特許 5946806 タッチスイッチモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5946806

(24)【登録日】2016年6月10日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】タッチスイッチモジュール

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/02 20060101AFI20160623BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20160623BHJP

   H03K 17/96 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   B60R16/02 630L

   B60H1/00 103T

   H03K17/96 K

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-195961(P2013-195961)

(22)【出願日】2013年9月20日

(65)【公開番号】特開2015-58918(P2015-58918A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2014年9月18日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】特許業務法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】坂柳 徳之

【審査官】 加藤 信秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３４５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１３９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３０５３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１５６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｂ６０Ｈ １／００

Ｈ０３Ｋ １７／９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の空調装置の操作を指示するためのスライドバーが表示されたパネルと、
前記パネルに形成され、前記スライドバーへの接触を検知するタッチセンサと、
前記タッチセンサに接続され、前記接触に基づいて前記空調装置を操作する操作情報を出力する制御手段とを備えたタッチスイッチモジュールにおいて、
前記制御手段は、前記スライドバーに沿って前記接触が移動するスライドの時間変化であるスライド速度を検出するスライド速度検出部と、
前記スライド速度を予め定めた閾値と比較し、前記スライド速度が前記閾値未満であれば前記操作情報として第１操作情報を出力し、前記スライド速度が前記閾値以上であれば前記操作情報として前記第１操作情報と異なる第２操作情報を出力する操作情報切替部とを有し、
前記第１操作情報のみが前記空調装置の稼働条件を第１物理量変化させ、
前記第２操作情報のみが前記空調装置の前記稼働条件を前記第１物理量より大きい第２物理量変化させることを特徴とするタッチスイッチモジュール。

【請求項2】

前記制御手段は、前記第１操作情報の出力後、所定時間内に前記閾値を高位に変更する閾値高位変更部を有する請求項１記載のタッチスイッチモジュール。

【請求項3】

前記制御手段は、前記第２操作情報の出力後、所定時間内に前記閾値を低位に変更する閾値低位変更部を有する請求項１又は２記載のタッチスイッチモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はタッチスイッチモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に従来のタッチスイッチモジュールが開示されている。このタッチスイッチモジュールは、パネルとタッチセンサと制御手段とを備えている。パネルには、電気機器の操作を指示するためのスライドバーが表示されている。タッチセンサは、パネルに形成された静電容量センサである。タッチセンサは、使用者の指がスライドバーに接触した際に発生する電圧値から、その接触した位置を検知する。制御手段は、その位置に基づいて電気機器を操作する操作情報を出力する。

【0003】

また、特許文献２には他のタッチスイッチモジュールが開示されている。このタッチスイッチモジュールはスライド速度検出部を有している。スライド速度検出部は、スライドバーに沿って接触が移動するスライドの時間変化であるスライド速度を出力する。出力されたスライド速度は制御手段に入力される。制御手段は、スライド速度に応じて操作情報を出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１０８５７２号公報

【特許文献2】特開２００５−８２０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記特許文献１のタッチスイッチモジュールでは、指がパネルに接触した位置のみに基づいて電気機器の操作を行おうとしていることから、例えば、使用者の指等がパネルに接触した位置が振動等によりぶれた場合、操作情報が変動し易い。この場合、電気機器を安定して操作し難い。

【0006】

この点、上記特許文献２のタッチスイッチモジュールでは、スライド速度に基づいて電気機器の操作を行おうとしているため、特許文献１のタッチスイッチモジュールと比較し、電気機器を安定して操作し易いと考えられる。しかしながら、特許文献２には、どのようにそのスライド速度に基づいて電気機器を操作するのかの開示がない。このため、特許文献２のタッチスイッチモジュールにおいても、電気機器の操作性の向上を必ずしも期待できない。

【0007】

このような不具合は、電気機器が車両に搭載され、運転者等がその電気機器の操作を行う場合に顕著になる。

【0008】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、電気機器の操作性をより確実に向上させることができるタッチスイッチモジュールを提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のタッチスイッチモジュールは、車両の空調装置の操作を指示するためのスライドバーが表示されたパネルと、
前記パネルに形成され、前記スライドバーへの接触を検知するタッチセンサと、
前記タッチセンサに接続され、前記接触に基づいて前記空調装置を操作する操作情報を出力する制御手段とを備えたタッチスイッチモジュールにおいて、
前記制御手段は、前記スライドバーに沿って前記接触が移動するスライドの時間変化であるスライド速度を検出するスライド速度検出部と、
前記スライド速度を予め定めた閾値と比較し、前記スライド速度が前記閾値未満であれば前記操作情報として第１操作情報を出力し、前記スライド速度が前記閾値以上であれば前記操作情報として前記第１操作情報と異なる第２操作情報を出力する操作情報切替部とを有し、
前記第１操作情報のみが前記空調装置の稼働条件を第１物理量変化させ、
前記第２操作情報のみが前記空調装置の前記稼働条件を前記第１物理量より大きい第２物理量変化させることを特徴とする。

【0010】

本発明のタッチスイッチモジュールでは、制御手段のスライド速度検出部がスライドバーに沿って接触が移動するスライドの時間変化であるスライド速度を検出する。そして、制御手段の操作情報切替部は、スライド速度を予め定めた閾値と比較し、スライド速度が閾値未満であれば第１操作情報を出力し、スライド速度が閾値以上であれば第２操作情報を出力する。第２操作情報は第１操作情報と異なる。このため、電気機器を安定して操作することが可能である。

【0011】

例えば、使用者の指等がパネルに接触した位置が振動等によりぶれる場合のスライド速度の変化幅を閾値とすれば、そのぶれによって電気機器に誤った操作情報を出力しないようにすることができる。

【0012】

したがって、本発明のタッチスイッチモジュールでは、電気機器の操作性をより確実に向上させることができる。

【0013】

本発明のタッチスイッチモジュールにおいて、電気機器としては、空調装置、オーディオ機器、ナビゲーションシステム等、種々のものを採用することが可能である。特に、車両用の電気機器であることが好ましい。

【0014】

タッチセンサとしては、静電容量方式のセンサの他、機械式のボタンであってもよいし、表面弾性波方式、赤外線方式、抵抗膜方式等のセンサであってもよい。また、本発明において、接触は、スライドバーに触れた場合に限られず、信号が生成可能に近接する場合も含む。

【0015】

第１操作情報は電気機器の稼働条件を第１物理量変化させ得る。第２操作情報は電気機器の稼働条件を第１物理量より大きい第２物理量変化させることが好ましい。例えば、電気機器が空調装置であれば、第１操作情報により、室内の目標温度が第１温度だけ変化するように空調装置に指令を行う。また、第２操作情報により、室内の目標温度が第１温度より絶対値の大きい第２温度だけ変化するように空調装置に指令を行う。この場合、操作情報切替部がスライド速度に合わせて電気機器の稼働条件を小さく変化させるか、大きく変化できるため、使用者の意図を適切に反映したより好ましい条件で電気機器を稼働できる。

【0016】

制御手段は、第１操作情報の出力後、所定時間内に閾値を高位に変更する閾値高位変更部を有していることが好ましい。この場合、スライド速度と第１操作情報との間にヒステリシスが存在することとなる。このため、スライド途中にスライド速度が変化しても、第１操作情報が出力され易くなる。このため、電気機器をより安定して操作することが可能となる。

【0017】

制御手段は、第２操作情報の出力後、所定時間内に閾値を低位に変更する閾値低位変更部を有していることが好ましい。この場合、スライド速度と第２操作情報との間にヒステリシスが存在することとなる。このため、スライド途中にスライド速度が変化しても、第２操作情報が出力され易くなる。このため、電気機器を安定して操作することが可能となる。

【0018】

電気機器は車両の空調装置であってもよい。この場合、走行中、使用者によって車室内の温度調節が好適に行われる。

【発明の効果】

【0019】

本発明のタッチスイッチモジュールでは、電気機器の操作性をより確実に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施例のタッチスイッチモジュールを用いたインスツルメントパネルの正面図である。

【図2】実施例のタッチスイッチモジュールのパネルの正面図である。

【図3】実施例のタッチスイッチモジュールを示すブロック図である。

【図4】実施例のタッチスイッチモジュールに係り、パネルを操作した場合のフローチャートである。

【図5】実施例のタッチスイッチモジュールに係り、ヒステリシスを設定した場合のノッチ数とスライド速度との関係を表したチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明のタッチスイッチモジュールを具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

【0022】

図１及び図３に示すように、実施例の電気機器は車両の空調装置９であり、そのタッチスイッチモジュール１はその空調装置９を制御する。図１に示すように、タッチスイッチモジュール１は、車室内で左右に延在しているインスツルメントパネル３の中央部の下方に搭載されている。なお、インスツルメントパネル３は、タッチスイッチモジュール１の他、カーナビゲーション５と、センターレジスタ７とを有している。

【0023】

タッチスイッチモジュール１は、図３に示すように、パネル２を備えている。パネル２には、図２に示すように、表示部２ａが設けられているとともに、複数のタッチパッド２ｂ及び左右のスライドバー２ｃ、２ｄが表示されている。

【0024】

表示部２ａは、パネル２の上方に位置し、車幅方向に延びている。表示部２ａには、空調装置９の設定状態や現在の状態を表す種々の項目が表示されている。

【0025】

タッチパッド２ｂは、パネル２の下方に２段に表示されている。タッチパッド２ｂには、空調装置９を指で押圧して操作する種々の項目が設けられている。タッチパッド２ｂの各項目は、表示部２ａに表示されている種々の項目に対応している。

【0026】

スライドバー２ｃ、２ｄは、車両の運転者の他、助手席の搭乗者も使用者として指により操作できるように、タッチパッド２ｂの左右に位置している。スライドバー２ｃ、２ｄにより、空調装置９が車室内に吹き出す風の温度を上下させることが可能である。

【0027】

タッチスイッチモジュール１は、図３に示すように、上記パネル２の他、タッチセンサ１１と制御手段としてのＥＣＵ１５とを備えている。

【0028】

タッチセンサ１１は、パネル２のタッチパッド２ｂ及びスライドバー２ｃ、２ｄの裏面に設けられている。タッチセンサ１１としては、静電容量方式が採用されている。

【0029】

ＥＣＵ１５はタッチセンサ１１と接続されている。ＥＣＵ１５には、図４に示すフローチャートを実行するためのプログラム等が格納されている。そして、ＥＣＵ１５は、図３に示すように、スライド速度検出部１７と操作情報切替部１９とを有している。スライド速度検出部１７は、タッチセンサ１１がスライド速度を検出する。操作情報切替部１９には閾値Ｖ_Sが格納されている。また、ＥＣＵ１５は、閾値高位変更部２１と閾値低位変更部２３とを有している。

【0030】

車室内の使用者は、車室内の温度に応じ、表示部２ａに表示されている種々の項目を見ながら、パネル２を操作し、空調装置９を操作する。使用者がパネル２を操作した場合、ＥＣＵ１５が図４に示すフローチャートをスタートする。

【0031】

ステップＳ１では、使用者がスライドを行ったかどうかを判断する。本実施例において、スライドとは、指をスライドバー２ｃ、２ｄに接触し、スライドバー２ｃ、２ｄに沿ってなぞる行為をいう。スライドがされている場合は、ＹＥＳとなり、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、初期設定として、ノッチ数を絶対値に変換する。ここで、ノッチ数とは、一つのスライドの分解能をいう。ノッチ数は操作情報に相当する。

【0032】

続くステップＳ３において、タッチセンサ１１は、スライドバー２ｃ、２ｄに沿った使用者の指の位置を検知する。具体的には、スライドバー２ｃ、２ｄ上に指を触れた位置から、指をスライドさせた後の位置までを各制御単位時間ごとに検知する。そして、タッチセンサ１１がスライドした距離を算出する。また、タッチセンサ１１は、上方から下方に向けてなぞったか、又は下方から上方に向けてなぞったかという方向も検知する。

【0033】

続くステップＳ４において、図３に示すＥＣＵ１５のスライド速度検出部１７は、スライド速度Ｖ_Xを検出する。具体的には、スライドバー２ｃ、２ｄ上に指を触れた際の位置を検出した時間と、指をスライドさせた後の位置を検出した時間との差を経過時間として計算する。そして、スライドした距離と経過時間とからスライド速度Ｖ_Xを検出する。

【0034】

そして、ＥＣＵ１５は、図４に示すステップＳ５において、スライド速度Ｖ_Xが閾値Ｖ_S以上であるか判断する。ステップＳ５において、スライド速度Ｖ_Xが閾値Ｖ_S未満である場合は、ＮＯとなり、ステップＳ６に進む。

【0035】

ステップＳ６では、図３に示す操作情報切替部１９が図５に示すノッチ数Ｎ₁を生成する。ノッチ数Ｎ₁が第１操作情報に相当する。ノッチ数Ｎ₁に変更温度を乗算した値が第１物理量に相当する。

【0036】

図４に示すように、ステップＳ５において、スライド速度Ｖ_Xが閾値Ｖ_S以上である場合は、ＹＥＳとなり、ステップＳ７に進む。

【0037】

ステップＳ７では、図３に示す操作情報切替部１９が図５に示すノッチ数Ｎ₂を生成する。ノッチ数Ｎ₂が第２操作情報に相当する。ノッチ数Ｎ₂に変更温度を乗算した値が第２物理量に相当する。

【0038】

続くステップＳ８では、ステップＳ３で検出されたスライドの方向から、使用者がスライドバー２ｃ、２ｄを上方から下方に向ってなぞった場合を負とし、使用者がスライドバー２ｃ、２ｄを下方から上方に向ってなぞった場合を正とする符号の決定を行う。例えば、使用者がスライドバー２ｃ、２ｄを上方から下方に向ってなぞった場合、空調装置９から吹き出す風の温度は第１、２物理量に相当する温度だけ下降することとなる。また、使用者がスライドバー２ｃ、２ｄを下方から上方に向ってなぞった場合、空調装置９から吹き出す風の温度は第１、２物理量に相当する温度だけ上昇することとなる。

【0039】

スライドにおいて、ステップＳ９では、ステップＳ６又はステップＳ７で生成されたノッチ数Ｎ₁又はノッチ数Ｎ₂を空調装置９に出力する。空調装置９にノッチ数Ｎ₁が出力されれば、空調装置９から吹き出される風の温度は、第１物理量に相当する温度だけ変化する。空調装置９にノッチ数Ｎ₂が出力されれば、空調装置９から吹き出される風の温度は、第２物理量に相当する温度だけ変化する。空調装置９から吹き出される風の温度変化を実現する空調装置９の条件が稼働条件に相当する。

【0040】

スライドでノッチ数Ｎ₁が生成されている場合は、ステップＳ１０において、ＹＥＳとなり、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、図３に示す閾値高位変更部２１によって閾値Ｖ_Sを高位の閾値Ｖ_SUに変更する。そして、図４に示すステップＳ１に戻り、次の制御単位時間についてステップＳ１〜Ｓ９までを繰り返す。

【0041】

スライドでノッチ数Ｎ₂が生成されている場合は、ステップＳ１０において、ＮＯとなり、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、図３に示す閾値低位変更部２３によって閾値Ｖ_Sを低位の閾値Ｖ_SDに変更する。そして、図４に示すステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ９までを繰り返す。なお、閾値Ｖ_SD、閾値Ｖ_SUは、スライド速度に応じて、それぞれ複数の値を設定することも可能である。

【0042】

ステップＳ１において、スライドがされていない場合は、タップや長押しとして検知する。本実施例において、タップとは、パネル２上の特定の位置に指等が瞬間的に触れる行為を言う。本実施例において、長押しとは、パネル２上の特定の位置に指が所定時間継続して触れる行為をいう。ステップＳ１において、スライドがされていない場合は、ＮＯとなり、ステップＳ１３に進む。

【0043】

ステップＳ１３では、現在の閾値を閾値Ｖ_Sに戻し、スタートに戻す。続くステップＳ１４では、図３に示す操作情報切替部１９が別処理を行う。具体的には、タップでは、所定のノッチ数に相当する温度が変化する。また、長押しでは、他のノッチ数に相当する温度が変化する。ステップＳ１４の処理が終了すれば、スタートに戻る。

【0044】

このタッチスイッチモジュール１では、上記フローチャートに基づいて、ノッチ数Ｎ₁が空調装置９の稼働条件を第１物理量変化させ、ノッチ数Ｎ₂が空調装置９の稼働条件を第２物理量変化させる。言い換えれば、操作情報切替部１９がスライド速度に合わせて空調装置９の稼働条件を小さく変化させるか、大きく変化させる。このため、使用者の意図を適切に反映したより好ましい条件で空調装置９を可動できる。

【0045】

また、このタッチスイッチモジュール１では、上記フローチャートに基づいて、ノッチ数Ｎ₁が所定時間内に連続して生成されれば、スライド速度とノッチ数Ｎ₁との間にヒステリシスを存在させている。このヒステリシスは、閾値Ｖ_Sを高位の閾値Ｖ_SUに変更している。このため、スライド途中にスライド速度が変化しても、ノッチ数Ｎ₁が生成され易くなる。

【0046】

ノッチ数Ｎ₂が所定時間内に連続して生成されても、スライド速度とノッチ数Ｎ₂との間にヒステリシスを存在させている。このヒステリシスは、閾値Ｖ_Sを低位の閾値Ｖ_SDに変更している。このため、スライド途中にスライド速度が変化しても、ノッチ数Ｎ₂が生成され易くなる。このため、例えば使用者が空調装置９から吹き出す風の温度をすばやく上昇又は下降させたいときには、当初のスライド速度が大きければ、スライド途中で多少スライド速度が弛んだとしても、すばやい温度上昇又は下降を実現させることができる。

【0047】

このため、スライド速度がばらついていても、空調装置９を安定して操作することが可能となる。

【0048】

したがって、このタッチスイッチモジュール１では、車両用の空調装置９の操作性をより確実に向上させることができる。

【0049】

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0050】

例えば、操作情報として、ノッチ数Ｎ₁、ノッチ数Ｎ₂の他、ノッチ数Ｎ₃等、より多数設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、車両の空調装置、オーディオ機器、ナビゲーションシステム等に利用可能である。

【符号の説明】

【0052】

１…タッチスイッチモジュール
２…パネル
２ｃ、２ｄ…スライドバー
９…電気機器、空調装置
１１…タッチセンサ
１５…ＥＣＵ（制御手段）
１７…スライド速度検出部
１９…操作情報切替部
２１…閾値高位変更部
２３…閾値低位変更部
Ｎ₁…ノッチ数（第１操作情報）
Ｎ₂…ノッチ数（第２操作情報）
Ｖ_S…閾値
Ｖ_X…スライド速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】