特許第6650067号(P6650067)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6650067ON/OFF検知装置及び車両用内装部品
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6650067
(24)【登録日】2020年1月21日
(45)【発行日】2020年2月19日
(54)【発明の名称】ON/OFF検知装置及び車両用内装部品
(51)【国際特許分類】
   H01H 36/00 20060101AFI20200210BHJP
   H01H 35/00 20060101ALI20200210BHJP
【FI】
   H01H36/00 J
   H01H35/00 Q
【請求項の数】7
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2019-141131(P2019-141131)
(22)【出願日】2019年7月31日
【審査請求日】2019年9月4日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000004765
【氏名又は名称】マレリ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002468
【氏名又は名称】特許業務法人後藤特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】氏家 秀人
【審査官】 澤崎 雅彦
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2011/099361(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2016/0370909(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2015/0084874(US,A1)
【文献】 国際公開第2018/094673(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01H 35/00
H01H 36/00
H03K 17/965
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力部に入力された荷重を周期的に検知する荷重センサと、
所定の閾値を設定し、前記荷重センサによって検知された今回検知値と前記所定の閾値と比較し前記今回検知値が前記所定の閾値よりも大きい場合に前記入力部がONであると判断し、その後、前記荷重センサが前回検知した前回検知値と今回検知値とを比較し前記前回検知値が前記今回検知値よりも大きい場合に前記入力部がONの状態からOFFの状態に変化したと判断し、前記入力部がONの状態からOFFの状態に変化した場合に、今回検知値と同一又は当該今回検知値よりも高い連打検出用の閾値を設定し、その後、今回検知値と前記連打検出用の閾値とを比較し前記今回検知値が前記連打検出用の閾値よりも大きくなった場合に前記入力部がONであると判断する制御部と、を備えた、
とを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項2】
請求項1に記載のON/OFF検知装置であって、
前記制御部は、前記連打検出用の閾値を前記荷重センサの今回検知値よりも高く設定する、
ことを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項3】
請求項2に記載のON/OFF検知装置であって、
前記制御部は、前記入力部に入力される荷重が大きい程、前記荷重センサの今回検知値との差が大きくなるように、前記連打検出用の閾値を設定する、
ことを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項4】
請求項1に記載のON/OFF検知装置であって、
前記制御部は、前記連打検出用の閾値を前記荷重センサの今回検知値に設定する、
ことを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項5】
請求項1から3のいずれか一つに記載のON/OFF検知装置であって、
前記制御部は、タッチ位置センサの検出したタッチ位置に基づいて、前記連打検出用の閾値を決定する、
ことを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか一つに記載のON/OFF検知装置であって、
前記荷重センサは、静電容量式の荷重センサである、
ことを特徴とするON/OFF検知装置。
【請求項7】
請求項1から6のいずれか一つに記載のON/OFF検知装置が、車両に設置される内装材に設けられた入力部に適用される、
ことを特徴とする車両用内装部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、入力部のON/OFFを検知するON/OFF検知装置、及びON/OFF検知装置が適用される車両用内装部品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、荷重センサの検出値と閾値とを比較することで、入力部のON/OFFを検知する装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
特許文献1には、荷重基準の値を超える押圧荷重が荷重検出部によって検出された場合に、制御部が、表示部に表示されている入力用オブジェクトが押下されたと判定する構成が開示されている。これにより、荷重基準の値に対して連続して押圧力を上下させるような入力が行われた場合に、入力を連打入力として入力部に認識させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第5160683号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、荷重基準の値を超える押圧力で連続して押圧力を上下させるような入力が行われた場合に、連打入力を検知できないおそれがある。
【0006】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、連打入力を精度よく検知可能なON/OFF検知装置及び車両用内装部品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】
【0007】
本発明のある態様によれば、N/OFF検知装置は、入力部に入力された荷重を周期的に検知する荷重センサと、所定の閾値を設定し、前記荷重センサによって検知された今回検知値と前記所定の閾値と比較し前記今回検知値が前記所定の閾値よりも大きい場合に前記入力部がONであると判断し、その後、前記荷重センサが前回検知した前回検知値と今回検知値とを比較し前記前回検知値が前記今回検知値よりも大きい場合に前記入力部がONの状態からOFFの状態に変化したと判断し、前記入力部がONの状態からOFFの状態に変化した場合に、今回検知値と同一又は当該今回検知値よりも高い連打検出用の閾値を設定し、その後、今回検知値と前記連打検出用の閾値とを比較し前記今回検知値が前記連打検出用の閾値よりも大きくなった場合に前記入力部がONであると判断する制御部と、を備え
【0008】
本発明の他の態様によれば、車両用内装部品では、ON/OFF検知装置が、車両に設置される内装材に設けられた入力部に適用される。
【発明の効果】
【0009】
上記態様によれば、ON/OFF検知装置及び車両用内装部品では、連打入力を精度よく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、本発明の実施形態に係る車両用内装部品の構成を示す斜視図である。
図2図2は、車両用内装部品の内装材の構成を示す斜視図である。
図3図3は、タッチ位置センサの構成を示す断面図である。
図4図4は、荷重センサの構成を示す断面図である。
図5図5は、ON/OFF検知装置の機能構成を示す機能構成図である。
図6図6は、内装材の反発力と荷重との関係を説明するグラフである。
図7図7は、ON/OFF判断処理を示すフローチャートである。
図8図8は、連打処理を示すフローチャートである。
図9図9は、ON/OFF判断処理の流れを説明するタイミングチャートである。
図10図10は、本発明の実施形態の変形例に係るON/OFF判断処理の流れを説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るON/OFF検知装置101及び車両用内装部品としてのインストルメントパネル1について説明する。ON/OFF検知装置101は、車両の車室内に設けられるインストルメントパネル1に適用される。
【0012】
[車両用内装部品の構成]
以下、図1及び図2を参照して、インストルメントパネル1の構成について説明する。図1は、インストルメントパネル1の構成を示す斜視図である。図2は、インストルメントパネル1の内装材としてのフィニッシャー2の構成を示す斜視図である。以下では、車両の幅方向を幅方向Xとする。
【0013】
図1に示すように、インストルメントパネル1は、フィニッシャー2を備える。
【0014】
図2に示すように、フィニッシャー2は、例えば、入力部としてのスイッチ10として、空調装置(エアコンディショナー)を操作するための第1スイッチ10a〜第10スイッチ10jを備える。
【0015】
第1スイッチ10aと、第2スイッチ10bと、第9スイッチ10iと、第10スイッチ10jとは、空調装置の温度を調節するためのスイッチである。第3スイッチ10cは、リアデフォッガーのON/OFFをするためのスイッチである。第4スイッチ10dは、フロントデフロスターのON/OFFをするためのスイッチである。第5スイッチ10eと第6スイッチ10fとは、空調装置の風量を調節するためのスイッチである。第7スイッチ10gは、内外気の切り替えをするためのスイッチである。第8スイッチ10hは、オートモードのON/OFFをするためのスイッチである。
【0016】
フィニッシャー2の裏面には、タッチ位置センサ11と、荷重センサ20と、が取り付けられる。
【0017】
タッチ位置センサ11は、各スイッチ10に対応して設けられ、各スイッチ10に使用者の指が触れたことを検知する。即ち、第1スイッチ10aに対応する位置には、第1タッチ位置センサ11aが設けられる。第2スイッチ10bに対応する位置には、第2タッチ位置センサ11bが設けられる。第10スイッチ10jに対応する位置には、第10タッチ位置センサ11jが設けられる。
【0018】
荷重センサ20は、第1荷重センサ20aと、第2荷重センサ20bと、を備える。荷重センサ20は、各スイッチ10に加えられた荷重を検知する。
【0019】
第1荷重センサ20aは、第4スイッチ10dと第5スイッチ10eとの間であって、第4スイッチ10d及び第5スイッチ10eの下方に設けられる。第2荷重センサ20bは、第6スイッチ10fと第7スイッチ10gとの間であって、第6スイッチ10f及び第7スイッチ10gの下方に設けられる。
【0020】
[タッチ位置センサの構成]
以下、図3を参照して、タッチ位置センサ11の構成について説明する。図3は、タッチ位置センサ11の構成を示す断面図である。
【0021】
図3に示すように、タッチ位置センサ11は、フィニッシャー2の裏面に、各スイッチ10に対応して設けられる。タッチ位置センサ11は、基板14上に配置された板状の電極12を有する。
【0022】
タッチ位置センサ11は、例えば10[ms]の周期で、静電容量値を計測する。使用者の指Fがスイッチ10に触れると、タッチ位置センサ11で計測される静電容量値が変化する。この静電容量値の変化から、使用者の指Fが何れのスイッチ10に触れられたかが分かるようになっている。
【0023】
[荷重センサの構成]
以下、図4を参照して、荷重センサ20の構成について説明する。図4は、荷重センサ20の構成を示す断面図である。
【0024】
図4に示すように、荷重センサ20は、板状の第1電極21と、板状の第2電極22と、スペーサ23と、基板24と、から構成される。
【0025】
第1電極21は、フィニッシャー2の裏面に設けられる。第2電極22は、基板24上に設けられる。スペーサ23は、フィニッシャー2と基板24との間に設けられて、第1電極21と第2電極22とが、間隙を有して対向するように配置される。なお、第1電極21と第2電極22とが、弾性層を介して対向するように配置されてもよい。
【0026】
荷重センサ20は、例えば、10[ms]の周期で、第1電極21と第2電極22との間の静電容量値を計測する。使用者が指Fでスイッチ10を押し込む操作がされると、フィニッシャー2が凹む。フィニッシャー2が凹むと、第1電極21と第2電極22との距離が狭くなる。そうすると、第1電極21と第2電極22との間の静電容量値が変化する。第1電極21と第2電極22との間の静電容量値の変化から、荷重の大きさ(荷重検出強度)が分かるようになっている。
【0027】
[ON/OFF検知装置の機能構成]
以下、図5を参照して、ON/OFF検知装置101の機能構成について説明する。図5は、ON/OFF検知装置101の機能構成を示す機能構成図である。
【0028】
図5に示すように、ON/OFF検知装置101は、スイッチ10と、タッチ位置センサ11と、荷重センサ20と、制御部30と、ON/OFF検知部40と、を備える。
【0029】
スイッチ10は、第1スイッチ10a〜第10スイッチ10jから構成される。
【0030】
タッチ位置センサ11は、第1タッチ位置センサ11a〜第10タッチ位置センサ11jから構成される。各タッチ位置センサ11は、それぞれのスイッチ10に対応して配置される。各タッチ位置センサ11が検知した静電容量値は、制御部30に送信される。
【0031】
荷重センサ20は、第1荷重センサ20aと、第2荷重センサ20bと、から構成される。第1荷重センサ20aと第2荷重センサ20bとが検知した静電容量値は、制御部30に送信される。
【0032】
制御部30は、ON/OFF検知装置101の各種動作を制御する。制御部30は、中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。制御部30は、ROMに記憶されたプログラムをCPUによって読み出すことで、ON/OFF検知装置101の各種動作を制御する。制御部30は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【0033】
制御部30は、記憶部31と、タッチ位置算出部32と、閾値設定部33と、比較部34と、ON/OFF判断部35と、を備える。制御部30は、後述するON/OFF判断処理を実行する。制御部30は、ON/OFF検知装置101の全体の制御を司る。
【0034】
記憶部31は、閾値設定部33が使用する閾値、後述するON/OFF判断処理のプログラム、タッチ位置センサ11で計測した静電容量値、及び荷重センサ20で計測した静電容量値等を記憶する。
【0035】
タッチ位置算出部32は、タッチ位置センサ11で計測した静電容量値の変化から、何れのスイッチ10に使用者の指Fが触れたタッチ状態であるか否かを算出する。即ち、タッチ位置算出部32は、タッチ位置センサ11で計測した静電容量値の変化から、タッチ位置を算出する。
【0036】
閾値設定部33は、閾値としての、第1閾値Aと、第2閾値Bと、第3閾値Cと、を設定する。第1閾値Aは、タッチ位置センサ11がOFFの状態であるときに設定される閾値である。
【0037】
第2閾値Bは、第1閾値Aよりも小さな閾値であり、タッチ位置センサ11がONの状態であるときに設定される閾値である。第2閾値Bは、荷重センサ20からタッチ位置までの距離が近いほど高く設定される。換言すると、第2閾値Bは、荷重センサ20からタッチ位置までの距離が遠いほど低く設定される。
【0038】
例えば、タッチ位置算出部32が第1スイッチ10aをタッチ位置と算出した場合の第2閾値Bは、タッチ位置算出部32が第4スイッチ10dをタッチ位置と算出した場合の第2閾値Bよりも低く設定される。即ち、第2閾値Bは、タッチ位置算出部32が算出したタッチ位置に基づいて設定される。
【0039】
第3閾値Cは、荷重センサ20の前回及び今回の検知値に基づいて設定される。第3閾値Cは、ON/OFF判断部35の判断結果がONからOFFに切り換わった場合には、荷重センサ20の今回の検知値よりも高い値に設定される。
【0040】
ここで、図6を参照して、内装材の反発力と荷重との関係について説明する。図6は、内装材の反発力と荷重との関係を説明するグラフである。
【0041】
図6に示すように、内装材に入力される荷重が大きい程、内装材の反発力が大きくなる傾向にある。
【0042】
そこで、閾値設定部33は、スイッチ10に入力される荷重が大きい程、荷重センサ20の今回の検知値との差が大きくなるように、第3閾値Cを設定する。即ち、閾値設定部33は、スイッチ10に入力される荷重が大きい程、荷重センサ20の今回の検知値と閾値との差の絶対値が大きくなるように、第3閾値Cを設定する。
【0043】
比較部34は、閾値設定部33が設定した第3閾値Cと、荷重センサ20の今回の検知値と、を比較する。
【0044】
ON/OFF判断部35は、スイッチ10がON状態であるか、OFF状態であるかを判断する。
【0045】
ON/OFF検知部40は、第1スイッチ10a〜第10スイッチ10jに対応して、第1ON/OFF検知部40a〜第10ON/OFF検知部40jを有する。各ON/OFF検知部40は、制御部30によるON/OFF判断処理の処理結果に基づいて、各スイッチ10のON/OFFを検知する。
【0046】
[ON/OFF判断処理]
以下、図7を参照して、ON/OFF判断処理について説明する。図7は、ON/OFF判断処理を示すフローチャートである。
【0047】
ON/OFF判断処理を開始すると、初期化を実行して、閾値設定部33が荷重センサ20の閾値を第1閾値Aに設定する(ステップS101)。
【0048】
次いで、タッチ位置算出部32は、タッチ位置センサ11がONであるか否かを判断する(ステップS102)。タッチ位置センサ11がOFFであると判断した場合(ステップS102でNO)、ステップS102に戻る。一方、タッチ位置センサ11がONであると判断した場合(ステップS102でYES)、タッチ位置算出部32は、タッチ位置を算出する(ステップS103)。
【0049】
次いで、閾値設定部33は、荷重センサ20の閾値を、タッチ位置に応じた第2閾値Bに設定する(ステップS104)。
【0050】
次いで、制御部30は、連打処理を実行する(ステップS105)。なお、連打処理については、後で、図8を参照しながら詳細に説明する。
【0051】
次いで、タッチ位置算出部32は、タッチ位置センサ11がOFFであるか否かを判断する(ステップS106)。タッチ位置センサ11がONであると判断した場合(ステップS106でNO)、ステップS105に戻る。一方、タッチ位置センサ11がOFFであると判断した場合(ステップS106でYES)、ステップS107に進む。
【0052】
次いで、閾値設定部33が荷重センサ20の閾値を第1閾値Aに設定して(ステップS107)、ON/OFF判断処理を終了する。
【0053】
[連打処理]
以下、図8を参照して、連打処理について説明する。図8は、連打処理を示すフローチャートである。
【0054】
連打処理を開始すると、比較部34は、荷重センサ20の検知値が、第2閾値B以上であるか否かを判断する(ステップS301)。荷重センサ20の検知値が、第2閾値B以上であると判断した場合(ステップS301でYES)、ステップS302に進む。一方、荷重センサ20の検知値が、第2閾値B未満であると判断した場合(ステップS301でNO)、ステップS301に戻る。即ち、荷重センサ20の検知値が、第2閾値B以上であると判断するまでは、ON/OFF判断部35は、スイッチ10がOFF状態であると判断することになる。
【0055】
次いで、ON/OFF判断部35は、スイッチ10がON状態であると判断する(ステップS302)。
【0056】
次いで、比較部34は、荷重センサ20の今回の検知値が、荷重センサ20の前回の検知値未満であるか否かを判断する(ステップS303)。荷重センサ20の今回の検知値が、荷重センサ20の前回の検知値未満であると判断した場合(ステップS303でYES)、ステップS304に進む。一方、荷重センサ20の今回の検知値が、荷重センサ20の前回の検知値以上であると判断した場合(ステップS303でNO)、ステップS303に戻る。即ち、荷重センサ20の今回の検知値が、前回の検知値未満であると判断するまでは、ON/OFF判断部35は、スイッチ10がON状態であると判断することになる。
【0057】
次いで、ON/OFF判断部35は、スイッチ10がON状態からOFF状態になったと判断する(ステップS304)。次いで、閾値設定部33は、荷重センサ20の今回の検知値から第3閾値Cを設定する(ステップS305)。具体的には、閾値設定部33は、荷重センサ20の今回の検知値よりも高い値を第3閾値Cに設定する。
【0058】
次いで、比較部34は、荷重センサ20の今回の検知値が、荷重センサ20の前回の検知値以上か否かを判断する(ステップS306)。荷重センサ20の今回の検知値が荷重センサ20の前回の検知値以上であると判断した場合(ステップS306でYES)、ステップS307に進む。一方、荷重センサ20の今回の検知値が荷重センサ20の前回の検知値未満であると判断した場合(ステップS306でNO)、ステップS308に進む。
【0059】
次いで、比較部34は、荷重センサ20の今回の検知値が、第3閾値C以上であるか否かを判断する(ステップS307)。荷重センサ20の今回の検知値が第3閾値C以上であると判断した場合(ステップS307でYES)、ステップS301に戻る。一方、荷重センサ20の今回の検知値が第3閾値C未満であると判断した場合(ステップS307でNO)、ステップS306に戻る。
【0060】
次いで、比較部34は、荷重センサ20の検知値が、第2閾値B未満であるか否かを判断する(ステップS308)。荷重センサ20の検知値が、第2閾値B未満であると判断した場合(ステップS308でYES)、図7に示すメインフローに戻る。一方、荷重センサ20の検知値が、第2閾値B以上であると判断した場合(ステップS308でNO)、ステップS306に戻る。
【0061】
このように、荷重センサ20の今回の検知値が前回の検知値以上となり(ステップS306でYES)、かつ第3閾値C以上となった場合(ステップS307でYES)、ステップS301に戻る。そして、ステップS302にて、ON/OFF判断部35は、スイッチ10がOFF状態からON状態になったと判断する。一方、荷重センサ20の今回の検知値が前回の検知値未満となり(ステップS306でNO)、かつ第2閾値B未満となった場合(ステップS308でYES)、連打処理を終了する。
【0062】
[ON/OFF判断処理の流れ]
以下、図9を参照して、ON/OFF判断処理の流れについて説明する。図9は、ON/OFF判断処理の流れを説明するタイミングチャートである。なお、図9では、10[ms]の周期で荷重センサ20により検出された荷重検出強度を示している。
【0063】
時間T0では、使用者がスイッチ10に触れていない状態である。この状態では、タッチ位置センサ11がOFFであり、荷重センサ20の閾値は、第1閾値Aに設定されている。
【0064】
時間T2では、使用者がスイッチ10に触れたが、押し込み始めていない状態である。この状態では、タッチ位置センサ11がONであり、荷重センサ20の閾値は、第2閾値Bに設定される。
【0065】
時間T4では、使用者がスイッチ10を押し込み始めた状態であり、ON操作を開始した状態である。この状態では、荷重センサ20は、第2閾値Bより低い計測値(荷重検出強度)を計測しており、スイッチ10はOFF状態のままである。
【0066】
時間T5では、使用者がスイッチ10を押し込み途中の状態であり、ON操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、第2閾値Bよりも高い計測値P1を計測しており、スイッチ10はOFF状態からON状態となる。このとき、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施する。
【0067】
時間T6では、使用者がスイッチ10を押し込み途中の状態であり、ON操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、第2閾値Bよりも高い計測値P2を計測しており、スイッチ10はON状態のままである。
【0068】
時間T7では、使用者がスイッチ10を押し込み途中の状態であり、ON操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、第2閾値Bよりも高い計測値P3を計測しており、スイッチ10はON状態のままである。
【0069】
時間T8では、使用者がスイッチ10を引き始めた(戻し始めた)状態であり、ON操作からOFF操作に移行した状態である。しかしながら、この状態では、荷重センサ20は、第2閾値Bよりも高い計測値P4を計測しており、スイッチ10はON状態のままである。
【0070】
時間T9では、使用者がスイッチ10を引く途中(戻す途中)の状態であり、OFF操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、前回(時刻T8)計測した計測値P4よりも低い計測値P5を計測しており、スイッチ10はON状態からOFF状態となる。このとき、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施する。また、時間T9では、第3閾値Cは、計測値P5よりもH1高い第3閾値C1に設定される。
【0071】
時間T10では、使用者がスイッチ10を引く途中(戻す途中)の状態であり、OFF操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、T9の第3閾値C1よりも低い計測値P6を計測しており、スイッチ10はOFF状態のままである。
【0072】
時間T11では、使用者がスイッチ10を押し込み途中の状態であり、ON操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、T9の第3閾値C1よりも高い計測値P7を計測しており、スイッチ10はOFF状態からON状態となる。このとき、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施する。
【0073】
時間T12では、使用者がスイッチ10を引き始めた(戻し始めた)状態であり、ON操作からOFF操作に移行した状態である。しかしながら、この状態では、荷重センサ20は、第3閾値C1よりも高い計測値P8を計測しており、スイッチ10はON状態のままである。
【0074】
時間T13では、使用者がスイッチ10を引く途中(戻す途中)の状態であり、OFF操作を実施している状態である。この状態では、荷重センサ20は、前回(時刻T12)計測した計測値P8よりも低い計測値P9を計測しており、スイッチ10はON状態からOFF状態となる。このとき、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施する。また、時間T9では、第3閾値Cは、計測値P9よりもH2高い第3閾値C2に設定される。
【0075】
このように、時刻T9では、第3閾値Cは、計測値P5よりもH1高い第3閾値C1に設定されるのに対して、時刻T13では、第3閾値Cは、計測値P9よりもH2高い第3閾値C2に設定される。計測値P9は、計測値P5よりも低いので、H2は、H1よりも小さな値となる。一方、時刻T17では、第3閾値Cは、計測値P13よりもH3高い第3閾値C3に設定される。計測値P13は、計測値P5及び計測値P9よりも高いので、H3は、H1及びH2よりも大きな値となる。
【0076】
以上のように、T22まで、荷重センサ20の検知値に対して設定した閾値と、荷重センサ20の検知値と、を比較して、スイッチ10のON/OFFを判断する。
【0077】
時間T23では、使用者がスイッチ10から指Fを離した状態である。この状態では、タッチ位置センサ11がOFFであり、荷重センサ20の閾値は、再び第1閾値Aに設定される。
【0078】
[ON/OFF検知装置及び車両用内装部品の作用]
以下、ON/OFF検知装置101及び車両用内装部品(インストルメントパネル1)の作用について説明する。ON/OFF検知装置101は、荷重センサ20を用いて、入力部(スイッチ10)のON/OFFを検知するON/OFF検知装置101である。このON/OFF検知装置101は、荷重センサ20の前回の検知値に対して閾値を設定する閾値設定部33と、閾値設定部33の設定した閾値と、荷重センサ20の今回の検知値と、を比較する比較部34と、比較部34の比較結果に基づいて、入力部(スイッチ10)のON/OFFを判断するON/OFF判断部35と、を備え、比較部34の比較結果が増加から減少に変化したときに閾値を変更する(図5)。
【0079】
これにより、閾値を、検知値に対応した値に更新することができる。そのため、閾値を一定にする場合と比較して、入力部(スイッチ10)のON/OFFを細かく判断することができる。その結果、入力部(スイッチ10)に連続してON/OFFが入力されるような連打がされた場合であっても、入力部(スイッチ10)のON/OFFを精度よく検出することができる。即ち、操作者によって連打時の押圧力や押圧方法に差があっても、入力部(スイッチ10)のON/OFFを検出することができる。
【0080】
入力部(スイッチ10)に対する入力操作は、使用者の指Fによって、入力部(スイッチ10)を押圧することで行われる。また、入力荷重に対して、入力部(スイッチ10)に反発力が生じる。このため、荷重センサ20の検知値は、不安定な値となる。特に、ON操作やOFF操作に合わせて、振動による触感を与えるハプティクスを実施する場合、さらに不安定な値となる。
【0081】
そのため、入力部(スイッチ10)に対してON操作をしているにも関わらず、入力部(スイッチ10)のOFFを検知してしまったり、入力部(スイッチ10)に対してOFF操作をしているにも関わらず、入力部(スイッチ10)のONを検知してしまったりすることがある。
【0082】
ON/OFF検知装置101は、ON/OFF判断部35の判断結果が入力部(スイッチ10)のONからOFFに切り換わった場合、即ち、比較部34の比較結果が増加から減少に変化したときに、閾値設定部33は、閾値を荷重センサ20の前回の検知値よりも高く設定する(図9)。
【0083】
これにより、不安定となる荷重センサ20の検知値を考慮した閾値を設定することができる。即ち、閾値に、不安定となる荷重センサ20の検知値を考慮して、マージンを持たせることができる。そのため、荷重センサ20の検知値が不安定な値であったとしても、意図しない入力部(スイッチ10)のON/OFFを検知することを防止することができる。
【0084】
ところで、入力部(スイッチ10)に入力される荷重が大きい程、入力部(スイッチ10)からの反発力が大きくなる。また、入力部(スイッチ10)に入力される荷重が大きい程、作業者は指Fに力が入り、指Fが震えることがある。そのため、入力部(スイッチ10)に入力される荷重が大きい程、荷重センサ20で検知する検知値も不安定な値となり、意図しないON/OFFを検知してしまうという問題がある。
【0085】
ON/OFF検知装置101では、閾値設定部33は、入力部(スイッチ10)に入力される荷重が大きい程、荷重センサ20の前回の検知値との差が大きくなるように閾値を設定する(図9)。
【0086】
これにより、入力部(スイッチ10)に入力される荷重が大きい程、閾値が持つマージンを大きくすることができる。そのため、入力部(スイッチ10)に入力される荷重の大きさに関わらず、意図しないON/OFFの検知を防止することができる。
【0087】
ON/OFF検知装置101は、閾値設定部33は、タッチ位置センサ11の検出したタッチ位置に基づいて、閾値を決定する(図9)。
【0088】
これにより、タッチ位置に応じて、閾値を個別に設定することができる。そのため、荷重センサ20の位置からタッチ位置までの距離に関わらず、入力部(スイッチ10)のON/OFFを判断することができる。即ち、タッチ位置によって、荷重センサ20の荷重検出強度が変わったとしても、入力部(スイッチ10)のON/OFFを検出することができる。その結果、少ない荷重センサ20で、入力部(スイッチ10)のON/OFFを検知することができる。
【0089】
ON/OFF検知装置101では、荷重センサ20は、静電容量式の荷重センサ20である(図4)。
【0090】
特に、静電容量式の荷重センサ20を採用した入力部(スイッチ10)の場合、使用者は、ON/OFFの操作を意図して、入力部(スイッチ10)から指Fを離さない状態で、入力部(スイッチ10)に連続してON/OFFが入力されるような連打をする場合がある。このような場合にも、入力部(スイッチ10)のON/OFFを精度よく検出することができる。
【0091】
車両用内装部品(インストルメントパネル1)では、ON/OFF検知装置101が、車両に設置される内装材(フィニッシャー2)に設けられた入力部に適用される。
【0092】
車両においては、例えば、空調装置の温度や風量を調節するような入力操作をする場合がある。空調装置の温度や風量の調節には、複数回の入力操作を必要とする場合がある。このような場合、車両の運転操作に加え、入力操作を行うことになる。そのため、使用者は、短い時間で複数回の入力操作をしようとして、入力部(スイッチ10)を連打するケースが増大する。このような場合にも、入力部(スイッチ10)のON/OFFを精度よく検出することができる。
【0093】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【0094】
上記実施形態では、スイッチ10がOFFの場合、閾値設定部33は、閾値を荷重センサ20の検知値よりも高く設定する例を示した。しかしながら、図10に示すように、スイッチ10がOFFの場合に、閾値設定部33は、荷重センサ20の検知値に基づいた荷重検出強度と同じ値の閾値を設定してもよい。
【0095】
上記実施形態では、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施する例を示した。しかしながら、入力操作に対して振動を与えるハプティクスを実施しなくてもよい。
【0096】
上記実施形態では、荷重センサ20を静電容量式とする例を示した。しかしながら、荷重センサとしては、抵抗線式、拡散式、成膜式等の他の荷重センサを使用することができる。
【0097】
上記実施形態では、スイッチ10を空調装置の操作のためのスイッチとする例を示した。しかしながら、スイッチとしては、カーオーディオの操作のためのスイッチとしても良いし、その他の操作のためのスイッチとしてもよい。
【0098】
上記実施形態では、荷重センサ20を2つ設ける例を示した。しかしながら、荷重センサ20としては、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
【0099】
上記実施形態では、スイッチ10を10つ設ける例を示した。しかしながら、スイッチの数は、この態様に限定されない。
【0100】
上記実施形態では、本発明をインストルメントパネル1に設けられたフィニッシャー2に適用する例を示した。しかしながら、本発明は、コンソールやアームレストに設けられた入力装置に適用できる。また、本発明は、家具や電化製品等に設けられた入力装置に適用することができる。
【符号の説明】
【0101】
1 インストルメントパネル(車両用内装部品)
2 フィニッシャー(内装材)
10 スイッチ(入力部)
20 荷重センサ
33 閾値設定部
34 比較部
35 ON/OFF判断部
101 ON/OFF検知装置
【要約】
【課題】連打入力を精度よく検知可能なON/OFF検知装置及び車両用内装部品を提供する。
【解決手段】荷重センサ20を用いて、スイッチ10のON/OFFを検知するON/OFF検知装置101であって、荷重センサ20の前回の検知値に対して閾値を設定する閾値設定部33と、閾値設定部33の設定した閾値と、荷重センサ20の今回の検知値と、を比較する比較部34と、比較部34の比較結果に基づいて、スイッチ10のON/OFFを判断するON/OFF判断部35と、を備え、比較部34の比較結果が増加から減少に変化したときに閾値を変更する。
【選択図】図5
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10