ステアリングスイッチおよび車両用操作システム

【課題】主に車両に搭載され各種被制御機器の制御に使用されるステアリングスイッチおよび車両操作システムに関し、操作性のよいものを提供することを目的とする。
【解決手段】制御回路２３は、電極１Ａ〜１Ｅのうち電気容量に所定の変化が生じた候補電極を検出し、候補電極のうち、制御回路２３内に有する優先度設定データ２３Ｄを用いて一つの選定電極を選定するものである。優先度設定データ２３Ｄは、電極１Ａ〜１Ｅが配置されるステアリングホイール１１の回転中心１１Ａから電極１Ａ〜１Ｅの距離に対応するデータである。これにより、操作者の指が接触しやすい電極配置を考慮して選定電極を選定するという操作者の意図の反映が可能となり、操作性のよいステアリングスイッチ３０および車両操作システム３５を提供することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され主に各種被制御機器の制御に用いられるステアリングスイッチおよび車両用操作システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転席のステアリングへステアリングスイッチが組み込まれ、このステアリングスイッチを用いてオーディオやエアコンなどの被制御機器の制御を行う車両用操作システムが広がっており、操作性の良いものが求められている。
【０００３】
このような従来の車両用操作システムについて、図６〜図８を用いて説明する。
図６は従来の車両用操作システムのブロック構成図であり、同図において、電極１Ｅを中心に四方に電極１Ａ〜１Ｄが配置されており、この電極１Ａ〜１Ｅからそれぞれ対応した配線２Ａ〜２Ｅが延出して、マイコン等の半導体素子を用いて構成された制御回路３と接続している。
【０００４】
制御回路３は、インターフェース部３Ａと検出部３Ｂと出力制御部３Ｃを備えており、ここで、配線２Ａ〜２Ｅはインターフェース部３Ａと接続され、インターフェース部３Ａから出力された信号に基づいて、検出部３Ｂは、電極１Ａ〜１Ｅのいずれの電極が、操作者の指などが接近したことにより電気容量値が変化したか検出する。
【０００５】
そして、検出部３Ｂは出力制御部３Ｃと接続され、出力制御部３Ｃでは検出部３Ｂからの信号に基づいて、出力端子４Ａ、４Ｂを経由して、ステアリングスイッチ５の外部の被制御機器６やディスプレイ装置７に制御信号を出力する。
【０００６】
また、ディスプレイ装置７では、表示制御部７Ａがステアリングスイッチ５の制御信号に基づき表示部７Ｂを制御して、電極１Ａ〜１Ｅのうちいずれの電極で電気容量の変化を検出したかスイッチ表示８として表示する。
【０００７】
つまり、静電容量式のステアリングスイッチ５がディスプレイ装置７と接続され、ステアリングスイッチ５から出力された制御信号により、電極１Ａ〜１Ｅのいずれの電極で操作者の指などの接近を検出したか、ディスプレイ装置７に表示されるよう車両用操作システム１０が構成されている。
【０００８】
すなわち、この車両用操作システム１０によれば、ディスプレイ装置７でいずれの電極が検出されているか認識できるため、確実な操作が可能になり、操作性が向上するものとなっている。
【０００９】
このような車両用操作システム１０において、ステアリングスイッチ５は、図７の動作概念図で示すように、例えばステアリングホイール１１の回転中心１１Ａ左右のいずれかあるいは両方に配置される。
【００１０】
また、ディスプレイ装置７は車両のインストルメントパネル前面の中央位置あるいは速度メーター表示などと並んで配置されている。そして表示部７Ｂに表示されたスイッチ表示８の表示８Ａ〜８Ｅはそれぞれ電極１Ａ〜１Ｅに対応している。
【００１１】
ここで、操作者が例えば指を電極１Ｃに近づけると、表示８Ｃが選定状態として白色表示となり表示される。また、残りの表示８Ａ、８Ｂ、８Ｄ、８Ｅは非選定状態のグレー表示のまま変化しないので、電極１Ｃが検出されていることがわかる。
【００１２】
なお、操作者が電極１Ａに対して操作しようとして、指を寝かせた状態でステアリングスイッチ５に被せるように近づけると、図８の動作概念図で示すように、指が本来選択したかった電極１Ａだけでなく電極１Ｃ、電極１Ｅにも近接し、表示８Ａ、８Ｃ、８Ｅが選定状態として白色表示されるという誤認識が生じる場合がある。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−３１７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述のように操作者がステアリングスイッチ５に対し例えば指を被せて操作すると、従来の車両用操作システム１０では誤認識が生じる場合があるという課題があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、操作性のよいステアリングスイッチおよび車両用操作システム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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明に係わるステアリングスイッチでは、制御回路が、例えば電気容量に所定の変化が生じた候補電極などの候補検知体を検出し、候補検知体のうち、制御回路内に有する優先度設定データを用いて一つの選定検知体を選定するものであり、優先度設定データが、検知体が配置されるステアリングホイールの回転中心から検知体の距離に対応するデータである。これにより、操作者の指が接触しやすい電極配置を考慮して選定検知体を選定するという操作者の意図の反映が可能となり、操作性のよいステアリングスイッチを得ることができるという作用を有する。
【００１８】
また、本発明に係わる車両用操作システムでは、ディスプレイ装置が、ステアリングスイッチの検知体と対応した表示を行うスイッチ表示を表示するものであり、例えば電気容量に所定の変化が生じた候補電極などの検知された候補検知体を検出し、検知体が配置されるステアリングホイールの回転中心から検知体の距離に対応する優先度設定データを用いて候補検知体のうち一つの選定検知体を選定し、スイッチ表示で選定検知体を選定状態で表示する。これにより、操作者の指が接触しやすい検知体配置を考慮して選定検知体を選定するという操作者の意図の反映したスイッチ表示を操作者が認識可能となり、操作性のよい車両用操作システムを得ることができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、容易に多様な操作の可能なステアリングスイッチおよび車両用操作システムを実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態におけるステアリングスイッチの分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるステアリングスイッチの断面図
【図３】本発明の実施の形態における車両用操作システムのブロック構成図
【図４】（ａ），（ｂ）本発明の実施の形態におけるステアリングスイッチの配置状況を示す配置図
【図５】本発明の実施の形態における車両用操作システムの動作状態を示す動作概念図
【図６】従来の車両用操作システムのブロック構成図
【図７】従来の車両用操作システムの動作状態を示す動作概念図
【図８】従来の車両用操作システムの動作状態を示す動作概念図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００２２】
また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるステアリングスイッチの分解斜視図、図２は同ステアリングスイッチの断面図である。図１、図２において、上下面に配線パターンが形成された配線基板２１の上面に複数のプッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｅがハンダ付けなどで固定されている。このプッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｅは、プッシュスイッチ２２Ｅを中心にその四方にプッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｄが配置されている。
【００２３】
また、配線基板２１の手前側端部には配線基板２１を貫通するよう外部端子４Ａ、４Ｂが備えられ、配線基板２１の下面にはマイコンなどの半導体素子で構成された制御回路２３や、コネクタ２４が配置されている。
【００２４】
そして、制御回路２３は配線パターンを介して、プッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｅ、外部端子４Ａ、４Ｂ、コネクタ２４と電気的に接続されている。
また、配線基板２１の上方から上面ドーム状で下面開放、かつ絶縁樹脂製のホルダー２５が組み合わされている。このホルダー２５上面には、上下動可能な可動部２５Ａ〜２５Ｅが形成され、この可動部２５Ａ〜２５Ｅはそれぞれプッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｅの上方に配置されている。
【００２５】
また、検知体となる導電金属製の電極１Ａ〜１Ｅおよび電極１Ａ〜１Ｅにそれぞれ接続された同じく導電金属製の配線２Ａ〜２Ｅを、絶縁フィルムを材料とする上面シート２６、下面シート２７が挟み込んで、いわゆるフレキシブルプリント基板となり、センサーシート２８が構成されている。
【００２６】
ここで、電極１Ｅを中心に電極１Ａ〜１Ｄが四方を取り囲み、この電極１Ａ〜１Ｅが可動部２５Ａ〜２５Ｅそれぞれの上方に配置されている。また、電極１Ａ〜１Ｅから延出した配線２Ａ〜２Ｅは、配線基板２１のコネクタ２４に接続され、制御回路２３と電極１Ａ〜１Ｅが配線基板２１の配線パターンや配線２Ａ〜２Ｅを介して電気的に接続されるよう構成されている。
【００２７】
また、操作カバー２９は上面円形、下面開放で、ゴムなどの弾性樹脂材料で形成されている。この操作カバー２９は、ホルダー２５の上面に配置されたセンサーシート２８を、ホルダー２５との間に挟みこみ固定している。また、操作カバー２９の上面には、電極１Ａ〜１Ｅの上方に当たる位置に操作部２９Ａ〜２９Ｅが設けられている。
【００２８】
そして、配線基板２１、制御回路２３、ホルダー２５、センサーシート２８、操作カバー２９を備えてステアリングスイッチ３０が構成されている。
次に、図３のブロック構成図を用いて、制御回路２３の機能について説明する。
【００２９】
上述したようにステアリングスイッチ３０の内部に、制御回路２３があり、配線２Ａ〜２Ｅを介して電極１Ａ〜１Ｅと接続している。この制御回路２３内にはインターフェース部２３Ａがあり、配線２Ａ〜２Ｅおよび配線基板２１上に設けられたグランド電位と配線２Ｆで接続している。
【００３０】
また、検出部２３Ｂは、インターフェース部２３Ａを制御し、電極１Ａ〜１Ｅを切替えながら、グランド電位との間で生じる電気容量を測定し、電極１Ａ〜１Ｅのいずれで電気容量の変化が生じているか検出している。そして、電気容量に所定の変化が生じた電極を、候補検知体となる候補電極として比較部２３Ｃに通知する。
【００３１】
そして、優先度設定データ２３Ｄは、ＲＯＭやＲＡＭなどの不揮発性メモリに保存された電極１Ａ〜１Ｅ間の優先度を決定するためのデータで、ステアリングホイール１１におけるステアリングスイッチ３０の配置位置を反映したものである。
【００３２】
ここで、図４の配置図で、同図（ａ）で示すステアリングホイール１１において、円環状をなすリム部１１Ｂとステアリングホイール１１の回転中心１１Ａを結ぶスポーク部１１Ｃが設けられている。そして、スポーク部１１Ｃに上面を露出させて、ステアリングスイッチ３０が配置されている。
【００３３】
そして、このステアリングスイッチ３０の配置において、例えば、電極１Ａ〜１Ｅのそれぞれの中心と、回転中心１１Ａとの間の距離、ＬＡ〜ＬＥは、ＬＡ＜ＬＢ＜ＬＥ＜ＬＤ＜ＬＣとなっている。
【００３４】
ここで、優先度設定データ２３Ｄは、電極１Ａ〜１Ｅのうち回転中心１１Ａからの距離が近いものに対し高い優先度を与えるものとして、上述のＬＡ〜ＬＥの大小関係を反映させ、同図（ｂ）で電極１Ａ〜１Ｅ内にそれぞれの優先度を数字で示すが、例えば電極１Ａは「優先度１」、電極１Ｂは「優先度２」、電極１Ｃは「優先度５」、電極１Ｄは「優先度４」、電極１Ｅは「優先度３」に相当するデータとする。あるいは、単に回転中心１１Ａとの間の距離ＬＡ〜ＬＥを優先度設定データ２３Ｄとして保存していてもよい。
【００３５】
そして、比較部２３Ｃは検出部２３Ｂから通知された候補電極と優先度設定データ２３Ｄを比較し、候補電極のうち最も優先度が高い一つの候補電極を、選定検知体となる選定電極として選定し、出力制御部２３Ｅに通知する。
【００３６】
ここで、出力制御部２３Ｅは比較部２３Ｃから通知された選定電極に対応した出力を、出力端子４Ｂを介して、ステアリングスイッチ３０外部のディスプレイ装置７に出力する。
【００３７】
また、確定信号検出部２３Ｆはインターフェース部２３Ａを介して、プッシュスイッチ２２Ａ〜２２Ｅの入力信号を検出して、ＯＮ信号の入力があれば、プッシュスイッチ２２Ａ〜２２ＥのいずれからＯＮ信号の入力があったか出力制御部２３Ｅに通知する。
【００３８】
また、出力制御部２３Ｅは選定電極に対応した、つまり選定電極下方のプッシュスイッチがＯＮ信号を出力したと確定信号検出部２３Ｆから通知された場合に、出力端子４Ａを介して、被制御機器６に制御信号を出力する。
【００３９】
この機能について、より具体的に図５の動作概念図を用いて説明すると、例えば操作者が、オーディオシステムの音量アップ機能に対応した操作部２９Ａを押圧操作しようと意図し、ステアリングスイッチ３０の操作カバー２９上に指を被せ、操作部２９Ａ、２９Ｃ、２９Ｅにまたがる様に接触したとする。
【００４０】
この場合、検出部２３Ｂでは、インターフェース部２３Ａを介し、操作部２９Ａ、２９Ｃ、２９Ｅに対応した、電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅが候補電極として検出される。
また、比較部２３Ｃでは、優先度設定データ２３Ｄを参照し、候補電極（電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅ）のうち、最も優先度が高い電極１Ａを選定電極として選定する。そして、出力制御部２３Ｅで選定電極（電極１Ａ）に対応した信号をディスプレイ装置７に出力する。
【００４１】
そして、ディスプレイ装置７では、表示８Ａが選定状態の表示として白色表示となり、残りの表示８Ｂ〜８Ｅはグレー表示のまま変化しないので、操作者は意図した、オーディオシステムの音量アップ機能が選択されていることがわかる。
【００４２】
なお、表示部７Ｂに表示されたスイッチ表示８の表示８Ａ〜８Ｅはそれぞれ電極１Ａ〜１Ｅに対応している。
さらに、操作者が操作部２９Ａ上を押圧すると、操作部２９Ａ下方のプッシュスイッチ２２ＡがＯＮ信号を出力し、インターフェース部２３Ａを介して、検出した確定信号検出部２３Ｆが、プッシュスイッチ２２ＡがＯＮ信号を出力したことを出力制御部２３Ｅに通知する。
【００４３】
そして、出力制御部２３Ｅは、比較部２３Ｃから通知された電極１Ａに対応したプッシュスイッチ２２ＡがＯＮ信号を出力しているので、被制御機器６であるオーディオ装置に音量アップの制御信号を出力する。そして、オーディオ装置の音量がアップする。
【００４４】
つまり、比較部２３Ｃと優先度設定データ２３Ｄを備えて、比較部２３Ｃが優先度設定データ２３Ｄを用いて優先度が高い一つの選定電極を選定するので、ディスプレイ装置７が表示８Ａ〜８Ｅのうち一つだけを選定状態で表示にすることが可能となっている。
【００４５】
また、優先度設定データ２３Ｄを用いて優先度が高い一つの電極を選定するのに、操作者の指が接触しやすい電極配置を考慮し、ステアリングホイール１１の回転中心１１Ａからの距離が近い電極ほど優先度が高くなるよう選定しているため、操作者の意図の反映が可能なものとなっている。
【００４６】
なお、上述の説明ではステアリングスイッチ３０の制御回路２３内部に、比較部２３Ｃと優先度設定データ２３Ｄを備えるものとして説明したが、これに代えて比較部２３Ｃと優先度設定データ２３Ｄに対応する機能を、ディスプレイ装置７が備えて実施することも可能である。
【００４７】
さらに、上述の説明では、ステアリング１１の回転中心１１Ａに対し、左側に配置されたステアリングスイッチ３０について説明したが、回転中心１１Ａに対し、右側に配置されたステアリングスイッチ３０については、各操作部の優先順位は左右反転するものである。
【００４８】
つまり、回転中心１１Ａに対し、右側に配置されたステアリングスイッチ３０の優先度設定データ２３Ｄにおいても、電極１Ａ〜１Ｅのうち回転中心１１Ａからの距離が近いものに対し高い優先度を与えるものである。
【００４９】
なお、上述の説明では検知体として電極１Ａ〜１Ｅを用いて説明したが、電極に代えてメンブレンスイッチのような薄型押圧スイッチを用いても良い。また、検知体は操作者の指などの接近、接触、押圧のいずれかを検出できれば良く、種々の変更が可能である。
【００５０】
このように本実施の形態によれば、電極１Ａ〜１Ｅなどの複数の検知体と、検知体に電気的に接続された制御回路２３と、制御回路２３に電気的に接続された出力端子４Ｂを備え、制御回路２３で例えば電極１Ａ〜１Ｅのうち電気容量に所定の変化が生じた候補電極など、検知された候補検知体を検出し、さらに制御回路２３は候補検知体のうち、制御回路２３内に有する優先度設定データ２３Ｄを用いて一つの選定検知体を選定するもので、優先度設定データ２３Ｄは検知体が配置されるステアリングホイール１１の回転中心１１Ａから電極１Ａ〜１Ｅの距離に対応するデータとすることで、操作者の指が接触しやすい検知体の配置を考慮して選定検知体を選定するという操作者の意図の反映が可能となり、操作性のよいステアリングスイッチ３０を提供することができる。
【００５１】
また、電極１Ａ〜１Ｅなどの検知体と、検知体に電気的に接続された制御回路２３と、制御回路２３に電気的に接続された出力端子４Ｂを備えたステアリングスイッチと、出力端子４Ｂと電気的に接続されたディスプレイ装置７を備えて構成され、ディスプレイ装置７には検知体と対応した表示を行うスイッチ表示８が表示され、例えば電極１Ａ〜１Ｅのうち電気容量に所定の変化が生じた候補電極など、検知された候補検知体を検出し、さらに検知体が配置されるステアリングホイール１１の回転中心１１Ａから検知体の距離に対応する優先度設定データ２３Ｄを用いて候補検知体のうち一つの選定検知体を選定し、スイッチ表示８で選定検知体を選定状態で表示することにより、優先度設定データ２３Ｄをステアリングスイッチ３０とディスプレイ装置７のいずれで有していても、操作者の指が接触しやすい検知体配置を考慮して選定検知体を選定するという操作者の意図の反映したスイッチ表示８を操作者が認識可能となり、操作性のよい車両用操作システム３５を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明におけるステアリングスイッチおよび車両用操作システムは、操作性のよいものを実現することができるという有利な効果を有し、主に各種被制御機器の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１Ａ〜１Ｅ電極
２Ａ〜２Ｆ配線
３制御回路
３Ａインターフェース部
３Ｂ検出部
３Ｃ出力制御部
４Ａ、４Ｂ出力端子
６被制御機器
７ディスプレイ装置
７Ａ表示制御部
７Ｂ表示部
８スイッチ表示
８Ａ〜８Ｅ表示
１０車両用操作システム
１１ステアリングホイール
１１Ａ回転中心
１１Ｂリム部
１１Ｃスポーク部
２１配線基板
２２Ａ〜２２Ｅプッシュスイッチ
２３制御回路
２３Ａインターフェース部
２３Ｂ検出部
２３Ｃ比較部
２３Ｄ優先度設定データ
２３Ｅ出力制御部
２３Ｆ確定信号検出部
２４コネクタ
２５ホルダー
２５Ａ〜２５Ｅ可動部
２６上面シート
２７下面シート
２８センサーシート
２９操作カバー
２９Ａ〜２９Ｅ操作部
３０ステアリングスイッチ
３５車両用操作システム

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検知体と、
前記検知体に電気的に接続された制御回路と、
前記制御回路に電気的に接続された出力端子とを備え、
前記制御回路が、前記検知体のうち検知された候補検知体を検出し、前記候補検知体のうち、前記制御回路内に有する優先度設定データを用いて一つの選定検知体を選定するものであり、
前記優先度設定データが、前記検知体が配置されるステアリングホイールの回転中心から前記検知体の距離に対応するデータである
ステアリングスイッチ。
【請求項２】
複数の検知体と、
前記検知体に電気的に接続された制御回路と、
前記制御回路に電気的に接続された出力端子を備えたステアリングスイッチと、
前記出力端子と電気的に接続されたディスプレイ装置とを備え、
前記ディスプレイ装置が、前記ステアリングスイッチの前記検知体と対応した表示を行うスイッチ表示を表示するものであり、前記検知体のうち検知した候補検知体を検出し、前記検知体が配置されるステアリングホイールの回転中心から前記検知体の距離に対応する優先度設定データを用いて前記候補検知体のうち一つの選定検知体を選定し、前記スイッチ表示で前記選定検知体を選定状態で表示する
車両用操作システム。

【図１】