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公開番号2025025311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129967
出願日2023-08-09
発明の名称近接スイッチ
出願人豊田合成株式会社
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H01H 36/00 20060101AFI20250214BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極によって美観が損なわれない近接スイッチを提供する。
【解決手段】近接スイッチ(1)は、対象物(OB)の接近に伴って静電容量を変化させる第1電極部(100)および第2電極部(200)と、光源(500)と、を備える。第1電極部(100)および第2電極部(200)は、近接スイッチ(1)が対象物(OB)の接近を検知すべき領域である検知領域(AD1)をはさんで配されている。光源(500)は、検知領域(AD1)を通って近接スイッチ(1)の外部に光(EL)を射出するように配されている。制御部(900)は、第1電極部(100)の静電容量の変化量が第1閾値(ΔCth1)を超えており、かつ、第2電極部(200)の静電容量の変化量が第2閾値(ΔCth2)を超えていることを含む検出条件が満たされる場合(S500:Yes)に、光源(500)の点灯状態を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物の接近を検知するための近接スイッチであって、
対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第１電極部と、
対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第２電極部と、
光を射出することができる光源と、
制御部と、を備え、
前記第１電極部および前記第２電極部は、前記近接スイッチが対象物の接近を検知すべき領域である検知領域をはさんで配されており、
前記光源は、前記検知領域を通って前記近接スイッチの外部に光を射出するように配されており、
前記制御部は、前記第１電極部の静電容量の変化量が第１閾値を超えており、かつ、前記第２電極部の静電容量の変化量が第２閾値を超えていることを含む検出条件が満たされる場合に、前記光源の点灯状態を変化させる処理と、前記近接スイッチの外部に検出信号を出力する処理と、の少なくとも一方を行う、近接スイッチ。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
請求項１記載の近接スイッチであって、
対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第３電極部を備え、
前記第１電極部と、前記第２電極部と、前記第３電極部とは、前記制御部に接続されており、
前記第３電極部は、前記検知領域と前記制御部とのうち前記制御部に近い位置に配されており、
前記検出条件は、前記第３電極部の静電容量の変化量が第３閾値未満であることを含む、近接スイッチ。
【請求項３】
請求項２記載の近接スイッチであって、
前記第３電極部は、前記制御部に対して前記検知領域がある側であって、前記第１電極部と前記制御部とを接続している導線と、前記第２電極部と前記制御部とを接続している導線と、の間に配されている、近接スイッチ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の近接スイッチであって、
前記検知領域の少なくとも一部と、前記光源との間に配されており、前記光源の光を透過することができる透光板を備える、近接スイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載の近接スイッチであって、
前記透光板は、凹凸を備え、前記光源から受け取った光を、前記凹凸により、予め定められた範囲の向きに射出する、近接スイッチ。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の近接スイッチであって、
前記第１閾値と前記第２閾値とは異なる値である、近接スイッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、近接スイッチに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、光源を備えるタッチスイッチが存在する。特許文献１のタッチスイッチは、光源を備える回路基板と、電極板と、表示シートと、を備える。回路基板と、電極板と、表示シートとは、タッチスイッチの内部から外部に向かって、その順に配される。表示シートには、文字や図形が印刷されている。電極板は、光を透過しない導電性の材料で構成されている。電極板は、網目状の形状を有する。回路基板は、電極板と大地の間の静電容量の変化を検出する検出回路と、光源を制御する制御回路と、を備える。
【０００３】
タッチスイッチに使用者の指が接触または近接すると、電極板と大地間の静電容量が変化する。検出回路は、その静電容量の変化を検出し、制御回路に検出信号を送信する。制御回路は、検出信号を受信して、光源を点灯させる。光源の光は電極板の網目状の形状の開口を通って、表示シートを照明する。その結果、表示シートの文字や図形が表示される。使用者は、その表示を見ることで、スイッチが動作したことがわかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－１９６３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたタッチスイッチを、たとえば、自動車のマップランプに適用するために、文字や図形が表示された表示シートに代えて透明な部材で電極板を覆った場合には、以下のような問題が生じる。すなわち、網目状の形状を有する電極板が、タッチスイッチの外部から視認できてしまう。その結果、タッチスイッチの美観が損なわれる。
【０００６】
本願の発明者らは、透明ではなく半透明な部材で電極板を覆うことによって、網目状の電極板を見えにくくする技術について検討した。しかし、そのような態様においては、光源の光が不特定な方向に反射および拡散されるため、光源から発せられる光の射出方向を目的とする方向に制御することができない。
【０００７】
本願の発明者らは、電極が存在する範囲を大きく超える範囲にまで検知範囲を拡大することによって、電極が存在せず電極が視認されない領域で対象物を検出する技術を検討した。しかし、そのような態様においては、たとえば、電極に対して検知領域とは逆の側に位置する領域など、対象物の存在を検知すべきではない範囲に対象物があるときにも、対象物が検出された旨の信号が発出される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００９】
（１）本開示の一形態によれば、対象物の接近を検知するための近接スイッチが提供される。この近接スイッチは、対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第１電極部と、対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第２電極部と、光を射出することができる光源と、制御部と、を備える。前記第１電極部および前記第２電極部は、前記近接スイッチが対象物の接近を検知すべき領域である検知領域をはさんで配されており、前記光源は、前記検知領域を通って前記近接スイッチの外部に光を射出するように配されており、前記制御部は、前記第１電極部の静電容量の変化量が第１閾値を超えており、かつ、前記第２電極部の静電容量の変化量が第２閾値を超えていることを含む検出条件が満たされる場合に、前記光源の点灯状態を変化させる処理と、前記近接スイッチの外部に検出信号を出力する処理と、の少なくとも一方を行う。
このような態様においては、対象物が検知領域に接近した場合に、光源の点灯状態を変化させる処理と、外部に検出信号を出力する処理と、の少なくとも一方が行われる。そして、第１電極部および第２電極部が検知領域内に配されていない。このため、光を通す検知領域の美観を第１電極部および第２電極部が損なうことがない。また、検知領域に第１電極部および第２電極部を隠すための半透明の部材を配する必要がないため、光源から発せられる光の射出方向を任意の向きに設定して、近接スイッチを構成することができる。
（２）上記形態の近接スイッチにおいて、対象物の接近に伴って静電容量を変化させる第３電極部を備え、前記第１電極部と、前記第２電極部と、前記第３電極部とは、前記制御部に接続されており、前記第３電極部は、前記検知領域と前記制御部とのうち前記制御部に近い位置に配されており、前記検出条件は、前記第３電極部の静電容量の変化量が第３閾値未満であることを含む、態様とすることができる。
このような態様においては、検知領域の外であって、さらに、第１電極部と制御部とを接続している導線と、第２電極部と制御部とを接続している導線と、の近傍に対象物が接近したときに、制御部が、光源の点灯状態を変化させ、近接スイッチの外部に検出信号を出力する事態を防止することができる。
（３）上記形態の近接スイッチにおいて、前記第３電極部は、前記制御部に対して前記検知領域がある側であって、前記第１電極部と前記制御部とを接続している導線と、前記第２電極部と前記制御部とを接続している導線と、の間に配されている、態様とすることができる。
このような態様においては、検知領域の外であって、第１電極部と制御部とを接続している導線と、第２電極部と制御部とを接続している導線と、の間に対象物が接近したときに、制御部が、光源の点灯状態を変化させ、または近接スイッチの外部に検出信号を出力する事態を、より高い精度で防止できる。
（４）上記形態の近接スイッチにおいて、前記検知領域の少なくとも一部と、前記光源との間に配されており、前記光源の光を透過することができる透光板を備える、態様とすることができる。
このような態様とすることにより、光源による近接スイッチの発光機能を維持しつつ、対象物が近接スイッチに接近した際に、対象物が光源に衝突する事態を、防止できる。
（５）上記形態の近接スイッチにおいて、前記透光板は、凹凸を備え、前記光源から受け取った光を、前記凹凸により、予め定められた範囲の向きに射出する、態様とすることができる。
このような態様においては、透光板の凹凸を適切に構成することにより、光源から発せられる光の射出方向を、任意の向きに制御することができる。
（６）上記形態の近接スイッチにおいて、前記第１閾値と前記第２閾値とは異なる値である、態様とすることができる。
このような態様においては、第１閾値と第２閾値を適切に設定することにより、高感度に対象物の接近を検知できる位置を、第１電極部と第２電極部の間の任意の位置に、設定することができる。
本開示は、近接スイッチ以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ディスプレイ、およびオーバーヘッドコンソール、ならびに近接スイッチ、ディスプレイ、およびオーバーヘッドコンソールの製造方法や、それらの制御方法、それらの設計方法、それらの制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の第１実施形態としての近接スイッチ１の構成を示す説明図である。
図１とは異なる方向から見たときの近接スイッチ１の構成を示す説明図である。
第１電極部１００と第２電極部２００と制御部９００との電気的な接続関係を示す図である。
第１電極部１００の静電容量Ｃ１０と、第２電極部２００の静電容量Ｃ２０と、の対象物ＯＢの位置Ｐｏｂに応じた変化を示すグラフを示す説明図である。
近接スイッチ１が対象物ＯＢの接近を検知する際の処理を示すフローチャートである。
本開示の第２実施形態としての近接スイッチ１Ｂの構成を示す説明図である。
第１電極部１００と第２電極部２００と第３電極部３００と制御部９００との電気的な接続関係を示す図である。
対象物ＯＢの位置Ｐｏｂ２に応じた第３電極部３００の静電容量Ｃ３０の変化を示すグラフを、図４のグラフに対して加えた図である。
近接スイッチ１Ｂが対象物ＯＢの接近を検知する処理を示すフローチャートである。
第１電極部１００の静電容量Ｃ１０と、第２電極部２００の静電容量Ｃ２３と、の対象物ＯＢの位置Ｐｏｂに応じた変化を示すグラフを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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