(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1のように両面に機械式のスイッチを設けると、ステアリングスイッチの厚みが増す上に、配線が多くなる。したがって、特許文献1の技術では、ステアリングスイッチの構造が複雑になり、全体が大型化してしまうという問題があった。
また、特許文献1の技術では、配線が多いことから、回転により変形させられる配線の負荷も大きくなり、ステアリングスイッチの操作性が悪化するという問題があった。
【0006】
本発明の課題は、配線を少なくでき、小型化が容易であって、操作性の良好なステアリングスイッチ、ステアリングホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【0008】
請求項1の発明は、ステアリングホイール(1)に取り付けられ、操作入力を受け付けるステアリングスイッチ(10,20)であって、第1のタッチパネル(11a,21a)と、前記第1のタッチパネルとは異なる操作を行うことができる第2のタッチパネル(11b,21b)と、前記第1のタッチパネル及び前記第2のタッチパネルを支持する筐体(11,21)と、を備え、前記第1のタッチパネルと前記第2のタッチパネルとは、背面同士を合わせて一体化されており、前記筐体が回転して操作面を変更できるようにステアリングホイールに対して取り付けられており、前記第1のタッチパネルのタッチを検出するタッチ用電極(12a,12b,12c,12d)は、前記第2のタッチパネルのタッチを検出する電極を兼ね
、前記タッチ用電極(12a,12b,12c,12d)を前記第1のタッチパネル(11a)又は前記第2のタッチパネル(11b)の表面に設け、前記筐体(11)は所定の厚さを有し、前記タッチ用電極(12a,12b,12c,12d)によるタッチ検出結果により行われる操作指示が前記第1のタッチパネル(11a)の操作であるのか、又は、前記第2のタッチパネル(11b)の操作であるかを、検知電圧の違いにより判定する操作判定部(130)を備えること、を特徴とするステアリングスイッチ(10,20
、30)である。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1に記載のステアリングスイッチにおいて、前記第1のタッチパネル(11a,21a)と前記第2のタッチパネル(11b,21b)とのいずれを操作面とするのかを検出する検出部(13,14)を備えること、を特徴とするステアリングスイッチ(10,20)である。
【0010】
請求項3の発明は、請求項2に記載のステアリングスイッチにおいて、前記タッチ用電極(12a,12b,12c,12d)は、静電容量式センサとして構成されており、前記検出部は、前記タッチ用電極と同様な静電式容量センサとして形成された操作面検出用電極(13,14)を有すること、を特徴とするステアリングスイッチ(10,20)である。
【0011】
請求項4の発明は、請求項2又は請求項3に記載のステアリングスイッチにおいて、前記タッチ用電極(12a,12b,12c,12d)によるタッチ検出結果により行われる操作指示の内容を前記検出部の検出結果に基づいて変更するように制御するステアリングスイッチ制御部(100)を備えること、を特徴とするステアリングスイッチ(10,20)である。
【0014】
請求項
5の発明は、請求項1から請求項
4までのいずれか1項に記載のステアリングスイッチ(10,20)を有するステアリングホイール(1)である。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、第1のタッチパネルのタッチを検出するタッチ用電極は、第2のタッチパネルのタッチを検出する電極を兼ねる。よって、ステアリングスイッチは、配線を少なくでき、小型化が容易である。また、配線が少ないことから、筐体の回転移動に対する配線の負荷も少なくなり、操作性が向上する。さらに、機械式のスイッチを使用していないことからも、小型化が容易である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。
【0018】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態によるステアリングスイッチ10を備えるステアリングホイール1を示す概略図である。
図1では、ステアリングホイール1を、車両が直進する回転位置で示しており、以下、この位置を直進位置と呼ぶ。また、
図1は、ステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11aを乗員側に露出した状態を示している。
なお、
図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
【0019】
ステアリングホイール1は、スポーク部1aの乗員側の面にステアリングスイッチ10を備えている。なお、本実施形態では、ステアリングスイッチ10は、乗員側からステアリングホイール1に向かって右側(ステアリングホイール1を直進位置にした状態における右側)にのみ設けている。しかし、ステアリングホイール1は、他の位置のスポーク部1b,1c等にもステアリングスイッチ10を有していてもよい。
【0020】
図2は、ステアリングスイッチ10の第2のタッチパネル11bを露出した状態におけるステアリングホイール1の概略図である。
本実施形態のステアリングスイッチ10は、
図1及び
図2に示すように、筐体11が回転して乗員側に露出する面を第1のタッチパネル11aとした状態(以下、表面操作状態と呼ぶ)と第2のタッチパネル11bを乗員側に露出する状態(以下、裏面操作状態と呼ぶ)とに切り換えることができる。
【0021】
図3は、ステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11a側と第2のタッチパネル11b側とを示す図である。
ステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11aは、エアコン110(
図8参照)の操作が可能である。ステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11aには、表記領域101a〜101dが設けられている。
表記領域101aは、温度を上げるときにタッチ操作される領域である。
表記領域101bは、温度を下げるときにタッチ操作される領域である。
表記領域101cは、風量を上げるときにタッチ操作される領域である。
表記領域101dは、風量を下げるときにタッチ操作される領域である。
【0022】
ステアリングスイッチ10の第2のタッチパネル11bは、オーディオ機器120(
図8参照)の操作が可能である。ステアリングスイッチ10の第2のタッチパネル11bには、表記領域102a〜102dが設けられている。
表記領域102aは、音量を上げるときにタッチ操作される領域である。
表記領域102bは、音量を下げるときにタッチ操作される領域である。
表記領域102cは、選曲を進めるときにタッチ操作される領域である。
表記領域102dは、選曲を戻すときにタッチ操作される領域である。
【0023】
表記領域101aと表記領域102aとは、互いに背中合わせで対向して配置されている。表記領域101bと表記領域102bとは、互いに背中合わせで対向して配置されている。表記領域101cと表記領域102cとは、互いに背中合わせで対向して配置されている。表記領域101dと表記領域102dとは、互いに背中合わせで対向して配置されている。
また、表記領域101a〜101d、及び、表記領域102a〜102dは、それぞれ、操作面フィルム101,102に印刷表記されている。この操作面フィルム101,102は、後述する筐体11の表面及び裏面に貼り付けられている。
【0024】
図4は、ステアリングスイッチ10を第1のタッチパネル11a側から見た概略斜視図である。
図5は、表面操作状態におけるステアリングスイッチ10を示す図である。
図5(a)は、表面操作状態におけるステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11a側を示す。
図5(b)は、
図5(a)中に示した矢印A−Aで切断した断面を示す。
図5(c)は、表面操作状態におけるステアリングスイッチ10の第2のタッチパネル11b側を示す。
図6は、軸部材16を乗員側から見た図である。
図7は、裏面操作状態におけるステアリングスイッチ10を示す図である。
図7(a)は、裏面操作状態におけるステアリングスイッチ10の第2のタッチパネル11b側を示す。
図7(b)は、
図7(a)中に示した矢印B−Bで切断した断面を示す。
図7(c)は、裏面操作状態におけるステアリングスイッチ10の第1のタッチパネル11a側を示す。
なお、これら
図4と、
図5と、
図7とでは、各電極の構成が見えるように、上述の表記領域101a〜101d、及び、表記領域102a〜102dを有する操作面フィルム101,102を省略して示している。
ステアリングスイッチ10は、筐体11と、タッチ用電極12a〜12dと、操作面検出用電極13,14と、筐体支持部材15と、軸部材16と、基準電位電極17,18とを備えている。
【0025】
筐体11は、第1のタッチパネル11aと第2のタッチパネル11bとを有している。第1のタッチパネル11aと第2のタッチパネル11bとは、背面同士を併せて一体化されている。本実施形態では、筐体11は、電気回路を形成した基板により2つのタッチパネルとしての構成と、筐体としての構成とを兼ねるように形成されている。なお、2つの別々に構成されたタッチパネルをさらに別部品により構成された筐体により一体化するような形態としてもよい。筐体11の第1のタッチパネル11aには、タッチ用電極12a〜12dが設けられている。
【0026】
タッチ用電極12a〜12dは、いずれも静電容量の変化を検出可能な静電容量センサの電極である。これらタッチ用電極12a〜12dは、第1のタッチパネル11aへのタッチを検出する電極と、第2のタッチパネル11bへのタッチを検出する電極との両方を兼ねている。タッチ用電極12a〜12dは、第1のタッチパネル11a側に設けられているが、筐体11(基板素材)を間に挟んでも第2のタッチパネル11b側における静電容量の変化も充分に検出が可能である。よって、一つのタッチ用電極によって第1のタッチパネル11a側と第2のタッチパネル11b側の両側のタッチを検出可能である。
【0027】
タッチ用電極12aは、表記領域101a及び表記領域102aへのタッチの検出を行う。
タッチ用電極12bは、表記領域101b及び表記領域102bへのタッチの検出を行う。
タッチ用電極12cは、表記領域101c及び表記領域102cへのタッチの検出を行う。
タッチ用電極12dは、表記領域101d及び表記領域102dへのタッチの検出を行う。
【0028】
操作面検出用電極13,14は、筐体11の第1のタッチパネル11a側であって、軸部材16に近い位置に並んで配置されている。操作面検出用電極13,14は、タッチ用電極12a〜12dと同様に、いずれも静電容量の変化を検出可能な静電容量センサの電極である。操作面検出用電極13,14は、第1のタッチパネル11aと第2のタッチパネル11bとのいずれを操作面とするのかを検出する検出部を構成する。操作面検出用電極13,14による操作面の検出方法については、後述する。
【0029】
筐体支持部材15は、筐体11を軸部材16に対して回転可能となるように支持する部材である。本実施形態では、筐体支持部材15は、筐体11の隣り合う2つの角付近をそれぞれ挟む形態で2つ設けられている。
【0030】
軸部材16は、筐体11の一端部の近傍に配置されている。軸部材16は、筐体11が表面操作状態と裏面操作状態との間で回転移動するときの回転中心となる。よって、筐体11は、本をめくるような形態で回転移動することが可能となる。軸部材16には、その軸線に沿った方向の中央に、外側の両側に対称に突出した板状の棚部16b,16cが形成されている。
【0031】
基準電位電極17,18は、それぞれ、軸部材16の棚部16b,16cの乗員側の面に設けられている。基準電位電極17,18は、ステアリングスイッチ10の回路における基準電位(接地電位)と等電位となるように、不図示の配線により筐体11の接地電極と接続されている。基準電位電極17,18は、例えば、金属テープ等の導電シート類を貼り付けることにより形成できる。
基準電位電極17は、表面操作状態において操作面検出用電極13と重なる位置に配置されている。一方の基準電位電極18は、裏面操作状態において操作面検出用電極14と重なる位置に配置されている。よって、筐体11が表面操作状態となると、基準電位電極17と操作面検出用電極13とが接近して静電容量の変化を操作面検出用電極13により検出でき、筐体11が表面操作状態にあることを検出できる。一方、筐体11が裏面操作状態となると、基準電位電極18と操作面検出用電極14とが接近して静電容量の変化を操作面検出用電極14により検出でき、筐体11が裏面操作状態にあることを検出できる。
【0032】
なお、本実施形態では、基準電位電極17,18を独立して形成したが、筐体支持部材15及び軸部材16をメッキしたり、導電性のある金属製にしたりして、筐体11の基板部分の接地電極と導通させるようにしてもよい。この場合、筐体11が表面操作状態にあるときには、操作面検出用電極13と棚部16bとは重なり、操作面検出用電極14と棚部16bとは重ならないように棚部16bの一部を切欠いて形成するとよい。同様に、筐体11が裏面操作状態にあるときには、操作面検出用電極14と棚部16cとは重なり、操作面検出用電極13と棚部16cとは重ならないように棚部16cの一部を切欠いて形成するとよい。
【0033】
図8は、ステアリングスイッチ10の制御回路の概略を示すブロック図である。
ステアリングスイッチ10は、上述した構成の他に、ステアリングスイッチ制御部100を備えている。ステアリングスイッチ制御部100は、タッチ用電極12a〜12dによるタッチ検出結果により行われる操作指示の内容を検出部(操作面検出用電極13,14)の検出結果に基づいて変更するように制御する。すなわち、操作面検出用電極13が基準電位電極17に接近して静電容量の変化を検出すると、表面操作状態であると判断できる。よって、この場合、ステアリングスイッチ制御部100は、タッチ用電極12a〜12dによるタッチ検出結果を、エアコン110の操作指示であるとして、エアコン110へ操作指示内容を伝える。一方、操作面検出用電極14が基準電位電極18に接近して静電容量の変化を検出すると、裏面操作状態であると判断できる。よって、この場合、ステアリングスイッチ制御部100は、タッチ用電極12a〜12dによるタッチ検出結果を、オーディオ機器120の操作指示であるとして、オーディオ機器120へ操作指示内容を伝える。
【0034】
以上説明したように、本実施形態によれば、第1のタッチパネル11aのタッチを検出するタッチ用電極12a〜12dは、第2のタッチパネル11bのタッチを検出する電極を兼ねる。よって、ステアリングスイッチ10は、配線を少なくでき、小型化が容易である。また、配線が少ないことから、筐体11の回転移動に対する配線の負荷も少なくなり、操作性が向上する。さらに、機械式のスイッチを使用していないことからも、小型化が容易である。
【0035】
(第2実施形態)
図9は、第2実施形態のステアリングスイッチ20を示す概略斜視図である。
図9(a)は、第1のタッチパネル21aが乗員側を向いた状態を示し、
図9(b)は、第2のタッチパネル21bが乗員側を向いた状態を示している。
なお、第2実施形態のステアリングスイッチ20は、筐体21の回転する形態が異なる他は、第1実施形態のステアリングスイッチ10と同様な形態をしている。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0036】
第2実施形態のステアリングスイッチ20は、筐体21がその略中心付近を回転中心軸として回転移動できるように、軸部材26が設けられている。ステアリングスイッチ20は、筐体21が回転移動することにより、表面側の第1のタッチパネル21aが乗員側を向いた状態(表面操作状態)と、裏面側の第2のタッチパネル21bが乗員側を向いた状態(表面操作状態)とを切り換える。
【0037】
この第2実施形態に示すように、本発明では、筐体の回転中心軸の位置は、適宜変更して実施することができる。
【0038】
(第3実施形態)
図10は、第3実施形態のステアリングスイッチ30を第1のタッチパネル11a側から見た概略斜視図である。
図11は、ステアリングスイッチ30の制御回路の概略を示すブロック図である。
第3実施形態のステアリングスイッチ30は、第1実施形態のステアリングスイッチ10において検出部として機能している操作面検出用電極13,14と、基準電位電極17,18とが設けられていない。また、第3実施形態のステアリングスイッチ30は、第1実施形態のステアリングスイッチ10における検出部(13,14)の代わりに、操作判定部130を備えている。以上の点が異なる他は、第3実施形態のステアリングスイッチ30は、第1実施形態のステアリングスイッチ10と同様な形態をしている。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【0039】
タッチ用電極12a〜12dは、第1のタッチパネル11a側に設けられている。したがって、第2のタッチパネル11b側からの接触検知は、第1のタッチパネル11a側からの接触検知に対して検知距離が筐体11の厚さだけ離間している。よって、第1のタッチパネル11a側からの接触検知によって出力される電圧と、第2のタッチパネル11b側からの接触検知によって出力される電圧とが相違することとなる。したがって、本実施形態のようにタッチ用電極12a〜12dを筐体11の一面側に配置することによって、別のタッチ用電極や第1実施形態における検出部(操作面検出用電極13,14)等を設けることなく、容易に第1のタッチパネル11a又は第2のタッチパネル11bに接触しているかを判定することができる。筐体11内部にタッチ用電極12a〜12dを一体にインサート成形して設けてもよいが、タッチ用電極12a〜12dを第1のタッチパネル11a及び第2のタッチパネル11bの表面からの距離を変えて出力電圧が相違するようにすることが好ましい。
【0040】
このように構成することにより、筐体11の板圧分だけ距離が違うので、電圧値にも違いが生じ、別の電極を設けることなくタッチされている側がどちらの面であるのかを判定可能である。タッチ面とタッチ用電極12a〜12dとの距離が近いと、電極に誘起される容量が大きくなることで、電極の発振波形のなまりが大きくなり、基準電圧を超える時間が短くなるため、出力されるパルス波形の時間幅が短くなって、電圧値が低下する。よって、距離が近い方が、距離が遠い方よりも電圧値が小さくなり、この電圧値の差によって、タッチされている面が第1のタッチパネル11a側であるのか、第2のタッチパネル11b側であるのかを判定可能である。
【0041】
操作判定部130は、上述した電圧値の差に基づいて、タッチされている面が第1のタッチパネル11a側であるのか、第2のタッチパネル11b側であるのかを判定する。
ステアリングスイッチ制御部100は、操作判定部130の判定結果を用いて、操作対象がエアコン110であるのか、オーディオ機器120であるのかを判定する。
【0042】
以上説明したように、第3実施形態によれば、ステアリングスイッチ30は、検出部(操作面検出用電極13,14)を設けなくとも、正しく制御を行うことができる。
【0043】
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
【0044】
例えば、各実施形態において、ステアリングスイッチは、エアコン、オーディオ機器の操作に利用される例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、ナビゲーション機器、携帯電話、車両の運転モードの切り換え等、操作内容は、どのような内容であってもよい。
【0045】
なお、本発明は、以上説明した各実施形態によって限定されることはない。