JP7111116B2 - 車両用操作装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、車載機器を操作するための車両用操作装置に関する。

車両に搭載される車載機器、たとえば空調装置およびオーディオ装置の操作装置は、運転者が操作可能なインストルメントパネルなどに配置される。操作装置は、運転者の操作に伴って付加された荷重を検出する荷重センサを備え、荷重センサによって押下操作されたか否かを判断している（たとえば特許文献１参照）。

特開２０１９－５３８４４号公報

車両用操作装置は、視認性および操作性に加えてデザイン性も重要な要素である。したがって操作装置の表面を構成する操作パネルを容易に交換できることが好ましい。

前述の特許文献１に記載の構成では、操作パネルに相当するオーバーレイから突出した押子で荷重センサにプリロードをかけてベースと組み付けている。したがって操作パネルとベースとは、ねじ締めなどでプリロードがかかるように固定する必要があるので、操作パネルとベースとを容易に分離できる構成ではなく、操作パネルの交換が困難である。

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、操作パネルの交換が容易な車両用操作装置を提供することを目的とする。

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

ここに開示された車両用操作装置は、表側の表面を構成する意匠部（２０）と、意匠部の裏側に設けられる内機部（４０）とを有する車両用操作装置であって、意匠部は、押圧操作される操作領域（１０ａ）を有する操作パネル（１１）と、内機部と着脱可能な底面カバー（１２）と、操作パネルと底面カバーとの間に設けられ、操作パネルおよび底面カバーを支持して操作領域と底面カバーとの間に隙間を形成する中間フレーム（１３）と、を含み、内機部は、操作領域が押圧操作されたときの操作パネルの変位を操作パネルとは非接触で検出する検出部（５０）と、検出部によって検出された変位に応じて、押圧操作された操作領域に対応する制御対象に制御信号を有線で出力する制御部（４８）と、を含み、意匠部と内機部とは、電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していない車両用操作装置である。

このような車両用操作装置に従えば、操作パネルの操作領域が押圧操作されると、押圧操作されたときの変位が非接触で検出部によって検出される。意匠部と内機部とは電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していないが、検出部が非接触で操作パネルの変位を検出するので、押圧操作の有無を検出することができる。これによって意匠部と内機部とを強固に固定しておく必要がないので、意匠部の底面カバーを内機部と着脱可能な構成にすることができる。これによって意匠部を内機部に対して容易に脱離することができるので、操作パネルを有する意匠部の交換が容易となる。

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

車両用操作装置１００の電気的構成を示すブロック図。 意匠部２０を示す正面図。 車両用操作装置１００の車両１２０への装着状態を示す図。 内機部４０と意匠部２０を示す断面図。 内機部４０と意匠部２０とを分離した状態を示す断面図。 内機部４０と意匠部２０の一部の構成を示す分解斜視図。 中間フレーム１３を示す斜視図。 操作を説明するための図。 制御マイコン４８の処理を示すフローチャート。 第２実施形態の車両用操作装置１００Ａを示す断面図。 第３実施形態の車両用操作装置１００Ｂを示す断面図。 第４実施形態の車両用操作装置１００Ｃを示す断面図。 第４実施形態の車両用操作装置１００Ｃを示す断面図。 第５実施形態の車両用操作装置１００Ｄを示す断面図。 第６実施形態の車両用操作装置１００Ｅを示す断面図。 第７実施形態の車両用操作装置１００Ｆを示す断面図。 第７実施形態の突起部１６を示す斜視図。 第７実施形態の突起部１６を示す平面図。

以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１～図９を用いて説明する。車両用操作装置１００は、車両１２０の乗員が複数のスイッチ部１０に対する操作、たとえば押圧操作を行うことで車載装置、たとえば車両用空調装置１１０への指示を行う。車両用操作装置１００は、図３に示すように、たとえばセンターコンソール１０１に設置されている。車両用操作装置１００は、意匠部２０および内機部４０を含んで構成される。意匠部２０は、車両用操作装置１００の表側の表面を構成する。意匠部２０は、複数のスイッチ部１０を有する。内機部４０は、意匠部２０の裏側に設けられる。内機部４０は、他の車載装置と電気的に接続され、意匠部２０のスイッチ部１０による操作に応じた制御信号を制御対象に有線で出力する。また内機部４０は、液晶表示部４１を有し、車両用空調装置１１０の情報を表示するとともに、タッチ操作によって車両用空調装置１１０が操作される。

まず、意匠部２０に関して説明する。意匠部２０は、スイッチ部１０、操作パネル１１、底面カバー１２、中間フレーム１３および発光部１４を有する。操作パネル１１は、意匠部２０の表側、すなわち車室側の表面を構成する部分である。操作パネル１１は、たとえば外形を意匠形状に合わせた平板状の部材となっており、樹脂材から形成されている。操作パネル１１の材質は、樹脂材に限るものではなく、木材であってもよく、樹脂材の表面を革で覆った複合素材であってもよい。操作パネル１１は、たとえば車両１２０のセンターコンソール１０１に設けられている。また操作パネル１１の表側には、加飾層（図示せず）が設けられていてもよい。また操作パネル１１には、液晶表示部４１を配置するための貫通穴１１ａが形成されている。

複数のスイッチ部１０は、操作パネル１１の表面に設けられる。複数のスイッチ部１０は、それぞれ異なる制御項目が割り当てられており、車両用空調装置１１０に対する制御のために操作者の指などによって押圧操作される。各スイッチ部１０は、図２に示すように、横方向に並ぶように配置されている。スイッチ部１０の表面には、各スイッチ部１０のスイッチ機能を示すデザインが施されている。スイッチ部１０の配置領域は、操作パネル１１において押圧操作される操作領域１０ａに相当し、複数設けられている。操作パネル１１の表面は、スイッチ部１０の見切りための凹凸のないシームレスな形状である。

操作パネル１１の底面カバー１２側の表面には、操作領域１０ａから底面カバー１２側に向けて突出し、先端に導体１５を有する突起部１６が設けられている。複数のスイッチ部１０は、たとえば空気モードのオンオフの選択、オートモードのオンオフの選択、車両用空調装置１１０のオンオフの選択を押圧操作によって実行できる。

底面カバー１２は、意匠部２０の裏側、すなわち車両１２０前方側の表面を構成する部分である。底面カバー１２は、操作パネル１１に対応する平板状の部材となっており、樹脂材から形成されている。底面カバー１２は、内機部４０と着脱可能に構成される。底面カバー１２の表側には、第１磁石１７が設けられている。第１磁石１７は、永久磁石であって、内機部４０に設けられる第２磁石４２と磁力によって引き合うように磁極が設定されている。底面カバー１２の裏側には、導電性を有する部材などが設けられていない。

中間フレーム１３は、操作パネル１１と底面カバー１２との間に設けられ、操作パネル１１および底面カバー１２を支持して操作領域１０ａと底面カバー１２との間に隙間を形成する。中間フレーム１３は、図７に示すように、外枠１３ａおよび内側に仕切り１３ｂを有する格子状の部材である。中間フレーム１３には２×５のマトリクス状に穴２１が形成されており、この穴２１の部分がスイッチ部１０を配置可能な空間となる。本実施形態では、１０個の穴２１を全て使わずに、図２に一点鎖線で示すように、上の段の５つだけを用いている。

中間フレーム１３のうち操作領域１０ａの周囲を支持している部分である柱部２２には、弾性を有する弾性部材２３が設けられている。弾性部材２３は、両面に粘着性を有し、たとえば両面テープによって実現される。図７では、一部が弾性部材２３を除いた状態で示している。中間フレーム１３のうち、操作パネル１１と底面カバー１２とを支持する柱となる柱部２２は、底面カバー１２側では中間フレーム１３と一体に構成されている。柱部２２の操作パネル１１側の部分には、弾性部材２３が設けられている。柱部２２は、各スイッチ部１０に対応するように、四隅に設けられる。隣接する柱部２２同士は、間に隙間が設けられており、各柱部２２が独立して撓むようになっている。

発光部１４は、操作パネル１１の一部を発光させる。発光部１４は、インジケータレンズ１８、発光ダイオード（Light-Emitting Diode：略称ＬＥＤ）１９および受電コイル２４を含んで構成される。受電コイル２４は、内機部４０に設けられる給電コイル４３から非接触で送電される電力を受電する。受電コイル２４は、受電した電力をＬＥＤ１９に供給する。ＬＥＤ１９は、受電コイル２４から電力が供給されると発光する。インジケータレンズ１８は、一部が操作パネル１１に形成されている発光穴２５に挿入されている。インジケータレンズ１８は、透光性を有し、ＬＥＤ１９が発光した光を操作パネル１１の表面まで導く。

次に、内機部４０に関して説明する。内機部４０は、液晶表示部４１、センサ用ＩＣ（Integrated Circuit）４４、センサコイル４５、駆動回路４６、給電コイル４３、ブザー４７および制御マイコン４８を含んで構成される。また内機部４０は、基板カバー５１、制御基板５２およびケース５３を含んで構成される。図４および図６に示すように、基板カバー５１は、内機部４０の表側の表面を構成する部分である。基板カバー５１は、たとえば操作パネル１１に合わせた平板状の部材となっており、樹脂材から形成されている。またケース５３は、内機部４０の裏側の表面を構成する部分である。ケース５３は、一面が開放された直方体状の容器状であって、樹脂材から形成されている。ケース５３の開放された一面は、基板カバー５１によって覆われる。ケース５３の内側の空間は、制御基板５２が収納される。また基板カバー５１の表面には、液晶表示部４１が配置される。制御基板５２には、センサ用ＩＣ４４、センサコイル４５、駆動回路４６、給電コイル４３、ブザー４７および制御マイコン４８が実装されている。

基板カバー５１は、意匠部２０と着脱可能に構成される。基板カバー５１の裏側には、第２磁石４２が設けられている。第２磁石４２は、永久磁石であって、意匠部２０に設けられる第１磁石１７と磁力によって引き合うように磁極が設定されている。

図４および図５に示すように、第１磁石１７と第２磁石４２とが磁力で引き合うことによって、内機部４０が意匠部２０に固定される。また意匠部２０と内機部４０とは、電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していない。換言すると、底面カバー１２と基板カバー５１とが接触して固定されるが、電気的に接触する部分は有していない。

液晶表示部４１は、表示画面の複数の領域に制御項目が割り当てられおり、車両用空調装置１１０に対する制御のために操作者の指などのタッチによって操作される。液晶表示部４１は、液晶表示面の表側に透明電極部（図示せず）が設けられており、乗員のタッチ操作時の指との間でコンデンサを形成するものとなっている。制御マイコン４８は、タッチ操作時のコンデンサによる静電容量の変化（静電容量値）をオン検出波形として処理する。液晶表示部４１をタッチ操作することで、たとえば温度設定および風量設定が選択できる。

センサコイル４５とセンサ用ＩＣ４４は、操作領域１０ａが押圧操作されたときの操作パネル１１の変位を操作パネル１１とは非接触で検出する。したがってセンサコイル４５とセンサ用ＩＣ４４は、検出部５０として機能する。センサコイル４５は、電力を供給することで電磁界を発生するコイルである。センサ用ＩＣ４４は、センサコイル４５に接続され、操作パネル１１の突起部１６の導体１５の変位をセンサコイル４５のインダクタンスの変化によって検出する。したがってセンサ用ＩＣ４４とセンサコイル４５は、導体１５の位置を検出する誘導型近接センサである。センサ用ＩＣ４４は、インダクタンス値を制御マイコン４８に出力する。制御マイコン４８は、インダクタンス値の変化をオン検出波形として処理する。

駆動回路４６は、給電コイル４３およびブザー４７に駆動信号を送る回路である。駆動回路４６は、制御マイコン４８によって制御される。駆動回路４６によって給電コイル４３がＯＮになると、給電コイル４３は受電コイル２４に送電する。給電コイル４３は、ＯＮになると通電されて、非接触で受電コイル２４に送電するために受電コイル２４と磁界共鳴によって磁気的に結合する。これによって給電コイル４３から受電コイル２４に非接触で給電される。したがって給電コイル４３は、給電部として機能する。

ブザー４７は、音を出力する音出力部である。ブザー４７は、駆動回路４６によってＯＮになると、音を出力する。これによって操作者は、音によって操作したことを認識できる。

制御マイコン４８は、制御部であって、記憶媒体に記憶されているプログラムを実行し、各部を制御する。制御マイコン４８は、少なくとも１つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体とを有する。制御マイコン４８は、たとえばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって実現される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムおよびデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって実現される。具体的には、制御マイコン４８は、液晶表示部４１およびセンサ用ＩＣ４４から得られる検出値に基づいて、操作に対応した制御信号を生成し、車両用空調装置１１０へ有線で出力するようになっている。これによって車両用空調装置１１０が制御される。

次に、具体的な検出部５０の検出方法に関して説明する。図８に示すように、押下前の状態から、押下されると弾性変形によって操作パネル１１が下方に湾曲するように変形する。さらに中間フレーム１３の柱部２２の先端には、弾性部材２３が設けられているので弾性部材２３が圧縮されて、横滑りのように弾性変形する。さらに柱部２２も押下によって根元から撓むように変形する。これによって突起部１６の先端とセンサコイル４５との距離Ｌ１は、押下前に比べて、たとえば数十μｍ小さくなる。突起部１６の先端には導体１５があるので、導体１５とセンサコイル４５との距離Ｌ１が小さくなる。これによって前述したようにセンサコイル４５のインダクタンスが変化するので、センサ用ＩＣ４４によって押圧操作が非接触で検出される。

また柱部２２によって、近接するスイッチ部１０の押下領域が変形することを抑制している。柱部２２がない構成であると、近接する部分まで全体として大きく撓んでしまし、隣り合うスイッチが誤検出される懸念があるからである。また柱部２２によって、隣接する２か所以上のスイッチ部１０を同時に押しても、後から押されたスイッチ部１０は先に押されたスイッチ部１０に比べて操作パネル１１がたわみにくくなり、同時押しによる誤操作を構造的に抑制することができる。

次に、図９を用いて制御マイコン４８による押圧操作の検出処理に関して説明する。図９に示す処理は、制御マイコン４８の電力供給状態において、制御マイコン４８が短時間に繰り返し実行している。

ステップＳ１では、センサ用ＩＣ４４からのインダクタンス値（Ｌ値）を監視するため、最新のＬ値を取得して、ステップＳ２に移る。

ステップＳ２では、監視しているＬ値に基づいて、制御項目のＯＮ／ＯＦＦの操作有無を判断し、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、判断したオンオフ操作の有無に基づいて、制御対象のＯＮ／ＯＦＦ制御を実施し、ステップＳ３に移る。たとえば制御対象がＯＮであった場合には、制御対象をＯＦＦにするように制御し、制御対象がＯＦＦであった場合には、制御対象をＯＮにするように制御する。

ステップＳ４では、判断したオンオフ操作の有無に基づいて、制御対象に対応する給電コイル４３のＯＮ／ＯＦＦ制御を実施し、本フローを終了する。たとえばオートモードがＯＮの状態の場合は、対応する発光部１４が点灯しているので、スイッチ部１０が押下されると、オートモードの発光部１４をＯＦＦにするためである。

このようにスイッチ部１０が押下されると、対応する制御対象と発光部１４が制御される。またステップＳ２では、複数のスイッチ部１０において、所定時間内、たとえば０．５秒以内に、Ｌ値が閾値を超えた場合、最初に閾値を超えたスイッチ部１０に対して処理を実施し、他のスイッチ部１０に対する処理はしない方が好ましい。押圧力が高い場合、または隣接するスイッチ部１０の境界付近を押下した場合、複数のスイッチ部１０の押下領域がほぼ同時に変位する場合あるが、最も速く変位したスイッチ部１０に対してＯＮＯＦＦ処理をすることで、複数のスイッチ部１０が同時に処理されることを防ぐことができる。

以上説明したように本実施形態の車両用操作装置１００は、意匠部２０と内機部４０とは電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していない。操作パネル１１の操作領域１０ａが押圧操作されると、押圧操作されたときの変位が非接触で検出部５０によって検出される。意匠部２０と内機部４０とは電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していないが、検出部５０が非接触で操作パネル１１の変位を検出するので、押圧操作の有無を検出することができる。これによって意匠部２０と内機部４０とを強固に固定しておく必要がないので、意匠部２０の底面カバー１２を内機部４０と着脱可能な構成にすることができる。これによって意匠部２０を内機部４０に対して容易に脱離することができるので、操作パネル１１を有する意匠部２０の交換が容易となる。これによって同じ車両１２０でも、操作パネル１１を希望するデザインに自由に取り替えたいというニーズに対して、内機部４０は共通で意匠部２０だけを簡単に変更することができる。たとえば操作パネル１１が樹脂材であった物から、所有者の要望に応じて、たとえば木材からなる操作パネル１１および革と樹脂からなる操作パネル１１などを用いた意匠部２０に容易に交換することができる。

また本実施形態では、中間フレーム１３のうち操作領域１０ａの周囲を支持している部分には、弾性を有する弾性部材２３が設けられている。弾性部材２３によって操作領域１０ａが押圧操作されると、図８に示すように、弾性部材２３がない構成に比べて中間フレーム１３と操作パネル１１との接続部分が弾性変形しやすいので、操作パネル１１が下方に変形しやすくなる。これによって簡単な構成で、押圧操作による操作パネル１１の変形量を増やすことができる。したがって検出部５０よる非接触での変位の検出精度を高めることができる。

また弾性部材２３によって、操作荷重を軽くすることができる。また弾性部材２３が柱部２２に囲まれた操作領域１０ａの変形を許容し、隣接する操作領域１０ａの変形を阻止するので、各スイッチ部１０の相互の距離を近づけることができる。これによってスイッチ部１０の配置の自由度を確保することができる。

さらに本実施形態では、検出部５０は、突起部１６の導体１５の変位を、センサコイル４５のインダクタンスの変化によって検出する誘導型近接センサによって実現されている。意匠部２０の底面カバー１２および内機部４０の基板カバー５１が、導体１５とセンサコイル４５と間に介在しているが、磁気的に突起部１６の導体１５の変位を検出しているので、底面カバー１２および基板カバー５１が間にあっても影響を受けることない。したがって意匠部２０および内機部４０の外部に導体１５およびセンサコイル４５などの電気的構成を露出させることなく、検出部５０を実現することができる。電気的構成が外部に露出すると、腐食および異物の付着などが発生するおそれがあるが、本実施形態の構成によってこれらの不具合が発生を抑制することができる。

また本実施形態では、意匠部２０は、操作パネル１１の一部を発光する発光部１４を有する。内機部４０は、発光部１４に非接触で給電する給電コイル４３を有する。これによって意匠部２０と内機部４０とを電気的に接触させることなく、非接触で発光部１４を発光させることができる。また発光部１４を有するので、デザイン性を向上することができる。

さらに本実施形態では、底面カバー１２には第１磁石１７が設けられ、内機部４０には第１磁石１７に対応する位置に第２磁石４２が設けられる。そして第１磁石１７と第２磁石４２とが引き合うことで、意匠部２０が内機部４０に固定される。これによってボルトおよび嵌合構造などを使うことなく、磁石という簡単な構成で、意匠部２０を内機部４０に装着することができる。したがって内機部４０から意匠部２０を容易に離脱することができ、意匠部２０の交換が容易となる。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態に関して、図１０を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ａでは、操作パネル１１の形状が第１実施形態と異なり、部分的に薄部分がある点に特徴を有する。

操作パネル１１の裏側の表面のうち、柱部２２の操作領域１０ａ側の部分には、凹となる薄肉部６０が設けられている。これによって操作領域１０ａが押圧されたときに、操作パネル１１が撓みやすくなる。このような薄肉部６０の形状は、図１０に示すような、スリットに限定せず、板厚を徐変して薄くしてもよく、操作領域１０ａだけ薄くしてもよい。

このように操作パネル１１は、操作領域１０ａおよび操作領域１０ａの周囲の少なくともいずれか一方が他の部分に比べて薄い薄肉部６０を有するので、押圧操作によって撓みやすくなり、検出部５０による変位の検出をしやすくなる。

（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態に関して、図１１を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ｂでは、中間パネルの柱部２２の形状が第１実施形態と異なり、柱部２２が撓みやすくしている点に特徴を有する。

柱部２２は、操作パネル１１に固定されていない。前述の第１実施形態では、両面に粘着性を有する弾性部材２３によって操作パネル１１に固定されていたが、本実施形態では弾性部材２３を有さない構成である。そして柱部２２は、操作パネル１１と接触している部分の断面形状が円弧状である。換言すると、柱部２２の先端をＲ形状としている。さらに具体的には、柱部２２の上端には、操作パネル１１側ほど、柱部２２の軸に垂直な断面の面積が漸次減少する傾斜部７０を有する。傾斜部７０は、柱部２２の操作領域１０ａ側の側面の上端に設けられ、操作パネル１１側ほど、操作領域１０ａとは反対方向に徐々に傾斜している。そして柱部２２の上端と操作パネル１１とは、好ましくは点接触、もしくは線接触である。

これによって柱部２２が外側に倒れやすいような細長い形状であるので、操作パネル１１が撓み始めると先端のＲ形状の傾斜部７０に沿って滑り、中間フレーム１３の柱部２２を外側に倒し、接触点が広がることで操作パネル１１が撓みやすくなる。

（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態に関して、図１２、図１３を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ｃでは、第１実施形態と異なり、操作パネル１１とは別体形成されたスライダ３１に、突起部１６が設けられた点に特徴を有する。

スライダ３１は、複数の操作領域１０ａに対応するように、中間フレーム１３の各隙間にそれぞれ挿入される部材となっている。スライダ３１は、樹脂材から形成されている。スライダ３１は、操作パネル１１と平行となって隙間に配置される平板状の本体部３１ａと、本体部３１ａの端部から底面カバー１２側に（押圧方向に）延びて、柱部２２に沿う筒状の側壁部３１ｂとを有している。本体部３１ａの操作パネル１１側の面は、操作パネル１１に接触している。また、側壁部３１ｂの長さは、柱部２２よりも短く設定されている。

なお、柱部２２には押圧方向に延びるレール（溝部）が設けられ、また、側壁部３１ｂには、レールに挿入される棒状の突部が設けられている。レールと突部との間には、例えば、グリス等の潤滑剤が塗布されており、側壁部３１ｂ（スライダ３１）は、柱部２２に沿って滑らかに摺動可能となっている。

突起部１６は、本体部３１ａから底面カバー１２側に向けて延びるようにして、本体部３１ａと一体的に形成されている。突起部１６は、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）のほぼ中心位置に対応するように設けられている。突起部１６の先端には、導体１５が設けられている。

そして、底面カバー１２において、突起部１６と対応する位置には、突起部１６側に向けて突出してドーム状を成すラバードーム３２が固定されている。突起部１６の先端（導体１５）は、ラバードーム３２の突出部に接触しており、ラバードーム３２によって弾性支持された形となっている。つまり、突起部１６は、ラバードーム３２によって、スイッチ部１０に対する押圧操作がない状態での位置が規制されている。

スイッチ部１０に対する押圧操作があると、操作パネル１１がたわみ（下方に湾曲して）、これに伴って、操作パネル１１に接触しているスライダ３１が摺動し、突起部１６がラバードーム３２を押し込むようにして移動する。そして、突起部１６の導体１５とセンサコイル４５との距離Ｌ１が変化する。このとき、センサコイル４５のインダクタンスが変化し、センサ用ＩＣ４４によって押圧操作が非接触で検出される。そして、給電コイル４３から受電コイル２４への給電状態が制御されて、ＬＥＤ１９の点灯状態が制御される。

また、押圧操作が解除されると、ラバードーム３２の復元力によって（弾性支持によって）、突起部１６、および導体１５が元の位置に戻される（復帰される）。

以上のように、本実施形態では、複数の操作領域１０ａごとに独立して、突起部１６が操作パネル１１とは別体で形成されている。よって、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）を操作する際に、実際に操作されなかった隣の操作領域１０ａの突起部１６は、変位しにくく、誤検出を抑制することができる。

（第５実施形態）
次に、本開示の第５実施形態に関して、図１４を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ｄでは、上記第４実施形態と異なり、突起部１６の弾性支持構造として、ラバー部３３を用いた点に特徴を有する。

突起部１６は、操作パネル１１とは別体で、操作領域１０ａごとに設けられている。突起部１６は、樹脂材から形成されている。突起部１６の操作パネル１１側の端部は、操作パネル１１に接触している。また、突起部１６の操作パネル１１側には、ゴム材から形成されて柱部２２側に延びる板状のラバー部３３が、例えば、２色成型によって形成されている。そして、ラバー部３３の柱部２２側の端部は、柱部２２に接続されている。つまり、突起部１６は、ラバー部３３によって、中間フレーム１３に弾性支持されている。

突起部１６は、スイッチ部１０に対する押圧操作がない状態で、操作パネル１１側の端部が、操作パネル１１に接触する位置に規制されている。そして、押圧操作があると、操作パネル１１がたわみ（下方に湾曲して）、これに伴って、ラバー部３３が伸び、操作パネル１１に接触している突起部１６が、底面カバー１２側に移動する。そして、突起部１６の導体１５とセンサコイル４５との距離Ｌ１が変化する。このとき、センサコイル４５のインダクタンスが変化し、センサ用ＩＣ４４によって押圧操作が非接触で検出される。そして、給電コイル４３から受電コイル２４への給電状態が制御されて、ＬＥＤ１９の点灯状態が制御される。

また、押圧操作が解除されると、ラバー部３３の復元力によって（弾性支持によって）、突起部１６、および導体１５が元の位置に戻される（復帰される）。

以上のように、本実施形態においても、上記第４実施形態と同様に、複数の操作領域１０ａごとに独立して、突起部１６が操作パネル１１とは別体で形成されている。よって、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）を操作する際に、実際に操作されなかった隣の操作領域１０ａの突起部１６は、変位しにくく、誤検出を抑制することができる。

また、上記第４実施形態に対して、ラバードーム３２は不要となり、部品点数を低減することができる。

（第６実施形態）
次に、本開示の第６実施形態に関して、図１５を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ｅでは、上記第５実施形態と異なり、突起部１６のラバー部３３を、突起部１６と一体形成した平板部１６ａ、およびばね部１６ｂとした点に特徴を有する。

突起部１６は、操作パネル１１とは別体で、操作領域１０ａごとに設けられている。突起部１６は、樹脂材から形成されている。突起部１６の操作パネル１１側の端部は、操作パネル１１に接触している。

平板部１６ａは、突起部１６の操作パネル１１側に形成されて、柱部２２側に延びる板状の部材となっている。さらに、ばね部１６ｂは、板厚が平板部１６ａよりも薄く設定されて、平板部１６ａの端部から、柱部２２に向けて波状に延びる部材となっており、柱部２２に接続されている。つまり、突起部１６は、平板部１６ａを介して、ばね部１６ｂによって、中間フレーム１３に弾性支持されている。

突起部１６は、スイッチ部１０に対する押圧操作がない状態で、操作パネル１１側の端部が、操作パネル１１に接触する位置に規制されている。そして、押圧操作があると、操作パネル１１がたわみ（下方に湾曲して）、これに伴って、ばね部１６ｂが伸び、操作パネル１１に接触している突起部１６が、底面カバー１２側に移動する。そして、突起部１６の導体１５とセンサコイル４５との距離Ｌ１が変化する。このとき、センサコイル４５のインダクタンスが変化し、センサ用ＩＣ４４によって押圧操作が非接触で検出される。そして、給電コイル４３から受電コイル２４への給電状態が制御されて、ＬＥＤ１９の点灯状態が制御される。

また、押圧操作が解除されると、ばね部１６ｂの復元力によって（弾性支持によって）、突起部１６、および導体１５が元の位置に戻される（復帰される）。

以上のように、本実施形態においても、上記第４、第５実施形態と同様に、複数の操作領域１０ａごとに独立して、突起部１６が操作パネル１１とは別体で形成されている。よって、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）を操作する際に、実際に操作されなかった隣の操作領域１０ａの突起部１６は、変位しにくく、誤検出を抑制することができる。

また、上記第５実施形態に対して、２色成型を不要として、突起部１６、平板部１６ａ、およびばね部１６ｂを同一材料の一部品（一体成型品）として形成することができるので、部品点数を低減するとともに、製造工数を低減することができる。

（第７実施形態）
次に、本開示の第７実施形態に関して、図１６、図１７、図１８を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置１００Ｆでは、上記第４～第６実施形態と異なり、突起部１６を金属材から形成して、突起部１６自身を導体として形成するとともに、本体部１６ｃに接続される腕部１６ｄによって、突起部１６を弾性支持した点に特徴を有する。

突起部１６は、円板状を成しており、操作パネル１１とは別体で、操作領域１０ａごとに設けられている。突起部１６は、金属材から形成されている。突起部１６の操作パネル１１側の面は、操作パネル１１に接触している。突起部１６は、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）のほぼ中心位置に対応するように設けられている。

本体部１６ｃは、突起部１６と同一の金属材から成る四角筒状の部材であり、複数の操作領域１０ａに対応するように、中間フレーム１３の各隙間にそれぞれ挿入されている。本体部１６ｃの底面カバー１２側の端部は、底面カバー１２に固定されている。

腕部１６ｄは、本体部１６ｃの一つの面部の操作パネル１１側の端部から本体部１６ｃの中心側に向けて延びる細長の板状の部材であり、本体部１６ｃの中心部に位置する突起部１６に接続されている。つまり、突起部１６は、腕部１６ｄによって、本体部１６ｃを介して中間フレーム１３に弾性支持されている。突起部１６および腕部１６ｄは、あたかも本体部１６ｃに対して中空で浮いているような「浮き島構造」を形成している。

突起部１６は、スイッチ部１０に対する押圧操作がない状態で、操作パネル１１側の面が、操作パネル１１に接触する位置に規制されている。そして、押圧操作があると、操作パネル１１がたわみ（下方に湾曲して）、これに伴って、腕部１６ｄがたわみ、操作パネル１１に接触している突起部１６が、底面カバー１２側に移動する。そして、突起部１６とセンサコイル４５との距離Ｌ１が変化する。このとき、センサコイル４５のインダクタンスが変化し、センサ用ＩＣ４４によって押圧操作が非接触で検出される。そして、給電コイル４３から受電コイル２４への給電状態が制御されて、ＬＥＤ１９の点灯状態が制御される。

また、押圧操作が解除されると、腕部１６ｄの復元力によって（弾性支持によって）、突起部１６が元の位置に戻される（復帰される）。

以上のように、本実施形態においても、上記第４～第６実施形態と同様に、複数の操作領域１０ａごとに独立して、突起部１６が操作パネル１１とは別体で形成されている。よって、スイッチ部１０（操作領域１０ａ）を操作する際に、実際に操作されなかった隣の操作領域１０ａの突起部１６は、変位しにくく、誤検出を抑制することができる。

また、上記第４～第６実施形態に対して、突起部１６自体を金属材から形成しているので、樹脂材による部分（あるいはゴム材を含む部分）を不要とすることができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。

前述の第１～第７実施形態では、検出部５０は誘導型近接センサによって実現されているが、このような構成に限るものではない。非接触での検出センサとして、たとえば光学センサと反射板を有する赤外線センサ、静電電極と導体１５を有する静電容量センサおよび磁石を有する磁気センサなどであってもよい。

前述の第１～第７実施形態では、発光部１４は非接触で給電部から給電されることで発光しているが、このような構成に限るものではない。たとえば発光部１４を内機部４０に実装し、内機部４０および操作部を透過するように構成してもよい。また意匠部２０に発光部１４を埋め込む構成にかぎらず、発光部１４を操作パネル１１の表面に配置してもよい。

前述の第１～第７実施形態では、意匠部２０と内機部４０とは、磁力によって固定されているが、このような構成に限るものではない。たとえば嵌合構造およびボルトとナットなどによって意匠部２０を内機部４０に固定してもよい。このような構成であっても、内機部４０と意匠部２０とが電気的に接触する構成を有していないので、電気的な接続作業をすることなく、意匠部２０を容易に別のデザインの意匠部２０に交換することができる。

前述の第１～第７実施形態では、給電部は給電コイル４３を用いた電磁誘導方式によって実現されているが、このような非接触の給電方式に限るものではなく、他の給電方式、たとえば磁界結合方式、エバネセント波式、レーザー式、マイクロ波式、および超音波方式であってもよい。

前述の第１～第７実施形態において、制御装置によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。制御装置は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。制御装置が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。

１０…スイッチ部 １０ａ…操作領域 １１…操作パネル １１ａ…貫通穴
１２…底面カバー １３…中間フレーム １３ａ…外枠 １３ｂ…仕切り
１４…発光部 １５…導体 １６…突起部 １７…第１磁石
１８…インジケータレンズ １９…ＬＥＤ ２０…意匠部 ２１…穴 ２２…柱部
２３…弾性部材 ２４…受電コイル ２５…発光穴 ４０…内機部
４１…液晶表示部 ４２…第２磁石 ４３…給電コイル（給電部）
４４…センサ用ＩＣ ４５…センサコイル ４６…駆動回路 ４７…ブザー
４８…制御マイコン（制御部） ５０…検出部 ５１…基板カバー ５２…制御基板
５３…ケース ６０…薄肉部 ７０…傾斜部
１００、１００Ａ～１００Ｆ…車両用操作装置
１０１…センターコンソール １１０…車両用空調装置

Claims (8)

1. 表側の表面を構成する意匠部（２０）と、前記意匠部の裏側に設けられる内機部（４０）とを有する車両用操作装置であって、
   前記意匠部は、
   押圧操作される操作領域（１０ａ）を有する操作パネル（１１）と、
   前記内機部と着脱可能な底面カバー（１２）と、
   前記操作パネルと前記底面カバーとの間に設けられ、前記操作パネルおよび前記底面カバーを支持して前記操作領域と前記底面カバーとの間に隙間を形成する中間フレーム（１３）と、を含み、
   前記内機部は、
   前記操作領域が押圧操作されたときの前記操作パネルの変位を前記操作パネルとは非接触で検出する検出部（５０）と、
   前記検出部によって検出された変位に応じて、押圧操作された前記操作領域に対応する制御対象に制御信号を有線で出力する制御部（４８）と、を含み、
   前記意匠部と前記内機部とは、電気的に接触して信号を互いに送受信する部分を有していない車両用操作装置。
2. 前記中間フレームのうち前記操作領域の周囲を支持している柱部（２２）には、弾性を有する弾性部材（２３）が設けられている請求項１に記載の車両用操作装置。
3. 前記操作パネルの前記底面カバー側の表面には、前記操作領域から前記底面カバー側に向けて突出し、先端に導体（１５）を有する突起部（１６）が設けられており、
   前記検出部は、電磁界を発生するセンサコイル（４５）を有し、前記導体の変位を前記センサコイルのインダクタンスの変化によって検出する誘導型近接センサである請求項１または２に記載の車両用操作装置。
4. 前記操作領域は、複数設けられており、
   前記突起部は、複数の前記操作領域ごとに、前記操作パネルとは別体で形成されるとともに、前記中間フレームに弾性支持されており、押圧操作によって前記操作パネルとともに変位し、押圧操作が解除されると、前記弾性支持により前記操作パネルとともに元の位置に復帰するように形成された請求項３に記載の車両用操作装置。
5. 前記意匠部は、前記操作パネルの一部を発光する発光部（１４）を有し、
   前記内機部は、前記発光部に非接触で給電する給電部（４３）を有する請求項１～４のいずれか１つに記載の車両用操作装置。
6. 前記操作パネルは、前記操作領域および前記操作領域の周囲の少なくともいずれか一方が他の部分に比べて薄い薄肉部（６０）を有する請求項１～５のいずれか１つに記載の車両用操作装置。
7. 前記中間フレームのうち前記操作領域の周囲を支持している柱部（２２）は、前記操作パネルに固定されておらず、接触しており、
   前記柱部の前記操作パネル側の先端は、前記操作パネル側ほど、前記柱部の軸に垂直な断面の面積が漸次減少する傾斜部（７０）を有する請求項１に記載の車両用操作装置。
8. 前記底面カバーには、第１磁石（１７）が設けられ、
   前記内機部には、前記第１磁石に対応する位置に第２磁石（４２）が設けられ、
   前記第１磁石と前記第２磁石とが引き合うことで、前記意匠部が前記内機部に固定される請求項１～７のいずれか１つに記載の車両用操作装置。

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