JP4698397B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチ装置に関し、より詳細には、プッシュスイッチとタッチセンサスイッチとを組み合わせたスイッチ装置に関する。

従来のプッシュスイッチとタッチセンサスイッチとを組み合わせたスイッチ装置の一例が、下記の特許文献１に記載されている。この従来のスイッチ装置によれば、プッシュスイッチ及びその上面に設けたタッチセンサスイッチの両方がＯＮ状態となって初めてスイッチ装置がＯＮ状態となり、これにより、スイッチの誤動作を防止している。

特開平６−２０５７０号公報

ところで、近年、車両は、その走行性能や居住性能を向上させるために、種々の電子機器を搭載している。そして、それらの電子機器等の操作スイッチの多くが、車両のセンターパネルに設けられている。

ところが、センターパネルの面積は限られており、センターパネルに設けることができるスイッチの数には限りがある。また、多数の小さなプッシュスイッチを設けると、特に、運転中のスイッチ操作が困難となる。

一方、上記の特許文献１に係るものを初めとする従来のスイッチ装置では、通常、一つのプッシュスイッチにつき、一つのＯＮ／ＯＦＦ状態のスイッチ操作しかできなかった。
また、プッシュスイッチを押下する時間の長短によって、異なる操作状態を出力するようにすることも考えられるが、その場合であっても、ＯＦＦ状態、短時間押下状態、及び長時間押下状態の三つの状態のスイッチ操作しかできない。

そこで、本発明は、一つのプッシュスイッチにつき、より多種類の操作状態を出力することができる多機能のスイッチ装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の第１のスイッチ装置は、プッシュスイッチと、プッシュスイッチの押下面を複数の領域に分割した分割領域ごとに個別に設けたタッチセンサスイッチとを備え、上記プッシュスイッチが押下操作された場合、接触操作されたタッチセンサに応じて異なるスイッチ操作状態を出力することを特徴としている。

このように構成された本発明の第１のスイッチ装置によれば、プッシュスイッチを押下操作する際に、接触する分割領域に応じて異なるタッチセンサスイッチが接触操作される。このため、使用者が押した分割領域によって、異なる操作状態を出力する。これにより、一つのプッシュスイッチにつき、より多種類の操作状態を出力することができ、スイッチ装置の構成部材の低減を図ることができる。

また、本発明の第２のスイッチ装置は、プッシュスイッチと、プッシュスイッチの押下面に設けたタッチセンサスイッチとを備え、プッシュスイッチの押下操作とタッチセンサスイッチへの接触操作との組み合わせに応じた複数種類のスイッチ操作状態を出力することを特徴としている。

このように構成された本発明の第２のスイッチ装置によれば、プッシュスイッチの押下操作とタッチセンサスイッチへの接触操作との組み合わせ方によって、異なる操作状態を出力する。これにより、一つのプッシュスイッチにつき、より多種類のスイッチ操作状態を出力することができ、スイッチ装置の簡略化、多機能化を図ることができる。

また、本発明において、好ましくは、プッシュスイッチの押下操作は、非押下状態と、所定時間より短く押下する短時間押下状態と、所定時間より長く押下する長時間押下状態との区別を有し、タッチセンサスイッチへの接触操作は、非接触状態と、所定時間より短く接触する短時間接触状態と、所定時間より長く接触する長時間接触状態との区別を有する。

このように、プッシュスイッチの押下時間の長短、及び、タッチセンサスイッチへの接触時間の長短を区別して組み合わせることにより、より他種類のスイッチ操作状態を出力することができる。

また、本発明において、好ましくは、スイッチ操作状態は、プッシュスイッチが非押下状態、且つ、タッチセンサスイッチが非接触状態である第１操作状態と、プッシュスイッチが非押下状態、且つ、タッチセンサスイッチが短時間接触状態である第２操作状態と、プッシュスイッチが非押下状態、且つ、タッチセンサスイッチが長時間接触状態である第３操作状態と、プッシュスイッチが短時間押下状態、且つ、タッチセンサスイッチが短時間接触状態である第４操作状態と、プッシュスイッチが長時間押下状態、且つ、タッチセンサスイッチが長時間接触状態である第５操作状態とを含む。

このように、本発明の第１及び第２のスイッチ装置によれば、一つのプッシュスイッチにつき、より多種類の操作状態を出力することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の第１及び第２のスイッチ装置の実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、第１実施形態として、本発明の第１のスイッチ装置の一例について説明する。図１（ａ）は、スイッチ装置を設けた車両のセンターパネル４の概略斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の破線ｂ−ｂに沿った断面図である。

図１に示すスイッチ装置は、図２（ａ）に拡大して示すように、一つの横長のプッシュスイッチ１の押下面１０が、第１分割領域１０ａ及び第２分割領域１０ｂの二つの領域に分割されている。そして、分割領域ごとに別個のタッチセンサスイッチ２ａ及び２ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、第１分割領域１０ａには、第１タッチセンサスイッチ２ａが設けられ、第２分割領域１０ｂには、第２タッチセンサスイッチ２ｂが設けられている。

プッシュスイッチ１自体は、図２（ｂ）に示すように、スイッチ部材の押下面１０を押下することにより、上下に移動可能に構成されている。そして、押下面１０が押下されると、プリント基板３上のスイッチ５がＯＮ状態となって、押下が検知される。また、タッチセンサスイッチ２ａ及び２ｂは、図２（ｂ）に示すように、プッシュスイッチ１の押下面１０に、プリント基板３に接続されたタッチ電極２０を設けている。そして、このタッチ電極２０に、使用者の指が接触すると、静電容量が変動して接触が検知される。

次に、図３のフローチャートを参照して、第１実施形態のスイッチ装置の動作例として、二つのスイッチの機能（ＳＷ１及びＳＷ２）を一つのスイッチ装置で実現する例について説明する。
まず、プッシュスイッチ１が押下されていない場合（ステップＳ１で「ｎｏ」の場合）、二つのスイッチＳＷ１及びＳＷ２いずれもＯＦＦ状態である（ステップＳ５）。

次に、プッシュスイッチ１が押下された場合（ステップＳ１において「ｙｅｓ」の場合）において、第１タッチセンサスイッチ２ａが接触状態のときは（ステップＳ２）、スイッチＳＷ１がＯＮ状態で、且つ、スイッチＳＷ２がＯＦＦ状態である（ステップＳ３）。一方、プッシュスイッチ１が押下された場合（ステップＳ１で「ｙｅｓ」の場合）において、第２タッチセンサスイッチ２ｂが接触状態のときは（ステップＳ２）、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態で、且つ、スイッチＳＷ２がＯＮ状態である。
なお、上記の動作例に加えて、第１及び第２分割領域の両方を同時に押下して、第１及び第２タッチセンサスイッチ２ａ及び２ｂの両方が同時に接触状態となる場合も、一つのスイッチ操作状態として出力するようにしてもよい。

このように、プッシュスイッチ１が押下操作された場合、スイッチ装置は、接触操作されたタッチセンサに応じて、すなわち、使用者の指等が接触する分割領域に応じて、異なるスイッチ操作状態を出力する。したがって、図２（ｂ）に示すような従来の二つのプッシュスイッチを設ける場合に比べて、プッシュスイッチを動作させる構成部材が１セットだけで済み、スイッチ装置の構成部材を減らすことができる。その結果、スイッチ装置のコストの低減を図ることができる。

次に、第２実施形態として、本発明の第２のスイッチ装置の一例について説明する。
第２実施形態のスイッチ装置の構造は、上述の第１実施形態のスイッチ装置と同様に、プッシュスイッチと、そのプッシュスイッチの押下面に設けたタッチセンサスイッチとを備えているが、押下面を分割せず、一つのプッシュスイッチにつき一つのタッチセンサスイッチが設けられている。したがって、第２実施形態のスイッチ装置の断面構造は、図１（ｂ）の断面図に示したものと同様である。

そして、第２実施形態のスイッチ装置を構成するプッシュスイッチは、以下に説明するように、プッシュスイッチの押下操作とタッチセンサスイッチへの接触操作との組み合わせに応じた複数種類のスイッチ操作状態を出力する。

より多くのスイッチ操作状態を出力するために、プッシュスイッチの押下操作は、図４（ａ）に示すように、非押下状態（ＯＦＦ）と、所定時間より短く押下する短時間押下状態（短ＯＮ）と、所定時間より長く押下する長時間押下状態（長ＯＮ）との区別を有する。また、タッチセンサスイッチへの接触操作も、非接触状態（ＯＦＦ）と、所定時間より短く接触する短時間接触状態（短ＯＮ）と、所定時間より長く接触する長時間接触状態（長ＯＮ）との区別を有する。

本実施形態のスイッチ装置は、プッシュスイッチの押下時間、及びタッチセンサスイッチの接触時間が、それぞれ所定時間以上か否かを判断するため、プッシュスイッチの押下継続時間を計測する第１タイマ（図示せず。）と、タッチセンサスイッチへの接触継続時間を計測する第２タイマ（図示せず。）とをそれぞれ備えている。
なお、所定時間は、例えば１秒間など、任意好適な時間を設定することができる。

次に、図４（ｂ）及び図５を参照して、第２実施形態のスイッチ装置の動作例として、ＯＦＦ状態を含めて五つのスイッチ操作状態を出力する例について説明する。図４（ｂ）は、第２実施形態のスイッチ装置のスイッチ操作状態のタイミングチャートである。図４（ｂ）では、プッシュスイッチの押下状態を「ＯＮ」、非押下状態を「ＯＦＦ」と表し、タッチセンサスイッチの接触状態を「ＯＮ」、非接触状態を「ＯＦＦ」と表している。また、図５は、第２実施形態のスイッチ装置の動作を説明するフローチャートである。

まず、タッチセンサスイッチが接触されていない場合（ステップＳ１で「ｎｏ」の場合）、第２タイマのカウント数を「０」とする（ステップＳ２）。一方、タッチセンサスイッチが接触された場合（ステップＳ１で「ｙｅｓ」の場合、第２タイマのカウントを開始する（ステップＳ３）。

続いて、プッシュスイッチが押下されていない場合（ステップＳ４で「ｎｏ」の場合）、第１タイマのカウント数を「０」とする（ステップＳ５）。一方、プッシュスイッチが接触された場合（ステップＳ４で「ｙｅｓ」の場合、第１タイマのカウントを開始する（ステップＳ６）。

そして、タッチセンサスイッチが非接触の場合（ステップＳ７で「ｎｏ」の場合）、第１のスイッチ操作状態としてのＯＦＦ状態（図４（ｂ）のＯＦＦ）を出力する。

一方、タッチセンサスイッチが接触場合（ステップＳ７で「ｙｅｓ」の場合）において、プッシュスイッチが非押下状態であって（ステップＳ８で「ｎｏ」の場合）、第２タイマのカウント数が所定時間ｔ１未満であるとき（ステップＳ９で「ｙｅｓ」の場合）、即ち、プッシュスイッチが非押下状態で、且つ、タッチセンサスイッチが短時間接触状態である場合には、スイッチ装置は、第２のスイッチ操作状態（図４（ｂ）のＡ）を出力する。

また、タッチセンサスイッチが接触場合（ステップＳ７で「ｙｅｓ」の場合）において、プッシュスイッチが非押下状態であって（ステップＳ８で「ｎｏ」の場合）、第２タイマのカウント数が所定時間ｔ１以上であるとき（ステップＳ９で「ｎｏ」の場合）、即ち、プッシュスイッチが非押下状態で、且つ、タッチセンサスイッチが長時間接触状態である場合には、スイッチ装置は、第３のスイッチ操作状態（図４（ｂ）のＢ）を出力する。

また、タッチセンサスイッチが接触場合（ステップＳ７で「ｙｅｓ」の場合）において、プッシュスイッチが押下状態であって（ステップＳ８で「ｙｅｓ」の場合）、第１タイマのカウント数が所定時間ｔ１未満であるとき（ステップＳ１０で「ｙｅｓ」の場合）、即ち、プッシュスイッチが短時間押下状態で、且つ、タッチセンサスイッチが短時間接触状態である場合には、スイッチ装置は、第４のスイッチ操作状態（図４（ｂ）のＣ）を出力する。

また、タッチセンサスイッチが接触場合（ステップＳ７で「ｙｅｓ」の場合）において、プッシュスイッチが押下状態であって（ステップＳ８で「ｙｅｓ」の場合）、第１タイマのカウント数が所定時間ｔ１以上であるとき（ステップＳ１０で「ｎｏ」の場合）、即ち、プッシュスイッチが長時間押下状態で、且つ、タッチセンサスイッチが長時間接触状態である場合には、スイッチ装置は、第５のスイッチ操作状態（図４（ｂ）のＤ）を出力する。

このように、第２実施形態のスイッチ装置荷よれば、プッシュスイッチの押下操作とタッチセンサスイッチへの接触操作との組み合わせることによって、一つで五つのスイッチ操作状態を出力することができる。このため、スイッチ装置の簡略化、多機能化を図ることができる。

上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述した第１実施形態では、一つのプッシュスイッチの押下面を二分割した例について説明したが、本発明では、押下面を三つ以上に分割して、それぞれに別個のタッチセンサスイッチを設けてもよい。さらに、押下面を不等分割してもよい。また、例えば、上述した第２実施形態では、五通りのスイッチ操作状態を出力する例について説明したが、本発明では、出力するスイッチ操作状態の数はこれに限定されない。

本発明のスイッチ装置は、種々のスイッチに用いることができるが、特に、車両のセンターパネル構造体のスイッチに用いて好適である。

（ａ）は、第１実施形態のスイッチ装置を設けた車両のセンターパネルの概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の破線ｂ−ｂに沿った断面図である。 （ａ）は、図１（ａ）に示すスイッチ装置の拡大図であり、（ｂ）は、従来のスイッチ装置の斜視図である。 第１実施形態のスイッチ装置の動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は、スイッチ操作時間の長短を説明するためのタイミングチャートであり、（ｂ）は、第２実施形態のスイッチ装置のスイッチ操作状態の説明図である。 第２実施形態のスイッチ装置の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ プッシュスイッチ
２ａ 第１タッチセンサスイッチ
２ｂ 第２タッチセンサスイッチ
３ プリント基板
４ スイッチ
５ センターパネル
１０ 押下面
１０ａ 第１分割領域
１０ｂ 第２分割領域
２０ タッチ電極

Claims (2)

1. プッシュスイッチと、
   上記プッシュスイッチの押下面に設けたタッチセンサスイッチとを備え、
   上記プッシュスイッチの押下操作と上記タッチセンサスイッチへの接触操作との組み合わせに応じた複数種類のスイッチ操作状態を出力し、
   上記プッシュスイッチの押下継続時間を計測する第１タイマと、
   上記タッチセンサスイッチへの接触継続時間を計測する第２タイマとを有し、
   上記プッシュスイッチの押下操作は、非押下状態と、所定時間より短く押下する短時間押下状態と、上記所定時間より長く押下する長時間押下状態との区別を有し、
   上記タッチセンサスイッチへの接触操作は、非接触状態と、上記所定時間より短く接触する短時間接触状態と、上記所定時間より長く接触する長時間接触状態との区別を有する
   ことを特徴とするスイッチ装置。
2. 上記スイッチ操作状態は、
   上記プッシュスイッチが非押下状態で、且つ、上記タッチセンサスイッチが非接触状態である第１操作状態と、
   上記プッシュスイッチが非押下状態で、且つ、上記タッチセンサスイッチが短時間接触状態である第２操作状態と、
   上記プッシュスイッチが非押下状態で、且つ、上記タッチセンサスイッチが長時間接触状態である第３操作状態と、
   上記プッシュスイッチが短時間押下状態で、且つ、上記タッチセンサスイッチが短時間接触状態である第４操作状態と、
   上記プッシュスイッチが長時間押下状態で、且つ、上記タッチセンサスイッチが長時間接触状態である第５操作状態とを含む
   ことを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。

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