特許 6470180 タッチセンサおよびエアバッグカバー一体型入力装置

(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】6470180

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】タッチセンサおよびエアバッグカバー一体型入力装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/215 20110101AFI20190204BHJP

   B60R 16/027 20060101ALI20190204BHJP

   B62D 1/04 20060101ALI20190204BHJP

   B60R 21/203 20060101ALI20190204BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20190204BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/215

   B60R16/027 T

   B62D1/04

   B60R21/203

   B60R16/02 630L

   G06F3/041 650

   G06F3/041 662

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-537613(P2015-537613)

(86)(22)【出願日】2014年8月22日

(86)【国際出願番号】JP2014072042

(87)【国際公開番号】WO2015041001

(87)【国際公開日】20150326

【審査請求日】2017年4月11日

(31)【優先権主張番号】特願2013-194110(P2013-194110)

(32)【優先日】2013年9月19日

(33)【優先権主張国】JP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】313001332

【氏名又は名称】積水ポリマテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106220

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 正悟

(72)【発明者】

【氏名】本松 良文

(72)【発明者】

【氏名】阿部 泰之

【審査官】 野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７１６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０８２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１２８１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１１９４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−００７１５９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／２１５

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｂ６０Ｒ １６／０２７

Ｂ６０Ｒ ２１／２０３

Ｂ６２Ｄ １／０４

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアバッグの外側に設けたエアバッグカバーに取り付ける１枚の樹脂フィルムと、
前記１枚の樹脂フィルムに形成する電極部及び配線を有するタッチセンサにおいて、
前記１枚の樹脂フィルムは、
前記１枚の樹脂フィルムに設けた端部どうしを重なり合わせた重畳部を有しており、
前記重畳部は、前記端部がエアバッグシステムの作動時に開裂する前記エアバッグカバーの薄肉部に沿って配置されており、前記エアバッグが通過する挿通部を形成することを特徴とするタッチセンサ。

【請求項2】

エアバッグの外側に設けたエアバッグカバーに取り付ける１枚の樹脂フィルムと、
前記１枚の樹脂フィルムに形成する電極部及び配線を有するタッチセンサにおいて、
前記１枚の樹脂フィルムは、
前記１枚の樹脂フィルムに設けた端部どうしが対向するスリットを有しており、
前記スリットは、前記端部がエアバッグシステムの作動時に開裂する前記エアバッグカバーの薄肉部に沿って配置されており、前記エアバッグが通過する挿通部を形成することを特徴とするタッチセンサ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の前記タッチセンサと前記エアバッグカバーとを備えるエアバッグカバー一体型入力装置。

【請求項4】

前記エアバッグカバーが曲面形状であり、前記タッチセンサがこの曲面形状に沿った形状である請求項３記載のエアバッグカバー一体型入力装置。

【請求項5】

前記タッチセンサと前記エアバッグカバーとが一体化した請求項３又は請求項４記載のエアバッグカバー一体型入力装置。

【請求項6】

前記タッチセンサに積層するディスプレイをさらに備える請求項３〜請求項５何れか１項記載のエアバッグカバー一体型入力装置。

【請求項7】

ステアリングホイールのセンター部に設ける請求項３〜請求項６何れか１項記載のエアバッグカバー一体型入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の内装部材に用いられるタッチパネルに関係し、車載されるエアバッグのエアバッグカバーとともに設けられるタッチセンサとエアバッグカバー一体型入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の乗員保護のためのエアバッグシステムは、運転席のステアリングホイールや助手席のダッシュボード等に搭載され、エアバッグカバーで覆われた裏側にエアバッグが配置され、衝突などの衝撃が発生した際には、エアバッグカバーが開裂してエアバッグが膨出し、乗員にかかる衝撃を緩和するように作動する。

【0003】

運転席のステアリングホイール内に収容されるエアバッグは、膨らめば乗員を覆うほどの大きさがあるため、折りたたんだ状態で収容しても一定の収容スペースが必要であり、エアバッグが飛び出すエアバッグカバーも比較的大きな面積を有する必要がある。そのため、エアバッグカバーが収容されるステアリングホイールのセンター部には、通常はエンブレム等が付加されるだけで、それ以外には何も設置されていない。

【0004】

そうした一方で、ステアリングホイール上には、車載機器への入力操作が可能なボタンや入力センサ等のステアリングスイッチが配置される例がある。例えば、特表２００７−５０４９８３号公報（特許文献１）にはステアリングホイールのスポーク上やエアバッグカバーに小型のタッチセンサを設ける記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２００７−５０４９８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ステアリングホイール上に設けられるタッチセンサは、上記特表２００７−５０４９８３号公報（特許文献１）に記載されているように、入力部が小面積であるものがほとんどで大画面に対応した入力操作が難しい。しかしながら、運転者が操作するスイッチには、オーディオ装置、空調装置、ミラー調整装置、シート調整装置などの各種装置があり、車両の高機能化、高付加価値化に伴い操作スイッチが増加し、これらの操作部も大型化する傾向にあり、ステアリングホイールのスポーク部などの狭い部分にこれらの操作スイッチを設けることは困難になってきている。

【0007】

一方、ステアリングホイールのセンター部は広大な面積があり、運転者が操作しやすい部位ではあるものの、エアバッグの飛び出し口であり、タッチセンサを設けるのは困難であった。

【0008】

そこで本発明は、ステアリングホイールのセンター部などのエアバッグが飛び出す部分で用いることができるタッチセンサと、そのタッチセンサを有するエアバッグカバー一体型入力装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、樹脂フィルムに電極部と配線が形成されており、エアバッグの外側に設けたエアバッグカバーに取り付けるタッチセンサであって、エアバッグシステムの作動時にエアバッグが通過する挿通部を形成する端部を有するタッチセンサを提供する。

【0010】

樹脂フィルムに電極部と配線が形成されており、エアバッグの外側に設けたエアバッグカバーに取り付けるタッチセンサについて、エアバッグシステムの作動時にエアバッグが通過する挿通部を形成する端部を設けたため、膨らんだエアバッグがこの挿通部を通過することで、エアバッグに必要以上の抵抗がかからずに、容易に外部に飛び出させることができる。

【0011】

タッチセンサに設ける挿通部をスリットとして形成することができる。タッチセンサにスリットを設けたため、そのスリットを通じてエアバッグを外部に飛び出させることができる。そのため、タッチセンサを設けることがエアバッグシステムの稼動の妨げにならない。

【0012】

また、タッチセンサの端部が樹脂フィルムの重なり部分であるものとすることができる。タッチセンサを構成する樹脂フィルムの端部に重ね合わせた部分を形成しため、その端部を押圧する圧力が加われば、容易に端部どうしが離れて挿通部を形成し、エアバッグを飛び出させることができる。そのため、タッチセンサを設けることがエアバッグシステムの稼動の妨げにならない。

【0013】

上記タッチセンサとエアバッグカバーとを備えるエアバッグカバー一体型入力装置とすることができる。タッチセンサをエアバッグカバーとともに設けたため、エアバッグを備える表面にタッチ入力部を形成することができる。

【0014】

さらにタッチセンサに積層するディスプレイを備えたエアバッグカバー一体型入力装置とすることができる。例えば、エアバッグカバーの表面にディスプレイを設け、さらにその表面にタッチセンサを設ける構成とすることができる。ディスプレイを備えるため、入力装置に表示装置を兼ね備えるものとすることができる。但し、ディスプレイがエアバッグの飛び出しの妨げにならないように、エアバッグカバーの開裂部分を避けた上下に別々のディスプレイを設けるなどの工夫が必要である。

【0015】

エアバッグカバーにエアバッグシステム作動時に開裂する薄肉部を設け、前記タッチセンサの前記端部を、この薄肉部に沿って配置することができる。
エアバッグカバーにエアバッグシステム作動時に開裂する薄肉部を設け、前記タッチセンサの前記端部を、この薄肉部に沿って配置したため、エアバッグカバーの開裂しやすい部分とタッチセンサの端部または挿通部とを隣接させ、エアバッグの膨出および飛び出しをし易くすることができる。

【0016】

エアバッグカバーが曲面形状であり、この曲面形状に沿った形状にタッチセンサを形成することができる。タッチセンサを曲面状のエアバッグカバーに沿った形状としたため、タッチセンサをエアバッグカバーに密着させることができる。そのため、感度の良いタッチセンサとすることができる。

【0017】

このタッチセンサはエアバッグカバーと一体化することができる。タッチセンサがエアバッグカバーと一体化したため、部品点数の削減や、スペースの有効活用を行うことができる。

【0018】

そして、こうしたエアバッグカバー一体型入力装置は、ステアリングホイールのセンター部に設けることができる。ステアリングホイールのセンター部にエアバッグカバー一体型入力装置を設けたため、運転手が比較的操作しやすく、広大な面積を有する部分を入力部位、あるいは表示部位とすることができる。そして、そうした入力部位や表示部位を設けてもエアバッグの飛び出しを妨げないようにすることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明のタッチセンサまたはエアバッグカバー一体型入力装置によれば、エアバッグが裏側に収容される表面に配置することが可能で、運転手の手元で容易に操作でき、エアバッグの作動を妨げることがない。

【0020】

また本発明のタッチセンサとエアバッグカバー一体型入力装置によれば、タッチセンサを曲面形状のステアリングホイールのセンター部に設けることができ、その形状の自由度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態のタッチセンサ及びエアバッグカバー一体型入力装置が設けられたステアリングホイールの模式図である。

【図2】図１のステアリングホイールのセンター部の模式断面図である。

【図3】タッチセンサの平面図である。

【図4】エアバッグカバーの形状に沿って撓んだ状態の図１のタッチセンサの斜視図である。

【図5】別の実施形態のタッチセンサの図４相当の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明について実施形態に基づきさらに詳細に説明する。以下の各実施形態で共通する構成については、重複説明を省略する。また、共通する材質、製造方法、作用効果等についても重複説明を省略する。

【0023】

第１実施形態［図１〜図４］：
本実施形態のエアバッグカバー一体型入力装置１０について説明する。このエアバッグカバー一体型入力装置１０を、ステアリングホイール１に取り付けた状態の模式図を図１に、エアバッグカバー一体型入力装置１０の模式断面図を図２にそれぞれ示す。

【0024】

エアバッグカバー一体型入力装置１０は、図２で示すように、エアバッグカバー１２と、そのエアバッグカバー１２の裏側に設けたタッチセンサ１１とを備え、エアバッグカバー１２の表側には運転手が操作するスイッチ等を表示する表示部１３が設けられている。

【0025】

エアバッグカバー１２は、合成樹脂や熱可塑性エラストマーで形成され、通常はエアバッグ（図示せず）をその裏側に収容する表面材であり、エアバッグシステムの作動時には、エアバッグが膨出して運転手側に飛び出させることが可能なように、破壊され易い構造となっている。

【0026】

より具体的には、エアバッグカバー１２には、エアバッグシステムの作動時に開裂する薄肉部（開裂部）１４が形成されており、この薄肉部１４は開裂したときにエアバッグが飛び出し易いように、略Ｈ形状の溝として形成されている。

【0027】

本実施形態では、運転席側に設けられるエアバッグシステムとして、ステアリングホイール１の裏側にエアバッグを収容するようにしており、ステアリングホイール１のセンター部１ａがエアバッグカバー１２となっている。

【0028】

エアバッグカバー１２の表面に設けた表示部１３は、印刷や凹凸形状でスイッチ等を表示している。

【0029】

タッチセンサ１１は、エアバッグカバー１２の裏側で、エアバッグカバー１２の形状に沿った形状をしており、エアバッグカバー１２と接触し一体化するように形成されている。そして、そのタッチセンサ１１には、前記薄肉部１４に沿ったスリット１１ａが設けられている。

【0030】

タッチセンサ１１は、図３で示すように、基材となる樹脂フィルム１１ｂの上に静電容量センサを配置したもので、樹脂フィルム１１ｂ上に、銅箔や導電性高分子により電極部１１ｃが形成され、指が近接した際の静電容量変化を検出するために、導電性の配線１１ｄが端子１１ｅまで形成されている。端子１１ｅは回路基板や検出用素子に接続されて静電容量変化を検出する。但し、基材である樹脂フィルム１１ｂ上には、略Ｈ形状のスリット１１ａが形成されているため、電極部１１ｃはスリット１１ａを避けるようにして、中央部分にあるスリット１１ａを挟んだ両側に設けられている。

【0031】

エアバッグカバー１２とタッチセンサ１１の貼合せは、両面テープや接着剤により行なうほか、超音波融着や熱融着、熱カシメ留めなどの方法を利用することができる。また貼合せ位置は、タッチセンサ１１全面に近い広い面で固着するほか、端部などを部分的に固定しても良い。

【0032】

エアバッグカバー一体型入力装置１０によれば、エアバッグカバー１２の裏側に、スリット１１ａを有するタッチセンサ１１を一体化して備えるため、薄肉部１４をまたいで大きな面積を備えるタッチセンサ１１を配置できる。そのため、運転手が操作しやすいステアリングホイール１のセンター部１ａに種々のスイッチ機能を設けることができる。

【0033】

また、タッチセンサ１１は、その面積が比較的大きくても、スリット１１ａを有するため、撓ませることが容易で、全体的に曲面状のエアバッグカバー１２に沿って貼り合わせることができる。したがって、感度の良いタッチセンサ１１とすることができる。

【0034】

エアバッグシステムの作動時には、ステアリングホイール１のセンター部１ａにタッチセンサ１１が設けられているにもかかわらず、エアバッグカバー１２の開裂を妨げることがなく、エアバッグを膨出させることができる。図４には、タッチセンサ１１がエアバッグカバーの形状に沿って撓んだ状態を示す。

【0035】

こうしたエアバッグカバー一体型入力装置１０については種々の変更が可能である。
タッチセンサ１１に設けるスリット１１ａの形状は、略Ｈ形状に変えて、部分的に基材１１ｂが繋がるような複数の線分形状であっても良く、エアバッグが膨出する際に、エアバッグが通過して破れ易い形状であることが好ましい。

【0036】

タッチセンサ１１の基材となる樹脂フィルム１１ｂは、エアバッグカバー１２の形状に沿ってあらかじめ曲面形状に成形することが好ましい。しかしながら、平板状であっても良く、エアバッグが通過する前記スリット１１ａとは別に、種々の切り込みやスリットを設けることで、エアバッグカバー１２の形状に沿って撓ませ、貼り合わせができる。

【0037】

また、エアバッグカバー１２の裏側にタッチセンサ１１を設けずに、エアバッグカバー１２の表側にタッチセンサ１１とディスプレイ１３を設けることもできる。

【0038】

また、ディスプレイをセンター部に配置して、カーナビゲーションシステムの画面をこのセンター部に設ければ、従来カーナビゲーションシステムの画面を配置していたセンターコンソール上部の空間を空けて、他の用途への利用が可能になる。

【0039】

エアバックカバー１２やタッチセンサ１１には、部分的に光透過可能な透明性の箇所を設けて、タッチセンサ１１の電極部１１ｃの位置をバックライトで表示する表示部１３を設けることができる。バックライトとしてタッチセンサ１１の基材１１ｂにＬＥＤやＥＬ素子を配置したり、タッチセンサ１１の基材１１ｂを導光板として利用して所望の箇所を発光させたりすることも可能である。

【0040】

ステアリングホイール１上のセンター部１ａには、ホーンも内蔵されるため、タッチセンサ１１の入力とホーンの入力とは区別して検出できることが好ましい。例えば、タッチセンサ１１は、エアバッグカバー１２表面を指で軽く触る際に高感度で検出するように設定する一方で、ホーンはエアバッグカバー１２の押込み量が大きい際に検出して、そのときにはタッチセンサの検出はされないように設定することができる。

【0041】

エアバッグシステムとしては、ステアリングホイール１の裏側にエアバッグを収容する運転手エアバッグのほか、助手席エアバッグ、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーエアバッグなどが挙げられ、これらのシステムにも上記タッチセンサ１１やエアバッグカバー一体型入力装置１０を利用できる。それぞれエアバッグを収容したところの表面カバーにタッチセンサ１１を配置でき、エアバッグ作動時にその膨出と飛び出しを妨げないようにすることができる。

【0042】

一例として、助手席ダッシュボード上にタッチセンサ１１を設けたエアバッグカバー一体型入力装置１０とすることができる。

【0043】

第２実施形態［図５］：
本実施形態のタッチセンサ２１の斜視図を図５に示す。この図５では、タッチセンサ２１がエアバッグカバーの形状に沿って撓んだ状態を示している。このタッチセンサ２１は樹脂フィルム２１ｂで形成し、その一部に樹脂フィルム２１ｂを重なり合わせた重畳部２４を設けて、エアバッグの膨張時にエアバッグが通過する挿通部としている。挿通部をスリット１１ａに変えて重畳部２４としている点で、先の実施形態で説明したタッチセンサ１１と相違する。電極部２１ｃや、配線２１ｄ、端子２１ｅは、その形状や大きさ等は異なるがその機能は電極部１１ｃ、配線１１ｄ、端子１１ｅと同様である。

【0044】

タッチセンサ２１では、樹脂フィルム２１ｂの一部を隙間無く重ねているため、電極部２１ｃを設けることができない部分を少なくすることができる。そして、重畳部２４を挟んで一方側から他方側へタッチ操作を行うことができる。

【0045】

こうしたタッチセンサ２１であっても、重畳部２４を押圧する力が加われば容易に重なり部分が開いて、その間に隙間が生じるため、その生じた隙間にエアバッグを通すことができ、エアバッグの飛び出しに対する抵抗を低く抑えることができる。

【0046】

上記各実施形態で示した構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更、組合せをすることができる。そして、こうした変更、組合せも本発明の技術的思想の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0047】

１ ステアリングホイール
１ａ センター部
１０，２０ エアバッグカバー一体型入力装置
１１，２１ タッチセンサ
１１ａ スリット
１１ｂ，２１ｂ 樹脂フィルム（基材）
１１ｃ，２１ｃ 電極部
１１ｄ，２１ｄ 配線
１１ｅ，２１ｅ 端子
１２ エアバッグカバー
１３ 表示部
１４ 薄肉部（開裂部）
２４ 重畳部（開裂部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】