JPH09282988A - タッチパネルスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチパネルの表示画面が大画面になって
も、車載されている他のスイッチと同様のストローク感
とクリック感とを得ることができるタッチパネルスイッ
チを提供すること。 【解決手段】 光透過性材料で形成されて画面表示手段
３のスイッチ画面上を覆ってスイッチ操作のためのタッ
チ面６を提供するスイッチプレート７は、該スイッチプ
レート７の両側端面上に設定された一対の回転支持部１
３，１３を揺動支点として揺動支持機構１５によってシ
ーソ状に揺動自在に支持しておき、スイッチプレート７
のそれぞれの揺動端７ａ，７ｂの下方には、揺動端の押
下量が一定量に達した時に節度感を発生させるクリック
感発生手段１７を装備している。

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もの
である。

【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４
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、タッチパネルスイッチの機
構としては、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
開発されている。

【０００３】

【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、押下時のストロ
ーク感と節度感（クリック感）を指で感じ取れるように
なっている。しかし、このように指で操作感を確認でき
るプッシュスイッチと、例えば図４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
作上で違和感が生じるだけでなく、誤操作を生じさせる
虞がある。この原因としては、タッチパネルスイッチ１
００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。

【０００４】そこで、図５に示したタッチパネルスイッ
チ１１０が、提案されている。このタッチパネルスイッ
チ１１０は、プリント配線基板１１１に表示ユニット１
１２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１１４を押圧することにより、一辺が
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、１１９はケースである。このような構成で
は、カバー１１４の押圧時には、それに伴う自由端１１
６の押下動作によってストローク感を確保すると同時
に、自由端１１６によって押下操作されるプッシュスイ
ッチ１１３の動作によってクリック感を確保することが
でき、タッチパネルスイッチに、既存のプッシュスイッ
チと同様の感触を持たせることが可能になる。

【０００５】しかし、このタッチパネルスイッチ１１０
では、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
短辺寸法が７０ｍｍ以上であるため、画面端部を押圧操
作した時にカバー１１４のストロークが足りなくてクリ
ック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。また、タッチ位置によ
って、操作力に大きな違いが生じるという問題も生じ
る。そのため、タッチ位置によって操作力やストローク
に大きな差が生じないように、使用するプッシュスイッ
チの数を増やすことも提案されているが、むやみにプッ
シュスイッチを増やすと、タッチ位置によっては、同時
あるいは若干の時間差で複数のプッシュスイッチが作動
するダブルクリックが生じるという新たな問題が生じる
虞がある。

【０００６】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、タッチパネルの表示画面が大画面になっても、適度
のストローク感とクリック感とを確保することができる
と同時に、ダブルクリックといった不都合を招くことが
ない優れた操作性の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た場合、車載される他のスイッチ
との操作時の感触の相異に起因した誤操作の発生を防止
することを目的とする。

【０００７】

【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は、スイッチ画面
を表示する画面表示手段と、光透過性材料で形成されて
前記画面表示手段のスイッチ画面上を覆ってスイッチ操
作のためのタッチ面を提供するスイッチプレートと、こ
のスイッチプレートの上に被せられて外観を提供すると
共に、前記スイッチプレートのタッチ面を露出させるス
イッチ操作用開口を有した化粧パネルと、前記スイッチ
プレートのタッチ面を押圧時に該スイッチプレートの押
圧側の端部が押下動作をするように、該スイッチプレー
トの両側端面上に設定された一対の回転支持部によって
該スイッチプレートをシーソ状に揺動自在に支持する揺
動支持機構と、前記スイッチプレートの二つの揺動端の
下方にそれぞれ配備されて、前記タッチ面の押圧による
揺動端の押下量が一定量に達するとスイッチの応答動作
を示す節度感を発生させる一対のクリック感発生手段
と、前記スイッチプレート上のタッチ位置を検出するタ
ッチ位置検出手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、上記のタッチパネルスイッチにおい
て、前記揺動支持機構による一対の回転支持部を結ぶ回
転軸線が前記スイッチプレートの二つの揺動端のほぼ中
央を通るように前記回転支持部の位置を設定し、この回
転支持部を結ぶ回転軸線上に重ならないように、該回転
軸線により略２等分に分割されたスイッチプレート上の
各領域内にスイッチ操作のためのタッチ領域を設定した
ことを特徴としてもよい。

【０００９】さらに、上記のタッチパネルスイッチにお
いて、前記タッチ位置検出手段は、前記スイッチ操作用
開口の開口縁部の相対向する位置に配備した受発光素子
によって、前記スイッチプレートのタッチ面上に格子状
に光線網を形成し、タッチ操作時に遮断される光線によ
ってタッチ位置を検出する構成とし、前記節度感発生手
段の作動時における前記タッチ位置検出手段による検出
位置が、スイッチ信号として出力されることを特徴とし
てもよい。

【００１０】そして、このタッチパネルスイッチは、ス
イッチプレートが揺動支持機構によってシーソ状に揺動
自在に支持されていて、スイッチプレートのタッチ面が
押圧されると、その押圧を受けた側のスイッチプレート
の揺動端が押し下げられ、これによって、タッチ操作時
におけるストローク感を与えることができる。そして、
スイッチプレートの揺動端の押下量が一定量に達する
と、その揺動端の下に配備されているクリック感発生手
段が作動して、タッチ操作に対するスイッチ応答を示す
クリック感を発生する。

【００１１】また、スイッチプレートのそれぞれの揺動
端の下にクリック感発生手段が装備されているが、スイ
ッチプレートはシーソ状に揺動するため、一方の揺動端
がクリック感発生手段を作動させるとき、他方の揺動端
は逆にクリック感発生手段から離れるように動き、二つ
のクリック感発生手段がほぼ同時に作動するという不都
合が生じない。

【００１２】そして、前記揺動支持機構による一対の回
転支持部を結ぶ回転軸線がスイッチプレートの二つの揺
動端のほぼ中央を通るように、一対の回転支持部の位置
を設定し、この一対の回転支持部を結ぶ回転軸線上に重
ならないように、該回転軸線により略２等分に分割され
たスイッチプレート上の各領域内にスイッチ操作のため
のタッチ領域を設定しておけば、回転軸線で分割された
いずれのタッチ領域においても、同等の操作力、ストロ
ークでスイッチを作動させることが可能になり、タッチ
位置によって操作力やストロークに大きな差が生じるこ
とを防止することができる。

【００１３】また、前記タッチ位置検出手段は、前記ス
イッチ操作用開口の開口縁部の相対向する位置に配備し
た受発光素子によって、スイッチプレートのタッチ面上
に格子状に光線網を形成し、タッチ操作時に遮断される
光線によってタッチ位置を検出する構成とすると共に、
前記クリック感発生手段の作動時における前記タッチ位
置検出手段よる検出位置が、スイッチ信号として出力さ
れる構成とすれば、クリック感発生手段が作動するまで
確実に押下されない限り、スイッチ出力がなされること
がなくなる。

【００１４】

【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乃至図３は本発明に係るタッチパネルスイ
ッチの一実施形態を示したもので、図１はタッチパネル
スイッチの分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図、図３はタッチパネルスイッチの作用を説明する断
面図である。

【００１５】このタッチパネルスイッチ１は、スイッチ
画面を表示する画面表示手段である矩形板状のＬＣＤ
（液晶ディスプレイ）３と、光透過性材料で形成されて
ＬＣＤ３の表面（スイッチ画面）４上を覆ってスイッチ
操作のためのタッチ面６を提供するスイッチプレート７
と、このスイッチプレート７の上に被せられて外観を提
供すると共に前記スイッチプレート７のタッチ面６を露
出させるスイッチ操作用開口９を有した化粧パネル１１
と、前記スイッチプレート７のタッチ面６を押圧時に該
スイッチプレート７の押圧側の端部が押下動作をするよ
うに、該スイッチプレート７の両側端面上に設定された
一対の回転支持部１３、１３によって該スイッチプレー
ト７をシーソ状に揺動自在に支持する揺動支持機構１５
と、前記スイッチプレート７の二つの揺動端７ａ、７ｂ
の下方にそれぞれ配備されて、前記タッチ面６の押圧に
よる揺動端７ａ、７ｂの押下量が一定量に達するとスイ
ッチの応答動作を示す節度感を発生させる一対のクリッ
ク感発生手段１７、１７と、前記スイッチプレート７上
のタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段１９とを備
えて構成される。

【００１６】ここに、前記ＬＣＤ３は、該ＬＣＤ３の制
御回路等を搭載したプリント配線基板２１に取り付けら
れている。また、回転支持部１３は、この実施形態の場
合、スイッチプレート７に一体形成した軸状の突起で、
これらの一対の回転支持部１３、１３を結ぶ回転軸線２
３が、スイッチプレート７の二つの揺動端７ａ、７ｂの
ほぼ中央を通るように、スイッチプレート７の左右側端
面の長さの中央に装備されている。また、揺動支持機構
１５は、この実施形態の場合、化粧パネル１１の左右の
内側面に形成された軸支持用の穴で、前記回転支持部１
３が滑らかに回転できるように、寸法設定されている。
回転支持部１３は、スイッチプレート７を若干撓ませて
化粧パネル１１内に入れることで、前記揺動支持機構１
５に嵌合されるようになっている。

【００１７】スイッチプレート７は、回転支持部１３を
揺動支持機構１５に嵌合させることによって化粧パネル
１１に取り付けられ、該化粧パネル１１をプリント配線
基板２１に組み付けることで、ＬＣＤ３上を覆った状態
に組み付けられる。ＬＣＤ３上に組み付けられたスイッ
チプレート７とＬＣＤ３の表面４との間には、図２に示
すように、スイッチプレート７が揺動するための隙間２
５が確保される。

【００１８】また、スイッチ操作のためのタッチ領域
は、一対の回転支持部１３、１３を結ぶ回転軸線２３上
に重ならないように、該回転軸線２３により略２等分に
分割されたスイッチプレート７上の各領域内に、回転軸
線２３から一定距離離間させて、配分される。

【００１９】一対のクリック感発生手段１７、１７は、
この一実施形態の場合、プリント配線基板２１上に設置
されたプッシュスイッチで、所定量の押下で、クリック
感を発生すると共に、プリント配線基板２１上の所定の
電気回路を開閉して、一定の電気信号を出力する。それ
ぞれのクリック感発生手段１７、１７の設置位置は、Ｌ
ＣＤ３の上辺の上方中央、および下辺の下方中央に設定
されている。

【００２０】前記タッチ位置検出手段１９は、いわゆる
光電マトリクス方式のもので、図１及び図２に示すよう
に、前記スイッチ操作用開口９の開口縁部の相対向する
位置に配備した発光素子２８及び受光素子２９によっ
て、スイッチプレート７のタッチ面６上に格子状に光線
網３１を形成し、図３に示すように、タッチ操作時に光
線が手指３３によって遮断されることによってタッチ位
置を検出する構成となっている。この実施形態の場合、
発光素子２８は赤外線発光素子であり、受光素子２９は
赤外線受光素子であるが、可視光による受発光素子の利
用も考えられる。

【００２１】スイッチプレート７の位置は、前記タッチ
位置検出手段１９による赤外線格子の位置よりも奥にあ
るため、手指３３等がスイッチプレート７に触れる時に
は、既に、赤外線格子が遮断されており、タッチ位置の
検出が可能である。しかし、この実施形態では、赤外線
格子が遮断されると直にタッチ位置が出力されるのでは
なく、図３に示すように、タッチ操作による押圧力でス
イッチプレート７の一方の揺動端７ａが押し下げられて
クリック感発生手段１７が作動するのを待って、タッチ
位置がスイッチ信号として出力されるようになってい
る。

【００２２】以上のタッチパネルスイッチ１では、図３
に示すように、スイッチプレート７のタッチ面６が手指
３３によって押圧されると、その押圧を受けた側のスイ
ッチプレート７の揺動端７ａが押し下げられ、これによ
って、タッチ操作時におけるストローク感を与えること
ができる。そして、スイッチプレート７の揺動端の押下
量が一定量に達すると、その揺動端の下に配備されてい
るクリック感発生手段１７が作動して、タッチ操作に対
するスイッチ応答を示すクリック感を発生する。従っ
て、スイッチ操作時には、車載されている他のスイッチ
と同様にストローク感とクリック感とを得ることができ
て、操作時の感触の相異による誤操作を防止することが
できる。

【００２３】そして、スイッチプレート７のそれぞれの
揺動端７ａ、７ｂの下にクリック感発生手段１７を装備
しているが、スイッチプレート７はシーソ状に揺動する
ため、一方の揺動端７ａがクリック感発生手段１７を作
動させるとき、他方の揺動端７ｂは逆にクリック感発生
手段１７から離れるように動き、二つのクリック感発生
手段１７がほぼ同時に作動するダブルクリックといった
不都合が生じない。

【００２４】そして、スイッチプレート７上のタッチ領
域は回転軸線２３によって上下に２等分された格好で、
いずれのタッチ領域においても、同等の操作力、ストロ
ークでスイッチを作動させることが可能になり、タッチ
位置によって操作力やストロークに大きな差が生じるこ
とを防止して、誤操作や誤動作の発生を回避することが
可能になると同時に、タッチパネルの表示画面が５イン
チを超す大画面になっても、適度のストローク感とクリ
ック感とを確保することが可能になる。

【００２５】また、クリック感発生手段１７の作動を待
ってタッチ位置検出手段１９によるタッチ位置の検出信
号が出力されるため、クリック感発生手段１７が作動す
るまで確実に押下されない限り、スイッチ出力がなされ
ることがなく、誤ってタッチ面６に軽く触れた程度でス
イッチが作動するという不都合を回避することができ、
比較的に簡単な構成で信頼性の高いスイッチを構成する
ことが可能になる。

【００２６】なお、本発明で使用するタッチ位置検出手
段は、前記の実施形態で示した光電マトリクス方式のも
のに限定されるものではない。例えば、抵抗膜方式や静
電容量検出方式等を採用することも可能である。

【００２７】また、スイッチプレート７をシーソ状に揺
動させるための回転支持部１３の装備位置は、スイッチ
プレート７の二つの揺動端７ａ、７ｂの中間に在ればよ
く、二つの揺動端７ａ、７ｂ間を正確に２等分する位置
に限定する必要はない。また、揺動支持機構１５も、化
粧パネル１１と一体である必要はなく、例えば化粧パネ
ル１１とは別体のものを、プリント配線基板２１上に立
設するようにしてもよい。但し、合成樹脂による一体成
形品である化粧パネル１１に揺動支持機構１５を一体的
に形成した一実施形態の構成では、部品点数や組み立て
工数を低減させて、生産コストの低減を図ることが可能
になる。

【００２８】

【発明の効果】以上、本発明のタッチパネルスイッチに
よれば、スイッチプレートは揺動支持機構によってシー
ソ状に揺動自在に支持されていて、スイッチプレートの
タッチ面が押圧されると、その押圧を受けた側のスイッ
チプレートの揺動端が押し下げられるので、タッチ操作
時におけるストローク感を与えることができる。そし
て、スイッチプレートの揺動端の押下量が一定量に達す
ると、その揺動端の下に配備されているクリック感発生
手段が作動して、タッチ操作に対するスイッチ応答を示
すクリック感を発生する。従って、スイッチ操作時に
は、車載されている他のスイッチと同様にストローク感
とクリック感とを得ることができて、操作時の感触の相
異による誤操作を防止することができる。そして、スイ
ッチプレートのそれぞれの揺動端の下にクリック感発生
手段を装備しているが、スイッチプレートはシーソ状に
揺動するため、一方の揺動端がクリック感発生手段を作
動させるとき、他方の揺動端は逆にクリック感発生手段
から離れるように動き、二つのクリック感発生手段がほ
ぼ同時に作動するダブルクリックといった不都合が生じ
ない。そして、前記揺動支持機構による一対の回転支持
部を結ぶ回転軸線がスイッチプレートの二つの揺動端の
ほぼ中央を通るように、一対の回転支持部の位置を設定
し、この一対の回転支持部を結ぶ回転軸線上に重ならな
いように、該回転軸線により略２等分に分割されたスイ
ッチプレート上の各領域内にスイッチ操作のためのタッ
チ領域を設定しておけば、回転軸線で分割されたいずれ
のタッチ領域においても、同等の操作力、ストロークで
スイッチを作動させることが可能になり、タッチ位置に
よって操作力やストロークに大きな差が生じることを防
止して、誤操作や誤動作の発生を回避することが可能に
なると同時に、例えば、タッチパネルの表示画面が５イ
ンチを超す大画面になっても、適度のストローク感とク
リック感とを確保することが可能になる。また、前記タ
ッチ位置検出手段は、前記スイッチ操作用開口の開口縁
部の相対向する位置に配備した受発光素子によって、ス
イッチプレートのタッチ面上に格子状に光線網を形成
し、タッチ操作時に遮断される光線によってタッチ位置
を検出する構成とすると共に、前記クリック感発生手段
の作動時における前記タッチ位置検出手段よる検出位置
が、スイッチ信号として出力される構成とすれば、クリ
ック感発生手段が作動するまで確実に押下されない限
り、スイッチ出力がなされることがなく、誤ってタッチ
面に軽く触れた程度でスイッチが作動するという不都合
を回避することができ、比較的に簡単な構成で信頼性の
高いスイッチを構成することが可能になる。

【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一実施形
態による分解斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】タッチパネルスイッチの作用を説明する断面図
である。

【図４】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５】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 タッチパネルスイッチ ３ ＬＣＤ（画面表示手段） ６ タッチ面 ７ スイッチプレート ９ スイッチ操作用開口 １１ 化粧パネル １３ 回転支持部 １５ 揺動支持機構 １７ クリック感発生手段（プッシュスイッチ） １９ タッチ位置検出手段 ２１ プリント配線基板 ２３ 回転軸線 ２５ 隙間 ２８ 発光素子 ２９ 受光素子 ３１ 光線網

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチ画面を表示する画面表示手段
   と、 光透過性材料で形成されて前記画面表示手段のスイッチ
   画面上を覆ってスイッチ操作のためのタッチ面を提供す
   るスイッチプレートと、 このスイッチプレートの上に被せられて外観を提供する
   と共に、前記スイッチプレートのタッチ面を露出させる
   スイッチ操作用開口を有した化粧パネルと、 前記スイッチプレートのタッチ面を押圧時に該スイッチ
   プレートの押圧側の端部が押下動作をするように、該ス
   イッチプレートの両側端面上に設定された一対の回転支
   持部によって該スイッチプレートをシーソ状に揺動自在
   に支持する揺動支持機構と、 前記スイッチプレートの二つの揺動端の下方にそれぞれ
   配備されて、前記タッチ面の押圧による揺動端の押下量
   が一定量に達するとスイッチの応答動作を示す節度感を
   発生させる一対のクリック感発生手段と、 前記スイッチプレート上のタッチ位置を検出するタッチ
   位置検出手段と、 を備えたことを特徴としたタッチパネルスイッチ。
2. 【請求項２】 前記揺動支持機構による一対の回転支持
   部を結ぶ回転軸線が前記スイッチプレートの二つの揺動
   端のほぼ中央を通るように前記回転支持部の位置を設定
   し、この回転支持部を結ぶ回転軸線上に重ならないよう
   に、該回転軸線により略２等分に分割されたスイッチプ
   レート上の各領域内にスイッチ操作のためのタッチ領域
   を設定したことを特徴とする請求項１に記載のタッチパ
   ネルスイッチ。
3. 【請求項３】 前記タッチ位置検出手段は、前記スイッ
   チ操作用開口の開口縁部の相対向する位置に配備した受
   発光素子によって、前記スイッチプレートのタッチ面上
   に格子状に光線網を形成し、タッチ操作時に遮断される
   光線によってタッチ位置を検出する構成とし、 前記節度感発生手段の作動時における前記タッチ位置検
   出手段による検出位置が、スイッチ信号として出力され
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネ
   ルスイッチ。