JPH09147671A - タッチパネルスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大画面化してもストローク感及び節度感を均
一に有するタッチパネルスイッチを得る。 【解決手段】 スイッチプレート１５の中央に揺動支点
となる突起１６を設け、前記スイッチプレート１５をプ
リント配線基板１１上に配置して前記突起１６を中心に
任意方向に傾斜自在とする。また、前記スイッチプレー
ト１５の傾斜方向に応じて動作する節度感を発生するプ
ッシュスイッチ１３を前記プリント配線基板１１に取り
付ける。前記プッシュスイッチ１３は節度感を発生する
と共に、オン信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用スイッチな
どに適用して好適なタッチパネルスイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、自動車の操作スイッチに、タッチ
パネルスイッチが使用されるようになってきた。図１２
は、従来の抵抗膜方式のタッチパネルスイッチ１００を
示す。このタッチパネルスイッチ１００は、ガラス基板
１０１及びシート１０２にそれぞれ透明導電膜で電極１
０３、１０４が形成され、この電極１０３、１０４上に
透明導電性塗料膜が塗布されている。そして、シート１
０２の任意位置を押すと、押された位置の電極１０３、
１０４同士が接触し、この電極１０３、１０４に応じた
スイッチが動作する。なお、このタッチパネルスイッチ
には、上記抵抗膜方式の他に、光電マトリクス方式、静
電容量検出方式、荷重検出方式、音響方式などがある。

【０００３】また、上記のものとは別に、図１３に示す
ようなタッチパネルスイッチ１１０も提案されている。
このタッチパネルスイッチ１１０は、プリントプリント
配線基板１１１に表示ユニット１１２を取り付け、表示
ユニット１１２の中央にプッシュスイッチ１１３を取り
付け、表示ユニット１１２の上方に配置したカバー１１
４を押圧することにより、一辺がプリントプリント配線
基板１１１に支持された枠板１１５の自由端１１６を支
点１１７から傾斜させてプッシュスイッチ１１３を押下
するようになっている。なお、１１８は感圧センサ、１
１９はケースである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車の室
内の操作スイッチには、各種のプッシュスイッチが多数
使用されており、プッシュスイッチは、ストローク感と
クリック感（節度感）を指で感じ取れるようになってい
る。しかし、このような指で操作感が確認できるプッシ
ュスイッチと、例えば図１２に示したようなタッチパネ
ルスイッチ１００とを混在させて使用すると、操作上の
違和感があるだけでなく、誤操作を生じる虞がある。こ
の原因は、タッチパネルスイッチ１００には指で直接感
じ取れる操作感がないため、耳で感じ取る電子音や画面
の色変化を視認することで操作感を補っていたことによ
る。

【０００５】そこで、直接操作感を感じ取れるものとし
て、図１３に示した、カバー１１４の作動と同時にプッ
シュスイッチ１１３の動作により節度感を発生するもの
で提案された。しかし、このタッチパネルスイッチ１１
０は、枠板１１５の自由端１１６が支点１１７から一方
向にしか傾斜しないので、小型で長方形の画面には有効
であるが、例えば５インチ以上の画面を有するものでは
短端寸法が７０ｍｍ以上であるため、画面端部を押圧操
作したときにカバー１１４のストロークが足りなくて節
度感が発生しなかったり、プッシュスイッチ１１３が正
常に動作しなくなる虞がある。本発明は上記状況に鑑み
てなされたもので、大画面でもストローク感及び節度感
を有してスイッチ操作性を向上できるタッチパネルスイ
ッチを提供し、車載用スイッチに適用しても他のスイッ
チとの操作上での違和感を生じさせないで確実な操作が
得られることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るタッチパネルスイッチの構造は、画面表
示手段と、前記画像表示手段が配設されるプリント配線
基板と、中央位置に突起を設けて前記画面表示手段に重
ね合わされ、押圧により前記突起を揺動支点とし任意方
向へ傾斜自在に設けられるスイッチプレートと、前記ス
イッチプレートの傾斜に応じて動作する節度感発生手段
とを具備したことを特徴とする。あるいは、前記節度感
発生手段を前記画面表示手段の各辺の略中央位置に配設
したことを特徴とする。あるいは、前記節度感発生手段
が前記スイッチプレートにより動作されたのちデータ転
送が行われることを特徴とする。あるいは、前記突起が
前記節度感発生手段を兼ねている構成であることを特徴
とする。あるいは、位置検出手段を前記画面表示手段の
角部近傍に配置し、前記位置検出手段が出力する変位量
から押圧した前記スイッチプレートの前記押圧点が検出
されることを特徴とすることもできる。

【０００７】そして、このタッチパネルスイッチは、中
央部に揺動支点を設けて任意方向に傾斜自在としたスイ
ッチプレートによって動作する節度感を発生させるスイ
ッチを設けているので、大型化した画面においてもクリ
ックを均一に発生でき、他のプッシュスイッチなどと併
用された場合でも操作上での違和感がなく、誤操作を防
止できる。また、クリック発生後に画面上の表示モード
がデータ転送されるため、画面上でのスイッチ探索行為
中の間違ったデータ転送が防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタッチパネル
スイッチの好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明に係るタッチパネルスイッチの第
１の実施の形態を分解して示す分解斜視図、図２は図１
のＡ−Ａ断面図、図３はタッチパネルスイッチの作動を
説明する断面図である。図１に示すように、タッチパネ
ルスイッチ１は、プリント配線基板１１上に画面表示手
段となる矩形状のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１２が配
置され、また、ＬＣＤ１２の各辺の中央部分には節度感
発生手段となるプッシュスイッチ１３が取り付けられて
いる。プッシュスイッチ１３は、所定のストローク以上
に押し下げられたとき節度感を発生すると同時に、オン
信号を出力する。

【０００９】ＬＣＤ１２の画面１４上には、矩形状の透
明板で形成されたスイッチプレート１５が配置されてい
る。スイッチプレート１５の中央位置にはＬＣＤ１２の
画面１４側に突出し、かつ画面１４に当接する透明な半
球状の突起１６が設けられている。スイッチプレート１
５は、該突起１６を支点として揺動可能に設けられと共
に、４箇所のプッシュスイッチ１３上に位置し該プッシ
ュスイッチ１３により画面１４と平行に保持されてい
る。

【００１０】プリント配線基板１１上には、ＬＣＤ１２
およびスイッチプレート１５を覆って化粧パネル１７が
被せられている。化粧パネル１７には、図２からも明ら
かなように、スイッチプレート１５を透視してＬＣＤ１
２の画面１４を表示するための４角形の窓１８が設けら
れている。窓１８の隣接する２辺には、それぞれの対向
辺に光を照射する赤外線発光素子１９、１９が設けら
れ、各対向辺には受光素子２０、２０がそれぞれ設けら
れている。

【００１１】次に、このタッチパネルスイッチ１の作用
を動作と共に説明する。オペレータは、図３に示すよう
に、ＬＣＤ１２の画面１４に表示されたモードを選択す
るとき、そのモードに対応した表示位置をスイッチプレ
ート１５上から押圧する。このとき、赤外線発光素子１
９、１９から照射された赤外線は一部が指で遮られ受光
素子２０、２０に入射しない。これによって、押下され
た部分の表示位置が例えばＸ−Ｙ座標から検出される。
また、スイッチプレート１５は突起１６を揺動支点とし
て押圧方向にシーソー状に傾斜し、降下した部分で何れ
かのプッシュスイッチ１３を押し下げる。これにより、
プッシュスイッチ１３は節度感を発生し、オン信号を発
する。

【００１２】すなわち、このタッチパネルスイッチ１
は、上述のように、スイッチプレート１５の中央を揺動
支点として任意方向に傾斜可能であり、且つ傾斜方向に
応じて節度感を発生するプッシュスイッチ１３が、ＬＣ
Ｄ１２の各辺の中央部分に取り付けられているので、複
数のプッシュスイッチ１３を個別に、しかも確実に操作
することができる。したがって、大型化されたタッチパ
ネルスイッチ１の場合でも、複数のプッシュスイッチ１
３が同時に動作する、所謂ダブルクリックを防止でき
る。また、赤外線発光素子１９と受光素子２０とを窓１
８の４辺に設けて押下位置を検出すると共に、検出され
た位置データの転送タイミングは、プッシュスイッチ１
３のオン信号により行っているので、スイツチプレート
１５上のモード探索行為中における誤ったデータ転送を
防止することができる。更に、スイッチプレート１５を
押圧したときストローク感を感じることができるので、
過大な力を加えるようなことがなくなり、ＬＣＤ１２の
破損を防止することができる。

【００１３】上述の第１の実施形態では、化粧パネル１
７の窓１８に赤外線発光素子１９と受光素子２０を設
け、赤外線発光素子１９から照射された赤外線を指で遮
ったときにスイッチプレート１５の押下位置を検出して
いたが、図４に示す第２の実施形態のタッチパネルスイ
ッチ３のように、プリント配線基板１１上のＬＣＤ１２
の角部付近に位置検出手段となる圧力センサ３１を設け
ると共に、スイッチプレート３２に圧力センサ３１に当
接する凸部３３を設け、各圧力センサ３１により検出さ
れる押圧時の圧力によってスイッチプレート３２の押下
位置を検出することもできる。また、スイッチプレート
の押下位置の検出手段としては、上述の光検出方式や圧
力検出方式の他に、静電容量の変化によって押下位置を
検出する静電容量検出方式や、抵抗膜検出方式などを適
用することができる。

【００１４】図５の第３の実施形態のタッチパネルスイ
ッチ４は、クラスタパネル４１に窓４２が設けられ、そ
の裏側にスイッチプレート４３が配置されている。スイ
ッチプレート４３の裏側には、透明シート４４が貼着さ
れている。また、クラスタパネル４１の裏側には、プリ
ント配線基板４５及びカバー４６が取り付けられてい
る。プリント配線基盤４５及びカバー４６にはそれぞれ
窓４７、４８が設けられ、スイッチプレート４３はこの
窓４７、４８内に位置するように配設されている。スイ
ッチプレート４３に貼着された透明シート４４の裏側に
は、ＬＣＤ４９が配置されている。

【００１５】クラスタパネル４１の窓４２の角部付近に
は、第１ボス５０と第２ボス５１が突設されている。第
１ボス５０には、スイッチプレート４３の取付孔５２と
透明シート４４の取付孔５３が挿通されている。また、
透明シート４４の上側から第１ボス５０に圧縮スプリン
グ５４が挿入され、第１ボス５０の先端に嵌め込まれた
Ｅリング５５によって、圧縮スプリング５４が抜け止め
されている。

【００１６】これによって、スイッチプレート４３が所
定のストロークだけ弾性変位可能になっている。スイッ
チプレート４３及び圧縮スプリング５４の抜け止めは、
上述のＥリング５５に代えて、図６に示すように、第１
ボス５０の先端に先割れした剣先状の係止部５６を設け
ることもできる。図５に示すように、第２ボス５１上に
はＬＣＤ４９が当てがい配置され、ＬＣＤ４９の取付孔
５７に挿通されたビス５８が第２ボス５１のネジ孔に螺
入されている。これによって、ＬＣＤ４９が固定されて
いる。

【００１７】更に、透明シート４４の略中央部には、Ｌ
ＣＤ４９に当接して揺動支点となる突起５９が設けられ
ている。この突起５９は、図７に示すように、絞り加工
部６０によって形成され、その頂部には空気抜き孔６１
が設けられている。また、突起５９の内部には、例えば
スポンジなどの弾性部材６２が設けられている。そし
て、突起５９に押圧力が作用したとき、内部の空気が空
気抜き孔６１から抜けて潰れるようになっており、これ
により、節度感を発生する。そして、押圧力を除去すれ
ば、突起５９が弾性復元する。すなわち、この実施形態
における前記突起５９は、節度感発生手段を兼ねてい
る。

【００１８】また、プリント配線基板４５の表面側に
は、図８に示すように、窓４７の角部付近に位置検出手
段となる圧力センサ６３が設けられ、この圧力センサ６
３がスイッチプレート４３の透明シート４４に当接して
いる。そして、スイッチプレート４３が押下されたと
き、その傾斜に応じて各圧力センサ６３が圧力を検出す
るようになっている。 なお、クラスタパネル４１に
は、図５に示すように、温度調節スイッチキートップ６
５、ロータリスイッチキートップ６６、モード切換スイ
ッチ・アッセンブリ６７、導光板６８が組み付けられ、
またプリント配線基板４５には、ＬＣＤ接続用コネクタ
６９、インパネワイヤハーネス接続用コネクタ７０が装
着され、プリント配線基板４５はねじ７２によってクラ
スタパネル４１に、カバー４６はねじ７１によってクラ
スタパネル４１にそれぞれ取り付けられている。

【００１９】次に、このタッチパネルスイッチ４の作用
について説明する。タッチパネルスイッチ４は、図９に
示すように、スイッチプレート４３に押圧力がかかって
いないとき、スイッチプレート４３は圧縮スプリング５
４によって図中上方に付勢されている。この場合、圧力
センサ６３の検出圧力は「０」であり、スイッチプレー
ト４３の突起５９は潰れていない。ここで、ＬＣＤ４９
には例えば各種のモードが表示されており、図１０に示
すように、モード表示された所定位置をスイッチプレー
ト４３の上側から押圧すると、スイッチプレート４３は
突起５９を支点として圧縮スプリング５４の付勢力に抗
して傾斜する。これにより、突起５９は押し潰されて節
度感を発生する。また、スイッチプレート４３の降下部
分によって圧力センサ６３が押圧され、これにより、各
圧力センサ６３ではスイッチプレート４３の降下量に応
じた圧力が検出される。各圧力センサ６３の変位量を比
較することによって、スイッチプレート４３の押下位置
を例えばＸ−Ｙ座標から検出することができる。そし
て、この押下位置に応じたデータを転送することによっ
て、選択されたモードが実行される。なお、図１１に示
すように、節度感を発生するときにはスイッチプレート
４３の変位量が増加しているにも拘わらず、圧力センサ
６３で検出される圧力が一時的に減少する。

【００２０】このタッチパネルスイッチ４は、スイッチ
プレート４３の中央位置に突起５９を設けたので、ＬＣ
Ｄ４９が大画面化した場合でも節度感を均一に発生でき
る。また、例えば他のプッシュスイッチなどと併用され
た場合でも違和感なく操作することができる。また、支
点部である突起５９の周囲に複数個の圧力センサ６３を
取り付け、これらの圧力センサ６３の検出する変位量に
よってスイッチプレート４３の押下位置を判別して転送
するので、確実な検出を行うことができる。更に、節度
感の発生後に画面表示されたモード選択のデータ転送が
行われるので、スイッチプレート上での探索行為中の誤
った操作を防止できる。なお、このタッチパネルスイッ
チ４においては、圧力センサ６３によってスイッチプレ
ート４３の押下位置を判別したが、光電マトリクス方式
や静電容量検出方式なども使用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるタッ
チパネルスイッチは、スイッチプレートの中央位置を揺
動支点として任意方向に傾斜可能にし、且つ支点周囲の
４辺のそれぞれ中央に節度感を発生するスイッチを取り
付けたので、大画面化した場合でも節度感を均一に発生
できる。また、節度感を直接感じ取れ、他のスイッチと
併用された場合でも違和感が生じないで使用でき、誤操
作を防止できる。また、クリック発生後に画面上の表示
モードに応じたデータ転送が行われるので、スイッチ探
索行為中の誤ったデータ転送が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタッチパネルスイッチの第１の実
施形態による分解斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】タッチパネルスイッチの作用を説明する要部断
面である。

【図４】本発明に係るタッチパネルスイッチの第２の実
施形態を示す分解斜視図である。

【図５】本発明に係るタッチパネルスイッチの第３の実
施形態を示す分解斜視図である。

【図６】図５におけるスイッチプレートの取付機構の変
更例を示す要部断面図である。

【図７】突起の要部断面図である。

【図８】圧力センサの取り付けを示すクラスタパネルの
裏面側斜視図である。

【図９】タッチパネルスイッチの作用を説明する要部断
面図である。

【図１０】タッチパネルスイッチの作用を説明する要部
断面図である。

【図１１】タッチパネルスイッチの節度感発生時の圧力
を示す図である。

【図１２】従来のタッチパネルスイッチの構成を示す分
解斜視図である。

【図１３】従来の他のタッチパネルスイッチの構成を示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

１、３、４ タッチパネルスイッチ １１、４５ プリント配線基板 １３ プッシュスイッチ １５、４３ スイッチプレート １６、５９ 突起 ３１、６３ 圧力センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画面表示手段と、 前記画面表示手段が配設されるプリント配線基板と、 中央位置に突起を設けて前記画面表示手段に重ね合わさ
   れ、押圧により前記突起を揺動支点とし任意方向へ傾斜
   自在に設けられるスイッチプレートと、 前記スイッチプレートの傾斜に応じて動作する節度感発
   生手段とを具備したことを特徴とするタッチパネルスイ
   ッチ。
2. 【請求項２】 前記節度感発生手段を前記画面表示手段
   の各辺の略中央位置に配設したことを特徴とする請求項
   １記載のタッチパネルスイッチ。
3. 【請求項３】 前記節度感発生手段が前記スイッチプレ
   ートを押圧して動作したのちデータ転送が行われること
   を特徴とする請求項２記載のタッチパネルスイッチ。
4. 【請求項４】 前記突起が前記節度感発生手段を兼ねて
   いる構成であることを特徴とする請求項１記載のタッチ
   パネルスイッチ。
5. 【請求項５】 位置検出手段を前記画面表示手段の角部
   近傍に配置し、前記位置検出手段が出力する変位量から
   押圧した前記スイッチプレートの前記押圧点が検出され
   ることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルスイッ
   チ。