JP2019069695A - スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立させることができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】スタートスイッチ装置１は、開口２１０が設けられた操作面２１に対してプッシュ操作がなされる操作ボタン２と、操作面２１の開口２１０に露出する読取面３０を有し、プッシュ操作の際、読取面３０に接触する操作者の生体情報を読み取る生体情報センサ３と、操作ボタン２と生体情報センサ３との間に配置され、開口２１０からの異物の侵入を抑制するパッキン４と、を備えて概略構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、スイッチ装置に関する。

従来の技術として、アルコール成分に吸収される波長のアルコール吸収光成分を含む光を、スイッチの周囲に照射するアルコール用光源と、スイッチを操作する運転者の指を撮像する撮像手段と、該撮像手段が撮像して取得した画像を基に、運転者の指によるアルコール吸収光成分の吸収の有無を検出する検出手段と、備えた始動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この始動装置は、さらに運転者の指に係る生体情報を基に個人認証を行う認証手段を備え、該認証手段により認証されると共に、検出手段によりアルコール吸収光成分の吸収が検出されない場合に、車輌の原動機への始動操作を有効にする。

特開２００８−２９１７１０号公報

この従来のようなスイッチの操作ボタンを押す際に操作者の生体情報を読み取るスイッチ装置は、例えば、操作ボタンの中に認証手段としての生体情報を読み取るセンサが配置されると、操作指とセンサとの距離が離れて読取精度の確保が難しい問題がある。一方、このようなスイッチ装置は、読取精度を確保するため、センサを操作面に露出させると隙間から異物が内部に侵入する問題が生じる。

従って本発明の目的は、異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立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。

本発明の一態様は、開口が設けられた操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、操作面の開口に露出する読取面を有し、プッシュ操作の際、読取面に接触する操作者の生体情報を読み取る生体情報センサと、操作ボタンと生体情報センサとの間に配置され、開口からの異物の侵入を抑制するパッキンと、を備えたスイッチ装置を提供する。

本発明によれば、異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立させることができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、スタートスイッチ装置の一例を示す正面図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の操作ボタン、パッキン及び生体情報センサの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、生体情報センサの一例を示す側面図であり、図２（ｃ）は、生体情報センサの一例を示す上面図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置のパッキンの位置の一例を説明するための要部断面図であり、図３（ｂ）は、パッキンの位置の一例を説明するための断面斜視図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係るスイッチ装置は、開口が設けられた操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、操作面の開口に露出する読取面を有し、プッシュ操作の際、読取面に接触する操作者の生体情報を読み取る生体情報センサと、操作ボタンと生体情報センサとの間に配置され、開口からの異物の侵入を抑制するパッキンと、を備えて概略構成されている。

このスイッチ装置は、生体情報センサの読取面が操作ボタンの操作面に露出しているので、生体情報の読取精度を確保することができる。またスイッチ装置は、操作ボタンと生体情報センサの間にパッキンを有しているので、異物の侵入を抑制することができる。従ってスイッチ装置は、この構成を採用しない場合と比べて、異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立させることができる。

[実施の形態]
（スタートスイッチ装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、スタートスイッチ装置の一例を示す正面図である。図２（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置の操作ボタン、パッキン及び生体情報センサの一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、生体情報センサの一例を示す側面図であり、図２（ｃ）は、生体情報センサの一例を示す上面図である。図３（ａ）は、実施の形態に係るスタートスイッチ装置のパッキンの位置の一例を説明するための要部断面図であり、図３（ｂ）は、パッキンの位置の一例を説明するための断面斜視図である。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。

スイッチ装置としてのスタートスイッチ装置１は、例えば、図１（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、開口２１０が設けられた操作面２１に対してプッシュ操作がなされる操作ボタン２と、操作面２１の開口２１０に露出する読取面３０を有し、プッシュ操作の際、読取面３０に接触する操作者の生体情報を読み取る生体情報センサ３と、操作ボタン２と生体情報センサ３との間に配置され、開口２１０からの異物の侵入を抑制するパッキン４と、を備えて概略構成されている。

この生体情報センサ３は、例えば、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、読取面３０の周囲にリブ３２を有している。そしてパッキン４は、操作ボタン２とリブ３２に挟まれて配置されている。

このスタートスイッチ装置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３による生体情報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タートスイッチ装置１のスイッチがオン状態となると共に、生体情報の照合が成立した場合、駆動装置の始動を行う。

この駆動装置とは、例えば、内燃機関やモータ、またこれらを組み合わせたものなどである。スタートスイッチ装置１は、この駆動装置の始動と停止を指示するように構成されている。なおスイッチ装置は、車両の駆動装置の始動及び停止を指示するスタートスイッチ装置１に限定されず、他の用途のスイッチ装置としても使用可能である。

（操作ボタン２の構成）
操作ボタン２は、例えば、図１（ａ）〜図２（ａ）に示すように、円筒形状を有するボディ１０の内部に配置され、いくつかの部品を組み合わせて形成されている。このボディ１０の端部には、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、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２の操作面２１が露出している。

操作ボタン２は、例えば、図２（ａ）に示すように、その先端がキャップ部２０であり、このキャップ部２０の表面が操作面２１となっている。

そしてキャップ部２０の操作面２１には、円形状を有する開口２１０が形成されている。この開口２１０の周囲は、テーパー形状となっている。この開口２１０の大きさは、一例として、操作指が読取面３０に十分接触する大きさとなっている。

（生体情報センサ３の構成）
生体情報センサ３は、操作ボタン２の操作面２１の中央に読取面３０が位置するように配置されている。そして生体情報センサ３は、生体情報を読み取る読取面３０が円形状を有すると共に操作面２１に露出している。この読取面３０は、例えば、操作面２１よりも低く位置している。

そして生体情報センサ３は、操作面２１に接触する操作指の生体情報を読み取るように構成されている。この生体情報は、一例として、操作指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３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概略構成される。

また生体情報センサ３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取るように概略構成される。

本実施の形態の生体情報センサ３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。

生体情報センサ３は、例えば、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示すように、読取面３０を有するセンサ部３１と、リブ３２と、を備えて概略構成されている。このセンサ部３１は、読取面３０の下方に複数の駆動電極と複数の検出電極とを有している。生体情報センサ３は、この駆動電極と検出電極の全ての組み合わせで静電容量を読み取るように構成されている。センサ部３１は、円柱形を有し、リブ３２から立ち上がるように配置されている。

リブ３２は、センサ部３１の外周を延長して設けられている。センサ部３１の周囲のリブ３２上には、パッキン４が配置される。このパッキン４は、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、キャップ部２０の裏面２２とリブ３２との間に位置し、弾性変形した状態で組み付けられる。

生体情報センサ３は、例えば、図３（ａ）に示すように、操作面２１の開口２１０に露出させることができるので、露出されない場合と比べて、操作指が直接読取面３０に接触する。

例えば、生体情報センサ３が、開口２１０が形成されないキャップ部２０の裏面２２に接触するように配置された場合、操作面２１から読取面３０までの距離が、露出する場合と比べて、大きくなって読取精度が低下すると考えられる。また生体情報センサ３は、例えば、操作面２１と読取面３０を覆うフィルムなどを設けた場合、操作面２１から読取面３０までの距離が、露出する場合と比べて、大きくなって読取精度が低下すると考えられる。

しかし本実施の形態の生体情報センサ３は、操作面２１の開口２１０に読取面３０を露出させるので、操作指が読取面３０に直接接触して生体情報の読取精度を確保することができる。

（パッキン４の構成）
パッキン４は、例えば、図２（ａ）に示すように、リング形状を有している。このパッキン４は、例えば、反力の小さい材料を用いて形成される。パッキン４は、一例として、発泡ウレタン、合成ゴムなどを用いて形成される。

このパッキン４のリング開口４０は、生体情報センサ３のセンサ部３１が嵌る形状となっている。パッキン４は、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、潰れる、つまり弾性変形することによって開口２１０と生体情報センサ３の隙間からの異物の侵入を抑制している。この異物とは、例えば、水などの液体、塵や埃などである。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るスタートスイッチ装置１は、異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立させることができる。具体的には、スタートスイッチ装置１は、生体情報センサ３の読取面３０が操作ボタン２の操作面２１に露出しているので、露出しない場合と比べて、読取面３０に操作指が直接接触して生体情報の読取精度を確保することができる。またスタートスイッチ装置１は、操作ボタン２と生体情報センサ３の間にパッキン４を有しているので、異物の侵入を抑制することができる。従ってスタートスイッチ装置１は、この構成を採用しない場合と比べて、異物の侵入の抑制と生体情報の読取精度の確保を両立させることができる。

スタートスイッチ装置１は、パッキン４として反力が小さい材料を用いているので、反力が大きいパッキンと比べて、生体情報センサ３とキャップ部２０との距離が適切に保たれて、読取精度が安定する。

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、特許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、特許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…スタートスイッチ装置、２…操作ボタン、３…生体情報センサ、４…パッキン、１０…ボディ、１２…ベゼル、２０…キャップ部、２１…操作面、２２…裏面、３０…読取面、３１…センサ部、３２…リブ、４０…リング開口、１２０…開口、２１０…開口

Claims (2)

1. 開口が設けられた操作面に対してプッシュ操作がなされる操作ボタンと、
   前記操作面の前記開口に露出する読取面を有し、プッシュ操作の際、前記読取面に接触する操作者の生体情報を読み取る生体情報センサと、
   前記操作ボタンと前記生体情報センサとの間に配置され、前記開口からの異物の侵入を抑制するパッキンと、
   を備えたスイッチ装置。
2. 前記生体情報センサは、前記読取面の周囲にリブを有し、
   前記パッキンは、前記操作ボタンと前記リブに挟まれて配置される、
   請求項１に記載のスイッチ装置。

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