CN104703841A - 负载控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种负载控制单元，其中构成阅读灯(25-31)的光源(33a-33d)的每个的三个R、G和B芯片以及带有内置控制器的连接器(35)安装在相同的电路基板(37)上，从而消除了内置于带有内置控制器的连接器(35)中的控制器(35b)与各光源(33a-33d)通过信号线的连接。除此之外，控制器(35b)与照明ECU(43)通过多路通信线路(39)连接，并且多路通信线路(39)布设在车辆(1)的立柱(15、17)中。因此，与当连接到各光源(33a-33d)的单独的电线通过立柱(15、17)而布设时相比较，能够减少电线的数量，并且从而使得能够有效地使用很多其他电线都通过其而布设的该立柱(15、17)内有限的空间。

Description

负载控制单元
技术领域
本发明涉及一种负载控制单元，该负载控制单元通过控制器控制电负载的驱动。
背景技术
控制器对于负载的驱动控制是必要的。在连接中，存在已知的构造：具有内置的控制单元以运行控制器的一部分的连接器通过多路通信线路连接到主控制单元，并且具有内置控制单元的连接器通过用于控制各个负载的驱动的电线连接到各个负载(参见专利文献1至5)。
根据这样的传统的结构，随着连接器的内置控制单元执行负载的驱动控制，因为变得不需要主控制单元的直接执行负载的驱动控制的作用，所以能够减轻主控制单元的负担。此外，由于仅需要将从每个负载延伸的电线连接到带有内置控制单元的连接器，该连接器通过多路通信线路连接到主控制单元，来代替直接将从各个负载延伸的各条电线单独地(并联)连接到主控制单元，所以能够减少将要布设的电线的数量，从而实现整个构造的轻量化。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2012-133985A
专利文献2：JP2003-327078A
专利文献3：JP2008-254506A
专利文献4：JP2010-064587A
专利文献5：JP2011-105157A
发明内容
尽管如此，在传统的上述构造中，仍存在单独地(并联)连接在连接器与各个负载之间的电线。因此，需要将从所有负载延伸的电线与带有内置控制单元的连接器相连接，其可能是导致来自各个负载的电线所插入的、带有内置控制单元的连接器的部分尺寸增加的因素。
在上述情况下，本发明的目的是提供一种负载控制单元，其能够在构造负载的驱动由控制器控制的单元时，尽可能地减少电线的数量。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，设置有负载控制单元，该负载控制单元基于从主控制单元输入到控制器中的控制信号，用于控制多个负载的驱动，该负载控制单元包括：所述负载，该负载装配在单个基板上；以及带有内置控制器的连接器，该连接器安装在所述基板上并且所述各负载通过所述基板的电路图案电连接到所述连接器，所述连接器具有内置的所述控制器，其中所述控制器被构造成基于所述控制信号来控制所述各负载的所述驱动，所述控制信号通过多路通信线路从所述主控制单元传输并且输入到所述控制器，该多路通信线路连接到带有所述内置控制器的所述连接器的连接部分。
所述负载可以是作为车辆内部照明用的光源的LED芯片，并且所述控制器可以被构造成控制所述LED芯片的照明。
利用本发明的第一发明的负载控制单元，随着带有内置控制器的连接器安装在装配多个负载的单个的基板上，使得控制器控制这些负载的驱动，而使得将控制器与负载互相并联连接的电线冗余，并且因此基板上的电路图案代替了这些电线。结果，能够当构造控制器基于从主控制单元传输的控制信号而控制多个负载的驱动的单元时，尽可能多地减少电线的数量。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的负载控制单元应用到的车内照明装置的布置的说明图。
图2是示出图1所述的光源与车辆座椅之间的相对位置关系的说明图。
图3是示出图1所示的用于地图灯和阅览灯的控制系统的示意性构造的框图。
图4(a)是关于装配在电路基板上的带有内置控制器的连接器的图3的电路基板与照明ECU或光源之间的连接关系在侧面观看的说明图，以及图4(b)是相同的连接关系在上方观看的说明图。
图5是示出用于图3的阅览灯的基板与照明ECU之间的接线布置的说明图。
图6(a)和6(b)是示出已经在图3的照明ECU的硬盘中存储的表上详细说明的、座位在前后方向上的滑动位置与光源的照明模式之间的关系的一个实例的说明图。
图7是示出根据第二实施例的负载控制单元应用到的车内照明装置的布置的说明图。
图8是示出用于支持图7所示的安全带的使用的电气构造的框图。
图9是(a)和(b)是示出由图8的投影仪投影的图像的说明图。
图10是示出根据由图8的仪表ECU存储在ROM中的程序而执行的、控制用于提示后座安全带的使用的警告标志的投影显示的过程的流程图。
具体实施方式
下面将通过参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
图1是示出根据本发明的第一实施例应用到的负载控制单元应用到的照明组件的布置的说明图。
在车辆1中，如图1中所述，分别与驾驶员座椅3和副驾驶员座椅5相对应的地图灯21、23布置在车内的车顶内衬13(参见图5)的前部的中央处。此外，在车顶内衬13的左侧和右侧，车辆1设置有与第二排中的座椅7、9和第三排中的座椅11相对应的阅读灯25至31(注意：对于第三排中的座椅11，布置阅读灯以与三座椅的两端相对应)。然后，将根据第一实施例的照明模块应用到阅读灯25至31及其照明控制系统。
如图2的说明图中所述，各个阅读灯25至31具有在前后方向上间隔布置的四个光源33a至33d，从而分担地覆盖各个座椅7、9、11在前后方向上的滑动范围(即，乘客坐在座椅上的范围)。在第一实施例中，光源33a至33d的每个包括R、G和B的三个LED芯片，并且适于通过调整LED芯片的各自亮度使得能够发出任意光线。
在连接中，图2中的双圆形表明在座椅7、9、11的各滑动位置处坐在的座椅7、9、11上的乘客的各视点P(视线的移动线的范围)，和各视野范围L(由于乘客的身体形状的差异而移动视点P的范围)。
接着，将通过参考图3的框图描述阅读灯25至31以及地图灯21、23的控制系统的示意性构造。在第一实施例中，各个阅读灯25至31的光源33a至33d装配在一个电路基板37(板)上。带有内置控制器的连接器35(带有内置控制单元的连接器)安装在基板电路37上。带有内置控制器的连接器35包括：阴连接部分35(连接器部分)，多路通信线路39的阳连接器39a能够与该阴连接部分35相连接；以及由单芯片的微型计算机构成的控制器35b(控制单元)。
地图灯21、23的每个包括光源33e、33f，该光源33e、33f每个包括R、G和B的三个LED芯片以使得能够发出任意颜色。每个地图灯21、23的光源33e、33f装配在另一个电路基板37上。带有内置控制器的连接器35也安装在该电路基板37上。
装配在各电路基板37上的光源33a至33d或者光源33e、33f连接到控制器35b。
这里，将以阅读灯25至31的光源33a至33d装配于其上的电路基板37上的带有内置控制器的连接器35作为实例，描述带有控制器35b的光源33a至33d的连接结构。如图4(a)和4(b)中所示，控制器35b通过向外延伸穿过带有内置控制器的连接器35的壳体的L形的端子35c，连接到电路基板37的电路图案37a至37d(参见图4(b))。光源33a至33d分别连接到电路图案37a至37d。
注意，电路图案37a至37d可以通过在电路基板37的表面上形成的导电图形而构成。在电路基板37由具有金属板(芯部)作为中间层的金属芯基板构成的情况下，可选择地，电路图案37a至37d可以由作为中间层的金属板构成。
此外，来自照明ECU(电子控制单元)43(主控制单元)的多路通信线路39通过连接器部分35a和阳连接器39a连接到控制器35b。
因此，基于通过多路通信线路39从照明ECU43输入的控制信号，控制器35b控制各阅读灯25至31的光源33a至33d以及地图灯21、23的光源33e、33f的打开/关闭。
如图5的说明图所示，电路基板37布置在车辆1的车顶内衬13上，并且从照明ECU43延伸的多路通信线路39分别布设在车辆1的立柱15、17内部，多路通信线路39的每个都连接到电路基板37上的带有内置控制器的连接器35。
相比于将要连接到各个光源33a至33d的独立的电线布设在立柱15、17的内部，由于在立柱15、17内部的电线由多路通信线路39构成，所以能够减少电线的数量，并且因此，能够有效地使用很多其它电线也布设在其中的立柱15、17内部的有限空间。
如图3中所示，已经由车速传感器47测量并且通过车内LAN41从发动机ECU45传输的车辆1的车速数据，关于每个恒定周期输入到照明ECU43。而且，座椅7、9、11在前后方向上的滑动位置数据关于每个恒定周期输入到照明ECU43，该滑动位置数据已经由座椅位置传感器51a至51c检测到并且通过车内LAN41从座椅ECU49传输。每当照明ECU43需要用于座椅ECU49的数据时，可以输入座椅7、9、11的滑动位置数据。
通过车内LAN41从座椅ECU49输入到照明ECU43的是：关于第二排中的座椅7、9和第三排中的座椅11(用于三名乘客)的就坐状态数据，其已经通过就坐传感器53a至53e检测到；以及关于第二排中的座椅7、9和第三排中的座椅11(用于三名乘客)的安全带佩戴状态数据，其已经通过安全带传感器55a至55e检测到。
用于打开/关闭地图灯21、23的地图灯开关21a、23a以及用于打开/关闭阅读灯25至31的阅读灯开关25a至31a通过接口(未示出)连接到照明ECU43。
然后，照明ECU43基于从上述待连接的目标的输入，控制打开/关闭地图灯21、23和阅读灯25至31。在第一实施例中，特别地，滑动位置数据已经由座椅位置传感器51a至51c检测到并且从座椅ECU49传输，照明ECU43基于座椅7、9、11在前后方向上的该滑动位置数据以及在阅读灯开关25a至31a处的打开/关闭状态，来控制各个阅读灯25至31的光源33a至33d打开/关闭。
为此，照明ECU包括：CPU、RAM、ROM、硬盘以及其他(未示出)。然后，CPU参考硬盘中存储的表格并且根据ROM中存储的程序将RAM用作工作区域，来执行打开/关闭各个阅读灯25至31的光源33a至33d的控制。
在硬盘中的存储的表格中，定义有座椅7、9、11在前后方向上的滑动位置和对应的光源33a至33d的照明模式(包括亮度＝发光度)及其熄灭模式。
例如，如图6(a)的说明图所示，在当座椅7(9、11)在前后方向上处于大致中间滑动位置时的照明模式中，来自前方的第二光源33b以100％的功率(duty)点亮。而且，在第一前排的光源33a以20％的功率点亮，来自前方的光源33c以50％的功率点亮，并且关闭最后排光源33d。
此外，如图6(b)的说明图所述，在当座椅7(9、11)在前后方向上处于大致中间滑动位置时的照明模式中，来自前方的光源33c以100％的功率点亮。而且，来自前方的第二光源33b以20％的功率点亮，来自前方的最后光源33d以50％的功率点亮，并且关闭最前排光源33a。
如上所述，根据第一实施例，形成照明灯25至31的光源33a至33d的R、G、B的三个LED芯片以及带有内置控制器的连接器35装配在相同的电路基板37上，以取消带有内置控制器的连接器35中的控制器35b与各个光源33a至33d之间通过信号线的连接。同时，控制器35b与照明ECU43通过多路通信线路39互相连接，并且多路通信线路39布设在车辆1的立柱15、17的内部。
因此，相比于将要连接到各个光源33a至33d的单独的电线布设在立柱15、17内部的布置，能够减少电线的数量，并且因此能够有效地使用很多其他电线也布设在其中的立柱15、17内部的有限空间。
虽然第一实施例针对将本发明的负载控制单元应用到用于照明车辆的内部的照明模块，但是本发明的负载控制单元能够广泛应用在基于输入到控制器的控制信号控制除了用于照明的光源之外的多个负载的驱动。
(第二实施例)
图7是示出根据本发明的第二实施例的负载控制单元应用到的车内照明装置的布置的说明图。
如图7中所示，车辆1具有布置在驾驶员座椅3和副驾驶员座椅5的后方的、第二排中的座椅7、9和第三排中的座椅11(注意：第三排中的座椅11是用于三名乘客的一个座椅)。驾驶员座椅3、副驾驶员座椅5以及前面两个座椅后面的各个座椅7、9、11分别设置有安全带3a、5a、7a、9a以及11a至11c。在第二实施例中，每个安全带3a、5a、7a、9a以及11a至11c都由舌部插入带扣的中的普通的三点式安全带形成。
接着，将通过参考图8的框图描述支持特别除了驾驶员座椅3和副驾驶员座椅5之外的后座(座椅7、9、11)的安全带、7a、9a、11a至11c的佩戴的电气构造。
根据第二实施例，如图8中所示，在驾驶员座椅3前方的组合仪表44a以及车辆的顶棚部分上的警告标志投影仪44b(投影装置)连接到仪表ECU43。例如，当必要时该投影仪44b投影大致安全带形的警告标志WS，用于提示乘客将对应的安全带(每个如图9(a)中所示)佩戴在坐在座椅7、9、11上的乘客的各自的上半身。
在连接中，如图9(b)中所示，当必要时可以采用投影仪44b将用于提示安全带佩戴的警告标志WS投影在驾驶员座椅3或副驾驶员座椅5的靠背的背面或者各座椅7、9的靠背的背面上，该背面定位在没有佩戴安全带7a、9a、11a至11c的同时坐在座椅7、9、11上的乘客的前方处。
图8中，车辆1的由车速传感器47测量的车速数据以及由发动机传感器48测量的发动机旋转数据，关于每个恒定周期都通过车内LAN41从发动机ECU45输入到仪表ECU43。而且，第二和第三排中的座椅7、9、11在前后方向上的滑动位置数据关于每个恒定周期都输入到仪表ECU43，该滑动位置数据已经由座椅位置传感器51a至51c检测到并且通过车内LAN41从座椅ECU49传输。每当仪表ECU43需要用于座椅ECU49的数据时，可以输入座椅7、9、11的滑动位置数据。
进一步通过车内LAN41从座椅ECU49输入到仪表ECU43的是：关于座椅7、9以及座椅11(用于三名乘客)的就坐状态数据，其已经由就坐传感器53a至53e检测到；以及关于座椅7、9以及座椅11(用于三名乘客)的安全带佩戴状态数据，其已经通过安全带传感器55a至55e检测到。
而且，用于打开/关闭地图灯21、23的地图灯开关21a、23a以及用于打开/关闭阅读灯25至31的阅读灯开关25a至31a通过接口(未示出)连接到仪表ECU43。
基于从上述待连接的目标的输入，当坐在后座(座椅7、9、11)上的任何乘客尽管在应该佩戴安全带7a、9a、11a至11c的情况下也没有佩戴安全带7a、9a、11a至11c时，仪表ECU43将用于提示佩戴安全带的警告标志(参见图9(a)和9(b))投影到坐在后座上的乘客易于发现该标志的部位上。
为此，仪表ECU43包括CPU、RAM、ROM、硬盘以及其他(未示出)。然后，根据ROM中存储的程序并且将RAM用作工作区域，CPU执行投影仪44b的控制。
接着，将通过参考图10的流程图来描述第二实施例的仪表ECU的CPU根据ROM中存储的程序而执行的、用于针对坐在座椅7、9、11上的乘客提示佩戴安全带的警告标志WS的投影显示控制的处理。该CPU关于每个预定周期重复地执行图10所示的过程控制。
首先，CPU判断车辆是否处于安全带3a、5a、7a、9a、11a至11c应该由乘客佩戴的情况下(即，所谓的“安全带佩戴情况”)。该判断能够通过判断车辆1的车速是否为0(零)或者通过判断发动机旋转是否为0(零)来执行。
如果车辆不处于安全带佩戴情况下(步骤S1处为否)，则停止后续的处理。如果车辆处于安全带佩戴情况下(步骤S1处为是)，则基于来自座椅ECU49的就坐传感器53a至53e或者安全带传感器55a至55e的检测数据，确认是否存在后座(座椅7、9、11)上没有佩戴安全带7a、9a、11a至11c的乘客(步骤S3)。
如果不存在没有佩戴安全带7a、9a、11a至11c的乘客(步骤S3处为否)，则终止利用投影仪44b的警告标志WS的投影(步骤S5)，并且其后，终止后续的处理。另一方面，如果存在没有佩戴安全带7a、9a、11a至11c的乘客(步骤S3处为是)，则利用投影仪44b执行将图9(a)或9(b)中所示的警告标志WS投影在乘客或者乘客的前方的座椅3、5、7、9的靠背的背面上(步骤S7)，并且因此，终止后续的处理。
如上所述，根据第二实施例，当车辆1处于应该佩戴安全带3a、5a、7a、9a、11a至11c的情况下(即，安全带佩戴情况)，并且尽管在该情况下也存在没有佩戴后座上的安全带7a、9a、11a至11c的后座(座椅7、9、11)上的乘客，然后将用于提示安全带的佩戴的警告标志WS投影在乘客的上半身或者乘客前方的座椅(驾驶员座椅3、副驾驶员座椅5、第二排中的座椅7、9)的靠背的背面上，在上述位置处，后座(座椅7、9、11)上的乘客易于发现该标志。
由于该原因，没有佩戴相关的安全带7a、9a、11a至11c的乘客将意识到输出的警告针对其本身。从而，能够针对后座(座椅7、9、11)上没有佩戴安全带的乘客强烈地提示安全带佩戴。
在连接中，可以在已经经过给定的时间段之后终止警告标志WS的投影，或者一旦除了佩戴安全带7a、9a、11a至11c以外的任意情况发生就终止警告标志WS的投影。
工业实用性
本发明显著地有益于构造一种负载控制单元，该负载控制单元基于输入到控制器的控制信号，控制多个负载的驱动。

Claims (2)

1.一种负载控制单元，该负载控制单元用于基于从主控制单元输入到控制器中的控制信号，控制多个负载的驱动，该负载控制单元包括：
所述负载，所述负载装配在单个基板上；以及
带有内置的控制器的连接器，该连接器安装在所述基板上并且各个所述负载通过所述基板的电路图案电连接到所述连接器，所述连接器具有内置的所述控制器，其中
所述控制器被构造成基于所述控制信号来控制各个所述负载的驱动，所述控制信号通过多路通信线路从所述主控制单元传输并且输入到所述控制器，所述多路通信线路连接到所述带有内置的控制器的连接器的连接部分。
2.根据权利要求1所述的负载控制单元，其中
所述负载是作为车辆内部照明用的光源的LED芯片，并且
所述控制器被构造成控制所述LED芯片的照明。
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