JP3161576B2

JP3161576B2 - パネルスイッチ

Info

Publication number: JP3161576B2
Application number: JP30663094A
Authority: JP
Inventors: 進一岡本
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH08161968A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車をはじめ、ＡＶ機
器やＯＡ機器のデータ入力に用いられるパネルスイッ
チ、とりわけバスなどに用いられている多数のスイッチ
類が装着されたスイッチユニットに適用されるセンサ式
パネルスイッチ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】主として自動車などの輸送機器において
は、電装品や電装回路の作動制御を行うスイッチが多数
組み込まれている。またＡＶ機器やＯＡ機器において
も、多機能制御のため多数のスイッチが使用されてい
る。このような多数のスイッチを使用する構成として、
多数のスイッチ類を集約したパネルコントローラと呼ば
れるものがある。そして従来のパネルコントローラのス
イッチ部は、多数集合したそれぞれのスイッチに対して
個別に配線するのが常であった。しかし、このような個
別配索では、スイッチの配線が複雑になり、誤配線の除
外が困難となる上、大型の回路基板が必要となる等の問
題点があった。

【０００３】そこで、個々のスイッチへの配線を削減す
る構成として、例えば特開平３−２２９３１７号公報に
記載されているように、表面パネルを押すと、パネル自
体が揺動してスイッチ位置を判断する構成が知られてい
る。この公報に開示された構成のスイッチを、図１４に
示す。同図で、パネルスイッチ１００は、距離を隔てて
配設された複数個の感圧センサ１０２、１０３の上に１
基の長い（あるいは面積の広い）半透明の素材でできた
ボタン１０１を載せ、ボタン１０１の裏側からＬＥＤ１
０４が照らす押圧指示位置を操作者が押し、この押圧に
よって発生するモーメント力が各感圧センサ１０２、１
０３にそれぞれ圧力を検知させ、この各感圧センサ１０
２、１０３における圧力値の組み合わせに基づいてスイ
ッチ位置を判断するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
パネルスイッチ１００では、スイッチ操作をすべき位置
が触覚的に曖昧になる構成であり、また視覚的にも判別
がつきにくいという欠点もあって、操作者がスイッチ位
置と設定されている所定の位置以外の、スイッチではな
い位置を押すという誤操作が頻繁に生じる。このような
誤操作であっても、モーメント力は発生するため、感圧
センサによって圧力検知され、よって誤作動する等の問
題点があった。本発明はこのような従来技術の課題を解
決するためなされたもので、その目的は誤操作を招くこ
とのない構成で、しかも配線が簡素化できて低コストで
実施可能なパネルスイッチを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明に係るパネルスイッチは、パネル面に配設され
た複数の操作片と、前記操作片の操作に連動して位置移
動する伝達機構と、前記伝達機構の位置移動に基づき位
置移動する可動板と、前記操作片の個数よりも少数で構
成され、前記可動板の位置移動あるいは位置移動にとも
なう圧力変化を複数位置にてそれぞれ検出する複数個の
センサと、前記複数個のセンサの出力に基づき、前記操
作された任意の１個の操作片を特定し、かつ特定結果に
基づいたスイッチング出力を行う出力手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００６】あるいは、前記伝達機構を前記各操作片に
対応して配設された上下動可能なピンにて構成し、かつ
前記操作片を左右揺動可能なロッカー型操作片で構成し
たことを特徴とする。あるいは、前記伝達機構を前記各
操作片に対応して配設された上下動可能なピンにて構成
し、かつ前記操作片を左右揺動可能なトグル型操作片で
構成したことを特徴とする。あるいは、前記伝達機構を
前記各操作片に対応して配設された上下動可能なピンに
て構成し、かつ前記操作片を垂下ロッドを備えたロータ
リー部で構成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明に係るパネルスイッチは、パネル上に配
設された複数個の独立した操作片の操作でスイッチング
が行なわれるため、操作位置がずれる等の誤操作を招く
ことがなく、しかも操作片の個数よりも少ない個数のセ
ンサによって、複数個の操作片の中の操作された操作片
が特定され、この特定に基づいてスイッチング出力がな
されるため、配線はセンサ関連のみとなる。この結果配
線が簡素になり、かつ低コストで実施可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は、本発明に係るパネルスイッチの第
１実施例の構成の斜視図であり、図２は、図１のパネル
スイッチの要部断面図である。この第１実施例のパネル
スイッチ１は、図１および図２に示すように、複数組の
挿通孔２Ａと孔部２Ｂが設けられ、該複数組の挿通孔２
Ａと孔部２Ｂに複数個の押ボタン（操作片）４が装着さ
れた上面パネル２と、下部中央に下垂するピン（伝達機
構）４Ａを、また下部四周に抜け防止用の脚部４Ｂを有
して、バネ５を挟んで上面パネル２に取付けられた複数
個の押ボタン４と、ピン４Ａにより押され、押された位
置による圧力をセンサＳ１〜Ｓ４に伝える略長方形の可
動板３と、可動板３を四隅に接触して可動板３を支え、
あるいは可動板３の四隅近傍に、可動板３と非接触に配
置され、押ボタン４の操作の結果可動板３に生じた変位
あるいは掛かった圧力変化をセンシングする４個のセン
サＳ１〜Ｓ４と、センサ出力を解析し、押されたボタン
を判断してスイッチング出力１０ａおよび表示出力１０
ｂを発生させる特定／出力回路（特定／出力手段）１０
とから構成される。さらに、スイッチのオン・オフ状態
を表示する表示部１１を加えて構成することもできる。
また前記構成において、センサの個数は操作片の個数よ
りも少なく構成されている。さらに特定／出力回路１０
は、プログラム内蔵式のマイコンやマイクロプロセッサ
で構成され、プログラム記述されたアルゴリズムに基づ
いて前記判断と出力を実行する。

【０００９】図３は、本発明に係るパネルスイッチに用
いられるセンサの一例の構成説明図である。このセンサ
Ｓ１０は磁石１３の位置移動にともなう磁力線変化をホ
ール素子１４を用いて検出するもので、先端を可動板３
に接触させて可動板３の変位や圧力（荷重）を検出する
ものである。

【００１０】つぎに、上記構成のパネルスイッチ１の作
用を、図４を併せ参照しながら説明する。上面パネル２
に並ぶ複数個の操作片４のいずれかが押されると、押さ
れた位置（操作片４の位置）に応じた力が可動板３を介
して、可動板３の四隅にある４個のセンサＳ１〜Ｓ４
に、圧力または変位で伝わる。それを各センサＳ１〜Ｓ
４で検出し、特定／出力回路１０はセンサ信号に基づく
出力の配分によりどの位置の操作片４が押されたかを解
析してＳＷ判定信号を算出し、さらに所定の回路駆動を
させるべくＳＷ出力信号を出力し、押圧操作片の位置に
対応したスイッチング制御を行う。例えば図５のよう
に、上面パネル２にマトリクス状に１２個の操作片４が
配設され、上面パネル２の下方に、上面パネル２と同寸
法の可動板３が位置し、可動板３の四隅にある４個のセ
ンサＳ１〜Ｓ４の出力値の組み合わせから、操作された
操作片４を特定するものである。センサ出力の結果は、
例えば図６のように示される。すなわち、センサ出力合
計を例えば５００〔荷重換算値（ｇｆ）〕で入力とし、
押ボタンＡが操作された場合は、Ｓ１〜Ｓ４につき夫々
３００、７５、１００、２５単位の出力であり、また押
ボタンＣの場合はＳ１〜Ｓ４につき夫々１５０、２２
５、５０、７５単位の出力であり、各押ボタンにより出
力値と組み合わせが異なる。よって、この出力値と組み
合わせの差異にもとづいて、特定／出力回路１０は１２
個の操作片のうちの操作された操作片を特定できる。ま
た、特定／出力回路１０は押圧操作片４に応じた表示出
力を行う。

【００１１】前記の構成から明らかなように、本実施例
はパネルスイッチを単純な機構のみで形成でき、しかも
操作片以外の場所の荷重に左右されないから、スイッチ
判断が確実となる。またスイッチ部の裏に大型の回路基
板が不要で、安価に実現できる。のみならず、少ないセ
ンサで多数のスイッチの入力判断、出力制御が可能とな
る。さらに操作片出力と表示部との通信の多重化が容易
であり、ソフト変更のみで、標準化が容易である。

【００１２】図７は、本発明に係るパネルスイッチの第
２実施例の構成の斜視図であり、図８は、図７のパネル
スイッチの動作説明図である。さらに図９は、図７のパ
ネルスイッチの動作説明図である。図７に示すように、
本発明に係るパネルスイッチ１Ａは、シーソー回転軸２
１、ホールドヒンジ２２を持つロッカー型操作片２０
と、ロッカー型操作片２０により押された時のみ、可動
板３を押す一対のピン２３と、ピン２３が定常状態にお
いて可動板３を押さない状態に保持する一対のバネ２４
と、上面パネルへの取付溝２５Ａ、ピン用の貫通穴２５
Ｃ、ホールドヒンジ２２を係止する切欠２５Ｂ、および
シーソー回転軸２１の回転用穴を有するケース２５を備
える。さらに、前記実施例におけると同様な特定／出力
回路を加えて構成される。特定／出力回路の構成と機能
は、前記実施例と同じである。つぎに、上記構成のパネ
ルスイッチ１Ａの動作を説明すると、図８に示すように
ロッカー型操作片２０の一端を一度押して手を離すと、
ロッカー型操作片２０のピン２３が可動板３を一度押す
（ワンショット）。そののちピン２３は、図９のように
バネ２４により可動板３に当たらない位置まで戻り、ロ
ッカー型操作片２０は、ホールドヒンジ２２により押さ
れた方が低い状態の位置まで戻りケースに掛かり止ま
る。以上の動作により、操作片２０に施された操作は、
可動板３に加わる圧力変化または変位を発生させる。こ
の圧力変化または変位を各センサで検出し、出力の配分
によりどの位置のスイッチが押されたかを解析し、その
位置に対応したスイッチの出力をする。

【００１３】図１０は、本発明に係るパネルスイッチの
第３実施例の構成の斜視図である。さらに図１１は、図
１０のパネルスイッチの動作説明図である。図１０に示
すように、第３実施例のパネルスイッチ１Ｂは、シーソ
ー動作の回転軸３１ならびに先端の球部３２を持つトグ
ル型操作片３０と、頭部の中央が凹部３６Ａを形成して
外周に向かい凸部３６Ｂを形成し、トグル型操作片３０
が操作された時のみ、可動板３を押すピン３６と、ピン
３６が通常状態において可動板３を押さない状態に保持
するバネ３５と、上面パネル（図示せず）への取付溝３
３Ｂ、トグル型操作片３０のシーソー動作用の開口部３
３Ａ、およびピン３６の上端が止め用の当接部３３Ｃを
有する上ケース３３と、ピン用の貫通穴３７を有する下
ケース３４を備える。さらに、前記実施例におけると同
様な特定／出力回路を加えて構成される。特定／出力回
路の構成と機能は、前記実施例と同じである。

【００１４】つぎに、上記構成のパネルスイッチ１Ｂの
動作を説明すると、トグル型操作片３０を図中右に操作
すると、図１１に示すようにトグル先端の球部３２が、
ピン３６の凸部３６Ｂを押して、ピン３６が下げられ可
動板３を一度押し、その後、ピン３６は、図１０の想像
線で示すように、バネ３５により可動板３に当たらない
位置まで戻り、トグル型操作片３０は、操作された側に
傾いた状態で保持される。以上の動作により、押された
位置に応じた力が可動板３を介して、数個のセンサに、
圧力または変位で伝わる。それを各センサが検出し、そ
の出力の配分によりどの位置のスイッチが押されたかを
解析し、その位置に対応したスイッチの出力をする。本
実施例の構成の結果、トグル式のスイッチ機構と少数の
センサを利用して多数のスイッチを構成できる。

【００１５】図１２は、本発明に係るパネルスイッチの
第４実施例の構成の斜視図であり、図１３は、図１２の
Ａ―Ａ断面図である。本第４実施例におけるパネルスイ
ッチ１Ｃは、可動板３を備えるロータリー式パネルスイ
ッチで、回転中心軸４０Ｂの回りに一体形成された回動
自在な円盤状本体が中心に回転つまみ４０Ａを備え、か
つ外周寄りに１本の垂下ロッド４０Ｃをもつロータリ部
４０と、中心にロータリ部４０の回転中心軸４０Ｂを貫
通させてロータリ部４０の軸受けを構成し、さらにピン
４２、４３用の貫通穴４４Ａを等角度で円状に配設する
内側ケース４４と、円状に複数個配置され、頭部が上方
に山なりに隆起して、ロータリ部４０の垂下ロッド４０
Ｃにより押された時のみ下方に移動して、可動板３を押
す複数本（図では８本）のピン４２、４３と、図示の例
でピン４３を定常状態において可動板３を押さない状態
に保持するバネ４５と、内側ケース４４と係合し上面パ
ネルへの取付溝４１Ａおよび、ピン４３の上端を押さえ
る段部４１Ｂを有する外側ケース４１とを備える。ここ
で、ピンの数と位置は、ピンをスイッチの操作片とみな
して設定される。さらに、前記実施例におけると同様な
特定／出力回路を加えて構成される。特定／出力回路の
構成と機能は、前記実施例と同じである。

【００１６】以下に上記構成のパネルスイッチ１Ｃの動
作を説明する。図１２に示すように、ロータリ部４０を
回転すると、ロータリ部４０の下部の垂下ロッド４０Ｃ
の先端がピン４２を一度下げ、押されたピン４２が可動
板３を一度押し、その後、ピン４２は、垂下ロッド４０
Ｃの先端から外れてバネ４５により可動板３に当たらな
い位置まで戻る。以上の動作により、押された位置に応
じた力が可動板３を介して、可動板３の端部に配設され
ている数個のセンサ（図示せず）に、圧力または変位で
伝わる。それを各センサで検出し、特定／出力回路がそ
の出力の配分により、どの位置のスイッチが押されたか
を解析し、その位置に対応したスイッチの出力をする。
この時、ロータリの回転方向の判断は、現スイッチ状態
と、押されたスイッチとの関係により判断する。また、
ロータリ部４０の回転操作中において、垂下ロッド４０
Ｃの通過途中における目的以外のピンの押し下げが不可
避的に生じるが、このような過渡状態から発するスイッ
チング出力による誤作動を回避するため、例えばセンサ
から最後に発せられた検出信号から所定時間だけ遅延さ
れた後、スイッチング出力を処理する処理手段を、特定
／出力回路に内蔵させることも可能である。

【００１７】前記構成の結果、少数のセンサを利用して
多数のスイッチを成立させるセンサ式パネルスイッチと
して、ロータリ式のスイッチ機構を容易に可能にし、入
力方式を多用にすることができる。また、スイッチ状態
の表示が必要なセンサ式パネルスイッチに、視覚もしく
は感触にて確認可能なスイッチ機能を簡単な構成で付加
できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る本発明
に係るパネルスイッチは、スイッチ操作が施される操作
片をパネル上に配設する構成とし、さらに操作片の個数
よりも少ない個数のセンサによって操作された操作片を
特定する構成としたことで、パネルタッチにおいて誤操
作を招くことがなく、また配線が簡素化でき、かつ低コ
ストで実施可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパネルスイッチの第１実施例の構
成の斜視図である。

【図２】図１のパネルスイッチの要部断面図である。

【図３】本発明に係るパネルスイッチに用いられるセン
サの構成説明図である。

【図４】本発明に係るパネルスイッチの作用を説明する
ブロック図である。

【図５】本発明に係るパネルスイッチの動作説明図であ
る。

【図６】本発明に係るパネルスイッチのセンサ出力の説
明図である。

【図７】本発明に係るパネルスイッチの第２実施例の構
成の斜視図である。

【図８】図７のパネルスイッチの動作説明図である。

【図９】図７のパネルスイッチの動作説明図である。

【図１０】本発明に係るパネルスイッチの第３実施例の
構成の斜視図である。

【図１１】図１０のパネルスイッチの動作説明図であ
る。

【図１２】本発明に係るパネルスイッチの第４実施例の
構成の斜視図である。

【図１３】図１２のＡ―Ａ断面図である。

【図１４】従来のパネルスイッチの説明図である。

【符号の説明】

１パネルスイッチ２上面パネル２Ａ挿通孔２Ｂ孔部３可動板４押ボタン（操作片）４Ａピン４Ｂ脚部５バネＳ１〜Ｓ４センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01H 13/00 - 13/76 H01H 19/00 - 19/64 H01H 21/00 - 21/88 H01H 23/00 - 23/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パネル面に配設された複数の操作片と、
前記操作片の操作に連動して位置移動する伝達機構と、
前記伝達機構の位置移動に基づき位置移動する可動板
と、前記操作片の個数よりも少数で構成され、前記可動
板の位置移動あるいは位置移動にともなう圧力変化を複
数位置にてそれぞれ検出する複数個のセンサと、前記複
数個のセンサの出力に基づき、前記操作された任意の１
個の操作片を特定し、かつ特定結果に基づいたスイッチ
ング出力を行う出力手段と、を備えたことを特徴とする
パネルスイッチ。
【請求項２】前記伝達機構を前記各操作片に対応して
配設された上下動可能なピンにて構成し、かつ前記操作
片を左右揺動可能なロッカー型操作片で構成したことを
特徴とする請求項１記載のパネルスイッチ。
【請求項３】前記伝達機構を前記各操作片に対応して
配設された上下動可能なピンにて構成し、かつ前記操作
片を左右揺動可能なトグル型操作片で構成したことを特
徴とする請求項１記載のパネルスイッチ。
【請求項４】前記伝達機構を前記各操作片に対応して
配設された上下動可能なピンにて構成し、かつ前記操作
片を垂下ロッドを備えたロータリー部で構成したことを
特徴とする請求項１記載のパネルスイッチ。