WO2019240085A1 - スイッチ装置 - Google Patents

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WO2019240085A1
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switch device
biometric information
switch
authentication
main body
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French (fr)
Inventor
晃 伏見
裕紀 三村
陽 池田
孝介 滝
恭久 太田
雄哉 後藤
直幸 ▲高▼田
小川　大輔
Original Assignee
株式会社東海理化電機製作所
トヨタ自動車株式会社
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/30—Authentication, i.e. establishing the identity or authorisation of security principals
    • G06F21/31—User authentication
    • G06F21/32—User authentication using biometric data, e.g. fingerprints, iris scans or voiceprints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/12—Push-buttons

Definitions

  • the present invention relates to a switch device.
  • a fingerprint authentication sensor that reads fingerprint data, compares the read fingerprint data with previously registered fingerprint data, and performs personal authentication based on the verification result is provided in at least one of the plurality of press switches,
  • an input device is known that performs collation when a pressing switch provided with a fingerprint authentication sensor is pressed and a pressing signal transmitted at that time is detected (see, for example, Patent Document 1). .)
  • the press switch includes a key top and a substrate arranged at a predetermined interval from the key top.
  • the terminal portion is provided on the lower surface side of the key top, and the electrode is provided on the substrate side at a position facing the terminal portion in the height direction.
  • the input device is connected by contact between the terminal portion and the electrode, and collation is performed.
  • an input device in which a fingerprint authentication sensor arranged on a key top and a substrate having electronic components for authentication are connected by a cable.
  • Such an input device has a problem that the durability of the cable is low because the cable bends many times as the key top moves.
  • An object of the present invention is to provide a switch device that can improve the durability of a cable.
  • a switch device includes a main body, an operation button that has an opening on the operation surface and moves to the main body side by a push operation performed on the operation surface, and is attached to the main body and exposed to the back of the opening.
  • a biometric information sensor having a reading surface that reads biometric information by touching the user's operation finger by a push operation performed on the operation buttons.
  • a switch device that improves the durability of a cable can be provided.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a switch device according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a front view showing the switch device according to the embodiment.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating a cross section of the switch device according to the embodiment before a push operation.
  • Drawing 2B is an explanatory view showing the section after push operation of the switch device concerning an embodiment.
  • FIG. 2C is a block diagram of the switch device according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the switch device according to the embodiment.
  • the switch device includes a main body, an operation button having an opening on the operation surface and moving to the main body side by a push operation made on the operation surface, and an operation button attached to the main body and exposed to the back of the opening And a biometric information sensor having a reading surface that reads biometric information by touching the user's operation finger by the push operation performed.
  • a cable for electrically connecting the biological information sensor and the substrate is compared with the case where the biological information sensor is arranged on the operation button.
  • the durability of the cable can be improved without being bent many times by the push operation.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a switch device according to the embodiment
  • FIG. 1B is a front view showing the switch device according to the embodiment
  • 2A is an explanatory view showing a cross section before the push operation of the switch device according to the embodiment
  • FIG. 2B is an explanatory view showing a cross section after the push operation of the switch device according to the embodiment
  • FIG. These are the block diagrams of the switch apparatus which concerns on embodiment. 2A and 2B schematically show the switch device 1, and the bezel 12 and the like are omitted. In each figure according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio.
  • FIG. 2C main signals and information flows are indicated by arrows.
  • the switch device 1 is, as shown in FIGS. 1A and 1B, a start switch for instructing start of a vehicle drive device, transition of a power source of the vehicle, and the like, but is not limited thereto.
  • the switch device 1 is disposed, for example, in front of a user seated in a driver's seat, steering, and a floor console positioned between the driver's seat and the passenger seat.
  • the switch device 1 instructs the vehicle to start or prepare for starting the vehicle drive device by a push operation (on operation) performed on the operation surface 140, and then drives the drive device by a push operation (off operation) performed thereafter. Can be instructed to stop.
  • the drive device is an internal combustion engine (engine)
  • the engine is started by a push operation performed in a state where the operation conditions of the shift device and the brake device are satisfied.
  • the driving device is a motor
  • preparation for starting to supply current to the motor is performed by a push operation performed in a state where the above operating conditions are satisfied.
  • the drive device is a hybrid of an engine and a motor
  • start-up or start-up preparation is performed corresponding to the drive device prioritized at start-up by a push operation performed in a state where the above operating conditions are satisfied.
  • the stop of the drive device is instructed by an off operation performed after the on operation.
  • the switch device 1 includes a main body 10, an operation button 14 that has an opening 142 in the operation surface 140 and moves to the main body 10 side by a push operation performed on the operation surface 140, attached to the body 10, the body-information sensor 2 having a reading surface 20 in contact with the operating finger 9 of the user reading the biometric information S 1 by the push operation performed on the operation button 14 with exposed behind the opening 142, the Have.
  • the switch device 1 is, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B, it is electrically connected via the biometric information sensor 2 and the cable 4, the control unit as an authentication unit for performing authentication of the biological information S 1 read 6 and a substrate 3 attached to the main body 10 and provided with a control unit 6.
  • the switch device 1 includes a switch unit 5 that detects a push operation based on the movement of the operation button 14, for example, as shown in FIGS. 2A to 2C.
  • Control unit 6 the switch unit 5 when the authentication of the biological information S 1 is satisfied detects the push operation, and outputs an instruction signal S 3 for instructing the start of drive of the vehicle.
  • the switch device 1 is supplied with a driving voltage from the battery of the vehicle after the door is unlocked by authentication based on wireless communication using an electronic key or the like, and the biological information S 1 by the biological information sensor 2 is used. Is ready to read.
  • the vehicle performs starting of the drive unit based on an instruction signal S 3 is output when verification of the biological information S 1 the switch unit 5 is turned on is established by the push operation.
  • the operation button 14 is disposed so as to be movable with respect to the main body 10 having a cylindrical shape.
  • a bezel 12 is attached to the distal end portion of the main body 10, and the operation surface 140 of the operation button 14 is exposed in the opening 120 of the bezel 12.
  • the operation button 14 is configured such that the back surface 141 comes into contact with the switch unit 5 disposed in the main body 10, and the tip of the switch unit 5 is pushed in by a push operation to be in an on state. It is configured.
  • An opening 142 is formed in the operation button 14, and the periphery of the opening 142 is tapered.
  • the opening 142 has a shape corresponding to the operation finger 9 and a shape that can push at least the operation button 14.
  • the opening 142 of the present embodiment has such a size that the belly of the operation finger 9 does not fit into it, as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the biological information sensor 2 is disposed in the main body 10 so as to be exposed to the opening 142 of the operation button 14.
  • the opening 142 is provided at the center of the operation surface 140.
  • the opening 142 has, for example, a rectangular shape, but may be circular and is not limited thereto.
  • the reading surface 20 of the biological information sensor 2 has a rectangular shape corresponding to the shape of the opening 142, but is not limited thereto.
  • Biometric information sensor 2 is configured to read biometric information S 1 operating finger 9 of the user to push operation on the operation button 14.
  • the biometric information S 1 includes, for example, image information of at least one of a fingerprint pattern and a vein pattern of the operation finger 9.
  • the biological information sensor 2 is configured by a sensor such as an optical type, a capacitance type, an electric field strength measurement type, a pressure sensitive type, and a thermal type.
  • the biological information sensor 2 when reading the vein pattern, is configured to read the vein pattern based on the reflection of the irradiated near infrared rays.
  • the biological information sensor 2 of the present embodiment is assumed to be a capacitive sensor that reads a fingerprint pattern as an example.
  • the biometric information sensor 2 outputs to the controller 6 the fingerprint pattern read as biological information S 1.
  • the reading surface 20 is not in contact with the operation finger 9 when the operation finger 9 just contacts the operation surface 140, that is, at the back of the opening 142. Located at the bottom of the opening 142. That is, the reading surface 20 is located at the point where the operation button 14 is pushed by performing a push operation. For example, when the operation button 14 is stroked so that a push operation is determined, the reading surface 20 is disposed so as to be flush with the reading surface 20 and the operation surface 140.
  • the biological information sensor 2 is attached to the attachment portion 17 on the main body 10 side instead of the operation button 14 and is integrated with the main body 10. Therefore, when the user performs a push operation, the operation button 14 moves to the main body 10 side and the distance between the operation finger 9 and the reading surface 20 is shortened, so that the operation finger 9 and the reading surface 20 come into contact with each other.
  • the reading surface 20 has a size that can read, for example, a fingerprint pattern on the belly of the operation finger 9 necessary for authentication.
  • the fingerprint pattern necessary for the authentication is, for example, a fingerprint pattern including the number of feature points sufficient for the accuracy of authentication.
  • the substrate 3 is, for example, a rigid substrate.
  • the substrate 3 is attached to the main body 10 by two attachment portions 16 as shown in FIGS. 2A and 2B, for example.
  • the substrate 3 is provided with a control unit 6.
  • the substrate 3 is connected to the biological information sensor 2 via the cable 4 and is provided with connectors, electronic components, wiring, and the like so that the biological information S 1 is input to the control unit 6.
  • the cable 4 is a flexible flat cable. Since the cable 4 connects the biological information sensor 2 and the substrate 3 attached to the main body 10 to each other, the length does not change depending on whether or not a push operation is performed. Therefore, the cable 4 does not bend each time the push operation is performed, and has higher durability than the cable that bends each time the push operation is performed.
  • the switch unit 5 is a switch that is turned on by the displacement of the operation button 14 based on the push operation, and is configured to be turned off when the load due to the push operation disappears.
  • This switch part 5 is attached to the attachment part 18 of the main body 10, for example, as shown in FIGS. 2A and 2B.
  • the switch unit 5 is in contact with the back surface 141 of the operation button 14 when the push operation is not performed.
  • the switch unit 5 when turned on, and is configured to output a switching signal S 2 to the control unit 6.
  • Control unit 6 determines if the switch signal S 2 is input, the push operation has been performed.
  • the switch unit 5 may include a plurality of switches.
  • the switch device 1 is configured to determine a push operation by a combination of the ON states of a plurality of switches.
  • the control unit 6 is, for example, a microcomputer composed of a CPU (Central Processing Unit) that performs operations and processes on acquired data according to a stored program, a RAM as a semiconductor memory, and a ROM (Read Only Memory). is there.
  • a program for operating the control unit 6 registered biometric information 60, and an authentication threshold value 61 are stored.
  • the RAM is used as a storage area for temporarily storing calculation results and the like.
  • control unit 6 uses the biometric information S 1 acquired from the biometric information sensor 2 via the cable 4, and the features of the user's fingerprint pattern registered in the registered biometric information 60.
  • the degree of similarity with the point is the authentication threshold value 61 or more, it is determined that the user is a registrant.
  • the feature points are, for example, points such as center points, branch points, end points, and deltas.
  • the center point is a point that becomes the center of the fingerprint pattern.
  • a branch point is a point where the ridges of the fingerprint are branched.
  • An end point is a point where a ridge is broken.
  • a delta is a collection of ridges from three directions.
  • the control unit 6 calculates the similarity based on the position of the feature points, the distance between the feature points, and the like.
  • Control unit 6 collates the feature points of the fingerprint pattern of the biological information S 1 and the registered biometric information 60, determines the degree of similarity according to the number of matching feature points, determining whether the user is a registrant To do.
  • the control unit 6 has 50 feature points of the fingerprint patterns of the registrants A to C based on the registered biometric information 60, and the matching points with the feature points of the user's fingerprint pattern are the registrant A. Is 40 locations, registrant B is 20 locations, and registrant C is 33 locations, the similarity to registrant A is 80 (%), the similarity to registrant B is 40 (%), and the registrant The similarity with C is calculated as 66 (%). As an example, the control unit 6 determines that the user is the registrant A when the authentication threshold 61 is 70 (%).
  • Control unit 6 for example, the user is determined to be a registered person, when the switch signal S 2 output from the switching unit 5 is determined by the input is in the ON state, an instruction signal for instructing the start of the drive unit to generate a S 3 is output to the control unit of the vehicle.
  • Step 1 Control unit 6 of the switch device 1 determines "Yes” is established in step 1, that is, when the switch signal S 2 output from the switching unit 5 is input, a push operation has been performed (Step1: Yes).
  • control unit 6 calculates the similarity based on the biometric information S 1 and the registered biometric information 60 that are read when the operation button 14 is pushed by the push operation and the operation finger 9 contacts the reading surface 20 ( Step 2).
  • step 3 the control unit 6 determines that the authentication is not established (Step 3: No), It is determined that authentication has not been established (Step 5), and authentication is terminated.
  • switch device 1 when the push operation in the state in which the driving device is driven is performed, without verification of the biological information S 1, stopping the drive unit as a trigger that the switch signal S 2 is inputted instruction and outputs a signal S 3.
  • the switch device 1 can improve the durability of the cable 4 that electrically connects the biological information sensor 2 and the substrate 3.
  • the biological information sensor 2 and the substrate 3 are arranged not on the operation button 14 but on the main body 10 side, so that the biological information sensor 2 and the substrate are compared with the case where the biological information sensor is arranged on the operation button.
  • the durability of the cable 4 can be improved without the cable 4 electrically connecting the cable 3 being bent many times by the push operation.
  • the switch device 1 When the biological information sensor is arranged on the operation button, the switch device 1 requires a cable length considering the stroke by the push operation. However, since the biological information sensor 2 is arranged in the main body 10, There is no need to consider, and the cable 4 can be shortened. The switch device 1, since the cable 4 is shortened, less susceptible to noise, authentication accuracy is improved can send and receive highly accurate biometric information S 1.
  • the switch device 1 can be easily downsized as compared with the case where it is arranged on the operation button.

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Abstract

スイッチ装置１は、本体１０と、操作面１４０に開口１４２を有すると共に操作面１４０になされたプッシュ操作によって本体１０側に移動する操作ボタン１４と、本体１０に取り付けられ、開口１４２の奥に露出すると共に操作ボタン１４になされたプッシュ操作によってユーザの操作指９と接触して生体情報Ｓ１を読み取る読取面２０を有する生体情報センサ２と、を有する。

Description

スイッチ装置 関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月１５日に出願された日本国特許出願２０１８－１１４９３０号の優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１８－１１４９３０号の全内容を本出願に参照により援用する。
本発明は、スイッチ装置に関する。
指紋データを読み取り、読み取られた指紋データを、予め登録された指紋データと照合して、その照合結果にもとづいて個人認証を行う指紋認証センサが、複数の押圧スイッチの少なくとも１つに設けられ、制御部では、指紋認証センサが設けられた押圧スイッチが押圧されて、そのときに発信される押圧信号を検出したときに、照合を行う、入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
押圧スイッチは、キートップと、キートップと所定の間隔を置いて配置された基板と、を有している。また指紋認証センサは、端子部がキートップの下面側に設けられ、基板側には端子部と高さ方向にて対向する位置に電極が設けられている。入力装置は、この端子部と電極とが接触することで接続されて、照合が行なわれる。
特開２００６－１５５４５５号公報
このような入力装置の中には、キートップに配置された指紋認証センサと、認証を行う電子部品を有する基板と、をケーブルで接続するものが知られている。このような入力装置は、キートップの移動に応じて何度もケーブルが屈曲するのでケーブルの耐久性が低い問題がある。
本発明の目的は、ケーブルの耐久性を向上させることができるスイッチ装置を提供することにある。
本発明の一実施形態によるスイッチ装置は、本体と、操作面に開口を有すると共に操作面になされたプッシュ操作によって本体側に移動する操作ボタンと、本体に取り付けられ、開口の奥に露出すると共に操作ボタンになされたプッシュ操作によってユーザの操作指と接触して生体情報を読み取る読取面を有する生体情報センサと、を有する。
本発明の一実施形態によれば、ケーブルの耐久性を向上させるスイッチ装置を提供することができる。
図１Ａは、実施の形態に係るスイッチ装置を示す斜視図である。 図１Ｂは、実施の形態に係るスイッチ装置を示す正面図である。 図２Ａは、実施の形態に係るスイッチ装置のプッシュ操作前の断面を示す説明図である。 図２Ｂは、実施の形態に係るスイッチ装置のプッシュ操作後の断面を示す説明図である。 図２Ｃは、実施の形態に係るスイッチ装置のブロック図である。 図３は、実施の形態に係るスイッチ装置の動作を示すフローチャートである。
（実施の形態の要約）
実施の形態に係るスイッチ装置は、本体と、操作面に開口を有すると共に操作面になされたプッシュ操作によって本体側に移動する操作ボタンと、本体に取り付けられ、開口の奥に露出すると共に操作ボタンになされたプッシュ操作によってユーザの操作指と接触して生体情報を読み取る読取面を有する生体情報センサと、を有する。
このスイッチ装置は、操作ボタンではなく本体側に生体情報センサが配置されるので、操作ボタンに生体情報センサが配置される場合と比べて、生体情報センサと基板とを電気的に接続するケーブルがプッシュ操作によって何度も屈曲することなく、ケーブルの耐久性を向上させることができる。
[実施の形態]
（スイッチ装置１の概要）
図１Ａは、実施の形態に係るスイッチ装置を示す斜視図であり、図１Ｂは、実施の形態に係るスイッチ装置を示す正面図である。図２Ａは、実施の形態に係るスイッチ装置のプッシュ操作前の断面を示す説明図であり、図２Ｂは、実施の形態に係るスイッチ装置のプッシュ操作後の断面を示す説明図であり、図２Ｃは、実施の形態に係るスイッチ装置のブロック図である。図２Ａ及び図２Ｂは、スイッチ装置１を模式的に図示しており、ベゼル１２などは省略している。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図２Ｃでは、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
スイッチ装置１は、一例として、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、車両の駆動装置の始動や車両の電源の遷移などを指示するスタートスイッチであるがこれに限定されない。
このスイッチ装置１は、例えば、運転席に着座するユーザの前方、ステアリング、及び運転席と助手席の間に位置するフロアコンソールなどに配置されている。このスイッチ装置１は、操作面１４０になされたプッシュ操作（オン操作）により、車両の駆動装置の始動、又は始動準備を車両に指示し、その後になされたプッシュ操作（オフ操作）により、駆動装置の停止を指示することができる。
具体的には、駆動装置が内燃機関（エンジン）である場合、シフト装置やブレーキ装置の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作によりエンジンが始動する。また駆動装置がモータである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作によりモータに電流を供給する始動準備が行われる。さらに駆動装置がエンジンとモータのハイブリッドである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされたプッシュ操作により、始動時に優先される駆動装置に対応して始動又は始動準備が行われる。このオン操作の後に行われたオフ操作によって、駆動装置の停止が指示される。
スイッチ装置１は、例えば、図１Ａ～図２Ｃに示すように、本体１０と、操作面１４０に開口１４２を有すると共に操作面１４０になされたプッシュ操作によって本体１０側に移動する操作ボタン１４と、本体１０に取り付けられ、開口１４２の奥に露出すると共に操作ボタン１４になされたプッシュ操作によってユーザの操作指９と接触して生体情報Ｓ１を読み取る読取面２０を有する生体情報センサ２と、を有する。
またスイッチ装置１は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、生体情報センサ２とケーブル４を介して電気的に接続され、読み取った生体情報Ｓ１の認証を行う認証部としての制御部６と、本体１０に取り付けられると共に制御部６が設けられた基板３と、を備えている。
さらにスイッチ装置１は、例えば、図２Ａ～図２Ｃに示すように、操作ボタン１４の移動に基づいてプッシュ操作を検出するスイッチ部５を備えている。制御部６は、スイッチ部５がプッシュ操作を検出すると共に生体情報Ｓ１の認証が成立した場合、車両の駆動装置の始動を指示する指示信号Ｓ３を出力する。
具体的には、スイッチ装置１は、一例として、電子キーなどによる無線通信に基づく認証によってドアが開錠された後、車両のバッテリーから駆動電圧が供給され、生体情報センサ２による生体情報Ｓ１の読み取りが行える状態となる。
そして車両は、プッシュ操作によってスイッチ部５がオン状態となると共に生体情報Ｓ１の照合が成立した場合に出力される指示信号Ｓ３に基づいて駆動装置の始動を行う。
（操作ボタン１４の構成）
操作ボタン１４は、例えば、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、円筒形状を有する本体１０に対して移動可能に配置されている。この本体１０の先端部には、ベゼル１２が取り付けられ、このベゼル１２の開口１２０内に操作ボタン１４の操作面１４０が露出している。
操作ボタン１４は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、裏面１４１が本体１０に配置されたスイッチ部５と接触し、プッシュ操作によってスイッチ部５の先端を押し込んでオン状態とするように構成されている。
操作ボタン１４には、開口１４２が形成され、その開口１４２の周囲がテーパー形状となっている。この開口１４２は、操作指９に応じた形状であると共に少なくとも操作ボタン１４を押し込める程度の形状を有している。本実施の形態の開口１４２は、一例として、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、操作指９の腹が嵌り込まない程度の大きさを有している。
（生体情報センサ２の構成）
生体情報センサ２は、例えば、図２Ａに示すように、操作ボタン１４の開口１４２に露出するように本体１０に配置されている。この開口１４２は、操作面１４０の中央に設けられている。また開口１４２は、例えば、矩形状を有しているが円形であっても良く、これに限定されない。さらに生体情報センサ２の読取面２０は、開口１４２の形状に応じた矩形状を有しているがこれに限定されない。
生体情報センサ２は、操作ボタン１４に対してプッシュ操作を行うユーザの操作指９の生体情報Ｓ１を読み取るように構成されている。この生体情報Ｓ１は、一例として、操作指９の指紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方のパターンの画像情報を含んでいる。
生体情報センサ２は、例えば、指紋パターンを読み取る場合、光学式、静電容量方式、電界強度測定方式、感圧式及び感熱式などのセンサによって構成される。
また生体情報センサ２は、例えば、静脈パターンを読み取る場合、照射した近赤外線の反射に基づいて静脈パターンを読み出すように構成される。
本実施の形態の生体情報センサ２は、一例として、指紋パターンを読み取る静電容量方式のセンサであるものとする。この生体情報センサ２は、読み取った指紋パターンを生体情報Ｓ１として制御部６に出力する。
ここで読取面２０は、例えば、図１Ａ、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、開口１４２の奥、言い換えるなら操作指９が操作面１４０に接触しただけでは操作指９と接触しない程度となる開口１４２の底に位置している。つまり読取面２０は、プッシュ操作を行って操作ボタン１４を押し込んだ先に位置している。そして読取面２０は、例えば、プッシュ操作が判定されるように操作ボタン１４をストロークさせた際、読取面２０と操作面１４０と面一になるように配置される。
そのため、生体情報センサ２は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、操作ボタン１４ではなく本体１０側の取付部１７に取り付けられ、本体１０と一体となっている。従ってユーザがプッシュ操作を行うことにより、操作ボタン１４が本体１０側に移動して操作指９と読取面２０との距離が縮まった結果、操作指９と読取面２０とが接触する。
読取面２０は、例えば、認証に必要な操作指９の腹の指紋パターンを読み取れるだけの大きさを有している。この認証に必要な指紋パターンとは、例えば、認証の精度として十分な特徴点の数を含む指紋パターンである。
（基板３の構成）
基板３は、例えば、リジッド基板である。この基板３は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、２つの取付部１６によって本体１０に取り付けられている。また基板３には、制御部６が設けられている。そして基板３は、生体情報センサ２とケーブル４を介して接続され、生体情報Ｓ１が制御部６に入力するようにコネクタ、電子部品、配線などが設けられている。
ケーブル４は、柔軟性を有するフラットケーブルである。このケーブル４は、互いに本体１０に取り付けられている生体情報センサ２と基板３とを結ぶので、プッシュ操作の有無によって長さが変化しない。従ってケーブル４は、プッシュ操作の度に屈曲することがなく、プッシュ操作の度に屈曲するケーブルと比較して、耐久性が高い。
（スイッチ部５の構成）
スイッチ部５は、プッシュ操作に基づく操作ボタン１４の変位によってオン状態となるスイッチであり、プッシュ操作による荷重がなくなるとオフ状態となるように構成されている。
このスイッチ部５は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本体１０の取付部１８に取り付けられている。スイッチ部５は、プッシュ操作がなされていない場合、操作ボタン１４の裏面１４１と接触している。
このスイッチ部５は、オン状態となると、スイッチ信号Ｓ２を制御部６に出力するように構成されている。制御部６は、このスイッチ信号Ｓ２が入力すると、プッシュ操作がなされたと判定する。
なお変形例としてスイッチ部５は、複数のスイッチを備えても良い。その場合、スイッチ装置１は、複数のスイッチのオン状態の組み合わせによってプッシュ操作を判定するように構成される。
（制御部６の構成）
制御部６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭやＲＡＭには、例えば、制御部６が動作するためのプログラムと、登録生体情報６０と、認証しきい値６１と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部６は、一例として、ケーブル４を介して生体情報センサ２から取得した生体情報Ｓ１に基づくユーザの指紋パターンの特徴点と、登録生体情報６０に登録された登録者の指紋パターンの特徴点と、の類似度が認証しきい値６１以上である場合、ユーザが登録者であると判定する。
この特徴点とは、一例として、中心点、分岐点、端点及び三角州などの点である。中心点とは、指紋パターンの中心となる点である。分岐点とは、指紋の隆線が分岐している点である。端点とは、隆線が切れている点である。三角州とは、三方向から隆線が集まった点である。なお制御部６は、特徴点の位置、特徴点間の距離などに基づいて類似度を算出する。
制御部６は、生体情報Ｓ１及び登録生体情報６０の指紋パターンの特徴点を照合し、一致する特徴点の数に応じて類似度を判定し、ユーザが登録者であるか否かを判定する。
制御部６は、一例として、登録生体情報６０に基づく登録者Ａ～登録者Ｃの指紋パターンの特徴点がそれぞれ５０箇所であり、ユーザの指紋パターンの特徴点との一致点が、登録者Ａが４０箇所、登録者Ｂが２０箇所、登録者Ｃが３３箇所である場合、登録者Ａとの類似度が８０（％）、登録者Ｂとの類似度が４０（％）、及び登録者Ｃとの類似度が６６（％）と算出する。制御部６は、一例として、認証しきい値６１が７０（％）である場合、ユーザが登録者Ａであると判定する。
制御部６は、例えば、ユーザが登録者であると判定すると共に、スイッチ部５から出力されたスイッチ信号Ｓ２が入力してオン状態であると判定すると、駆動装置の始動を指示する指示信号Ｓ３を生成して車両側の制御部などに出力する。
以下に本実施の形態のスイッチ装置１の動作の一例について図３のフローチャートに従って説明する。
（動作）
スイッチ装置１の制御部６は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまりスイッチ部５から出力されたスイッチ信号Ｓ２が入力すると、プッシュ操作がなされたと判定する（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）。
また制御部６は、プッシュ操作によって操作ボタン１４が押し込まれて操作指９が読取面２０に接触したことによって読み取られた生体情報Ｓ１と登録生体情報６０とに基づいて類似度を算出する（Ｓｔｅｐ２）。そして制御部６は、算出した類似度が認証しきい値６１以上であった場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、認証が成立したと判定して駆動装置の始動を指示する指示信号Ｓ３を出力し（Ｓｔｅｐ４）、認証を終了する。
ここでステップ３において制御部６は、認証が成立しない場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、
認証不成立と判定し（Ｓｔｅｐ５）、認証を終了する。
なおスイッチ装置１は、駆動装置が駆動している状態でプッシュ操作が行われた場合、生体情報Ｓ１の照合を行わず、スイッチ信号Ｓ２が入力したことをトリガとして駆動装置を停止させる指示信号Ｓ３を出力する。
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るスイッチ装置１は、生体情報センサ２と基板３とを電気的に接続するケーブル４の耐久性を向上させることができる。このスイッチ装置１は、操作ボタン１４ではなく本体１０側に生体情報センサ２と基板３とが配置されるので、操作ボタンに生体情報センサが配置される場合と比べて、生体情報センサ２と基板３とを電気的に接続するケーブル４がプッシュ操作によって何度も屈曲することなく、ケーブル４の耐久性を向上させることができる。
スイッチ装置１は、生体情報センサが操作ボタンに配置された場合、プッシュ操作によるストロークを考慮したケーブルの長さが必要となるが、生体情報センサ２が本体１０に配置されているので、ストロークを考慮する必要がなく、ケーブル４を短くすることができる。そしてスイッチ装置１は、ケーブル４が短くなるので、ノイズの影響を受け難く、精度の高い生体情報Ｓ１の送受信が行えて認証精度が向上する。
スイッチ装置１は、生体情報センサ２が、配置スペースが少ない操作ボタン１４ではなく配置スペースが多い本体１０に配置されるので、操作ボタンに配置される場合と比べて、小型化が容易となる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ スイッチ装置
２ 生体情報センサ
３ 基板
４ ケーブル
５ スイッチ部
６ 制御部
１０ 本体
１４ 操作ボタン
２０ 読取面
６０ 登録生体情報
６１ 認証しきい値
１４０ 操作面
１４２ 開口

Claims (10)

  1. 本体と、
    操作面に開口を有すると共に前記操作面になされたプッシュ操作によって前記本体側に移動する操作ボタンと、
    前記本体に取り付けられ、前記開口の奥に露出すると共に前記操作ボタンになされた前記プッシュ操作によってユーザの操作指と接触して生体情報を読み取る読取面を有する生体情報センサと、
    を備えたスイッチ装置。
  2. 前記生体情報センサは、前記ユーザの前記生体情報として、指紋パターン及び静脈パターンの少なくとも一方のパターンを画像情報として読み取る、
    請求項１に記載のスイッチ装置。
  3. 前記生体情報センサは、前記指紋パターンを読み取る、光学式、静電容量式、電界強度測定式、感圧式、あるいは感熱式のセンサである、
    請求項２に記載のスイッチ装置。
  4. 前記生体情報センサは、照射した近赤外線の反射に基づいて前記静脈パターンを読み出すように構成されたセンサである、
    請求項２に記載のスイッチ装置。
  5. 前記読取面は、前記操作ボタンの前記プッシュ操作によって前記操作ボタンが前記本体側に移動させられた際、前記操作面と面一になるように配置される、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  6. 前記生体情報センサとケーブルを介して電気的に接続され、読み取った前記生体情報の認証を行う認証部と、
    前記本体に取り付けられると共に前記認証部が設けられた基板と、
    を備えた請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  7. 前記認証部は、登録生体情報及び認証しきい値をそれぞれ格納し、前記生体情報センサによって読み取られた前記生体情報の特徴点と、前記登録生体情報の類似度が前記認証しきい値以上である場合、前記生体情報の認証を成立させる、
    請求項1乃至６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
  8. 前記操作ボタンの移動に基づいて前記プッシュ操作を検出するスイッチ部と、
    前記認証部は、前記スイッチ部が前記プッシュ操作を検出すると共に前記生体情報の認証が成立した場合、車両の駆動装置の始動を指示する指示信号を出力する、
    請求項６又は７に記載のスイッチ装置。
  9. 前記スイッチ部は、前記本体に取り付けられ、前記プッシュ操作に基づく前記操作ボタンの変位によってオン状態となり、前記プッシュ操作による荷重がなくなるとオフ状態となるスイッチである、
    請求項８に記載のスイッチ装置。
  10. 前記スイッチ部は、複数のスイッチを有し、
    前記認証部は、前記複数のスイッチのオン状態の組み合わせによって前記プッシュ操作を判定する、
    請求項８に記載のスイッチ装置。
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