JP4747111B2

JP4747111B2 - レバーコンビネーションスイッチ

Info

Publication number: JP4747111B2
Application number: JP2007017662A
Authority: JP
Inventors: 洋上野; 浩一大野
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2027-01-29
Also published as: JP2008186657A

Description

本発明は、車両運転中に頻繁に使用されるライト、ターン、ワイパーの各スイッチをハンドル回りに統合化した、いわゆるレバーコンビネーションスイッチに関する。

この種のレバーコンビネーションスイッチでは、ノブが回動操作されたり、或いはレバーが傾動操作されたりすることに伴って、摺動式の有接点スイッチを通じて電流経路が切り替えられるとともに、それにより操作態様に応じたライト、ターン、ワイパーの動作が実現されるようになっている（例えば、特許文献１〜特許文献６を参照）。
特開２０００−１１８１５号公報特開平１１−３２９１６２号公報特開２０００−２３１８４１号公報特開２０００−２０８００３号公報特開２０００−１８２４５７号公報特開２００３−２７６５７３号公報

しかしながら、有接点スイッチが用いられる従来のレバーコンビネーションスイッチでは、スプレー等に混ざっている揮発したシリコーン分子が接点部分に付着すると、そこに絶縁膜が形成されるとともに、そうなると操作態様に応じた電流が流れなくなり、スイッチとして機能しなくなる虞がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、信頼性を向上することが可能なレバーコンビネーションスイッチを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車載機器を動作させるために操作される被操作手段が操作されたとき、その被操作手段の操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた車載機器の動作が実現されるレバーコンビネーションスイッチにおいて、光を発する発光手段と、その発光手段から発せられた光を受ける受光手段とを備え、前記被操作手段が操作されることに伴って、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様が異なるように構成され、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定する操作位置特定手段を備え、前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる受光手段が前記発光手段から発せられた光を受けるように複数の受光手段が設けられ、前記操作位置特定手段は、前記発光手段から発せられた光を受けた受光手段の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定し、さらに、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段へ導く導光体が前記発光手段と前記受光手段との間に介在され、前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる受光手段が前記導光体により導かれた光を受けるように、前記被操作手段が操作されることに伴って前記導光体が前記受光手段に対して相対的に変位されることをその要旨としている。

同構成によると、被操作手段が操作されることに伴って、受光手段による受光態様に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置が特定される。ここに、有接点スイッチではなく、いわば光学式の無接点スイッチが用いられているので、絶縁膜形成による接点不良の発生が回避され、よって信頼性を向上することができる。
また、被操作手段の操作先の位置に応じて、発光手段から発せられた光を受ける受光手段に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置を特定することができる。
さらに、被操作手段が操作されることに伴って導光体及び受光手段の少なくとも一方が変位されるような構成を採用することで、被操作手段の操作先の位置に応じて、導光体により導かれた光を受ける受光手段に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置を特定することができる。

請求項２に記載の発明は、車載機器を動作させるために操作される被操作手段が操作されたとき、その被操作手段の操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた車載機器の動作が実現されるレバーコンビネーションスイッチにおいて、光を発する発光手段と、その発光手段から発せられた光を受ける受光手段とを備え、前記被操作手段が操作されることに伴って、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様が異なるように構成され、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定する操作位置特定手段を備え、前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる態様の光が発光手段から発せられてその光を前記受光手段が受けるように複数の発光手段が設けられ、前記操作位置特定手段は、前記受光手段が受けた光の態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定することをその要旨としている。

同構成によると、被操作手段が操作されることに伴って、受光手段による受光態様に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置が特定される。ここに、有接点スイッチではなく、いわば光学式の無接点スイッチが用いられているので、絶縁膜形成による接点不良の発生が回避され、よって信頼性を向上することができる。
また、被操作手段の操作先の位置に応じて、受光手段が受ける光の態様に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置を特定することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のレバーコンビネーションスイッチにおいて、前記発光手段から発せられた光を遮断する遮光部と前記発光手段から発せられた光を透過させる透光部とを有する光学的作用手段が前記発光手段と前記受光手段との間に介在され、前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる態様の光が前記光学的作用手段の透光部を透過してその光を前記受光手段が受けるように、前記被操作手段が操作されることに伴って前記光学的作用手段が前記発光手段に対して相対的に変位されることをその要旨としている。

同構成によると、被操作手段が操作されることに伴って光学的作用手段及び発光手段の少なくとも一方が変位されるような構成を採用することで、被操作手段の操作先の位置に応じて、光学的作用手段の透光部を透過する光（＝受光手段が受ける光）の態様に違いが現れ、これを根拠として被操作手段の操作先の位置を特定することができる。

本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
本発明によれば、信頼性を向上することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を自動車のレバーコンビネーションスイッチに具体化した第１実施形態を説明する。

図１に示すように、運転席前方のステアリングホイール１の裏側には、ワイパースイッチユニット２とターンシグナルスイッチユニット３とからなるレバーコンビネーションスイッチ４が設けられている。そして、ワイパースイッチユニット２のレバー（被操作手段）が傾動操作されたとき、そのレバーの操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じたワイパー（車載機器）の動作が実現されるようになっている。また、ターンシグナルスイッチユニット３のレバー（被操作手段）が傾動操作されたとき、そのレバーの操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた方向指示器（車載機器）の動作が実現されるようになっている。さらに、ターンシグナルスイッチユニット３のノブ（被操作手段）が回動操作されたとき、そのノブの操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた前照灯（車載機器）の動作が実現されるようになっている。

ここで、ワイパースイッチユニット２のレバーの操作先の位置、ターンシグナルスイッチユニット３のレバーの操作先の位置、ターンシグナルスイッチユニット３のノブの操作先の位置、を光学式の無接点スイッチを用いて検出する場合の動作について説明する。尚、ここでは、レバーやノブを総称して被操作手段といい、この被操作手段が、該被操作手段の操作先の位置としての第１の操作位置、同じく第２の操作位置、同じく第３の操作位置、同じく第４の操作位置まで操作される場合の動作について説明する。

図２に示すように、本実施形態では、１個のＬＥＤ１１、１個のライトガイド２１、４個のフォトダイオード３１〜３４を有するフォトダイオードアレイ３０により、光学式の無接点スイッチが構成されている。フォトダイオードアレイ３０は固定配置されるとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）が、ライトガイド２１により導かれた光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってＬＥＤ１１及びライトガイド２１が一体的にスライドされるようになっている。

詳しくは、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光がライトガイド２１により導かれ、それをフォトダイオード３１が受けるようになっている。

一方、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３２とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光がライトガイド２１により導かれ、それをフォトダイオード３２が受けるようになっている。

他方、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３３とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光がライトガイド２１により導かれ、それをフォトダイオード３３が受けるようになっている。

最後に、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３４とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光がライトガイド２１により導かれ、それをフォトダイオード３４が受けるようになっている。

尚、フォトダイオード３１〜３４の各々は、ライトガイド２１により導かれた光を受けたときと、そうでないときとで、互いに異なる電気信号を生成するとともに、それを制御回路４０に出力するようになっている。そして、制御回路４０は、フォトダイオード３１〜３４の各々から入力された電気信号を解析することで、ＬＥＤ１１から発せられた光を受けたフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）の違いを根拠として、被操作手段の操作先の位置を特定するようになっている。

詳しくは、ライトガイド２１により導かれた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３１から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

一方、ライトガイド２１により導かれた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３２から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３２が受けたことを根拠として、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

他方、ライトガイド２１により導かれた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３３から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３３が受けたことを根拠として、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

最後に、ライトガイド２１により導かれた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３４から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３４が受けたことを根拠として、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

尚、このような光学式の無接点スイッチをワイパースイッチユニット２のレバーの操作先の位置検出に適用した場合、第１の操作位置は例えばワイパーＯＦＦ位置に相当し、第２の操作位置はワイパーＩＮＴ位置に相当し、第３の操作位置はワイパーＬＯ位置に相当し、第４の操作位置はワイパーＨＩ位置に相当する。従って、ワイパースイッチユニット２のレバーが例えば第３の操作位置（ワイパーＬＯ位置）まで傾動操作されたとき、そのことが制御回路４０により特定されるとともに、このとき、ワイパーの低速駆動（ＬＯ）が実現されることになる。

また、このような光学式の無接点スイッチをターンシグナルスイッチユニット３のレバーの操作先の位置検出やターンシグナルスイッチユニット３のノブの操作先の位置検出に適用した場合も同様に、レバーやノブの操作先の位置が制御回路４０により特定されるとともに、該操作先の位置に応じた方向指示器や前照灯の動作が実現されるようになっている。

本実施形態においてＬＥＤ１１は発光手段に相当し、フォトダイオード３１〜３４は受光手段に相当し、ライトガイド２１は導光体に相当する。また、制御回路４０は操作位置特定手段に相当する。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴って、フォトダイオード３１〜３４による受光態様に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置が特定される。ここに、有接点スイッチではなく、いわば光学式の無接点スイッチが用いられているので、絶縁膜形成による接点不良の発生が回避され、よって信頼性を向上することができる。

（２）ワイパースイッチユニット２のレバー等の操作先の位置に応じて、ＬＥＤ１１から発せられた光を受けるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置を特定することができる。

（３）フォトダイオード３１〜３４が固定配置されるとともに、ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴ってライトガイド２１が変位されるような構成を採用することで、前記レバー等の操作先の位置に応じて、ライトガイド２１により導かれた光を受けるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置を特定することができる。

（４）光学式の無接点スイッチにより非接触での位置検出が行われるので、このような検出系に機械的な摺動部分は存在せず、よって異音を防止できる。
（５）上記（４）に関連して、検出系に機械的な摺動部分が存在しないので、摩耗粉等の異物の発生を防止できる。

（６）ＬＥＤ１１やフォトダイオード３１〜３４の寿命によるところが大きいが、一般的に寿命を延ばすことができる。
（７）大電流が流れるような状況下で有接点スイッチが用いられるのであれば、接点部分に絶縁膜が形成されていても、前記電流による絶縁破壊が起こるのでスイッチとして十分に機能することになる。これに対して、レバーコンビネーションスイッチのように小電流しか流れない状況下で有接点スイッチが用いられる場合、前記電流による絶縁破壊は期待できない。従って、本実施形態のように小電流しか流れないレバーコンビネーションスイッチ４に無接点スイッチを採用し、それにより絶縁膜形成による接点不良の発生を回避することは有用である。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を説明する。
図３に示すように、本実施形態では、１個のＬＥＤ１１、１本の光ファイバ１５、１個のライトガイド２１、４個のフォトダイオード３１〜３４を有するフォトダイオードアレイ３０により、光学式の無接点スイッチが構成されている。ＬＥＤ１１、光ファイバ１５及びフォトダイオードアレイ３０は固定配置されるとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）が、ライトガイド２１により導かれた光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってライトガイド２１がスライドされるようになっている。

本実施形態では、ＬＥＤ１１から発せられた光は、光ファイバ１５を介してライトガイド２１の光入力面に達した後、そのライトガイド２１内で９０度屈折されるようにして同ライトガイド２１の光出力面まで導かれ、その光出力面に対向配置されたフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）がその光を受けるようになっている。

尚、本実施形態では、図２に示された前記第１実施形態と同様に、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光を最終的にフォトダイオード３１が受けるようになっている。そして、このとき、制御回路４０は、これまた前記第１実施形態と同様に、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

ちなみに、被操作手段が第２の操作位置（第３の操作位置、第４の操作位置）まで操作されたとき、前記第１実施形態と同様に、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３２（３３、３４）とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光を最終的にフォトダイオード３２（３３、３４）が受けるようになっている。そして、このとき、制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３２（３３、３４）が受けたことを根拠として、被操作手段が第２の操作位置（第３の操作位置、第４の操作位置）まで操作されたことを特定するようになっている。

以上、詳述したように本実施形態によれば、前記第１実施形態による（１）〜（７）のような作用、効果に加えて、次のような作用、効果を得ることができる。
（８）ハーネス接続不要なライトガイド２１を変位させる構成を採用しているので、電気的な接続状態を好適に維持しながら、ワイパースイッチユニット２のレバー等の操作先の位置を検出できる。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態を説明する。
図４に示すように、本実施形態では、１個のＬＥＤ１１、１本の光ファイバ１５、１個のライトガイド２１、４個のフォトダイオード３１〜３４を有するフォトダイオードアレイ３０により、光学式の無接点スイッチが構成されている。ＬＥＤ１１、光ファイバ１５及びフォトダイオードアレイ３０は固定配置されるとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）が、ライトガイド２１により導かれた光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってライトガイド２１が回転されるようになっている。

本実施形態では、ＬＥＤ１１から発せられた光は、光ファイバ１５を介してライトガイド２１の光入力面に達した後、そのライトガイド２１内で２度に亘ってそれぞれ９０度屈折されるようにして同ライトガイド２１の光出力面まで導かれ、その光出力面に対向配置されたフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個）がその光を受けるようになっている。

尚、本実施形態では、図２に示された前記第１実施形態や図３に示された前記第２実施形態と同様に、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたとき、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光を最終的にフォトダイオード３１が受けるようになっている。そして、このとき、制御回路４０は、これまた前記第１実施形態や前記第２実施形態と同様に、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

ちなみに、被操作手段が第２の操作位置（第３の操作位置、第４の操作位置）まで操作されたとき、前記第１実施形態や前記第２実施形態と同様に、ライトガイド２１の光出力面とフォトダイオード３２（３３、３４）とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光を最終的にフォトダイオード３２（３３、３４）が受けるようになっている。そして、このとき、制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３２（３３、３４）が受けたことを根拠として、被操作手段が第２の操作位置（第３の操作位置、第４の操作位置）まで操作されたことを特定するようになっている。

以上、詳述したように本実施形態によれば、前記第１実施形態による（１）〜（７）のような作用、効果、前記第２実施形態による（８）のような作用、効果を得ることができる。

尚、前記第１実施形態〜前記第３実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる組み合わせとなる複数のフォトダイオードが、ライトガイド２１により導かれた光を受ける構成を採用してもよい。この場合、ＬＥＤ１１から発せられた光を受けた複数のフォトダイオードの組み合わせ態様の違いを根拠として、制御回路４０により被操作手段の操作先の位置が特定される。

・ライトガイド２１を固定配置するとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個又は複数）が、ライトガイド２１により導かれた光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってフォトダイオードアレイ３０が変位される構成を採用してもよい。

・ライトガイド２１がフォトダイオードアレイ３０に対して相対的に変位される構成は、ライトガイド２１及びフォトダイオードアレイ３０の一方が固定配置されるとともに、他方が変位される構成に限定されない。つまり、ライトガイド２１及びフォトダイオードアレイ３０の両方が変位される構成を採用してもよい。この場合、ライトガイド２１が変位されるとともに、それとは独立してフォトダイオードアレイ３０が変位され、結果として、ライトガイド２１がフォトダイオードアレイ３０に対して相対的に変位されるようにすればよい。そして、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なるフォトダイオード（３１〜３４のいずれか１個又は複数）が、ライトガイド２１により導かれた光を受けるようにすればよい。

（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態を説明する。
図５に示すように、本実施形態では、４個のＬＥＤ１１〜１４を有するＬＥＤアレイ１０、１個の透光窓５１を有するとともにそれの周辺が遮光部５２となっている１枚の光学的作用板５０、１個のフォトダイオード３１により、光学式の無接点スイッチが構成されている。尚、ＬＥＤ１１〜１４の各々は、互いに異なる周期で点滅するようになっている。そして、ＬＥＤアレイ１０及びフォトダイオード３１は固定配置されるとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる点滅周期の光が透光窓５１を透過してその光をフォトダイオード３１が受けるように、被操作手段が操作されることに伴って光学的作用板５０がスライドされるようになっている。

詳しくは、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたとき、ＬＥＤ１１と透光窓５１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１１から発せられた光が透光窓５１を透過して、それをフォトダイオード３１が受けるようになっている。

一方、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたとき、ＬＥＤ１２と透光窓５１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１２から発せられた光が透光窓５１を透過して、それをフォトダイオード３１が受けるようになっている。

他方、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたとき、ＬＥＤ１３と透光窓５１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１３から発せられた光が透光窓５１を透過して、それをフォトダイオード３１が受けるようになっている。

最後に、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたとき、ＬＥＤ１４と透光窓５１とが対向配置されるとともに、このとき、ＬＥＤ１４から発せられた光が透光窓５１を透過して、それをフォトダイオード３１が受けるようになっている。

尚、フォトダイオード３１は、自身が受けた光の点滅周期に応じた電気信号を生成するとともに、それを制御回路４０に出力するようになっている。そして、制御回路４０は、フォトダイオード３１から入力された電気信号を解析することで、フォトダイオード３１が受けた光の点滅周期の違いを根拠として、被操作手段の操作先の位置を特定するようになっている。

詳しくは、ＬＥＤ１１から発せられた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３１から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１１から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

一方、ＬＥＤ１２から発せられた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３１から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１２から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

他方、ＬＥＤ１３から発せられた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３１から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１３から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

最後に、ＬＥＤ１４から発せられた光を受けたことを示唆する電気信号がフォトダイオード３１から制御回路４０に出力されたとき、同制御回路４０は、ＬＥＤ１４から発せられた光をフォトダイオード３１が受けたことを根拠として、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

本実施形態においてＬＥＤ１１〜１４は発光手段に相当し、フォトダイオード３１は受光手段に相当し、光学的作用板５０は光学的作用手段に相当する。尚、透光窓５１は透光部に相当し、遮光部５２は遮光部に相当する。また、制御回路４０は操作位置特定手段に相当する。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（９）ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴って、フォトダイオード３１による受光態様に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置が特定される。ここに、有接点スイッチではなく、いわば光学式の無接点スイッチが用いられているので、絶縁膜形成による接点不良の発生が回避され、よって信頼性を向上することができる。

（１０）ワイパースイッチユニット２のレバー等の操作先の位置に応じて、フォトダイオード３１が受ける光の態様に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置を特定することができる。

（１１）ＬＥＤ１１〜１４が固定配置されるとともに、ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴って光学的作用板５０が変位されるような構成を採用することで、前記レバー等の操作先の位置に応じて、光学的作用板５０の透光窓５１を透過する光（＝フォトダイオード３１が受ける光）の態様に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置を特定することができる。

（１２）前記第１実施形態による（４）のような作用、効果と同様に、光学式の無接点スイッチにより非接触での位置検出が行われるので、このような検出系に機械的な摺動部分は存在せず、よって異音を防止できる。

（１３）上記（１２）に関連して、検出系に機械的な摺動部分が存在しないので、摩耗粉等の異物の発生を防止できる。
（１４）ＬＥＤ１１〜１４やフォトダイオード３１の寿命によるところが大きいが、一般的に寿命を延ばすことができる。

（１５）ハーネス接続不要な光学的作用板５０を変位させる構成を採用しているので、電気的な接続状態を好適に維持しながら、ワイパースイッチユニット２のレバー等の操作先の位置を検出できる。

（１６）前記第１実施形態による（７）のような作用、効果を得ることができる。
尚、前記第４実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる組み合わせとなる複数のＬＥＤの各々から発せられた光が光学的作用板５０の透光窓５１を通過してそれらの光をフォトダイオード３１が受ける構成を採用してもよい。この場合、複数のＬＥＤの各々から発せられた光の点滅周期の組み合わせ態様の違いを根拠として、制御回路４０により被操作手段の操作先の位置が特定される。

・光学的作用板５０を固定配置するとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる点滅周期の光が透光窓５１を透過してその光をフォトダイオード３１が受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってＬＥＤアレイ１０が変位される構成を採用してもよい。

・光学的作用板５０がＬＥＤアレイ１０に対して相対的に変位される構成は、光学的作用板５０及びＬＥＤアレイ１０の一方が固定配置されるとともに、他方が変位される構成に限定されない。つまり、光学的作用板５０及びＬＥＤアレイ１０の両方が変位される構成を採用してもよい。この場合、光学的作用板５０が変位されるとともに、それとは独立してＬＥＤアレイ１０が変位され、結果として、光学的作用板５０がＬＥＤアレイ１０に対して相対的に変位されるようにすればよい。そして、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる点滅周期の光が透光窓５１を透過してその光をフォトダイオード３１が受けるようにすればよい。

・光学的作用板５０がＬＥＤアレイ１０に対して相対的にスライドされる構成に代えて、光学的作用板５０がＬＥＤアレイ１０に対して相対的に回転される構成を採用してもよい。

（第５実施形態）
以下、本発明の第５実施形態（参考例）を説明する。
図６に示すように、本実施形態では、１個のＬＥＤ１１、１枚のライトガイド２１、１枚の遮光板６１、１枚のディテクタ３５により、光学式の無接点スイッチが構成されている。ＬＥＤ１１、ライトガイド２１及びディテクタ３５は固定配置されるとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる面積でディテクタ３５が遮光板６１により遮光されずに光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴って遮光板６１が回転されるようになっている。

本実施形態では、ＬＥＤ１１から発せられた光は、ライトガイド２１内でディテクタ３５の受光面に向かうように反射・屈折されるようにして同ライトガイド２１の光出力面まで導かれ、その光出力面に対向配置されたディテクタ３５の受光面のうち遮光板６１に干渉されない部分がその光を受けるようになっている。

詳しくは、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたとき、ディテクタ３５の受光面が全く遮光板６１に干渉されないようになっている。つまり、このとき、ディテクタ３５においてライトガイド２１により導かれた光を受けることが可能な受光面の面積（ディテクタ３５の有効受光面積）の割合は、ディテクタ３５の受光面の全面積の１００％となっている。

一方、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたとき、ディテクタ３５の受光面のうち２５％が遮光板６１に干渉されるようになっている。つまり、このとき、ディテクタ３５の有効受光面積の割合は、ディテクタ３５の受光面の全面積の７５％となっている。

他方、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたとき、ディテクタ３５の受光面のうち５０％が遮光板６１に干渉されるようになっている。つまり、このとき、ディテクタ３５の有効受光面積の割合は、ディテクタ３５の受光面の全面積の５０％となっている。

最後に、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたとき、ディテクタ３５の受光面の全てが遮光板６１に干渉されるようになっている。つまり、このとき、ディテクタ３５の有効受光面積の割合は、ディテクタ３５の受光面の全面積の０％となっている。

尚、ディテクタ３５は、ライトガイド２１により導かれた光を受けた面積に応じて電気抵抗値が変化するようになっている。そして、制御回路４０は、ディテクタ３５の電気抵抗値に応じた電圧を監視することで、ライトガイド２１により導かれた光をディテクタ３５が受けた面積の違い（監視電圧の違い）を根拠として、被操作手段の操作先の位置を特定するようになっている。

詳しくは、有効受光面積の割合が１００％であることを示唆する電圧を取得したとき、制御回路４０は、有効受光面積が１００％であることを根拠として、被操作手段が第１の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

一方、有効受光面積の割合が７５％であることを示唆する電圧を取得したとき、制御回路４０は、有効受光面積が７５％であることを根拠として、被操作手段が第２の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

他方、有効受光面積の割合が５０％であることを示唆する電圧を取得したとき、制御回路４０は、有効受光面積が５０％であることを根拠として、被操作手段が第３の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

最後に、有効受光面積の割合が０％であることを示唆する電圧を取得したとき、制御回路４０は、有効受光面積が０％であることを根拠として、被操作手段が第４の操作位置まで操作されたことを特定するようになっている。

本実施形態においてＬＥＤ１１は発光手段に相当し、ディテクタ３５は受光手段に相当し、遮光板６１は遮光体に相当する。また、制御回路４０は操作位置特定手段に相当する。

以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１７）ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴って、ディテクタ３５による受光態様に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置が特定される。ここに、有接点スイッチではなく、いわば光学式の無接点スイッチが用いられているので、絶縁膜形成による接点不良の発生が回避され、よって信頼性を向上することができる。

（１８）ディテクタ３５が固定配置されるとともに、ワイパースイッチユニット２のレバー等が操作されることに伴って遮光板６１が変位されるような構成を採用することで、前記レバー等の操作先の位置に応じて、ディテクタ３５による受光面積（ひいては電気抵抗値等の電気的特性）に違いが現れ、これを根拠として前記レバー等の操作先の位置を特定することができる。

（１９）前記第１実施形態による（４）のような作用、効果と同様に、光学式の無接点スイッチにより非接触での位置検出が行われるので、このような検出系に機械的な摺動部分は存在せず、よって異音を防止できる。

（２０）上記（１９）に関連して、検出系に機械的な摺動部分が存在しないので、摩耗粉等の異物の発生を防止できる。
（２１）ＬＥＤ１１やディテクタ３５の寿命によるところが大きいが、一般的に寿命を延ばすことができる。

（２２）ハーネス接続不要な遮光板６１を変位させる構成を採用しているので、電気的な接続状態を好適に維持しながら、ワイパースイッチユニット２のレバー等の操作先の位置を検出できる。

（２３）前記第１実施形態による（７）のような作用、効果を得ることができる。
尚、前記第５実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・遮光板６１を固定配置するとともに、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる面積でディテクタ３５が遮光板６１により遮光されずに光を受けるように、被操作手段が操作されることに伴ってディテクタ３５が変位される構成を採用してもよい。

・遮光板６１がディテクタ３５に対して相対的に変位される構成は、遮光板６１及びディテクタ３５の一方が固定配置されるとともに、他方が変位される構成に限定されない。つまり、遮光板６１及びディテクタ３５の両方が変位される構成を採用してもよい。この場合、遮光板６１が変位されるとともに、それとは独立してディテクタ３５が変位され、結果として、遮光板６１がディテクタ３５に対して相対的に変位されるようにすればよい。そして、被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる面積でディテクタ３５が遮光板６１により遮光されずに光を受けるようにすればよい。

・遮光板６１がディテクタ３５に対して相対的に回転される構成に代えて、遮光板６１がディテクタ３５に対して相対的にスライドされる構成を採用してもよい。
・ディテクタ３５は、受光面積に応じて電気抵抗値が変化するので、制御回路４０による監視電圧も受光面積に応じたものとなる。従って、前記第５実施形態のような第１の操作位置〜第４の操作位置といった４操作位置のみならず、もっと多くの操作位置の検出に応用できる。つまり、被操作手段の操作先の位置をリニアに検出することができる。要するに、被操作手段の操作先の位置の検出に際して高い分解能を得ることができる。

尚、前記第１実施形態〜前記第５実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・被操作手段が操作された場合にその操作者に対して操作感を付与するような節度機構を設けてもよい。

・外乱光が光学式の無接点スイッチに影響を及ぼさないようにするためにカバーを設けるとよい。尚、このようなカバーによりゴミの侵入も併せて防ぐようにすると都合がよい。

・受光手段としてフォトトランジスタを用いてもよい。
・発光手段がＬＥＤに限定されないことは勿論である。
・光学式の無接点スイッチをモーメンタリスイッチに適用したレバーコンビネーションスイッチに具体化してもよい。

レバーコンビネーションスイッチが設けられる車内の要所を示す斜視図。第１実施形態の光学式の無接点スイッチを示す原理図。第２実施形態の光学式の無接点スイッチを示す原理図。第３実施形態の光学式の無接点スイッチを示す原理図。第４実施形態の光学式の無接点スイッチを示す原理図。第５実施形態の光学式の無接点スイッチを示す原理図。

符号の説明

４…レバーコンビネーションスイッチ、１１〜１４…ＬＥＤ（発光手段）、２１…ライトガイド（導光体）、３１〜３４…フォトダイオード（受光手段）、３５…ディテクタ（受光手段）、４０…制御回路（操作位置特定手段）、５０…光学的作用板（光学的作用手段）、５１…透光窓（透光部）、５２…遮光部、６１…遮光板（遮光体）。

Claims

車載機器を動作させるために操作される被操作手段が操作されたとき、その被操作手段の操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた車載機器の動作が実現されるレバーコンビネーションスイッチにおいて、
光を発する発光手段と、その発光手段から発せられた光を受ける受光手段とを備え、
前記被操作手段が操作されることに伴って、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様が異なるように構成され、
前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定する操作位置特定手段を備え、
前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる受光手段が前記発光手段から発せられた光を受けるように複数の受光手段が設けられ、
前記操作位置特定手段は、前記発光手段から発せられた光を受けた受光手段の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定し、
さらに、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段へ導く導光体が前記発光手段と前記受光手段との間に介在され、
前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる受光手段が前記導光体により導かれた光を受けるように、前記被操作手段が操作されることに伴って前記導光体が前記受光手段に対して相対的に変位されることを特徴とするレバーコンビネーションスイッチ。
車載機器を動作させるために操作される被操作手段が操作されたとき、その被操作手段の操作先の位置が検出され、該操作先の位置に応じた車載機器の動作が実現されるレバーコンビネーションスイッチにおいて、
光を発する発光手段と、その発光手段から発せられた光を受ける受光手段とを備え、
前記被操作手段が操作されることに伴って、前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様が異なるように構成され、
前記発光手段から発せられた光を前記受光手段が受けるときの態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定する操作位置特定手段を備え、
前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる態様の光が発光手段から発せられてその光を前記受光手段が受けるように複数の発光手段が設けられ、
前記操作位置特定手段は、前記受光手段が受けた光の態様の違いを根拠として、前記被操作手段の操作先の位置を特定することを特徴とするレバーコンビネーションスイッチ。
請求項２に記載のレバーコンビネーションスイッチにおいて、
前記発光手段から発せられた光を遮断する遮光部と前記発光手段から発せられた光を透過させる透光部とを有する光学的作用手段が前記発光手段と前記受光手段との間に介在され、
前記被操作手段の操作先の位置毎に互いに異なる態様の光が前記光学的作用手段の透光部を透過してその光を前記受光手段が受けるように、前記被操作手段が操作されることに伴って前記光学的作用手段が前記発光手段に対して相対的に変位されることを特徴とするレバーコンビネーションスイッチ。