JP5260241B2 - Multiple switches for vehicle accessories - Google Patents
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本発明は、車両に搭載されるアクセサリ用の多連スイッチの構造に関する。 The present invention relates to a structure of a multiple switch for accessories mounted on a vehicle.
車両には、ヒータコントロールユニット、オーディオ装置、照明装置などのアクセサリ機器が搭載されており、これらの各アクセサリ機器の操作パネルには各アクセサリ機器の操作を行うためのスイッチが配置されている。例えば、ヒータコントロールユニットの操作パネルには空気の吹き出し位置を選択するスイッチや、換気口の開閉を選択するスイッチなどが配置されている(例えば、特許文献1参照)。また、オーディオ機器の操作パネルにはラジオの選局スイッチや音楽ソースの選択スイッチなどが配置されている。そして、これらの各スイッチは操作パネルに複数のプッシュボタンを並べて配置した多連スイッチが多く用いられている(例えば、特許文献2参照)。 The vehicle is equipped with accessory devices such as a heater control unit, an audio device, and a lighting device, and switches for operating the accessory devices are arranged on the operation panels of the accessory devices. For example, a switch for selecting an air blowing position, a switch for selecting opening / closing of a ventilation port, and the like are arranged on the operation panel of the heater control unit (see, for example, Patent Document 1). In addition, a radio channel selection switch, a music source selection switch, and the like are arranged on the operation panel of the audio device. For each of these switches, a multiple switch in which a plurality of push buttons are arranged side by side on an operation panel is often used (see, for example, Patent Document 2).
多連スイッチでは各プッシュボタンの間に隙間が設けられるが、この間は意匠デザインの上で形状を仕切る見切り線を形成する。したがって、プッシュボタンを使用した操作パネルをデザインする際には、必要となる操作スイッチの周囲に必ず見切り線があるデザインとすることが必要であった。 In the multiple switch, a gap is provided between the push buttons. During this period, a parting line that partitions the shape is formed on the design. Therefore, when designing an operation panel using a push button, it is necessary to always have a parting line around the necessary operation switch.
これに対して、操作面が平面的なデザインが求められるようになってくると、操作パネルには特許文献1または特許文献2に記載されたような従来技術のプッシュボタンに代わって、人間がパネルの表面をタッチするだけでスイッチ回路のオンオフ動作の可能なタッチスイッチが用いられるようになってきている。このタッチスイッチは、操作パネルの表面或いは裏面に電極を取り付け、その電極と人間の指との間の静電容量の変化を検出してスイッチ回路のオンオフを行うものである(例えば、特許文献3参照)。 On the other hand, when the operation surface is required to have a flat design, the operation panel is replaced with a conventional push button as described in Patent Document 1 or Patent Document 2, and a human Touch switches that can be turned on and off by simply touching the surface of the panel have been used. In this touch switch, an electrode is attached to the front surface or the back surface of an operation panel, and a switch circuit is turned on and off by detecting a change in capacitance between the electrode and a human finger (for example, Patent Document 3). reference).
このタッチスイッチを用いて操作パネルを構成した場合、プッシュボタンが無いため、操作パネルの表面に見切り線ができることが無く、操作パネルのデザインを意匠性の高いデザイン、或いは、自由度の高いデザインとすることができる。 When this touch switch is used to configure the operation panel, there is no push button, so there is no parting line on the surface of the operation panel, and the design of the operation panel is a highly designable or highly flexible design. can do.
ところが、特許文献3に記載された従来技術によるタッチスイッチは、電極の周囲の空気の温度、湿度などの状態が変化した場合にも電極の浮遊静電容量が変化してしまう場合があり、スイッチが誤動作する場合があるという問題があった。また、他の電子機器から発生する電磁波によって電極にノイズ電圧が誘起され、測定される静電容量の検出に誤差が生じ、この誤差によって誤動作が発生する場合があるという問題があった。 However, the touch switch according to the prior art described in Patent Document 3 may change the floating capacitance of the electrode even when the temperature, humidity, or the like of the air around the electrode changes. There was a problem that may malfunction. In addition, a noise voltage is induced in the electrode by electromagnetic waves generated from other electronic devices, and an error occurs in detection of the measured capacitance, which may cause a malfunction.
また、タッチスイッチは、タッチした時点でスイッチのオンオフ動作が行われてしまうことから、人間がスイッチの位置を探している間に違うスイッチに触れてしまい誤操作となることがあった。また、タッチスイッチは、スイッチのオンオフの際にストロークが無いので、従来のプッシュスイッチのように押した感じ、或いはクリック感がなく、操作フィーリングに欠けるという問題があった。 In addition, since the touch switch is turned on and off when touched, a human may touch a different switch while searching for the position of the switch, resulting in an erroneous operation. In addition, since the touch switch has no stroke when the switch is turned on and off, there is a problem that the touch feeling does not feel like a conventional push switch, or there is no click feeling, and the operation feeling is lacking.
本発明は、多連スイッチの意匠性を向上させるとともに操作性の低下を抑制することを目的とする。 An object of this invention is to improve the design property of a multiple switch, and to suppress the fall of operativity.
本発明の車両アクセサリ用多連スイッチは、共通の基板と、共通のプッシュノブと、 基板とプッシュノブとの間に設けられ、プッシュノブの押込み動作によってオンオフするプッシュスイッチと、プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、を備え、プッシュノブのプッシュ面は、プッシュノブの押込み動作によって各タッチ電極に近づき、制御部は、プッシュスイッチが押下されている場合にのみ各電気回路のオンオフ動作を行うこと、を特徴とする。 A multiple switch for vehicle accessories according to the present invention includes a common board, a common push knob, a push switch that is provided between the board and the push knob, and is turned on / off by a push operation of the push knob, and the push knob and the board. A multiple touch switch including a plurality of touch electrodes provided between and a control unit that turns on and off each electric circuit corresponding to each touch electrode by a change in capacitance between each touch electrode and the human body; Bei give a push surface of the push knob, close to each touch electrode by pushing operation of the push knob, the control unit includes a feature that, for performing on-off operation of each electric circuit only when the push switch is depressed To do.
本発明の車両アクセサリ用多連スイッチにおいて、プッシュスイッチは、プッシュノブが押し込まれていない場合には、プッシュノブを押し上げること、としても好適である。また、本発明の車両アクセサリ用多連スイッチは、共通の基板と、共通のプッシュノブと、プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、各タッチ電極について、静電容量が閾値を超えたことを判定する手段と、を備え、プッシュノブの押込み動作によって、プッシュノブのプッシュ面が各タッチ電極に近づき、制御部は、タッチ電極の静電容量が閾値を超えた場合にのみ、そのタッチ電極に対応する電気回路のオンオフ動作を行うこと、を特徴とする。また、本発明の車両アクセサリ用多連スイッチにおいては、スライド可能にプッシュノブが嵌め込まれたガイドを備え、ガイドは、各タッチ電極が設けられた電極基板をプッシュ面と基板との間に支持することとしても好適である。 In the multiple switch for vehicle accessories of the present invention, the push switch is also suitable for pushing up the push knob when the push knob is not pushed. The multiple switch for vehicle accessories of the present invention includes a common substrate, a common push knob, a plurality of touch electrodes provided between the push knob and the substrate, and each of the touch electrodes and the human body. A multiple touch switch including a control unit that turns on and off each electric circuit corresponding to each touch electrode by a change in capacitance, and means for determining that the capacitance has exceeded a threshold value for each touch electrode; When the push knob push-in operation brings the push surface of the push knob closer to each touch electrode, the control unit turns on / off the electrical circuit corresponding to the touch electrode only when the capacitance of the touch electrode exceeds the threshold value. Performing the operation. The multiple switch for vehicle accessories according to the present invention includes a guide in which a push knob is slidably fitted, and the guide supports an electrode substrate on which each touch electrode is provided between the push surface and the substrate. it is as to be suitable.
本発明は、多連スイッチの意匠性を向上させるとともに操作性の低下を抑制することができるという効果を奏する。 The present invention has an effect that it is possible to improve the design of a multiple switch and to suppress a decrease in operability.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施形態の多連スイッチ10は、開放箱型のケーシング11と、基板12と、ガイド13と、電極基板14と、タッチ電極15a,15b,15cと、プッシュノブ16と、カバー17と、を備えている。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
ケーシング11の底部の内面には基板12が固定されている。ガイド13は樹脂製で、開放箱型のベース部13bに四角形状のガイド板13aが一体形成されており、ガイド13のベース部13bの外面はケーシング11のスカート部11aの内面に嵌まり込むよう構成されている。また、基板12の外形寸法は、ガイド13のベース部13bの内面寸法よりも小さいため、ガイド13のベース部13bをケーシング11に嵌め込んだ際に、基板12はガイド13のベース部13bの内面に入り込む。基板12の表面には電気回路が構成されており、プッシュスイッチ21とプッシュノブ16のインジケータ照明用のLED23a,23b,23cが取り付けられている。
A
電極基板14は透光性樹脂等の誘電体の薄板を階段状に成形或いは折り曲げ加工したもので、図1(a)に示すように、一方の面にタッチ電極15a,15b,15cが形成されている。タッチ電極15a〜15cは、透光性の電極で酸化インジュウム(ITO)或いはポリエチレンジオキシチオフェン等の導電性高分子を、印刷、塗装などによって電極基板14の表面に形成したものである。電極基板14のタッチ電極15a〜15cの形成されている面の大きさは、ガイド13のガイド板13aによって囲まれる四角の大きさよりも少しだけ大きくなっており、電極基板14はガイド板13aの端面に支持される。また電極基板14のガイド13側には取り付け用のアーム19が延びており、アームはガイド13のベース部13bに設けられた孔13cを通って基板12に達している。各タッチ電極15a〜15cに接続された配線18はアーム19の表面に沿ってアーム19の延びる方向に伸びて基板12に電気的に接続される。
The
プッシュノブ16はそのスカート部16a内面の寸法がガイド13のガイド板13aによって構成される四角の外形よりも若干大きくなっており、ガイド13のガイド板13aの外面に嵌まり込んでガイド板13aに沿ってスライドすることができるよう構成されている。また、プッシュノブ16の四隅にはガイド13の孔13cに差し込まれてその位置を規定する取り付け脚16cが設けられている。また、プッシュノブ16にはガイド13のベース部13bに設けられた孔13cを貫通して延びて基板12に取り付けられたプッシュスイッチ21を押し付ける押し棒16bが設けられている。プッシュノブ16の表面16eにはスイッチの種類を示すインジケータが設けられている。本実施形態では、このインジケータは電極基板14、タッチ電極15a〜15cと共に透明な材料で形成されており、多連スイッチ10がオンになった際にLED23a,23b,23cによって照明されるよう構成されている。
The
カバー17は、その内径がケーシング11のスカート部11aの外形寸法よりも少し大きく、ケーシング11の外側から多連スイッチ10全体をカバーするものである。カバー17にはプッシュノブ16の外形寸法よりも少し小さいサイズの窓17aが形成されている。ケーシング11と、基板12と、ガイド13と、電極基板14と、プッシュノブ16と、カバー17とは、一体に組みたてられ、多連スイッチ10を構成する。
The
図2に示すように、多連スイッチ10の各タッチ電極15a〜15cとプッシュスイッチ21は基板12の上に構成された制御部30に接続されている。制御部30は内部にCPUとメモリとを備えるコンピュータまたは制御回路が組み込まれたICである。車室内を照明するための照明装置のバルブ22a,22b,22cをオンオフ駆動するための各トランジスタ31a,31b,31cの各ベースは制御部30に接続され、各トランジスタ31a,31b,31cのコレクタ側には各バルブ22a,22b,22cの一端が接続されている。また、各バルブ22a,22b,22cの他端は電源32に接続されている。また、各バルブ22a,22b,22cにはそれぞれ並列にLED23a,23b,23cが接続されている。各トランジスタ31a,31b,31cはそれぞれ各タッチ電極15a,15b,15cに対応する電気回路を形成しており、タッチ電極15aによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ31aが動作し、タッチ電極15bによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ31bが動作し、タッチ電極15cによって検出された静電容量の変化によってトランジスタ31cが動作する。各タッチ電極15a〜15cと制御部30とは多連タッチスイッチを構成する。また、プッシュスイッチ21は第1のスイッチを構成する。
As shown in FIG. 2, the
以上のように構成された多連スイッチ10の動作について図3から図4を参照しながら説明する。なお、図3、図4は動作を説明するために必要ない部材については記載を省略してある。図3に示すように、多連スイッチ10が押込まれていない状態では、プッシュノブ16はプッシュスイッチ21の中に取り付けられているスプリングによって押し棒16bと共に上に押し上げられ、電極基板14とプッシュノブ16の内面16fとの間には隙間ができている。この状態では、人間がプッシュノブ16の表面16eにタッチしたのみでは、電極基板14の表面に形成されたタッチ電極15a〜15cと人間の指先60との距離が大きく、タッチ電極15a〜15cと指先60との間の静電容量の変化は少なく、図2に示した制御部30はいずれのトランジスタ31a,31b,31cも動作させない。したがって、いずれのバルブ22a,22b,22cもLED23a,23b,23cも点灯しない。
The operation of the
次に人間が指先60でブッシュノブ16の表面16eのインジケータBの部分を押し下げ始めると、次第に指先60とタッチ電極15bとの距離が短くなり、それにつれてタッチ電極15bの静電容量の変化信号が制御部30に入力され始める。しかし、押し下げ動作の途中では、プッシュスイッチ21が十分に押し下げられず、オフの状態を保っていることから、制御部30はトランジスタ31bを動作させない。
Next, when a human begins to push down the portion of the indicator B on the
図4に示すように、更に人間が指先60でプッシュノブ16の表面16eのインジケータBの部分を押し下げると、プッシュノブ16の押し棒16bがプッシュスイッチ21を更に押し下げ、プッシュスイッチ21がオンの状態となり、プッシュスイッチ21のオンの信号は制御部30に入力される。また、プッシュノブ16の内面16fは電極基板14の上に形成されているタッチ電極15a〜15cの表面に接触する。この状態になると、タッチ電極15bと人間の指先60との距離が近くなるので、タッチ電極15bの検出する静電容量は大きく変化する。そして、この静電容量の変化は制御部30に入力される。制御部30はプッシュスイッチ21からのオンの信号と、タッチ電極15bの静電容量の変化の信号の双方の信号が入力されるので、タッチ電極15bに対応するトランジスタ31bのベースに電流を送り、トランジスタ31bをオンの状態とする。トランジスタ31bがオンとなると、電源32からの電気がバルブ22bとLED23bとに流れ、車室内照明のバルブ22bが点灯すると共に、LED23bによりプッシュノブ16のインジケータが点灯する。
As shown in FIG. 4, when a person further depresses the indicator B portion of the
以上述べたように、本実施形態では、制御部30は人間がプッシュノブ16を押込んで、プッシュスイッチ21がオンとなった場合にのみ各トランジスタ31a〜31cを動作させるので、多連スイッチ10の誤動作を防止することができるという効果を奏する。また、プッシュスイッチ21によってプッシュノブ16を押込む動作とスイッチングの際のクリック感を出すことができることから、多連スイッチ10の操作性を向上させることができる。更に、プッシュノブ16を多連タッチスイッチに対して共通とすることができるので、プッシュノブ16の表面16eに見切り線が無くなり、意匠デザインを向上させることができるという効果を奏する。
As described above, in the present embodiment, the
次に図5、図6を参照しながら他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図5に示すように、本実施形態の多連スイッチ10は、電極基板14がなく、タッチ電極15a〜15cはプッシュノブ16の内面16fに形成されている。この実施形態も先に説明した実施形態と同様、人間の指先60がプッシュノブ16の表面16eに接触しても、プッシュノブ16を押し下げてプッシュスイッチ21がオンとならないと各トランジスタ31a〜31cが動作しないので、先に説明した実施形態と同様の効果を奏する。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. Parts similar to those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、タッチ電極15a〜15cがプッシュノブ16の内面16fに形成されているので、プッシュスイッチ21のオンオフにかかわり無く各タッチ電極15a〜15cの静電容量の変化検出することができる。本実施形態では、各タッチ電極15a〜15cを並べて配列し、人間の指先60がタッチ電極15a〜15cの配列のどちらの方向に向いて移動したかを検出することができるよう構成されている。
In the present embodiment, since the
図6に示すように、本実施形態の多連スイッチ10は、先の実施形態にて説明した各トランジスタ31a〜31c以外の別の電気回路である電源32からの電流の大きさを増減するコントローラ35を備えている。このコントローラ35はプッシュスイッチ21のオンオフ動作とは関係なく制御部30の指令によって駆動することができる様に構成されている。
As shown in FIG. 6, the
以下、本実施形態の多連スイッチ10の動作について説明する。人間の指先60がプッシュノブ16の表面16eに触れると、制御部30にはタッチ電極15a〜15cの静電容量の変化が入力される。そして、人間が指先60を図5に示すようにインジケータAからCに向かって移動させると、制御部30にはタッチ電極15a、15b,15cの順に静電容量の増加信号が入力される。すると、制御部30は指先がタッチ電極15aから15cの方向、すなわちインジケータAからCの方向に移動していると判断する。そして、制御部30は、例えば、指先60がインジケータのAからCに向かって移動した際には、バルブ22a〜22cに流れる電流の大きさを大きくし、逆にインジケータのCからAの方向に移動していると判断した場合には、バルブ22a〜22cに流れる電流の大きさを小さくする動作を行うことかできる。
Hereinafter, the operation of the
以上述べたように、本実施形態の多連スイッチ10は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、1つの多連スイッチ10を多機能スイッチとすることかでき、スペースの節約と操作性の向上を図ることが出来るという効果を奏する
。
As described above, the
以上、本発明の実施形態は、本発明を車室内の照明の点灯スイッチに適用した場合について説明したが、ヒートコントロールユニットのスイッチやオーディオ装置のスイッチについて適用してもよい。また、本実施形態では、第1のスイッチとしてプッシュスイッチ21を用いることとして説明したが、図3に示した実施形態でタッチ電極15a〜15cの静電容量が閾値を越えることを判断して第1のスイッチとしてもよい。また、プッシュスイッチ21を第1のスイッチとして適用する場合には、プッシュスイッチ21はプッシュされた状態をそのまま保つものであってもよいし、人間が指先60を離したら元の位置まで戻ってくるタイプを用いてもかまわない。
As mentioned above, although embodiment of this invention demonstrated the case where this invention was applied to the lighting switch of the vehicle interior, you may apply to the switch of a heat control unit, or the switch of an audio apparatus. In this embodiment, the
10 多連スイッチ、11 ケーシング、11a スカート部、12 基板、13 ガイド、13a ガイド板、13b ベース部、13c 孔、14 電極基板、15a,15b,15c タッチ電極、16 ブッシュノブ、16a スカート部、16b 押し棒、16c 脚、16f 内面、16e 表面、17 カバー、17a 窓、18 配線、19 アーム、21 プッシュスイッチ、22a,22b,22c バルブ、23a,23b,23c LED、30 制御部、31a,31b,31c トランジスタ、32 電源、35 コントローラ、60 指先。 10 multiple switches, 11 casing, 11a skirt, 12 substrate, 13 guide, 13a guide plate, 13b base, 13c hole, 14 electrode substrate, 15a, 15b, 15c touch electrode, 16 bush knob, 16a skirt, 16b Push rod, 16c leg, 16f inner surface, 16e surface, 17 cover, 17a window, 18 wiring, 19 arm, 21 push switch, 22a, 22b, 22c valve, 23a, 23b, 23c LED, 30 control unit, 31a, 31b, 31c transistor, 32 power supply, 35 controller, 60 fingertips.
Claims (4)
共通のプッシュノブと、
基板とプッシュノブとの間に設けられ、プッシュノブの押込み動作によってオンオフするプッシュスイッチと、
プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、を備え、
プッシュノブのプッシュ面は、プッシュノブの押込み動作によって各タッチ電極に近づき、
制御部は、プッシュスイッチが押下されている場合にのみ各電気回路のオンオフ動作を行うこと、
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。 A common substrate,
A common push knob,
A push switch that is provided between the substrate and the push knob and is turned on and off by a push operation of the push knob;
A plurality of touch electrodes provided between the push knob and the substrate, and a controller that turns on / off each electric circuit corresponding to each touch electrode by a change in capacitance between each touch electrode and the human body. for example Bei and the communication touch switch, the,
The push surface of the push knob approaches each touch electrode by pushing the push knob,
The control unit performs on / off operation of each electric circuit only when the push switch is pressed ,
A multiple switch for vehicle accessories.
プッシュスイッチは、
プッシュノブが押し込まれていない場合には、プッシュノブを押し上げること、
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。 The vehicle accessory multiple switch according to claim 1,
Push switch
If the push knob is not pushed in, push the push knob up ,
A multiple switch for vehicle accessories.
共通のプッシュノブと、A common push knob,
プッシュノブと基板との間に設けられる複数のタッチ電極と、各タッチ電極と人体との間の各静電容量の変化によって各タッチ電極に対応する各電気回路をオンオフする制御部とを含む多連タッチスイッチと、A plurality of touch electrodes provided between the push knob and the substrate, and a controller that turns on / off each electric circuit corresponding to each touch electrode by a change in capacitance between each touch electrode and the human body. Continuous touch switch,
各タッチ電極について、静電容量が閾値を超えたことを判定する手段と、For each touch electrode, means for determining that the capacitance has exceeded a threshold;
を備え、With
プッシュノブの押込み動作によって、プッシュノブのプッシュ面が各タッチ電極に近づき、By pushing the push knob, the push surface of the push knob approaches each touch electrode,
制御部は、タッチ電極の静電容量が閾値を超えた場合にのみ、そのタッチ電極に対応する電気回路のオンオフ動作を行うこと、The control unit performs an on / off operation of an electric circuit corresponding to the touch electrode only when the capacitance of the touch electrode exceeds a threshold value,
を特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。A multiple switch for vehicle accessories.
スライド可能にプッシュノブが嵌め込まれたガイドを備え、It has a guide with a push knob fitted so that it can slide,
ガイドは、各タッチ電極が設けられた電極基板をプッシュ面と基板との間に支持する、The guide supports the electrode substrate provided with each touch electrode between the push surface and the substrate.
ことを特徴とする車両アクセサリ用多連スイッチ。A multiple switch for vehicle accessories.
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