JP5161303B2 - タッチコントロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、パネルの自動開閉機構、マルチメディアスクリーン用電子ユニット、エアコンシステム、特にカーエアコンシステム等に用いられるタッチコントロール装置に関する。

特許文献１〜３に記載されているように、タッチセンサを含むコントロール装置（タッチコントロール装置）は、ユーザの指先によって押圧されたことを検知し、自動車の関連する装置に対して、ユーザが指先で１回または順次押圧した領域に対応する動作を起こすように指示を出す。これらのタッチセンサは、種々の技術に基づくどのようなタイプのものでもよい。

一方、感圧抵抗センサ（ＦＳＲ；Force Sensing Resistor）は、その設置の容易さと耐久性により、急速に他のタイプ（静電容量式や光学式）に対して優位な地位を築きつつある。感圧抵抗センサは、デジタイザパッド(digitizer pad)としても知られており、例えば特許文献４〜７に記載されている。

感圧抵抗センサは、例えば導電層と抵抗層の間に挟まれた半導体層を有する。感圧抵抗センサを押圧すると、オーム抵抗が減少するため、適当な電圧を印加すれば、押圧された箇所と、押圧力を測定することができる。

自動車においては、使用時にユーザによる制御が必要な電気部品の数が増えており、これに対応して、運転者であるユーザのタッチ操作に係る姿勢の便宜を図るため、マルチファンクション型のタッチコントロール装置が増加している。

しかし、タッチコントロール装置は高価であり、タッチセンサの面積も小さいものに限られる。なぜならば、広いタッチセンサを有するタッチコントロール装置の組立ては、特にタッチセンサをコントロール装置に貼り付ける際に、困難を伴うからである。したがって、タッチセンサは、面積も小さいものとし、同一のコントロール装置において、関連する装置を起動させるための標準的な部品（スイッチ等）と組み合わせるのが有利である。

タッチセンサにおいては、例えばプルダウンメニューに表示されたカーエアコンシステム、カーオーディオシステム、カーナビゲーションシステム等の中から、制御を希望するシステムを選択する。すると、スイッチが押され、そのシステムについての機能選択過程が立ち上がる。

しかし、マルチファンクション式コントロール装置に上記２つの制御関連技術（タッチセンサとスイッチ）を統合し、ユーザに分かりやすいように、コントロール装置で制御可能なすべてのシステムについて、統一された選択様式を定めることは可能のはずである。

仏国特許第２７９８３２９号明細書 仏国特許第２８００８８５号明細書 米国特許第６１５７３７２号明細書 米国特許第４８１０９９２号明細書 米国特許第５００８４９７号明細書 仏国特許第２６８３６４９号明細書 欧州特許第５４１１０２号明細書

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、タッチセンサを操作するユーザの姿勢上の便宜を図り、かつタッチセンサを押圧することにより、機能選択とスイッチの作動の両方を実行することができるタッチコントロール装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するために、第１の部分およびこの第１の部分に隣接する第２の部分を有するプレートと、このプレートを覆う可撓性の保護層と、この保護層および前記プレートの第１の部分の間に挟まれたタッチセンサとを備えるタッチコントロール装置であって、不動の第１の部分に対して、第２の部分が、休止位置と動作位置との間で回動しうるように、両部分を互いに回動可能につなぐヒンジフィルムを有することを特徴とするタッチコントロール装置を提供する。

本発明によれば、タッチセンサを操作するユーザの姿勢上の便宜を図り、かつタッチセンサを押圧することにより、機能選択とスイッチの作動の両方を実行することができるタッチコントロール装置が提供される。

本発明の第１の実施形態に係るタッチコントロール装置の一部を示す拡散分解図である。 図１に示すタッチコントロール装置の組み立てられた状態における断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るタッチコントロール装置の平面図である。

上記以外の本発明の特徴および技術的効果は、添付の図面を参照して行う以下の実施形態の説明から明らかになると思う。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るタッチコントロール装置１の一部を示す拡散分解図である。本明細書において、「電子ユニット」とは、例えば、カーエアコンシステム、カーオーディオシステム、カーナビゲーションシステム、自動車電話システム、ウィンドーレギュレータ、フェンダーミラー位置調整機構、サンルーフ位置調整機構、室内灯制御機構、座席位置調整機構等をいう。

タッチコントロール装置１は、可撓性の保護層３と、一部がプレート７によって支持されているタッチセンサ５とを有している。タッチセンサ５とプレート７は、保護層３によって覆われている。

保護層３は、皮膜状であり、弾性材料、好ましくはゴムまたはシリコーン樹脂から形成される。このため、保護層３は、ユーザにとって心地よい触感と外観を維持しつつ、タッチセンサ５を引っかいたり汚れたりするおそれから保護する。保護層３は、プレート７の上面に固定される。保護層３の材料としては、上記の材料よりも剛性でありながら変形可能な材料（例えばポリカーボネート）や、金属とシリコーン樹脂の混合物を基材とする材料も用いることができる。

保護層３は、透明または半透明な絵文字の部分においては、光を透過することができるが、それ以外の部分は不透明である。保護層３の各絵文字部分は、凹部とし、タッチセンサ５における対応する機能と関連づけることもできる。保護層３の絵文字部分以外は不透明であるため、後述するように、絵文字部分にバックライトを当てることもできる

タッチコントロール装置１は、保護層３の下に、第１の部分９と第２の部分11とを有するプラスチック製のプレート７を備えている。図１に示すように、タッチセンサ５は、保護層３とプレート７の第１の部分11との間に挟まれている。タッチセンサ５は、ＦＳＲ技術を利用して保護層３に加えられた圧力に応答する感圧抵抗センサである。一方、タッチセンサ５は、保護層３に生じた静電容量の変化に応答する静電容量式のセンサとすることもできる。

プレート７の第１の部分９と第２の部分11とをつなぐ領域は肉薄で、ヒンジフィルム13となっている。ヒンジフィルムとは、折れ曲がることのできる程度の薄い皮膜をいう。すなわち、ヒンジフィルム13は、軸15の回りに、第１の部分９と第２の部分11とを互いに回動させることができる。

プレート７の第１の部分９は、固定されており、第２の部分11が、図２に示すような休止位置（概ね水平）と、これよりも若干下方の動作位置との間で回動するようになっている。プレート７の第２の部分11は、例えば、指先で押圧すると動作位置に移動するが、この移動の距離は、第２の部分11の先端領域で、１〜数mm、例えば５mmである。第２の部分11の動作位置は、移動の終点となるようにするのが好ましい。

プレート７の第２の部分11は、タッチコントロール装置１のプリント回路カード19上に設けられた複数のスイッチ17と関連づけられている。スイッチ17は、第２の部分11が動作位置に到達すると作動する。

図１と図２に示す本実施形態においては、タッチコントロール装置１は、同一の回動軸15上において互いに離間した２つのヒンジフィルム13,13を備えている。第２の部分は、不動の第１の部分９の縁部に位置し、パドル（へら）形状をなしている。

図１に示すように、タッチコントロール装置１における３つのスイッチ17は、対応する第２の部分11を押圧して回動させると作動する。同様に、保護層３に現れる透明または半透明の絵文字も、対応する機能を有するスイッチ17と関連づけられている。

プレート７とタッチセンサ５も、それぞれ、一部が透明または半透明である。タッチコントロール装置１は、プレート７の下面に光源（バックライト）を有しており、この光源から射出された光線は、絵文字の大きさと同じか、またはこれよりも大きい光スポットを形成して、保護層３を照らし出す。

絵文字のバックライトは、発光ダイオードであり、プレート下面の絵文字に対応する部分に光線を射出しうるよう、プリント回路基板19上において位置決めされている。スイッチ17とタッチセンサ５は、光源を作動させうるように、電気的に接続されている。

図３に示す第２の実施形態においては、プレート７において概ね円形をなす可動性の第２の部分11は、不動の第１の部分９によって囲まれている。プレート７は、２つのヒンジフィルム13,13を有している。すなわち、第２の部分11と第１の部分９とをつなぐ２つのヒンジフィルム13,13は、周方向において互いに概ね１８０°離間しており、１本の回動軸２１が形成されている。

可動性の第２の部分11は、概ねディスク形状となっている。一方、不動の第１の部分９は、概ねリング状であるが、方形にすることもできる。

第２の部分11の右半分23は、×印25の箇所で、第１のスイッチを作動させるようになっており、第２の部分11の左半分24は、×印26の箇所で、第２のスイッチを作動させるようになっている。

以上の説明から、本発明に係るタッチコントロール装置１は、不動の第１の部分と可動性の第２の部分とからなるプレート７を有し、第１の部分はタッチセンサ５を支持し、第２の部分11は、休止位置（上方位置）とスイッチ17を作動させうる動作位置（下方位置）との間で回動することが明らかになったと思う。また、タッチコントロール装置１は、第１の部分９に対して第２の部分11を回動させうるヒンジフィルム13を有し、低コストで簡単に製造しうるとともに、頑強で、運転者が姿勢を崩さずに操作できるものであることも理解しうると思う。

１ タッチコントロール装置
３ 保護層
５ タッチセンサ
７ プレート
９ 第１の部分
11 第２の部分
13 ヒンジフィルム
15,21 回動軸
17 スイッチ
19 プリント回路カード
25,26 ×印

Claims (10)

1. 第１の部分(９)、およびこの第１の部分(９)に隣接する第２の部分(11)を有するプレート(７)と、このプレート(７)を覆う可撓性の保護層(３)と、この保護層(３)および前記プレート(７)の第１の部分(９)の間に挟まれたタッチセンサ(５)とを備えるタッチコントロール装置であって、不動の第１の部分(９)に対して、第２の部分(11)が、休止位置と動作位置との間で回動しうるように、両部分(９)(11)を互いに回動可能につなぐヒンジフィルム(13)と、第２の部分(11)の休止位置から動作位置への回動に伴って作動しうるように第２の部分(11)と関連づけられたスイッチ(17)とを有することを特徴とするタッチコントロール装置。
2. 前記ヒンジフィルム(13)は、同一回動軸上で互いに離間した２つのヒンジフィルムからなることを特徴とする請求項１記載のタッチコントロール装置。
3. 前記プレートの可動性の第２の部分(11)は、不動の第１の部分(９)に縁部に位置することを特徴とする請求項１または２記載のタッチコントロール装置。
4. 前記プレートの可動性の第２の部分(11)は、パドル形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチコントロール装置。
5. 前記プレートの可動性の第２の部分(11)は、不動の第１の部分(９)に囲まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチコントロール装置。
6. プレート(７)の第２の部分(11)の互いに反対側に形成された２つのヒンジフィルム(13)を有し、これら２つのヒンジフィルム(13)は、１本の回動軸(21)上に並んでいることを特徴とする請求項５記載のタッチコントロール装置。
7. 前記プレート(７)の第２の部分(11)は、概ねディスク形状であることを特徴とする請求項５または６記載のタッチコントロール装置。
8. 前記プレート(７)のディスク状の第２の部分(11)は、第１のスイッチを作動させる第１のセクション(23)と、第２のスイッチを作動させる第２のセクション(24)とからなることを特徴とする請求項７記載のタッチコントロール装置。
9. 前記タッチセンサ(５)は、前記可撓性の保護層(３)に加えられた圧力に応答しうる感圧抵抗センサであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のタッチコントロール装置。
10. 前記タッチセンサ(５)は、前記可撓性の保護層(３)に生じた静電容量の変化に応答しうる静電容量式センサであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のタッチコントロール装置。

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