JP2021133694A - 車両用人感スイッチ - Google Patents

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Abstract

【課題】非表示状態にあった車両搭載電子機器用のスイッチ画像を使用時に表示でき、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチを提供すること。【解決手段】車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体３と、前記タッチパネル基板体３の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、前記タッチパネル基板体３は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極７１と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極７０と、を同一基板上に有し、前記センサ用電極７１により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチ。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用の人感スイッチに関する。
車両には様々な車両搭載品が搭載される。当該車両搭載品のなかには、エアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム、カーオーディオをはじめとする各種の車両搭載電子機器も含まれる。これらの車両搭載電子機器を操作するスイッチは、一般にはその他の車両搭載品に一体化される。当該その他の車両搭載品としては、インストルメントパネルに代表される各種の内外装パネル、コンソールボックス、ステアリングホイール等が例示される。
近年では、隣り合っていたり機能的に関連したりする一連の車両搭載品同士の外観を共通化して、これらが連続しているかの如くユーザーに認識させることが提案されている。
上記の一連の車両搭載品の外観を共通化してこれらをシームレスにすることで、当該一連の車両搭載品の視覚的な一体感を高めて、当該一連の車両搭載品の外観の美しさを向上させ得る。また、シームレスな一連の車両搭載品を搭載することで、車両の外観の美しさや居住性を向上させることも可能である。
最近ではスマートフォンに代表されるタッチパネル型の情報端末が普及しており、タッチパネル型のスイッチもまた普及している。タッチパネル型のスイッチによると、車両搭載電子機器を操作するための画像すなわちスイッチ画像をディスプレイに表示するとともに、ユーザーが当該スイッチ画像に対して所定の動作を行うと当該動作を検知し、当該動作に基づいて車両搭載電子機器を運転制御する（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８−９２４９７号公報
ところで、上記したタッチパネル型のスイッチにおいては、ディスプレイによってスイッチ画像を表示する際に電力を消費するため、当該スイッチ画像を常時表示することは不経済である。特に、タッチパネル型のスイッチを車両に搭載する場合には、不要な電力の消費は避けるべきである。本発明の発明者は、タッチパネル型のスイッチをユーザーが操作する使用時にのみ、スイッチ画像を表示することを志向した。また、タッチパネル型のスイッチをこれに関連する車両搭載品とシームレス化することを志向した。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、非表示状態にあったスイッチ画像を使用時に表示することができ、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチを提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の車両用人感スイッチは、
車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチである。
本発明の車両用人感スイッチは、非表示状態にあったスイッチ画像を使用時に表示することができ、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチである。
センターコンソールボックスおよび実施例１の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチを図１中のＡ−Ａ位置で切断した様子を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図である。 センターコンソールボックスおよび実施例２の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図である。 参考例の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図である。 実施例２の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図である。
以下、本発明の車両用人感スイッチを具体的に説明する。
なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「ｘ〜ｙ」は、下限ｘおよび上限ｙをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施形態中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。
本発明の車両用人感スイッチは、
車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチである。
本発明の車両用人感スイッチは、ディスプレイと当該ディスプレイの上層に配置されているタッチパネル基板体と当該タッチパネル基板体の上層に配置されている加飾体とを具備する。このうちディスプレイはスイッチ画像を発光表示し、タッチパネル基板体および加飾体は光透過型である。このためディスプレイが発光表示するスイッチ画像は、タッチパネル基板体および加飾体を透過してユーザーに視認される。
ユーザーがスイッチ画像に対して所定の動作を行うと、静電容量方式のスイッチ用電極により、当該動作に基づく静電容量の変化が検知される。このスイッチ用電極の検知結果を直接的または間接的に車両搭載電子機器に伝送することで、車両搭載電子機器の操作をユーザーの意図したとおりに行うことができる。
このように、本発明の車両用人感スイッチは、既述したタッチパネル型のスイッチとして機能する。
また、本発明の車両用人感スイッチは、スイッチ用電極およびディスプレイ以外にも、センサ用電極を有する。センサ用電極はスイッチ用電極と同様に静電容量方式であり、検知対象すなわちユーザーが当該センサ用電極に接近したことを静電容量の変化により検知する。本発明の車両用人感スイッチは、当該センサ用電極の検知結果を受けて、ディスプレイのスイッチ画像を表示する。
このため、本発明の車両用人感スイッチによると、センサ用電極により検知対象の接近が検知されていない時には、ディスプレイにスイッチ画像を表示しないようにできる。
このように、本発明の車両用人感スイッチによると、使用時にのみディスプレイにスイッチ画像を表示して、不要な電力の消費を避けることが可能である。
なお、上記したスイッチ画像の非表示時においては、ディスプレイをスリープ状態にしても良いし、ディスプレイの電源をオフしても良い。必要に応じて、ディスプレイにスイッチ画像以外の画像を表示しても良い。
本発明の車両用人感スイッチは、スイッチ用電極およびセンサ用電極が同一基板上に形成された光透過型のタッチパネル基板体を有する。
スイッチ用電極およびセンサ用電極として同じ静電容量方式のものを用いることで、これらを同一の基板上に好適に配置でき、タッチパネル基板体をコンパクトにでき、ひいては本発明の車両用人感スイッチをコンパクトにできる利点がある。
また、スイッチ用電極およびセンサ用電極を同一の基板上に配置することで、スイッチ用電極から延びるスイッチ用リード部と、センサ用電極から延びるセンサ用リード部とを同一の端子部に設けることや、スイッチ用リード部およびセンサ用リード部の長さを必要最小限に留めることも可能である。このことは、タッチパネル基板体の更なるコンパクト化や、スイッチ用電極やセンサ用電極による応答時間の短縮に有利である。
また、本発明の車両用人感スイッチにおいては、ディスプレイおよびタッチパネル基板体の上層にさらに光透過型の加飾体を配置した。このため、本発明の車両用人感スイッチにおいては、ディスプレイを電源オフやスリープ状態にしてディスプレイの発光表示を停止し、下層側からの光の透過がなくなりまたは低減すると、その表面すなわち最上層側において加飾体に由来する意匠が鮮明になる。
上記の加飾体に由来する意匠を、本発明の車両用人感スイッチに関連する車両搭載品の意匠と共通化すれば、スイッチの非使用時には、本発明の車両用人感スイッチの外観とこれに隣接する車両搭載品の外観とを共通化することが可能である。
以下、本発明の車両用人感スイッチを構成要素毎に説明する。
本発明の車両用人感スイッチにおけるディスプレイは、スイッチ画像を発光表示する。
このようなディスプレイの表示素子としては、液晶素子、有機ＥＬ素子、ＬＥＤ素子、マイクロＬＥＤ素子等の既知のものを適宜適切に選択して使用すれば良い。なお、ディスプレイはスイッチ画像を発光表示するものであるが、表示素子としては液晶素子等の自らが発光しないものを選択しても良い。この場合には、その下層に更にバックライト等の発光要素を設ければ、スイッチ画像を発光表示することが可能である。「スイッチ画像」については追って詳説する。
スイッチ用電極は、静電容量方式の電極であり、車両搭載電子機器を操作するためのものである。スイッチ用電極を用いた操作の対象となる車両搭載電子機器は、電子機器かつ車両に搭載されるものであり、既述したエアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ以外にも、シートヒータ、シートの高さや角度を調整するためのシート駆動装置、各種の画像や動画を再生する画像再生機器、照明機器および通信機器をはじめとする各種の機器を挙げることができる。なお、スイッチ用電極は一種の車両搭載電子機器の操作のみに用いることもできるが、ユーザーの利便性を考慮すると、複数の車両搭載電子機器を操作可能であるのが好ましい。後述するように、複数のスイッチ画像を段階的および／または階層的に表示すれば、一つのスイッチ用電極によって複数の車両搭載電子機器を操作することが可能である。または、これらの複数のスイッチ画像を同時に表示しても良い。
既述したように、スイッチ用電極は、ディスプレイに表示されたスイッチ画像に対するユーザーの動作に起因する静電容量の変化を検知するものであり、ユーザーの動作を検知するセンサとしての機能を有する部分である。
ユーザーの動作を検知する都合上、スイッチ用電極は、ユーザーの動作範囲全体に対応する大きさで、ユーザーの動作範囲全体にわたって設けられるのが好ましい。
ここでいうユーザーの動作範囲は、タッチパネル基板体の上側において、ユーザーがスイッチ画像に対して所定の動作を行う範囲を意味する。具体的には、スイッチ用電極は、ディスプレイにおいてスイッチ画像を表示する領域、すなわち、表示領域の全体を覆うように設けられるのが好ましい。
なお、本発明でいう「スイッチ画像」とは、車両搭載電子機器の操作、例えば、車両搭載電子機器のオン／オフや車両搭載電子機器の運転状態の変更等を行うための画像を意味する。具体的には、例えば車両搭載電子機器がエアーコンディショナーであれば、スイッチ画像はエアーコンディショナーのオン／オフ切り替えや、暖房、冷房、送風等の運転切り替え、風量や温度の設定切り替え等を行うためのユーザーの所定の動作を促す画像であるのが良い。これらの各種のスイッチ画像は、同時に表示されても良いし、段階的または階層的に表示されても良い。
スイッチ画像は、文字のみからなっても良いし、ユーザーがその意味するところを把握できるような図形のみからなって良いし、両者を併記したものであっても良い。スイッチ画像は静止画に限定されずアニメーション等の動画であっても良い。
なお、各種のスイッチ画像を段階的または階層的に表示する場合、スイッチ用電極が検知すべき範囲やそのタイミングは、対応するスイッチ画像に応じて変化する。このような場合、スイッチ用電極が検知した静電容量の変化量には、ディスプレイに表示されるスイッチ画像の種類に応じて、適宜適切に補正を行うのが好ましい。
本発明の車両用人感スイッチは、上記したスイッチ用電極の検知結果に基づいて車両搭載電子機器を運転制御するための電子機器制御要素を有し得る。電子機器制御要素は、例えば、スイッチ用電極の検知結果を車両搭載電子機器に伝送したり、当該検知結果に応じた制御信号を車両搭載電子機器に伝送したり、さらには、スイッチ用電極が検知した静電容量の変化量を適宜適切に補正したりする機能を有すれば良い。
電子機器制御要素は、スイッチ用電極および車両搭載電子機器に有線または無線でかつ直接的にまたは間接的に接続されれば良い。
スイッチ用電極およびセンサ用電極がとともに形成されるタッチパネル基板体は光透過型であるため、電子機器制御要素はスイッチ用電極およびセンサ用電極とは異なる基板に形成されるのが好ましい。つまり、電子機器制御要素はディスプレイの上層側に配置する必要がないことから、当該電子機器制御要素を形成する基板体や各種の素子は光透過型である必要がない。よって電子機器制御要素はディスプレイの下層側や側方等、ディスプレイの上層側以外の位置に配置するのが好適である。
なお、本明細書でいう「光透過型」とは、完全に透明なものだけでなく半透明なものをも含む概念である。具体的には、本明細書においては、３８０〜７８０ｎｍの可視光を５％以上透過すれば、当該部材は光透過型であるとみなし得る。
センサ用電極は、静電容量の変化により、検知対象すなわちユーザーの接近を検知する。またセンサ用電極は、既述したように、スイッチ用電極と同一の基板上に形成される。
センサ用電極は、スイッチ用電極とは異なり、ディスプレイの表示領域に対向する位置に配置する必要はない。したがって、センサ用電極は、スイッチ用電極の配置領域を侵すことなく、当該スイッチ用電極と同一基板上に形成することが可能である。
本発明の車両用人感スイッチにおいては、センサ用電極により静電容量の変化を検知したときに、ディスプレイにスイッチ画像を表示させる。したがって本発明の車両用人感スイッチは、センサ用電極の検知結果に基づいてディスプレイにスイッチ画像を表示させるためのディスプレイ制御要素を有し得る。ディスプレイ制御要素は、例えば、センサ用電極の検知結果に応じた制御信号をディスプレイに伝送すれば良い。
ディスプレイ制御要素および上記した電子機器制御要素は、別個に設けても良いし、一体に設けても良い。ディスプレイ制御要素もまたディスプレイの上層側に配置する必要が無いことから、電子機器制御要素と同様にディスプレイの下層側や側方に好適に配置できる。
スイッチ用電極とセンサ用電極とが形成される基板は、光透過型の基板であれば良く、その材料は特に問わないが、ポリイミド等のプラスチックフィルムが好ましく用いられる。
ところで、センサ用電極は本発明の車両用人感スイッチへのユーザーの接近を検知するものであるため、当該センサ用電極が静電容量の変化を検知した際には、ユーザーは本発明の車両用人感スイッチを操作することを望んでいると考えられる。より具体的には、このときユーザーは、ディスプレイに表示されたスイッチ画像および当該スイッチ画像の上層に配置されたスイッチ用電極に接近していると考えられる。
したがって、スイッチ用電極に検知対象すなわちユーザーが接近したことをセンサ用電極によって精度良く検知するためには、当該センサ用電極をスイッチ用電極の近傍に配置するのが良いと考えられる。
ここでいう近傍とは、具体的には、センサ用電極とスイッチ用電極との距離が２０ｍｍ以下であることを意味する。センサ用電極とスイッチ用電極との距離の好ましい範囲として、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、５ｍｍ以下の各範囲を例示できる。
また、ユーザーがスイッチ用電極に接近したことをセンサ用電極によって精度良く検知するためには、スイッチ用電極を取り囲むようにセンサ用電極を配置するのが好ましい。こうすることで、スイッチ用電極へのユーザーの接近を多方向から検知することが可能である。
センサ用電極でスイッチ用電極を取り囲む場合、複数個のセンサ用電極を用いても良いが、一つのセンサ用電極によってスイッチ用電極を連続的に取り囲むのが好ましい。こうすることで、センサ用電極に要するリード線を最小限にしてタッチパネル基板体をコンパクトにでき、かつ、センサ用電極による応答時間を短縮し得る利点がある。
スイッチ用電極およびセンサ用電極には、各々リード線が接続される。本明細書においては、必要に応じて、スイッチ用電極から延びるリード線をスイッチ用リード部と称し、センサ用電極から延びるリード線をセンサ用リード部と称する。
スイッチ用電極およびセンサ用電極に対するスイッチ用リード部およびセンサ用リード部の位置は、如何なる位置であっても良いが、本発明の車両用人感スイッチのコンパクト化やスイッチ用電極やセンサ用電極の応答性等を考慮すると、当該スイッチ用リード部およびセンサ用リード部の位置にも好適な位置が存在する。
具体的には、スイッチ用リード部およびセンサ用リード部は、各々別個にディスプレイ、車両搭載電子機器または電子機器制御要素等に接続されても良いが、本発明の車両用人感スイッチをコンパクト化することを考慮すると、同一の端子部を構成するのが好ましい。この場合、当該端子部は、スイッチ用電極を挟んでセンサ用電極の逆側に配置されるのが好ましい。こうすることで、端子部に由来するノイズによるセンサ用電極への悪影響を軽減することが可能である。
ところで、本発明の車両用人感スイッチの車両における配置位置と、ユーザーの動線との関係で、センサ用電極による検知を精度高く行い難くなる場合がある。
例えば、他の車両搭載電子機器や車両搭載品等との位置関係によっては、本発明の車両用人感スイッチが配置される位置が、ユーザーの座席から離れている場合やユーザーの座席に非常に近い場合等が考えられる。このような場合、ディスプレイに表示されるスイッチ画像および当該スイッチ画像の上層に配置されるスイッチ用電極についてはユーザーの手の届き易い位置に配置することが可能であっても、センサ用電極についてはユーザーの手の届き易い位置に配置することが困難であることが想定される。センサ用電極は、静電容量の変化によりユーザーの接近を検知するものであるために、ユーザーの身体のうち露出した部分、例えばユーザーの手との距離が離れていると、ユーザーが接近したことを検知することが困難になる。
このような場合には、センサ用電極をスイッチ用電極とは異なる方向に向けることで、ユーザーの手の届き易い位置にスイッチ用電極を配置しつつ、センシング可能な程度にユーザーの手に近い位置にセンサ用電極を配置することが可能である。
例えば、ユーザーの手指によるスイッチ画像に対する所定の動作をスイッチ用電極で精度高く検知するためには、スイッチ用電極の上面をユーザーの掌や指の腹側に向けるのが好ましい。しかしセンサ用電極については、スイッチ用電極とは異なり、上記したユーザーの所定の動作を検知する必要はなく、ユーザーの接近のみを検知できれば良いために、その上面をユーザーの掌や指の腹側に向ける必要はなく、配置の自由度が高い。
より具体的には、タッチパネル基板体をメイン領域とサブ領域とに区分けして、メイン領域の上面とサブ領域の上面とを互いに交差する方向にし、スイッチ用電極をメイン領域に設け、センサ用電極をサブ領域に設けるのが好ましい。こうすることで、ユーザーの手指の届き易い位置および方向にスイッチ用電極を配置しつつ、センシング可能な程度にユーザーの手に近い位置および方向にセンサ用電極を配置することが可能である。
なお、サブ領域にはセンサ用電極の全体を設けていても良いし、センサ用電極の一部のみを設けていても良い。サブ領域にセンサ用電極の一部のみを設ける場合には、センサ用電極の他の部分はメイン領域に設けられる。この場合には、様々な位置および方向において、センサ用電極によりユーザーの接近を検知でき、センサ用電極による検知精度をさらに向上させることが可能である。
メイン領域とサブ領域との交差角度は、本発明の車両用人感スイッチを配置する位置やその大きさ等によって適宜適切に設定すれば良いが、センサ用電極による検知精度向上効果をより高めるためには、当該交差角度に好ましい範囲が存在する。
具体的には、メイン領域とサブ領域との交差角度の好ましい範囲として、劣角で、２０°以上１７５°以下の範囲、２０°以上１６５°以下の範囲、２０°以上１６０°以下の範囲、９０°以上１６０°以下の範囲、１２０°以上１６０°以下の範囲が挙げられる。
以下、具体例を挙げて本発明の車両用人感スイッチを説明する。
（実施例１）
実施例１の車両用人感スイッチは、車両搭載品の一種であるセンターコンソールボックスに一体に設けられたものである。センターコンソールボックスおよび実施例１の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図を図１に示す。実施例１の車両用人感スイッチを図１中のＡ−Ａ位置で切断した様子を模式的に表す説明図を図２に示す。実施例１の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体を模式的に表す説明図を図３に示す。実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図を図４および図５に示す。
以下、実施例１において上、下、左、右、前、後とは図１における上、下、左、右、前、後を意味する。なお、上下方向は鉛直方向と一致し、前後方向は車両進行方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。
実施例１の車両用人感スイッチ１は、図１に示すように、車両搭載品であるセンターコンソールボックス９０の上面に一体化されたものである。
図２に示すように、実施例１の車両用人感スイッチ１は、ディスプレイ２、当該ディスプレイ２の上層に配置されたタッチパネル基板体３、当該タッチパネル基板体３の上層に配置された加飾体４、およびディスプレイ２の下層に配置されたメイン基板体５を具備する。
加飾体４は、実施例１の車両用人感スイッチ１において最も上層に位置しセンターコンソールボックス９０の上面に露出する加飾層４０と、当該加飾層４０の下層に配置された補強層４１とを有する。
このうち加飾層４０には、センターコンソールボックス９０の上面と同じ木目調の模様が形成されている。したがって加飾層４０とセンターコンソールボックス９０の上面とは共通した外観を有し、これにより、センターコンソールボックス９０と本発明の車両用人感スイッチ１とは視覚的に一体感を有する。
加飾層４０は、光透過性樹脂の一種であるアクリル樹脂製のフィルムに、光透過性の塗料による模様が印刷形成されたものである。補強層４１もまたアクリル樹脂製のフィルムであるが、当該補強層４１の厚さは０．２ｍｍ程度であり、厚さ０．０１ｍｍ程度である加飾層４０と比較して格段に厚い。よって補強層４１は、加飾体４の強度確保に寄与する。
加飾層４０および補強層４１は光透過性を有する材料で形成されているため、実施例１の車両用人感スイッチ１における加飾体４は光透過型である。
加飾体４の下層には、図３に示すタッチパネル基板体３が配置されている。タッチパネル基板体３は、光透過型の接着層６０を介して加飾体４に接着されている。
タッチパネル基板体３は、プラスチックフィルム製のフィルム基板３１上に金属製の導電パターン３０が形成されたものであり、図２および図３に示すように、当該導電パターン３０によって、スイッチ用電極７０、センサ用電極７１、スイッチ用リード部７２、および、センサ用リード部７３が形成されている。図２に示すように、導電パターン３０の間隙はポリエチレン製の絶縁部３２によって埋められている。タッチパネル基板体３もまた光透過型である。
より具体的には、図３に示すように、実施例１の車両用人感スイッチ１は複数のスイッチ用電極７０を有する。一方、図４および図５に示すように、ディスプレイ２は、複数のスイッチ画像２０を各々表示するための表示領域２１が設けられている。図３に示されるスイッチ用電極７０の各々は、図４および図５に示される表示領域２１の各々に対向する位置に配置される。図３に示すように、各スイッチ用電極７０は、タッチパネル基板体３における中央かつ後の部分に纏められている。
図３に示すように、センサ用電極７１は、倒立略Ｕ字状をなし、前側および左右側の三方からスイッチ用電極７０を連続的に取り囲む。スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１は、何れも、投影型または透過型と呼ばれる静電容量方式のものであり、フィルム基板３１上に多層形成されかつ当該フィルム基板３１の上面に対して所定間隔でマトリックス状に配置された複数のセンサ配線（図略）を有する。当該図略のセンサ配線により、スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１は、タッチパネル基板体３上における静電容量の変化、および、タッチパネル基板体３上において当該静電容量の変化が生じた座標を検知し得る。
各スイッチ用電極７０からはスイッチ用リード部７２が延び、センサ用電極７１からはセンサ用リード部７３が延びている。スイッチ用リード部７２の先端部およびセンサ用リード部７３の先端部は、一つに纏められて、端子部３５を形成している。
タッチパネル基板体３の下層にはディスプレイ２が配置されている。実施例１の車両用人感スイッチ１におけるディスプレイ２は、液晶ディスプレイであり、図略の液晶パネルと図略のバックライトとを有し、このうち液晶パネルが上側にバックライトが下側に配置されている。
ディスプレイ２の下層にはメイン基板体５が配置されている。メイン基板体５は、ディスプレイ２を運転制御するためのディスプレイ制御要素５０として、および、車両搭載電子機器９１を運転制御するための電子機器制御要素５１として機能する。
なお、図示しないが、メイン基板体５にはディスプレイ２の端子およびタッチパネル基板体３の端子部３５が接続されている。
実施例１の車両用人感スイッチ１は、以下のように動作する。
先ず、スイッチの非使用時には、ディスプレイ２がスリープ状態となっている。このときディスプレイ２は暗く、発光していないため、タッチパネル基板体３および加飾体４には下層側からの光の透過はほぼない。したがって、このとき実施例１の車両用人感スイッチ１の表面には、加飾体４の模様に由来する意匠が鮮明に表示される。よって、このとき実施例１の車両用人感スイッチ１と当該車両用人感スイッチ１に隣接するセンターコンソールボックス９０との外観は共通化され、これらはシームレスな外観を表示する。
ユーザーが車両搭載電子機器９１を操作すべく実施例１の車両用人感スイッチ１に手を伸ばすと、ユーザーの接近をセンサ用電極７１が検知する。具体的には、車両用人感スイッチ１に向けて伸ばしたユーザーの手指がセンサ用電極７１に十分に近づくと、当該センサ用電極７１が静電容量の変化を検知して、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０に検知信号を伝送する。ディスプレイ制御要素５０は、センサ用電極７１の検知信号に基づいた制御信号をディスプレイ２に伝送して、車両搭載電子機器９１を操作するためのスイッチ画像２０をディスプレイ２の表示領域２１に表示させる。
車両搭載電子機器９１を操作すべく、ユーザーが当該スイッチ画像２０に触れ、または当該スイッチ画像２０に近づくと、スイッチ画像２０の上層にあるスイッチ用電極７０が静電容量の変化を検知する。そして当該スイッチ用電極７０は、ユーザーの動作位置や方向等に応じた検知信号を、メイン基板体５の電子機器制御要素５１およびディスプレイ制御要素５０に伝送する。電子機器制御要素５１は、当該検知信号に応じて、スイッチ用電極７０の検知信号に基づいた制御信号を対応する車両搭載電子機器９１に伝送する。これにより、車両搭載電子機器９１が操作され、例えば、シートヒータのオン／オフ制御や温度の変更、カーオーディオのオン／オフ制御や音量の変更等が行われる。このときディスプレイ制御要素５０は、上記の操作に応じた新たな画像をディスプレイ２に表示しても良い。
なお、スイッチ用電極７０の検知信号によっては、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０が制御信号をディスプレイ２に伝送して、当初表示されていたものとは異なる新たなスイッチ画像２０をディスプレイ２の表示領域２１に表示させる場合もある。例えばスイッチ画像２０を階層的または段階的に表示する場合がこれに当てはまる。この制御は必要に応じて複数回繰り返される場合もある。
この場合にも、ユーザーが新たなスイッチ画像２０に触れるか近づくと、静電容量の変化を検知したスイッチ用電極７０によって新たな検知信号が電子機器制御要素５１およびディスプレイ制御要素５０に伝送される。そして、必要に応じて、電子機器制御要素５１は検知信号に応じた制御信号を対応する車両搭載電子機器９１に伝送する。これにより車両搭載電子機器９１が操作される。
車両搭載電子機器９１の操作を終え、または、車両搭載電子機器９１の操作が不要であった場合に、ユーザーが実施例１の車両用人感スイッチ１から遠ざかると、センサ用電極７１は静電容量の変化を検知しなくなる。この状態が所定時間連続すると、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０は制御信号をディスプレイ２に伝送して、ディスプレイ２を再度スリープ状態に戻す。このように、実施例１の車両用人感スイッチ１においては、センサ用電極７１により検知対象すなわちユーザーの接近が検知されたときにはディスプレイ２にスイッチ画像２０を表示でき、かつ、センサ用電極７１により検知対象の接近が検知されていない時には、ディスプレイ２にスイッチ画像２０を表示しないようにできる。これにより、実施例１の車両用人感スイッチ１によると非使用時には不要な電力の消費を避けて、車両用人感スイッチ１の外観とセンターコンソールボックス９０の外観とをシームレスに見せることが可能である。
実施例１の車両用人感スイッチ１においては、スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１として同じ静電容量方式のものを用い、当該スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１を同一のフィルム基板３１上に配置してタッチパネル基板体３としている。これにより、タッチパネル基板体３をコンパクト化することが可能である。また、スイッチ用電極７０から延びるスイッチ用リード部７２と、センサ用電極７１から延びるセンサ用リード部７３とを同一の端子部３５に設けたことによっても、タッチパネル基板体３の更なるコンパクト化が可能であり、さらに、スイッチ用電極７０やセンサ用電極７１の応答時間を短縮することも可能である。
さらに、タッチパネル基板体３の端子部３５を、スイッチ用電極７０を挟んでセンサ用電極７１の逆側に配置したことで、端子部３５に由来するノイズによるセンサ用電極７１への悪影響を軽減でき、ひいてはセンサ用電極７１の検知感度を高めることが可能である。
実施例１の車両用人感スイッチ１においては、センサ用電極７１がスイッチ用電極７０を連続的に取り囲んでいる。このために、スイッチ画像２０および当該スイッチ画像２０の上層にあるスイッチ用電極７０へのユーザーの接近を、多方向から精度高く検知することが可能である。
（実施例２）
実施例２の車両用人感スイッチは、タッチパネル基板体以外は実施例１の車両用人感スイッチと概略同じものである。センターコンソールボックスおよび実施例２の車両用人感スイッチ１を模式的に表す説明図を図６に示す。参考例の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図を図７に示し、実施例２の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図を図８に示す。
以下、実施例１の車両用人感スイッチとの相違点を中心に、実施例２の車両用人感スイッチを説明する。
図６に示すように、実施例２の車両用人感スイッチ１の外観は、前側部分が後側部分に対して屈曲し立ち上がった略Ｌ字状をなす。
図８に示すように、実施例２の車両用人感スイッチ１において、タッチパネル基板体３は略Ｌ字状をなし、加飾体４もまた当該タッチパネル基板体３の形状に沿った略Ｌ字状をなす。スイッチ用電極７０は、タッチパネル基板体３のうち後側の部分に配置されている。センサ用電極７１は、タッチパネル基板体３のうち前側の部分に配置されている。
詳しくは、タッチパネル基板体３は、その後側の部分でありスイッチ用電極７０が設けられたメイン領域３７と、前側の部分でありセンサ用電極７１が設けられたサブ領域３８とを有する。
図７に示すように、ユーザーの手指９５がサブ領域３８に届き難く、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１とユーザーの手指９５との距離が遠い場合には、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近を精度高く検知するのは困難である。
しかし、図８に示す実施例２の車両用人感スイッチ１のように、サブ領域３８の上面がメイン領域３７の上面に対して交差する方向となるようにサブ領域３８およびメイン領域３７を配置することで、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１をユーザーの手指９５の近くに配置でき、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近をより精度高く検知することが可能になる。
なお、センサ用電極７１をサブ領域３８およびメイン領域３７の両方に配置しても良い。この場合には、センサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近を検知できる確率がさらに高まり、センサ用電極７１による検知精度をさらに向上させることが可能である。
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態を含む本明細書に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
１：車両用人感スイッチ ２：ディスプレイ
２０：スイッチ画像 ２１：表示領域
３：タッチパネル基板体 ３１：フィルム基板（基板）
３５：端子部 ３７：スイッチ領域
３８：センサ領域 ４：加飾体
７０：スイッチ用電極 ７１：センサ用電極
７２：スイッチ用リード部 ７３：センサ用リード部
９１：車両搭載電子機器 ９５：ユーザーの手指（検知対象）

Claims (6)

  1. 車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
    前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
    前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチ。
  2. 前記タッチパネル基板体は、
    前記スイッチ用電極を挟んで前記センサ用電極の逆側に、
    前記スイッチ用電極から延びるスイッチ用リード部、および、前記センサ用電極から延びるセンサ用リード部が形成されている端子部を有する、請求項１に記載の車両用人感スイッチ。
  3. 前記センサ用電極は、前記スイッチ用電極を連続的に取り囲む、請求項１または請求項２に記載の車両用人感スイッチ。
  4. 前記タッチパネル基板体は、メイン領域とサブ領域とを有し、
    前記メイン領域の上面と前記サブ領域の上面とは互いに交差する方向にあり、
    前記メイン領域には前記スイッチ用電極が設けられ、前記サブ領域には前記センサ用電極が設けられている、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車両用人感スイッチ。
  5. 検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、が同一基板上に形成された、光透過型のタッチパネル基板体。
  6. メイン領域とサブ領域とを有し、
    前記メイン領域の上面と前記サブ領域の上面とは互いに交差する方向にあり、
    前記メイン領域には前記スイッチ用電極が設けられ、前記サブ領域には前記センサ用電極が設けられている、請求項５に記載のタッチパネル基板体。
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