タッチスイッチ及びこれを備えたステアリングホイール
【課題】本発明はタッチスイッチの操作性を向上することを目的とする。
【解決手段】この目的のために本発明は、基板１４と、この基板１４上に設けられた接触センサ６と、この接触センサ６の周辺に配置された振動部９とを備え、接触センサ６は、基板１４上に設けられた接触検知用電極１１と、この接触検知用電極１１に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイ７とで構成され、振動部９は、基板１４上に振動子柱１３を介して設けられた振動子１２と、この振動子１２の表面に立設された複数の振動用ピンアレイ８とで構成されるものとした。したがって、ユーザーがタッチスイッチを目視せず操作した場合でも、ユーザーは振動用ピンアレイ８から指に伝わる振動により接触センサ６の位置を確実に知ることができ、タッチスイッチの操作性を向上させることができる。
【解決手段】この目的のために本発明は、基板１４と、この基板１４上に設けられた接触センサ６と、この接触センサ６の周辺に配置された振動部９とを備え、接触センサ６は、基板１４上に設けられた接触検知用電極１１と、この接触検知用電極１１に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイ７とで構成され、振動部９は、基板１４上に振動子柱１３を介して設けられた振動子１２と、この振動子１２の表面に立設された複数の振動用ピンアレイ８とで構成されるものとした。したがって、ユーザーがタッチスイッチを目視せず操作した場合でも、ユーザーは振動用ピンアレイ８から指に伝わる振動により接触センサ６の位置を確実に知ることができ、タッチスイッチの操作性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスイッチ、及びこれを備えたステアリングホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーが押すことでオン、またはオフする、いわゆる押下型のスイッチは、スイッチ内部に複数の電極が設置され、この電極が接触する場合にオン状態、非接触の場合にオフ状態となる仕組みとなっている。
【０００３】
このような押下型のスイッチは、電極の磨耗などによる劣化が発生するなど問題がある。このため、電極に代えて、指などの接触を検知する接触センサを設け、指の接触の有無に応じてオン状態、またはオフ状態とする接触検知型のスイッチ（以下、タッチスイッチと呼ぶ）が開発されている。
【０００４】
以下、図８を用いて従来のタッチスイッチについて説明する。
【０００５】
図８は、従来のタッチスイッチを備えた車両用のステアリングホイール１００の構成図であり、１０１から１１０はタッチスイッチである。
【０００６】
このような構成のタッチスイッチにおいては、例えば、タッチスイッチ１０１が車両に装備されたエアコンの動作スイッチである場合、車両を運転するユーザーがタッチスイッチ１０１に指を接触させるたびに、このエアコンの電源がオン状態、オフ状態となるようにしていた。
【０００７】
なお、この従来技術に関する先行特許文献としては、例えば、特許文献１などが知られている。
【特許文献１】特開２００６−９６２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般的に従来のタッチスイッチは、その表面に凹凸などが存在しない平面状のものとなっていたため、ユーザーがタッチスイッチの位置を把握しにくいものとなっていた。すなわち、タッチスイッチの操作時において、ユーザーはタッチスイッチに触れているのか、あるいは触れていないのかがわかりづらく、操作性が悪いという課題を有していた。
【０００９】
例えば、上述したように、この従来のタッチスイッチを車両のステアリングホイールに搭載した場合、この車両の運転時などにおいては、ユーザーは所望のタッチスイッチを目視して操作できるとは限らない。このような場合、ユーザーはタッチスイッチの操作に用いる指のわずかな感覚や慣れを頼りに、目視せずにタッチスイッチを操作することとなるわけだが、この時タッチスイッチの位置を容易に把握することが不可能であると操作ミスを起こす可能性がある。
【００１０】
このように、特に、車両用のステアリングホイールに搭載するタッチスイッチにおいては、ユーザーが目視せずにタッチスイッチを操作することを極力可能とし、操作性を向上させることは極めて重要である。
【００１１】
したがって、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、つまりは、タッチスイッチの操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明のタッチスイッチは、基板と、この基板上に設けられた接触センサと、この接触センサの周辺に配置された振動部とを備え、前記接触センサは、前記基板上に設けられた接触検知用電極と、この接触検知用電極に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイとで構成され、前記振動部は、前記基板上に振動子柱を介して設けられた振動子と、この振動子の表面に立設された複数の振動用ピンアレイを設ける構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
この構成により本発明は、タッチスイッチの操作性を向上することができる。
【００１４】
これは、ユーザーがタッチスイッチを操作した際に、接触センサの傍に設けられた振動部が振動している構成としたことによる。
【００１５】
すなわち、ユーザーがタッチスイッチを目視せず操作した場合でも、ユーザーは指に伝わる振動を感じ取ることにより接触センサの位置を確実に知ることができるのである。
【００１６】
この結果、タッチスイッチの操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１、図２、及び図３を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１を備えたステアリングホイール２の正面図、図２は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１の一部正面拡大図、図３は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１の部分断面図であり、その位置は、図２の図中にＡ−Ａ’で示している。
【００１８】
図１に示すように、タッチスイッチ１は、ステアリングホイール２の把持部３をユーザーが把持した場合に左手あるいは右手の親指で操作するのに最適な場所、すなわち、ステアリングパッド４表面の左右端部付近に上部カバー５にて覆われた状態で設置されている。
【００１９】
このタッチスイッチ１において、ユーザーの指の接触を検知する接触センサ６は円弧状に形状をなしており、ユーザーがその位置を把握しやすいよう図１に示すがごとく上部カバー５には接触センサ６にあたる位置に模様がついている。本実施形態では、図１に示すように上部カバーの接触センサ６にあたる部分を線で囲っている。なお、接触センサ６を円弧状としたのは、ユーザーが把持部３を把持した状態で、親指の付け根を中心として動かして接触センサ６に触れ、タッチスイッチ１を操作できるようにするためである。つまり、通常このタッチスイッチ１の操作は、ユーザーが把持部３を把持した状態のまま、親指で接触センサ６をなぞる、あるいは押圧することで行われる。
【００２０】
また、このタッチスイッチ１は、図２に示すように上部カバー５を取り除くと、多数のピンアレイが立設された状態となっている。これらのピンアレイには、接触検知用ピンアレイ７と振動用ピンアレイ８の２種類が存在する。この接触検知用ピンアレイ７は図１で示した接触センサ６を構成しており、さらに振動用ピンアレイ８は接触検知用ピンアレイ７の周辺に配置されている。すなわち、接触センサ６の周辺に振動部９が配置されていることになる。特に、本実施形態では、接触センサ６の円周方向に沿って複数の振動部９を配置している。
【００２１】
これら接触センサ６と振動部９の構成について図３を用いて以下に詳述する。なお、上述したように図３は図２のＡ−Ａ’部分の断面図である。
【００２２】
まず、接触センサ６は、図３に示すように、接触検知用ピンアレイ７、コネクタ１０、及び接触検知用電極１１で構成されており、振動部９に挟まれるように配置されている。
【００２３】
接触検知用ピンアレイ７は、接触検知用電極１１とコネクタ１０を介して電気的に接続されるとともに多数立設されている。図２では、この接触検知用ピンアレイ７の数は２８個となっているが、これは特に定められたものではなく、２８個よりも多い、あるいは少ない数としてもよい。ただし、極端に接触検知用ピンアレイ７の数を少なくした場合は、隣接する接触検知用ピンアレイ７同士の間隔が空き過ぎてしまい、ユーザーが指で接触センサ６に触れた際に、どの接触検知用ピンアレイ７にも触れられないことが考えられるため、このような構成にはしないことが望ましい。
【００２４】
また、接触検知用電極１１は、図２にて示したように略円弧状の形状であり、さらにその断面は図３にて示すように略長方形となっている。この接触検知用電極１１の上部には、コネクタ１０が載置されており、コネクタ１０の形状は接触検知用電極１１と同様に略円弧状となっている。ただし、コネクタ１０は、その厚みが接触検知用電極１１と異なり、図３に示すがごとく接触検知用電極１１よりも厚い構成となっている。
【００２５】
このような構成の接触センサ６において、ユーザーが指で接触検知用ピンアレイ７の上端部に触れると、接触検知用電極１１の静電容量が変化し、この変化を検知することでユーザーの接触センサ６への接触を認識することが可能となる。
【００２６】
次に、振動部９について説明する。振動部９は、振動用ピンアレイ８、振動子１２、及び振動子柱１３にて構成されている。
【００２７】
振動用ピンアレイ８は、振動子１２の上部に立設されており、また図２に示したように、振動用ピンアレイ８は１つの振動部９において４つずつ設けられた状態となっている。さらに、振動部９はタッチスイッチ１において１４個設けられている。ただし、これらは特に定められたものではなく、設ける振動用ピンアレイ８の数や、振動部９の数を変えた構成としてもよい。
【００２８】
振動子１２は、振動子柱１３にて支持されている。この振動子柱１３は、例えばゴムなどの振動伝達性の低い材質で形成されており、振動子１２が振動した際に後述する基板１４へ伝わる振動が低減される構成となっている。
【００２９】
このような構成の振動部９において、振動子１２に電圧パルスなどの電力が入力されると、振動子１２は振動する仕組みとなっている。この振動は振動子１２に接続された振動用ピンアレイ８に伝わるため、振動用ピンアレイ８も同様に振動することになる。この際の振動の大きさは、ユーザーが親指で振動用ピンアレイ８の上端部に触れている場合に、十分にその振動を感じとれる程度のものである。
【００３０】
なお、これら接触センサ６及び振動部９は平面形状を有する基板１４上に設けられている。この基板１４には、抵抗、コンデンサ、マイコンなどの回路部品（図示せず）が実装されており、接触検知用電極１１及び振動子１２はこれらの回路部品と電気的に接続されている。すなわち、接触検知用電極１１及び振動子１２は、基板１４に実装された回路部品によってその動作を制御された状態となっている。この接触検知用電極１１及び振動子１２と基板１４に実装された回路部品との関係から、基板１４に実装された各種回路部品をまとめて「制御部」と以降称する。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態１における動作例を図４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は上部カバー５を装着した状態のタッチスイッチ１の要部拡大図であり、図４（ｂ）は上部カバー５を取り外した状態のタッチスイッチ１の要部拡大図である。なお、図４（ａ）（ｂ）はステアリングパッド４に向かって左側のタッチスイッチ１の図である。
【００３２】
図４（ａ）において示すように、上部カバー５には車両に搭載されたオーディオシステムの再生状態を制御するためのボタンが表示されている。具体的に動作を述べると、第１ボタン１５をユーザーが操作すると、オーディオシステムが再生している音楽等のコンテンツが巻き戻され、第２ボタン１６をユーザーが操作するとコンテンツが一時停止し、第３ボタン１７をユーザーが操作するとコンテンツが早送りされる。
【００３３】
このようなタッチスイッチ１において、例えば、第１ボタン１５をユーザーが操作した場合、ユーザーの指は第１ボタン１５の下方の第１領域１８（図４（ｂ）の点線丸にて囲まれた部分）内の接触検知用ピンアレイ７に上部カバー５を介して接触することになる。すなわち、ユーザーの第１ボタン１５への操作によるオーディオシステムの上記の動作は、第１領域１８内の接触検知用ピンアレイ７へのユーザーの接触を制御部が検知し、オーディオシステムに対してコンテンツを巻き戻す制御を行うことによるのである。同様に、第２ボタン１６をユーザーが操作した場合は第２領域１９内の接触検知用ピンアレイ７、第３ボタン１７をユーザーが操作した場合は第３領域２０内の接触検知用ピンアレイ７への接触を検知している。
【００３４】
また、この時、各領域の近傍の振動部の振動子１２は制御部から電圧パルスを受けており、振動子１２の上部に立設された振動用ピンアレイ８は振動した状態となっている。すなわち、第１領域１８近傍の第１振動部２１及び第２振動部２２、第２領域１９近傍の第３振動部２３及び第４振動部２４、第３領域２０近傍の第５振動部２５及び第６振動部２６の振動用ピンアレイ８は振動した状態となっている。要するに、ユーザーの接触を検知する各領域は、振動状態の振動子１２にて挟まれた状態となっているのである。
【００３５】
したがって、ユーザーが例えば第１ボタン１５を操作する場合、必然的に第１振動部２１及び第２振動部２２の振動用ピンアレイ８にも少なからず接触するわけだが、この時ユーザーが第１振動部２１及び第２振動部２２の振動用ピンアレイ８の振動を感じとることで、目視せずとも第１ボタン１５の位置を確実に把握することができるのである。同様に、第２ボタン１６、第３ボタン１７にユーザーが触れた場合も、ユーザーはそれぞれのボタンの位置を確実に把握することができる。
【００３６】
ところで、本実施形態のボタンは必要に応じて、位置及び数を変更できる構成となっている。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）では上記したようにオーディオシステムを制御するための３つのボタンを備えた構成となっていたが、図５（ａ）ではこれらのボタンの位置及び数を変更し、上部カバー５には第４ボタン２７と第５ボタン２８の２つのボタンを備えた構成となっている。具体的な動作としては、第４ボタン２７をユーザーが操作すると、オーディオシステムが再生している音楽等のコンテンツのボリュームが大きくなり、第５ボタン２８をユーザーが操作するとコンテンツのボリュームが小さくなる。
【００３８】
このように、ボタンの位置及び数を変更した場合、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置及び数も変更される。つまり、図５（ａ）の場合、第４ボタン２７へのユーザーの操作は、制御部が第４領域２９内の接触検知用ピンアレイ７へのユーザーの接触を検知することで認識され、第５ボタン２８へのユーザーの操作は、制御部が第５領域３０内の接触検知用ピンアレイ７への接触を検知することで認識されている。
【００３９】
また、振動用ピンアレイ８に関しては、図４（ｂ）にて示した状態と同様に、それぞれの領域の近傍の振動部の振動用ピンアレイ８が振動した状態となっている。すなわち、第４領域２９の近傍の第７振動部３１及び第８振動部３２、第５領域３０の近傍の第９振動部３３及び第１０振動部３４の振動用ピンアレイ８が振動した状態となっているのである。
【００４０】
なお、この振動させる振動用ピンアレイ８の数及び位置の変更は制御部が電圧パルスの出力先である振動子１２の数及び位置の変更を行えばよい。
【００４１】
また、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置及び数の変更は、制御部が静電容量の変化を検知する対象となる接触検知用電極１１の位置及び数を変更することで実施され得る。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態１の効果について説明する。
【００４３】
まず、本実施形態によるとタッチスイッチ１の操作性を向上することができる。
【００４４】
これは、接触センサ６の周辺に振動部９を配置したことによる。
【００４５】
すなわち、ユーザーは、上部カバー５に表示されたボタンの位置を、振動部９から指に伝わる振動にて把握することができ、この結果、ユーザーは目視せずとも接触センサ６の位置を確実に知るとともにボタンを操作することが可能となる。
【００４６】
したがって、本実施形態によるとタッチスイッチ１の操作性を向上することができるのである。
【００４７】
また、本実施形態においては、上述したように、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置を変更することが可能な構成となっているのだが、どの位置の接触検知用ピンアレイ７を検知対象にしたとしても、振動させる振動用ピンアレイ８の位置を検知対象の接触検知用ピンアレイ７の近傍に変更するだけで、容易に対応することができる。
【００４８】
このことは、従来技術の平面形状のタッチスイッチでは実現されない。すなわち、従来技術のタッチスイッチにおいて、本実施形態に相当する効果をねらって、上部カバーなどに接触位置の確認のための突起を設けたとしても、当然この突起は物理的に移動不可能であるためである。
【００４９】
なお、本実施形態では、コネクタ１０を用いて接触検知用ピンアレイ７と接触検知用電極１１を接続したが、この構成によらず接触検知用ピンアレイ７と接触検知用電極１１が電気的に接続されたものであればよい。
【００５０】
また、基板１４はプリント基板やフレキシブル基板などの回路基板はもちろん、基板１４がタッチスイッチ１の部品を設置する機能を有するものであれば本発明は実施可能である。
【００５１】
なお、振動子１を、基板１４に対して水平方向及び垂直方向に振動できるものとして、振動の振幅、周波数、周期を各振動子１２ごとに設定し、振動のパターンを複数設けてもよい。
【００５２】
また、本実施形態において接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の形状は図３にて示したように円柱状としたが、これに限るものではなく、例えば図６にて示すように接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の上端部の形状を球状としてもよい。
【００５３】
このような構成にすれば、ユーザーが接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８を指を接触させる際に、接触面を減らして指を滑らかに移動させることができ、この結果、タッチスイッチ１の操作性を向上させることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の高さは均一であり、これらの上端部は同一平面上にあるとみなすことができるが、例えば、この面を人の指の形状に合わせて、すり鉢形状に陥没させるように接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８のそれぞれの高さを設定してもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、タッチスイッチ１は親指で操作するとしてステアリングパッド４表面の左右端部に設置したが、例えば、ステアリングパッド４の裏面、把持部３部分など、ユーザーがステアリングホイール２を操作する範囲に設置されたものについて本発明は実施可能である。
【００５６】
（実施の形態２）
以下、本発明における実施の形態２について、図７（ａ）（ｂ）を用いて説明する。ただし、同一動作については特記せず、相違点について詳述する。図７（ａ）は上部カバー３５を取り外した状態のタッチスイッチ３６の要部拡大図であり、図７（ｂ）は上部カバー３５を装着した状態のタッチスイッチ３６の要部拡大図である。
【００５７】
実施の形態２と実施の形態１の相違点は、図７（ａ）に示すように振動部３７が、５つの接触センサ３８〜４２を包囲するように配置されている点である。
【００５８】
例えば、図７（ｂ）に示すように、上部カバー３５に操作ボタン４３のみが表示されている場合、この操作ボタン４３に対応する接触センサ４０を包囲する振動部３７（図７（ａ）において点線にて囲まれる振動部３７）を振動させることが望まれる。
【００５９】
このようにすれば、ユーザーは指に伝わる振動により、操作ボタン３９の位置を容易に把握することができる。
【００６０】
さらに、実施の形態１では円弧状の接触センサ６の内周端側と外周端側の２つの方向にしか振動部９を設けなかったのに対し、実施の形態２では接触センサ４０を囲む４つの方向に振動部３７を設けた構成となっているため、より確実にユーザーは操作ボタン４３の位置を知ることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によると、ユーザーが所望の操作ボタン、ないし、接触センサの位置を目視することなく知ることができるため、タッチスイッチの操作性を向上させることが可能である。したがって、本発明は、特に車両用のステアリングホイールに搭載するタッチスイッチに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１におけるタッチスイッチを搭載したステアリングホイールの正面図
【図２】上部カバーを取り外した状態の、実施の形態１におけるタッチスイッチを搭載したステアリングホイールの部分拡大図
【図３】実施の形態１におけるタッチスイッチの部分断面図
【図４】実施の形態１におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は３つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図、（ｂ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図
【図５】実施の形態１におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は２つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図、（ｂ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図
【図６】上端部が球状の振動用ピンアレイを搭載した実施の形態１におけるタッチスイッチの部分断面図
【図７】実施の形態２におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図、（ｂ）は１つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図
【図８】従来のタッチスイッチを示す図
【符号の説明】
【００６３】
１ タッチスイッチ
２ ステアリングホイール
３ 把持部
４ ステアリングパッド
５ 上部カバー
６ 接触センサ
７ 接触検知用ピンアレイ
８ 振動用ピンアレイ
９ 振動部
１０ コネクタ
１１ 接触検知用電極
１２ 振動子
１３ 振動子柱
１４ 基板
１５ 第１ボタン
１６ 第２ボタン
１７ 第３ボタン
１８ 第１領域
１９ 第２領域
２０ 第３領域
２１ 第１振動部
２２ 第２振動部
２３ 第３振動部
２４ 第４振動部
２５ 第５振動部
２６ 第６振動部
２７ 第４ボタン
２８ 第５ボタン
２９ 第４領域
３０ 第５領域
３１ 第７振動部
３２ 第８振動部
３３ 第９振動部
３４ 第１０振動部
３５ 上部カバー
３６ タッチスイッチ
３７ 振動部
３８〜４２ 接触センサ
４３ 操作ボタン
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチスイッチ、及びこれを備えたステアリングホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザーが押すことでオン、またはオフする、いわゆる押下型のスイッチは、スイッチ内部に複数の電極が設置され、この電極が接触する場合にオン状態、非接触の場合にオフ状態となる仕組みとなっている。
【０００３】
このような押下型のスイッチは、電極の磨耗などによる劣化が発生するなど問題がある。このため、電極に代えて、指などの接触を検知する接触センサを設け、指の接触の有無に応じてオン状態、またはオフ状態とする接触検知型のスイッチ（以下、タッチスイッチと呼ぶ）が開発されている。
【０００４】
以下、図８を用いて従来のタッチスイッチについて説明する。
【０００５】
図８は、従来のタッチスイッチを備えた車両用のステアリングホイール１００の構成図であり、１０１から１１０はタッチスイッチである。
【０００６】
このような構成のタッチスイッチにおいては、例えば、タッチスイッチ１０１が車両に装備されたエアコンの動作スイッチである場合、車両を運転するユーザーがタッチスイッチ１０１に指を接触させるたびに、このエアコンの電源がオン状態、オフ状態となるようにしていた。
【０００７】
なお、この従来技術に関する先行特許文献としては、例えば、特許文献１などが知られている。
【特許文献１】特開２００６−９６２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般的に従来のタッチスイッチは、その表面に凹凸などが存在しない平面状のものとなっていたため、ユーザーがタッチスイッチの位置を把握しにくいものとなっていた。すなわち、タッチスイッチの操作時において、ユーザーはタッチスイッチに触れているのか、あるいは触れていないのかがわかりづらく、操作性が悪いという課題を有していた。
【０００９】
例えば、上述したように、この従来のタッチスイッチを車両のステアリングホイールに搭載した場合、この車両の運転時などにおいては、ユーザーは所望のタッチスイッチを目視して操作できるとは限らない。このような場合、ユーザーはタッチスイッチの操作に用いる指のわずかな感覚や慣れを頼りに、目視せずにタッチスイッチを操作することとなるわけだが、この時タッチスイッチの位置を容易に把握することが不可能であると操作ミスを起こす可能性がある。
【００１０】
このように、特に、車両用のステアリングホイールに搭載するタッチスイッチにおいては、ユーザーが目視せずにタッチスイッチを操作することを極力可能とし、操作性を向上させることは極めて重要である。
【００１１】
したがって、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、つまりは、タッチスイッチの操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明のタッチスイッチは、基板と、この基板上に設けられた接触センサと、この接触センサの周辺に配置された振動部とを備え、前記接触センサは、前記基板上に設けられた接触検知用電極と、この接触検知用電極に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイとで構成され、前記振動部は、前記基板上に振動子柱を介して設けられた振動子と、この振動子の表面に立設された複数の振動用ピンアレイを設ける構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
この構成により本発明は、タッチスイッチの操作性を向上することができる。
【００１４】
これは、ユーザーがタッチスイッチを操作した際に、接触センサの傍に設けられた振動部が振動している構成としたことによる。
【００１５】
すなわち、ユーザーがタッチスイッチを目視せず操作した場合でも、ユーザーは指に伝わる振動を感じ取ることにより接触センサの位置を確実に知ることができるのである。
【００１６】
この結果、タッチスイッチの操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１、図２、及び図３を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１を備えたステアリングホイール２の正面図、図２は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１の一部正面拡大図、図３は、本発明の実施の形態１におけるタッチスイッチ１の部分断面図であり、その位置は、図２の図中にＡ−Ａ’で示している。
【００１８】
図１に示すように、タッチスイッチ１は、ステアリングホイール２の把持部３をユーザーが把持した場合に左手あるいは右手の親指で操作するのに最適な場所、すなわち、ステアリングパッド４表面の左右端部付近に上部カバー５にて覆われた状態で設置されている。
【００１９】
このタッチスイッチ１において、ユーザーの指の接触を検知する接触センサ６は円弧状に形状をなしており、ユーザーがその位置を把握しやすいよう図１に示すがごとく上部カバー５には接触センサ６にあたる位置に模様がついている。本実施形態では、図１に示すように上部カバーの接触センサ６にあたる部分を線で囲っている。なお、接触センサ６を円弧状としたのは、ユーザーが把持部３を把持した状態で、親指の付け根を中心として動かして接触センサ６に触れ、タッチスイッチ１を操作できるようにするためである。つまり、通常このタッチスイッチ１の操作は、ユーザーが把持部３を把持した状態のまま、親指で接触センサ６をなぞる、あるいは押圧することで行われる。
【００２０】
また、このタッチスイッチ１は、図２に示すように上部カバー５を取り除くと、多数のピンアレイが立設された状態となっている。これらのピンアレイには、接触検知用ピンアレイ７と振動用ピンアレイ８の２種類が存在する。この接触検知用ピンアレイ７は図１で示した接触センサ６を構成しており、さらに振動用ピンアレイ８は接触検知用ピンアレイ７の周辺に配置されている。すなわち、接触センサ６の周辺に振動部９が配置されていることになる。特に、本実施形態では、接触センサ６の円周方向に沿って複数の振動部９を配置している。
【００２１】
これら接触センサ６と振動部９の構成について図３を用いて以下に詳述する。なお、上述したように図３は図２のＡ−Ａ’部分の断面図である。
【００２２】
まず、接触センサ６は、図３に示すように、接触検知用ピンアレイ７、コネクタ１０、及び接触検知用電極１１で構成されており、振動部９に挟まれるように配置されている。
【００２３】
接触検知用ピンアレイ７は、接触検知用電極１１とコネクタ１０を介して電気的に接続されるとともに多数立設されている。図２では、この接触検知用ピンアレイ７の数は２８個となっているが、これは特に定められたものではなく、２８個よりも多い、あるいは少ない数としてもよい。ただし、極端に接触検知用ピンアレイ７の数を少なくした場合は、隣接する接触検知用ピンアレイ７同士の間隔が空き過ぎてしまい、ユーザーが指で接触センサ６に触れた際に、どの接触検知用ピンアレイ７にも触れられないことが考えられるため、このような構成にはしないことが望ましい。
【００２４】
また、接触検知用電極１１は、図２にて示したように略円弧状の形状であり、さらにその断面は図３にて示すように略長方形となっている。この接触検知用電極１１の上部には、コネクタ１０が載置されており、コネクタ１０の形状は接触検知用電極１１と同様に略円弧状となっている。ただし、コネクタ１０は、その厚みが接触検知用電極１１と異なり、図３に示すがごとく接触検知用電極１１よりも厚い構成となっている。
【００２５】
このような構成の接触センサ６において、ユーザーが指で接触検知用ピンアレイ７の上端部に触れると、接触検知用電極１１の静電容量が変化し、この変化を検知することでユーザーの接触センサ６への接触を認識することが可能となる。
【００２６】
次に、振動部９について説明する。振動部９は、振動用ピンアレイ８、振動子１２、及び振動子柱１３にて構成されている。
【００２７】
振動用ピンアレイ８は、振動子１２の上部に立設されており、また図２に示したように、振動用ピンアレイ８は１つの振動部９において４つずつ設けられた状態となっている。さらに、振動部９はタッチスイッチ１において１４個設けられている。ただし、これらは特に定められたものではなく、設ける振動用ピンアレイ８の数や、振動部９の数を変えた構成としてもよい。
【００２８】
振動子１２は、振動子柱１３にて支持されている。この振動子柱１３は、例えばゴムなどの振動伝達性の低い材質で形成されており、振動子１２が振動した際に後述する基板１４へ伝わる振動が低減される構成となっている。
【００２９】
このような構成の振動部９において、振動子１２に電圧パルスなどの電力が入力されると、振動子１２は振動する仕組みとなっている。この振動は振動子１２に接続された振動用ピンアレイ８に伝わるため、振動用ピンアレイ８も同様に振動することになる。この際の振動の大きさは、ユーザーが親指で振動用ピンアレイ８の上端部に触れている場合に、十分にその振動を感じとれる程度のものである。
【００３０】
なお、これら接触センサ６及び振動部９は平面形状を有する基板１４上に設けられている。この基板１４には、抵抗、コンデンサ、マイコンなどの回路部品（図示せず）が実装されており、接触検知用電極１１及び振動子１２はこれらの回路部品と電気的に接続されている。すなわち、接触検知用電極１１及び振動子１２は、基板１４に実装された回路部品によってその動作を制御された状態となっている。この接触検知用電極１１及び振動子１２と基板１４に実装された回路部品との関係から、基板１４に実装された各種回路部品をまとめて「制御部」と以降称する。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態１における動作例を図４（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は上部カバー５を装着した状態のタッチスイッチ１の要部拡大図であり、図４（ｂ）は上部カバー５を取り外した状態のタッチスイッチ１の要部拡大図である。なお、図４（ａ）（ｂ）はステアリングパッド４に向かって左側のタッチスイッチ１の図である。
【００３２】
図４（ａ）において示すように、上部カバー５には車両に搭載されたオーディオシステムの再生状態を制御するためのボタンが表示されている。具体的に動作を述べると、第１ボタン１５をユーザーが操作すると、オーディオシステムが再生している音楽等のコンテンツが巻き戻され、第２ボタン１６をユーザーが操作するとコンテンツが一時停止し、第３ボタン１７をユーザーが操作するとコンテンツが早送りされる。
【００３３】
このようなタッチスイッチ１において、例えば、第１ボタン１５をユーザーが操作した場合、ユーザーの指は第１ボタン１５の下方の第１領域１８（図４（ｂ）の点線丸にて囲まれた部分）内の接触検知用ピンアレイ７に上部カバー５を介して接触することになる。すなわち、ユーザーの第１ボタン１５への操作によるオーディオシステムの上記の動作は、第１領域１８内の接触検知用ピンアレイ７へのユーザーの接触を制御部が検知し、オーディオシステムに対してコンテンツを巻き戻す制御を行うことによるのである。同様に、第２ボタン１６をユーザーが操作した場合は第２領域１９内の接触検知用ピンアレイ７、第３ボタン１７をユーザーが操作した場合は第３領域２０内の接触検知用ピンアレイ７への接触を検知している。
【００３４】
また、この時、各領域の近傍の振動部の振動子１２は制御部から電圧パルスを受けており、振動子１２の上部に立設された振動用ピンアレイ８は振動した状態となっている。すなわち、第１領域１８近傍の第１振動部２１及び第２振動部２２、第２領域１９近傍の第３振動部２３及び第４振動部２４、第３領域２０近傍の第５振動部２５及び第６振動部２６の振動用ピンアレイ８は振動した状態となっている。要するに、ユーザーの接触を検知する各領域は、振動状態の振動子１２にて挟まれた状態となっているのである。
【００３５】
したがって、ユーザーが例えば第１ボタン１５を操作する場合、必然的に第１振動部２１及び第２振動部２２の振動用ピンアレイ８にも少なからず接触するわけだが、この時ユーザーが第１振動部２１及び第２振動部２２の振動用ピンアレイ８の振動を感じとることで、目視せずとも第１ボタン１５の位置を確実に把握することができるのである。同様に、第２ボタン１６、第３ボタン１７にユーザーが触れた場合も、ユーザーはそれぞれのボタンの位置を確実に把握することができる。
【００３６】
ところで、本実施形態のボタンは必要に応じて、位置及び数を変更できる構成となっている。
【００３７】
すなわち、図４（ａ）では上記したようにオーディオシステムを制御するための３つのボタンを備えた構成となっていたが、図５（ａ）ではこれらのボタンの位置及び数を変更し、上部カバー５には第４ボタン２７と第５ボタン２８の２つのボタンを備えた構成となっている。具体的な動作としては、第４ボタン２７をユーザーが操作すると、オーディオシステムが再生している音楽等のコンテンツのボリュームが大きくなり、第５ボタン２８をユーザーが操作するとコンテンツのボリュームが小さくなる。
【００３８】
このように、ボタンの位置及び数を変更した場合、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置及び数も変更される。つまり、図５（ａ）の場合、第４ボタン２７へのユーザーの操作は、制御部が第４領域２９内の接触検知用ピンアレイ７へのユーザーの接触を検知することで認識され、第５ボタン２８へのユーザーの操作は、制御部が第５領域３０内の接触検知用ピンアレイ７への接触を検知することで認識されている。
【００３９】
また、振動用ピンアレイ８に関しては、図４（ｂ）にて示した状態と同様に、それぞれの領域の近傍の振動部の振動用ピンアレイ８が振動した状態となっている。すなわち、第４領域２９の近傍の第７振動部３１及び第８振動部３２、第５領域３０の近傍の第９振動部３３及び第１０振動部３４の振動用ピンアレイ８が振動した状態となっているのである。
【００４０】
なお、この振動させる振動用ピンアレイ８の数及び位置の変更は制御部が電圧パルスの出力先である振動子１２の数及び位置の変更を行えばよい。
【００４１】
また、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置及び数の変更は、制御部が静電容量の変化を検知する対象となる接触検知用電極１１の位置及び数を変更することで実施され得る。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態１の効果について説明する。
【００４３】
まず、本実施形態によるとタッチスイッチ１の操作性を向上することができる。
【００４４】
これは、接触センサ６の周辺に振動部９を配置したことによる。
【００４５】
すなわち、ユーザーは、上部カバー５に表示されたボタンの位置を、振動部９から指に伝わる振動にて把握することができ、この結果、ユーザーは目視せずとも接触センサ６の位置を確実に知るとともにボタンを操作することが可能となる。
【００４６】
したがって、本実施形態によるとタッチスイッチ１の操作性を向上することができるのである。
【００４７】
また、本実施形態においては、上述したように、ユーザーの接触を検知する接触検知用ピンアレイ７の位置を変更することが可能な構成となっているのだが、どの位置の接触検知用ピンアレイ７を検知対象にしたとしても、振動させる振動用ピンアレイ８の位置を検知対象の接触検知用ピンアレイ７の近傍に変更するだけで、容易に対応することができる。
【００４８】
このことは、従来技術の平面形状のタッチスイッチでは実現されない。すなわち、従来技術のタッチスイッチにおいて、本実施形態に相当する効果をねらって、上部カバーなどに接触位置の確認のための突起を設けたとしても、当然この突起は物理的に移動不可能であるためである。
【００４９】
なお、本実施形態では、コネクタ１０を用いて接触検知用ピンアレイ７と接触検知用電極１１を接続したが、この構成によらず接触検知用ピンアレイ７と接触検知用電極１１が電気的に接続されたものであればよい。
【００５０】
また、基板１４はプリント基板やフレキシブル基板などの回路基板はもちろん、基板１４がタッチスイッチ１の部品を設置する機能を有するものであれば本発明は実施可能である。
【００５１】
なお、振動子１を、基板１４に対して水平方向及び垂直方向に振動できるものとして、振動の振幅、周波数、周期を各振動子１２ごとに設定し、振動のパターンを複数設けてもよい。
【００５２】
また、本実施形態において接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の形状は図３にて示したように円柱状としたが、これに限るものではなく、例えば図６にて示すように接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の上端部の形状を球状としてもよい。
【００５３】
このような構成にすれば、ユーザーが接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８を指を接触させる際に、接触面を減らして指を滑らかに移動させることができ、この結果、タッチスイッチ１の操作性を向上させることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態では、接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８の高さは均一であり、これらの上端部は同一平面上にあるとみなすことができるが、例えば、この面を人の指の形状に合わせて、すり鉢形状に陥没させるように接触検知用ピンアレイ７及び振動用ピンアレイ８のそれぞれの高さを設定してもよい。
【００５５】
また、本実施形態において、タッチスイッチ１は親指で操作するとしてステアリングパッド４表面の左右端部に設置したが、例えば、ステアリングパッド４の裏面、把持部３部分など、ユーザーがステアリングホイール２を操作する範囲に設置されたものについて本発明は実施可能である。
【００５６】
（実施の形態２）
以下、本発明における実施の形態２について、図７（ａ）（ｂ）を用いて説明する。ただし、同一動作については特記せず、相違点について詳述する。図７（ａ）は上部カバー３５を取り外した状態のタッチスイッチ３６の要部拡大図であり、図７（ｂ）は上部カバー３５を装着した状態のタッチスイッチ３６の要部拡大図である。
【００５７】
実施の形態２と実施の形態１の相違点は、図７（ａ）に示すように振動部３７が、５つの接触センサ３８〜４２を包囲するように配置されている点である。
【００５８】
例えば、図７（ｂ）に示すように、上部カバー３５に操作ボタン４３のみが表示されている場合、この操作ボタン４３に対応する接触センサ４０を包囲する振動部３７（図７（ａ）において点線にて囲まれる振動部３７）を振動させることが望まれる。
【００５９】
このようにすれば、ユーザーは指に伝わる振動により、操作ボタン３９の位置を容易に把握することができる。
【００６０】
さらに、実施の形態１では円弧状の接触センサ６の内周端側と外周端側の２つの方向にしか振動部９を設けなかったのに対し、実施の形態２では接触センサ４０を囲む４つの方向に振動部３７を設けた構成となっているため、より確実にユーザーは操作ボタン４３の位置を知ることができるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によると、ユーザーが所望の操作ボタン、ないし、接触センサの位置を目視することなく知ることができるため、タッチスイッチの操作性を向上させることが可能である。したがって、本発明は、特に車両用のステアリングホイールに搭載するタッチスイッチに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１におけるタッチスイッチを搭載したステアリングホイールの正面図
【図２】上部カバーを取り外した状態の、実施の形態１におけるタッチスイッチを搭載したステアリングホイールの部分拡大図
【図３】実施の形態１におけるタッチスイッチの部分断面図
【図４】実施の形態１におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は３つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図、（ｂ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図
【図５】実施の形態１におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は２つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図、（ｂ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図
【図６】上端部が球状の振動用ピンアレイを搭載した実施の形態１におけるタッチスイッチの部分断面図
【図７】実施の形態２におけるタッチスイッチの正面図であり、（ａ）は上部カバーを取り外した状態のタッチスイッチの正面図、（ｂ）は１つのボタンが表示された状態の上部カバーを装着したタッチスイッチの正面図
【図８】従来のタッチスイッチを示す図
【符号の説明】
【００６３】
１ タッチスイッチ
２ ステアリングホイール
３ 把持部
４ ステアリングパッド
５ 上部カバー
６ 接触センサ
７ 接触検知用ピンアレイ
８ 振動用ピンアレイ
９ 振動部
１０ コネクタ
１１ 接触検知用電極
１２ 振動子
１３ 振動子柱
１４ 基板
１５ 第１ボタン
１６ 第２ボタン
１７ 第３ボタン
１８ 第１領域
１９ 第２領域
２０ 第３領域
２１ 第１振動部
２２ 第２振動部
２３ 第３振動部
２４ 第４振動部
２５ 第５振動部
２６ 第６振動部
２７ 第４ボタン
２８ 第５ボタン
２９ 第４領域
３０ 第５領域
３１ 第７振動部
３２ 第８振動部
３３ 第９振動部
３４ 第１０振動部
３５ 上部カバー
３６ タッチスイッチ
３７ 振動部
３８〜４２ 接触センサ
４３ 操作ボタン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
この基板上に設けられた接触センサと、
この接触センサの周辺に配置された振動部とを備え、
前記接触センサは、前記基板上に設けられた接触検知用電極と、この接触検知用電極に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイとで構成され、
前記振動部は、前記基板上に振動子柱を介して設けられた振動子と、この振動子の表面に立設された複数の振動用ピンアレイとで構成されたタッチスイッチ。
【請求項２】
前記接触検知用ピンアレイ及び前記複数の振動用ピンアレイの先端部は球状である請求項１に記載のタッチスイッチ。
【請求項３】
前記振動部は前記接触センサを包囲するように配置された請求項１に記載のタッチスイッチ。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載のタッチスイッチを備えたステアリングホイール。
【請求項１】
基板と、
この基板上に設けられた接触センサと、
この接触センサの周辺に配置された振動部とを備え、
前記接触センサは、前記基板上に設けられた接触検知用電極と、この接触検知用電極に電気的に導通するとともに立設された複数の接触検知用ピンアレイとで構成され、
前記振動部は、前記基板上に振動子柱を介して設けられた振動子と、この振動子の表面に立設された複数の振動用ピンアレイとで構成されたタッチスイッチ。
【請求項２】
前記接触検知用ピンアレイ及び前記複数の振動用ピンアレイの先端部は球状である請求項１に記載のタッチスイッチ。
【請求項３】
前記振動部は前記接触センサを包囲するように配置された請求項１に記載のタッチスイッチ。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載のタッチスイッチを備えたステアリングホイール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４８９５６（Ｐ２００９−２４８９５６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０３３１９（Ｐ２００８−１０３３１９）
【出願日】平成２０年４月１１日（２００８．４．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１１日（２００８．４．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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