(57)【要約】【課題】  目視以外の判断方法に基づいて容易に操作スイッチを判別することが可能な操作スイッチユニットを提供すること。【解決手段】  本発明に係る操作スイッチユニット１は、車室内に配設される複数の操作スイッチ３と、操作スイッチ３毎に設置されて操作スイッチ３の外表面を加熱又は冷却する発熱又は吸熱手段４と、発熱又は吸熱手段４の発熱又は吸熱後温度の制御を行う制御手段７とを備えている。制御手段７は、発熱又は吸熱手段４の発熱又は吸熱後温度を隣接する操作スイッチ３毎に異なる温度となるように制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配設される複数の操作スイッチと、
該操作スイッチ毎に設置されて当該操作スイッチの外表面を加熱又は冷却する発熱又は吸熱手段と、
該発熱又は吸熱手段による発熱又は吸熱後温度の制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を隣接する操作スイッチ毎に異なる温度となるように制御することを特徴とする操作スイッチユニット。
【請求項２】
車室内温度を検出する温度センサを備え、
前記制御手段は、互いに隣接する一方の操作スイッチの前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記温度センサにより検出された車室内温度よりも高い温度となるように制御し、互いに隣接する他方の操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも低い温度となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチユニット。
【請求項３】
車室内温度を検出する温度センサを備え、
前記制御手段は、隣接配置された３つの操作スイッチにおいて、いずれか一つの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記温度センサにより検出された車室内温度と同じ温度となるように制御し、他のどちらか一つの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記室内温度よりも低い温度となるように制御し、残りの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記室内温度よりも高い温度となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の操作スイッチユニット。
【請求項４】
前記制御手段は、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも高い温度又は低い温度となるように制御するときに、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度の増加又は減少に応じて増加又は減少させるように温度設定を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の操作スイッチユニット。
【請求項５】
前記制御手段は、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも高い温度又は低い温度となるように制御するときに、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度と前記車室内温度との温度差が常に一定温度を保つように温度設定を行うことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の操作スイッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に複数の操作スイッチが配設された操作スイッチユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両のインストルメントパネルには、エアーコンディショナー（以下、「エアコン」という。）、車載音響機器、ハザードスイッチ等を操作するための操作スイッチが設けられている。これらの操作スイッチは、運転者又は同乗者が指でスイッチ表面を押圧等することによって操作される。今日では多機能化に伴い複数の操作スイッチが設置されているため、運転者等が操作スイッチを操作する際には、視覚により複数の操作スイッチから目的の操作スイッチを判別して操作を行う必要がある。
【０００３】
操作スイッチの操作負担を軽減するために、表示部と操作スイッチと一体化して操作スイッチと表示内容とを関連付けた操作装置等が考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１３８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した操作装置を使用する場合であっても、運転者が操作スイッチを操作する場合には、表示部に示される表示内容や操作スイッチの配設位置を目視して判断する必要があるため、車両走行中は操作に時間がかかるという問題があった。また、同乗者が操作する場合であっても夜間等は操作スイッチ等が見えにくくなるので、操作スイッチの判別が容易ではないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、目視以外の判断方法に基づいて容易に操作スイッチを判別することが可能な操作スイッチユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る操作スイッチユニットは、車室内に配設される複数の操作スイッチと、該操作スイッチ毎に設置されて当該操作スイッチの外表面を加熱又は冷却する発熱又は吸熱手段と、該発熱又は吸熱手段による発熱又は吸熱後温度の制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を隣接する操作スイッチ毎に異なる温度となるように制御することを特徴とする。
【０００７】
さらに、車室内温度を検出する温度センサを備え、前記制御手段が、互いに隣接する一方の操作スイッチの前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記温度センサにより検出された車室内温度よりも高い温度となるように制御し、互いに隣接する他方の操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも低い温度となるように制御してもよい。
【０００８】
また、前記制御手段が、隣接配置された３つの操作スイッチにおいて、いずれか一つの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記温度センサにより検出された車室内温度と同じ温度となるように制御し、他のどちらか一つの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記室内温度よりも低い温度となるように制御し、残りの操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記室内温度よりも高い温度となるように制御してもよい。
【０００９】
さらに、前記制御手段が、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも高い温度又は低い温度となるように制御するときに、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度の増加又は減少に応じて増加又は減少させるように温度設定を行ってもよい。
【００１０】
また、前記制御手段が、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度よりも高い温度又は低い温度となるように制御するときに、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度と前記車室内温度との温度差が常に一定温度を保つように温度設定を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る操作スイッチユニットによれば、操作スイッチに発熱又は吸熱手段を設置し、隣接する操作スイッチの発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を異なる温度になるように制御することによって、運転者が操作スイッチを目視しなくても、操作スイッチの外表面の温度の違いを指先で判断して目的の操作スイッチを判別することができるので、操作時間を低減させ、操作負担の軽減を図ることが容易となる。
【００１２】
さらに、制御手段が、発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度と前記車室内温度との温度差が常に一定の温度を保つように発熱又は吸熱手段の温度設定を行うことによって、又は、前記発熱又は吸熱手段の発熱又は吸熱後温度を前記車室内温度の増加又は減少に応じて増加又は減少させるように温度設定を行うことによって、温度差が生じる程度のエネルギーを各発熱又は吸熱手段に供給するだけでよくなるので、省電力化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る操作スイッチユニットを、図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、操作スイッチユニット１を備えた車両のインストルメントパネルを示した斜視図である。操作スイッチユニット１は、インストルメントパネル２の中央部に配設された複数の操作スイッチ３と、各操作スイッチ３内にそれぞれ設置される発熱体（発熱又は吸熱手段、図３参照）４と、インストルメントパネル２の運転席側足下に設置されて車室内の温度検出を行うインカーセンサ（温度センサ）５と、インカーセンサ５により検出された車室内温度に応じて発熱体４の発熱温度（発熱又は吸熱後温度）を制御するとともに、エアコンの空調装置６の制御を行うエアコンアンプ（制御手段）７とを備えている。
【００１５】
操作スイッチ３は、スイッチパネル８上に配設されている。複数の操作スイッチ３は、図２に示すように、エアコンの吹出口の切り換えを行うためのモードスイッチ１７、十字方向への操作を可能とするスティックボタンスイッチ１８、ダイヤル２０ａを回転させることによって吹出風量等の設定を行うロータリースイッチ２０、２０等に分類することができる。
【００１６】
モードスイッチ１７の二段目中央部に横一列に配列された操作スイッチ１０〜１４は、左側から、ＤＥＦ（デフロスター）スイッチ１０、Ｄ／Ｆ（デフロスター・フットモード）スイッチ１１、ＦＯＯＴ（フットモード）スイッチ１２、ＢＩ（バイレベル）スイッチ１３、ＶＥＮＴ（ベンチレータモード）スイッチ１４であり、また、ＶＥＮＴスイッチ１４の上段にはＡＵＴＯスイッチ１５が設けられている。
【００１７】
図３は、ＶＥＮＴスイッチ１４及びＡＵＴＯスイッチ部分１５を示した断面図である。ＶＥＮＴスイッチ１４及びＡＵＴＯスイッチ１５はそれぞれ、断面Γ状を呈したスイッチフィニッシャ２１、２２により構成されており、互いの短壁面２１ａ、２２ａを対向させてスイッチパネル８に上下に配設されている。スイッチフィニッシャ２１、２２は図示を省略した付勢バネによって内部より付勢されており、スイッチフィニッシャ２１、２２の外表面２１ｂ、２２ｂを押下して一定の深さ以上まで押し下げることにより、スイッチフィニッシャ２１、２２がスイッチパネル８に対して沈み込んだ状態で係止され、再度、外表面２１ｂ、２２ｂを押下することによってスイッチフィニッシャ２１、２２の係止が外れて付勢バネによりフロントパネル８まで上昇する構造となっている。
【００１８】
スイッチフィニッシャ２１、２２の内方にはスイッチフィニッシャ２１、２２の押下状態を検出するコントローラ基板２４が設けられている。コントローラ基板２４には、スイッチフィニッシャ２１、２２の長壁部２１ｃ、２２ｃの昇降位置に対応してエンコーダ２５ａ、２５ｂが設けられており、スイッチフィニッシャ２１、２２が沈み込んで長壁部２１ｃ、２２ｃの先端部２１ｄ、２２ｄがエンコーダ２５ａ、２５ｂを押圧することによって、操作スイッチが操作されたものと判断される。
【００１９】
スイッチフィニッシャ２１、２２の内部には、スイッチフィニッシャ２１、２２の内壁面２１ｅ、２２ｅに発熱体４の発熱面が当接するようにして、発熱体４としてのペルチェ素子３０、３１が取り付けられている。ペルチェ素子３０、３１は、２枚の金属の接合部に微弱電流を流すと、一方の板からもう一方の板へ熱が移動するペルチェ現象を用いた発熱体４である。ペルチェ素子３０、３１には入力電流ｉの通電のために用いられるハーネス３０ａ、３１ａが設けられており、ハーネス３０ａ、３１ａの端部はコントローラ基板２４に接続されている。ハーネス３０ａ、３１ａを介してペルチェ素子３０、３１に供給される入力電流ｉを制御することによって、スイッチフィニッシャ２１、２２の外表面２１ｂ、２２ｂ部分を内壁面２１ｅ、２２ｅから加熱・冷却することが可能となる。特に、ペルチェ素子３０、３１は、入力電流ｉの通電方向を切り換えることによって、加熱・冷却の両方の制御を行うことができ、さらに雰囲気温度、具体的には車室内温度を基準とした温度調整を行うことができる点で、一般的な発熱体に比べて温度調整機能に優れている。
【００２０】
図４は、操作スイッチユニット１の構成を示したブロック図であり、便宜上、複数の操作スイッチ３のうち、操作スイッチ１０〜１４及び操作スイッチ１０〜１４に設けられたペルチェ素子３０、３２〜３５を抽出して示している。運転者によるイグニッション操作等によってアクセサリー機能への通電が開始されると（図５に示すフローチャートのステップＳ．１）、エアコンアンプ７がインカーセンサ５で検出された車室内温度Ｔを読み取る（ステップＳ．２）。エアコンアンプ７は、読み取られた車室内温度Ｔに対して一定の温度差±ΔＴ及び±２ΔＴの温度を算出する（ステップＳ．３）。その後、エアコンアンプ７は、ペルチェ素子３０、３２〜３５に供給する入力電流ｉを調整して、一列に配設される操作スイッチ１０〜１４のうち、中央に配設されるＦＯＯＴスイッチ１２のペルチェ素子３３を室内温度Ｔと同じ温度Ｔになるように制御し、ＢＩスイッチ１３のペルチェ素子３２を温度Ｔ＋ΔＴとなるように制御し、ＶＥＮＴスイッチ１４のペルチェ素子３０を温度Ｔ＋２ΔＴとなるように制御し、Ｄ／Ｆスイッチ１１のペルチェ素子３４を温度Ｔ−ΔＴとなるように制御し、ＤＥＦスイッチ１０のペルチェ素子３５を温度Ｔ−２ΔＴとなるように制御する（ステップＳ．４）。なお、ΔＴは予め決められた温度差を示している。
【００２１】
具体的に、エアコンアンプ７は、式１に示す演算式に基づいて入力電流ｉを求め、求められた入力電流ｉをペルチェ素子に供給する。
【００２２】
式１：  ｉ＝ｋＵ＝ｋ’ＣΔｔ
ｋ、ｋ’：定数、
Ｕ：ペルチェ素子の放熱（吸熱）量、
Ｃ：スイッチフィニッシャの熱伝導率、
Δｔ：車室内温度Ｔとの温度差
上記式１において、ＦＯＯＴスイッチ１２の温度制御を行う場合には、Δｔ＝０として入力電流ｉを算出し、同様に、ＢＩスイッチ１３の場合にはΔｔ＝＋ΔＴとし、ＶＥＮＴスイッチ１４の場合にはΔｔ＝＋Δ２Ｔとし、Ｄ／Ｆスイッチ１１の場合にはΔｔ＝−ΔＴとし、ＤＥＦスイッチ１０の場合にはΔｔ＝−２ΔＴとなるように入力電流ｉを算出する。このように、温度差Δｔが＋（プラス）の場合には、スイッチフィニッシャの外表面が車室内温度Ｔよりも高温になり、温度差Δｔが−（マイナス）の場合には、スイッチフィニッシャの外表面が車室内温度Ｔよりも低温になる。
【００２３】
その後、エアコンアンプ７は、アクセサリー機能への通電が継続されているか否かを判断し（ステップＳ．５）、通電が継続されている場合には、上述したステップＳ．２〜ステップＳ．４の処理を繰り返し実行し、通電が終了している場合には、ペルチェ素子３０、３２〜３５への電流供給処理を終了する。
【００２４】
以上説明したように、操作スイッチの内部に発熱体を設置し、隣接する操作スイッチの発熱体の温度を異なる温度になるように制御することによって、運転者が操作スイッチを目視しなくても、操作スイッチの外表面の温度の違いを指先で感じて目的の操作スイッチを判別することができるので、操作時間を低減させ、操作負担の軽減を図ることが容易となる。
【００２５】
また、例えば、図６に示すように、車室内温度は、寒冷地で−４０℃、熱帯地で＋５０℃になる場合がある。車室内温度が何度になった場合であってもペルチェ素子の発熱温度が車室内温度よりも高い値を示すようにペルチェ素子の発熱温度を予め一定温度に設定することにすると、熱帯地での車室内温度状況を考慮して発熱温度を６０℃に設定する必要が生ずる。発熱温度を６０℃に設定した場合、寒冷地においてはペルチェ素子の温度を−４０℃から６０℃まで上昇させなくてはいけなくなるので、多大な消費電力が必要とされてしまう。このため、実施例で示した操作スイッチユニット１のように、制御するペルチェ素子の設定温度を車室内温度（例えば温度Ｔ１とする）からの温度差±ΔＴ、±２ΔＴに基づいて決定することにより、温度差±ΔＴ、±２ΔＴが生じる程度の入力電流ｉをペルチェ素子に供給するだけでよくなるので、省電力化を図ることが可能となる。
【００２６】
なお、本発明に係る操作スイッチユニット１は、上述した構成及び制御処理を行うものに限定されるものではない。例えば、隣接する操作スイッチのうち一方の操作スイッチの発熱体４の発熱温度を車室内温度以上に制御し、他方の操作スイッチの発熱体４の発熱温度を車室内温度以下に制御してもよい。具体的には、ＤＥＦスイッチ１０とＦＯＯＴスイッチ１２とＶＥＮＴスイッチ１４とに設けられるペルチェ素子３５、３３、３０を車室内温度Ｔよりも＋ΔＴ温度だけ高い温度になるように制御し、Ｄ／Ｆスイッチ１１とＢＩスイッチ１３とに設けられるペルチェ素子３４、３２を車室内温度Ｔよりも−ΔＴ温度だけ低い温度になるように制御してもよい。
【００２７】
また、発熱体４が設置される操作スイッチは、図２に示したモードスイッチ１７には限定されず、スイッチの内壁側に発熱体４を設置可能な操作スイッチであれば、スティックボタンスイッチ１８やロータリースイッチ２０等であってもよく、エアコンの操作スイッチ以外のスイッチであるハザードスイッチ、車載音響機器の操作用スイッチ、ナビゲーション操作用スイッチ等に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る操作スイッチユニットが設置される車室内を示した図である。
【図２】スイッチパネルに設置された操作スイッチを示した図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面を示した断面図である。
【図４】操作スイッチユニットの概略構成を示したブロック図である。
【図５】エアコンアンプのペルチェ素子の温度制御処理を示したフローチャートである。
【図６】車室内温度の変化とペルチェ素子の設定温度との対応を示したグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１  操作スイッチユニット
２  インストルメントパネル
３  操作スイッチ
４  発熱体（発熱又は吸熱手段）
５  インカーセンサ（温度センサ）
７  エアコンアンプ（制御手段）
３０〜３５  ペルチェ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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