JP4218660B2 - 車両用スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された機器の制御を行うための車両用スイッチ装置に関する。

現在の車両には、空気調和装置、経路誘導装置、電動シート、電動ドアミラーなど、様々な機器が搭載され、これらの機器を操作するためのスイッチも多数となっている。

特開２０００−２４２４３２号公報

車室内において、各機器の操作用のスイッチを設ける部分は限られており、また多くのスイッチが配置されていると、煩雑な印象を与え、意匠性が低下する。

本発明は、車両内装の意匠性を高めるスイッチ装置を提供することを目的とする。

本発明のスイッチ装置は、車両内装用の、模様または色が施された透光性を有する加飾パネルの裏側の所定位置に配置された電極と、この電極の静電容量の変化を検出し、車載機器の所定の動作を制御する制御部を有している。さらに、加飾パネルの電極が配置された位置またはその近傍を加飾パネルの裏側から照らす光源を有し、この光源によって照らされた位置には、加飾パネルの表側から見ると所定の図柄が浮かび上がるように表示される。この図柄の位置に例えば指を近づければ、その部分の電極に対応した機器の所定の操作がなされる。光源を点灯しなければ、加飾パネルは、これに施された模様、色のみが表れる。この構成によれば、光源を消灯しているときには、スイッチの図柄が表示されず、煩雑な印象を与えることを防止できる。

光源を点灯させるには、例えば、そのための専用の点灯用電極を設け、この電極の静電容量の変化を検知して制御部が光源を点灯させるようにできる。

さらに、制御部は、前記光源を点灯させているときにのみ、所定車載機器の所定動作を行うものとすることができる。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１および図２は、本実施形態の車両用スイッチ装置１０が設けられた乗用車の前席ドア１２を車室内側から見た状態を示す図である。スイッチ装置１０は、ドア内装の、木目などの模様が施された加飾パネル１４の内側に設けられ、普段は図２のように模様のみが見えており、スイッチ装置１０の操作を行うときには、図１のように個々のスイッチの機能等を示す文字、絵文字などの図柄が表示される。

図３は、スイッチ装置１０の分解斜視図である。加飾パネル１４のすぐ裏側には、静電容量型のセンサを構成する電極１６が設けられた電極シート１８が配置される。電極シート１８は、加飾パネル１４の裏面の形状に沿うように可撓性のあるシートであるが、加飾パネル１４の裏面が平面であるなど、撓ませる必要がない場合には堅い基板とすることもできる。この電極シート１８には、これより更に奥に設けられた光源からの光を部分的に透過させて加飾パネル１４に図柄を浮かび上がらせるためのマスク層が設けられている。図３において、「ＳＥＴ」や、四角い枠で囲まれた１，２，３の数字などの図柄が、光源からの光を透過する部分で、これらは電極１６に対応して設けられている。電極１６およびマスクの構成については、後で更に説明する。

電極シート１８の更に奥には、電極１６の静電容量を検出し、この検出に基づき所定の車載機器の所定の制御を行うための回路が組まれた回路基板２０と、この回路基板２０を収めるケース２２と、回路基板２０と電極シート１８の間に位置し、電極シートを保持するホルダ２４が配置されている。回路基板２０には、電極シートに施された図柄に対し、光を照射する光源２６が設けられている。この光源は、例えばＬＥＤなどを用いることができる。また、図示するように個々の図柄に対し１個ずつ光源を設けることもできるが、図柄より少ない光源を設け、導光板を用いて各図柄部分に光を導くようにすることもできる。ホルダ２４は、光源２６と電極シート１８の距離を適正に保ち、また、光源２６からの光が対応する図柄部分に導くための導光孔２８が設けられている。導光孔２８は、対応する図柄部分以外に光が漏れることも防止している。

図４は、加飾パネル１４の断面図である。図中上方が車室側である。加飾パネル１４の全体の形状を保持する基材３０上に木目の模様が印刷された木目フィルム３２が貼付され、更にその上に、表面を保護する保護層３４が形成されている。基材３０は、合成樹脂材であり、その色は木目フィルム３２と合わせた見栄えで決められている。また、基材３０は、加飾パネル１４の裏側に配置された光源２６からの光を受けて表側から見て所定の図柄が表示されるような透光性を有している。光源２６が点灯せず、加飾パネル１４の裏側が暗いときには、表側からは内部の構造は見えず、木目模様のみが視認される。木目フィルム３２も基材３０と同様に透光性を有する。保護層３４は、一般的には無色透明の塗料により形成されるが、見栄えを変えるために着色されてもよい。なお、加飾パネル１４は車両の性格に合わせ、木目調以外の模様、色とすることもできる。例えば、アルミニウム調のやや光沢がない金属色や、炭素繊維強化樹脂調の模様を施してもよい。さらに、透光性のものであれば、木目フィルムではなく本杢や皮でもよい。

図５は、電極シート１８の断面図である。図中上方が車室側である。ベースシート３６は、電極シート全体の形状を保持するためのものであり、透明または比較的透光性の高いＰＥＴなどの樹脂材料で構成される。ベースシート３６の表側には、遮光層３８、更にその上に同色印刷層４０が設けられている。遮光層３８は、加飾パネル１４に映し出される図柄に対応して切り抜き４２が設けられている。光源２６からの光は、遮光層３８に設けられた切り抜き４２を透過して加飾パネル１４の裏面を照らし、ここに切り抜き４２の形状に合わせた図柄を映し出す。切り抜き４２の形状、すなわち図柄の詳細な形状を図６に示す。ベースシート３６の裏側には、図７に示す位置に透明の９個の電極１６（１６ａ〜１６ｉ）が配置される。なお、以降の説明において、９個の電極に共通の事項については、符号１６のみを付して説明する。電極１６は、これを保護する絶縁層４６により覆われている。この絶縁層４６は、加工段階や、製品完成後に、電極１６の電気的保護の必要がない場合、省略することができる。

図６には、スイッチ装置１０の浮き上がる図柄４８（４８ａ〜４８ｆ）の詳細が示されている。図柄についても６個の図柄に共通の説明については、符号４８のみを付し、添え字ａ〜ｆは省略する。「ＳＥＴ」と表示された図柄４８ａは、車両の座席のシートクッションの位置や角度、シートバックの角度、シートベルトのアンカーの位置、ブレーキやアクセルペダルの位置などの車載機器の一つまたは複数の現在の状態を登録させるためのスイッチを表す図柄である。四角に囲まれた数字の１，２，３の図柄４８ｂ，ｃ，ｄは、例えば登録された座席等の状態を特定するための図柄であり、それぞれの図柄に対して、異なる座席等の状態を登録することができる。この実施形態においては、３種類の座席等の状態が登録可能である。図柄４８ｅは、シートベルトの肩側のアンカーの高さを調節するスイッチの図柄である。この図柄の上の方を触れるとアンカーが上昇し、下の方を触れるとアンカーが下降する。また、図柄４８ｆは、ブレーキやアクセルペダルの位置を前後させるためのスイッチを表す図柄である。図柄の前の方に触れるとペダルが遠ざかり、後の方を触れると近づく。座席等の状態を登録するときには、まず所望の状態に座席等を調整し、図柄４８ａに触れ、続いて登録したい番号の図柄４８ｂ，ｃ，ｄに触れる。登録されている座席状態を読み出したいときは、直接読み出したい番号の図柄４８ｂ，ｃ，ｄに触れる。選ばれた番号に対応した座席状態へとシートクッション、シートバック等が駆動される。

図７には、電極１６の配置が示されている。電極１６は、図柄４８のそれぞれに対応して設けられており、図においては、対応する図柄が破線で示されている。電極１６は、この静電容量を検知して、回路のオンオフを行う静電容量型スイッチに接続されており、このスイッチは回路基板２０に実装されている。図柄４８ａ〜ｄには、それぞれ一つずつの電極１６ａ〜ｄが設けられている。図柄４８ｅには、上側下側それぞれ対応した二つの電極１６ｅ，ｆが設けられている。二つの電極が設けられることにより、前述のようにシートベルトアンカーの位置を上下することができる。図柄４８ｆには、前側後側にそれぞれ対応した二つの電極１６ｇ，ｈが設けられている。この場合も、二つ設けることによりペダルの位置を前後に動かすことができる。電極１６ｉは、図柄には対応していない。この電極１６ｉは、光源２６を点灯させて、図柄４８を浮かび上がらせるスイッチの構成要素となる。すなわち、図柄４８が表示されていない状態で、電極１６ｉの付近に触れると、光源２６が点灯して、図柄が木目調のパネルに浮かび上がるように表示される。光源２６は、所定時間以上スイッチの操作が行われなかったときに消灯される。

図８は、スイッチ装置１０における制御回路の構成を示すブロック図である。電極１６は、インダクタ５０を介して検出部５２に接続されている。加飾パネル１４の電極１６が設けられている部分を車両の搭乗者が触れると、電極の静電容量が変化し、検出部５２がオン信号を制御回路５４に送る。制御回路５４は、入力した信号に基づき光源２６の点灯や、シートバック、シートクッション、シートベルトアンカー、ペダルなどを駆動するアクチュエータの制御を行う。このように、検出部５２と制御回路５４が、電極の静電容量の変化を検出して動作し、車載機器の所定動作を制御する制御部として機能する。検出部５２は、一つの集積回路上に構成することができる。また、インダクタ５０を設けることにより、所定の周波数以上のノイズをカットすることができる。

スイッチ装置１０は、光源２６の点灯を制御するための電極１６ｉを有するが、これをなくし、光源の非点灯時、それ以外のいずれかの電極１６ａ〜ｈの静電容量の変化を検出し、光源を点灯させるようにしてもよい。

図９は、加飾パネルと電極シートを一体化した加飾・電極パネル５６の構成例を示す。基材５８上には、木目フィルム６０が配置され、更に保護層６２が設けられている。これらの木目フィルム６０と保護層６２は、前述の木目フィルム３２と保護層３４と同様のものである。基材５８には、図柄に対応した形状に凹部６４が形成されている。基材５８は、凹部６４の底の部分の厚さ程度であれば、光源からの光を透過し、その他の厚い部分では、光を遮断する程度の透光性を有する部材である。これにより、光源からの光が凹部６４およびその付近を照らすと、凹部６４の形状に対応した図柄が、加飾・電極パネル５６の表側に浮かび上がる。凹部６４が設けられた部分の裏側の面には、電極６６が配置され、更に絶縁層６８が設けられる。これらの電極６６および絶縁層６８は、前述の電極１６と絶縁層４６と同様のものである。

スイッチ装置１０は、前席ドアの内装部分に設けたものであるが、車両の他の内装部分、例えばインストルメントパネルに設けることも可能であり、また、制御対象の車両機器も、他の機器、例えば空気調和装置とすることもできる。

以上のように、スイッチ装置１０は静電容量型のスイッチを構成しているので、意匠面、すなわち車両内装の表面にスイッチの構成が表れず、煩雑な印象を与えない、車両内装を提供することができる。また、曲面の加飾パネルにも対応することができるので、意匠を優先して加飾パネルを設計することができ、またスイッチ装置の設置場所についても自由度が高い。

本実施形態の車両用スイッチ装置１０が設けられた前席ドアの内装を示す図であり、スイッチ装置の図柄が表示された状態を示す図である。 本実施形態のスイッチ装置１０が設けられた前席ドアの内装を示す図であり、スイッチ装置の図柄が表示されていない状態を示す図である。 スイッチ装置１０の分解斜視図である。 加飾パネル１４の断面図である。 電極シート１８の断面図である。 図柄４８の詳細を示す図である。 電極１６の配置を示す図である。 制御回路の構成を示すブロック図である。 加飾パネルと電極シートを一体化した加飾・電飾パネル５６の断面図である。

符号の説明

１０ スイッチ装置、１２ 前席ドア、１４ 加飾パネル、１６ 電極、１８ 電極シート、２０ 回路基板、２６ 光源、３０ 基材、３２ 木目フィルム、３４ 保護層、３６ ベースシート、３８ 遮光層、４０ 同色印刷層、４２ 切り抜き、４６ 絶縁層、４８ 図柄、５４ 制御回路。

Claims (1)

1. 車両に搭載された車載機器の制御を行うための車両用スイッチ装置であって、
   車両の内装材に設けられている、模様または色が施された透光性を有する加飾パネルと、
   前記加飾パネルの裏側の所定位置に配置された電極と、
   前記電極の静電容量の変化を検出し、車載機器の所定動作を制御する制御部と、
   前記加飾パネルの裏側から、前記電極の配置された位置またはその近傍を照らし、照らされた加飾パネルの部分の表側に、操作位置を示すよう図柄を表示させる光源と、
   を有し、
   前記光源が図柄を表示させていないときには、加飾パネル表側には、前記図柄が表れず、当該加飾パネルに施された模様または色のみが表れ、
   さらに、当該車両用スイッチ装置は、前記光源を点灯させるための専用の点灯用電極を含み、前記制御部は点灯用電極の静電容量の変化を検出して光源を点灯させ、
   前記制御部は、前記光源が点灯しているときのみ、車載機器の所定動作を制御する、
   車両用スイッチ装置。

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