JP5910512B2 - エンジン始動スイッチシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるエンジン始動スイッチシステムに関し、より特定的には、スイッチを用いて車両における電源供給状態の切り替えやエンジン始動および停止を行う制御システムに関する。

自動車技術の分野では、ユーザ（ドライバー）の操作性を向上させる目的で、メカニカルキーを鍵穴に挿入してキーを廻すことなく、押しボタン式のスイッチ（プッシュスタートスイッチなどと称されることもある）を押すことによって電源供給状態の切り替えやエンジン始動および停止を行う、エンジン始動スイッチシステム（ワイヤレスキーシステムまたはキーレスエントリーシステムなどと称されることもある）が知られている。

この従来のエンジン始動スイッチシステムでは、通常、押しボタン式スイッチの操作としてボタンを押す行為しか存在しない。このため、車両における電源供給状態の切り替えも、「電源オフ状態（ＯＦＦ）」→「アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）」→「イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）」→「電源オフ状態（ＯＦＦ）」という一方向を巡回的に切り替える操作しかできない。つまり、従来のエンジン始動スイッチシステムでは、従前のメカニカルキーを廻すシステムで可能であった「アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）」から直接「電源オフ状態（ＯＦＦ）」に切り替える操作が不可能となっている。このため、従来のエンジン始動スイッチシステムは、ユーザにとって使い勝手が良いとは必ずしも言えない。

そこで、「アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）」から直接「電源オフ状態（ＯＦＦ）」に切り替える操作を可能にする技術として、例えば特許文献１に開示された技術が提案されている。この特許文献１に記載された技術では、押しボタン式スイッチを押している時間を判断し、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）において、押しボタン式スイッチが押された時間が長ければイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）に切り替え、押しボタン式スイッチが押された時間が短ければ電源オフ状態（ＯＦＦ）に切り替える制御を行う。

特開２００８−００１３１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、押しボタン式スイッチの長押し操作と短押し操作とを、ユーザに使い分けさせる必要がある。また、上記特許文献１の技術では、押しボタン式スイッチの長押し操作を判断するまでに所定時間を待つ必要があるため、スイッチの応答性に欠けるという問題もある。

それ故に、本発明の目的は、ユーザの使い勝手をさらに向上させたエンジン始動スイッチシステムを提供することである。

本発明は、車両に搭載されるエンジン始動スイッチシステムに向けられている。上記目的を達成するために、本発明の車両に搭載されるエンジン始動スイッチシステムは、タッチセンサスイッチと、機械式スイッチとを備えており、電源オフ状態またはアクセサリー電源オン状態において、タッチセンサスイッチだけの入力を検出した場合、電源オフ状態とアクセサリー電源オン状態との間で切り替えを実行し、タッチセンサスイッチおよび機械式スイッチの両方の入力を検出した場合、イグニッション電源オン状態への切り替えを実行し、イグニッション電源オン状態において、タッチセンサスイッチだけの入力を検出した場合、状態を切り替えず、タッチセンサスイッチおよび機械式スイッチの両方の入力を検出した場合、電源オフ状態への切り替えを実行することを特徴としている。

かかる構成により、簡単で分かり易い操作で、アクセサリー電源オン状態から電源オフ状態に直接切り替えることができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の車両に搭載されるエンジン始動スイッチシステムは、タッチセンサスイッチと、機械式スイッチとを備えており、電源オフ状態またはアクセサリー電源オン状態においてタッチセンサスイッチだけの入力を検出した場合、電源オフ状態とアクセサリー電源オン状態との間で切り替えを実行し、アクセサリー電源オン状態またはイグニッション電源オン状態においてタッチセンサスイッチおよび機械式スイッチの両方の入力を検出した場合、アクセサリー電源オン状態とイグニッション電源オン状態との間で切り替えを実行することを特徴とする。

かかる構成により、電源オフ状態とアクセサリー電源オン状態との間を切り替える操作と、アクセサリー電源オン状態とイグニッション電源オン状態との間を切り替える操作とを、独立させることができる。

上記本発明のエンジン始動スイッチシステムによれば、ユーザの使い勝手をさらに向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１の概略を説明する図 エンジン始動スイッチシステム１における第１および第２のスイッチ操作を説明する図 エンジン始動スイッチシステム１が各スイッチ操作入力に応じて実行する電源切り替え制御およびエンジン始動制御の具体的な実施例１を説明する状態遷移図 図３Ａの状態遷移を各スイッチのオン／オフと各電源のオン／オフとのタイミングで示した図 エンジン始動スイッチシステム１が各スイッチ操作入力に応じて実行する電源切り替え制御およびエンジン始動制御の具体的な実施例２を説明する状態遷移図 図４Ａの状態遷移を各スイッチのオン／オフと各電源のオン／オフとのタイミングで示した図

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１の概略を説明する図である。図１に示す本実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１は、典型的には自動車などの車両に搭載され、スイッチ機構部１０および電源切り替え制御部２０を備えている。

なお、このエンジン始動スイッチシステム１には、上記構成以外にも、車両盗難防止などを図るために使用者認証を行うイモビライザー装置や、安全にエンジンを始動させるためにシフトレバーのポジションやブレーキペダルの踏み込み有無を検出するセンサなどが接続されているが、本発明の主眼ではないため記載を省略している。

１．システムの構成
まず、本実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１の各構成を説明する。
スイッチ機構部１０は、例えばステアリングの近傍に設けられたエンジン始動／停止を操作するプッシュスタートスイッチである。本発明のスイッチ機構部１０は、操作方法が異なる２種類のスイッチ、本実施形態で例示する構成では、タッチセンサスイッチ１１と、ストロークスイッチ１２とを備えている。

タッチセンサスイッチ１１は、例えば電極と指などの対象物との間に発生する静電容量の変化を検出する静電式センサスイッチである。このタッチセンサスイッチ１１は、センサ電極１１ａおよびセンサ検出部１１ｂを含み、センサ電極１１ａで生じた静電容量の変化をセンサ検出部１１ｂで検出し、この検出の結果をスイッチＯＮ信号として電源切り替え制御部２０に出力する。

ストロークスイッチ１２は、例えば指などによるボタン押し下げ行為を検出する機械式スイッチである。このストロークスイッチ１２は、プッシュボタン１２ａ、ストローク本体１２ｂ、スイッチ検出部１２ｃ、およびストロークスイッチケース１２ｄを含み、プッシュボタン１２ａの押し下げによってストロークスイッチケース１２ｄ内を移動するストローク本体１２ｂの移動量をスイッチ検出部１２ｃで検出し、この検出の結果をスイッチＯＮ信号として電源切り替え制御部２０に出力する。

なお、図１では、エンジン始動スイッチシステム１におけるスイッチ機能を分かり易く説明するために、タッチセンサスイッチ１１のセンサ検出部１１ｂおよびストロークスイッチ１２のスイッチ検出部１２ｃを、機械的なスイッチのイメージで描画した。しかし、センサ検出部１１ｂおよびスイッチ検出部１２ｃは、機械的なスイッチに限られず、検出した信号に基づいたスイッチＯＮ信号を電源切り替え制御部２０に出力することができるのであれば、電気的なスイッチを用いても構わない。

電源切り替え制御部２０は、スイッチ機構部１０のタッチセンサスイッチ１１およびストロークスイッチ１２から出力される２つのスイッチＯＮ信号に基づいて、アクセサリー機能ブロックに電源を供給するリレー（ＡＣＣリレー）およびイグニッション機能ブロックに電源を供給するリレー（ＩＧリレー）を制御し、アクセサリー電源およびイグニッション電源のオン／オフ状態を切り替える。

この電源切り替え制御部２０は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ：Read Only Memory、ＲＡＭ：Random Access Memory）、および入出力インタフェースなどから構成された電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。電源切り替え制御部２０は、メモリに格納されているプログラムをＣＰＵが解釈実行することで、必要な機能を実現する。

２．スイッチ操作
次に、図２をさらに参照して、本実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１が取り得る２通りのスイッチ操作について説明する。図２は、エンジン始動スイッチシステム１における第１および第２のスイッチ操作を説明する図である。

２−１．第１のスイッチ操作
第１のスイッチ操作は、図２（ａ）に示すように、指などの対象物がプッシュボタン１２ａの表面に軽く接触している操作状態である。この操作状態では、タッチセンサスイッチ１１はスイッチ動作してスイッチＯＮ信号を電源切り替え制御部２０に出力するが、ストロークスイッチ１２はスイッチ非動作である。
この第１のスイッチ操作が生じると、電源切り替え制御部２０は、ＡＣＣリレーを制御して、電源オフ状態（ＯＦＦ）とアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）との間で電源供給状態を切り替えることを行う。

２−２．第２のスイッチ操作
第２のスイッチ操作は、図２（ｂ）に示すように、指などの対象物がプッシュボタン１２ａの表面に接触し、かつ、ボタンを押し込んでいる操作状態である。この操作状態では、タッチセンサスイッチ１１およびストロークスイッチ１２の双方がスイッチ動作して、スイッチＯＮ信号をそれぞれ電源切り替え制御部２０に出力する。
この第２のスイッチ操作が生じると、電源切り替え制御部２０は、ＡＣＣリレーおよび／またはＩＧリレーを制御して、電源オフ状態（ＯＦＦ）、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）、およびイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）のいずれかの電源供給状態に切り替えることを行う。

３．電源切り替え制御
次に、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂをさらに参照して、本実施形態に係るエンジン始動スイッチシステム１が実行する電源切り替え制御およびエンジン始動制御の具体的な実施例を２通り説明する。

＜実施例１＞
図３Ａは、エンジン始動スイッチシステム１が第１および第２のスイッチ操作入力に応じて実行する電源切り替え制御およびエンジン始動制御の具体的な実施例１を説明する状態遷移図である。図３Ｂは、図３Ａの状態遷移を各スイッチのオン／オフと各電源のオン／オフとのタイミングで示した図である。なお、図３Ａおよび図３Ｂにおいて、白丸○はスイッチ操作が入力される前の状態を示し、黒丸●はスイッチ操作が入力されて遷移した後の状態を示している。また、図３Ａおよび図３Ｂにおける括弧付き番号は、切り替え操作を特定するための番号を示しており、各図においてそれぞれ対応している。

（１）→（１）遷移：
電源オフ状態（ＯＦＦ）の時に「第１のスイッチ操作（タッチセンサスイッチ１１のみが動作）」が入力されると、電源オフ状態（ＯＦＦ）からアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）に切り替えられる。
（２）→（２）遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）の時に「第１のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）から電源オフ状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
（３）維持：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）またはエンジン始動状態（ＯＮ）の時に「第１のスイッチ操作」が入力されても、状態の切り替えが行われずに現状状態が維持される。

（４）→（４）遷移：
電源オフ状態（ＯＦＦ）の時に「第２のスイッチ操作（タッチセンサスイッチ１１かつストロークスイッチ１２が動作）」が入力されると、電源オフ状態（ＯＦＦ）からイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）に切り替えられる。
（５）→（５）遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）からイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）に切り替えられる。
（７）→（７）遷移：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）から電源オフ状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。

なお、シフトレバーが所定のポジションにあり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれているＲＥＡＤＹ状態の場合には、第２のスイッチ操作が入力されると次のような状態遷移となる。

（４）’→（４）’遷移：
電源オフ状態（ＯＦＦ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、電源オフ状態（ＯＦＦ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（５）’→（５）’遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（６）’→（６）’遷移：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（７）’→（７）’遷移：
エンジン始動状態（ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、エンジン始動状態（ＯＮ）から電源オフ状態（ＯＦＦ）まで遷移する。

この実施例１に示した電源切り替え制御によれば、タッチセンサスイッチ１１のみを動作させる第１のスイッチ操作を行うことで、「アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）」から直接「電源オフ状態（ＯＦＦ）」に切り替える操作を簡単かつ高速に行うことができる。

＜実施例２＞
図４Ａは、エンジン始動スイッチシステム１が第１および第２のスイッチ操作入力に応じて実行する電源切り替え制御およびエンジン始動制御の具体的な実施例２を説明する状態遷移図である。図４Ｂは、図４Ａの状態遷移を各スイッチのオン／オフと各電源のオン／オフとのタイミングで示した図である。なお、図４Ａおよび図４Ｂにおいて、白丸○はスイッチ操作が入力される前の状態を示し、黒丸●はスイッチ操作が入力されて遷移した後の状態を示している。また、図４Ａおよび図４Ｂにおける括弧付き番号は、切り替え操作を特定するための番号を示しており、各図においてそれぞれ対応している。

（１）→（１）遷移：
電源オフ状態（ＯＦＦ）の時に「第１のスイッチ操作（タッチセンサスイッチ１１のみが動作）」が入力されると、電源オフ状態（ＯＦＦ）からアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）に切り替えられる。
（２）→（２）遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）の時に「第１のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）から電源オフ状態（ＯＦＦ）に切り替えられる。
（３）維持：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）またはエンジン始動状態（ＯＮ）の時に「第１のスイッチ操作」が入力されても、状態の切り替えが行われずに現状状態が維持される。

（４）維持：
電源オフ状態（ＯＦＦ）の時に「第２のスイッチ操作（タッチセンサスイッチ１１かつストロークスイッチ１２が動作）」が入力されても、状態の切り替えが行われずに現状状態が維持される。
（５）→（５）遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）からイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）に切り替えられる。
（７）→（７）遷移：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）からアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）に切り替えられる。

なお、シフトレバーが所定のポジションにあり、かつ、ブレーキペダルが踏み込まれているＲＥＡＤＹ状態の場合には、第２のスイッチ操作が入力されると次のような状態遷移となる。

（４）’→（４）’遷移：
電源オフ状態（ＯＦＦ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、電源オフ状態（ＯＦＦ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（５）’→（５）’遷移：
アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（６）’→（６）’遷移：
イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、イグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）からエンジン始動状態（ＯＮ）まで遷移する。
（７）’→（７）’遷移：
エンジン始動状態（ＯＮ）かつＲＥＡＤＹ状態の時に「第２のスイッチ操作」が入力されると、エンジン始動状態（ＯＮ）からアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）まで遷移する。

この実施例２に示した電源切り替え制御によれば、電源オフ状態（ＯＦＦ）とアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）との間の切り替えと、アクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）とイグニッション電源オン状態（ＩＧ＿ＯＮ）との間の切り替えとを、それぞれ第１のスイッチ操作および第２のスイッチ操作で独立して制御することができる。

なお、上記実施例２における（７）→（７）遷移および（７）’→（７）’遷移では、「第２のスイッチ操作」の入力に応じてアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）まで遷移させたが、エンジン停止に続けて運転席のドアが開閉されたことを検知すれば、さらなる第１のスイッチ操作の有無によらず、自動的にアクセサリー電源オン状態（ＡＣＣ＿ＯＮ）から電源オフ状態（ＯＦＦ）に遷移させる制御を行ってもよい。

本発明に係るエンジン始動スイッチシステムは、自動車車両などに利用可能であり、特に電源供給状態の切り替え操作における使い勝手をさらに向上させたい場合などに有用である。

１ エンジン始動スイッチシステム
１０ スイッチ機構部
１１ タッチセンサスイッチ
１１ａ センサ電極
１１ｂ センサ検出部
１２ ストロークスイッチ
１２ａ プッシュボタン
１２ｂ ストローク本体
１２ｃ スイッチ検出部
１２ｄ ストロークスイッチケース
２０ 電源切り替え制御部

Claims (1)

1. 車両に搭載されるエンジン始動スイッチシステムであって、
   タッチセンサスイッチと、
   機械式スイッチとを備え、
   電源オフ状態またはアクセサリー電源オン状態において前記タッチセンサスイッチだけの入力を検出した場合、電源オフ状態とアクセサリー電源オン状態との間で切り替えを実行し、
   アクセサリー電源オン状態またはイグニッション電源オン状態において前記タッチセンサスイッチおよび前記機械式スイッチの両方の入力を検出した場合、アクセサリー電源オン状態とイグニッション電源オン状態との間で切り替えを実行することを特徴とする、エンジン始動スイッチシステム。

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