したがって、本発明は、肘や鞄等の手以外の要素により不要なコマンドが実施されてタッチパッドが作動されたとしても、そのような不要なコマンドが実行されないということを可能にする。

本発明の理解にあたり、「フレーミング」という用語は、外側フレームを形成することを意味するものとして理解されるべきである。外側フレームは、必ずしも閉鎖されてはいないが、フレーミングされた要素の少なくとも２つの辺に実質的に同一平面的に配設されている。「取り囲む」という用語は、取り囲まれた要素の実質的に全面に亘って、且つ取り囲まれた要素の実質的に同一平面において延在することを意味するものとして理解されるべきである。

本発明による制御装置は、以下の１つ又は複数の特徴を個々に又は技術的に可能な組合せにおいて備え得る。
−前記タッチパッドが抵抗型である、及び／又は、
−前記タッチパッドが容量型である、及び／又は、
−前記アンテナが実質的に平面状であり、且つ前記タッチパッド（１）のタッチ面に対して実質的に同一平面にある、及び／又は、
−前記アンテナが、前記タッチパッドの両側に配設された複数のサブアンテナを備えている、及び／又は、
−前記少なくとも１つのアンテナは、前記タッチパッドを取り囲んでいる、及び／又は、
−前記タッチパッドを取り囲む前記アンテナは、単一の部品である、及び／又は、
−前記装置は、窓及び／又はサンルーフを制御するのに適している。

また、本発明は、タッチパッドと、前記タッチパッドをフレーミングするように前記タッチパッドの周囲に配設された少なくとも１つのアンテナと、によって自動車の少なくとも１つの機能を制御するための方法であって、
−前記アンテナと前記タッチパッドに接触した少なくとも１つの外部要素とによってキャパシタを形成する工程と、
−前記アンテナと前記少なくとも１つの外部要素とによって形成された前記キャパシタの電気容量を計測する工程と、
−計測された電気容量が所定範囲内にある場合、前記タッチパッドが受けたコマンドを実行することにより制御を監視する工程と、
を備えた方法に関する。

本発明は、その実施の非制限的な例として示される以下の説明を読み、且つ添付図面を精査することで、よりよく理解されるであろう。

ユーザの手により制御される、本発明による制御装置の側面図。 本発明による制御装置の安全性（信頼性）を評価する試験を実施中の図１の制御装置。 アンテナがタッチパッドを取り囲んでいる、本発明の変形例による制御装置。 アンテナがタッチパッドの両側に配設された２つのサブアンテナを備えている、本発明の変形例による制御装置。

図１及び２を参照すると、本発明による制御装置６は、ユーザが自動車の少なくとも１つの機能、具体的には、ルーフ、窓又はパーテーションの開放又は閉鎖を制御することを可能にするものである。

図１に示す制御装置は、タッチパッド１を備えている。タッチパッド１は、自動車の機能を制御するための機械的制御の代わりに、又はこれと共に使用されることが多い。

本発明による制御装置のタッチパッド１は、自動車の制御すべき機能を作動させる電気機械システムに連結されている。したがって、制御装置６は、タッチパッド１のタッチ面への接触によって、少なくとも１つの機能を制御することができる。この制御は、制御装置６の外部にある手段、例えばユーザの手２の一本以上の指等の手段を介して実施される。

タッチパッド１は、例えばコマンド信号を伝達するように構成された連結部１０によって電気機械システムに連結されている。このようにして伝達されたコマンド信号は、次いで、タッチパッド１において与えられたコマンド、例えば自動車の窓、パーテーション又はルーフを閉鎖する又は開放するというコマンドを実行すべく、例えば車載コンピュータにより解読される。

本発明による制御装置は、タッチパッド１の周囲に配設されてタッチパッド１をフレーミングする少なくとも１つのアンテナ３を更に備えている。アンテナ３は、好適には、実質的に平面的である、及び／又はタッチパッド１のタッチ面に対して実質的に同一平面にある。このような２つの特徴は、制御装置の取付けにおいて互いに独立して有利となる。実際に、タッチパッド１は実質的に平面的であるため、タッチパッドの保護プレート７等の部品への取付けは簡単なものであるとともに、他の平面的な部品の取付けのためスペースを確保できる。図１は、アンテナ３がタッチパッド１を取り囲む本発明の一実施形態を示している。

有利には、アンテナ３は、タッチパッドに接触した外部要素のタイプを検出し、任意の外部要素の関数として制御の監視をすることができる。

図１に示すように、アンテナ３は、例えばユーザの手等の、タッチパッドに接触した外部要素３とともにキャパシタを形成する。実際に、アンテナ３は電圧が印加されると、図１及び２に示すように、電界を形成するように構成されている。したがって、外部要素、ここではユーザの手２がタッチ面に接触すると、外部要素とアンテナ３とは、任意の電気容量のキャパシタをともに形成する。

適正に形成されたキャパシタの電気容量は、特に材料の性質や外部要素の体積の性質によって決まる。したがって、タッチパッドに接触した外部要素を識別することが可能となる。具体的には、適正に形成されたキャパシタの電気容量を計測することにより、肘や鞄から手を識別することが可能である。

制御装置６は、計測手段８を更に備えている。計測手段８は、外部要素２とアンテナ３とにより形成されたキャパシタの電気容量を計測するように構成されている。計測手段８は、図１に示すようにアンテナ３に連結されている。明らかに、本発明の範囲を逸脱せずに、取付け及び本発明は電気容量に代えて電気負荷を検出するように適合され得る。したがって、容量計、又はクーロン計、又は当業者に公知の電気容量を計測するためのあらゆる手段が使用され得る。

制御装置６は、制御を監視する手段９を更に備えている。この制御監視手段９は、計測手段８に連結されている。したがって、制御監視手段９は、計測手段８から電気容量の計測に関する信号を受信することができる。更に、制御監視手段９は、タッチパッド１から連結部１０を介してコマンド信号を受信することができる。つまり、制御監視手段９は、タッチパッド１と、自動車の制御すべき機能を作動させる電気機械システムとの間に挿入されている。

制御監視手段９の出力部において、連結部１１がこれを電気機械システムにリンクするように設けられている。制御監視手段９と連結部１０及び１１は、連結部１０に受信されたコマンド信号が、所定のパラメータに従って、制御監視手段９において変更され得るように構成されている。適正に変更されたコマンド信号は、連結部１１によって伝達される。

特に、制御監視手段９は、コマンド信号が所定のパラメータの関数として通過可能なフィルタとして構成されている。

所定の基準が、計測手段８において計測された電気容量値の範囲により予め定められている。したがって、制御監視手段９は、計測手段８により計測された電気容量が所定の範囲にある場合にのみ、タッチパッド１から受信したコマンド信号の通過を許容する帯域フィルタとして機能する。

所定の電気容量範囲は、使用されるアンテナ３によって、例えばアンテナの種類、その形状、その配置等によって決まる。したがって、ユーザの手に対応する電気容量値の範囲は、各装置の仕様の関数である。

使用において、ユーザがタッチパッドのタッチ面上でコマンドを実施する場合、彼又は彼女は、その手２、具体的には指、をタッチ面に置く。このとき、アンテナ３と外部要素、ここではユーザの手２とが、任意の電気容量を有するキャパシタを形成する。電気容量は計測手段８によって計測され、この電気容量に関する信号が制御監視手段９に送信される。

これと平行して、ユーザがタッチパッド上でコマンドを実施した時点で、コマンド信号が、連結部１０を介して制御監視手段９に送信される。

制御監視手段９は、タッチパッドからのコマンド信号とともに、計測手段８により計測された電気容量に関する信号を受信する。これらの信号に基づいて、制御監視手段９は、コマンド信号を送信する、又は送信しない。例えば、制御監視手段９は、
−計測手段８により計測された電気容量が所定範囲にある場合、コマンド信号を、制御されるべき機能を作動させる電気機械システムに送信し、また、
−計測手段８により計測された電気容量が所定範囲にない場合、制御監視手段９は、タッチパッドからのコマンド信号を電気機械システムに送信せず、これにより、不要なコマンドが実行される事態を回避する。

このようにして、制御装置６は、例えば鞄や肘がタッチパッドに接触することから生じる不要なコマンドが実行されないことを可能にする。実際に、この特徴的な電気容量により、タッチパッド１に接触した外部要素を特定することができる。したがって、タッチパッド上で実施されたコマンドを監視し、特定の外部要素によって実施されたコマンドのみ実行することがより容易となる。

特に合衆国において、特に自動車用のタッチ制御装置が誤って起動されないように規格が定められている。例えば、このようなタイプのタッチ制御装置の安全性（信頼性）に関する合衆国規格ＦＭＶＳＳ １１８ （連邦自動車安全規格）は、いわゆる球体試験（ｓｐｈｅｒｅ ｔｅｓｔ）の実施を定めている。この試験において、球体５が、窓、パーテーション又はルーフの制御タッチパッドに、１３５ニュートン（３０ポンド）を越えない力で押し付けられる。この試験において、窓、パーテーション又はルーフの閉鎖が起動されてはならない。この試験を図２に示す。

球体５は、ステンレススチールから形成され、２０ｍｍ＋／−０．２ｍｍの半径を有するとともに８乃至４ミクロインチの表面仕上げを施されている。

この試験の球体５は、タッチパッド１における不要なコマンドのモデルである。

本発明による制御装置６に球体試験を実施する場合、スチール製の球体５が、窓、パーテーション又はルーフコマンド等の機能コマンドとしてタッチパッド１に押し付けられる。スチール製の球体５とタッチパッド１との間に接触が生じると、球体５とアンテナ３とは任意の電気容量のキャパシタをともに形成するが、この電気容量はアンテナ３とユーザの手とが形成するキャパシタの電気容量とは異なっている。この電気容量は計測手段８によって計測されて制御監視手段９に送信される。同様に、球体５により実施されたコマンドに対する信号もタッチパッド１によって制御監視手段９へ送信される。計測された電気容量に基づいて、制御監視手段９は、コマンド信号を送信する又は送信せず、これにより対応する機能が実施される又は実施されない。

好適には、コマンド信号は、計測された電気容量が所定範囲にある場合にのみ送信される。したがって、適切な外部要素に対応する電気容量範囲の校正又は十分に正確な決定があれば、本発明の制御装置によって、ＦＭＶＳＳ １１８ 規格に従って球体テストが実施され得る。

図３を参照すると、本発明の変形例による制御装置は、タッチパッド１を取り囲む実質的に円形のアンテナ３を備えている。この変形例により、タッチパッド１を全体的に取り囲む一様な電場が生成され得る。この特徴は、タッチパッドを辺及び角の両方において取り囲む連続的な検出領域を提供することにより、制御装置６をより安全なもの（信頼性の高いもの）とすることができる。更に、電子機構は単純なアンテナ３に連結されているため単純なものであるから、電気容量の決定は平易なものとされている。

図４を参照すると、本発明の他の変形例による制御装置はアンテナを備え、このアンテナは、タッチパッド１の両側に配設された２つのサブアンテナ３及び４を備えている。これらのサブアンテナ３、４は、好適には、平面状及び／又は矩形状である。したがって、このようなサブアンテナは、それらが制御装置６の平面状の部品に取付けられることで単純な取付が可能となっている。

明らかに、本発明は上述の実施形態に制限されず、請求の範囲における他の変形例をカバーする。

ここで、「備える」という用語は、他の要素を排除するものでなく、名詞は単数でも複数あることを排除しない。異なる従属請求項に異なる特徴が記載されるという単純な事実は、これらの特徴の組合せが有利に利用され得ないということを意味しない。請求項中の参照符号は、いずれも本発明の範囲を制限するものとして理解されるべきではない。

Claims (9)

1. 自動車の少なくとも１つの機能のための制御装置（６）であって、
   −前記少なくとも１つの機能に関するコマンドを受けるように構成されたタッチパッド（１）と、
   −前記タッチパッド（１）をフレーミングするように前記タッチパッド（１）の周囲に配設された少なくとも１つのアンテナ（３、４）であって、前記タッチパッド（１）に接触した少なくとも１つの外部要素（２、５）とともにキャパシタを形成可能なアンテナ（３、４）と、
   −前記アンテナ（３、４）と前記少なくとも１つの外部要素（２、５）とにより形成された前記キャパシタの電気容量を計測するための計測手段（８）と、
   −前記計測手段（８）により計測された電気容量が所定範囲にある場合、前記タッチパッド（１）が受けたコマンドを実行するように構成された制御監視手段（９）と、
   を備えた制御装置（６）。
2. 前記タッチパッド（１）が抵抗型である、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記タッチパッド（１）が容量型である、
   請求項１に記載の制御装置。
4. 前記アンテナ（３、４）が実質的に平面状であり、且つ前記タッチパッド（１）のタッチ面に対して実質的に同一平面にある、
   請求項１乃至３の一項に記載の制御装置。
5. 前記アンテナが、前記タッチパッドの両側に配設された複数のサブアンテナ（３、４）を備えている、
   請求項１乃至４の一項に記載の制御装置。
6. 前記少なくとも１つのアンテナ（３）は、前記タッチパッド（１）を取り囲んでいる、
   請求項１乃至５の一項に記載の制御装置。
7. 前記タッチパッド（１）を取り囲む前記アンテナ（３）は、単一の部品である、
   請求項６に記載の制御装置。
8. 窓及び／又はサンルーフを制御するためのものである、請求項１乃至６の一項に記載の制御装置。
9. タッチパッド（１）と、前記タッチパッド（１）をフレーミングするように前記タッチパッド（１）の周囲に配設された少なくとも１つのアンテナ（３）と、によって自動車の少なくとも１つの機能を制御するための方法であって、
   −前記アンテナ（３）と前記タッチパッドに接触した少なくとも１つの外部要素（２、５）とによってキャパシタを形成する工程と、
   −前記アンテナ（３）と前記少なくとも１つの外部要素（２）とによって形成された前記キャパシタの電気容量を計測する工程と、
   −計測された電気容量が所定範囲内にある場合、前記タッチパッドが受けたコマンドを実行することにより制御を監視する工程と、
   を備えた方法。

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