WO2017122749A1 - スイッチ装置 - Google Patents

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WO2017122749A1
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knob
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knobs
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正則 小杉
尚文 加藤
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株式会社東海理化電機製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a switch device, and more particularly to a switch device suitably used for a power window device for raising and lowering a window glass of a vehicle.
  • the switch with a connector described in Patent Document 1 includes a key switch knob attached to an upper portion of an elongated box so as to be swingable up and down, a contact attached to the inside of the box, and a connector attached to a side portion of the box. Yes.
  • Two key switch knobs are arranged in two rows in the longitudinal direction of the box.
  • An object of the present invention is to provide a switch device that can be reduced in size by shortening the entire length in the front-rear direction.
  • a switch device includes an operation switch having a switch knob formed integrally with a recess into which a finger is inserted, and the operation switch detects a change in physical quantity due to the operation of the switch knob. It has.
  • the detection unit may include a touch sensor that detects contact of a finger with the switch knob.
  • the detection unit may include a strain sensor that detects a strain amount due to a lifting force and a pressing force of the switch knob.
  • the detection unit may include a touch sensor that detects contact of a finger with the switch knob, and a strain sensor that detects a strain amount due to a lifting force and a pressing force of the switch knob.
  • the operation switch is configured to be movable in a direction in which the switch knob is pulled up and down with respect to a mounting target to which the operation switch is attached, and the detection unit is a touch sensor that detects contact of a finger with the switch knob; You may have a movement direction detection sensor which detects the movement direction with respect to the said attachment object.
  • the operation switch may include a plurality of switch knobs, and the plurality of switch knobs may be integrally formed with a predetermined interval.
  • the operation switch may include an operation switch attached to a vehicle interior of the vehicle.
  • the operation switch may include an operation switch attached to a vehicle compartment side of a vehicle door.
  • the switch knob may be integrated with the main body of the operation switch and have no movable part.
  • a switch device that can be downsized by shortening the entire length of the operation switch in the front-rear direction.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a driver's seat door of a vehicle provided with a switch device according to a preferred first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a main part sectional view schematically showing an example of a slide switch applied to the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the window control device of the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a partial perspective view schematically showing another example of the switch knob applied to the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for comparing the conventional switch device and the switch device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a driver's seat door of a vehicle provided with a switch device according to a preferred first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the switch device according
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing an example of a switch knob applied to the switch device according to the second embodiment.
  • FIG. 8A is a perspective view schematically showing a main part of the switch knob shown in FIG.
  • FIG. 8B is an explanatory diagram showing a push-down operation of the switch knob.
  • FIG. 8C is an explanatory view showing a pulling operation of the switch knob.
  • FIG. 9 is a functional block diagram illustrating an example of the window control device of the switch device according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view schematically showing an example of a switch knob applied to the switch device according to the third embodiment.
  • FIG. 11A is a perspective view schematically showing a main part of the switch knob shown in FIG. FIG.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram showing a push-down operation of the switch knob.
  • FIG. 11C is an explanatory diagram illustrating a pulling operation of the switch knob.
  • FIG. 12 is a perspective view schematically showing an example of a switch knob applied to the switch device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 (Overall configuration of the driver's seat door of the vehicle)
  • reference numeral 1 indicating the whole schematically shows an example of a driver's seat door of a vehicle.
  • the driver's seat door 1 is fitted with a window glass 2 that can be raised and lowered.
  • the door trim 3 of the driver's seat door 1 is provided with a door armrest 4 that bulges into the vehicle interior, and the switch device 5 according to the first embodiment is provided inside the upper surface of the door armrest 4.
  • the switch device 5 includes an operation switch 51 that moves the window glass 2 up and down, and a switch case 6 that accommodates and supports the operation switch 51 so as to be movable in the vehicle vertical direction.
  • the operation switch 51 moves up and down the window glass 2 of the driver's door 1 and the front switch knob 52 for raising and lowering the window glass of the passenger door, the window glass of the rear right seat door, and the window glass of the rear left seat door.
  • a rear switch knob 53 to be operated.
  • the switch device 5 is a power window switch having functions of a window glass raising operation, an automatic raising operation, a lowering operation, and an automatic lowering operation.
  • the front switch knob 52 and the rear switch knob 53 (hereinafter also simply referred to as “switch knobs 52 and 53”) are the window glass 2 of the driver's door 1, the rear right seat door, the passenger seat door, and the rear left seat. In connection with each window glass of the door, it is continuously formed integrally with a recess 54 into which a finger is inserted.
  • the front switch knob 52 and the rear switch knob 53 have substantially the same shape and structure.
  • switch apparatus 5 When operating the window glass on the driver's seat side of the vehicle, generally the operation to open and close the left and right side window glass at the same time, the operation to open the left side window glass while closing the right side window glass, the front and rear side window glass An operation for simultaneously opening and closing in the same direction or an operation for simultaneously opening and closing all of the front, rear, left and right side window glasses in the same direction is performed. From this, the switch apparatus 5 which concerns on 1st Embodiment is based on the technical idea that it is not necessary to operate the window glass of the front and rear, right and left side independently.
  • Such an operation switch 51 of the switch device 5 is formed integrally with switch knobs 52 and 53 having a curved concave portion 54 serving as an operation space for performing a pull-up operation or a push-down operation with an operator's fingertip.
  • the main structure is that it consists of an operation switch made of synthetic resin.
  • the operation switch 51 is constituted by a long shell in the front-rear direction with the lower surface having a pair of side wall portions formed on the left and right sides of the pair of switch knobs 52, 53 at the front and rear of the vehicle.
  • the switch knobs 52 and 53 are gradually tapered from the bottom surface of the recess 54 toward the front end portion on the vehicle front side, and the front end portions are formed in a tapered shape that can be bent in the vehicle vertical direction.
  • One switch case 6 is mounted inside the upper surface of the door armrest 4. On the bottom surface of the concave portion of the switch case 6, a plate-like wall portion 61 with an intermediate portion cut out is erected. A pair of mounting shaft portions 62, 62 in the vehicle front-rear direction is passed through the wall portion 61, and both left and right end portions of the mounting shaft portion 62 are fixed to the left and right side wall portions of the switch case 6.
  • slit-like guide holes 55, 55 extending upwardly in the vehicle rearward direction with a required inclination angle ⁇ are formed therethrough.
  • the mounting shaft portion 62 of the switch case 6 is configured to slidably support the guide hole 55 of the operation switch 51.
  • the guide holes 55 and 55 formed on the front and rear sides of the right side wall portion of the operation switch 51 are not shown.
  • the guide hole 55 of the operation switch 51 and the mounting shaft portion 62 of the switch case 6 are configured as a slide structure that moves in the vehicle vertical direction with a required inclination angle ⁇ . With this slide structure, the slide switch 7 to be slid is installed in the operation switch 51.
  • the slide switch 7 has a configuration in which a movable contact plate 72 serving as a movable contact provided on the inner surface of the left side wall portion of the operation switch 51 switches connection between a plurality of hemispherical fixed contacts 71.
  • the fixed contact 71 is composed of a pair of fixed contacts arranged in two upper and lower stages with the neutral position of the operation switch 51 as a boundary, and is electrically connected to the conductive pattern of the substrate provided on the wall portion 61 of the switch case 6. Has been.
  • One movable contact plate 72 has a pair of bent pieces 72a and 72a in which both end edges of the plate material are bent in a U shape.
  • a contact holder 57 having a recess 57 a for accommodating the compression coil spring 73 is integrally formed on the inner surface of the shell of the operation switch 51.
  • Engagement holes 72 b and 72 b formed in the pair of bent pieces 72 a and 72 a of the movable contact plate 72 are connected to the engaging protrusions 57 b formed on the outer surface of the contact holder 57 via the compression coil spring 73. It is movably engaged and fixed.
  • the movable contact plate 72 is configured so that the elasticity of the compression coil spring 73 always acts on the fixed contact 71 side, and is fixed against the elasticity of the compression coil spring 73 as the operation switch 51 moves in the vertical direction. By moving while sliding on the contact 71, the fixed contact 71 is brought into conduction.
  • the first stage fixed contact 71 and the movable contact plate 72 are electrically connected to move the window glass 2 up and down, and the first stage fixed contact 71 and the second stage When the movable contact plate 72 conducts across the fixed contact 71, the window glass 2 is automatically moved up and down.
  • the switch device 5 automatically returns to the neutral position when the lifting or pushing operation of the front switch knob 52 by the operator's fingertip is released, or when the lifting or pushing operation of the rear switch knob 53 is released. It is preferable to configure as a momentary switch.
  • the slide switch 7 may be installed between the outer side surface of the shell of the operation switch 51 and the inner side surface of the switch case 6.
  • a pair of left and right touch sensors 56a and 56c as a detection unit for detecting a change in physical quantity are provided in parallel on the front and back surfaces of the front switch knob 52, and the rear switch knob.
  • a pair of left and right touch sensors 56b and 56d on the vehicle side are provided in parallel at the front end portion of the vehicle 53 on both the front and back surfaces.
  • the touch sensor 56a is the window glass 2 of the driver's seat door 1
  • the touch sensor 56c is the window glass of the passenger seat door
  • the touch sensor 56b is the window glass of the rear right seat door
  • the touch sensor 56d is the rear left seat.
  • the touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d can detect position information indicating which switch knobs 52 and 53 are in contact with the operator's fingers among the switch knobs 52 and 53.
  • various touch sensors such as a capacitance method, a resistance film method, or a pressure sensitive method can be used.
  • the touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d detect which switch knobs 52 and 53 are being operated and which switch knobs 52 and 53 are operated, in addition to which switch knobs 52 and 53 are operated. , 53, it is also important to detect operation information indicating whether a pull-up operation is being performed or a push-down operation is being performed.
  • the slide switch 7 that is slid by a slide structure that moves the operation switch 51 in the vertical direction of the vehicle with a required inclination angle ⁇ is configured as a movement direction detection sensor that detects the movement (slide) direction of the operation switch 51. Yes. Since the operation switch 51 moves in the vertical direction of the vehicle with a required inclination angle ⁇ , a configuration in which the movement direction of the operation switch 51 is detected based on position information where the movable contact plate 72 and the fixed contact 71 are in contact with each other is used. it can.
  • the movement direction detection sensor is not limited to the illustrated example.
  • the movement direction of the operation switch 51 can be detected by a magnetic sensor or the like. By detecting the moving direction of the operation switch 51 with respect to the switch case 6, it is possible to detect operation information indicating whether the operator is performing a pull-up operation or a push-down operation.
  • the window control device 8 includes an output signal V1 of an ascending signal, an automatically raising signal, a descending signal, and an automatically descending signal of the slide switch 7, and output signals S1 and S3 of the touch sensors 56a and 56c of the front switch knob 52, respectively.
  • the output signals of the five systems including the output signals S2 and S4 of the touch sensors 56b and 56d of the rear switch knob 53 are output to the control unit 81.
  • FIG. 4 shows the switch knobs 52 and 53 for each functional block.
  • the control unit 81 is a microcomputer that includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like that perform calculation and processing on data acquired according to a control program.
  • the ROM corresponds to the moving direction and connection of the slide switch 7 and the sensor amounts of the touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d of the front switch knob 52 and the rear switch knob 53, and the front switch knob 52 or the rear switch knob.
  • Various setting data for determining a mode in which 53 contact positions and operation directions are associated with each other are stored.
  • One RAM temporarily stores setting data read from the ROM.
  • the control unit 81 combines the movement direction and connection of the slide switch 7, the contact position and operation direction of the front switch knob 52 or the rear switch knob 53, and the sensor amounts of the touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d.
  • the operation state of the operation switch 51 is recognized based on the acquired information, and the ascending drive signals V1a, V1b, V1c, V1d including the automatic increase indicating the operation state and the automatic decrease are detected.
  • the descending drive signals V2a, V2b, V2c, and V2d are generated.
  • the ascending drive signals V1a, V1b, V1c, V1d including automatic ascent and the descending drive signals V2a, V2b, V2c, V2d including automatic descending are the window regulators 9a corresponding to the front switch knob 52 and the rear switch knob 53, respectively. It is output to the drive motors 9b, 9c and 9d.
  • the switch knobs 52 and 53 configured as described above are interlocked with each other and simultaneously move in the same direction in the vehicle up-and-down direction.
  • any one of the four window glasses can be operated up and down independently.
  • the switch knobs 52 and 53 are operated at the same time, it is possible to simultaneously raise and lower each of the four window glasses.
  • FIG. 5 Another example of the switch knob applied to the switch device 5 according to the first embodiment is schematically shown.
  • substantially the same members as those in the first embodiment are given the same member names and symbols.
  • the operation switch 51 is provided on each of the window glass 2 of the driver's seat door 1, the passenger seat door, the rear right seat door, and the rear left seat door. Are arranged in two rows with a required arrangement interval on both sides of the vehicle in the left-right direction.
  • the two rows of operation switches 51 include switch knobs 52 and 53 for raising and lowering the window glass 2 of the driver's seat door 1 and the window glass of the rear right seat door, and the window glass of the passenger seat door and the rear left seat door. It is composed of switch knobs 52 and 53 for raising and lowering operations. Note that the two rows of operation switches 51 according to the illustrated example have substantially the same shape and structure. Further, the operation switch 51 shown on the front side of FIG. 5 illustrates a state in which the pulling operation is performed.
  • the two rows of operation switches 51 are separated, but there is almost no gap between the two rows of operation switches 51 due to the raising and lowering operation of the operation switches 51, so that dust, rainwater, etc. Can be prevented from entering.
  • the conventional switch device 100 and the switch device 5 according to the first embodiment are compared.
  • the switch knob 102 on the vehicle rear side is a partition of the switch knob 101 on the vehicle front side among the switch knobs 101 and 102 arranged in a line in the vehicle front-rear direction.
  • the rotary shaft 105 is arranged behind the wall 103 and the recess 104 of the switch panel.
  • an opening 106 that is an arrangement space for the switch knobs 101 and 102 arranged in a row
  • a partition wall 103 that partitions the switch knobs 101 and 102
  • a recess 104 that is an operation space for the switch knobs 101 and 102 are arranged.
  • the total length L1 of the region is increased, and the space occupied by the switch knobs 101 and 102 arranged in a row is increased.
  • the partition walls of the switch knobs 52 and 53 are shared with the recess 54 that is the operation space of the switch knobs 52 and 53. It has a configuration.
  • the switch device 5 as a whole can be reduced in size even when, for example, a switch device for another purpose is additionally arranged due to multifunctionalization of the automobile. It becomes possible to plan.
  • the switch knobs 52 and 53 do not have a rotating shaft portion, and no contact failure or erroneous operation occurs due to intrusion of dust or rainwater.
  • the switch device 5 Since the gap between the switch knobs 52 and 53 can be eliminated on the design surface of the operation switch 51, the switch device 5 having a high commercial value with excellent appearance design can be obtained.
  • FIGS. 7, 8A-8C, and 9 an example of the configuration of the operation switch 51 in the switch device 5 according to the second embodiment is schematically shown.
  • the other configurations have substantially the same configuration as the first embodiment. Therefore, by using the same member code as the member code used in the first embodiment, detailed description about the member is omitted.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the operation switch 51 is immovably accommodated with respect to the switch case 6, and each of the front switch knob 52 and the rear switch knob 53. It has the function to detect the opening and closing operation mode of the window glass.
  • the operation switch 51 includes a front switch knob 52 for raising and lowering the window glass 2 of the driver seat door 1 and the window glass of the passenger seat door, the window glass of the rear right seat door, and the rear left And a rear switch knob 53 for raising and lowering the window glass of the seat door. Note that both of the two switch knobs 52 and 53 have the same shape and structure.
  • the upper touch sensors 56a and 56c and the lower touch sensors 58a and 58c for detecting a change in physical quantity are separately and in parallel with each other with the tip edge of the switch knob as a boundary. Is provided.
  • upper touch sensors 56b and 56d and lower touch sensors 58b and 58d are provided separately and in parallel, with the switch knob tip edge as a boundary.
  • touch sensors 56a, 56b, 56c, 56d, 58a, 58b, 58c, and 58d as in the first embodiment, various touch sensors such as a capacitance method, a resistance film method, or a pressure sensitive method are used. Can be used.
  • the operation switch 51 is operated by the operator's finger F by the upper touch sensors 56a, 56b, 56c, 56d and the lower touch sensors 58a, 58b, 58c, 58d.
  • the position information indicating which position is in contact with 53 and the operation information indicating whether the switch knobs 52 and 53 are to be lifted or pushed down are detected. Yes.
  • the switch knobs 52 and 53 have a function of detecting an opening / closing operation mode of the window glass in addition to a function of detecting position information and operation information.
  • strain sensors 59a, 59b, 59c, and 59d are incorporated in the distal ends of the switch knobs 52 and 53 by insert molding.
  • the strain sensor 59a is disposed corresponding to the upper touch sensor 56a
  • the strain sensor 59b is disposed corresponding to the upper touch sensor 56b
  • the strain sensor 59c is disposed corresponding to the upper touch sensor 56c
  • the strain sensor 59d is disposed corresponding to the upper touch sensor 56d. Yes.
  • strain sensors 59a, 59b, 59c, and 59d which are detection units that detect changes in physical quantities
  • various sensors that detect strain amounts using, for example, electrical resistance change, piezoelectric effect, or capacitance can be used.
  • the strain sensors 59a, 59b, 59c, 59d are based on the pulling-up force or the pushing-down force at the tips of the switch knobs 52, 53 corresponding to the touch sensors 56a, 56b, 56c, 56d and the lower touch sensors 58a, 58b, 58c, 58d. Detects the amount of distortion. Since the amount of strain of the strain sensors 59a, 59b, 59c, 59d changes depending on the strength (magnitude) of the pulling-up force or the pushing-down force, the operation mode of rising, automatic raising, lowering or automatic lowering of the window glass 2 is detected.
  • the strain sensors 59a, 59b, 59c, 59d changes depending on the strength (magnitude) of the pulling-up force or the pushing-down force, the operation mode of rising, automatic raising, lowering or automatic lowering of the window glass 2 is detected.
  • FIGS. 8A, 8B, and 8C the state of the push-down operation and the pull-up operation of the switch knob 52 is illustrated.
  • the switch knob 53 is the same as the push-down operation and the pull-up operation of the switch knob 52.
  • this countermeasure for example, a configuration in which a vibration presenting unit (not shown) is attached to the operation switch 51 can be cited.
  • a vibration presenting unit By presenting the vibration by vibrating the operation surfaces of the switch knobs 52 and 53 using the vibration presenting unit, it is possible to generate a sense of moderation when the switch knobs 52 and 53 are operated.
  • the vibration presenting unit for example, various actuators such as a piezo, a solenoid, and an electromagnetic coil can be used.
  • the window control device 8 in the second embodiment includes output signals S3a, S3b, S3c, and S3d of the upper touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d, and lower touch sensors 58a,
  • the control unit outputs 12 systems of output signals S4a, S4b, S4c, S4d of 58b, 58c, 58d and output signals S5a, S5b, S5c, S5d of the strain sensors 59a, 59b, 59c, 59d. It is comprised so that it may output to 81.
  • the control unit 81 includes sensor amounts of the upper touch sensors 56a, 56b, 56c, and 56d and the lower touch sensors 58a, 58b, 58c, and 58d, strain amounts of the strain sensors 59a, 59b, 59c, and 59d, and the switch knob 52. , 53 with reference to the table of the storage unit in which the combination of the contact position, the operation direction, and the like is associated, the operation state of the operation switch 51 is recognized based on the acquired information, and the rise including the automatic rise indicating the operation state
  • the drive signals V1a, V1b, V1c, V1d and the lower drive signals V2a, V2b, V2c, V2d including the automatic lowering are generated.
  • Ascending drive signals V1a, V1b, V1c, V1d including automatic ascent and descending drive signals V2a, V2b, V2c, V2d including automatically descending are window regulators 9a, 9b, 9c, 9d corresponding to the switch knobs 52, 53, respectively. Output to the side.
  • the window glass ascending / descending operation corresponding to each of the front switch knob 52 and the rear switch knob 53 of the front and rear of the vehicle can be controlled independently. With this configuration, it is possible to further improve the miniaturization of the entire switch device 5.
  • FIGS. 10 and 11A-11C an example of the configuration of the operation switch 51 in the switch device 5 according to the third embodiment is schematically shown.
  • the other configurations have substantially the same configuration as the second embodiment. Therefore, by using the same member code as the member code used in the second embodiment, detailed description about the member is omitted.
  • the third embodiment differs from the above embodiments in that only the strain sensor is provided in each of the switch knobs 52 and 53 of the operation switch 51 without using the touch sensor.
  • the upper right side strain sensor 59a, the upper left side strain sensor 59c, the lower right side strain sensor 59e, and the lower left side strain sensor are formed inside the front end side of the front switch knob 52 by insert molding.
  • 59g is built in.
  • an upper right strain sensor 59b, an upper left strain sensor 59d, a lower right strain sensor 59f, and a lower left strain sensor 59h are built into the front end side of the rear switch knob 53 by insert molding.
  • the upper right strain sensor 59a is greatly curved and deformed, while the strain amount of the lower right strain sensor 59e is the upper right strain sensor 59a. Less than the amount of distortion.
  • the lower right strain sensor 59e When the front switch knob 52 is pulled up in the right region, as shown in FIG. 11C, the lower right strain sensor 59e is greatly curved and deformed, while the strain amount of the upper right strain sensor 59a is lower than the lower right strain sensor 59e. Less than the amount of distortion.
  • the relationship between the strain amounts of the upper left strain sensor 59c and the lower left strain sensor 59g is the upper right strain sensor 59a and the lower right strain sensor 59g. This is the same as the strain sensor 59e.
  • the strain sensors 59 a, 59 c, 59 e, 59 g of the front switch knob 52 detect the amount of strain generated when the front switch knob 52 is pushed down or pulled up with the fingers F. This distortion amount signal is sent to the control unit 81.
  • the control part 81 is a window glass corresponding to the operation position and operation direction of the front switch knob 52 and the left and right operation positions of the front switch knob 52 based on the difference in distortion amount between the strain sensors 59a, 59c, 59e, and 59g. The opening / closing direction and the like are calculated.
  • the storage unit of the control unit 81 includes an upper right operation position and operation direction in which the finger F operates the front switch knob 52, an upper left operation position and operation direction, a lower right operation position and operation direction, and a lower left operation position.
  • an upper right operation position and operation direction in which the finger F operates the front switch knob 52
  • an upper left operation position and operation direction a lower right operation position and operation direction
  • a lower left operation position Corresponds to the combination of the operation position and operation direction, the difference in distortion amount of the four strain sensors 59a, 59c, 59e, 59g, and the opening / closing direction of the window glass corresponding to the left and right operation positions of the front switch knob 52
  • Various setting data for determining the attached mode is stored.
  • the control unit 81 refers to the table of the storage unit, based on the difference in strain amount between the four strain sensors 59a, 59c, 59e, 59g, the left and right operation positions of the front switch knob 52, the front switch The operation direction of the knob 52 and the opening / closing direction of the window glass corresponding to the left and right operation positions of the front switch knob 52 are determined.
  • the control unit 81 recognizes the operation state of the operation switch 51 based on the information acquired from the table of the storage unit, and generates a window regulator drive signal indicating the operation state.
  • the difference in strain amount among the four strain sensors including the upper right strain sensor 59b, the upper left strain sensor 59d, the lower right strain sensor 59f, and the lower left strain sensor 59h. Based on the left and right operation positions of the rear switch knob 53, the operation direction of the rear switch knob 53, and the opening / closing direction of the window glass corresponding to the left and right operation positions of the rear switch knob 53 can be determined by the control unit 81. .
  • the window glass corresponding to each of the pair of front switch knob 52 and rear switch knob 53 of the front and rear of the vehicle by the function of each of the strain sensors 59a, 59b, 59c, 59d, 59e, 59f, 59g, 59h. Can be controlled. With this configuration, it is possible to further improve the simplification of the operation switch 51 and reduce the component cost.
  • FIG. 12 an example of the configuration of the operation switch 51 in the switch device 5 according to the fourth embodiment is schematically shown.
  • the other configurations have substantially the same configurations as those of the third embodiment. ing. Therefore, by describing mainly the configuration of the front switch knob 52, detailed description regarding other members is omitted.
  • the control unit 81 determines the operation position, the operation direction, and the like of the switch knob 52 based on the difference in distortion amount given by the bending forms of the respective strain sensors 59a, 59c, 59e, 59g. Therefore, it is preferable that each of the strain sensors 59a, 59c, 59e, and 59g is built in the front switch knob 52 with a curved surface having the same curvature.
  • each of the strain sensors 59a, 59c, 59e, and 59g has a curved surface with a different curvature and is built in the switch knob 52, as shown in FIG.
  • the strain amount of the lower right strain sensor 59e is not always smaller than the strain amount of the upper right strain sensor 59a.
  • each strain sensor 59a, 59c, 59e, 59g is formed in a flat plate shape, and the strain sensor 59a and the strain sensor 59e, and the strain sensor 59c and the strain sensor 59g are provided in the front switch knob 52 so as to face each other substantially in parallel.
  • the strain sensor 59a, the strain sensor 59e, the strain sensor 59c, and the strain sensor 59g are curved by accurately receiving the force applied when the front switch knob 52 is pushed down or pulled up by the finger F.
  • the strain sensors 59a, 59c, 59e, and 59g are formed in a flat plate shape, the strain sensor 59a and the strain sensor 59e, and the strain sensor 59c and the strain sensor 59g are provided in parallel inside the front switch knob 52. It is possible to accurately detect the degree of curvature generated when the front switch knob 52 is pushed down or pulled up by the finger F, and the window glass corresponding to the front switch knob 52 is accurately moved up and down. It can be controlled well.
  • the attachment target to which the operation switch 51 is attached is not limited to the switch case 6 mounted inside the upper surface of the door armrest 4.
  • an attachment target of the operation switch 51 for example, a configuration in which the operation switch 51 is directly attached to an opening formed in an interior trim component of the door armrest 4 or an opening of another interior trim component such as a door trim can be employed.
  • the switch knobs 52 and 53 can appropriately select the number of arrangement, the arrangement position, the arrangement form, and the like according to the purpose of use.
  • the switch for four seats for the driver's seat is included.
  • the above configuration can also be applied to a switch for one seat.
  • the installation location of the switch device 5 is not particularly specified.
  • an instrument panel other than the driver seat door 1, a center console between the driver seat and the passenger seat, a passenger seat door, a rear right seat door, and a rear left seat door It can be attached to various interior items such as each door armrest.

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Abstract

スイッチ装置５は、手指を差し入れる凹部５４に一体に形成されたスイッチノブ５２，５３を有する操作スイッチ５１からなる。操作スイッチ５１は、スイッチノブ５２，５３の操作による物理量の変化を検出する検出部を有している。

Description

スイッチ装置
本発明は、スイッチ装置に係り、特に、車両の窓ガラスを昇降させるパワーウインドウ装置などに好適に用いられるスイッチ装置に関する。
車両のスイッチ装置の一例としては、自動車の窓ガラスを昇降動作させるコネクタ付きスイッチが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に記載されたコネクタ付きスイッチは、細長いボックスの上部に上下揺動可能に取り付けたキースイッチノブと、ボックスの内部に取り付けた接点と、ボックスの側部に取り付けたコネクタとを備えている。キースイッチノブは、ボックスの前後方向に２個ずつ二列に並べて配置されている。
ボックスの上部には、キースイッチノブの先端側に操作者の指先を差し入れる凹部と、一列に並べたキースイッチノブの間を隔てる仕切り壁とが前後方向に設けられており、ボックスの凹部を介してスイッチノブの引き上げ操作又は押し下げ操作が行われるようになっている。
特開平９－２０４８４２号公報
特許文献１に記載のコネクタ付きスイッチにおいては、キースイッチノブの裏面に操作者の指先を差し入れる凹部の前後方向の長さに、一列のキースイッチノブの間を隔てる仕切り壁の前後方向の長さを加えた長さをもつボックスを製作することが必要になる。このような構成にすると、凹部及び仕切り壁による配置空間の存在が邪魔となり、ボックスの前後方向の全長を短縮してスイッチ全体を小型化することは困難になる。
本発明の目的は、前後方向の全長を短縮して小型化を図ることを可能としたスイッチ装置を提供することにある。
本発明の一実施形態によるスイッチ装置は、手指を差し入れる凹部に一体に形成されたスイッチノブを有する操作スイッチからなり、前記操作スイッチは、前記スイッチノブの操作による物理量の変化を検出する検出部を有してなる。
前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサを有してもよい。
前記検出部は、前記スイッチノブの引き上げ力及び押し下げ力による歪量を検出する歪センサを有してもよい。
前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサと、前記スイッチノブの引き上げ力及び押し下げ力による歪量を検出する歪センサとを有してもよい。
前記操作スイッチは、前記操作スイッチを取り付ける取付対象に対して前記スイッチノブを引き上げる方向及び押し下げる方向に移動自在に構成され、前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサと、前記取付対象に対する移動方向を検出する移動方向検出センサとを有してもよい。
前記操作スイッチは、複数のスイッチノブからなり、当該複数のスイッチノブが所要の間隔をもって一体に形成されてもよい。
前記操作スイッチは、車両の車室内に取り付けられる操作スイッチを含んでもよい。
前記操作スイッチは、車両のドアの車室側に取り付けられる操作スイッチを含んでもよい。
前記スイッチノブは、前記操作スイッチの本体と一体化され可動部を有しなくともよい。
本発明の一実施形態によれば、操作スイッチの前後方向の全長を短縮して小型化を図ることを可能としたスイッチ装置を提供することができる。
図１は、本発明の好適な第１の実施形態に係るスイッチ装置を備えた車両の運転席ドアの一例を示す説明図である。 図２は、第１の実施形態に係るスイッチ装置の一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係るスイッチ装置に適用されるスライドスイッチの一例を模式的に示す要部断面図である。 図４は、第１の実施形態に係るスイッチ装置のウインドウ制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、第１の実施形態に係るスイッチ装置に適用されるスイッチノブの他例を模式的に示す部分斜視図である。 図６は、従来のスイッチ装置と第１の実施形態に係るスイッチ装置とを比較するための説明図である。 図７は、第２の実施形態に係るスイッチ装置に適用されるスイッチノブの一例を模式的に示す斜視図である。 図８Ａは図７に示すスイッチノブを模式的に示す要部斜視図である。 図８Ｂはスイッチノブの押し下げ操作を示す説明図である。 図８Ｃはスイッチノブの引き上げ操作を示す説明図である。 図９は、第２の実施形態に係るスイッチ装置のウインドウ制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 図１０は、第３の実施形態に係るスイッチ装置に適用されるスイッチノブの一例を模式的に示す斜視図である。 図１１Ａは、図１０に示すスイッチノブを模式的に示す要部斜視図である。 図１１Ｂは、スイッチノブの押し下げ操作を示す説明図である。 図１１Ｃは、スイッチノブの引き上げ操作を示す説明図である。 図１２は、第４の実施形態に係るスイッチ装置に適用されるスイッチノブの一例を模式的に示す斜視図である。
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
［第１の実施形態］
（車両の運転席ドアの全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、車両の運転席ドアの一例を模式的に示している。運転席ドア１には、昇降可能な窓ガラス２が装着されている。運転席ドア１のドアトリム３には、車室内に膨出するドアアームレスト４が設置されており、ドアアームレスト４の上面内部には、第１の実施形態に係るスイッチ装置５が設置されている。
このスイッチ装置５は、図２に示すように、窓ガラス２を昇降操作する操作スイッチ５１と、操作スイッチ５１を車両上下方向に移動自在に収容支持するスイッチケース６とを有している。操作スイッチ５１は、運転席ドア１の窓ガラス２、及び助手席ドアの窓ガラスを昇降操作する前部スイッチノブ５２と、後右席ドアの窓ガラス、及び後左席ドアの窓ガラスを昇降操作する後部スイッチノブ５３とを有している。
スイッチ装置５は、窓ガラスの上昇操作、自動上昇操作、下降操作、及び自動下降操作の機能を有するパワーウインドウスイッチである。前部スイッチノブ５２と後部スイッチノブ５３（以下、単に「スイッチノブ５２，５３」ともいう。）は、運転席ドア１の窓ガラス２と、後右席ドア、助手席ドア、及び後左席ドアのそれぞれの窓ガラスとに関連して、手指を差し入れる凹部５４に連続して一体に形成されている。なお、前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３は、実質的に同一の形状、及び構造を有している。
（スイッチ装置の構成）
車両の運転席側で窓ガラスを操作する場合は、一般的に左右側の窓ガラスを同時に開閉する操作、左側の窓ガラスを開ける一方、右側の窓ガラスを閉じる操作、前後側の窓ガラスを同方向に同時に開閉する操作、あるいは前後左右側の窓ガラスの全てを同方向に同時に開閉する操作が行われる。このことから、第１の実施形態に係るスイッチ装置５は、必ずしも前後左右側の窓ガラスを独立して昇降操作させなくても構わないという技術思想に基づいている。
このようなスイッチ装置５の操作スイッチ５１は、操作者の指先で引き上げ操作又は押し下げ操作を行うための操作空間となる曲線状の凹部５４を有するスイッチノブ５２，５３が連続して一体に形成された合成樹脂製の操作スイッチからなることに主要な構成を有している。
この操作スイッチ５１は、車両前後一対のスイッチノブ５２，５３の左右に形成された一対の側壁部を有する下面を開放した前後方向に長い殻体により構成されている。スイッチノブ５２，５３は、凹部５４の底面から車両前側の先端部に向けて次第に細くなり、その先端部が車両上下方向に湾曲可能な先細り状に形成されている。
一方のスイッチケース６は、ドアアームレスト４の上面内部に装着される。スイッチケース６の凹部の底面には、中間部が切り欠かれた板状の壁部６１が立設されている。この壁部６１には、車両前後方向一対の取付軸部６２，６２が貫通されており、この取付軸部６２の左右両端部がスイッチケース６の左右側壁部に固定されている。
操作スイッチ５１の左右側壁部の前後側には、所要の傾斜角θをもって車両後方向に上傾斜して延びるスリット状の案内孔５５，５５が貫通して形成されている。スイッチケース６の取付軸部６２は、操作スイッチ５１の案内孔５５を摺動自在に支持するようになっている。なお、操作スイッチ５１の右側壁部の前後側に形成された案内孔５５，５５は、図示を省略している。
操作スイッチ５１の案内孔５５とスイッチケース６の取付軸部６２とは、所要の傾斜角θをもって車両上下方向に移動するスライド構造として構成されている。このスライド構造により、スライド操作されるスライドスイッチ７が操作スイッチ５１に設置されている。
スライドスイッチ７は、図３に示すように、操作スイッチ５１の左側壁部の内面に設けられた可動接点となる可動接点板７２が複数の半球状の固定接点７１の間の接続を切り換える構成とされている。固定接点７１は、操作スイッチ５１の中立位置を境界として上下２段に配置された２個一対の固定接点からなり、スイッチケース６の壁部６１に設けられた基板の導電パターンと電気的に接続されている。
一方の可動接点板７２は、板材の両端縁がコ字状に折り曲げられた一対の折曲片７２ａ，７２ａを有している。操作スイッチ５１の殻体の内面には、圧縮コイルばね７３を収容する凹部５７ａを有するコンタクトホルダ５７が一体に形成されている。可動接点板７２の一対の折曲片７２ａ，７２ａに形成された係合孔７２ｂ，７２ｂは、コンタクトホルダ５７の外側面に突出して形成された係合突部５７ｂに圧縮コイルばね７３を介して移動自在に係合固定されている。
可動接点板７２は、圧縮コイルばね７３の弾力が固定接点７１側に常時作用するように構成されており、操作スイッチ５１の上下方向の移動に伴い、圧縮コイルばね７３の弾力に抗して固定接点７１上を摺動しながら移動することにより固定接点７１と導通状態になる。
操作スイッチ５１を上下方向に移動させると、１段目の固定接点７１と可動接点板７２とが導通することで窓ガラス２の昇降動作が行われるとともに、一段目の固定接点７１と二段目の固定接点７１とを跨いで可動接点板７２が導通することで窓ガラス２の自動昇降動作が実行されるようになっている。
なお、スイッチ装置５は、操作者の指先による前部スイッチノブ５２の引き上げ操作又は押し下げ操作を解除したとき、あるいは後部スイッチノブ５３の引き上げ操作又は押し下げ操作を解除したとき、中立位置に自動復帰するモーメンタリ型のスイッチとして構成することが好適である。また、スライドスイッチ７は、操作スイッチ５１の殻体の外側面とスイッチケース６の内側面との間に設置しても構わない。
（スイッチノブの構成）
図示例による操作スイッチ５１にあっては、車両前後一対のスイッチノブ５２，５３が互いに連動して同方向に同時に動く。この構成によると、スイッチノブ５２，５３のうち、どのスイッチノブ５２，５３のどの位置を操作しているのかという位置情報を検出することが肝要となる。
そこで、前部スイッチノブ５２の先端部には、表裏両面に連続して、物理量の変化を検出する検出部としての車両側左右一対のタッチセンサ５６ａ，５６ｃが並列に設けられるとともに、後部スイッチノブ５３の先端部には、表裏両面に連続して、車両側左右一対のタッチセンサ５６ｂ，５６ｄが並列に設けられている。図示例では、タッチセンサ５６ａが運転席ドア１の窓ガラス２に、タッチセンサ５６ｃが助手席ドアの窓ガラスに、タッチセンサ５６ｂが後右席ドアの窓ガラスに、タッチセンサ５６ｄが後左席ドアの窓ガラスにそれぞれ対応している。
タッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄによって、スイッチノブ５２，５３のうち、どのスイッチノブ５２，５３のどの位置に操作者の手指が接触しているのかという位置情報を検出することができる。タッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄとしては、静電容量方式、抵抗膜方式、又は感圧式等からなる各種のタッチセンサを用いることができる。
このタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄによって、スイッチノブ５２，５３のうち、どのスイッチノブ５２，５３のどの位置を操作しているのかという位置情報を検出することに加えて、どのスイッチノブ５２，５３により、引き上げ操作を行っているのか、あるいは押し下げ操作を行っているのかという操作情報を検出することも肝要である。
そこで、所要の傾斜角θをもって操作スイッチ５１を車両上下方向に移動させるスライド構造によりスライド操作されるスライドスイッチ７が、操作スイッチ５１の移動（スライド）方向を検出する移動方向検出センサとして構成されている。所要の傾斜角θをもって操作スイッチ５１が車両上下方向に移動することから、可動接点板７２と固定接点７１とが接触する位置情報に基づいて操作スイッチ５１の移動方向を検出する構成を用いることができる。
移動方向検出センサとしては、図示例に限定されるものではなく、例えば磁気センサ等により操作スイッチ５１の移動方向を検出することもできる。スイッチケース６に対する操作スイッチ５１の移動方向を検出することにより、操作者の指先で引き上げ操作を行っているのか、あるいは押し下げ操作を行っているのかという操作情報を検出することができる。
（ウインドウ制御装置の構成）
ここで、図４を参照すると、窓ガラス２の開閉を操作スイッチ５１の操作で行うウインドウ制御装置８の一例が示されている。ウインドウ制御装置８は、スライドスイッチ７の上昇信号、自動上昇信号、下降信号、及び自動下降信号の出力信号Ｖ１と、前部スイッチノブ５２のタッチセンサ５６ａ，５６ｃのそれぞれの出力信号Ｓ１，Ｓ３と、後部スイッチノブ５３のタッチセンサ５６ｂ，５６ｄのそれぞれの出力信号Ｓ２，Ｓ４との５系統の出力信号を制御部８１に出力するように構成されている。なお、図４は、スイッチノブ５２，５３を機能ブロック毎に図示したものである。
制御部８１は、制御プログラムに従って取得したデータに演算や加工等を行うＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、スライドスイッチ７の移動方向や接続と、前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３のタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのセンサ量とに対応させて前部スイッチノブ５２又は後部スイッチノブ５３の接触位置や操作方向等を対応付けた態様を判定するための各種の設定データを格納する。一方のＲＡＭは、ＲＯＭから読み出される設定データを一時的に記憶する。
制御部８１は、スライドスイッチ７の移動方向や接続と、前部スイッチノブ５２又は後部スイッチノブ５３の接触位置や操作方向と、タッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのセンサ量等との組み合わせを対応付けた記憶部のテーブルを参照して、取得した情報に基づき操作スイッチ５１の操作状態を認識し、その操作状態を示す自動上昇を含む上昇駆動信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄや自動下降を含む下降駆動信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄを生成する。
自動上昇を含む上昇駆動信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄや自動下降を含む下降駆動信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄは、前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３のそれぞれに対応するウインドウレギュレータ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの駆動モータへ出力される。
上記のように構成されたスイッチノブ５２，５３は互いに連動して同方向に同時に車両上下方向に動くため、同時に上昇操作及び下降操作を行うことはできないが、スイッチノブ５２，５３のうちのいずれか一方のスイッチノブのタッチセンサを操作した場合は、４つの窓ガラスのいずれかを単独に昇降操作させることが可能になる。一方、スイッチノブ５２，５３を同時に操作した場合は、４つの窓ガラスのそれぞれを同時に昇降操作させることも可能になる。
（スイッチノブの他の構成）
図５を参照すると、第１の実施形態に係るスイッチ装置５に適用されるスイッチノブの他例が模式的に示されている。なお、図５において、上記第１の実施形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。
運転席において４つの窓ガラスを昇降操作するため、操作スイッチ５１は、運転席ドア１の窓ガラス２と、助手席ドア、後右席ドア、及び後左席ドアのそれぞれに設けられた窓ガラスとに関連して、車両左右方向両側に所要の配列間隔をもって二列に配列されている。
この二列の操作スイッチ５１は、運転席ドア１の窓ガラス２、及び後右席ドアの窓ガラスを昇降操作するスイッチノブ５２，５３と、助手席ドア、及び後左席ドアの窓ガラスを昇降操作するスイッチノブ５２，５３とにより構成されている。なお、図示例による二列の操作スイッチ５１は、実質的に同一の形状、及び構造を有している。また、図５の手前側に示す操作スイッチ５１は、引き上げ操作を行った状態を例示している。
図示例では、二列の操作スイッチ５１が分離した構成となっているが、操作スイッチ５１の昇降操作により、二列の操作スイッチ５１の間に隙間を生じることが殆どないので、粉塵や雨水等の侵入を防止することができる。
（第１の実施形態の効果）
以上のように構成されたスイッチ装置５を採用することで、上記効果に加えて以下の効果が得られる。
ここで、図６を参照すると、従来のスイッチ装置１００と第１の実施形態に係るスイッチ装置５とが比較されている。
従来のスイッチ装置１００は、図６（ａ）に示すように、車両前後方向一列に配列されたスイッチノブ１０１，１０２のうち、車両後側のスイッチノブ１０２は、車両前側のスイッチノブ１０１の仕切り壁１０３とスイッチパネルの凹部１０４との後方に回転軸１０５を配置した構成となっている。
この構成上、一列に並ぶスイッチノブ１０１，１０２の配置空間である開口部１０６と、スイッチノブ１０１，１０２を仕切る仕切り壁１０３と、スイッチノブ１０１，１０２の操作空間である凹部１０４とを配置する領域の全長Ｌ１が長くなり、一列に並ぶスイッチノブ１０１，１０２が占有する空間が大きくなる。
これに対し、第１の実施形態に係るスイッチ装置５は、図６（ｂ）に示すように、スイッチノブ５２，５３の仕切り壁がスイッチノブ５２，５３の操作空間である凹部５４と共用した構成となっている。
この構成により、スイッチノブ５２，５３の操作空間である凹部５４の長さＬ２が、図６（ａ）に示す従来のスイッチ装置１００の凹部１０４の長さＬ２と同一の寸法であっても、従来のスイッチ装置１００の仕切り壁１０３と開口部１０６とを加えた設置領域の長さＬ３を短くすることができるようになり、一列に並ぶスイッチノブ５２，５３の設置領域の全長Ｌ４を従来のスイッチ装置１００の設置領域の全長Ｌ１よりも短く設定することが可能になる。
一列に並ぶ複数のスイッチノブ５２，５３が一体に形成されていることから、スイッチノブ５２，５３の間に隙間を生じることがなく、粉塵や雨水等の侵入を防止することができる。
一列に並ぶ複数のスイッチノブ５２，５３が占有する空間を小さくすることが可能になる。
一列に並ぶ複数のスイッチノブ５２，５３が占有する空間を小さくすることができるので、例えば自動車の多機能化により他用途のスイッチ装置を追加して配置する場合にも、スイッチ装置５全体の小型化を図ることができるようになる。
スイッチノブ５２，５３に回転軸部を有しない構成であり、粉塵や雨水等の侵入により接点不良や誤操作を起こすことはない。
操作スイッチ５１の意匠面にスイッチノブ５２，５３の間の隙間をなくすことができるので、外観意匠性にも優れた商品価値の高いスイッチ装置５を得ることができる。
［第２の実施形態］
図７、８Ａ―８Ｃ、及び９を参照すると、第２の実施形態に係るスイッチ装置５における操作スイッチ５１の構成の一例が模式的に示されている。
第２の実施形態では、スイッチノブ５２，５３の構成を除いて、他の構成は上記第１の実施形態と実質的に同様の構成を備えている。従って、上記第１の実施形態で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることで、その部材に関する詳細な説明は省略する。
第２の実施形態において、上記第１の実施形態と異なるところは、スイッチケース６に対して操作スイッチ５１が移動不能に収容されている点と、前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３のそれぞれに窓ガラスの開閉動作態様を検出する機能を有している点にある。
操作スイッチ５１は、図７に示すように、運転席ドア１の窓ガラス２、及び助手席ドアの窓ガラスを昇降操作する前部スイッチノブ５２と、後右席ドアの窓ガラス、及び後左席ドアの窓ガラスを昇降操作する後部スイッチノブ５３とを有している。なお、２つのスイッチノブ５２，５３のいずれとも、同一の形状、及び構造を有している。
スイッチノブ５２の先端上下面には、スイッチノブ先端縁を境界として、物理量の変化を検出する上部のタッチセンサ５６ａ，５６ｃと下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｃとのそれぞれが別個に独立して並列に設けられている。一方のスイッチノブ５３の先端上下面には、スイッチノブ先端縁を境界として、上部のタッチセンサ５６ｂ，５６ｄと下部のタッチセンサ５８ｂ，５８ｄとが別個に独立して並列に設けられている。
タッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄとしては、上記第１の実施形態と同様に、静電容量方式、抵抗膜方式、又は感圧式等からなる各種のタッチセンサを用いることができる。
操作スイッチ５１は、上部のタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ及び下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄにより、操作者の手指Ｆで、スイッチノブ５２，５３のうち、どのスイッチノブ５２，５３にどの位置に接触しているのかという位置情報を検出するとともに、スイッチノブ５２，５３を引き上げ操作させようとしているのか、あるいは押し下げ操作させようとしているのかという操作情報を検出する構成とされている。
スイッチノブ５２，５３は、位置情報及び操作情報の検出機能に加えて、窓ガラスの開閉動作態様を検出する機能を有している。図示例では、スイッチノブ５２，５３の先端側内部には、インサート成形により歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄが内蔵されている。歪センサ５９ａは上部のタッチセンサ５６ａに、歪センサ５９ｂは上部のタッチセンサ５６ｂに、歪センサ５９ｃは上部のタッチセンサ５６ｃに、歪センサ５９ｄは上部のタッチセンサ５６ｄにそれぞれ対応して配置されている。
物理量の変化を検出する検出部である歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄとしては、例えば電気抵抗変化、圧電効果あるいは静電容量を用いて歪量を検出する各種のセンサを用いることができる。
歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、タッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ及び下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄに対応するスイッチノブ５２，５３の先端部における引き上げ力又は押し下げ力による歪量を検出する。この引き上げ力又は押し下げ力の強弱（大小）により、歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄの歪量が変化することから、窓ガラス２の上昇、自動上昇、下降あるいは自動下降の動作態様が検出される。
ここで、図８Ａ、８Ｂ及び８Ｃを参照すると、スイッチノブ５２の押し下げ操作及び引き上げ操作の様子が例示されている。なお、スイッチノブ５３にあっても、スイッチノブ５２の押し下げ操作及び引き上げ操作と同様である。
ところで、スイッチノブ５２，５３の先端部における引き上げ力あるいは押し下げ力の強弱によって、窓ガラス２における昇降と自動昇降との動作を変える構成になっているので、スイッチノブ５２，５３の操作時における節度感（クリック感）が得られ難い。
この対策の一例としては、例えば操作スイッチ５１に図示しない振動呈示部を装着する構成が挙げられる。振動呈示部を用いてスイッチノブ５２，５３の操作面を振動させることにより振動呈示を行い、スイッチノブ５２，５３の操作時における節度感を発生させることができる。振動呈示部としては、例えばピエゾ、ソレノイド、電磁コイル等の各種のアクチュエータを用いることができる。
第２の実施形態におけるウインドウ制御装置８は、図９に示すように、上部のタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄのそれぞれの出力信号Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ，Ｓ３ｄと、下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのそれぞれの出力信号Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ，Ｓ４ｃ，Ｓ４ｄと、歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄのそれぞれの出力信号Ｓ５ａ，Ｓ５ｂ，Ｓ５ｃ，Ｓ５ｄとの１２系統の出力信号を制御部８１に出力するように構成されている。
制御部８１は、上部のタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ及び下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄのセンサ量と、歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄの歪量と、スイッチノブ５２，５３の接触位置や操作方向等との組み合わせを対応付けた記憶部のテーブルを参照して、取得した情報に基づき操作スイッチ５１の操作状態を認識し、その操作状態を示す自動上昇を含む上昇駆動信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄや自動下降を含む下降駆動信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄを生成する。
自動上昇を含む上昇駆動信号Ｖ１ａ，Ｖ１ｂ，Ｖ１ｃ，Ｖ１ｄや自動下降を含む下降駆動信号Ｖ２ａ，Ｖ２ｂ，Ｖ２ｃ，Ｖ２ｄは、スイッチノブ５２，５３のそれぞれに対応するウインドウレギュレータ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ側に出力される。
（第２の実施形態の効果）
第２の実施形態におけるスイッチ装置５を採用することで、上記第１の実施形態と同様の効果が得られることに加えて、以下の効果が得られる。
上記第１の実施形態におけるスライドスイッチ７を用いることなく、上部のタッチセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄと、下部のタッチセンサ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄと、歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄとの機能により、車両前後一対の前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３のそれぞれに対応する窓ガラスの昇降動作を単独で制御することができる。この構成により、スイッチ装置５全体の小型化を更に向上させることが可能になる。
［第３の実施形態］
図１０及び１１Ａ－１１Ｃを参照すると、第３の実施形態に係るスイッチ装置５における操作スイッチ５１の構成の一例が模式的に示されている。
第３の実施形態では、スイッチノブ５２，５３の構成を除いて、他の構成は上記第２の実施形態と実質的に同様の構成を備えている。従って、上記第２の実施形態で用いた部材符号と同じ部材符号を用いることで、その部材に関する詳細な説明は省略する。
第３の実施形態において、上記各実施形態と異なるところは、操作スイッチ５１のスイッチノブ５２，５３のそれぞれに、タッチセンサを用いることなく歪センサだけを設けた点にある。
図１０及び１１Ａに示すように、前部スイッチノブ５２の先端側内部には、インサート成形により上部右側の歪センサ５９ａと上部左側の歪センサ５９ｃと下部右側の歪センサ５９ｅと下部左側の歪センサ５９ｇとが内蔵されている。一方の後部スイッチノブ５３の先端側内部には、インサート成形により上部右側の歪センサ５９ｂと上部左側の歪センサ５９ｄと下部右側の歪センサ５９ｆと下部左側の歪センサ５９ｈとが内蔵されている。
図１１Ｂに示すように、前部スイッチノブ５２の右側領域における押し下げ操作時には、上部右側の歪センサ５９ａが大きく湾曲変形する一方で、下部右側の歪センサ５９ｅの歪量が上部右側の歪センサ５９ａの歪量よりも小さくなる。
前部スイッチノブ５２の右側領域における引き上げ操作時には、図１１Ｃに示すように、下部右側の歪センサ５９ｅが大きく湾曲変形する一方で、上部右側の歪センサ５９ａの歪量が下部右側の歪センサ５９ｅの歪量よりも小さくなる。
前部スイッチノブ５２の左側領域における押し下げ操作時又は引き上げ操作時においても、上部左側の歪センサ５９ｃと下部左側の歪センサ５９ｇとの歪量の関係は、上部右側の歪センサ５９ａと下部右側の歪センサ５９ｅと同様である。
前部スイッチノブ５２の歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇは、手指Ｆにより前部スイッチノブ５２の押し下げ操作又は引き上げ操作を行った際に生ずる歪量を検出する。この歪量の信号は、制御部８１へ送られる。制御部８１は、歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇの歪量の差異に基づいて前部スイッチノブ５２の操作位置及び操作方向と、前部スイッチノブ５２の左右の操作位置に対応する窓ガラスの開閉方向等を算出する。
制御部８１の記憶部は、手指Ｆが前部スイッチノブ５２を操作する上部右側の操作位置及び操作方向、上部左側の操作位置及び操作方向、下部右側の操作位置及び操作方向、及び下部左側の操作位置及び操作方向と、４個の歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇの歪量の差異と、前部スイッチノブ５２の左右の操作位置に対応する窓ガラスの開閉方向等との組み合わせを対応付けた態様を判定するための各種の設定データを格納する。
従って、制御部８１は、記憶部のテーブルを参照して、４個の歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇの歪量の差異に基づいて前部スイッチノブ５２の左右の操作位置、前部スイッチノブ５２の操作方向、及び前部スイッチノブ５２の左右の操作位置と対応する窓ガラスの開閉方向等を判断することになる。制御部８１は、記憶部のテーブルから取得した情報に基づき操作スイッチ５１の操作状態を認識し、その操作状態を示すウインドウレギュレータ駆動信号を生成する。
後部スイッチノブ５３にあっても、上部右側の歪センサ５９ｂ、上部左側の歪センサ５９ｄ、下部右側の歪センサ５９ｆ、及び下部左側の歪センサ５９ｈからなる４個の歪センサの歪量の差異に基づいて、後部スイッチノブ５３の左右の操作位置、後部スイッチノブ５３の操作方向、及び後部スイッチノブ５３の左右の操作位置と対応する窓ガラスの開閉方向等を制御部８１により判断することができる。
（第３の実施形態の効果）
第３の実施形態におけるスイッチ装置５を採用することで、上記各実施形態と同様の効果が得られることに加えて、以下の効果が得られる。
タッチセンサを用いることなく、各歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅ，５９ｆ，５９ｇ，５９ｈの機能により、車両前後一対の前部スイッチノブ５２及び後部スイッチノブ５３のそれぞれに対応する窓ガラスの昇降動作を制御することができる。かかる構成により、操作スイッチ５１の簡素化を更に向上させることが可能になり、部品コストを低減させることができる。
［第４の実施形態］
図１２を参照すると、第４の実施形態に係るスイッチ装置５における操作スイッチ５１の構成の一例が模式的に示されている。
第４の実施形態では、各歪センサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｅ，５９ｆ，５９ｇ，５９ｈの構成を除いて、他の構成は上記第３の実施形態と実質的に同様の構成を備えている。従って、前部スイッチノブ５２の構成を中心に説明することで、その他の部材に関する詳細な説明は省略する。
上記第３の実施形態では、各歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇの曲がり形態によって与えられた歪量の差異に基づいて、スイッチノブ５２の操作位置、及び操作方向等を制御部８１により判断することから、各歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇが同一曲率の曲面で前部スイッチノブ５２に内蔵されることが好適である。
各歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇが異なる曲率の曲面でスイッチノブ５２に内蔵されている場合は、図１１Ｂに示すように、前部スイッチノブ５２の右側領域における押し下げ操作時には、必ずしも上部右側の歪センサ５９ａが大きく湾曲変形する一方で、下部右側の歪センサ５９ｅの歪量が上部右側の歪センサ５９ａの歪量よりも小さくなるとは限らない。
そこで、この歪量の正確を期すため、第４の実施形態にあっては、図１２に示すように、各歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇが平面板状に形成されており、歪センサ５９ａ及び歪センサ５９ｅと、歪センサ５９ｃ及び歪センサ５９ｇとのそれぞれが前部スイッチノブ５２の内部に略平行に対向して設けられている。
この構成により、歪センサ５９ａ及び歪センサ５９ｅや歪センサ５９ｃ及び歪センサ５９ｇは、手指Ｆにより前部スイッチノブ５２の押し下げ操作又は引き上げ操作を行った際に加わる力を正確に受け取って湾曲する。
（第４の実施形態の効果）
第４の実施形態におけるスイッチ装置５を採用することで、上記各実施形態と同様の効果が得られることに加えて、以下の効果が得られる。
平面板状に形成された歪センサ５９ａ，５９ｃ，５９ｅ，５９ｇを用いて、歪センサ５９ａ及び歪センサ５９ｅと、歪センサ５９ｃ及び歪センサ５９ｇとを前部スイッチノブ５２の内部に平行に設けたため、手指Ｆにより前部スイッチノブ５２の押し下げ操作又は引き上げ操作を行った際に生ずる湾曲度を精度よく検出することができるようになり、前部スイッチノブ５２に対応する窓ガラスの昇降動作を精度よく制御することができる。
［変形例］
本発明のスイッチ装置５を上記各実施形態、変形例、及び図示例に基づいて説明したが、本発明は上記各実施形態、変形例、及び図示例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。上記各実施形態にあっては、例えば次に示すような変形例も可能である。
操作スイッチ５１が取り付けられる取付対象としては、ドアアームレスト４の上面内部に装着されたスイッチケース６に限られるものではない。操作スイッチ５１の取付対象としては、例えばドアアームレスト４の内装トリム部品に形成された開口部やドアトリム等の他の内装トリム部品の開口部に直接取り付ける構成を採用することができる。
スイッチノブ５２，５３は、使用目的などに応じて配置個数、配置位置や配置形態などを適宜に選択することができる。上記各実施形態では、運転席用の４席分のスイッチを含むものとしたが、上記の構成は、１席用のスイッチにも適用可能なものである。
パワーウインドウ装置以外のスイッチ装置に効果的に用いることができることは勿論である。
スイッチ装置５の設置箇所を特に規定するものではなく、例えば運転席ドア１以外のインストルメントパネル、運転席と助手席の間のセンターコンソール、助手席ドア、後右席ドア、及び後左席ドアのそれぞれのドアアームレストなどの各種の内装品に装着することができる。
以上の説明からも明らかなように、上記各実施形態、変形例、及び図示例の中で説明した特徴の組合せの全てが本発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
１　運転席ドア
５，１００　スイッチ装置
５１　操作スイッチ
５２，５３，１０１，１０２　スイッチノブ
５４，５７ａ，１０４　凹部
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ　タッチセンサ
５９ａ，５９ｂ　歪センサ

Claims (9)

  1. 手指を差し入れる凹部に一体に形成されたスイッチノブを有する操作スイッチからなり、
    前記操作スイッチは、前記スイッチノブの操作による物理量の変化を検出する検出部を有してなるスイッチ装置。
  2. 前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサを有してなる、請求項１に記載のスイッチ装置。
  3. 前記検出部は、前記スイッチノブの引き上げ力及び押し下げ力による歪量を検出する歪センサを有してなる、請求項１に記載のスイッチ装置。
  4. 前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサと、前記スイッチノブの引き上げ力及び押し下げ力による歪量を検出する歪センサとを有してなる、請求項１に記載のスイッチ装置。
  5. 前記操作スイッチは、前記操作スイッチを取り付ける取付対象に対して前記スイッチノブを引き上げる方向及び押し下げる方向に移動自在に構成され、
    前記検出部は、前記スイッチノブに対する手指の接触を検出するタッチセンサと、前記取付対象に対する移動方向を検出する移動方向検出センサとを有してなる、請求項１に記載のスイッチ装置。
  6. 前記操作スイッチは、複数のスイッチノブからなり、
    前記複数のスイッチノブが所要の間隔をもって一体に形成される、請求項１～５のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  7. 前記操作スイッチは、車両の車室内に取り付けられる操作スイッチを含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  8. 前記操作スイッチは、車両のドアの車室側に取り付けられる操作スイッチを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  9. 前記スイッチノブは、前記操作スイッチの本体と一体化され可動部を有しない、請求項１～８のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
     
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