CN111052285A

CN111052285A - 开关装置

Info

Publication number: CN111052285A
Application number: CN201880051997.XA
Authority: CN
Inventors: 三村裕纪
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-04-21
Also published as: WO2019054147A1; US11383677B2; DE112018005127T5; US20200269813A1; JPWO2019054147A1

Abstract

本发明提供一种开关装置。开关装置(1)具有：按钮(14)，其通过在操作面(16)进行的按压操作而向主体(10)的方向位移；光源(4)，其从按钮(14)的内部(140)向操作面(16)的方向输出照明光(40)；以及第一基板(3)，其在配置有光源(4)的状态下配置于按钮(14)，并通过按压操作与按钮(14)成为一体地位移。

Description

开关装置

相关申请的交叉引用

本申请主张在2017年9月15日申请的日本专利申请2017-177878号的优先权，通过参照将日本专利申请2017-177878号的全部内容引入本申请。

技术领域

本发明涉及开关装置。

背景技术

公知有具备从背面侧对开关旋钮进行照明的光源的车辆用操作开关(例如，参照专利文献1)。

该车辆用操作开关的光源配置于基板，该基板安装于孔罩。开关旋钮组装于孔罩的导轨，并随着按压操作而沿导轨位移。而且，开关旋钮具有文字等外观设计部，并由光源进行照明。

专利文献1：日本特开2008-18834号公报

专利文献1所公开的车辆用操作开关存在下述问题：光源安装于孔罩侧的基板，因此光源与开关旋钮的背面之间的距离因按压操作而发生变化，从而作为照明对象的外观设计部的亮度变得不恒定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制照明对象的亮度随着按压操作而发生变化的开关装置。

本发明的一个实施方式的开关装置具有：按钮，其通过在操作面进行的按压操作而向主体的方向位移；光源，其从按钮的内部向操作面的方向输出照明光；以及第一基板，其在配置有光源的状态下配置于按钮，并通过按压操作与按钮成为一体地位移。

根据本发明的一个实施方式，能够提供一种抑制照明对象的亮度随着按压操作而发生变化的开关装置。

附图说明

图1A是表示实施方式所涉及的开关装置的说明图。

图1B是用于对实施方式所涉及的开关装置的结构进行说明的示意图。

图2是实施方式所涉及的开关装置的框图。

具体实施方式

(实施方式的摘要)

实施方式所涉及的开关装置具有：按钮，其通过在操作面进行的按压操作而向主体的方向位移；光源，其从按钮的内部向操作面的方向输出照明光；以及第一基板，其在配置有光源的状态下配置于按钮，通过按压操作与按钮成为一体地位移。

对于该开关装置而言，安装有光源的第一基板与按钮成为一体，因此相比按钮与光源没有成为一体地位移的情况，按钮的照明对象与光源的距离在按压操作的前后没有变化。因此，开关装置能够抑制照明对象的亮度随着按压操作而发生变化。

[实施方式]

(开关装置1的概要)

图1A是表示实施方式所涉及的开关装置的一个例子的说明图，图1B是用于对开关装置的结构的一个例子进行说明的示意图。图2是实施方式所涉及的开关装置的框图的一个例子。此外，在以下记载的实施方式所涉及的各图中，存在图形间的比率与实际的比率不同的情况。另外，在图2中，用箭头表示主要的信号、信息的流动。

例如，如图1A、图1B以及图2所示，开关装置1具有：按钮14，其通过在操作面16进行的按压操作而向主体10的方向位移；光源4，其从按钮14的内部140向操作面16的方向输出照明光40；以及第一基板3，其在配置有光源4的状态下配置于按钮14，通过按压操作与按钮14成为一体地位移。

另外，开关装置1具备：生物体信息传感器2，其读出操作按钮14的操作人员的生物体信息S₁；和作为对照部的传感器控制部5，其与光源4一起配置于第一基板3，并对生物体信息传感器2读出的生物体信息S₁与预先登记好的的登记生物体信息51进行对照。

另外，开关装置1具备第二基板6，上述第二基板6安装于主体10，并配置有通过按压操作经由按钮14接通的开关7。第一基板3与第二基板6通过扁平电缆9a电连接。

此外，开关装置1具备传感器控制部5，上述传感器控制部5配置于第二基板6，在基于传感器控制部5的生物体信息S₁与登记生物体信息51的对照完成，并且开关7通过相对于按钮14的按压操作而接通的情况下，输出用于进行车辆的驱动装置的启动的指示的指示信号S₅。

作为一个例子，该开关装置1成为在通过电子钥匙等的基于无线通信的认证而将车门解锁后，从车辆的电池被供给驱动电压，而进行由生物体信息传感器2执行的生物体信息S₁的读取的状态。此时，由光源4对作为照明对象的外观设计部160进行照明。

而且，车辆在通过按压操作而使开关装置1的开关7成为接通状态，并且生物体信息S₁的对照完成的情况下，进行驱动装置的启动。

该驱动装置例如是内燃机、马达、或将内燃机与马达组合而成的装置等。开关装置1构成为对该驱动装置的启动和停止进行指示。

(按钮14的结构)

例如，如图1A所示，按钮14配置于主体10的开口100。按钮14构成为能够进行按压操作。而且，开关装置1以与按钮14的和操作面16相反的一侧的端部18对置的方式设置有开关7。

(外观设计部160的结构)

外观设计部160例如在由聚碳酸酯等透明树脂形成按钮14，并在按钮14的操作面16形成不使光透过的黑色的膜的情况下，利用激光等局部地去除膜而形成。

此外，对于外观设计部160而言，例如可以通过双色成型来形成按钮14与外观设计部160，也可以在操作面16以成为外观设计部160的形状的方式形成贯通孔，并将透明树脂插入该贯通孔而形成。

例如，如图1A所示，外观设计部160具有文字形状。作为一个例子，外观设计部160以排列成两栏的方式形成有“START STOP”以及“ENGINE”这样的文字。此外，外观设计部160并不限定于字符串，也可以是图形、图形与文字的组合。

例如，如图1A所示，该外观设计部160以字符串隔着生物体信息传感器2对置的方式设置。

(生物体信息传感器2的结构)

生物体信息传感器2配置于按钮14的操作面16的中央。而且，生物体信息传感器2的读取生物体信息的读取面20具有矩形形状，并且在操作面16露出。该读取面20例如位于比操作面16低的位置。

而且，生物体信息传感器2构成为读取与操作面16接触的操作手指的生物体信息S₁。作为一个例子，该生物体信息S₁包括操作手指的指纹图案以及静脉图案中的至少一方的图案的图像信息。

例如，在读取指纹图案的情况下，生物体信息传感器2由光学式、电容方式、电场强度测量方式、压敏式以及热敏式等的传感器构成。

另外，例如，在读取静脉图案的情况下，生物体信息传感器2以基于照射的近红外线的反射来读出静脉图案的方式构成。

作为一个例子，本实施方式的生物体信息传感器2是读取指纹图案的电容方式的传感器。

生物体信息传感器2配置有包围读取面20的边框21。作为一个例子，该边框21使用金属材料并形成为环形形状，表示操作面16与读取面20的边界。

生物体信息传感器2将读取到的指纹图案作为生物体信息S₁向传感器控制部5输出。

(第一基板3的结构)

第一基板3例如是印刷电路基板。在该第一基板3的表面30例如配置有光源4与传感器控制部5。

该第一基板3安装于按钮14。另外，例如，如图1B所示，第一基板3以表面30的法线与按压操作方向P交叉的方式，即在图1B的纸面中纵向配置。此外，第一基板3的配置并不限定于此，也可以在图1B的纸面中横向配置。另外，按钮14例如也可以利用树脂等密封安装有第一基板3等的内部140。此时，扁平电缆9a随着按压操作而弯曲。

而且，在第一基板3的背面31例如设置有连接器部32以及连接器部33。例如，如图2所示，生物体信息传感器2经由连接器部33以及扁平电缆9b与传感器控制部5电连接。另外，例如，如图2所示，光源4以及传感器控制部5经由连接器部32、扁平电缆9a以及连接器部62与控制部8电连接。

(光源4的结构)

光源4例如构成为具有发光元件(Light Emitting Diode：LED：发光二极管)。例如，如图2所示，光源4根据从控制部8输出的驱动信号S₃向操作面16的方向输出照明光40来照明外观设计部160。此外，作为变形例，开关装置1也可以在按钮14的内部140具备将光源4的照明光40向外观设计部160引导的光导。

(传感器控制部5的结构)

传感器控制部5例如是由根据被存储的程序对取得的数据进行运算、加工等的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、作为半导体存储器的RAM以及ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)等构成的微型计算机。在该ROM例如储存有传感器控制部5进行动作用的程序、识别阈值50以及登记生物体信息51。RAM例如用作临时储存运算结果等的存储区域。

传感器控制部5经由扁平电缆9b以及连接器部33从生物体信息传感器2取得生物体信息S₁。而且，传感器控制部5进行该生物体信息S₁与登记生物体信息51的对照，输出表示对照结果的对照信息S₂。

具体而言，作为一个例子，传感器控制部5在基于从生物体信息传感器2取得的生物体信息S₁的操作人员的指纹图案的特征点与被登记在登记生物体信息51的登记人员的指纹图案的特征点的相似度比识别阈值50大的情况下，判定为操作人员是登记人员。

传感器控制部5例如在进行按压操作的操作人员是登记人员的情况下，将对照完成的对照信息S₂经由连接器部32、扁平电缆9a以及连接器部62向控制部8输出。

(第二基板6的结构)

第二基板6例如是印刷电路基板。在该第二基板6的表面60例如配置有开关7与控制部8。

在第二基板6的背面61例如配置有连接器部62。在该连接器部62电连接有扁平电缆9a。

该第二基板6安装于主体10。即第二基板6与按钮14的相对距离随着进行的按压操作而发生变化。

(开关7的结构)

开关7是通过在按钮14进行的按压操作与按钮14的端部18接触而成为接通状态，通过按钮14返回到原来的状态解除与端部18的接触而成为断开状态的微型开关。此外，开关7例如也可以是在按压操作的前后与端部18持续地接触的结构。

开关7例如若成为接通状态则向控制部8输出开关信号S₄。控制部8基于该开关信号S₄的输入判定为在按钮14进行了按压操作。

(控制部8的结构)

控制部8例如是由根据被存储的程序对取得的数据进行运算、加工等的CPU、RAM以及ROM等构成的微型计算机。在该ROM例如储存有控制部8用于动作的程序。RAM例如用作临时储存运算结果等的存储区域。

对于控制部8而言，例如若对照信息S₂从传感器控制部5输入，并且开关信号S₄从开关7输入，则判定为进行按压操作的操作人员是登记人员，从而生成允许驱动装置的启动的指示信号S₅并向车辆侧的控制部等输出。

另外，为了对外观设计部160进行照明，控制部8生成驱动信号S₃并向光源4输出。

(扁平电缆9a以及扁平电缆9b的结构)

扁平电缆9a以及扁平电缆9b例如是灵活地弯曲的FPC(Flexible PrintedCircuit：挠性印制电路)电缆。该扁平电缆9a以及扁平电缆9b例如具有将聚酰亚胺等弯曲比例较高且较薄的绝缘材料作为支承体，并且在薄膜状的绝缘体上形成粘合层，在其上形成导体箔的结构。

扁平电缆9a的一个端部与第一基板3的连接器部32连接，另一个端部与第二基板6的连接器部62连接。因此，例如，如图2所示，扁平电缆9a在第一基板3与第二基板6之间承担对照信息S₂以及驱动信号S₃的传递。另外，扁平电缆9a的柔性较高，因此按压操作的前后的相对于按钮14的位移的追随性较高。

扁平电缆9b的一个端部与生物体信息传感器2连接，另一个端部与第一基板3的连接器部33连接。因此，例如，如图2所示，扁平电缆9b在生物体信息传感器2与第一基板3之间承担容量较大的生物体信息S₁的传递。

(实施方式的效果)

本实施方式所涉及的开关装置1能够抑制外观设计部160的亮度随着按压操作而发生变化。具体而言，对于开关装置1而言，安装有光源4的第一基板3与按钮14成为一体，因此相比按钮与光源没有成为一体地位移的情况，外观设计部160与光源4的距离L在按压操作的前后没有变化。因此开关装置1能够抑制外观设计部160的亮度随着按压操作而发生变化。

开关装置1在按钮14配置有生物体信息传感器2与传感器控制部5，因此相比传感器控制部配置于主体侧的情况，能够以较短的距离连接两者，通过增加布线的根数等而能够进行高速通信，从而能够在短时间内发送容量较大的生物体信息S₁。而且，开关装置1能够在短时间内将容量较大的生物体信息S₁向传感器控制部5输出，因此相比不采用该结构的情况，能够缩短生物体信息的对照所花费的时间，从而对照用的处理速度提高。

开关装置1以较短的距离连接生物体信息传感器2与传感器控制部5，因此相比在主体配置传感器控制部并以较长的距离连接的情况，耐噪声性提高。而且，对于开关装置1而言，耐噪声性提高，因此对照精度提高。

开关装置1是使车辆的驱动装置启动、停止的开关装置，因此需要使开关7的可靠性比生物体信息传感器2的可靠性高。本实施方式的开关装置1划分了供生物体信息传感器2以及光源4连接以及配置的第一基板3与供开关7以及控制部8配置的第二基板6，因此相比配置于同一基板的情况，能够抑制随着开关7、其他部件的故障或接触点不良而导致的不良情况，从而能够确保开关7的可靠度。

在本实施方式中，作为开关装置1，对指示车辆的驱动装置的启动以及停止的开关装置进行了说明，但是并不限定于此。另外，本实施方式的开关装置1具备生物体信息传感器2，但并不限定于此。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本实施方式只是一个例子，并不限定权利要求书所涉及的发明。该新的实施方式能够以其他的各种方式来实施，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种省略、置换以及变更等。另外，不限定在本实施方式中说明的特征的全部组合在用于解决发明课题的手段中是必须的。并且，本实施方式包括在发明的范围以及主旨内，并且包括在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

附图标记说明

1…开关装置；2…生物体信息传感器；3…第一基板；4…光源；5…传感器控制部；6…第二基板；7…开关；8…控制部；9a、9b…扁平电缆；10…主体；14…按钮；16…操作面；40…照明光；50…识别阈值；51…登记生物体信息；160…外观设计部。

Claims

1.一种开关装置，其中，具备：

按钮，其通过在操作面进行的按压操作而向主体的方向位移；

光源，其从所述按钮的内部向所述操作面的方向输出照明光；以及

第一基板，其在配置有所述光源的状态下配置于所述按钮，并通过按压操作与所述按钮成为一体地位移。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其中，

所述按钮在所述操作面具有被从所述光源输出的照明光照明的外观设计部。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其中，

所述光源配置为与所述外观设计部具有在所述按钮的按压操作的前后没有变化的规定的距离。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的开关装置，其中，具备：

生物体信息传感器，其读出操作所述按钮的操作人员的生物体信息；以及

对照部，其与所述光源一起配置于所述第一基板，并将所述生物体信息传感器读出的所述生物体信息与预先登记的登记生物体信息进行对照。

5.根据权利要求4所述的开关装置，其中，具备：

第二基板，其安装于所述主体，并配置有通过按压操作而经由所述按钮进行接通的开关，

所述第一基板与所述第二基板通过扁平电缆电连接。

6.根据权利要求5所述的开关装置，其中，具备：

控制部，所述控制部配置于所述第二基板，在基于所述对照部的所述生物体信息与所述登记生物体信息的对照完成，并且所述开关通过相对于所述按钮的按压操作而接通的情况下，输出用于进行车辆的驱动装置的启动的指示的指示信号。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的开关装置，其中，

所述生物体信息传感器配置于所述按钮的所述操作面的中央。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的开关装置，其中，

所述生物体信息传感器经由扁平电缆与所述对照部电连接。

9.根据权利要求4～8中任一项所述的开关装置，其中，

所述生物体信息传感器读取所述操作人员的指纹图案，作为所述生物体信息，

所述对照部将所述操作人员的所述指纹图案与作为所述登记生物体信息的登记指纹图案进行对照。

10.根据权利要求9所述的开关装置，其中，

所述对照部具有识别阈值，在从所述生物体信息传感器取得的所述操作人员的所述指纹图案的特征点与作为所述登记生物体信息的所述登记指纹图案的特征点的相似度比所述识别阈值大的情况下，判定为所述操作人员是登记人员。