JP6238341B2 - スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は，タクタイルスイッチ機能及び静電容量スイッチ機能の両方を備えるスイッチ装置に関する。

タクタイルスイッチは特許文献１に，静電容量スイッチは特許文献２にそれぞれ開示されるように公知である。

実開平６−３１０５０号公報 特開２００４−３９４２４号公報

本発明は，タクタイルスイッチ機能及び静電容量スイッチ機能の両方を兼備して，一つのスイッチノブの操作により異種の負荷を個別作動させ得る新規なスイッチ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，少なくとも２つのノブ孔が並んで開口する天井壁を有するスイッチケースと，前記ノブ孔の各々に，プッシュ位置及びプッシュ解除位置間を移動可能に設けられると共に，常時プッシュ解除位置側に付勢される複数のスイッチノブと，これらのスイッチノブのプッシュ位置及びプッシュ解除位置間での移動に各々連動してオン，オフ動作する複数のタクタイルスイッチと，前記各スイッチノブに各々付設される複数の静電センサと，前記各タクタイルスイッチのオン動作を検出して第１の負荷を作動させ，また前記各スイッチノブへの人の指の接触により前記各静電センサに静電容量の変化があったとき，該各静電センサのオン状態と判定して第２の負荷を作動させる電子制御ユニットとを備えてなり，前記電子制御ユニットは，前記タクタイルスイッチがオン動作したときは，前記静電センサの静電容量の変化に拘らず，該タクタイルスイッチのオン動作を優先検出して前記第１の負荷を作動させると共に，各スイッチノブへの人の指の接触時間が一定時間以内のときのみ，対応する静電センサのオン状態と判定し，また人の指が一方のスイッチノブから他方のスイッチノブへと滑ることで，一方の静電センサのオン状態から他方の静電センサがオン状態となるまでの時間が前記一定時間を越えるとき，フリック状態と判定して第３の負荷を作動させることを第１の特徴とする。

さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記スイッチケースの天井壁に，前記ノブ孔の内方開口端を閉鎖するダイヤフラムを張設し，このダイヤフラムの表面に前記スイッチノブを，またその裏面に前記静電センサをそれぞれ接着したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，一つのスイッチノブにプッシュ操作とタッチ操作の二操作を個別に加えることにより，電子制御ユニットにプッシュ状態及びタッチ状態を判別させ，第１又は第２の負荷を個別作動させることができる。しかも，二つのスイッチノブ間にフリック操作を加えることにより，電子制御ユニットにフリック状態を判別させ，更に異なる負荷を個別作動させることができる。

本発明の第２の特徴によれば，スイッチケースの天井壁に，ノブ孔の内方開口端を閉鎖するダイヤフラムを張設し，このダイヤフラムの表面にスイッチノブを，またその裏面に静電センサをそれぞれ接着したので，ダイヤフラムは，静電センサは勿論，タクトスイッチをも覆うことになり，静電センサ及びタクトスイッチを静電気，塵埃及び水分から保護することができる。

本発明に係るスイッチ装置の縦断面図。 同スイッチ装置の回路図。 スイッチノブのプッシュ操作時の作用説明図。 スイッチノブのタッチ操作時の作用説明図。 スイッチノブのフリック操作時の作用説明図。 スイッチノブの操作時，対応する負荷の作動に至る過程を示すフローチャート。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１及び図２において，スイッチ装置のスイッチケース１は，下部ケース２と，その外周に嵌合される上部ケース３とよりなっており，下部ケース２の外周面には係止爪４が突設され，また上部ケース３の周壁には係止孔５が設けられ，それら係止爪４及び係止孔５の係合により下部ケース２及び上部ケース３は相互に結合される。

上部ケース３の天井壁には，少なくとも２つ（図示例では一対）のノブ孔７が並んで開口しており，各ノブ孔７の下端周縁には環状凹部８が形成される。

各ノブ孔７には，スイッチノブ１０がプッシュ位置及びプッシュ解除位置間を昇降し得るように配置され，そのプッシュ解除位置では，スイッチノブ１０の下端外周に形成されるストッパフランジ１０ａが上記環状凹部８に収められるようになっている。

上部ケース３の天井壁と下部ケース２との間には，ノブ孔７の内方開口端を閉鎖するダイヤフラム１２が挟持され，このダイヤフラム１２の表面に前記複数のスイッチノブ１０が接着され，またダイヤフラム１２の裏面に，各スイッチノブ１０に対応する複数の静電センサ１１が接着される。したがって，各スイッチノブ１０の裏面には，ダイヤフラム１２を介して静電センサ１１が付設されることになる。ダイヤフラム１２は，その張力によりスイッチノブ１０を，ストッパフランジ１０ａが環状凹部８に収まる通常位置に保持する機能を有する。

下部ケース２には，前記複数のノブ孔７と同軸上に並ぶ複数のガイド孔１３と，これらガイド孔１３の下端に連なる複数のスイッチ室１４とが設けられ，各ガイド孔１３には，前記ダイヤフラム１２に当接する中間伝達部材１５が摺動可能に嵌合され，各スイッチ室１４には，下部ケース２にビス１８により取り付けられる回路基板１７に実装される，常開型のタクタイルスイッチ１６が配設され，このタクタイルスイッチ１６の作動子の上向きの自動復帰力で中間伝達部材１５を前記ダイヤフラム１２との当接位置に保持することができる。

図２に示すように，タクタイルスイッチ１６及び静電センサ１１のオン信号は電子制御ユニット２０に入力され，後述する条件に応じて，電子制御ユニット２０は，第１〜第６負荷２１ａ〜２１ｆを個別作動するようになっている。

次に，この実施形態の作用について説明する。

上部ケース３の天井壁と下部ケース２との間には，ノブ孔７の内方開口端を閉鎖するダイヤフラム１２が挟持され，このダイヤフラム１２の表面に前記複数のスイッチノブ１０が，またその裏面に静電センサ１１がそれぞれ接着されるので，ダイヤフラム１２は，静電センサ１１は勿論，タクタイルスイッチ１６及び回路基板１７を覆うことになり，静電センサ１１，タクタイルスイッチ１６及び回路基板１７を，静電気，塵埃及び水分から保護することができる。
〔プッシュ操作〕
図３に示すように，人の指Ｆが例えば左方のスイッチノブ１０に触れ，そのスイッチノブ１０がプッシュされた場合には，そのプッシュ操作力がダイヤフラム１２を撓ませながら中間伝達部材１５を介して左方のタクタイルスイッチ１６を作動させる。即ち，図６の第１ステップ１から第２ステップＳ２移って左方のタクタイルスイッチ１６がオンとなり，第３ステップＳ３でプッシュ状態と判定され，第４ステップＳ４で，左方のスイッチノブ１０に対応する第１負荷２１ａが作動される。

また右方のスイッチノブ１０がプッシュされた場合には，同様の作用により，右方のスイッチノブ１０に対応する第２負荷２１ｂが作動される。
〔タッチ操作〕
図４に示すように，人の指Ｆが例えば左方のスイッチノブ１０に単にタッチした場合には，図６の第１ステップＳ１から第５ステップＳ５に移って，左方のスイッチノブ１０の静電センサ１１が，指Ｆの接触による静電容量の変化によりオンとなり，第６ステップＳ６で上記静電センサ１１のオン時間が０．１秒以内であるか否か電子制御ユニット２０で判断され，ＹＥＳと判断されると，第７ステップＳ７でタッチ状態と判定され，第８ステップＳ８で電子制御ユニット２０が左方の静電センサ１１に対応する第３負荷２１ｃを作動させる。

第６ステップＳ６でＮＯと判断されると，第９ステップＳ９で電子制御ユニット２０は無判定となる。即ち，指Ｆをスイッチノブ１０に０．１秒を越えて乗せている場合は，無判定となり，スイッチノブ１０へのタッチを一瞬の間に終了しない限り，第３負荷２１ｃの作動は達成されない。

また右方のスイッチノブ１０に一瞬タッチされた場合には，同様の作用により，右方の静電センサ１１に対応する第４負荷２１ｄが作動される。

これより明らかなように，スイッチノブ１０のプッシュ操作には，通常，０．１以上を要するので，静電センサ１１のオン動作よりもタクタイルスイッチ１６のオン動作の方が優先して検出されることになり，プッシュ状態が判定されるのである。
〔フリック操作〕
図５に示すように，人の指Ｆが例えば左方のスイッチノブ１０から右方のスイッチノブ１０へと滑った場合，即ちフリックした場合には，図６の第５ステップＳ６から第１０ステップＳ１０に移り，左方の静電センサ１１のオンに続いて右方の静電センサ１１がオンとなり，次いで第１１ステップＳ１１で左方の静電センサ１１がオンしてから右方の静電センサ１１がオンするまでの時間が０．３秒以内か否かが電子制御ユニット２０で判断され，ＹＥＳのときは第１２ステップＳ１２に移り，指Ｆを両スイッチノブ１０から離すことにより，両静電センサ１０をオフにする。次いで第１３ステップＳ１３で他方の静電センサ１０のオン時間が０．３秒以内であったか否かが電子制御ユニット２０で判断され，ＹＥＳであれば，第１４ステップＳ１４でフリック状態と判定され，第１５ステップＳ１５で，左方の静電センサ１１から右方の静電センサ１１へとオン動作が移るのに対応した第５負荷２１ｅが電子制御ユニット２０により作動される。

第１１ステップＳ１１でＮＯと判断されると，即ち，一方のスイッチノブ１０から他方のスイッチノブ１０への指Ｆの移行が遅く，その移行に０．３を越える時間を要した場合は，第９ステップＳに移り，電子制御ユニット２０は無判定となる。

また第１３ステップＳ１３でＮＯと判断されると，即ち，指Ｆが他方のスイッチノブ１０上に０．３秒を越えて留まっている場合には，第９ステップＳ９に移り，無判定となる。

また右方のスイッチノブ１０から左方のスイッチノブ１０へとフリックされた場合には，それに対応した第６負荷２１ｆが作動される。

以上のように，本発明のスイッチ装置は，プッシュ位置及びプッシュ解除位置間を移動可能で常時プッシュ解除位置側に付勢されるスイッチノブ１０と，このスイッチノブ１０のプッシュ位置及びプッシュ解除位置間での移動に連動してオン，オフ動作するタクタイルスイッチ１６と，スイッチノブ１０の裏面に付設される静電センサ１１と，タクタイルスイッチ１６のオン動作を検出して第１及び第２負荷２１ａ，２１ｂを作動させ，またスイッチノブ１０への人の指Ｆの接触により静電センサ１１に静電容量の変化があったとき，該静電センサ１１のオン状態と判定して第３及び第４負荷２１ｃ，２１ｄを作動させる電子制御ユニット２０とを備えてなり，電子制御ユニット２０は，タクタイルスイッチ１６がオン動作したときは，静電センサ１１の静電容量の変化に拘らず，タクタイルスイッチ１６のオン動作を優先検出して第１及び第２負荷２１ａ，２１ｂを作動させるので，一つのスイッチノブ１０にプッシュ操作とタッチ操作の二操作を個別に加えることにより，電子制御ユニット２０にプッシュ状態及びタッチ状態を判別させ，異なる負荷２１ａ，２１ｂ；２１ｃ，２１ｄを個別作動させることができる。

またスイッチノブ１０，タクタイルスイッチ１６及び静電センサ１１が少なくとも二組並設され，電子制御ユニット２０は，各スイッチノブ１０への人の指Ｆの接触時間が一定時間以内のときのみ，対応する静電センサ１１のオン状態と判定し，また人の指Ｆが一方のスイッチノブ１０から他方のスイッチノブ１０へと滑るとき，一方の静電センサ１１のオン状態から他方の静電センサ１１がオン状態となるまでの時間が前記一定時間を越えるとき，フリック状態と判定して第５及び第６負荷２１ｅ，２１ｆを作動させるので，二つのスイッチノブ１０間にフリック操作を加えることにより，電子制御ユニット２０にフリック状態を判別させ，更に異なる第５及び第６負荷を２１ｅ，２１ｆを個別に作動させることができる。したがって，二個のスイッチノブ１０を適宜操作するだけで，第１〜第６負荷２１ａ〜２１ｆを個別に作動させることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，スイッチノブ１０の使用個数は３個以上でもよい。またスイッチノブ１０をプッシュ解除位置に付勢する手段として，戻し専用の弾性部材を使用することもできる。

Ｆ・・・・・・人の指
１・・・・・・スイッチケース
７・・・・・・ノブ孔
１０・・・・・スイッチノブ
１１・・・・・静電センサ
１２・・・・・ダイヤフラム
１６・・・・・タクタイルスイッチ
２０・・・・・電子制御ユニット
２１ａ，２１ｂ・・・第１の負荷（第１及び第２負荷）
２１ｃ，２１ｄ・・・第２の負荷（第３及び第４負荷）
２１ｅ，２１ｆ・・・第３の負荷（第５及び第６負荷）

Claims (2)

1. 少なくとも２つのノブ孔（７）が並んで開口する天井壁を有するスイッチケース（１）と，前記ノブ孔（７）の各々に，プッシュ位置及びプッシュ解除位置間を移動可能に設けられると共に，常時プッシュ解除位置側に付勢される複数のスイッチノブ（１０）と，これらのスイッチノブ（１０）のプッシュ位置及びプッシュ解除位置間での移動に各々連動してオン，オフ動作する複数のタクタイルスイッチ（１６）と，前記各スイッチノブ（１０）に各々付設される複数の静電センサ（１１）と，前記各タクタイルスイッチ（１６）のオン動作を検出して第１の負荷（２１ａ，２１ｂ）を作動させ，また前記各スイッチノブ（１０）への人の指（Ｆ）の接触により前記各静電センサ（１１）に静電容量の変化があったとき，該各静電センサ（１１）のオン状態と判定して第２の負荷（２１ｃ，２１ｄ）を作動させる電子制御ユニット（２０）とを備えてなり，
   前記電子制御ユニット（２０）は，前記タクタイルスイッチ（１６）がオン動作したときは，前記静電センサ（１１）の静電容量の変化に拘らず，該タクタイルスイッチ（１６）のオン動作を優先検出して前記第１の負荷（２１ａ，２１ｂ）を作動させると共に，各スイッチノブ（１０）への人の指（Ｆ）の接触時間が一定時間以内のときのみ，対応する静電センサ（１１）のオン状態と判定し，また人の指（Ｆ）が一方のスイッチノブ（１０）から他方のスイッチノブ（１０）へと滑ることで，一方の静電センサ（１１）のオン状態から他方の静電センサ（１１）がオン状態となるまでの時間が前記一定時間を越えるとき，フリック状態と判定して第３の負荷（２１ｅ，２１ｆ）を作動させることを特徴とするスイッチ装置。
2. 請求項１記載のスイッチ装置において，
   前記スイッチケース（１）の天井壁に，前記ノブ孔（７）の内方開口端を閉鎖するダイヤフラム（１２）を張設し，このダイヤフラム（１２）の表面に前記スイッチノブ（１０）を，またその裏面に前記静電センサ（１１）をそれぞれ接着したことを特徴とするスイッチ装置。

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