JP5010373B2

JP5010373B2 - スイッチ装置および車両

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Publication number: JP5010373B2
Application number: JP2007177457A
Authority: JP
Inventors: 順弘山口; 康幸安藤
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-07-05
Also published as: JP2009016207A

Description

本発明はスイッチ装置および当該スイッチ装置を備えた車両に係る。

図６に従来のハザードスイッチ装置２１０を説明する断面図を示す。従来のハザードスイッチ装置２１０では、基板２１６上に筒形状のスイッチホルダ２２２が立設されており、当該スイッチホルダ２２２の開口を覆って蓋状のスイッチノブ２３４が設けられている。スイッチノブ２３４は操作パネル２４８の開口に挿入されている。スイッチノブ２３４は、基板２１６に設けられたロックスイッチ２５６と係止されている。スイッチノブ２３４を押下する度に、ロックスイッチ２５６がオフ状態からオン状態に、またはオン状態からオフ状態に切り替わる。ロックスイッチ２５６がオン状態のときに、不図示のハザードランプがオン状態になり点滅する。なお、かかるハザードスイッチ装置と同様のスイッチ装置が下記特許文献１に記載されている。

特開２００６−１９６２７０号公報

ところで、ハザードランプを少しの間だけオンしたい場合がある。例えば、高速道路等で車が渋滞している場合、最後尾に着いた車がハザードランプを数回点滅させて後続車に注意を喚起するケースや、車線変更の時、駐車場や交差点から進入する時に道を譲ってくれた後続車に対してハザードランプを数回点滅させてお礼の意思表示をするケースが挙げられる。

従来のハザードスイッチ装置２１０では、少しの時間だけハザードランプをオンしたい場合であっても、スイッチノブ２３４を２回、押下する必要がある。状況によっては、この２回の押下操作自体が不便に感じられる場合がある。また、誤操作防止のために押下の度にスイッチノブ２３４の位置確認をするのが不便に感じられる場合もある。また、スイッチノブ２３４の位置確認動作は例えば車両の運転中においては脇見運転に繋がってしまう。例えば上記例示のケースでは運転手はハンドル動作などを行いながら、スイッチを操作したり、また焦って操作しているため、脇見運転につながりやすい。

ここで、例えばハザードランプの点滅時間別にスイッチ装置２１０を複数設ければ、便利になるかもしれない。しかし、スイッチ装置２１０の個数増加によって、例えば所望とは違うスイッチ装置２１０を誤って操作してしまう可能性が高くなると考えられる。また、スイッチ装置２１０の個数増加によって個々のスイッチノブ２３４のサイズが小さくなると、上記誤操作を引き起こしやすくなると考えられる。つまり、点滅時間別にハザードスイッチ装置２１０を設けても、逆に使い勝手が悪くなる可能性がある。

上記の種々の問題点は、ハザードスイッチ装置２１０以外のスイッチ装置についても同様であり、また、車載用のスイッチ装置に限られるものではない。

本発明の目的は、使い勝手の良いスイッチ装置およびそれを備えた車両を提供することにある。

本発明に係るスイッチ装置は、操作子と、前記操作子に対する第１の操作を検出する第１検出手段と、前記操作子に対する第２の操作を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段が前記第１の操作を検出した場合と前記第２検出手段が前記第２の操作を検出した場合とで同一の出力先の装置が異なる動作をするように出力時間を異ならせた出力信号を前記同一の出力先の装置に対して出力する出力部と、を備え、前記出力部は、前記第１検出手段が前記第１の操作を検出した場合には前記出力信号を、前記第１の操作が再度検出されるまで出力し続け、前記第２検出手段が前記第２の操作を検出した場合には前記出力信号を、予め設定された所定時間だけ出力することを特徴とする。

また、前記第１検出手段は、押しボタン式スイッチと、レバー式スイッチと、ダイヤル式スイッチのうちのいずれか１つで構成され、前記第２検出手段は、静電容量式タッチスイッチと、感圧式タッチスイッチと、赤外線式タッチスイッチのうちのいずれか１つで構成されていることが好ましい。

また、本発明に係る車両は、前記スイッチ装置と、前記スイッチ装置に接続された車載装置と、を備え、前記車載装置は、前記同一の出力先の装置であり、前記第１検出手段が動作する対象の前記車載装置と前記第２検出手段が動作する対象の前記車載装置は同一であることを特徴とする。

ここで、前記車載装置は、前記スイッチ装置によって、オン状態からオフ状態への切り替えまたはオフ状態からオン状態への切り替えが制御されることが好ましい。

また、前記車載装置は、ハザードランプと、ウィンドウワイパと、パワーウィンドウと、オーディオビジュアル機器と、ヘッドライトと、照明機器と、空調機器のうちのいずれか１つであることが好ましい。

上記構成によれば、単一の（同一の）操作子に対する操作の使い分けによって、スイッチ装置の信号出力時間を異ならせることができる。このため、状況に応じた出力の使い分けを単一の操作子で行うことができるので、使い勝手の良いスイッチ装置を提供することができる。また、操作子ごとに検出手段を１つずつ設けた構成に比べて例えば操作子の個数削減や操作子のサイズ拡大等を図ることが可能であるので、この観点からも使い勝手の良いスイッチ装置を提供することができる。

また、当該スイッチ装置を備えることにより、車載装置の使い勝手が良好な車両を提供することができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。

図１および図２に実施の形態に係るスイッチ装置１０の一例を説明する断面図および平面図をそれぞれ示す。図１は図２中の１−１線での断面図に相当する。ここでは、スイッチ装置１０が車両に設けられ、車載装置であるハザードランプのオン状態（点滅状態）とオフ状態（消灯状態）とを切り替えるために使用される場合を例示する。しかし、後述のように、スイッチ装置１０は種々の用途に適用可能である。

スイッチ装置１０は、基板１６と、スイッチホルダ２２と、スイッチノブ３４とを含んでいる。基板１６は例えばＥＣＵ（Electric Control Unit：電子制御ユニット）の基板である。例えば、スイッチホルダ２２は全体として筒形状をしており、スイッチノブ３４は全体としてスイッチホルダ２２の筒開口部を塞ぐ蓋形状をしている。スイッチホルダ２２およびスイッチノブ３４は例えば樹脂で構成されている。

スイッチホルダ２２は、ここでは複数の側壁部２４を有しており、これらの側壁部２４によって開口部が矩形の筒形状が形成されている。なお、矩形筒形状に限られるものではなく、例えば円筒形状に構成することも可能である。スイッチホルダ２２は、側壁部２４を基板１６に立設させた状態で、基板１６上に設けられている。スイッチホルダ２２は、側壁部２４の基板１６側縁部に足部２６を有し、当該足部２６を利用して基板１６に取り付けられている。

スイッチノブ３４は複数の側壁部３６と上面部３８とを有している。側壁部３６は、スイッチホルダ２２の外側においてスイッチホルダ２２の側壁部２４に対向し、当該スイッチホルダ２２を内部に収容可能な筒形状を形成している。側壁部３６による筒形状において基板１６から遠い側の開口部は、上面部３８によって塞がれている。上面部３８は、いわゆる化粧面であり、スイッチ装置１０がハザードランプ用であることを示す図形が表示されている（図２参照）。

スイッチノブ３４は、スイッチ装置１０をユーザが操作するための操作子として、操作パネル４８に設けられている。すなわち、スイッチノブ３４は、上面部３８をユーザ側に向けて、操作パネル４８の正面部５０の開口部に挿入されている。

ここで、スイッチノブ３４およびスイッチホルダ２２は側壁３６，２４にガイドレール４０およびガイド溝２８をそれぞれ有している。このため、ガイドレール４０およびガイド溝２８によって、スイッチノブ３４はスイッチホルダ２２の筒軸方向の移動、換言すれば基板１６へ近づく方向および基板１６から遠ざかる方向への移動がガイドされる。

また、スイッチノブ３４は側壁部３６の基板１６側の縁部に、スイッチホルダ２２の反対側へ張り出したつば部４２を有し、また、操作パネル４８は上記開口部の縁部に基板１６側に突出した立設部５２を有している。このため、スイッチノブ３４のつば部４２と操作パネル４８の立設部５２との当接によって、スイッチノブ３４の上記移動の範囲が規制される。

スイッチノブ３４は、上面部３８から、側壁部３６が構成する筒状部分の内側へ突出した突起部４４を有している。突起部４４は、スイッチノブ３４がスイッチホルダ２２に装着された状態では、スイッチホルダ２２の内側に位置している。

スイッチ装置１０は、さらに、第１検出手段５６と、第２検出手段６２と、導電性両面テープ６６と、フレキシブル基板６８と、コネクタ７０と、光源９０とを含んでいる。

第１検出手段５６は、スイッチノブ３４に対するユーザの操作、ここではスイッチノブ３４を押下する操作を検出する手段である。第１検出手段５６として、ここでは押しボタン式（プッシュ式）スイッチの一種であるロックスイッチを例示するが、押しボタン式の他の種類のスイッチを用いることも可能であるし、また、例えばレバー式、ダイヤル式等の他の操作方式のスイッチを用いることも可能である。なお、ロックスイッチ５６は、押下によって押下状態がロックされ（保持され）、再度の押下によって押下状態のロックが解除される。以下では説明を分かりやすくするために、第１検出手段５６をロックスイッチ５６と呼ぶことにする。

ロックスイッチ５６は、スイッチホルダ２２の筒形状内部において基板１６に取り付けられており、基板１６の不図示の配線に接続されている。また、ロックスイッチ５６は、そのスイッチ押下方向をスイッチノブ３４の上記移動方向（基板１６に垂直な方向）に一致させた状態で基板１６上に設けられ、スイッチノブ３４の突起部４４に係止されている。このため、スイッチノブ３４を押下すると、ロックスイッチ５６はオフ状態（開状態）からオン状態（閉状態）またはオン状態からオフ状態へ変化する（遷移する）。すなわち、ロックスイッチ５６はスイッチノブ３４が押下される度にオン状態とオフ状態とが切り替わる。したがって、ロックスイッチ５６の状態変化（状態遷移）によって、スイッチノブ３４に対する押下操作を検出することが可能である。

第２検出手段６２は、スイッチノブ３４に対する上記とは異なる操作、ここではスイッチノブ３４にユーザが触れたことを検出する手段である。第２検出手段６２として、ここでは静電容量式タッチスイッチを例示するが、例えば感圧式タッチスイッチ、赤外線式タッチスイッチ等の他の操作方式のスイッチを用いることも可能である。なお、以下では説明を分かりやすくするために、第２検出手段６２をタッチスイッチ６２と呼び、ユーザがスイッチノブ３４に触れる操作をタッチ操作と呼ぶことにする。

タッチスイッチ６２は、例えば導電膜６４によって構成可能である。導電膜６４はスイッチノブ３４の外面に設けられており、ここでは、ユーザが触れる部分である上面部３８から、側壁部３６およびつば部４２にわたっている。また、導電膜６４は、つば部４２において基板１６側まで設けられており、当該基板１６側部分において導電性両面テープ６６を介してフレキシブル基板６８と電気的に接続されている。フレキシブル基板６８は基板１６上のコネクタ７０に接続され、当該コネクタ７０は基板１６の不図示の配線を介して後述の出力部８０（図３参照）に接続されている。

なお、例えば、導電性両面テープ６６を用いずに、導電膜６４とフレキシブル基板６８とを溶着、半田付け等してもよい。また、コネクタ７０を用いずに、フレキシブル基板６８と基板１６の配線とを溶着、半田付け等してもよい。

ユーザがスイッチノブ３４の上面部３８上の導電膜６４に触れると、すなわちタッチ操作をすると、導電膜６４の電位、換言すれば静電容量が変化する。すなわち、タッチスイッチ６２を構成する導電膜６４の電位変化によって、タッチ操作を検出することができる。この電位変化、換言すればタッチ操作を検出したことを示す信号は、導電性両面テープ６６とフレキシブル基板６８とコネクタ７０を介して、後述の出力部８０（図３参照）に伝達される。なお、ユーザがスイッチノブ３４（の導電膜６４）に触れた状態をタッチスイッチ６２のオン状態に対応させ、逆に触れていない状態をタッチスイッチ６２のオフ状態に対応させることにする（後述の図５参照）。

導電膜６４は、例えば金属、透明導電材料、導電性樹脂等の各種の導電性材料によって構成することができ、当該導電性材料の蒸着、塗布、貼付等によってスイッチノブ３４上に設けることができる。また、ユーザが触れたことを検出可能である限り、スイッチノブ３４自体を各種の導電性材料で構成してもよい。また、ここでは上記のように導電膜６４がスイッチノブ３４の外面に設けられる場合を例示するが、例えばスイッチノブ３４の裏側（換言すればスイッチホルダ２２に向いた面）に導電膜６４を設けてもよく、この構成によれば例えば爪等でひっかいて導電膜６４が傷つくのを防止することができる。

光源９０は、スイッチホルダ２２の筒形状内部において基板１６に取り付けられており、基板１６の不図示の配線に接続されている。光源９０として例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を適用することができる。光源９０はスイッチノブ３４の上面部３８、すなわち化粧面（図２参照）を照明する。

図３にスイッチ装置１０の回路構成の一例を説明する概略図を示す。図３の例では、スイッチ装置１０はさらに、信号処理部８２と、トランジスタ８４と、抵抗９２と、トランジスタ９４と、これらの要素８０，８２，８４，９２，９４を後述の所定関係に接続する配線とを含んでいる。なお、要素８０，８２，８４，９２，９４および配線は、基板１６（図１参照）に設けられてＥＣＵを構成するが、図１では図示を省略している。また、図３ではロックスイッチ５６を模式的に図示している。

信号処理部８２は、例えば論理回路や、いわゆるマイクロコンピュータで構成可能であり、後述の各種信号処理を実行する。トランジスタ８４，９４はここではＮＰＮトランジスタを例示するが、ＰＮＰトランジスタ、ＭＯＳトランジスタ等の他のスイッチング素子を利用することも可能である。

図３の構成例では、トランジスタ９４のコレクタは抵抗９２を介して光源９０のカソードに接続され、光源９０のアノードは電源電位に接続されている。また、トランジスタ９４のエミッタは接地され、トランジスタ９４のベースは信号処理部８２に接続されている。信号処理部８２は外部入力信号を受信し、当該信号に応じてトランジスタ９４のベース電流を制御する。例えば、信号処理部８２は、スモールライト（車幅灯等の補助灯）やヘッドライトの点灯（オン状態）に連動した信号を上記外部入力信号として受信し、当該信号受信に応じてトランジスタ９４にベース電流を流す。これにより、光源９０に電流が流れ、光源９０によってスイッチノブ３４（図１および図２参照）が照明される。

また、ロックスイッチ５６の一方の端子は接地されている。ロックスイッチ５６の他方の端子は、トランジスタ８４のコレクタに接続されているとともに、フラッシャーリレー９８に接続されている。トランジスタ８４のエミッタは接地され、トランジスタ８４のベースは信号処理部８２に接続されている。ここで、ロックスイッチ５６とトランジスタ８４とフラッシャーリレー９８とが接続されたノードＮは、スイッチ装置１０の出力端子に相当する。

なお、フラッシャーリレー９８は、ハザードランプ１００に接続されており、ハザードランプのオン状態とオフ状態とを制御する。ここではフラッシャーリレー９８への入力信号の電圧が接地電位の場合に、ハザードランプ１００がオン状態になる場合を例示する。

また、信号処理部８２とタッチスイッチ６２とが導電性両面テープ６６とフレキシブル基板６８とコネクタ７０とを介して接続されている。

ここで、上記に例示したスイッチ装置１０では、信号処理部８２と、トランジスタ８４と、出力ノードＮとを含んで出力部８０が構成される。出力部８０は、ロックスイッチ５６がスイッチノブ３４に対する押下操作を検出した場合と、タッチスイッチ６２がスイッチノブ３４に対するタッチ操作を検出した場合とで、ノードＮから出力する信号（ここではハザードランプ１００をオン状態にするための信号）の出力時間を異ならせる。上記例示の構成の場合、ロックスイッチ５６が上記押下操作を検出したときには、出力部８０は上記出力信号を、押下操作が再度検出されるまで出力し続ける。これに対して、タッチスイッチ６２が上記タッチ操作を検出したときには、出力部８０は上記出力信号を、予め設定された所定時間だけ出力する。これにより、ハザードランプ１００がオン状態にある時間すなわち点滅する時間が押下操作とタッチ操作とによって異なる。かかる動作を図４および図５の模式図も参照して以下に詳述する。

上記のように、ロックスイッチ５６は接地電位と出力ノードＮとを結ぶ配線の途中に挿入されており（図３参照）、また、出力ノードＮに接続されたフラッシャーリレー９８は入力信号電圧が接地電位の場合にハザードランプ１００をオン状態に制御する。ロックスイッチ５６は、スイッチノブ３４が押下されるとオフ状態からオン状態またはオン状態からオフ状態に変化し、スイッチノブ３４が再度、押下されるまで変化後の状態を保持する（図４参照）。

したがって、上記構成の出力部８０は、オフ状態にあるロックスイッチ５６が押下されるとハザードランプ１００をオン状態にする信号を出力し始め、かつその出力を持続し、再度の押下操作によって当該出力信号の出力を停止することができる。その結果、ハザードランプ１００は、２回の押下操作の間の時間中、オン状態になる。

他方、ユーザがスイッチノブ３４（の導電膜６４）に触れると、タッチスイッチ６２がオン状態になる（図５参照）。すなわち、スイッチノブ３４に対するタッチ操作が検出される。タッチ操作の検出は信号処理部８２へ伝達される（図３参照）。信号処理部８２は、タッチ操作の検出信号を受信すると、トランジスタ８４にベース電流を流して当該トランジスタ８４をオン状態にする。これにより、トランジスタ８４を介して出力ードＮが接地電位になり、フラッシャーリレー９８の制御の下、ハザードランプ１００はオン状態になる。

信号処理部８２がトランジスタ８４にベース電流を流す時間Ｔは予め設定されており、例えばハザードランプ１００が２回点滅する時間に設定されている。このため、所定時間Ｔの経過後はトランジスタ８４がオフ状態になり、ハザードランプ１００がオフ状態になる。

したがって、上記構成の出力部８０は、タッチ操作が検出されるとハザードランプ１００をオン状態にする信号を出力し始め、上記設定時間Ｔの間、当該出力信号を出力し続け、設定時間Ｔの経過後に当該出力信号の出力を停止することができる。その結果、ハザードランプ１００は、タッチ操作の後の所定時間Ｔの間だけオン状態になる。

上記設定時間Ｔの計時は例えば信号処理部８２に付与された、または外部に別個設けられたタイマ機能を、信号処理部８２が利用することによって可能である。また、設定時間Ｔの値をユーザによって変更できるように、または変更できないように、スイッチ装置１０を構成することが可能である。

スイッチ装置１０によれば、上記のように、単一の（同一の）スイッチノブ３４に対する操作の使い分けによって、信号出力時間を異ならせることができる。このため、状況に応じた出力の使い分け、すなわちハザードランプ１００の継続的点滅と一時的点滅との状況に応じた使い分けを、単一のスイッチノブ３４で行うことができ、便利である。このとき、タッチ操作によれば出力状態を戻すための操作が不要なので、押下操作とタッチ操作との使い分けによってスイッチ操作の回数を減らせることができる。

また、例えばハザードランプ１００を一定時間だけ点滅させたい場合、ユーザは、タッチ操作を行えばよく、ハザードランプ１００を消灯するためにスイッチノブ３４に視線を向ける必要がない。これにより、特に車両の運転中においては脇見運転を減らすことができる。

また、スイッチ装置１０によれば、スイッチノブごとにロックスイッチ等を１個ずつ設けた構成に比べて、例えばスイッチノブの個数を削減することが可能であり、この点からも使い勝手が向上する。また、例えば、スイッチノブの個数削減によって空いたスペースを使って、スイッチノブ３４のサイズを拡大することが可能である。大きいスイッチノブ３４によれば、所望とは違うスイッチノブを選択するのを防ぐことができ、使い勝手が向上する。

このように、スイッチ装置１０によればスイッチ装置自体の使い勝手を向上させることができ、それによって使い勝手の良いハザードランプ１００、換言すればハザードランプの使い勝手が良い車両を提供することができる。

スイッチ装置１０の適用は上記例示のハザードランプ１００に限られるものではない。例えばウィンドウワイパ、パワーウィンドウ、オーディオビジュアル（ＡＶ）機器、ヘッドライト、照明機器、空調機器等の車載装置のオン状態とオフ状態との切り替えにもスイッチ装置１０を適用することが可能である。例えばオーディオビジュアル機器の場合、ミュート機能のオン状態とオフ状態との切り替えにスイッチ装置１０を適用可能である。

また、上記ではハザードランプ１００等をオフ状態からオン状態に切り替える場合を例示したが、オン状態からオフ状態へ切り替える場合にもスイッチ装置１０を応用することが可能である。例えばオン状態（点灯状態）にあるヘッドライトを継続的または一時的にオフ状態（消灯状態）へ切り替える構成にスイッチ装置１０を応用可能である。

また、スイッチ装置１０による動作状態の切り替えは、オン状態とオフ状態との切り替えに限られるものではない。例えば照明機器の明るさや空調機器の風量を強状態と弱状態とを切り替える場合にもスイッチ装置１０を応用することが可能である。また、例えばヘッドライトの配光方向についてハイビーム状態とロービーム（またはノーマルビーム）状態との切り替えにもスイッチ装置１０を応用可能である。

また、スイッチ装置１０による制御対象は車載装置に限られるものではない。

上記各種場合にもスイッチ装置１０による使い勝手の良さが発揮される。

実施の形態に係るスイッチ装置を説明する断面図である。実施の形態に係るスイッチ装置を説明する平面図である。実施の形態に係るスイッチ装置の回路構成例を説明する概略図である。実施の形態に係るスイッチ装置の動作を説明する模式図である。実施の形態に係るスイッチ装置の動作を説明する模式図である。従来のハザードスイッチを説明する断面図である。

符号の説明

１０スイッチ装置、３４スイッチノブ（操作子）、５６ロックスイッチ（第１検出手段）、６２静電容量式タッチスイッチ（第２検出手段）、８０出力部、１００ハザードランプ（車載装置）、Ｔ所定時間。

Claims

操作子と、
前記操作子に対する第１の操作を検出する第１検出手段と、
前記操作子に対する第２の操作を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段が前記第１の操作を検出した場合と前記第２検出手段が前記第２の操作を検出した場合とで同一の出力先の装置が異なる動作をするように出力時間を異ならせた出力信号を前記同一の出力先の装置に対して出力する出力部と、
を備え、
前記出力部は、
前記第１検出手段が前記第１の操作を検出した場合には前記出力信号を、前記第１の操作が再度検出されるまで出力し続け、
前記第２検出手段が前記第２の操作を検出した場合には前記出力信号を、予め設定された所定時間だけ出力することを特徴とするスイッチ装置。
請求項１に記載のスイッチ装置であって、
前記第１検出手段は、押しボタン式スイッチと、レバー式スイッチと、ダイヤル式スイッチのうちのいずれか１つで構成され、
前記第２検出手段は、静電容量式タッチスイッチと、感圧式タッチスイッチと、赤外線式タッチスイッチのうちのいずれか１つで構成されていることを特徴とするスイッチ装置。
請求項１または２に記載のスイッチ装置と、
前記スイッチ装置に接続された車載装置と、
を備え、
前記車載装置は、前記同一の出力先の装置であり、
前記第１検出手段が動作する対象の前記車載装置と前記第２検出手段が動作する対象の前記車載装置は同一であることを特徴とする車両。
請求項３に記載の車両であって、
前記車載装置は、前記スイッチ装置によって、オン状態からオフ状態への切り替えまたはオフ状態からオン状態への切り替えが制御されることを特徴とする車両。
請求項３または４に記載の車両であって、
前記車載装置は、ハザードランプと、ウィンドウワイパと、パワーウィンドウと、オーディオビジュアル機器と、ヘッドライトと、照明機器と、空調機器のうちのいずれか１つであることを特徴とする車両。