JP6302805B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作ノブの操作によってスイッチング動作が行われる位置検出装置に係り、特に、自動車のパワーウィンドー装置等に用いて好適な位置検出装置に関する。

自動車には、パワーウィンドーを操作するためのスイッチ装置として、揺動自在な操作ノブを備える位置検出装置が用いられる場合がある。このような位置検出装置としては、ケースに操作ノブを揺動自在に設け、ケース内には操作ノブの揺動に伴い上下動する駆動部材を設けると共に、駆動部材の下方側であって、駆動部材に対向する位置にスイッチ素子を設けたものが知られている。

このようなパワーウィンドーを操作するためのスイッチ装置として、多モードスイッチ装置９００が特許文献１に開示されている。図１１に多モードスイッチ装置９００を示す。

多モードスイッチ装置９００は、支軸９３０を有し、中央に節度ピン嵌入室９０３を備えるスイッチハウジング９１３と、支軸９３０に支承され左右に回動可能で、摺接面９１１を備えるキートップ９０１と、を備えている。更に、このキートップ９０１両翼下端の左右のフレーム９１５、９１６に押圧される押圧体９３１、９３１と、スイッチハウジング９１３下部にインサート成形で装着され、押圧体９３１、９３１の押圧によって導通される接点端子９３２、９３２と、を有している。また、スイッチハウジング９１３中央の節度ピン嵌入室９０３に嵌入されて、キートップ９０１裏面の摺接面９１１に当接して節度感を発生させる節度ピン９０８と、節度ピン９０８が摺接面９１１に当接して押圧するよう常時付勢する弾性体９１４と、を備えている。

多モードスイッチ装置９００では、操作角度を増加させて、マニュアルモードからオートモードへ移行する場合に、切換が確実に行なわれたことを操作者に感知させるべく、切換時にクリック感を発生させて節度感覚を付与する構成となっている。

特開Ｈ０８−０７７８７７号公報

しかしながら、多モードスイッチ装置９００では、キートップ９０１の揺動動作に対応させ、上下方向に動くスイッチ操作を行えるようにするため、ストロークを長くする必要があり、駆動部材である各押圧体９３１の上下方向の長さを長くせざるを得なかった。その結果、構造が複雑であると共に、多モードスイッチ装置９００の上下方向における厚さが厚くなってしまっていた。そのため、装置の薄型化が困難になるという課題があった。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で薄型化が可能な位置検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、位置検出装置は、回動可能に支持された操作ノブを有し、前記操作ノブの操作位置を検出する位置検出装置であって、前記操作ノブの回動動作に伴って回動すると共に一端部が可動電極となっている可動体と、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され、前記可動電極に対し非接触状態に配置された固定電極と、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサと、を備え、前記静電容量の大きさによって前記操作ノブの操作位置を検出するもので、前記操作ノブの回動方向には、第１方向と、前記第１方向とは逆の方向である第２方向と、の２つの方向があり、前記可動体が第１可動体と第２可動体とから成り、前記第１可動体が、一端部に第１可動電極を備えると共に前記操作ノブの前記第１方向への回動に伴って回動し、前記第２可動体が、一端部に第２可動電極を備えると共に前記操作ノブの前記第２方向への回動に伴って回動し、前記固定電極が第１固定電極と第２固定電極とから成り、前記第１固定電極が前記第１可動電極と対向配置され、前記第２固定電極が前記第２可動電極と対向配置されており、前記静電容量センサが、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に発生する第１静電容量と、前記第２可動電極と前記第２固定電極との間に発生する第２静電容量とを、検出する、という特徴を有する。

このように構成された位置検出装置は、操作ノブの操作位置を検出するための構造として、操作ノブの回動動作に伴って可動体を回動させて静電容量を検出する構造としているため、駆動部材としての可動体の上下方向の長さを長くする必要がない。従って、装置の薄型化を簡単な構造で実現することができる。

また、上記の構成において、位置検出装置は、前記絶縁基板を覆う上部ケースを備え、前記上部ケースに前記操作ノブ及び前記可動体が取り付けられる操作部用取り付け部が設けられていると共に、前記操作部用取り付け部に前記操作ノブを回動させるための操作ノブ回動軸と前記可動体を回動させるための可動体回動軸とを設け、前記操作ノブ回動軸の軸線と前記可動体回動軸の軸線とを同一とした、という特徴を有する。

このように構成された位置検出装置は、操作ノブの回動の軌跡と可動体の回動の軌跡とを、同一の点を中心として描くことができるため、位置検出装置を構成する部品それぞれの設計を容易に行うことができる。

また、上記の構成において、位置検出装置は、前記可動電極と前記固定電極との間にラバーを配置した、という特徴を有する。

このように構成された位置検出装置は、ラバーによって可動電極と固定電極との接触を防止できると共に、ラバーの厚さを変えることによって可動電極と固定電極との間に発生する静電容量の容量値を調整することができる。

また、上記の構成において、位置検出装置は、前記静電容量が前記操作ノブの非操作時に最少であり、前記操作ノブを操作するに従って大きくなっていく、という特徴を有する。

このように構成された位置検出装置は、操作ノブの操作角度の大きさによって操作対象物の動作速度を制御することが容易にできる。

本発明の位置検出装置は、操作ノブの操作位置を検出するための構造として、操作ノブの回動動作に伴って可動体を回動させて静電容量を検出する構造としているため、駆動部材としての可動体の上下方向の長さを長くする必要がない。従って、装置の薄型化を簡単な構造で実現することができる。

本発明の位置検出装置の外観を示す斜視図である。 位置検出装置の操作部の構成を示す斜視図である。 操作部の構成を示す図２のIII-III断面図である。 操作部の操作ノブがニュートラル状態である時の模式図である。 操作ノブを第１方向に回動させた状態を示す模式図である。 操作ノブを第１方向に最も大きく回動させた状態を示す模式図である。 操作ノブを第２方向に回動させた状態を示す模式図である。 操作ノブを第２方向に最も大きく回動させた状態を示す模式図である。 操作ノブを操作した時の操作角度を示す模式図である。 操作ノブの操作角度に対する静電センサ出力を示すグラフ、及び操作ノブの操作角度に対する操作対象物の速度を示す表である。 従来例に係る多モードスイッチ装置を示す断面図である。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面のＸ１側を右側、Ｘ２側を左側、Ｙ１側を奥側、Ｙ２側を手前側、Ｚ１側を上側、Ｚ２側を下側として説明する。

最初に、図１乃至図３を参照して、位置検出装置１００の構成について説明する。図１は、位置検出装置１００の外観を示す斜視図である。また、図２は、位置検出装置１００内の１つの操作部１０を右側（Ｘ１側）から見た場合の構成を示す斜視図であり、操作ノブ１を２点鎖線で示し、その内部を実線及び破線で示している。図３は、操作部１０がニュートラルの状態の時、即ち操作ノブ１の非操作時の、図２のIII-III断面図である。

位置検出装置１００は、車両に備えられているパワーウィンドーを操作するためのスイッチ装置であって、車両の運転席側と助手席側のパワーウィンドー、及びそれぞれの後方にある座席のパワーウィンドーを操作するため、図１に示すように、操作部１０が４個設けられている。位置検出装置１００は、一般的に車両のドアのパワーウィンドーがある位置の下方等に取り付けられる。図１に示した位置検出装置１００は、車両の運転席側に取り付けられる場合である。尚、図１では操作部１０が４個ある場合を示しているが、操作部１０が１個の場合であっても、２個などの場合であっても良い。

位置検出装置１００は、上部ケース２１と、上部ケース２１に組み合わされる下部ケース２３と、複数の操作部１０と、を有して構成されている。それぞれの操作部１０には、操作ノブ１が取り付けられており、操作ノブ１を操作することによって、スイッチング動作を行えるように構成されている。上部ケース２１、下部ケース２３、及び操作ノブ１は、それぞれ合成樹脂によって形成されている。位置検出装置１００は、操作ノブ１を操作した時のパワーウィンドーの上下方向の動作速度を切換え可能であり、パワーウィンドーの動作速度の、マニュアルモードからオートモードへの切換え時にクリック感を得ることができるように構成されている。

図１に示すように、位置検出装置１００の内部には絶縁基板１１が取り付けられていて、上述した上部ケース２１が絶縁基板１１を覆っている。また、絶縁基板１１上にはコントロールＩＣである静電容量センサ９が搭載されている。静電容量センサ９は、２つの入力端子とグランド端子とを有しており、２つの入力端子それぞれに接続された操作部１０内の電極と位置検出装置１００のグランド電極（図示せず）との間の静電容量をそれぞれ検出できるように構成されている。また、検出された静電容量の容量値に対応した出力値を出力できるように構成されている。

図２及び図３に示すように、操作部１０は、操作ノブ１と、操作ノブ１の回動動作に伴って回動する一対の可動体３（第１可動体３ａ及び第２可動体３ｂ）と、を含んで構成されている。図２に示すように、上部ケース２１内には操作部用取り付け部２１ａが設けられていると共に、操作部用取り付け部２１ａには一対の操作ノブ回動軸２１ｂが形成されている。更に、操作ノブ１は、一対の操作ノブ回動軸２１ｂに、回動可能に支持されている。

図２に示すように、可動体３は、絶縁基板１１上に固定され対抗する側面と天井面とからなる略コの字状の取り付け部材２５に取り付けられている。取り付け部材２５の側面上部のＹ１側及びＹ２側には、一対の軸穴が設けられており、この一対の軸穴に可動体回動軸１３が取り付けられている。そして、一対の可動体３（第１可動体３ａ及び第２可動体３ｂ）が、この可動体回動軸１３を中心とした回動を行なえるように取り付けられている。

第１可動体３ａ及び第２可動体３ｂそれぞれが共通とする可動体回動軸１３の軸線は、操作ノブ１用の操作ノブ回動軸２１ｂの軸線と同一となるように構成されている。そのため、操作ノブ１の回動の軌跡と可動体３の回動の軌跡とを、同一の点を中心として描くことができるため、操作部１０を構成する部品それぞれの設計を容易に行うことができる。

また、取り付け部材２５の上部に取り付けられた可動体回動軸１３には、コイルバネ１７が取り付けられている。コイルバネ１７は、コイルバネ１７の一端部が第１可動体３ａを第１壁部２１ｃのあるＸ２方向へ付勢するように、またコイルバネ１７の他端部が第２可動体３ｂを第２壁部２１ｄのあるＸ１方向へ付勢するように取り付けられている。

可動体３、可動体回動軸１３、コイルバネ１７、及び取り付け部材２５は全て、導電性の金属で形成されており、取り付け部材２５は、位置検出装置１００のグランド電極に接続されていると共に、前述した静電容量センサ９のグランド端子に接続されている。

位置検出装置１００の操作部１０には、図２に示すように、クリック付加部２７が取り付けられている。クリック付加部２７は、操作ノブ１の内側で、操作部用取り付け部２１ａ内の、可動体３が取り付けられている区画と隣り合った別の区画に設けられている。クリック付加部２７は、クリックコイルバネ２７ａとクリック付加ボール２７ｂとクリック付加支持台２７ｃとで構成されている。

クリック付加支持台２７ｃは、操作部用取り付け部２１ａに固定されていると共に、クリック付加支持台２７ｃの上部には、操作ノブ１の操作角度に対応した複数のカム面が形成されている。クリック付加ボール２７ｂは、この複数のカム面上を、Ｘ１−Ｘ２方向に直線移動することができるように載置されている。クリック付加ボール２７ｂの上部には、クリックコイルバネ２７ａの下側の一端が取り付けられており、クリックコイルバネ２７ａの上側の一端が、操作ノブ１に当接している。このような構造によって、操作ノブ１を操作した時の操作対象物であるパワーウィンドーの動作速度切換時にクリック感を得ることができる。

図３に示すように、可動体３は、可動体回動軸１３の左側に取り付けられた第１可動体３ａ、及び可動体回動軸１３の右側に取り付けられた第２可動体３ｂから成っている。第１可動体３ａのＸ２側のほぼ中央部には、第１可動体３ａの外側（Ｘ２側）方向に延びる第１突き出し部３ｃが形成されている。また、第２可動体３ｂのＸ１側のほぼ中央部には、第２可動体３ｂの外側（Ｘ１側）方向に延びる第２突き出し部３ｄが形成されている。

更に、可動体３の下側の一端部には可動電極５が形成されている。詳しくは、第１可動体３ａの一端部に第１可動電極５ａを備えると共に、第２可動体３ｂの一端部に第２可動電極５ｂを備えている。尚、可動体３と可動電極５とは、共に金属導体で形成されているが、可動体３と可動電極５とが１つの部材で形成されていても良く、また、それぞれ別の部材が組み合わされて形成されていても良い。位置検出装置１００では、可動体３と可動電極５とが１つの部材で形成されている。

図３に示すように、操作ノブ１の回動方向には、操作部１０を手前側（Ｙ２側）から見て反時計回りとなる第１方向と、第１方向とは逆の方向である第２方向との２方向がある。操作ノブ１には、回動中心軸１３より左側の第１可動体３ａと接する箇所に第１押圧部１ａが設けられ、回動中心軸１３より右側の第２可動体３ｂと接する箇所に第２押圧部１ｂが設けられている。

第１可動体３ａは、操作ノブ１の第１方向への回動に伴って第１方向へ回動し、第２可動体３ｂは、操作ノブ１の第２方向への回動に伴って第２方向へ回動する。第１可動体３ａの第１方向への回動は、第１可動体３ａに設けられている第１突き出し部３ｃを操作ノブ１に設けられている第１押圧部１ａが押圧することによって行われる。また、第２可動体３ｂの第２方向への回動は、第２可動体３ｂに設けられている第２突き出し部３ｄを操作ノブ１に設けられている第２押圧部１ｂが押圧することによって行われる。

逆に、操作ノブ１の第２方向への回動に対しては、操作ノブ１の第１押圧部１ａが第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃから離れるため、第１可動体３ａは、第１方向へも第２方向へも回動せず、静止したままとなる。また、操作ノブ１の第１方向への回動に対しては、操作ノブ１の第２押圧部１ｂが第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄから離れるため、第２可動体３ｂは、第１方向へも第２方向へも回動せず、静止したままとなる。

操作ノブ１の第１方向への回動は、操作対象物、例えば車両のパワーウィンドーの下側方向への動作、即ちパワーウィンドーを開ける際に用いられ、操作ノブ１の第２方向への回動は、車両のパワーウィンドーの上側方向への動作、即ちパワーウィンドーを閉める際に用いられる。

図３に示すように、絶縁基板１１上には銅箔等の導電体によって固定電極７が形成されている。固定電極７は、第１固定電極７ａと第２固定電極７ｂとから成り、第１固定電極７ａが第１可動電極５ａと対向配置され、第２固定電極７ｂが第２可動電極５ｂと対向配置されている。このような構造によって、第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に第１静電容量Ｃ１が発生し、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に第２静電容量とＣ２が発生する。

第１固定電極７ａ及び第２固定電極７ｂは、絶縁基板１１に形成された伝送線路（図示せず）を介して、静電容量センサ９の２つの入力端子にそれぞれ接続されている。また、第１可動電極５ａ及び第２可動電極５ｂから成る可動電極５は、可動体３、可動体回動軸１３及び取り付け部材２５を介して位置検出装置１００のグランド電極に接続されていると共に、静電容量センサ９のグランド端子に接続されている。従って、静電容量センサ９によって第１静電容量Ｃ１及び第２静電容量Ｃ２を検出することができる。そのため、第１静電容量Ｃ１又は第２静電容量Ｃ２の大きさによって操作ノブ１の回動方向が第１方向であるか又は第２方向であるかを、また、その操作角度の大きさを検出することができる。その結果、操作ノブ１の操作位置を容易に検出することができる。

位置検出装置１００では、可動電極５と固定電極７との間にラバー１５が配置されている。ラバー１５は、ごみや水等が絶縁基板１１上の固定電極７や伝送線路等に付着することを防止すると共に、可動電極５と固定電極７とが直接接触することを防止し、可動電極５と固定電極７との間の最小のギャップを保つことができる。また、可動電極５と固定電極７との間のラバー１５の厚さを変更することによって、可動電極５と固定電極７との間に発生する静電容量Ｃの容量値を調整することができる。

このように、操作ノブ１の操作位置を検出するための構造として、操作ノブ１の回動動作に伴って可動体３を回動させて静電容量Ｃを検出する構造としているため、駆動部材としての可動体３の上下方向の長さを長くする必要がない。従って、装置の薄型化を簡単な構造で実現することができる。

また、可動体３として第１可動体３ａと第２可動体３ｂとを有すると共に、操作ノブ１が第１方向と第２方向との２方向に操作される場合においても、操作ノブ１の回動動作に伴って第１可動体３ａ又は第２可動体３ｂを回動させて静電容量Ｃ１又は静電容量Ｃ２を検出する構造としているため、駆動部材としての第１可動体３ａ及び第２可動体３ｂの上下方向の長さを長くする必要がない。従って、装置の薄型化を簡単な構造で実現することができる。

また、操作ノブ１が回動するための操作ノブ回動軸２１ｂの軸線を、可動体３の可動体回動軸１３の軸線と同一としたので、操作ノブ１の回動の軌跡と可動体３の回動の軌跡とを、同一の点を中心として描くことができるため、位置検出装置１００を構成する部品それぞれの設計を容易に行うことができる。

また、可動電極５と固定電極７との間にラバー１５を配置したので、ラバー１５によって可動電極５と固定電極７との接触を防止できると共に、ラバー１５の厚さを変えることによって可動電極５と固定電極７との間に発生する静電容量Ｃの容量値を調整することができる。

次に、図４乃至図９を参照して、位置検出装置１００内の操作部１０の動作について説明する。図４は、操作ノブ１がニュートラル状態である時、即ち操作ノブ１の非操作時の模式図である。図５は、操作ノブ１を第１方向に回動させた状態を示す模式図であり、図６は、操作ノブ１を第１方向に最も大きく回動させた状態を示す模式図である。図７は、操作ノブ１を第２方向に回動させた状態を示す模式図であり、図８は、操作ノブ１を第２方向に最も大きく回動させた状態を示す模式図である。図９は、操作ノブ１を操作した時の操作角度Θを示す模式図である。このうち、図９（ａ）は、操作ノブ１が操作されていない状態、即ちニュートラル状態である時の操作ノブ１の操作角度Θを示す模式図であり、図９（ｂ）は、操作ノブ１を途中まで操作した状態の操作ノブ１の操作角度Θを示す模式図であり、図９（ｃ）は、操作ノブ１を最も大きく操作した状態の操作ノブ１の操作角度Θを示す模式図である。尚、図９（ｂ）及び図９（ｃ）では、操作ノブ１を第１方向に操作する場合だけを示している。操作ノブ１を第２方向に操作する場合については、その動作内容が操作ノブ１を第１方向に操作する場合と同様であるため省略する。

図４に示すように、位置検出装置１００の操作部１０は、操作ノブ１が操作されていない状態、即ちニュートラル状態である時、第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃ及び第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄは、それぞれ操作ノブ１の第１押圧部１ａ及び第２押圧部１ｂに当接している。また、第１可動体３ａ本体は、前述したように、上部ケース２１の第１壁部２１ｃのあるＸ２方向へ付勢され、第２可動体３ｂ本体は、上部ケース２１の第２壁部２１ｄのあるＸ１方向へ付勢されている。

この時、第１可動電極５ａ及び第２可動電極５ｂは、それぞれ第１固定電極７ａ及び第２固定電極７ｂに対し最も離れた状態にある。そのため、操作ノブ１の非操作時には、可動電極５と固定電極７との間に発生する静電容量Ｃ、詳しくは第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に発生する第１静電容量Ｃ１、及び第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２は、それぞれ最小容量値となる。

尚、前述したように、可動電極５と固定電極７との間にはラバー１５が配置されているが、固定電極７上の可動電極５が接近する位置にあるラバー１５は、可動電極５が固定電極７により近くまで接近できるように、この位置以外の他の個所に比較してその厚さが薄くなるように設定されている。

この操作ノブ１がニュートラル状態である時、図９（ａ）に示すように、第１可動電極５ａは絶縁基板１１上の第１固定電極７ａに対して傾斜を有して位置している。この時の第１可動電極５ａの操作角度Θを、Θ＝０ｄｅｇと定義する。即ち、操作ノブ１がニュートラル状態である時の第１可動電極５ａの位置を基準とする。また、第２可動電極５ｂについても同様である。尚、操作ノブ１がニュートラル状態である時の第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの成す角は、１８ｄｅｇである。

次に、操作ノブ１が第１方向（手前側から見て反時計回り）に回動操作されて、操作ノブ１が途中の位置にある時の状態を図５に示す。この時、操作ノブ１の第１押圧部１ａは、操作ノブ１の回動に対応して押し下げられ、それと共に、第１押圧部１ａに当接している第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃが押し下げられる。その結果、第１可動体３ａが第１方向に回動し、それと共に第１可動電極５ａも回動して第１固定電極７ａに近づく。

第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に発生する第１静電容量Ｃ１は、第１可動電極５ａが第１固定電極７ａに近づくにつれて大きくなり、第１静電容量Ｃ１は、最小容量値と最大容量値との間の容量値となる。そして、この時の第１静電容量Ｃ１の大きさにより操作ノブ１の第１方向への操作角度Θを検出できる。

この時の第１可動電極５ａの操作角度Θは、図９（ｂ）に示すように、操作ノブ１がニュートラル状態である時に対して、例えば、操作角度Θ＝９ｄｅｇとなっている。

この時、第２可動体３ｂ本体は、上部ケース２１の第２壁部２１ｄのあるＸ１方向へ付勢されたままであり、操作ノブ１の第２押圧部１ｂは、第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄから離れている。そして、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２は最小容量値のままである。

次に、操作ノブ１が第１方向に更に回動操作されて、最も低い位置にある時の状態を図６に示す。この時、操作ノブ１の第１押圧部１ａは、操作ノブ１の回動に対応して更に押し下げられ、それと共に、第１押圧部１ａに当接している第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃも押し下げられる。その結果、第１可動体３ａが第１方向に回動し、それと共に第１可動電極５ａも回動して第１固定電極７ａに最も近づき、第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとがラバー１５を介して平行に対向する。この状態になった時、第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に発生する第１静電容量Ｃ１は、最大容量値となる。

この時の第１可動電極５ａの操作角度Θは最大となり、図９（ｃ）に示すように、操作ノブ１がニュートラル状態である時に対して操作角度Θ＝１８ｄｅｇとなる。

この時、第２可動体３ｂ本体は、上部ケース２１の第２壁部２１ｄのあるＸ１方向へ付勢されたままであり、操作ノブ１の第２押圧部１ｂは、第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄから離れている。そして、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２は最小容量値のままである。

次に、操作ノブ１が第２方向（手前側から見て時計回り）に回動操作されて、操作ノブ１が途中の位置にある時の状態を図７に示す。この時、操作ノブ１の第２押圧部１ｂは、操作ノブ１の回動に対応して押し下げられ、それと共に、第２押圧部１ｂに当接している第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄが押し下げられる。その結果、第２可動体３ｂが第２方向に回動し、それと共に第２可動電極５ｂも回動して第２固定電極７ｂに近づく。この状態になった時、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２は、最小容量値と最大容量値との間の容量値となる。そして、この時の第２静電容量Ｃ２の大きさにより操作ノブ１の操作角度Θを検出できる。

この時、第１可動体３ａ本体は、上部ケース２１の第１壁部２１ｃのあるＸ２方向へ付勢されたままであり、操作ノブ１の第１押圧部１ａは、第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃから離れている。そして、第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に発生する第１静電容量Ｃ１は最小容量値のままである。

次に、操作ノブ１が第２方向に更に回動操作されて、最も低い位置にある時の状態を図８に示す。この時、操作ノブ１の第２押圧部１ｂは、操作ノブ１の回動に対応して更に押し下げられ、それと共に、第２押圧部１ｂに当接している第２可動体３ｂの第２突き出し部３ｄも押し下げられる。その結果、第２可動体３ｂが第２方向に回動し、それと共に第２可動電極５ｂも回動して第２固定電極７ｂに最も近づき、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとがラバー１５を介して平行に対向する。この状態になった時、第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２は最大容量値となる。

この時、第１可動体３ａ本体は、上部ケース２１の第１壁部２１ｃのあるＸ２方向へ付勢されたままであり、操作ノブ１の第１押圧部１ａは、第１可動体３ａの第１突き出し部３ｃから離れている。そして、第１可動電極５ａと第１固定電極７ａとの間に発生する第１静電容量Ｃ１は最小容量値のままである。

第２可動電極５ｂと第２固定電極７ｂとの間に発生する第２静電容量Ｃ２の大きさによって操作ノブ１の第２方向への操作角度Θを検出できることは、操作ノブ１の第１方向への操作の場合と同様である。また、操作ノブ１が第２方向（手前側から見て時計回り）に回動操作された時の第２可動電極５ｂの操作角度Θについては、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）に示した場合と同等である。

次に、図１０を参照して、位置検出装置１００の操作部１０の操作角度Θと操作対象物、即ちパワーウィンドーの上下方向の動作速度との関係について説明する。図１０（ａ）は、操作ノブ１の操作角度Θ（ｄｅｇ）に対する静電センサ出力との関係を示したグラフである。ここで、静電センサ出力は、操作ノブ１の操作角度Θが０ｄｅｇの時、即ち静電容量Ｃが最小値である時の出力を０とし、操作ノブ１の操作に対して増加する静電容量Ｃの容量値に対応した数値となっている。尚、この数値はその後出力電圧に換算される。１０（ｂ）は、操作ノブ１の操作角度Θに対する対象物即ちパワーウィンドーの上下方向の動作速度を表示している。

図１０（ａ）に示すように、操作ノブ１の操作角度Θが大きくなるに従って静電センサ出力が大きくなっている。即ち、静電容量Ｃは、操作ノブ１の非操作時に最少であり、操作ノブ１を操作するに従って大きくなっていく。図１０（ａ）に示す操作ノブ１の操作角度Θに対する静電センサ出力は、パワーウィンドーを動作させる駆動装置の駆動電圧に変換される。そのため、駆動装置の駆動電圧の大きさを操作ノブ１の操作角度Θの大きさに対応させることができる。尚、この静電センサ出力の変化は、操作ノブ１を、図３で示した第１方向に操作した場合においても、第２方向に操作した場合においても同等である。

本発明の位置検出装置１００では、図１０（ｂ）に示すように、操作対象物（パワーウィンドー）の動作速度を、操作ノブ１の操作角度Θの変化、即ち静電容量Ｃの変化に対し、速度０から第４速度まで変化させるように制御している。尚、操作対象物（パワーウィンドー）の動作速度を制御するための駆動装置の具体的な構成については、公知であるため、その説明を省略する。

最初に、操作ノブ１の操作角度Θが０〜４ｄｅｇの時、操作対象物の動作速度を速度０としている。速度０は、操作対象物が静止している状態である。操作ノブ１の操作角度Θが０〜４ｄｅｇの時、即ち、操作ノブ１を操作し始めた時には、操作対象物が急に動き始めないように、操作対象物を静止させている。

次に、操作ノブ１の操作角度Θが５〜８ｄｅｇの時、操作対象物の動作速度を第１速度としている。第１速度は、操作対象物が最も緩やかに動く速度（低速）である。尚、第１速度の時の制御モードをマニュアル制御モードに設定することができる。従ってその場合、操作している手を操作ノブ１から離すことによって操作対象物の動作を停止させることができる。第１速度の時をマニュアル制御モードに設定することによって、操作対象物（パワーウィンドー）の上下方向における位置を微妙に調節することができる。

次に、操作ノブ１の操作角度Θが９〜１２ｄｅｇの時、操作対象物の動作速度を第２速度としている。第２速度（中速）にすることによって操作対象物を第１速度に比べて速く動かすことができる。第２速度の時も、制御モードをマニュアル制御モードに設定することができ、操作対象物の操作対象物の位置を調節することができる。

次に、操作ノブ１の操作角度Θが１３〜１５ｄｅｇの時、操作対象物の動作速度を第３速度としている。第３速度（高速）の場合も、制御モードをマニュアル制御モードに設定することができ、操作対象物をより速く動かすことができると共に、操作対象物の操作対象物の位置を調節することができる。

次に、操作ノブ１の操作角度Θが１６〜１８ｄｅｇの時、操作対象物の動作速度を第４速度としている。第４速度は、操作対象物が最も速く動く速度である。尚、第４速度の時の制御モードをオート制御モードに設定することができる。この場合、操作ノブ１を操作している手を離しても、操作対象物の動作が停止しないので、操作対象物（パワーウィンドー）を自動的に開閉させることができる。

尚、操作対象物の動作速度を第３速度から第４速度とする場合、即ち、制御モードがマニュアル制御モードからオート制御モードに切り替えられる時に、操作角度Θが１５ｄｅｇから１６ｄｅｇになるタイミングに合わせて切り替えのクリック感が得られるように設定することができる。具体的には、前述したクリック付加部２７のクリック付加支持台２７ｃ上の複数のカム面の傾斜角度やカム面の大きさを、適宜設定することによってクリック感を得ることができる。

このように、検出される静電容量Ｃは、操作ノブ１の非操作時に最少であり、操作ノブ１を操作するに従って大きくなっていくので、操作ノブ１の操作角度Θの大きさによって操作対象物の動作速度を制御することが容易にできる。

以上説明したように、本実施形態に係る位置検出装置は、操作ノブの操作位置を検出するための構造として、操作ノブの回動動作に伴って可動体を回動させて静電容量を検出する構造としているため、駆動部材としての可動体の上下方向の長さを長くする必要がない。従って、装置の薄型化を簡単な構造で実現することができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

１ 操作ノブ
１ａ 第１押圧部
１ｂ 第２押圧部
３ 可動体
３ａ 第１可動体
３ｂ 第２可動体
３ｃ 第１突き出し部
３ｄ 第２突き出し部
５ 可動電極
５ａ 第１可動電極
５ｂ 第２可動電極
７ 固定電極
７ａ 第１固定電極
７ｂ 第２固定電極
９ 静電容量センサ
１０ 操作部
１１ 絶縁基板
１３ 可動体回動軸
１５ ラバー
１７ コイルバネ
２１ 上部ケース
２１ａ 操作部用取り付け部
２１ｂ 操作ノブ回動軸
２１ｃ 第１壁部
２１ｄ 第２壁部
２３ 下部ケース
２５ 取り付け部材
２７ クリック付加部
２７ａ クリックコイルバネ
２７ｂ クリック付加ボール
２７ｃ クリック付加支持台
１００ 位置検出装置
Ｃ 静電容量
Ｃ１ 第１静電容量
Ｃ２ 第２静電容量
Θ 操作角度

Claims (4)

1. 回動可能に支持された操作ノブを有し、前記操作ノブの操作位置を検出する位置検出装置であって、
   前記操作ノブの回動動作に伴って回動すると共に一端部が可動電極となっている可動体と、絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成され、前記可動電極に対し非接触状態に配置された固定電極と、前記可動電極と前記固定電極との間に発生する静電容量を検出する静電容量センサと、を備え、
   前記静電容量の大きさによって前記操作ノブの操作位置を検出するもので、
   前記操作ノブの回動方向には、第１方向と、前記第１方向とは逆の方向である第２方向と、の２つの方向があり、
   前記可動体が第１可動体と第２可動体とから成り、前記第１可動体が、一端部に第１可動電極を備えると共に前記操作ノブの前記第１方向への回動に伴って回動し、前記第２可動体が、一端部に第２可動電極を備えると共に前記操作ノブの前記第２方向への回動に伴って回動し、
   前記固定電極が第１固定電極と第２固定電極とから成り、前記第１固定電極が前記第１可動電極と対向配置され、前記第２固定電極が前記第２可動電極と対向配置されており、
   前記静電容量センサが、前記第１可動電極と前記第１固定電極との間に発生する第１静電容量と、前記第２可動電極と前記第２固定電極との間に発生する第２静電容量とを、検出する、ことを特徴とする位置検出装置。
2. 前記絶縁基板を覆う上部ケースを備え、前記上部ケースに前記操作ノブ及び前記可動体が取り付けられる操作部用取り付け部が設けられていると共に、前記操作部用取り付け部に前記操作ノブを回動させるための操作ノブ回動軸と前記可動体を回動させるための可動体回動軸とを設け、
   前記操作ノブ回動軸の軸線と前記可動体回動軸の軸線とを同一とした、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記可動電極と前記固定電極との間にラバーを配置した、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の位置検出装置。
4. 前記静電容量が前記操作ノブの非操作時に最少であり、前記操作ノブを操作するに従って大きくなっていく、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の位置検出装置。

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