WO2021166386A1 - 車両用人感スイッチ - Google Patents

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WO2021166386A1
WO2021166386A1 PCT/JP2020/045607 JP2020045607W WO2021166386A1 WO 2021166386 A1 WO2021166386 A1 WO 2021166386A1 JP 2020045607 W JP2020045607 W JP 2020045607W WO 2021166386 A1 WO2021166386 A1 WO 2021166386A1
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switch
electrode
vehicle
display
touch panel
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美徳 政次
康司 日比野
峰雄 福井
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豊田合成株式会社
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    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches

Definitions

  • the present invention relates to a human sensor for a vehicle.
  • vehicle-mounted products are installed in the vehicle.
  • the vehicle-mounted products include various vehicle-mounted electronic devices such as air conditioners, car navigation systems, and car audios. Switches that operate these vehicle-mounted electronic devices are generally integrated with other vehicle-mounted products. Examples of the other vehicle-mounted products include various interior / exterior panels represented by instrument panels, console boxes, steering wheels, and the like.
  • touch panel type information terminals represented by smartphones have become widespread, and touch panel type switches have also become widespread.
  • the touch panel type switch an image for operating the vehicle-mounted electronic device, that is, a switch image is displayed on the display, and when the user performs a predetermined operation on the switch image, the operation is detected and the operation is performed. Based on this, it is possible to control the operation of the vehicle-mounted electronic device (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, the switch image in the hidden state can be displayed at the time of use, and the appearance of the switch and the vehicle-mounted product adjacent to the switch can be made common.
  • An object of the present invention is to provide a new touch panel type switch.
  • the vehicle human sensor of the present invention that solves the above problems is A display having a display area for displaying a switch image of a vehicle-mounted electronic device by light emission, a light-transmitting touch panel substrate body arranged on the upper layer of the display, and light arranged on the upper layer of the touch panel substrate body.
  • the touch panel substrate has a capacitance type sensor electrode for detecting the approach of a detection target and a capacitance type sensor electrode arranged at a position facing the display area to detect the operation of the detection target.
  • the switch electrode and the switch electrode are on the same substrate. It is a vehicle human sensor that displays the switch image on the display when the approach of the detection target is detected by the sensor electrode.
  • the vehicle human sensor of the present invention is a novel touch panel type switch that can display a switch image that has been hidden during use and can share the appearance of the switch and the vehicle-mounted product adjacent to the switch. It is a switch.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the center console box and the human feeling switch for a vehicle of Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the state that the vehicle human feeling switch of Example 1 was cut at the position AA in FIG.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the touch panel substrate body in the human feeling switch for a vehicle of Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the switch image displayed on the display in the vehicle human feeling switch of Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the switch image displayed on the display in the vehicle human feeling switch of Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows typically the center console box and the human feeling switch for a vehicle of Example 2.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention will be specifically described.
  • the numerical range "x to y" described in the present specification includes the lower limit x and the upper limit y. Then, a numerical range can be constructed by arbitrarily combining these upper and lower limit values and the numerical values listed in the embodiment. Furthermore, numerical values arbitrarily selected from the numerical range can be set as upper and lower limit numerical values.
  • the vehicle human sensor of the present invention is A display having a display area for displaying a switch image of a vehicle-mounted electronic device by light emission, a light-transmitting touch panel substrate body arranged on the upper layer of the display, and light arranged on the upper layer of the touch panel substrate body.
  • the touch panel substrate has a capacitance type sensor electrode for detecting the approach of a detection target and a capacitance type sensor electrode arranged at a position facing the display area to detect the operation of the detection target.
  • the switch electrode and the switch electrode are on the same substrate. It is a vehicle human sensor that displays the switch image on the display when the approach of the detection target is detected by the sensor electrode.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention includes a display, a touch panel substrate arranged on the upper layer of the display, and a decorative body arranged on the upper layer of the touch panel substrate.
  • the display emits a switch image
  • the touch panel substrate and the decorative body are light transmissive. Therefore, the switch image that the display emits and displays is visually recognized by the user through the touch panel substrate and the decorative body.
  • the change in capacitance based on the operation is detected by the capacitance type switch electrode.
  • the vehicle-mounted electronic device can be operated as intended by the user.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention functions as the touch panel type switch described above.
  • the human sensory switch for a vehicle of the present invention has a sensor electrode in addition to the switch electrode and the display.
  • the sensor electrode is of the capacitance type like the switch electrode, and detects that the detection target, that is, the user approaches the sensor electrode by the change of capacitance.
  • the vehicle human sensor of the present invention receives the detection result of the sensor electrode and displays the switch image on the display.
  • the switch image can be prevented from being displayed on the display when the approach of the detection target is not detected by the sensor electrodes.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention it is possible to display the switch image on the display only when it is used and avoid unnecessary power consumption.
  • the display When the switch image is not displayed, the display may be put to sleep or the power of the display may be turned off. If necessary, an image other than the switch image may be displayed on the display.
  • the human sensory switch for a vehicle of the present invention has a light-transmitting touch panel substrate body in which a switch electrode and a sensor electrode are formed on the same substrate.
  • a switch electrode and a sensor electrode are formed on the same substrate.
  • the switch lead portion extending from the switch electrode and the sensor lead portion extending from the sensor electrode can be provided on the same terminal portion. It is also possible to keep the lengths of the lead part for the switch and the lead part for the sensor to the minimum necessary. This is advantageous in further reducing the size of the touch panel substrate and shortening the response time by the switch electrodes and the sensor electrodes.
  • a light transmitting type decorative body is further arranged on the upper layer of the display and the touch panel substrate body. Therefore, in the vehicle human sensory switch of the present invention, when the light emission display of the display is stopped by turning off the power of the display or sleeping, when the light transmission from the lower layer side is eliminated or reduced, the surface, that is, the uppermost layer On the side, the design derived from the decorative body becomes clear.
  • the design derived from the above-mentioned decorative body is shared with the design of the vehicle-mounted product related to the vehicle human feeling switch of the present invention, the appearance of the vehicle human feeling switch of the present invention and the design thereof when the switch is not used can be obtained. It is possible to make the appearance of adjacent vehicle-mounted products common.
  • the display in the vehicle human sensor of the present invention emits and displays a switch image.
  • the display element of such a display known elements such as a liquid crystal element, an organic EL element, an LED element, and a micro LED element may be appropriately selected and used.
  • the display emits and displays a switch image, a liquid crystal element or the like that does not emit light may be selected as the display element. In this case, if a light emitting element such as a backlight is further provided in the lower layer thereof, the switch image can be lightly displayed.
  • the "switch image” will be explained in detail later.
  • the switch electrode is a capacitance type electrode for operating vehicle-mounted electronic devices.
  • Vehicle-mounted electronic devices to be operated using switch electrodes are electronic devices and mounted on vehicles, and in addition to the above-mentioned air conditioners, car navigation systems, and car audios, seat heaters and seats Examples include various devices such as a seat drive device for adjusting the height and angle, an image reproduction device for reproducing various images and moving images, a lighting device, and a communication device.
  • the switch electrode can be used only for operating a kind of vehicle-mounted electronic device, it is preferable that a plurality of vehicle-mounted electronic devices can be operated in consideration of user convenience.
  • a plurality of switch images are displayed stepwise and / or hierarchically, it is possible to operate a plurality of vehicle-mounted electronic devices by one switch electrode. Alternatively, these plurality of switch images may be displayed at the same time.
  • the switch electrode detects the change in capacitance caused by the user's movement with respect to the switch image displayed on the display, and has a function as a sensor for detecting the user's movement. Is.
  • the switch electrode is preferably provided over the entire user's operating range with a size corresponding to the entire user's operating range.
  • the user's operating range referred to here means a range in which the user performs a predetermined operation on the switch image on the upper side of the touch panel substrate body.
  • the switch electrodes are preferably provided so as to cover the entire display area, that is, the area for displaying the switch image on the display.
  • the "switch image” as used in the present invention means an image for operating a vehicle-mounted electronic device, for example, turning on / off the vehicle-mounted electronic device, changing the operating state of the vehicle-mounted electronic device, and the like.
  • the switch image is for switching the air conditioner on / off, switching the operation of heating, cooling, blowing, etc., and switching the air volume and temperature settings.
  • the image should be an image that encourages the user to perform a predetermined action.
  • the switch image may consist of only characters, only figures that allow the user to understand the meaning, or both may be written together.
  • the switch image is not limited to a still image and may be a moving image such as an animation.
  • the range to be detected by the switch electrodes and the timing thereof change according to the corresponding switch images.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention may have an electronic device control element for driving and controlling the vehicle-mounted electronic device based on the detection result of the switch electrode described above.
  • the electronic device control element for example, transmits the detection result of the switch electrode to the vehicle-mounted electronic device, transmits a control signal according to the detection result to the vehicle-mounted electronic device, and further, the switch electrode detects. It suffices to have a function of appropriately correcting the amount of change in the capacitance.
  • the electronic device control element may be connected to the switch electrode and the vehicle-mounted electronic device by wire or wirelessly and directly or indirectly.
  • the touch panel substrate on which both the switch electrode and the sensor electrode are formed is a light transmissive type
  • the electronic device control element is formed on a substrate different from the switch electrode and the sensor electrode. That is, since the electronic device control element does not need to be arranged on the upper layer side of the display, the substrate body and various elements forming the electronic device control element do not need to be of the light transmission type. Therefore, it is preferable to arrange the electronic device control element at a position other than the upper layer side of the display, such as the lower layer side or the side of the display.
  • the "light-transmitting type" referred to in the present specification is a concept that includes not only completely transparent ones but also translucent ones. Specifically, in the present specification, if visible light of 380 to 780 nm is transmitted by 5% or more, the member can be regarded as a light transmitting type.
  • the sensor electrode detects the approach of the detection target, that is, the user by the change of the capacitance. Further, as described above, the sensor electrode is formed on the same substrate as the switch electrode.
  • the sensor electrode does not need to be placed at a position facing the display area of the display. Therefore, the sensor electrode can be formed on the same substrate as the switch electrode without invading the arrangement region of the switch electrode.
  • the vehicle human sensory switch of the present invention may have a display control element for displaying a switch image on the display based on the detection result of the sensor electrode.
  • the display control element may, for example, transmit a control signal according to the detection result of the sensor electrode to the display.
  • the display control element and the electronic device control element described above may be provided separately or integrally. Since the display control element does not need to be arranged on the upper layer side of the display, it can be suitably arranged on the lower layer side or the side of the display in the same manner as the electronic device control element.
  • the substrate on which the switch electrode and the sensor electrode are formed may be a light-transmitting substrate, and the material thereof is not particularly limited, but a plastic film such as polyimide is preferably used.
  • the sensor electrode detects the user's approach to the vehicle sensation switch of the present invention
  • the sensor electrode detects a change in capacitance
  • the user is the vehicle servant of the present invention. It is thought that he wants to operate the sensory switch. More specifically, at this time, the user is considered to be close to the switch image displayed on the display and the switch electrodes arranged on the upper layer of the switch image. Therefore, in order for the sensor electrode to accurately detect that the detection target, that is, the user has approached the switch electrode, it is considered that the sensor electrode should be arranged in the vicinity of the switch electrode.
  • neighbor here means that the distance between the sensor electrode and the switch electrode is 20 mm or less.
  • the distance between the sensor electrode and the switch electrode is 20 mm or less.
  • each range of 15 mm or less, 10 mm or less, 8 mm or less, and 5 mm or less can be exemplified.
  • the sensor electrode in order for the sensor electrode to accurately detect that the user has approached the switch electrode, it is preferable to arrange the sensor electrode so as to surround the switch electrode. By doing so, it is possible to detect the user's approach to the switch electrode from multiple directions.
  • the switch electrode When the sensor electrode surrounds the switch electrode, a plurality of sensor electrodes may be used, but it is preferable that the switch electrode is continuously surrounded by one sensor electrode. By doing so, there is an advantage that the lead wire required for the sensor electrode can be minimized, the touch panel substrate body can be made compact, and the response time by the sensor electrode can be shortened.
  • Lead wires are connected to the switch electrodes and the sensor electrodes, respectively.
  • the lead wire extending from the switch electrode is referred to as a switch lead portion
  • the lead wire extending from the sensor electrode is referred to as a sensor lead portion.
  • the positions of the switch lead portion and the sensor lead portion with respect to the switch electrode and the sensor electrode may be any position, but the compactness of the vehicle human sensor of the present invention and the response of the switch electrode and the sensor electrode Considering the properties and the like, there are also suitable positions for the positions of the switch lead portion and the sensor lead portion.
  • the switch lead portion and the sensor lead portion may be separately connected to a display, a vehicle-mounted electronic device, an electronic device control element, or the like, but the vehicle human sensor of the present invention is made compact. Considering this, it is preferable to configure the same terminal portion. In this case, it is preferable that the terminal portion is arranged on the opposite side of the sensor electrode with the switch electrode interposed therebetween. By doing so, it is possible to reduce the adverse effect on the sensor electrode due to the noise generated from the terminal portion.
  • the position where the vehicle human sensor of the present invention is arranged is far from the user's seat or very close to the user's seat. There may be cases. In such a case, even if the switch image displayed on the display and the switch electrode arranged on the upper layer of the switch image can be arranged at a position easily accessible to the user, the sensor electrode is used. It is assumed that it is difficult to place it in a position that is easily accessible to the user. Since the sensor electrode detects the approach of the user by the change of capacitance, the user approaches when the exposed part of the user's body, for example, the user's hand is far away. Becomes difficult to detect.
  • the switch electrode is placed in a position that is easily accessible to the user, and the position is close to the user's hand so that it can be sensed. It is possible to arrange the electrodes for the sensor in.
  • the upper surface of the switch electrode is directed to the user's palm or the ventral side of the finger.
  • the sensor electrode does not need to detect the above-mentioned predetermined movement of the user, and only the approach of the user needs to be detected. Therefore, the upper surface thereof is the palm of the user or the ventral side of the finger. There is no need to turn it toward, and there is a high degree of freedom in placement.
  • the touch panel substrate is divided into a main region and a sub region, the upper surface of the main region and the upper surface of the sub region are oriented so as to intersect each other, a switch electrode is provided in the main region, and a sensor electrode is provided. Is preferably provided in the sub-region.
  • the entire sensor electrode may be provided in the sub region, or only a part of the sensor electrode may be provided.
  • the other part of the sensor electrode is provided in the main region. In this case, the approach of the user can be detected by the sensor electrode at various positions and directions, and the detection accuracy by the sensor electrode can be further improved.
  • the intersection angle between the main region and the sub region may be appropriately set depending on the position and size of the vehicle human sensor switch of the present invention, etc., but in order to further enhance the effect of improving the detection accuracy by the sensor electrodes.
  • the inferior angle is 20 ° or more and 175 ° or less, 20 ° or more and 165 ° or less, 20 ° or more and 160 ° or less. Examples include a range of 90 ° or more and 160 ° or less, and a range of 120 ° or more and 160 ° or less.
  • the vehicle human sensor of the first embodiment is integrally provided in a center console box, which is a kind of vehicle-mounted product.
  • An explanatory diagram schematically showing the center console box and the vehicle human sensor of the first embodiment is shown in FIG.
  • FIG. 2 shows an explanatory diagram schematically showing a state in which the vehicle human sensory switch of the first embodiment is cut at the AA position in FIG.
  • FIG. 3 shows an explanatory diagram schematically showing a touch panel substrate body in the vehicle human sensor of the first embodiment.
  • An explanatory diagram schematically showing a switch image displayed on the display of the vehicle human sensor of the first embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.
  • the terms "upper, lower, left, right, front, and rear” mean the upper, lower, left, right, front, and rear in FIG.
  • the vertical direction coincides with the vertical direction
  • the front-rear direction coincides with the vehicle traveling direction
  • the left-right direction coincides with the vehicle width direction.
  • the vehicle human sensor switch 1 of the first embodiment is integrated on the upper surface of the center console box 90, which is a vehicle-mounted product.
  • the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment has a display 2, a touch panel substrate 3 arranged on the upper layer of the display 2, and a decorative body 4 arranged on the upper layer of the touch panel substrate 3. , And a main substrate 5 arranged under the display 2.
  • the decorative body 4 has a decorative layer 40 which is located at the uppermost layer in the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment and is exposed on the upper surface of the center console box 90, and a reinforcing layer 41 arranged under the decorative layer 40. And have.
  • the decorative layer 40 has the same wood grain pattern as the upper surface of the center console box 90. Therefore, the decorative layer 40 and the upper surface of the center console box 90 have a common appearance, whereby the center console box 90 and the vehicle human sensory switch 1 of the present invention have a visual sense of unity.
  • the decorative layer 40 is a film made of an acrylic resin, which is a kind of light-transmitting resin, on which a pattern made of a light-transmitting paint is printed and formed.
  • the reinforcing layer 41 is also a film made of acrylic resin, but the thickness of the reinforcing layer 41 is about 0.2 mm, which is much thicker than that of the decorative layer 40 having a thickness of about 0.01 mm. Therefore, the reinforcing layer 41 contributes to ensuring the strength of the decorative body 4. Since the decorative layer 40 and the reinforcing layer 41 are made of a light-transmitting material, the decorative body 4 in the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment is a light-transmitting type.
  • the touch panel substrate body 3 shown in FIG. 3 is arranged in the lower layer of the decorative body 4.
  • the touch panel substrate body 3 is adhered to the decorative body 4 via a light-transmitting adhesive layer 60.
  • the touch panel substrate 3 has a metal conductive pattern 30 formed on a plastic film film substrate 31, and as shown in FIGS. 2 and 3, the switch electrode 70 is formed by the conductive pattern 30. A sensor electrode 71, a switch lead portion 72, and a sensor lead portion 73 are formed. As shown in FIG. 2, the gap of the conductive pattern 30 is filled with the insulating portion 32 made of polyethylene.
  • the touch panel substrate 3 is also a light transmissive type.
  • the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment has a plurality of switch electrodes 70.
  • the display 2 is provided with a display area 21 for displaying each of the plurality of switch images 20.
  • Each of the switch electrodes 70 shown in FIG. 3 is arranged at a position facing each of the display regions 21 shown in FIGS. 4 and 5.
  • each switch electrode 70 is grouped in a central and rear portion of the touch panel substrate 3.
  • the sensor electrode 71 has an inverted substantially U-shape, and continuously surrounds the switch electrode 70 from three sides, the front side and the left and right sides.
  • Both the switch electrode 70 and the sensor electrode 71 are of a capacitance type called a projection type or a transmission type, are formed in multiple layers on the film substrate 31, and are spaced apart from the upper surface of the film substrate 31 at predetermined intervals. It has a plurality of sensor wirings (not shown) arranged in a matrix. According to the sensor wiring shown in the figure, the switch electrode 70 and the sensor electrode 71 have the coordinates where the change in capacitance on the touch panel substrate 3 and the change in capacitance occur on the touch panel substrate 3. Can be detected.
  • the switch lead portion 72 extends from each switch electrode 70, and the sensor lead portion 73 extends from the sensor electrode 71.
  • the tip of the switch lead portion 72 and the tip of the sensor lead portion 73 are put together to form a terminal portion 35.
  • the display 2 in the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment is a liquid crystal display, and has a liquid crystal panel (not shown) and a backlight (not shown), of which the liquid crystal panel is arranged on the upper side and the backlight is arranged on the lower side. ing.
  • the main substrate body 5 is arranged in the lower layer of the display 2.
  • the main substrate 5 functions as a display control element 50 for controlling the operation of the display 2 and as an electronic device control element 51 for controlling the operation of the vehicle-mounted electronic device 91.
  • the terminal of the display 2 and the terminal portion 35 of the touch panel substrate 3 are connected to the main substrate 5.
  • the vehicle human sensor switch 1 of the first embodiment operates as follows.
  • the display 2 is in the sleep state.
  • the touch panel substrate 3 and the decorative body 4 do not transmit light from the lower layer side. Therefore, at this time, the design derived from the pattern of the decorative body 4 is clearly displayed on the surface of the vehicle human sensory switch 1 of the first embodiment. Therefore, at this time, the appearance of the vehicle human sensation switch 1 of the first embodiment and the center console box 90 adjacent to the vehicle human sensation switch 1 are standardized, and these display a seamless appearance.
  • the sensor electrode 71 detects the approach of the user. Specifically, when the user's finger extended toward the vehicle human sensory switch 1 is sufficiently close to the sensor electrode 71, the sensor electrode 71 detects a change in capacitance, and the main substrate body 5 The detection signal is transmitted to the display control element 50.
  • the display control element 50 transmits a control signal based on the detection signal of the sensor electrode 71 to the display 2 to display a switch image 20 for operating the vehicle-mounted electronic device 91 in the display area 21 of the display 2.
  • the switch electrode 70 on the upper layer of the switch image 20 detects a change in capacitance. Then, the switch electrode 70 transmits a detection signal according to the user's operating position, direction, etc. to the electronic device control element 51 and the display control element 50 of the main board body 5.
  • the electronic device control element 51 transmits a control signal based on the detection signal of the switch electrode 70 to the corresponding vehicle-mounted electronic device 91 in response to the detection signal.
  • the vehicle-mounted electronic device 91 is operated, and for example, on / off control of the seat heater, change of temperature, on / off control of car audio, change of volume, and the like are performed.
  • the display control element 50 may display a new image corresponding to the above operation on the display 2.
  • the display control element 50 of the main substrate 5 transmits the control signal to the display 2, and a new switch image 20 different from the one initially displayed is displayed on the display 2. It may be displayed in the display area 21. This is the case, for example, when the switch image 20 is displayed hierarchically or stepwise. This control may be repeated multiple times as needed.
  • a new detection signal is transmitted to the electronic device control element 51 and the display control element 50 by the switch electrode 70 that detects the change in capacitance. .. Then, if necessary, the electronic device control element 51 transmits the control signal corresponding to the detection signal to the corresponding vehicle-mounted electronic device 91. As a result, the vehicle-mounted electronic device 91 is operated.
  • the sensor electrode 71 has a capacitance. Does not detect changes in.
  • the display control element 50 of the main board 5 transmits a control signal to the display 2 to put the display 2 back to the sleep state again.
  • the switch image 20 can be displayed on the display 2 when the detection target, that is, the approach of the user is detected by the sensor electrode 71, and the detection is detected by the sensor electrode 71.
  • the switch image 20 can be prevented from being displayed on the display 2.
  • the vehicle human sensation switch 1 of the first embodiment it is possible to seamlessly show the appearance of the vehicle human sensation switch 1 and the appearance of the center console box 90 while avoiding unnecessary power consumption when not in use. ..
  • the same capacitance type is used as the switch electrode 70 and the sensor electrode 71, and the switch electrode 70 and the sensor electrode 71 are placed on the same film substrate 31. It is arranged as a touch panel substrate body 3. As a result, the touch panel substrate body 3 can be made compact. Further, by providing the switch lead portion 72 extending from the switch electrode 70 and the sensor lead portion 73 extending from the sensor electrode 71 in the same terminal portion 35, the touch panel substrate 3 can be further made more compact. It is possible, and further, it is possible to shorten the response time of the switch electrode 70 and the sensor electrode 71.
  • the terminal portion 35 of the touch panel substrate 3 on the opposite side of the sensor electrode 71 with the switch electrode 70 interposed therebetween, it is possible to reduce the adverse effect on the sensor electrode 71 due to the noise generated from the terminal portion 35. As a result, the detection sensitivity of the sensor electrode 71 can be increased.
  • the sensor electrode 71 continuously surrounds the switch electrode 70. Therefore, it is possible to accurately detect the user's approach to the switch image 20 and the switch electrode 70 on the upper layer of the switch image 20 from multiple directions.
  • the vehicle human sensation switch of the second embodiment is substantially the same as the vehicle human sensation switch of the first embodiment except for the touch panel substrate.
  • FIG. 6 shows an explanatory diagram schematically showing the center console box and the vehicle human sensory switch 1 of the second embodiment.
  • FIG. 7 shows an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the touch panel substrate body and the user's hand in the vehicle human sensory switch of the reference example, and the touch panel substrate body and the user's hand in the vehicle human sensory switch of the second embodiment are shown in FIG.
  • An explanatory diagram schematically showing the positional relationship is shown in FIG.
  • the vehicle human sensation switch of the second embodiment will be described with a focus on the differences from the vehicle human sensation switch of the first embodiment.
  • the appearance of the vehicle human sensory switch 1 of the second embodiment has a substantially L-shape in which the front side portion is bent with respect to the rear side portion and stands up.
  • the touch panel substrate body 3 has a substantially L-shape
  • the decorative body 4 also has a substantially L-shape along the shape of the touch panel substrate body 3.
  • the switch electrode 70 is arranged on the rear side of the touch panel substrate 3.
  • the sensor electrode 71 is arranged on the front side of the touch panel substrate 3.
  • the touch panel substrate 3 has a main region 37 which is a rear portion and is provided with a switch electrode 70, and a sub region 38 which is a front portion and is provided with a sensor electrode 71.
  • the user's finger 95 is difficult to reach the sub area 38 and the sensor electrode 71 arranged in the sub area 38 is far from the user's finger 95, the user's finger 95 is arranged in the sub area 38. It is difficult to accurately detect the approach of the user's finger 95 by the sensor electrode 71.
  • the sub-region 38 and the main region 37 are arranged so that the upper surface of the sub-region 38 intersects the upper surface of the main region 37, as in the vehicle human sensor switch 1 of the second embodiment shown in FIG. Therefore, the sensor electrode 71 arranged in the sub area 38 can be arranged near the user's finger 95, and the sensor electrode 71 arranged in the sub area 38 can detect the approach of the user's finger 95 with higher accuracy. Becomes possible.
  • the sensor electrode 71 may be arranged in both the sub region 38 and the main region 37. In this case, the probability that the sensor electrode 71 can detect the approach of the user's finger 95 is further increased, and the detection accuracy by the sensor electrode 71 can be further improved.
  • Vehicle human sensory switch 2 Display 20: Switch image 21: Display area 3: Touch panel substrate 31: Film substrate (board) 35: Terminal part 37: Switch area 38: Sensor area 4: Decorative body 70: Switch electrode 71: Sensor electrode 72: Switch lead part 73: Sensor lead part 91: Vehicle-mounted electronic device 95: User's finger (Detection target)

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Abstract

非表示状態にあった車両搭載電子機器用のスイッチ画像を使用時に表示することができ、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチを提供すること。　車両搭載電子機器９１のスイッチ画像２０を発光表示するための表示領域２１を有するディスプレイ２と、前記ディスプレイ２の上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体３と、前記タッチパネル基板体３の上層に配置されている光透過型の加飾体４と、を有し、　前記タッチパネル基板体３は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極７１と、前記表示領域２１に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極７０と、を同一基板３１上に有し、　前記センサ用電極７１により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイ２に前記スイッチ画像２０を表示する、車両用人感スイッチ１。

Description

車両用人感スイッチ
　本発明は、車両用の人感スイッチに関する。
　車両には様々な車両搭載品が搭載される。当該車両搭載品のなかには、エアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム、カーオーディオをはじめとする各種の車両搭載電子機器も含まれる。これらの車両搭載電子機器を操作するスイッチは、一般にはその他の車両搭載品に一体化される。当該その他の車両搭載品としては、インストルメントパネルに代表される各種の内外装パネル、コンソールボックス、ステアリングホイール等が例示される。
　近年では、隣り合っていたり機能的に関連したりする一連の車両搭載品同士の外観を共通化して、これらが連続しているかの如くユーザーに認識させることが提案されている。
　上記の一連の車両搭載品の外観を共通化してこれらをシームレスにすることで、当該一連の車両搭載品の視覚的な一体感を高めて、当該一連の車両搭載品の外観の美しさを向上させ得る。また、シームレスな一連の車両搭載品を搭載することで、車両の外観の美しさや居住性を向上させることも可能である。
　最近ではスマートフォンに代表されるタッチパネル型の情報端末が普及しており、タッチパネル型のスイッチもまた普及している。タッチパネル型のスイッチによると、車両搭載電子機器を操作するための画像すなわちスイッチ画像をディスプレイに表示するとともに、ユーザーが当該スイッチ画像に対して所定の動作を行うと当該動作を検知し、当該動作に基づいて車両搭載電子機器を運転制御することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－９２４９７号公報
　ところで、上記したタッチパネル型のスイッチにおいては、ディスプレイによってスイッチ画像を表示する際に電力を消費するため、当該スイッチ画像を常時表示することは不経済である。特に、タッチパネル型のスイッチを車両に搭載する場合には、不要な電力の消費は避けるべきである。本発明の発明者は、タッチパネル型のスイッチをユーザーが操作する使用時にのみ、スイッチ画像を表示することを志向した。また、タッチパネル型のスイッチをこれに関連する車両搭載品とシームレス化することを志向した。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、非表示状態にあったスイッチ画像を使用時に表示することができ、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチを提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の車両用人感スイッチは、
　車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
　前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
　前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチである。
　本発明の車両用人感スイッチは、非表示状態にあったスイッチ画像を使用時に表示することができ、かつ、スイッチと当該スイッチに隣接する車両搭載品との外観を共通化し得る新規なタッチパネル型のスイッチである。
センターコンソールボックスおよび実施例１の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチを図１中のＡ－Ａ位置で切断した様子を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図である。 センターコンソールボックスおよび実施例２の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図である。 参考例の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図である。 実施例２の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図である。
　以下、本発明の車両用人感スイッチを具体的に説明する。
　なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「ｘ～ｙ」は、下限ｘおよび上限ｙをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施形態中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。
　本発明の車両用人感スイッチは、
　車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
　前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
　前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチである。
　本発明の車両用人感スイッチは、ディスプレイと当該ディスプレイの上層に配置されているタッチパネル基板体と当該タッチパネル基板体の上層に配置されている加飾体とを具備する。このうちディスプレイはスイッチ画像を発光表示し、タッチパネル基板体および加飾体は光透過型である。このためディスプレイが発光表示するスイッチ画像は、タッチパネル基板体および加飾体を透過してユーザーに視認される。
　ユーザーがスイッチ画像に対して所定の動作を行うと、静電容量方式のスイッチ用電極により、当該動作に基づく静電容量の変化が検知される。このスイッチ用電極の検知結果を直接的または間接的に車両搭載電子機器に伝送することで、車両搭載電子機器の操作をユーザーの意図したとおりに行うことができる。
　このように、本発明の車両用人感スイッチは、既述したタッチパネル型のスイッチとして機能する。
　また、本発明の車両用人感スイッチは、スイッチ用電極およびディスプレイ以外にも、センサ用電極を有する。センサ用電極はスイッチ用電極と同様に静電容量方式であり、検知対象すなわちユーザーが当該センサ用電極に接近したことを静電容量の変化により検知する。本発明の車両用人感スイッチは、当該センサ用電極の検知結果を受けて、ディスプレイのスイッチ画像を表示する。
　このため、本発明の車両用人感スイッチによると、センサ用電極により検知対象の接近が検知されていない時には、ディスプレイにスイッチ画像を表示しないようにできる。
　このように、本発明の車両用人感スイッチによると、使用時にのみディスプレイにスイッチ画像を表示して、不要な電力の消費を避けることが可能である。
　なお、上記したスイッチ画像の非表示時においては、ディスプレイをスリープ状態にしても良いし、ディスプレイの電源をオフしても良い。必要に応じて、ディスプレイにスイッチ画像以外の画像を表示しても良い。
　本発明の車両用人感スイッチは、スイッチ用電極およびセンサ用電極が同一基板上に形成された光透過型のタッチパネル基板体を有する。
　スイッチ用電極およびセンサ用電極として同じ静電容量方式のものを用いることで、これらを同一の基板上に好適に配置でき、タッチパネル基板体をコンパクトにでき、ひいては本発明の車両用人感スイッチをコンパクトにできる利点がある。
　また、スイッチ用電極およびセンサ用電極を同一の基板上に配置することで、スイッチ用電極から延びるスイッチ用リード部と、センサ用電極から延びるセンサ用リード部とを同一の端子部に設けることや、スイッチ用リード部およびセンサ用リード部の長さを必要最小限に留めることも可能である。このことは、タッチパネル基板体の更なるコンパクト化や、スイッチ用電極やセンサ用電極による応答時間の短縮に有利である。
　また、本発明の車両用人感スイッチにおいては、ディスプレイおよびタッチパネル基板体の上層にさらに光透過型の加飾体を配置した。このため、本発明の車両用人感スイッチにおいては、ディスプレイを電源オフやスリープ状態にしてディスプレイの発光表示を停止したときに、下層側からの光の透過がなくなりまたは低減すると、その表面すなわち最上層側において加飾体に由来する意匠が鮮明になる。
　上記の加飾体に由来する意匠を、本発明の車両用人感スイッチに関連する車両搭載品の意匠と共通化すれば、スイッチの非使用時には、本発明の車両用人感スイッチの外観とこれに隣接する車両搭載品の外観とを共通化することが可能である。
　以下、本発明の車両用人感スイッチを構成要素毎に説明する。
　本発明の車両用人感スイッチにおけるディスプレイは、スイッチ画像を発光表示する。
　このようなディスプレイの表示素子としては、液晶素子、有機ＥＬ素子、ＬＥＤ素子、マイクロＬＥＤ素子等の既知のものを適宜適切に選択して使用すれば良い。なお、ディスプレイはスイッチ画像を発光表示するものであるが、表示素子としては液晶素子等の自らが発光しないものを選択しても良い。この場合には、その下層に更にバックライト等の発光要素を設ければ、スイッチ画像を発光表示することが可能である。「スイッチ画像」については追って詳説する。
　スイッチ用電極は、静電容量方式の電極であり、車両搭載電子機器を操作するためのものである。スイッチ用電極を用いた操作の対象となる車両搭載電子機器は、電子機器かつ車両に搭載されるものであり、既述したエアーコンディショナー、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ以外にも、シートヒータ、シートの高さや角度を調整するためのシート駆動装置、各種の画像や動画を再生する画像再生機器、照明機器および通信機器をはじめとする各種の機器を挙げることができる。なお、スイッチ用電極は一種の車両搭載電子機器の操作のみに用いることもできるが、ユーザーの利便性を考慮すると、複数の車両搭載電子機器を操作可能であるのが好ましい。後述するように、複数のスイッチ画像を段階的および／または階層的に表示すれば、一つのスイッチ用電極によって複数の車両搭載電子機器を操作することが可能である。または、これらの複数のスイッチ画像を同時に表示しても良い。
　既述したように、スイッチ用電極は、ディスプレイに表示されたスイッチ画像に対するユーザーの動作に起因する静電容量の変化を検知するものであり、ユーザーの動作を検知するセンサとしての機能を有する部分である。
　ユーザーの動作を検知する都合上、スイッチ用電極は、ユーザーの動作範囲全体に対応する大きさで、ユーザーの動作範囲全体にわたって設けられるのが好ましい。
　ここでいうユーザーの動作範囲は、タッチパネル基板体の上側において、ユーザーがスイッチ画像に対して所定の動作を行う範囲を意味する。具体的には、スイッチ用電極は、ディスプレイにおいてスイッチ画像を表示する領域、すなわち、表示領域の全体を覆うように設けられるのが好ましい。
　なお、本発明でいう「スイッチ画像」とは、車両搭載電子機器の操作、例えば、車両搭載電子機器のオン／オフや車両搭載電子機器の運転状態の変更等を行うための画像を意味する。具体的には、例えば車両搭載電子機器がエアーコンディショナーであれば、スイッチ画像はエアーコンディショナーのオン／オフ切り替えや、暖房、冷房、送風等の運転切り替え、風量や温度の設定切り替え等を行うためのユーザーの所定の動作を促す画像であるのが良い。これらの各種のスイッチ画像は、同時に表示されても良いし、段階的または階層的に表示されても良い。
　スイッチ画像は、文字のみからなっても良いし、ユーザーがその意味するところを把握できるような図形のみからなって良いし、両者を併記したものであっても良い。スイッチ画像は静止画に限定されずアニメーション等の動画であっても良い。
　なお、各種のスイッチ画像を段階的または階層的に表示する場合、スイッチ用電極が検知すべき範囲やそのタイミングは、対応するスイッチ画像に応じて変化する。このような場合、スイッチ用電極が検知した静電容量の変化量には、ディスプレイに表示されるスイッチ画像の種類に応じて、適宜適切に補正を行うのが好ましい。
　本発明の車両用人感スイッチは、上記したスイッチ用電極の検知結果に基づいて車両搭載電子機器を運転制御するための電子機器制御要素を有し得る。電子機器制御要素は、例えば、スイッチ用電極の検知結果を車両搭載電子機器に伝送したり、当該検知結果に応じた制御信号を車両搭載電子機器に伝送したり、さらには、スイッチ用電極が検知した静電容量の変化量を適宜適切に補正したりする機能を有すれば良い。
　電子機器制御要素は、スイッチ用電極および車両搭載電子機器に有線または無線でかつ直接的にまたは間接的に接続されれば良い。
　スイッチ用電極およびセンサ用電極がともに形成されるタッチパネル基板体は光透過型であるため、電子機器制御要素はスイッチ用電極およびセンサ用電極とは異なる基板に形成されるのが好ましい。つまり、電子機器制御要素はディスプレイの上層側に配置する必要がないことから、当該電子機器制御要素を形成する基板体や各種の素子は光透過型である必要がない。よって電子機器制御要素はディスプレイの下層側や側方等、ディスプレイの上層側以外の位置に配置するのが好適である。
　なお、本明細書でいう「光透過型」とは、完全に透明なものだけでなく半透明なものをも含む概念である。具体的には、本明細書においては、３８０～７８０ｎｍの可視光を５％以上透過すれば、当該部材は光透過型であるとみなし得る。
　センサ用電極は、静電容量の変化により、検知対象すなわちユーザーの接近を検知する。またセンサ用電極は、既述したように、スイッチ用電極と同一の基板上に形成される。
　センサ用電極は、スイッチ用電極とは異なり、ディスプレイの表示領域に対向する位置に配置する必要はない。したがって、センサ用電極は、スイッチ用電極の配置領域を侵すことなく、当該スイッチ用電極と同一基板上に形成することが可能である。
　本発明の車両用人感スイッチにおいては、センサ用電極により静電容量の変化を検知したときに、ディスプレイにスイッチ画像を表示させる。したがって本発明の車両用人感スイッチは、センサ用電極の検知結果に基づいてディスプレイにスイッチ画像を表示させるためのディスプレイ制御要素を有し得る。ディスプレイ制御要素は、例えば、センサ用電極の検知結果に応じた制御信号をディスプレイに伝送すれば良い。
　ディスプレイ制御要素および上記した電子機器制御要素は、別個に設けても良いし、一体に設けても良い。ディスプレイ制御要素もまたディスプレイの上層側に配置する必要が無いことから、電子機器制御要素と同様にディスプレイの下層側や側方に好適に配置できる。
　スイッチ用電極とセンサ用電極とが形成される基板は、光透過型の基板であれば良く、その材料は特に問わないが、ポリイミド等のプラスチックフィルムが好ましく用いられる。
　ところで、センサ用電極は本発明の車両用人感スイッチへのユーザーの接近を検知するものであるため、当該センサ用電極が静電容量の変化を検知した際には、ユーザーは本発明の車両用人感スイッチを操作することを望んでいると考えられる。より具体的には、このときユーザーは、ディスプレイに表示されたスイッチ画像および当該スイッチ画像の上層に配置されたスイッチ用電極に接近していると考えられる。
　したがって、スイッチ用電極に検知対象すなわちユーザーが接近したことをセンサ用電極によって精度良く検知するためには、当該センサ用電極をスイッチ用電極の近傍に配置するのが良いと考えられる。
　ここでいう近傍とは、具体的には、センサ用電極とスイッチ用電極との距離が２０ｍｍ以下であることを意味する。センサ用電極とスイッチ用電極との距離の好ましい範囲として、１５ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、５ｍｍ以下の各範囲を例示できる。
　また、ユーザーがスイッチ用電極に接近したことをセンサ用電極によって精度良く検知するためには、スイッチ用電極を取り囲むようにセンサ用電極を配置するのが好ましい。こうすることで、スイッチ用電極へのユーザーの接近を多方向から検知することが可能である。
　センサ用電極でスイッチ用電極を取り囲む場合、複数個のセンサ用電極を用いても良いが、一つのセンサ用電極によってスイッチ用電極を連続的に取り囲むのが好ましい。こうすることで、センサ用電極に要するリード線を最小限にしてタッチパネル基板体をコンパクトにでき、かつ、センサ用電極による応答時間を短縮し得る利点がある。
　スイッチ用電極およびセンサ用電極には、各々リード線が接続される。本明細書においては、必要に応じて、スイッチ用電極から延びるリード線をスイッチ用リード部と称し、センサ用電極から延びるリード線をセンサ用リード部と称する。
　スイッチ用電極およびセンサ用電極に対するスイッチ用リード部およびセンサ用リード部の位置は、如何なる位置であっても良いが、本発明の車両用人感スイッチのコンパクト化やスイッチ用電極やセンサ用電極の応答性等を考慮すると、当該スイッチ用リード部およびセンサ用リード部の位置にも好適な位置が存在する。
　具体的には、スイッチ用リード部およびセンサ用リード部は、各々別個にディスプレイ、車両搭載電子機器または電子機器制御要素等に接続されても良いが、本発明の車両用人感スイッチをコンパクト化することを考慮すると、同一の端子部を構成するのが好ましい。この場合、当該端子部は、スイッチ用電極を挟んでセンサ用電極の逆側に配置されるのが好ましい。こうすることで、端子部に由来するノイズによるセンサ用電極への悪影響を軽減することが可能である。
　ところで、本発明の車両用人感スイッチの車両における配置位置と、ユーザーの動線との関係で、センサ用電極による検知を精度高く行い難くなる場合がある。
　例えば、他の車両搭載電子機器や車両搭載品等との位置関係によっては、本発明の車両用人感スイッチが配置される位置が、ユーザーの座席から離れている場合やユーザーの座席に非常に近い場合等が考えられる。このような場合、ディスプレイに表示されるスイッチ画像および当該スイッチ画像の上層に配置されるスイッチ用電極についてはユーザーの手の届き易い位置に配置することが可能であっても、センサ用電極についてはユーザーの手の届き易い位置に配置することが困難であることが想定される。センサ用電極は、静電容量の変化によりユーザーの接近を検知するものであるために、ユーザーの身体のうち露出した部分、例えばユーザーの手との距離が離れていると、ユーザーが接近したことを検知することが困難になる。
　このような場合には、センサ用電極をスイッチ用電極とは異なる方向に向けることで、ユーザーの手の届き易い位置にスイッチ用電極を配置しつつ、センシング可能な程度にユーザーの手に近い位置にセンサ用電極を配置することが可能である。
　例えば、ユーザーの手指によるスイッチ画像に対する所定の動作をスイッチ用電極で精度高く検知するためには、スイッチ用電極の上面をユーザーの掌や指の腹側に向けるのが好ましい。しかしセンサ用電極については、スイッチ用電極とは異なり、上記したユーザーの所定の動作を検知する必要はなく、ユーザーの接近のみを検知できれば良いために、その上面をユーザーの掌や指の腹側に向ける必要はなく、配置の自由度が高い。
　より具体的には、タッチパネル基板体をメイン領域とサブ領域とに区分けして、メイン領域の上面とサブ領域の上面とを互いに交差する方向にし、スイッチ用電極をメイン領域に設け、センサ用電極をサブ領域に設けるのが好ましい。こうすることで、ユーザーの手指の届き易い位置および方向にスイッチ用電極を配置しつつ、センシング可能な程度にユーザーの手に近い位置および方向にセンサ用電極を配置することが可能である。
　なお、サブ領域にはセンサ用電極の全体を設けていても良いし、センサ用電極の一部のみを設けていても良い。サブ領域にセンサ用電極の一部のみを設ける場合には、センサ用電極の他の部分はメイン領域に設けられる。この場合には、様々な位置および方向において、センサ用電極によりユーザーの接近を検知でき、センサ用電極による検知精度をさらに向上させることが可能である。
　メイン領域とサブ領域との交差角度は、本発明の車両用人感スイッチを配置する位置やその大きさ等によって適宜適切に設定すれば良いが、センサ用電極による検知精度向上効果をより高めるためには、当該交差角度に好ましい範囲が存在する。
　具体的には、メイン領域とサブ領域との交差角度の好ましい範囲として、劣角で、２０°以上１７５°以下の範囲、２０°以上１６５°以下の範囲、２０°以上１６０°以下の範囲、９０°以上１６０°以下の範囲、１２０°以上１６０°以下の範囲が挙げられる。
　以下、具体例を挙げて本発明の車両用人感スイッチを説明する。
　（実施例１）
　実施例１の車両用人感スイッチは、車両搭載品の一種であるセンターコンソールボックスに一体に設けられたものである。センターコンソールボックスおよび実施例１の車両用人感スイッチを模式的に表す説明図を図１に示す。実施例１の車両用人感スイッチを図１中のＡ－Ａ位置で切断した様子を模式的に表す説明図を図２に示す。実施例１の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体を模式的に表す説明図を図３に示す。実施例１の車両用人感スイッチにおけるディスプレイに表示されるスイッチ画像を模式的に表す説明図を図４および図５に示す。
　以下、実施例１において上、下、左、右、前、後とは図１における上、下、左、右、前、後を意味する。なお、上下方向は鉛直方向と一致し、前後方向は車両進行方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。
　実施例１の車両用人感スイッチ１は、図１に示すように、車両搭載品であるセンターコンソールボックス９０の上面に一体化されたものである。
　実施例１の車両用人感スイッチ１は、図２に示すように、ディスプレイ２、当該ディスプレイ２の上層に配置されたタッチパネル基板体３、当該タッチパネル基板体３の上層に配置された加飾体４、およびディスプレイ２の下層に配置されたメイン基板体５を具備する。
　加飾体４は、実施例１の車両用人感スイッチ１において最も上層に位置しセンターコンソールボックス９０の上面に露出する加飾層４０と、当該加飾層４０の下層に配置された補強層４１とを有する。
　このうち加飾層４０には、センターコンソールボックス９０の上面と同じ木目調の模様が形成されている。したがって加飾層４０とセンターコンソールボックス９０の上面とは共通した外観を有し、これにより、センターコンソールボックス９０と本発明の車両用人感スイッチ１とは視覚的に一体感を有する。
　加飾層４０は、光透過性樹脂の一種であるアクリル樹脂製のフィルムに、光透過性の塗料による模様が印刷形成されたものである。補強層４１もまたアクリル樹脂製のフィルムであるが、当該補強層４１の厚さは０．２ｍｍ程度であり、厚さ０．０１ｍｍ程度である加飾層４０と比較して格段に厚い。よって補強層４１は、加飾体４の強度確保に寄与する。
　加飾層４０および補強層４１は光透過性を有する材料で形成されているため、実施例１の車両用人感スイッチ１における加飾体４は光透過型である。
　加飾体４の下層には、図３に示すタッチパネル基板体３が配置されている。タッチパネル基板体３は、光透過型の接着層６０を介して加飾体４に接着されている。
　タッチパネル基板体３は、プラスチックフィルム製のフィルム基板３１上に金属製の導電パターン３０が形成されたものであり、図２および図３に示すように、当該導電パターン３０によって、スイッチ用電極７０、センサ用電極７１、スイッチ用リード部７２、および、センサ用リード部７３が形成されている。図２に示すように、導電パターン３０の間隙はポリエチレン製の絶縁部３２によって埋められている。タッチパネル基板体３もまた光透過型である。
　より具体的には、図３に示すように、実施例１の車両用人感スイッチ１は複数のスイッチ用電極７０を有する。一方、図４および図５に示すように、ディスプレイ２は、複数のスイッチ画像２０を各々表示するための表示領域２１が設けられている。図３に示されるスイッチ用電極７０の各々は、図４および図５に示される表示領域２１の各々に対向する位置に配置される。図３に示すように、各スイッチ用電極７０は、タッチパネル基板体３における中央かつ後の部分に纏められている。
　図３に示すように、センサ用電極７１は、倒立略Ｕ字状をなし、前側および左右側の三方からスイッチ用電極７０を連続的に取り囲む。スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１は、何れも、投影型または透過型と呼ばれる静電容量方式のものであり、フィルム基板３１上に多層形成されかつ当該フィルム基板３１の上面に対して所定間隔でマトリックス状に配置された複数のセンサ配線（図略）を有する。当該図略のセンサ配線により、スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１は、タッチパネル基板体３上における静電容量の変化、および、タッチパネル基板体３上において当該静電容量の変化が生じた座標を検知し得る。
　各スイッチ用電極７０からはスイッチ用リード部７２が延び、センサ用電極７１からはセンサ用リード部７３が延びている。スイッチ用リード部７２の先端部およびセンサ用リード部７３の先端部は、一つに纏められて、端子部３５を形成している。
　図２に示すように、タッチパネル基板体３の下層にはディスプレイ２が配置されている。実施例１の車両用人感スイッチ１におけるディスプレイ２は、液晶ディスプレイであり、図略の液晶パネルと図略のバックライトとを有し、このうち液晶パネルが上側にバックライトが下側に配置されている。
　図２に示すように、ディスプレイ２の下層にはメイン基板体５が配置されている。メイン基板体５は、ディスプレイ２を運転制御するためのディスプレイ制御要素５０として、および、車両搭載電子機器９１を運転制御するための電子機器制御要素５１として機能する。
　なお、図示しないが、メイン基板体５にはディスプレイ２の端子およびタッチパネル基板体３の端子部３５が接続されている。
　実施例１の車両用人感スイッチ１は、以下のように動作する。
　先ず、スイッチの非使用時には、ディスプレイ２がスリープ状態となっている。このときディスプレイ２は暗く、発光していないため、タッチパネル基板体３および加飾体４には下層側からの光の透過はほぼない。したがって、このとき実施例１の車両用人感スイッチ１の表面には、加飾体４の模様に由来する意匠が鮮明に表示される。よって、このとき実施例１の車両用人感スイッチ１と当該車両用人感スイッチ１に隣接するセンターコンソールボックス９０との外観は共通化され、これらはシームレスな外観を表示する。
　ユーザーが車両搭載電子機器９１を操作すべく実施例１の車両用人感スイッチ１に手を伸ばすと、ユーザーの接近をセンサ用電極７１が検知する。具体的には、車両用人感スイッチ１に向けて伸ばしたユーザーの手指がセンサ用電極７１に十分に近づくと、当該センサ用電極７１が静電容量の変化を検知して、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０に検知信号を伝送する。ディスプレイ制御要素５０は、センサ用電極７１の検知信号に基づいた制御信号をディスプレイ２に伝送して、車両搭載電子機器９１を操作するためのスイッチ画像２０をディスプレイ２の表示領域２１に表示させる。
　車両搭載電子機器９１を操作すべく、ユーザーが当該スイッチ画像２０に触れ、または当該スイッチ画像２０に近づくと、スイッチ画像２０の上層にあるスイッチ用電極７０が静電容量の変化を検知する。そして当該スイッチ用電極７０は、ユーザーの動作位置や方向等に応じた検知信号を、メイン基板体５の電子機器制御要素５１およびディスプレイ制御要素５０に伝送する。電子機器制御要素５１は、当該検知信号に応じて、スイッチ用電極７０の検知信号に基づいた制御信号を対応する車両搭載電子機器９１に伝送する。これにより、車両搭載電子機器９１が操作され、例えば、シートヒータのオン／オフ制御や温度の変更、カーオーディオのオン／オフ制御や音量の変更等が行われる。このときディスプレイ制御要素５０は、上記の操作に応じた新たな画像をディスプレイ２に表示しても良い。
　なお、スイッチ用電極７０の検知信号によっては、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０が制御信号をディスプレイ２に伝送して、当初表示されていたものとは異なる新たなスイッチ画像２０をディスプレイ２の表示領域２１に表示させる場合もある。例えばスイッチ画像２０を階層的または段階的に表示する場合がこれに当てはまる。この制御は必要に応じて複数回繰り返される場合もある。
　この場合にも、ユーザーが新たなスイッチ画像２０に触れるか近づくと、静電容量の変化を検知したスイッチ用電極７０によって新たな検知信号が電子機器制御要素５１およびディスプレイ制御要素５０に伝送される。そして、必要に応じて、電子機器制御要素５１は検知信号に応じた制御信号を対応する車両搭載電子機器９１に伝送する。これにより車両搭載電子機器９１が操作される。
　車両搭載電子機器９１の操作を終え、または、車両搭載電子機器９１の操作が不要であった場合に、ユーザーが実施例１の車両用人感スイッチ１から遠ざかると、センサ用電極７１は静電容量の変化を検知しなくなる。この状態が所定時間連続すると、メイン基板体５のディスプレイ制御要素５０は制御信号をディスプレイ２に伝送して、ディスプレイ２を再度スリープ状態に戻す。このように、実施例１の車両用人感スイッチ１においては、センサ用電極７１により検知対象すなわちユーザーの接近が検知されたときにはディスプレイ２にスイッチ画像２０を表示でき、かつ、センサ用電極７１により検知対象の接近が検知されていない時には、ディスプレイ２にスイッチ画像２０を表示しないようにできる。これにより、実施例１の車両用人感スイッチ１によると非使用時には不要な電力の消費を避けて、車両用人感スイッチ１の外観とセンターコンソールボックス９０の外観とをシームレスに見せることが可能である。
　実施例１の車両用人感スイッチ１においては、スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１として同じ静電容量方式のものを用い、当該スイッチ用電極７０およびセンサ用電極７１を同一のフィルム基板３１上に配置してタッチパネル基板体３としている。これにより、タッチパネル基板体３をコンパクト化することが可能である。また、スイッチ用電極７０から延びるスイッチ用リード部７２と、センサ用電極７１から延びるセンサ用リード部７３とを同一の端子部３５に設けたことによっても、タッチパネル基板体３の更なるコンパクト化が可能であり、さらに、スイッチ用電極７０やセンサ用電極７１の応答時間を短縮することも可能である。
　さらに、タッチパネル基板体３の端子部３５を、スイッチ用電極７０を挟んでセンサ用電極７１の逆側に配置したことで、端子部３５に由来するノイズによるセンサ用電極７１への悪影響を軽減でき、ひいてはセンサ用電極７１の検知感度を高めることが可能である。
　実施例１の車両用人感スイッチ１においては、センサ用電極７１がスイッチ用電極７０を連続的に取り囲んでいる。このために、スイッチ画像２０および当該スイッチ画像２０の上層にあるスイッチ用電極７０へのユーザーの接近を、多方向から精度高く検知することが可能である。
　（実施例２）
　実施例２の車両用人感スイッチは、タッチパネル基板体以外は実施例１の車両用人感スイッチと概略同じものである。センターコンソールボックスおよび実施例２の車両用人感スイッチ１を模式的に表す説明図を図６に示す。参考例の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図を図７に示し、実施例２の車両用人感スイッチにおけるタッチパネル基板体とユーザーの手との位置関係を模式的に表す説明図を図８に示す。
　以下、実施例１の車両用人感スイッチとの相違点を中心に、実施例２の車両用人感スイッチを説明する。
　図６に示すように、実施例２の車両用人感スイッチ１の外観は、前側部分が後側部分に対して屈曲し立ち上がった略Ｌ字状をなす。
　図８に示すように、実施例２の車両用人感スイッチ１において、タッチパネル基板体３は略Ｌ字状をなし、加飾体４もまた当該タッチパネル基板体３の形状に沿った略Ｌ字状をなす。スイッチ用電極７０は、タッチパネル基板体３のうち後側の部分に配置されている。センサ用電極７１は、タッチパネル基板体３のうち前側の部分に配置されている。
　詳しくは、タッチパネル基板体３は、その後側の部分でありスイッチ用電極７０が設けられたメイン領域３７と、前側の部分でありセンサ用電極７１が設けられたサブ領域３８とを有する。
　図７に示すように、ユーザーの手指９５がサブ領域３８に届き難く、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１とユーザーの手指９５との距離が遠い場合には、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近を精度高く検知するのは困難である。
　しかし、図８に示す実施例２の車両用人感スイッチ１のように、サブ領域３８の上面がメイン領域３７の上面に対して交差する方向となるようにサブ領域３８およびメイン領域３７を配置することで、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１をユーザーの手指９５の近くに配置でき、サブ領域３８に配置されたセンサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近をより精度高く検知することが可能になる。
　なお、センサ用電極７１をサブ領域３８およびメイン領域３７の両方に配置しても良い。この場合には、センサ用電極７１によってユーザーの手指９５の接近を検知できる確率がさらに高まり、センサ用電極７１による検知精度をさらに向上させることが可能である。
　本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。また、実施形態を含む本明細書に示した各構成要素は、それぞれ任意に抽出し組み合わせて実施できる。
１：車両用人感スイッチ　２：ディスプレイ　２０：スイッチ画像
２１：表示領域　３：タッチパネル基板体　３１：フィルム基板（基板）
３５：端子部　３７：スイッチ領域　３８：センサ領域　４：加飾体
７０：スイッチ用電極　７１：センサ用電極　７２：スイッチ用リード部
７３：センサ用リード部　９１：車両搭載電子機器
９５：ユーザーの手指（検知対象）

Claims (6)

  1. 　車両搭載電子機器のスイッチ画像を発光表示するための表示領域を有するディスプレイと、前記ディスプレイの上層に配置されている光透過型のタッチパネル基板体と、前記タッチパネル基板体の上層に配置されている光透過型の加飾体と、を有し、
    　前記タッチパネル基板体は、検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記表示領域に対向する位置に配置され前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、を同一基板上に有し、
    　前記センサ用電極により前記検知対象の接近を検知すると前記ディスプレイに前記スイッチ画像を表示する、車両用人感スイッチ。
  2. 　前記タッチパネル基板体は、
    　前記スイッチ用電極を挟んで前記センサ用電極の逆側に、
    　前記スイッチ用電極から延びるスイッチ用リード部、および、前記センサ用電極から延びるセンサ用リード部が形成されている端子部を有する、請求項１に記載の車両用人感スイッチ。
  3. 　前記センサ用電極は、前記スイッチ用電極を連続的に取り囲む、請求項１または請求項２に記載の車両用人感スイッチ。
  4. 　前記タッチパネル基板体は、メイン領域とサブ領域とを有し、
    　前記メイン領域の上面と前記サブ領域の上面とは互いに交差する方向にあり、
    　前記メイン領域には前記スイッチ用電極が設けられ、前記サブ領域には前記センサ用電極が設けられている、請求項１～請求項３の何れか一項に記載の車両用人感スイッチ。
  5. 　検知対象の接近を検知するための静電容量方式のセンサ用電極と、前記検知対象の動作を検知するための静電容量方式のスイッチ用電極と、が同一基板上に形成された、光透過型のタッチパネル基板体。
  6. 　メイン領域とサブ領域とを有し、
    　前記メイン領域の上面と前記サブ領域の上面とは互いに交差する方向にあり、
    　前記メイン領域には前記スイッチ用電極が設けられ、前記サブ領域には前記センサ用電極が設けられている、請求項５に記載のタッチパネル基板体。
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