(57)【要約】【課題】ノブの操作結果をノブ操作時の操作感を通じてユーザに伝えることができるスイッチ装置を提供する。【解決手段】スイッチ装置２は、規定条件を満たすと、電磁石２４に電流を流して電磁石２４から磁界を発生させる。これにより、電磁石２４と対向する磁石２３が吸引及び反発可能となり、ノブ３の操作感に触感が生成される。一方、スイッチ装置２は、規定条件を満たさないとき、電磁石２４に電流を流さず、電磁石２４に磁界を発生させない。これにより、ノブ３を押下操作しても、磁石２３及び電磁石２４の間で吸引及び反発が発生しないため、ノブ３の操作感に触感が発生しない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点の導通又は遮断を切り替える可動部品と、
前記可動部品を支持する支持部品と、
前記可動部品及び前記支持部品の一方に設けられた磁石と、
前記可動部品及び前記支持部品の他方に設けられた電磁石と、
規定条件を満たすと、前記電磁石に電流を流す制御部と
を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記接点に接続された機器の始動が前記可動部品の次回の操作によって可能となっている状態を、前記規定条件を満たしている場合として、前記電磁石に電流を流す
請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記磁石が前記可動部品に取り付けられ、前記電磁石が前記支持部品に取り付けられている
請求項１又は２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記磁石は、Ｎ極及びＳ極の磁極総数が３つ以上であって、これら磁極が前記可動部品の可動方向に並び配置されている
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記磁石は、前記電磁石のコア端面の隣位置に配置されている
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器を始動するときに操作するスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチ装置の一種として、車両においてエンジンを始動するときに操作するエンジンスイッチ装置が周知である（特許文献１等参照）。エンジンスイッチ装置の操作により、車両電源が例えばＩＧオフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンオンのいずれかの状態に切り替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、ハイブリッド車や電気自動車が普及してきている。この種の車両では、エンジンスイッチを操作して車両が走行可能な状態になっても、エンジン音や車体の振動がないため、エンジンスイッチの操作結果が分かり難いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、ノブの操作結果をノブ操作時の操作感を通じてユーザに伝えることができるスイッチ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するスイッチ装置は、接点の導通又は遮断を切り替える可動部品と、前記可動部品を支持する支持部品と、前記可動部品及び前記支持部品の一方に設けられた磁石と、前記可動部品及び前記支持部品の他方に設けられた電磁石と、規定条件を満たすと、前記電磁石に電流を流す制御部とを備えた。
【０００７】
本構成によれば、電磁石に電流を流すと、電磁石及び電磁石が吸引及び反発可能な状態となる。これにより、ノブが操作されたときに、磁石及び電磁石を吸引及び反発可能とすれば、ノブ操作時の操作感に触感が付与される。このため、ノブ操作時の触感を通じて、いまのノブ操作が何であるのかを、ノブを操作しているユーザに認識させることが可能となる。よって、ノブの操作結果をノブ操作時の操作感を通じてユーザに伝えることが可能となる。
【０００８】
前記スイッチ装置において、前記制御部は、前記接点に接続された機器の始動が前記可動部品の次回の操作によって可能となっている状態を、前記規定条件を満たしている場合として、前記電磁石に電流を流すことが好ましい。この構成によれば、機器の始動操作が可能となっている状態のときにノブに触感を付与するので、ノブ操作時、機器が始動の状態に切り替わったか否かをノブの操作感から認識することが可能となる。
【０００９】
前記スイッチ装置において、前記磁石が前記可動部品に取り付けられ、前記電磁石が前記支持部品に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、電磁石という通電が必要な部品を、ノブ操作時に動いてしまう構造とせずに済み、装置構成の簡素化が可能となる。
【００１０】
前記スイッチ装置において、前記磁石は、Ｎ極及びＳ極の磁極総数が３つ以上であって、これら磁極が前記可動部品の可動方向に並び配置されていることが好ましい。この構成によれば、ノブが操作されていない初期位置をとるときには、磁石及び電磁石を異なる磁極同士で引き合わせることにより、ノブを位置決めすることが可能となる。また、ノブ操作時には、磁石及び電磁石の同じ磁極同士での反発と、これらの異なる磁極同士での吸引とを、ノブの操作過程で続けて発生させることにより、ノブに好適な触感を発生させることが可能となる。
【００１１】
前記スイッチ装置において、前記磁石は、前記電磁石のコア端面の隣位置に配置されていることが好ましい。この構成によれば、コア端面から放射される磁界の多くを磁石に付与することが可能となるので、電磁石から磁石にかかる磁界の量を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチ装置において、ノブの操作結果をノブ操作時の操作感を通じてユーザに伝えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の車内運転席の外観図。
【図２】（ａ），（ｂ）はノブが初期位置のときのスイッチ装置の断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は触感発生機構が有効となっているときの作動図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は触感発生機構が無効となっているときの作動図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、スイッチ装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、例えばハイブリッド車や電気自動車などの車両１の運転席には、車両１のエンジンを始動するときに操作するスイッチ装置（エンジンスイッチ装置）２が設けられている。スイッチ装置２は、スイッチ装置２の操作部分としてノブ３を備え、このノブ３が押下操作可能なプッシュモーメンタリ式となっている。車両の電源状態を切り替えるときには、ノブ３を押下操作し、ノブ３から手が離されると、ノブが元の初期位置に自ら戻る。車両１の電源状態には、例えば電源オフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンオンなどがある。
【００１５】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチ装置２は、ノブ３を含む可動部品６と、可動部品６を可動可能に支持する支持部品７とを備える。可動部品６は、ノブ３と、可動部品６の本体部分をなすホルダ８とを備える。支持部品７は、可動部品６（ホルダ８）を相対移動可能に収納する有底筒状のボディ９と、ボディ９内の電装品の絶縁を確保するインシュレータ１０とを備える。ホルダ８は、ボディ９の内部（収納部１１）に収納され、この収納部１１内においてボディ９の奥行き方向（図２（ａ）の矢印Ｒ方向）に沿って直線往復動可能となっている。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、可動部品６は、スイッチ装置２の電気的な接点１３の導通又は遮断を切り替えるものである。本例の場合、ホルダ８の側面には、接点１３の可動接点１４が設けられ、インシュレータ１０において可動接点１４の移動経路上に、接点１３の固定接点１５が設けられている。ノブ３の押下操作時、ホルダ８の可動接点１４がインシュレータ１０の固定接点１５に接触することにより、ノブ３の押下操作が検出される。
【００１７】
図２（ａ）に戻り、インシュレータ１０の端部には、複数の端子１８が設けられ、これら端子１８が、車両１の電源状態を判定するＥＣＵ１９に電気接続されている。ＥＣＵ１９は、いわゆる電源ＥＣＵであって、ノブ３の操作回数に応じた電源状態を設定する。本例の場合、ノブ３が押下操作される度に車両１の電源状態が電源オフ→ＡＣＣオン→ＩＧオンに切り替わり、ＩＧオン後は電源オフに戻るという遷移ループが繰り返される。また、ブレーキペダルが踏み込み操作されてノブ３が押下操作されたときには、車両１の電源状態がエンジンオンに切り替わり、エンジン始動の状態（車両駆動源であるモータが駆動する状態）となる。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、スイッチ装置２は、ノブ３の操作時、ノブ３に触感を返すことにより、いま行ったノブ操作が何であるのかを通知する触感発生機構２２を備える。本例の触感発生機構２２は、例えばエンジンオンが可能な状態のとき、ノブ３の操作感に触感を付与し、エンジンオンが不可な状態（例えばＡＣＣオンに遷移する状態）のとき、ノブ３の操作感に触感を付与しない。
【００１９】
スイッチ装置２（触感発生機構２２）は、ノブ３を含む可動部品６と可動部品６を支持する支持部品７との一方（本例は可動部品６）に設けられた磁石２３を備える。磁石２３は、ホルダ８の側壁に取り付け固定されている。磁石２３は、Ｎ極及びＳ極の総数が３つ以上であって、これら磁極が可動部品６の可動方向（図２（ａ）の矢印Ｒ方向）に並び配置されている。また、磁石２３の磁極は、可動部品６の可動方向（矢印Ｒ方向）に沿って、互いに異なる磁極が交互に配置されている。可動方向（矢印Ｒ方向）は、ノブ操作時の直線状の移動方向に相当する。
【００２０】
スイッチ装置２（触感発生機構２２）は、可動部品６及び支持部品７の他方（本例は支持部品７）に設けられた電磁石２４を備える。電磁石２４は、コイル２５の内部にコア２６が配置された形状をなしている。電磁石２４は、例えばブラケット等を介して、ボディ９の内壁面に取り付け固定されている。磁石２３は、電磁石２４のコア端面２７の隣位置に配置されている。
【００２１】
スイッチ装置２（触感発生機構２２）は、規定条件を満たすと電磁石２４に電流を流す制御部３１を備える。制御部３１は、ＥＣＵ１９に設けられ、配線を通じて電磁石２４に電気接続されている。本例の制御部３１は、規定条件を満たしたとき、電磁石２４に電流を流して磁石２３及び電磁石２４を吸着及び反発可能とすることによってノブ３の操作感に触感を発生させる。規定条件には、例えば次のノブ操作によってエンジン始動が可能となっている状態となっていることなどがある。
【００２２】
図３及び図４を用いて、スイッチ装置２の作用及び効果を説明する。
図３（ａ）に示すように、ＥＣＵ１９には、スマート照合（車内スマート照合）の照合結果であるスマート照合成立通知Ｓａ、シフトレバーのシフトポジションを表すシフトポジション信号Ｓｂ、ブレーキペダルが踏み込まれたか否かを表すブレーキペダル踏込信号Ｓｃが入力されている。このように、ＥＣＵ１９は、スマート照合成立通知Ｓａ、シフトポジション信号Ｓｂ及びブレーキペダル踏込信号Ｓｃの入力を監視する。
【００２３】
なお、車内スマート照合は、車内に位置する電子キーと車両１との間で車両１からの通信を契機に無線により電子キーＩＤが認証される照合のことをいう。具体例としては、例えば車内に設置された車内送信機から送信されるＬＦ電波によって電子キーを起動させ、電子キーに電子キーＩＤをＵＨＦ電波によって車両１に送信させる。そして、車両１が電子キーＩＤを認証し、ＩＤ照合の成立を確認できれば車内スマート照合を成立とする。スマート照合には、電子キーＩＤ認証の他に、車両１が有する固有の車両ＩＤの認証や、チャレンジレスポンス認証なども含まれる。
【００２４】
ＥＣＵ１９は、車内スマート照合が成立するとき、スマート照合を行う照合ＥＣＵから、スマート照合成立通知Ｓａとして車内スマート照合成立通知を入力する。また、ＥＣＵ１９は、シフトレバーがパーキング位置に操作されているとき、シフトレバー装置のシフトＥＣＵから、シフトポジション信号ＳｂとしてＰポジション信号を入力する。さらに、ＥＣＵ１９は、ブレーキペダルが踏み込み操作されているとき、ブレーキペダル踏込信号Ｓｃとしてブレーキペダル踏込検知信号をブレーキセンサから入力する。
【００２５】
制御部３１は、車内スマート照合成立通知、Ｐポジション信号及びブレーキペダル踏込検知信号を入力していれば、エンジン始動が可能な状態であると判断する。制御部３１は、エンジン始動が可能であると判断するとき、電磁石２４に電流を流し、電磁石２４から磁界（磁力）を発生させる。電磁石２４には、コイル内を通過して一方のコア端面２７から他方のコア端面３８に戻ってくるようなループ状の磁界が発生し、これが磁石２３に付与される。また、ノブ３が初期位置のとき、磁石２３の磁極と電磁石２４の磁極とが異なるように配置し、これらを引き合わせるようにすることで、ノブ３の位置を安定させる。
【００２６】
図３（ｂ）→図３（ｃ）に示すように、電磁石２４からの磁界発生後、ノブ３が図中の矢印Ｒ１方向に押下操作されると、電磁石２４と対向する磁石２３が吸引及び反発することにより、ノブ３の操作感に触感が生成される。すなわち、ノブ３の押下操作時、磁石２３及び電磁石２４は徐々に同じ磁極が近づくことから反発し、ある点を超えると、今度は異なる磁極が近づくことから、再度、引き合わされる。これにより、ノブ３の押下操作時に、ノブ３の操作に触感（クリック感）を感じることが可能となる。
【００２７】
図４（ａ）に示すように、制御部３１は、車内スマート照合成立通知、Ｐポジション信号及びブレーキペダル踏込検知信号のいずれか１つでも入力していなければ、エンジン始動が不可な状態であると判断する。制御部３１は、エンジン始動が不可であると判断するとき、電磁石２４に電流を流さず、電磁石２４から磁界を発生させない。これにより、図４（ｂ）→図４（ｃ）に示すように、電磁石２４に磁極が生じていないため、ノブ３を押下操作しても、対向する磁極による吸引及び反発が発生せず、ノブ３の操作に触感（クリック感）が発生しない。
【００２８】
さて、本例の場合、ノブ操作時、電磁石２４に電流を流して磁石２３及び電磁石２４を吸引及び反発可能とすることにより、ノブ操作時の操作感に触感（クリック感）を与える。このため、ノブ操作時の触感を通じて、いまのノブ操作が何であるのかを、ノブ３を操作しているユーザに認識させることが可能となる。よって、ノブ３の操作結果をノブ操作時の操作感を通じてユーザに伝えることができる。
【００２９】
制御部３１は、次のノブ操作によってエンジン始動が可能となっている状態のときにのみ、電磁石２４に電流を流して磁石２３及び電磁石２４を吸着及び反発可能にする。よって、エンジン（車両駆動源のモータ）の始動操作が可能となっている状態のときにノブ３に触感を付与するので、ノブ操作時、エンジン（車両駆動源のモータ）が始動したか否かをノブ３の操作感から認識することができる。
【００３０】
磁石２３が可動部品６に取り付けられ、電磁石２４が支持部品７に取り付けられている。よって、電磁石２４という通電が必要な部品を、ノブ操作時に動いてしまう構造とせずに済み、装置構成の簡素化が可能となる。
【００３１】
磁石２３は、Ｎ極及びＳ極の磁極総数が３つ以上であって、これら磁極が可動部品６の可動方向（図２（ａ）の矢印Ｒ方向）に並び配置されている。このため、ノブ３が操作されていない初期位置をとるときには、磁石２３及び電磁石２４を異なる磁極同士で引き合わせることにより、ノブ３を位置決めすることができる。また、ノブ操作時には、磁石２３及び電磁石２４の同じ磁極同士での反発と、これらの異なる磁極同士での吸引とを、ノブ３の操作過程で続けて発生させることにより、ノブ３に好適な触感を発生させることができる。
【００３２】
磁石２３は、電磁石２４のコア端面２７の隣位置に配置されている。よって、コア端面２７から放射される磁界の多くを磁石２３に付与することが可能となるので、電磁石２４から磁石２３にかかる磁界の量を確保することができる。
【００３３】
なお、実施形態はこれまでの構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・電磁石２４の通電は、例えばノブ３が最大量押し込まれた位置でオフされてもよいし、又はノブ３が初期位置に戻ったときにオフされてもよい。
【００３４】
・触感発生機構２２を有効にするのは、車両１の電源状態がエンジンオンに移行されるときに限らず、エンジンオン以外の他の電源状態に移行するときであってもよい。
・触感発生機構２２は、ノブ操作時の触感の有無を切り替える構成をとることに限定されない。例えば、磁石２３の磁力や大きさを部分的に変えたり電磁石２４に流す電流を変化させたりして、触感を複数段階設定可能とし、車両１の電源状態に応じて、各触感がノブ３に付与されるようにしてもよい。
【００３５】
・磁石２３及び電磁石２４の組は、例えばホルダ８及びインシュレータ１０の間の隙間に配置されてもよい。
・磁石２３や電磁石２４の配置位置は、実施例以外の他の箇所に変更可能であり、これらの配置向きを適宜変更してもよい。
【００３６】
・磁石２３の磁極数は、実施例で述べた５極に限らず、他の数に変更してもよい。
・磁石２３は、１つのみに限らず、複数設けてもよい。
・電磁石２４は、コア２６を持たない構造でもよい。
【００３７】
・可動部品６に電磁石２４を取り付け、支持部品７に磁石２３を取り付けてもよい。
・可動部品６は、ノブ３を有していれば、種々の構造に変更可能である。
・支持部品７は、部品構成を種々の態様に変更可能である。
【００３８】
・制御部３１は、電源ＥＣＵ等のＥＣＵ１９に設けられることに限らず、例えばＥＣＵ１９とは別に形成され、ボディ９内に組み込まれた構成としてもよい。
・スイッチ装置２で選択できる電源状態は、電源オフ、ＡＣＣオン、ＩＧオン、エンジンオンに限らず、これら以外の状態を適用してもよい。
【００３９】
・スイッチ装置２は、ノブ３を押し操作するプッシュ式に限らず、例えばノブ３を回し操作する回動式など、他の形式に変更してもよい。
・スイッチ装置２は、四輪車に用いられることに限らず、例えば二輪車に使用してもよい。
【００４０】
・車両１は、ハイブリッド車や電気自動車に限定されず、他の駆動方式の車両に変更してもよい。
・電磁石２４への通電開始の条件となる規定条件は、車内スマート照合が成立していること、シフトレバーがＰ位置に操作されていること、ブレーキペダルが踏み込み操作されていることの３条件が満足されていることに限定されず、種々の条件に変更可能である。
【００４１】
・スイッチ装置２は、機器が作動可能であるか否かを、ノブ操作を通じて認識させたい装置であれば、どのようなものに搭載されてもよい。
・スイッチ装置２は、エンジンを始動するときに操作されるエンジンスイッチ装置に限定されず、エンジン始動操作以外の他の目的に使用されるものでもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…車両、２…スイッチ装置、３…ノブ、６…可動部品、７…支持部品、１３…接点、２３…磁石、２４…電磁石、２７…コア端面、３１…制御部、Ｒ…可動部品の可動方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018063829.tif 000006