DE102018124959A1

DE102018124959A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE102018124959A1
Application number: DE102018124959.4A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Imai; Ryoji Takahashi; Shuichi Iwata
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2019-04-11
Also published as: CN109659182A; US20190107094A1; JP6941023B2; JP2019071219A; US10598142B2; CN109659182B

Abstract

Eine Schaltvorrichtung beinhaltet eine Betätigungstaste, die durch einen Drückvorgang auf einer Betätigungsoberfläche betätigt wird, Lichtquellen, die auf einem Beleuchtungssubstrat angeordnet sind, um ein Beleuchtungsziel der Betätigungstaste zu beleuchten; und eine Mehrzahl von Schaltern, die auf einem von dem Beleuchtungssubstrat verschiedenen Schaltersubstrat derart angeordnet sind, dass sie sich auf einer Endbereichsseite der Betätigungstaste befinden und durch eine durch den Drückvorgang verursachte Verlagerung der Betätigungstaste eingeschaltet werden.

Description

Querverweise zu zugehörigen Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung No.2017-196835 , eingereicht am 10. Oktober 2017, deren gesamter Inhalt durch Verweis hierin aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung.
Stand der Technik
Die Motorstartsteuerungsvorrichtung ist als eine herkömmliche Technik bekannt, die mit einem Motorstartschalter bereitgestellt ist, um eine Anweisung zum Starten eines an einem Fahrzeug montierten Motors zu geben, und einer ersten und zweiten Steuerungsschaltung, die mit Energie von einer am Fahrzeug montierten Energiequelle versorgt werden und den Motorstart steuern, wenn der Motorstartschalter eingeschaltet ist und die Anweisung zum Starten des Motors gegeben ist (vgl., z.B. JP 2006/118481 ).
Der Motorstartschalter ist aus einem Drucktastschalter aufgebaut und wird durch einen Drückvorgang eingeschaltet.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Einige solcher Motorstartsteuerungsvorrichtungen sind derart konfiguriert, dass mehrere Schalter auf einem Substrat angeordnet sind, um eine Redundanz des Motorstartschalters zu gewährleisten, und Lichtquellen zur Beleuchtung sind auf demselben Substrat zwischen den mehreren Schaltern angeordnet. Solche Motorstartsteuerungsvorrichtungen haben ein Problem, dass Distanzen zwischen Schalterkontakten aufgrund der Position der Lichtquellen erhöht werden, und das Betriebsgefühl aufgrund einer Zeitverzögerung verschlechtert wird, bis alle Schalter durch einen Drückvorgang eingeschaltet werden. Selbst wenn solche Motorstartsteuerungsvorrichtungen dazu konfiguriert sind, eine Fehlerbestimmung durchzuführen, wenn einige Schalter nicht innerhalb einer bestimmten Zeitperiode nach dem Einschalten des ersten Schalters eingeschaltet werden, besteht das Problem, dass eine fehlerhafte Fehlerbestimmung aufgrund einer Zeitverzögerung gemacht wird, bis alle Schalter eingeschaltet werden, obwohl kein Fehler aufgetreten ist.
Es ist Gegenstand der Erfindung, eine Schaltvorrichtung bereitzustellen, die sowohl eine Verbesserung des Betriebsgefühls als auch eine Vermeidung von fehlerhafter Fehlerbestimmung bei gleichzeitiger Sicherstellung von Redundanz ermöglicht.
Lösung für das Problem
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Schaltvorrichtung:

eine Betätigungstaste, die durch einen Drückvorgang auf einer Betätigungsoberfläche betätigt wird;
Lichtquellen, die auf einem Beleuchtungssubstrat angeordnet sind, um ein Beleuchtungsziel der Betätigungstaste zu beleuchten; und
eine Mehrzahl von Schaltern, die auf einem von dem Beleuchtungssubstrat verschiedenen Schaltersubstrat derart angeordnet sind, dass sie sich auf einer Endbereichsseite der Betätigungstaste befinden und durch eine durch den Drückvorgang verursachte Verlagerung der Betätigungstaste eingeschaltet werden.

Effekte der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, kann eine Schaltvorrichtung bereitgestellt werden, die sowohl eine Verbesserung des Betriebsgefühls als auch eine Vermeidung von fehlerhafter Fehlerbestimmung bei gleichzeitiger Sicherstellung von Redundanz ermöglicht.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Startschaltvorrichtung in einer Ausführungsform zeigt.
1B ist eine Frontansicht, die das Beispiel der Startschaltvorrichtung zeigt.
2A ist ein schematisches erklärendes Diagramm, das ein Beispiel des Inneren der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
2B ist ein schematisches erklärendes Diagramm, das eine beispielhafte Anordnung von Lichtquellen in der Startschaltvorrichtung darstellt.
3A ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform darstellt.
3B ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Startschaltvorrichtung in einer Modifikation darstellt.
4A ist eine erklärende Draufsicht, die ein Beispiel von Schaltern der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform zeigt.
4B ist eine erklärende perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Schaltereinheit zeigt.
4C ist eine erklärende Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines wesentlichen Teils der Schaltereinheit zeigt.
5A ist ein Graph, der ein Beispiel von FS-Kurven von Schaltern in einem Vergleichsbeispiel zeigt.
5B ist ein Graph, der ein Beispiel von FS-Kurven der Schalter in der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsform
Zusammenfassung der Ausführungsform
Eine Schaltvorrichtung in der Ausführungsform ist im Allgemeinen bereitgestellt mit einer Betätigungstaste, die durch einen Drückvorgang auf einer Betätigungsoberfläche betätigt wird, Lichtquellen, die auf einem Beleuchtungssubstrat angeordnet sind, um ein Beleuchtungsziel der Betätigungstaste zu beleuchten, und mehreren Schaltern, die auf einem von dem Beleuchtungssubstrat verschiedenen Schaltersubstrat derart angeordnet sind, dass sie sich auf einer Endbereichsseite der Betätigungstaste befinden und durch eine durch den Drückvorgang verursachte Verlagerung der Betätigungstaste eingeschaltet werden.
In dieser Schaltvorrichtung sind die Lichtquellen und die mehreren Schalter nicht auf demselben Substrat angeordnet, und diese Konfiguration ermöglicht es den mehreren Schaltern freier und dichter angeordnet zu werden als wenn sie auf demselben Substrat angeordnet wären. Dadurch wird eine Zeitverzögerung bis alle Schalter eingeschaltet sind reduziert und die Schaltvorrichtung kann sowohl eine Verbesserung des Betriebsgefühls als auch eine Vermeidung von fehlerhafter Fehlerbestimmung bei gleichzeitiger Sicherstellung von Redundanz erreichen.
Ausführungsform
Generelle Beschreibung der Startschaltvorrichtung 1
1A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Startschaltvorrichtung in einer Ausführungsform zeigt und 1B ist eine Frontansicht, die das Beispiel der Startschaltvorrichtung zeigt. 2A ist ein schematisches erklärendes Diagramm, das ein Beispiel des Inneren der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform darstellt und 2B ist ein schematisches erklärendes Diagramm, das eine beispielhafte Anordnung von Lichtquellen in der Startschaltvorrichtung darstellt. 3A ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform darstellt und 3B ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Startschaltvorrichtung in einer Modifikation darstellt. 4A ist eine erklärende Draufsicht, die ein Beispiel von Schaltern der Startschaltvorrichtung in der Ausführungsform zeigt, 4B ist eine erklärende perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Schaltereinheit zeigt und 4C ist eine erklärende Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines wesentlichen Teils der Schaltereinheit zeigt. In jeder Zeichnung der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform kann ein Skalierungsverhältnis von einem tatsächlichen Verhältnis abweichen. Darüber hinaus werden in den 3A und 3B Flüsse von Hauptsignalen und Informationen durch Pfeile angezeigt.
Die Startschaltvorrichtung 1 als die Schaltvorrichtung ist im Allgemeinen bereitgestellt mit z.B. einer Betätigungstaste 2, die durch einen Drückvorgang auf einer Betätigungsoberfläche 20 betätigt wird, Lichtquellen 41, die auf einem Beleuchtungssubstrat 40 angeordnet sind, um ein Beleuchtungsziel der Betätigungstaste 2 zu beleuchten, und mehreren Schaltern 50, die auf einem von dem Beleuchtungssubstrat 40 verschiedenen Schaltersubstrat 56 derart angeordnet sind, dass sie sich auf einer Endbereichsseite 21 der Betätigungstaste 2 befinden und durch eine durch den Drückvorgang verursachte Verlagerung der Betätigungstaste 2 eingeschaltet werden, wie in 1A bis 4C gezeigt.
Die Startschaltvorrichtung 1 ist auch bereitgestellt mit einem biometrischen Sensor 3 zum Lesen z.B. von biometrischen Informationen S₁ eines Bedieners, der die Betätigungstaste 2 betätigt, einer Schaltereinheit 5, die mehrere Schalter 50 hat, und einer Steuerungseinheit 9, die die vom biometrischen Sensor 3 gelesenen biometrischen Informationen S₁ gegen bereits im Vorfeld registrierte biometrische Informationen 91 überprüft.
Als Beispiel ist die Startschaltvorrichtung 1 derart konfiguriert, dass der biometrische Sensor 3 die biometrischen Informationen S₁ lesen kann, nachdem Türen durch Authentifizierung basierend auf einer drahtlosen Kommunikation mit einem elektronischen Schlüssel, etc. entriegelt werden, und eine Antriebsspannung von einer Batterie eines Fahrzeuges geliefert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Design 200, das ein Beleuchtungsziel ist, von den Lichtquellen 41 beleuchtet.
In dem Fahrzeug wird ein Antriebsystem gestartet, wenn die mehreren Schalter 50 der Startschaltvorrichtung 1 durch einen Drückvorgang eingeschaltet werden und Identität durch den Abgleich der biometrischen Informationen S₁ festgestellt wird.
Das Antriebsystem ist z.B. ein Verbrennungsmotor, ein Motor oder eine Kombination davon, etc. Die Startschaltvorrichtung 1 ist dazu eingerichtet, eine Anweisung zum Starten/Stoppen des Antriebsystems zu geben. Die Schaltvorrichtung ist jedoch nicht auf die Startschaltvorrichtung 1 beschränkt, um eine Anweisung zum Starten/Stoppen eines Antriebsystems eines Fahrzeuges zu geben, und kann für andere Zwecke verwendet werden.
Konfiguration der Betätigungstaste 2
Die Betätigungstaste 2 ist z.B. innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 10 angeordnet, wie in 1A bis 2B gezeigt, und wird durch das Kombinieren mehrerer Teile gebildet. Wie z.B. in 1A und 1B gezeigt, ist eine Blende 12 an einem Ende des Gehäuses 10 angebracht, und die Betätigungsoberfläche 20 der Betätigungstaste 2 ist in einer Öffnung 120 der Blende 12 freigelegt.
Das Design 200 ist auf der Betätigungsoberfläche 20 gebildet. Wenn z.B. die Betätigungstaste 2 aus einem transparenten Harz, wie z.B. Polycarbonat, gebildet ist und ein schwarzer Film, der kein Licht durchlässt, auf der Betätigungsoberfläche 20 gebildet ist, wird das Design 200 durch teilweises Entfernen des Films mit einem Laser gebildet.
Alternativ können zur Bildung des Designs 200 z.B. die Betätigungstaste 2 und das Design 200 durch ein Zwei-Farben-Gießen gebildet werden, oder es kann ein Durchgangsloch mit der Form des Designs 200 auf der Betätigungsoberfläche 20 gebildet und mit transparentem Harz gefüllt werden.
Das Design 200 hat z.B. die Form von Zeichen wie in 1A und 1B gezeigt. Das Design 200 ist derart bereitgestellt, dass z.B. geschriebene Wörter den biometrischen Sensor 3 umgeben und einander gegenüberliegen.
Die Betätigungstaste 2 ist im Allgemeinen in ihrem Inneren mit dem Beleuchtungssubstrat 40 und Lichtführungen 42 bereitgestellt, zum Führen von den Lichtquellen ausgegebenem Licht zu dem Design 200, wie in 2A und 2B gezeigt.
Das Beleuchtungssubstrat 40 ist z.B. eine Leiterplatte. Das Beleuchtungssubstrat 40 hat eine dünne und lange Form, und befestigt elektronische Komponenten 45 auf einer Rückfläche 40b und die Lichtquellen 41 auf einer Vorderfläche 40a sowie auf der Rückfläche 40b.
Die Lichtquelle 41 ist z.B. ein LED (lichtemittierende Diode) Element. Die Lichtquellen 41 sind derart auf dem Beleuchtungssubstrat 40 angeordnet, dass sie sich auf der Seite der Betätigungsoberfläche 20 befinden. Die Lichtführung 42 ist z.B. aus einem transparenten Harz gebildet, das sich von der Nähe der Lichtquelle 41 zu der Nähe des Designs 200 der Betätigungsoberfläche 20 erstreckt.
Konfiguration des biometrischen Sensors 3
Der biometrische Sensor 3 ist im Zentrum der Betätigungsoberfläche 20 der Betätigungstaste 2 angeordnet. Der biometrische Sensor 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Leseoberfläche 30, zum Lesen der biometrischen Informationen Si, eine kreisförmige Form hat und auf der Betätigungsoberfläche 20 freigelegt ist. Die Position der Leseoberfläche 30 ist niedriger als z.B. die Betätigungsoberfläche 20.
Der biometrische Sensor 3 ist dazu konfiguriert, die biometrischen Informationen S₁ eines betätigenden Fingers, der in Kontakt mit der Betätigungsoberfläche 20 ist, zu lesen. Als Beispiel beinhalten die biometrischen Informationen S₁ Bildinformationen von mindestens einem Fingerabdruckmuster und Venenmuster des betätigenden Fingers.
Wenn der biometrische Sensor 3 dazu konfiguriert ist, z.B. ein Fingerabdruckmuster zu lesen, ist er im Allgemeinen aus einem optischen, kapazitiven, elektrische Feldstärken messenden, druckempfindlichen oder thermischen Sensor aufgebaut.
Wenn der biometrische Sensor 3 dazu konfiguriert ist, z.B. ein Venenmuster zu lesen, ist er im Allgemeinen konfiguriert, um ein Venenmuster basierend auf der Reflexion von Infrarotstrahlung zu lesen.
Als Beispiel ist der biometrische Sensor 3 in der vorliegenden Ausführungsform ein kapazitiver Sensor, der einen Fingerabdruck liest. Der biometrische Sensor 3 gibt das eingelesene Fingerabdruckmuster als biometrische Informationen S₁ an die Steuerungseinheit 9 aus.
Konfiguration der Schaltereinheit 5
Die Schaltereinheit 5 ist im Allgemeinen gebildet mit z.B. einer Gummikuppel 51, die mehrere sich bewegende Kontakte 54 enthält, und dem Schaltersubstrat 56, das mehrere feststehende Kontakte 57 enthält, die den sich bewegenden Kontakten 54 gegenüberliegen, wie in 4A bis 4C gezeigt.
Die Gummikuppel 51 ist z.B. aus einem flexiblen Harzmaterial, wie Silikon, gebildet. Mehrere Kuppelbereiche 52, die eine elastische Kraft erzeugen und die sich bewegenden Kontakte 54 enthalten, sind auf einer Vorderfläche 51a der Gummikuppel 51 bereitgestellt. Jeder Schalter 50 hat z.B. eine kreisförmige Form bei einer Betrachtung von oben, wie in 4A gezeigt, und ist hauptsächlich gebildet mit dem Kuppelbereich 52, dem sich bewegenden Kontakt 54 und dem feststehenden Kontakt 57.
Der Kuppelbereich 52 hat z.B. eine becherförmige Form, wie in 4B und 4C gezeigt. Ein erhöhter Bereich 53a, der nach unten hervorragt, ist innerhalb des Kuppelbereiches 52 bereitgestellt, und der sich bewegende Kontakt 54 ist auf einer Oberseite des erhöhten Bereiches 53a bereitgestellt. Der sich bewegende Kontakt 54 ist aus einem leitenden metallischen Material wie Kupfer gebildet.
Ein oberer Endbereich 53 des Kuppelbereiches 52 hat eine säulenförmige Form. Der obere Endbereich 53 verursacht eine Verformung des Kuppelbereiches 52 und bringt den sich bewegenden Kontakt 54 mit dem feststehenden Kontakt 57 in Kontakt, wenn er aufgrund eines Drückvorganges durch die Betätigungstaste 2 gedrückt wird. Eine Nut 520 ist um den Kuppelbereich 52 gebildet. Ein Außenumfang der Nut 520 ist eine Außenkante 521 des Schalters 50.
Die Gummikuppel 51 hat eine Öffnung 55 auf einer Rückfläche 51b. Die Öffnung 55 hat eine Form, die der Form des Schaltersubstrates 56 entspricht. Das Schaltersubstrat 56 ist in die Öffnung 55 eingefügt.
Die Schalter 50 sind z.B. mit einem Zwischenkontaktabstand L angeordnet, der für jeden Schalter gleich groß ist, wie in 4A gezeigt, und das Minimum eines zulässigen Bereiches darstellt. Die Kuppelbereiche 52 sind dicht in dem zulässigen Bereich angeordnet.
Die Schalter 50 sind derart bereitgestellt, dass z.B. die Zentren auf Eckpunkten eines gleichseitigen Dreieckes liegen, wie in 4A gezeigt. Die Schalter 50 sind dicht innerhalb des zulässigen Bereiches angeordnet, der einen Bereich darstellt, in dem die Nuten 520 gebildet werden können. Im Detail sind die Schalter 50 derart dicht angeordnet, dass sich z.B. die Außenkante 521 eines Schalters 50 zwischen den Außenkanten 521 zweier Schalter 50 befindet, wie in 4A und 4B gezeigt. Diese dichte Anordnung ist möglich, da die Außenkante 521 z.B. eine kreisförmige Form hat. Falls die Außenkante eine rechteckige Form hat und wenn sich eine solche rechteckige Außenkante zwischen den anderen rechteckigen Außenkanten befindet, erhöht sich der Zwischenkontaktabstand.
Die mehreren Schalter 50 geben, wenn sie eingeschaltet sind, z.B. Schaltersignale S₂ bis S₄ an die Steuerungseinheit 9 aus, wie in 3A gezeigt.
Das Schaltersubstrat 56 ist mit einem Anschluss 6 bereitgestellt. Der Anschluss 6 ist dazu konfiguriert, z.B. mit einem Verbindungsstecker am Fahrzeug verbunden zu werden. Die Schaltersignale S₂ bis S₄ werden über den Anschluss 6 ausgegeben.
Konfiguration der Steuerungseinheit 9
5A ist ein Graph, der ein Beispiel von FS-Kurven von Schaltern in einem Vergleichsbeispiel zeigt und 5B ist ein Graph, der ein Beispiel von FS-Kurven der Schalter in der Ausführungsform zeigt. In den 5A und 5B zeigt die horizontale Achse den Hub (S) und die vertikale Achse die Kraft (F) an. Der Hub (S) ist ein Hub (ein gedrücktes Maß) der Betätigungstaste 2. Die Kraft (F) ist eine Kraft, die notwendig ist, um die Betätigungstaste 2 herunterzudrücken.
Die Steuerungseinheit 9 ist z.B. ein Mikrocomputer, gebildet mit einer CPU (Central Processing Unit), die die erfassten Daten gemäß einem gespeicherten Programm berechnet und verarbeitet, etc., und einem RAM und einem ROM (Read Only Memory), die Halbleiterspeicher sind. Das ROM speichert z.B. ein Programm zur Bedienung der Steuerungseinheit 9, eine Entscheidungsschwelle 90 und die registrierten biometrischen Informationen 91. Das RAM wird z.B. als Speicherort für die zwischenzeitliche Speicherung von Berechnungsergebnissen verwendet.
Als Beispiel bestimmt die Steuerungseinheit 9, dass ein Bediener die registrierte Person ist, wenn der Grad der Ähnlichkeit zwischen den Merkmalen des Fingerabdruckmusters des Bedieners basierend auf den vom biometrischen Sensor 3 erfassten biometrischen Informationen S₁ und den Merkmalen des Fingerabdruckmusters der registrierten Person, die in den registrierten biometrischen Informationen 91 enthalten sind, größer als die Entscheidungsschwelle 90 ist.
Wenn bestimmt ist, dass z.B. der Bediener die registrierte Person ist und mindestens zwei Schalter 50 basierend auf den Schaltersignalen S₂ bis S₄ eingeschaltet sind, generiert die Steuerungseinheit 9 ein Befehlssignal S₆ , um eine Berechtigung zum Starten des Antriebsystems zu geben, und gibt es an eine Fahrzeugsteuerungseinheit, etc. aus. Die Steuerungseinheit 9 generiert auch ein Treibsignal S₅ und gibt es an die Lichtquellen 41 aus, um das Design 200 zu beleuchten.
Die Steuerungseinheit 9 bestimmt nur dann, dass die Betätigungstaste 2 gedrückt wird, nachdem mindestens zwei Schalter 50 eingeschaltet sind. Idealerweise ist vorzuziehen, dass die drei Schalter 50 gleichzeitig eingeschaltet sind. In der Praxis ist jedoch sehr wahrscheinlich, dass die drei Schalter 50 zu verschiedenen Zeiten eingeschaltet werden aufgrund der Neigung der Betätigungstaste 2 während der Verlagerung.
5A zeigt FS-Kurven 501a bis 503a im Vergleichsbeispiel, wenn z.B. Lichtquellen zwischen drei Schaltern angeordnet sind und der Zwischenkontaktabstand (<L) groß ist. Die Schalter im Vergleichsbeispiel haben dieselbe Konfiguration wie die Schalter 50 in der vorliegenden Ausführungsform, außer dass der Zwischenkontaktabstand größer ist als der Zwischenkontaktabstand L in der vorliegenden Ausführungsform.
Die FS-Kurve 501a zeigt, dass die Kraft mit dem Herunterdrücken der Betätigungstaste bis zum Erreichen eines Hubs S_b1 zunimmt, die zum Herunterdrücken benötigte Kraft nach dem Erreichen des Hubs S_b1 abnimmt, und die Kraft nach dem Überschreiten eines Hubs ON_b1 , bei dem der Schalter eingeschaltet wird, wieder zunimmt, wie in 5A gezeigt wird.
Bei dem Hub ON_b1 kommt der sich bewegende Kontakt mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt aufgrund der Deformation des Kuppelbereiches und der Schalter wird eingeschaltet. Bei dem Hub ON_b2 der FS-Kurve 502a und auch bei dem Hub ON_b3 bei der FS-Kurve 503a kommt der sich bewegende Kontakt mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt aufgrund der Deformation des Kuppelbereiches und der Schalter wird in gleicher Weise eingeschaltet.
Im Vergleichsbeispiel ist die Zeit von dem Hub ON_b1 zu dem Hub ON_b3 proportional zum Zwischenkontaktabstand und lang. Denn die Betätigungstaste ist mit einer Neigung versetzt und kommt nicht gleichzeitig, sondern zeitverzögert mit den drei Schaltern in Kontakt.
5B zeigt FS-Kurven 501 bis 503 in der Ausführungsform, wenn die drei Schalter 50 dicht angeordnet sind und der Zwischenkontaktabstand L kleiner ist als im Vergleichsbeispiel.
Die FS-Kurve 501 zeigt, dass z.B. die Kraft mit dem Herunterdrücken der Betätigungstaste bis zum Erreichen eines Hubs S_a1 zunimmt, die zum Herunterdrücken benötigte Kraft nach dem Erreichen des Hubs S_a1 abnimmt, und die Kraft nach dem Überschreiten eines Hubs ON_a1 wieder zunimmt, bei welchem der Schalter 50 eingeschaltet wird, wie in 5B gezeigt wird.
In der Startschaltvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist z.B. die Zeit von dem Hub ON_a1 zu dem Hub ON_a3 proportional zu dem Zwischenkontaktabstand L und kürzer als im Vergleichsbeispiel, wie in 5B gezeigt.
Im Vergleichsbeispiel ist eine FS-Kurve 500a, die durch eine durchgezogene Linie in 5A angezeigt wird, eine FS-Kurve, wenn die Betätigungstaste 2 gedrückt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist z.B. eine FS-Kurve 500, die durch eine durchgezogene Linie in 5B angezeigt wird, eine FS-Kurve, wenn die Betätigungstaste 2 gedrückt wird.
Als eine Modifikation kann die Konfiguration derart sein, dass z.B. die Steuerungseinheit 9 dafür verantwortlich ist, die biometrischen Informationen S₁ zu überprüfen, und dass ein fahrzeugseitiges Steuerungssystem 9a bestimmt, ob die Schalter 50 ein- oder ausgeschaltet sind, wie in 3B gezeigt.
Das fahrzeugseitige Steuerungssystem 9a ist z.B. ein am Fahrzeug montierter Mikrocomputer. Das fahrzeugseitige Steuerungssystem 9a erfasst z.B. ein Verifikationssignal S₇ von der Steuerungseinheit 9 und die Schaltersignale S₂ bis S₄ von der Schaltereinheit 5, wie in 3B gezeigt. Das Verifikationssignal S₇ ist ein Signal, das anzeigt, dass z.B. der Bediener die registrierte Person ist.
Wenn bestimmt ist, dass z.B. der Bediener die registrierte Person ist und mindestens zwei Schalter 50 eingeschaltet sind, startet das fahrzeugseitige Steuerungssystem 9a das Antriebsystem des Fahrzeugs. Das fahrzeugseitige Steuerungssystem 9a bestimmt auch, ob ein Fehler aufgetreten ist oder nicht, basierend auf der Zeitverzögerung, bis alle Schalter 50 eingeschaltet sind. Das heißt, dass z.B. das fahrzeugseitige Steuerungssystem 9a bestimmt, dass ein Fehler aufgetreten ist, wenn alle Schalter 50 nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit eingeschaltet werden. Eine solche Fehlererkennungsfunktion kann z.B. an der Steuerungseinheit 9 bereitgestellt werden.
Um die Genauigkeit der Fehlererkennung zu verbessern, ist es besser, eine kurze Zeitverzögerung zwischen dem Einschalten des ersten Schalters und dem Einschalten des letzten Schalters zu haben. Da z.B. die Zeitverzögerung in der vorliegenden Ausführungsform (die Zeit von dem Hub ON_a1 zu dem Hub ON_a3 ) kürzer ist als die Zeitverzögerung im Vergleichsbeispiel (die Zeit von dem Hub ON_b1 zu dem Hub ON_b3 ), wie in 5A und 5B gezeigt, ist die Genauigkeit der Fehlererkennung in der vorliegenden Ausführungsform besser als die im Vergleichsbeispiel.
Um eine Fehlfunktion zu vermeiden, wird der Ein- und Ausschaltzeitpunkt in der Startschaltvorrichtung 1 während des Einrastens in der FS-Kurve festgelegt. Darüber hinaus führt die oben erwähnte kurze Zeitverzögerung in der Startschaltvorrichtung zu einer Verbesserung des Betriebsgefühls und es ist auch einfach zu konfigurieren, um einen kurzen Hub zu haben.
Das Einrasten im Vergleichsbeispiel (von Hub S_b2 zu Hub NO_b3 ) ist länger als das in der vorliegenden Ausführungsform (von Hub S_a2 zu Hub NO_a3 ). Daher hat die Startschaltvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform einen kürzeren Hub und stellt ein besseres Betriebsgefühl bereit als das Vergleichsbeispiel.
Anschließend wird ein Beispiel einer Betätigung der Startschaltvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform, um das Antriebsystem zu starten, anhand des Flussdiagramms in 6 beschrieben.
Betätigung
Wenn z.B. die Türen des Fahrzeugs mithilfe einer Authentifizierung des elektronischen Schlüssels entriegelt werden, generiert die Steuerungseinheit 9 der Startschaltvorrichtung 1 das Treibsignal S₅ und gibt es an die Lichtquellen 41 aus, um das Design 200 zu beleuchten.
Anschließend überwacht die Steuerungseinheit 9 die biometrischen Informationen S₁ , die vom biometrischen Sensor 3 ausgegeben werden. Die Steuerungseinheit 9 vergleicht die biometrischen Informationen S₁ , die gescannt werden, wenn der Bediener einen Drückvorgang ausführt, mit den registrierten biometrischen Informationen 91 und bestimmt, ob der Grad der Ähnlichkeit gleich oder größer ist, als die Entscheidungsschwelle 90.
Wenn die Bestimmung in Schritt 1 „Ja“ ist, d.h. wenn der Bediener die registrierte Person ist (Schritt 1: Ja), überwacht die Steuerungseinheit 9 die Schaltersignale S₂ bis S₄ .
Wenn die Bestimmung in Schritt 2 „Ja“ ist, d.h. wenn mindestens zwei Schalter 50 basierend auf den Schaltersignalen S₂ bis S₄ eingeschaltet werden, gibt die Steuerungseinheit 9 das Befehlssignal S₆ aus, um eine Anweisung zum Starten des Antriebsystems zu geben, basierend auf der Bestimmung, dass die Betätigungstaste 2 von der registrierten Person gedrückt wird (Schritt 3). Die Steuerungseinheit des Fahrzeuges aktiviert das Antriebsystem basierend auf dem Befehlssignal S₆ .
Die Bestimmungen in Schritt 1 und Schritt 2 können in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden. Die Steuerungseinheit 9 kann alternativ konfiguriert werden, um z.B. das Abgleichergebnis der biometrischen Informationen S₁ zu verwerfen, falls die Zeit von der Feststellung der Identität durch den Abgleich der biometrischen Informationen S₁ bis zum Einschalten aller Schalter 50 gleich oder größer ist als eine vorgegebene Zeit.
Wenn z.B. einer oder zwei Schalter 50 eingeschaltet ist aber nicht alle Schalter 50 innerhalb einer vorgegebenen Zeit eingeschaltet werden, z.B. nachdem Identität festgestellt wurde durch den Abgleich der biometrischen Informationen S₁ , wie z.B. in Schritt 2, bestimmt die Steuerungseinheit 9, dass der Schalter 50 ausfällt, und die Steuerungseinheit 9 gibt das Befehlssignal S₆ aus, das ein solches Bestimmungsergebnis anzeigt.
Um das Antriebsystem zu stoppen, gibt die Startschaltvorrichtung 1, ohne die biometrischen Informationen S₁ zu überprüfen, das Befehlssignal S₆ aus, um einen Befehl zum Stoppen des Antriebsystems zu geben, nachdem die drei Schalter 50 eingeschaltet sind.
Effekte der Ausführungsform
Die Startschaltvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann sowohl eine Verbesserung des Betriebsgefühls als auch eine Vermeidung von fehlerhafter Fehlerbestimmung bei gleichzeitiger Sicherstellung von Redundanz erreichen. Im Einzelnen sind in der Startschaltvorrichtung 1 die Lichtquellen 41 und die drei Schalter nicht auf demselben Substrat angeordnet, und diese Konfiguration ermöglicht es den drei Schaltern 50 freier und dichter angeordnet zu werden als wenn sie auf demselben Substrat angeordnet wären. Somit hat die Startschaltvorrichtung 1 eine kürzere Zeitverzögerung, bis alle drei Schalter 50 eingeschaltet sind. Da die kurze Zeitverzögerung die Vermeidung einer fehlerhaften Fehlerbestimmung ermöglicht, kann die Startschaltvorrichtung 1 sowohl eine Verbesserung des Betriebsgefühls als auch eine Vermeidung von fehlerhafter Fehlerbestimmung bei gleichzeitiger Sicherstellung von Redundanz erreichen.
In der Startschaltvorrichtung 1 kann der Zwischenkontaktabstand L reduziert werden, indem die drei Schalter 50 dicht angeordnet werden. Im Vergleich zu dem Fall, wo die Schalter nicht dicht angeordnet werden können und der Zwischenkontaktabstand groß ist, kann die Startschaltvorrichtung 1 daher leicht einen kürzeren Hub haben und somit ein besseres Betriebsgefühl bereitstellen. Darüber hinaus kann in der Startschaltvorrichtung 1, da mehrere Schalter 50 dicht angeordnet werden können, ohne eine Verschlechterung des Betriebsgefühls zu verursachen, Redundanz durch die Bereitstellung mehrerer Schalter gewährleistet werden, im Gegensatz zu dem Fall einer nicht übernommenen derartigen Konfiguration.
Da sich das Substrat, auf dem die Lichtquellen 41 montiert sind, von dem Substrat, auf dem die Schalter 50 in der Startschaltvorrichtung 1 montiert sind, unterscheidet, können die Lichtquellen 41 näher zum Beleuchtungsziel angeordnet werden, als wenn die Lichtquellen und Schalter auf demselben Substrat angeordnet wären. Dadurch kann die Startschaltvorrichtung 1 das Beleuchtungsziel effektiv beleuchten.
Obwohl einige Ausführungsformen und Modifikationen der Erfindung beschrieben wurden, sind die Ausführungsformen und Modifikationen nur ein Beispiel und die Erfindung nach den Ansprüchen darf nicht darauf beschränkt werden. Die neuen Ausführungsformen und Modifikationen können in verschiedenen anderen Formen implementiert werden, und verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen, etc. können vorgenommen werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus sind alle Kombinationen der in der Ausführungsform beschriebenen Merkmale und Modifikationen nicht erforderlich, um das Problem der Erfindung zu lösen. Ferner sind die Ausführungsformen und Modifikationen im Umfang und Kern der Erfindung, sowie in der in den Ansprüchen und im Äquivalenzbereich beschriebenen Erfindung, beinhaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017196835 [0001]
JP 2006118481 [0003]

Claims

Schaltvorrichtung, umfassend: eine Betätigungstaste, die durch einen Drückvorgang auf einer Betätigungsoberfläche betätigt wird; Lichtquellen, die auf einem Beleuchtungssubstrat angeordnet sind, um ein Beleuchtungsziel der Betätigungstaste zu beleuchten; und eine Mehrzahl von Schaltern, die auf einem von dem Beleuchtungssubstrat verschiedenen Schaltersubstrat derart angeordnet sind, dass sie sich auf einer Endbereichsseite der Betätigungstaste befinden und durch eine durch den Drückvorgang verursachte Verlagerung der Betätigungstaste eingeschaltet werden.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Schaltern mit einem Zwischenkontaktabstand angeordnet sind, der für jeden Schalter gleich groß ist und das Minimum eines zulässigen Bereiches darstellt.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Schaltern eine Gummikuppel enthalten, die eine Mehrzahl von sich bewegenden Kontakten enthält, und das Schaltersubstrat eine Mehrzahl von feststehenden Kontakten enthält, die der Mehrzahl von sich bewegenden Kontakten gegenüberliegt, und die Gummikuppel eine Mehrzahl von Kuppelbereichen enthält, die eine elastische Kraft erzeugen und die feststehenden Kontakte enthalten, und dazu eingerichtet ist, dass die Kuppelbereiche dicht in dem zulässigen Bereich angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Betätigungstaste in ihrem Inneren das Beleuchtungssubstrat und Lichtführungen enthält, zum Führen von von den Lichtquellen ausgegebenem Licht zum Beleuchtungsziel.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mehrzahl von Schaltern einen Motorstarttastschalter enthalten.
Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mehrzahl von Schaltern drei Schalter enthalten, und wobei Zentren der drei Schalter auf Eckpunkten eines gleichseitigen Dreieckes angeordnet sind.
Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine äußere Kante von einem der drei Schalter teilweise zwischen äußeren Kanten von zwei anderen Schaltern angeordnet ist.