JPS5864720A - 車両用スイツチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発ψ」は、操作部位の押圧力に応じて変化するスイッ
チ４ｇ号を出力するようＫした積層シート構造を有する
ｊＩＬ両用スイッチ装置に関する。

本Ｊ８］発明者等ハ、操作しようとするエアコン、ラジ
オ、フェンダミラー等の単載機器の各操作項目の谷々に
対応するスイッチパネルの操作部位を押圧して選択する
と、選択した操作項目に相当する作動が竹なわれるよう
にした、積層シート構造を有するパネル型のスイッチ装
Ｗｔｔ−提案している。

このような装置によれば、複数の操作部位をシートパネ
ルの内部に集積して作ることができ、機械的なスイッチ
構造を必要としないことからスイッチ装置の小型化及び
＠量化が図られ、しかも−ケ所で集中して！ｊｌＨのス
イッチ操作が行えるために操作性にもすぐれている。

ところで、上記のスイッチ装置におけるスイッチパネル
の輛令としては、例えば第１図に示すように１複数の操
作部位１２ｍ−１２ｐＫ−相対する裏面にネナ膜又Ｆｉ
Ｉ　、　Ｔ、　０　（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄ
ｅ　）等の独立した電極面を形成した可ＩＩ！ｌ性プラ
スチックシート１２と、操作部位に対応する部分を矩形
状に切り抜いた絶縁シー）１３と、操作部位に対応する
表面の位置にネサ膜等でなる一対の電４１４ａ〜１４ｐ
を形成したパネル基板とを順次積層して接着固定し、パ
ネル基板１６の電極１４ａ〜１４ｐの各々は端子１５＆
〜１５ｐＫ引き出され、この端子１５ａ〜１５ｐＫは垂
直方向にのみ導通する異方性導電ゴム１７を介してプリ
ント基板１８の外部接続端子１９ａ〜１９９に４ＩＩ＆
している。

ところで、車両罠用いられるこの樵のスイッチ装置には
、上記のオン、オフとなるスイッチ信号を出力するスイ
ッチ装置の外に１スライドスイツチのように操作位置に
よって変化する信号出力を生ずるスイッチがあり、この
ようなスライドスイッチとしては、従来、可変抵抗器又
はポテンショメータによる抵抗値の変化もしくはオン、
オフ型のスイッチを複数設け、これらのスイッチのいず
れかの操作に応じて東化する信号を回路的に処理して出
力するようＫしており、スライドスイッチとしての機械
的及び電気的構造が複雑化しやすく、小型化を図るにも
限界があるという問題があった。

本発明は上記に鑑がみてなされたもので、積層シート構
造を有するスイッチパネルの操作部位を押す時の操作力
に応じて変化するスイッチ信号を容易に得られるようＫ
するため、表面に形成した複数の操作部位の各々に対応
する電極を裏面に形成した可撓性シートを備え、その下
側にパネル基板を配設し、このパネル基板上の上記の操
作部位に対応する場所に、操作部位の抑圧時における上
記Ｔｉｊｍ性シートの佛み量に応じて抵抗値の変化を生
じさせる所定の電極パターンを形成するようＫしたもの
である。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示した分解斜視図である。

まず構成ｔ−説明すると、本発明のスイッチ装置におけ
るスイッチパネルは、０．１露の厚さを有するプラスチ
ック性の可撓性シート２０と、０、１〜０．２置程度の
厚さを有するプラスチック性の絶縁シート２２と、プリ
ント基板、ガラス板もしくはアクリル板部を用いたパネ
ル基板２４とを順次積層して接着固定した構造でなる。

可撓性シー）２０には複数の操作部位２０ａ〜２０ｐが
設けられておシ、この操作部位２０ａ〜２０ｐのそれぞ
れに対応したシートの裏面にはネサ膜又は１．　Ｔ、　
０等の導電材料でなる電＊ｍが形成されている。可撓性
シー）２０の下＠に配置される絶縁シート２２は、操作
部位２０ａ〜２０９に相対する位置に長方形に切）抜％
Ａ九貫通孔２２ａ〜２２ｐを設けている。

さらに絶縁シート２２の下側に配置されるパネル基板２
４０表面には、操作部位２０ａ〜２０　ｐのそれぞれに
相対して一対の叢書状の電極パターンを向いあわせるよ
う形成した抵抗電極２８１゜２８ａｊ〜２８　ｐ　、　
２８　ｐ’が形成され、この抵抗電極２８ａ〜２８〆の
それぞれは、単位長さ当シ数キロオームの抵抗値を有す
るネサ膜尋に、よシ形成されている。パネル基板２４の
一端には、一対の端子３０＆〜３０ｐのそれぞれが設け
られ、端子３０ａ〜３０ｐのそれぞれに対し抵抗電極２
８１゜２８１′〜２８　ｐ　、　２８　ｐ’が接続され
ている。パネル基板２４の端子３０ａ〜３０ｐの外部接
続機構は、垂直方向にのみ導通する異方性導電ゴム３２
を介して一対の外部接続端子３４ａ〜３４ｐを有するプ
リント基板３４を圧着固定して成抄、外部接続端子３４
ａ〜３４ｐの一方は抵抗器を介して電源＋ＶｃＫ接続さ
れ、また外部接続端子３４ｓ１〜３４ｐの他方は接地さ
れている。

次に第２図の実施例の作用を殻間する。

今、仮に可撓性シー）２０に設けられている操作部位２
０ｍを指先で押圧するととＫよりスイッチ操作を行なっ
たとすると、可撓性シート２０の操作部位２０ａが撓わ
んで操作部位２０ｍの裏側に蒸着された電極面が絶縁シ
ート２２の貫通孔２２ｍを介してパネル基板２４０表面
く形成され九ｍ歯状の抵抗電極２８　ａ　ｖ−２８６’
　Ｋ接触する。

この時の接触状態が第３図に斜線部で示すような接触面
積を生じていたとすると、導通に寄与する抵抗電極２８
ａ側の電極本数ｉｊ１本となり又、抵抗電極２８１′側
の電極本数Ｆｉ２本となる。ここで電源電圧＋Ｖｅを印
加する電源ラインに設けた抵抗Ｒ，の値をＲ，＝５にΩ
又、抵抗電極！８ｍ、２８ｍ’のそれぞれを形成する電
極１本搗ｒｈｏ抵抗値Ｒ８がｆｌ、　ｍ１０にΩであり
、接触面積を規制する貫通孔２２ｍの電極の長さに対す
る割合を全体の３分の１となるように形成し、さらに１
ｑｍ性シート２０の電極と抵抗電極２８　ｍ　、　２８
　ｍ’との接触抵抗及び異方性導電ゴム仝２を介して接
続しているプリント基板３４の外部接続端子３４ａ〜３
４ｐとパネル基板−２４の端子３０１〜３０ｐとの間の
抵抗のそれぞれが無視できる程ｆＫ少さいものとすると
、この接触時における尋価回路は、第４図に示すように
表わされる。すなわち、電源電圧＋Ｖｅの端子と接地間
に抵抗＆と、接触面積内に含まれる抵抗電極２８ｍＲ嘗 側の電極本数１本に対応した抵抗値了と、−じ〈接触面
積内に含まれる抵抗電極２８１′飼の電極率１ 数２本に応じた抵抗値了を釜列接続した回路とを直列接
続し九回路を形成したことになる。従つて、パネル基板
２４の一対の端子３０＆関に生ずる電圧ＥｅＦｉ、電源
電圧＋Ｖｅ＝５Ｖとすると、となる。

次に、菅作部位２０ａＫ対する押圧力をさらに強くした
とすると、この時の接触面積は第５図に示すようＫＨ２
図の場合にくらべ押圧力の増加に応じて広くなり、スイ
ッチの導通に寄与する電極の本数は抵抗電極２８ａ匈で
３本、抵抗電極２８１′−で２本となり、第６図に示す
等価回路をもって表わされる。

この第６図に示す等価１路により一対の端子３０ａ間に
生ずる電圧Ｅ・は、 となる。

すなわち、第２図の実施例によれば、操作部位の押圧力
が増加すると、抵抗電極に対する接触面積の増加によシ
抵抗値が減少するようになり、との光め抵抗電極間に生
ずる電圧ＥＪｌｉ触力の増加に応じて減少するようＫＩ
Ｄ、電圧Ｅ＠を外部に取り出すことＫよシ操作部位の押
圧力に応じて便化するスイッチ信号を洞用することがで
きる。

例えば、上述の実施例で明らかＫした本発明のスイッチ
装置を７エンダミ２−のリモートコントロールを行なう
ために１出力電圧Ｅ＠に応じてモータの回転速度を変え
るようＫしたとすると、操作部位を軽く押せばフェンダ
ミ２−がゆっくり動き、強く押すことによってフェンダ
ミラーの動きを速くするような操作を行なうことができ
る。

第７図は本発明の他の実施例をその信号処理回路と共に
示した分解斜視図である。この実施例はパネル基板の表
面に設ける抵抗電極の電極パターンを簡単にしたことを
特徴とする。

まず構成を説明すると、可撓性シート２０．絶縁シート
２２及びパネル基板２４を順次積層して固定し九桝造は
第２図の実施例と−じであるが、パネル基板２４０表面
に操作部位２０＆〜２０ｐのそれぞれに対応して形成す
る抵抗電極４２ａ〜４２ｐのそれぞれは、単位長さ当シ
数にΩ／６１ｍ程夏の抵抗を有するネサ膜を蒸着するこ
とで、複数本の電極ｉｔ平行に配置してなる電極パター
ンを有する。このような電極線を複数本平行く配置して
なる抵抗電極４２＆〜４２ｐの電極線のそれぞれは、パ
ネル基板２４の一端に形成された複数本の４子４４ａ〜
４４ｐのそれぞれに１対１の関係で引き出されている。

この端子４４ａ〜４４９ＫＦｉ、垂直方向にのみ導通す
る異方性導電ゴム４６を介してプリント基板４８が圧着
固定され、プリント基１１４８には端子４４ａ〜４４ｐ
のそれぞれに一致する数の外部接続端子５０ａ〜５０ｐ
が形成されている。

一方、可撓性シート２０の裏面に操作部位に対応して形
成された破線で示す電極面のそれぞれに対しては、−９
１４に設けられ九端子３６ａ〜３６ｐのそれぞれがｔＩ
ｋｙ＃パターンによる線路をもって接続され、この端子
３６ａ〜３６ｐには垂直方向にのみ導通する異方性導電
ゴム３８を介して外部接続端子４０ａ〜４０゛、ｐを有
するプリント基＆４０−が圧着固定され、プリント基板
４０の各外部接続端子４０１〜４０９のそれぞれＫＦｉ
電源電圧＋Ｖｃが印加されている。ま九パネル基板２４
に異方性導電ゴム４６を介して圧着固定され九プリント
基板４８の外部接続端子５０ａ〜５０ｐは、抵抗電極４
２ａ〜４２９の平行電極線の数に応じた引き出し麹を本
って各外部接続端子５０ａ〜５０９＠に加算４１５２　
ａ〜５２ｐのそれぞれに入力されてお夛、加算器５２ａ
〜５２ｐのそれぞれは抵抗Ｒ０を帰還抵抗として備えた
オペアンプで構成されている。

次に第７図の実施例の作用を説明する。

今、仮にパネル基板２４の抵抗電極４２＆〜４２ｐのそ
れぞれを形成する平行配置された電極線の数が６本であ
つ九とすると、可撓性シー）２０のいずれかの操作部位
、例えば操作部位２０ｐを押圧し走時にパネル基板２４
の抵抗電＆に対する電極面の接触面積が、例えば第８図
の斜ａｍで示す大きさであったとすると、導通に寄与す
る抵抗を慟４２ｐの電極本数は２本となる。

ここで抵抗電極を形成する平行電極線１本当りの抵抗ｆ
ｉｋＲ＋がＲ，＝５にΩ、加算器５２ａ　〜５２ｐの＃
Ｉ還折抗Ｒ・の値がム＝５にΩであり、さらに電源電圧
Ｖｃが５ボルトであったとすると、菖）図の接触面積に
よる加算器５２ｐの出力電圧ＥｔＦｉ、となる。次に操
作部位をさらに強く押すことにより接触面積が第９図に
示すように拡大して導通に寄与する電極線の本数が４本
に増加したとすると、この時の加算器５２ｐの出力電圧
Ｅ、はＥｅ　＝　　Ｖｃ　ＸＲｅ　（”＋”＋１）　−
２０ＶＲＩＩＪ　　Ｒ＋ となる。すなわち、可撓性シートの操作部位を押す力を
変化すると、パネル基板２４の抵抗電極４２ａ〜４２ｐ
Ｋ対する接触面積が変化し、導通に寄与する抵抗電極４
２１〜４２ｐを形成している被数本の電極線の本数が増
減して加算器５２１〜５２ｐの出力電圧Ｅ、が変化する
ようＫなる。

従って、第７図に示す本発明の実施例についても、加算
器５２ａ〜５２ｐの出力電圧Ｅ＠に応じ玉例えば７エン
ダミフーのモータ回転数をコントロールすることができ
、操作部位を軽く押すと７エンダミラーがゆっくり動き
、強く押せはフェンダミラーを速く動かすような制御を
行うことができる。

第１０図は本発明の他の実施例を示したもので、この実
施例におけるスイッチパネルの構造は第７図の実施例と
同じであるが、　パネル基板２４の抵抗電極４２息〜４
２９に対する可撓性シート２０の電極接触面積によ如出
力信号の変化をデジタル信号として出力するようＫした
ことを特徴とする。

すなわち、プリント基板４８の外部接続端子５０ａ　〜
５０ｐからは、外Ｗ６接続端子ｓｏｐを例にとると、外
部接続端子５０ｐの各端子は抵抗Ｒ。

を介して接地接続され、抵抗Ｒ，の各接続端より並直変
換器６０ｐＫ対して信号線接続が行われている。この丸
め、抵抗Ｒ，に外部接続端子５０ｐのいずれかよりの信
号電圧の印加で電流が流れ走時に生ずるＨレベル信号が
並直変換器６０ｐＫ入力され、並直変換器６０ｐａ並列
的に入力するデジタル信号を直列データに変換して出力
する。この並直変換器６０ｐの出力は、４ビツト２進カ
ウンタを用いた力９ンタ６４ｐに与えられ、カウンタ６
４ｐで２ビツトのデジタルデータに変換して並夕匂出力
するようにしている。また、並直変換器６０ｐへの入力
は、オアゲート６６ｐで取り出されて並直変換器６０ｐ
Ｋ対してはロード指令文、カウンタ６４　ｐ　ＶＣつい
てはクリア指令を行うようＫしている。

勿論、並直変換器６０ｐにはクロックパルスが外ｍより
供給されており、このクロックパルスに基づいて入力１
．たデータを直列データＫｆ換して出力するようになる
。

次に第１０図の実施−の作用を説明する。

今、仮に可撓性シート２０の操作部位２０ｐの抑圧操作
により接触するパネル基板２４の抵抗電惨４２ｐの接触
面積が第８図の斜纏部にあったとすると、６本の電極線
のうち０２本が導通に寄与することとなり、との導通に
寄与する電極線に対応する抵抗Ｒ３０２つに電流が流れ
て並直変換器６０ｐへの入力は（００１１００）となり
、この時、オアゲー）６６ｐがＨレベル出力を生じて並
直変換器にロード指令をかけ、同時にカウンタ６４ｐを
クリアする。並直変換器６０ｐにスイッチパネルよりの
データがロードされると、所定のタイミングによるクロ
ックパルスの供給により、ロードされたデータ（００１
１００）Ｆｉ直列データに変換されて順次カウンタ６４
ｐに入力され、カウンタ６４ｐＫ対するデ÷り入力が完
了した時のカウンタ６４ｐの出力−は（００１０）とな
る２進デジタルデータを出力するようＫなり、このカウ
ンタ６４ｐよりの２過データの値が、パネル基板２４の
抵抗電極４２ｐ（Ｄ接触面積すなわち操作部位の押圧力
に応じ友値となる。

従って、このカウンタ６４ｐからのデジタルデータに基
ツいてマイクロコンピュータ等で所定の制御負荷をコン
トロールすることにより、操作部位の押圧力に応じた制
御を行なうことが可能となる。

尚、上記の実施例はスイッチパネルの操作部位Ｋ）′ｙ
！定の操作項目を文字、記号、図形等により描いておく
ようにしたスイッチ装ｗｔを例にとるものでろるが、本
発明の他の実施例として、本願発明者等かすでに提案し
ているところの、操作しようトスるエアコン、ラジオ、
フェンダミラー勢の車載機器の種類をブラウン管表示画
面に表示し、この表示されている車載機器のうちの１つ
に対応するスイッチパネルの操作部位を押圧して選択す
ると、選択された車載機器の各操作項目が上記表示−圓
に切り換え表示され、この切９換え表示され走者操作項
目の各々に対応するスイッチパネルの操作部位を押圧し
て選択すると選択した車載機器の操作項目に相当する作
動が行われるようＫした車両用多重スイッチ装ｆｉｔ（
特願書５５−１８１８３５゜ｆｔ１Ｊ　１８１８３７　
　）のスイッチパネルとして表示画面の前回に設置する
場合には、上記実施例に示したり肉性シート、絶縁シー
ト、パネル基板、及び電極のそれぞれを透明な材料で形
成するようにすれば、上記の車両用多重スイッチ装鎗の
スイッチパネルとしてそのまま用いることができる。

更に、上記実施例では単一の負荷をスイッチの可変信号
により制御する場合を例にとる屯のであったが、スイッ
チ操作時のスイッチよりの出力信号のレベルをコンパレ
ータ等により判別することＫより信号レベルの大きさに
よって異なる負＃を制御するようＫして本よく、単一の
操作部位を使用して異なる複数の負荷を操作力の調整に
より操作することができる。

以上訳明してきたように１本発明によれば、その構成を
、豪数の操作部位のそれぞれに対応する電極を裏面に形
成し九可徴性シートの下側に配設したパネル基板の操作
部位に対応する表面に、操作部位の抑圧時における可撓
性シートの電極接触面積に応じて異なる抵抗値の変化に
基づいた出力信号を得るための所定の電極ノくターンを
有する抵抗電極を形成するようにした九め、積層ノくネ
ル型のスイッチにおいても操作部位の押圧力に応じて変
化するスイッチ信号を出力することができ、操作灯象と
なる負葡屯しくは操作項目について単なるオン、オフ操
作のみならず、操作力の調整に応じた作動を行なわせる
ことができ、従来のスライドスイッチにくらべてその構
造が簡単でかつ小型化することができ、しかも、単一の
スイッチパネル内に複数のスイッチ構造を集積して白鷺
することができるという効果が得られる。

４、図面の（資）革な・説明 第１図は従来のスイッチパネル構造を示した分解側視図
、第２図は本発明の一実施例を示した分Ｍ糾視図、第３
図は抑圧操作時の電極状態を取り出して示した説明図、
第４図は第３図の尋価回路図、纂５図は押圧力を強くし
九ときの電極状態を取り出して示し九説明図、第６図は
第５図の等価目略図、第７図は本発明の他の実施例を外
部回路と共に示した分解斜視図、第８，９図は抑圧操作
時の電極状轢を取り出して示した説明図、＠１０図はス
イッチ信号をデジタル信号として出力する本発明の他の
実施例を示し九分解ｙＩ視図である。

２０・−可撓性シー）　　　２０ａ〜２０ｐ・・・操作
部位２２・１絶縁シート　　　２２ａ〜２２ｐ・−貫通
孔２４−・パネル基板　　　２８ｍ、２８１・・・抵抗
電極３０ａ〜３０・ｐ、３６ａ〜３６ｐ、４４＆〜４４
ｐ−・・端子３２．３８．４６−・異方性導電ゴム ３４．４０．４８・・・プリント基板 ３４ａ〜３４ｐ、４０ａ〜４０ｐ、５０ａ〜５０ｐ・・
・外部接続端子 ４２＆〜４２ｐ−・抵抗電極　５２ａ〜５２ｐ・・・加
算器６０ａ〜６０ｐ・・・並直変換器 ６４ａ〜６４　ｐ−・カウンタ ６６１〜６６ｐ・・・オアゲート 特許出願人　日産自動車株式会社 第　１図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　表面に形成した複数の操作部位の各々に対応
   する裏面（電極を形成し九可撓性シートと、腋可撓性シ
   ートの下側に配置され、上記操作部位に対応した位置の
   各々に貫通孔を設けた絶縁シートと、該絶縁シートの下
   側に配置され、上記操作部位に対応する表面の位置の各
   々に、上記操作部位の抑圧操作時における上記可撓性シ
   ートの撓み量に応じて抵抗値の変化を生じさせる抵抗電
   極を形成したパネル基板とｔ−順次積層したことを％黴
   とする車両用スイッチ装置１゜（２）前記抵抗電極は、
   単位長さ当り所定の抵抗値を有する一対のくし歯状電極
   を向い合せて配置し九特許請求の範囲第１項記載の車両
   用スイッチ装置。 （３）前記抵抗電極は、単位長さ当り所定の抵抗佃を有
   する複数本の電極！１を並行に配列した特許請求の範囲
   第１墳記載の車両用スイッチ装置。