CN113428090B - 开关模块 - Google Patents

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Abstract

开关模块包括开关单元和决定单元，决定单元被配置为决定开关单元的功能和开关单元的通/断状态。开关单元设置有多个功能决定电阻。决定单元被配置为根据与多个功能决定电阻的电阻值相对应的施加到多个功能决定电阻的电压的组合，来决定开关单元的功能。

Description

开关模块
技术领域
本发明涉及一种开关模块，该开关模块包括开关单元和决定单元，该决定单元被配置为决定开关单元的功能和通/断状态。
背景技术
例如，作为上述开关模块，已经提出了专利文献1中描述的车载装置的控制装置。在车载装置的控制装置中，控制指令单元决定单元(决定单元)基于具有切换功能的控制指令单元中所包括的电阻元件的电阻值的检测结果来决定控制指令单元(开关单元)的功能。
[专利文献1]JP-A-H10-6884
然而，在上述车载装置的控制装置中，在控制指令单元中仅设置一个电阻元件。因此，需要通过类型的数量来准备电阻元件的电阻值。因此，存在这样的问题：当存在大量类型的控制指令单元时，无法准备电阻元件并且不能确定类型。
发明内容
一个以上的实施例提供了一种开关模块，即使当开关单元中的功能的数量多时，该开关模块也能够容易地决定功能。
在方面(1)中，开关模块包括开关单元和决定单元，决定单元被配置为决定开关单元的功能和开关单元的通/断状态。开关单元设置有多个功能决定电阻。决定单元被配置为根据与多个功能决定电阻的电阻值相对应的施加到多个功能决定电阻的电压的组合，来决定开关单元的功能。
在方面(2)中，所述决定单元可以被配置为将开关单元的功能和通/断状态的确定结果发送给上位控制装置。
在方面(3)中，开关模块还可以包括第一存储单元和第二存储单元，第一存储单元存储多个功能决定电阻的电阻值范围与主标识符之间的第一对应表，第二存储单元存储多个主标识符的组合与开关单元的识别ID之间的第二对应表。决定单元被配置为从第一存储单元读取多个主标识符，从第二存储单元读取与多个主标识符的组合相对应的识别ID，并且决定开关单元的功能。
在方面(4)中，开关单元可以设置有分别与多个功能决定电阻串联连接的分压电阻。决定单元可以被配置为基于功能决定电阻与分压电阻之间的电位来决定开关单元的功能。
在方面(5)中，开关单元可以与决定单元可拆卸地设置。
根据方面(1)，开关单元设置有多个功能决定电阻，并且决定单元根据与多个功能决定电阻的电阻值相对应的电压的组合来决定开关单元的功能。因此，不需要将功能决定电阻的电阻值的数量设置为与功能的数量相同，并且即使当开关单元中的功能的数量大时，也可以容易地决定功能。
根据方面(2)，所述决定单元能够将所述开关单元的所述功能和所述通/断状态的决定结果发送给所述上位控制装置。
根据方面(3)，决定单元能够通过从第一存储单元读取主标识符并从第二存储单元读取识别ID来容易地决定开关单元的功能。
根据方面(4)，由于分压电阻设置在开关单元中，因此不必须在决定单元侧设置分压电阻，并且可以减小决定单元的尺寸。
根据方面(5)，所述开关单元相对于所述决定单元可拆卸地设置。因此，可以容易地改变连接到决定单元的开关单元的功能和开关单元的布置。
根据一个以上的实施例，即使当开关单元中的功能的数量大时，也能够提供能够容易地决定功能的开关模块。
附图说明
图1是示出根据本发明的开关模块的实施例的示意性立体图。
图2是图1所示的开关模块的电气配置图。
图3是示出在图2所示的控制电路中的存储器中所存储的对应表的图。
图4是示出在图2所示的控制电路中的存储器中所存储的对应表的图。
图5是示出图2所示的控制电路的处理过程的流程图。
图6是示出在正常模式下的图2所示的控制电路的处理过程的流程图。
参考标记列表
10开关模块
101至108开关单元
110决定单元
115a存储器(第一存储单元、第二存储单元)
200BCM(上位控制装置)
R1、R2功能决定电阻
R3、R4分压电阻
Ta1对应表
Ta2对应表
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明的具体实施例。
如图1所示，开关模块10包括：多个开关单元101至108，其由乘员操作；以及决定单元110，开关单元101至108可拆卸地装接至该决定单元110，并且该决定单元110决定装接的开关单元101至108的通/断状态。在本实施例中，如图2所示，决定单元110可通信地连接至车身控制模块(BCM)200，该车身控制模块(BCM)200用作稍后描述的上位控制装置，并且决定单元110将开关单元101至108的通/断状态传输至BCM 200。
如图1所示，稍后描述的开关单元101至108中的每一个开关单元均包括：操作单元11，其由乘员按动；开关本体12，操作单元11装接至该开关本体12；以及开关基板13(图2)，其容纳在开关本体12中。在本实施例中，作为开关单元101至108，作为示例将描述被执行按动操作的开关单元，但是本发明不限于此。针对开关单元101至108，可以执行拨号操作、跷跷板(seesaw)操作等。
如图1所示，表示开关单元101至108的功能的功能设计部11a和表示开关单元101至108的通/断状态的灯设计部11b设置在操作单元11的正面上。在图1所示的实例中，为了简化附图，功能设计部11a和灯设计部11b仅设置在开关单元103中，但是实际上，功能设计部11a和灯设计部11b设置在用作开关的所有开关单元101至108中。
如图2所示，具有端子T1至T8的连接器(未示出)安装在开关基板13上。开关基板13能够经由端子T1至T8电连接至稍后将描述的决定单元110。
在开关基板13上，安装有用于接通功能设计部11a的照明LED 13a、用于接通灯设计部11b的通/断LED 13b以及响应于按动操作而接通/断开的两个开关触点SW。照明LED13a和通/断LED 13b的一端连接到地，并且照明LED 13a和通/断LED 13b的另一端连接到独立的端子T1和T2。两个开关触点SW彼此并联连接，每个开关触点SW的一端连接到地，并且每个开关触点SW的另一端共同连接到端子T3。
另外，开关基板13安装有两个功能决定电阻R1和R2以及两个分压电阻R3和R4。功能决定电阻R1与分压电阻R3串联连接。功能决定电阻R2与分压电阻R4串联连接。包括电阻R1和R3的串联电路与包括电阻R2和R4的串联电路并联连接。两个功能决定电阻R1和R2的电阻值被设置为与开关单元101至108的功能相对应的组合。
在本实施例中，制备了100Ω、110Ω、120Ω、130Ω、150Ω、180Ω、200Ω、220Ω、240Ω、270Ω、300Ω和330Ω这12种类型的电阻作为功能决定电阻R1和R2。对应于开关单元101至108的功能的功能决定电阻的组合被安装在开关单元101至108上。两个分压电阻R3和R4的电阻值彼此相同，并且在多个开关单元101至108之间也是相同的。
包括电阻R1和R3的串联电路的两端以及包括电阻R2和R4的串联电路的两端共同连接到端子T4和T5。电阻R1和电阻R3连接到端子T6，电阻R2和电阻R4连接到端子T7。用于将开关基板13接地的电路连接到端子T8。
如图1等所示，决定单元110包括：壳体111，多个开关单元101至108装接至该壳体111；以及母基板112(图2)，其容纳在壳体111中。壳体111设置有插入孔111a，开关单元101至108插入到插入孔111a中。在本实施例中，设置有四个插入孔111a，并且将开关单元101至108中的两个开关单元插入到一个插入孔111a中。
也就是说，在本实施例中，最多八个开关单元101至108可以装接到决定单元110。当然，不必须装接所有的八个开关单元101至108，并且必要数量的开关单元101至108可以装接至决定单元110。例如，当需要装接七个开关单元101至107时，考虑将没有开关基板13的开关单元108装接为剩余的开关单元108，以保持开关模块10的美学外观。
用于连接到BCM 200的连接器C1安装在母基板112上。母基板112经由电源线L1、地线L2和多路复用通信线L3连接至BCM 200。
母基板112包括电源电路113、通信电路114、控制电路115和输出电路116。电源电路113是如下电路：其将经由电源线L1和接地线L2从BCM 200供应的电源转换为用于控制电路115的电源，并且将该电源供应至控制电路115。通信电路114是用于与BCM 200通信的电路。
控制电路115由包括公知的CPU、ROM和RAM的微型计算机形成，并且控制整个开关模块10。输出电路116包括设置在电源与地之间的开关晶体管Tr1和电容器C2，并且开关晶体管Tr1的基极连接到控制电路115。开关晶体管Tr1的发射极连接到控制电路115的ADref。要与具有设置在开关单元101至108中的端子T1至T8的连接器进行连接器连接的连接器(未示出)安装在母基板112上。
当开关单元101至108插入到插入孔111a中时，设置在开关基板13上的连接器和设置在母基板112上的连接器被连接器连接，并且开关基板13和母基板112电连接。因此，通过将开关基板13和母基板112彼此连接器连接，可以相对于决定单元110可拆卸地设置开关单元101至108。因此，可以根据车辆类型、等级和用户的偏好容易地改变开关单元101至108的功能和布置位置。
通过连接器连接，端子T1和T2连接到控制电路115的输出端口。因此，控制电路115能够控制LED 13a和13b的接通。端子T3连接到控制电路115的输入端口。因此，控制电路115可以决定开关触点SW的通/断状态。
端子T4连接到开关晶体管Tr1与电容器C2之间的连接点，且端子T5连接到地。因此，当控制电路115接通开关晶体管Tr1时，将电压施加到电阻R1和R3的串联电路的两端以及电阻R2和R4的串联电路的两端。端子T6和T7连接到控制电路115的AD端口。到AD端口的输入电压(端子T6和T7的输出电压)是与功能决定电阻R1和R2的电阻值相对应的电压。控制电路115对输入到AD端口的端子T6和T7的输出电压进行AD转换。此时，由于控制电路115使用输入到ADref的开关晶体管Tr1的发射极电压作为基准电压来执行AD转换，因此即使供给电压改变，端子T6和T7的AD输入也能够被正确地识别。
如图3所示，控制电路115的存储器115a(第一存储单元和第二存储单元)存储作为到AD端口的输入范围的功能决定电阻R1和R2的电阻值范围与主标识符之间的对应表Ta1。如图4所示，控制电路115的存储器115a存储两个主标识符的组合与开关单元101至108的识别ID之间的对应表Ta2。控制电路115读取连接到端子T6和T7的AD端口的A/D输入，并且从对应表Ta1读取对应于读取A/D输入的主标识符。此后，控制电路115读取与从对应表Ta2读取的端子T6和T7的主标识符的组合相对应的识别ID。识别ID与切换功能一一对应，控制电路115可以通过读取识别ID来决定开关的功能。
接下来，下文将参考图5和图6的流程图描述具有上述配置的开关模块10的操作。当电源接通时，控制电路115读取与开关单元101至108中的每一个开关单元的端子T6和T7连接的AD端口(步骤S1)，并且测量功能决定电阻R1和R2的电阻值。此后，控制电路115参考对应表Ta1和Ta2决定开关单元101至108的功能(识别ID)(步骤S2)，然后转换到正常模式。
在正常模式中，控制电路115输入来自BCM 200的信号(步骤S3)。此后，当从BCM200输入指示尾灯接通的信号时(步骤S4中是)，控制电路115接通开关单元101至108的所有照明LED 13a(步骤S5)。相反，当从BCM 200输入指示尾灯断开的信号时(步骤S4中否)，控制电路115断开开关单元101至108的所有照明LED 13a(步骤S6)。
此后，控制电路115决定开关单元101至108中的每一个开关单元的开关触点SW的通/断状态(步骤S7)。接着，当开关单元10n的开关触点SW(其中，n为1至8的整数，并且在初始阶段中n＝1)被接通时(步骤S8中是)，控制电路115接通开关单元10n的通/断LED 13b(步骤S9)，并且进行到下一步骤S11。另一方面，当开关单元10n的开关触点SW断开时(步骤S8中否)，控制电路115保持开关单元10n的通/断LED 13b的断开状态(步骤S10)，并且进行到下一步骤S11。
在步骤S11中，控制电路115递增n。其后，控制电路115判定通/断LED13b是否被控制为与所有开关单元101至108的通/断状态相对应(步骤S12)。如果通/断LED 13b不对应于所有开关单元101至108(步骤S12中否)，则控制电路115返回到步骤S8。如果通/断LED 13b对应于所有开关单元101至108(步骤S12中是)，则控制电路115将每个开关单元101至108的识别ID和通/断状态发送给BCM 200(步骤S13)，然后返回至步骤S1。
根据以上实施例，开关单元101至108设置有多个功能决定电阻R1和R2，并且决定单元110根据多个功能决定电阻R1和R2的电阻值的组合来决定开关单元101至108的功能。因此，不需要将功能决定电阻R1和R2的电阻值的数量设置为与功能的数量相同，并且即使当开关单元101至108中的功能的数量大时，也能够容易地决定功能。
根据以上实施例，决定单元110能够将开关单元101至108的功能和通/断状态发送给上位控制装置。
根据以上实施例，决定单元110能够通过从对应表Ta1读取主标识符并从对应表Ta2读取识别ID来容易地决定开关单元101至108的功能。
根据上述实施例，由于分压电阻R3和R4设置在开关单元101至108中，因此不必须在决定单元110侧设置分压电阻R3和R4，并且可以减小决定单元110的尺寸。
根据以上实施例，开关单元101至108相对于决定单元110可拆卸地设置。因此，能够容易地改变连接到决定单元110的开关单元101至108的功能和开关单元101至108的布置。
本发明不限于上述实施例，并且可以适当地进行修改、改进等。此外，以上描述的实施例中的每个构成元件的材料、形状、尺寸、数量、布置位置等是可选的并且不被限制，只要能够实现本发明的目标即可。
在上述实施例中，在每个开关单元101至108中设置两个功能决定电阻R1和R2，但是本发明不限于此。如果开关单元101至108的功能的数量大，则可以设置三个以上的功能决定电阻。
另外，在上述实施例中，分压电阻R3和R4也设置在开关单元101至108中，但是本发明不限于此。分压电阻R3和R4可以设置在决定单元110侧。
另外，根据以上实施例，开关单元101至108相对于决定单元110可拆卸地设置，但本发明不限于此。开关单元101至108可以装接至决定单元110，以不被移除。
另外，根据以上实施例，开关单元101至108设置有功能设计部11a和灯设计部11b，但是本发明不限于此。可以仅设置功能设计部11a。
此处，将在以下[1]至[5]中简要总结并列出根据本发明的开关模块的上述实施例的特征。
[1]一种开关模块(10)，包括：
开关单元(101至108)；和
决定单元，该决定单元被配置为决定所述开关单元(101至108)的功能和所述开关单元(101至108)的通/断状态，
其中，所述开关单元(101至108)设置有多个功能决定电阻(R1、R2)；并且
其中，所述决定单元根据与所述多个功能决定电阻(R1、R2)的电阻值相对应的施加到所述多个功能决定电阻(R1、R2)的电压的组合，决定所述开关单元(101至108)的所述功能。
[2]根据[1]的开关模块(10)，
其中，所述决定单元被配置为将所述开关单元(101至108)功能和通/断状态的决定结果发送给上位控制装置(200)。
[3]根据[1]或[2]的开关模块(10)，还包括：
第一存储单元(115a)，该第一存储单元存储所述多个功能决定电阻(R1、R2)的电阻值范围与主标识符之间的第一对应表(Ta1)；以及
第二存储单元(115a)，该第二存储单元存储多个主标识符的组合与所述开关单元(101至108)的识别ID之间的第二对应表(Ta2)，
其中，所述决定单元被配置为从所述第一存储单元(115a)读取所述多个主标识符，从所述第二存储单元(115a)读取与所述多个主标识符的组合相对应的所述识别ID，并且决定所述开关单元(101至108)的功能。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的开关模块(10)，
其中，所述开关单元(101至108)设置有分别与所述多个功能决定电阻(R1、R2)串联连接的分压电阻(R3、R4)；并且
其中，所述决定单元被配置成基于所述功能决定电阻(R1、R2)与所述分压电阻(R3、R4)之间的电位，来决定所述开关单元(101至108)的功能。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的开关模块(10)，
其中，所述开关单元(101至108)与所述决定单元可拆卸地设置。

Claims (9)

1.一种开关模块，包括：
开关单元；和
决定单元，该决定单元被配置为决定所述开关单元的用于控制车载装置的功能和所述开关单元的通/断状态，
其中，所述开关单元设置有多个功能决定电阻，并且
其中，所述决定单元被配置为，根据与所述多个功能决定电阻的电阻值相对应的施加到所述多个功能决定电阻的电压的组合以及所述电压的组合与多个识别ID的对应关系，从所述识别ID中决定所述开关单元的开关标识，从而决定所述开关单元的所述功能。
2.根据权利要求1所述的开关模块，
其中，所述决定单元被配置为，将所述开关单元的所述开关标识和所述通/断状态发送给上位控制装置。
3.根据权利要求1或2所述的开关模块，还包括：
第一存储单元，该第一存储单元存储所述多个功能决定电阻的电阻值范围与主标识符之间的第一对应表；以及
第二存储单元，该第二存储单元存储多个主标识符的组合与所述开关单元的识别ID之间的第二对应表；
其中，所述决定单元被配置为，通过从所述第一存储单元读取所述多个主标识符，并从所述第二存储单元读取与所述多个主标识符的组合相对应的所述识别ID，来决定所述开关标识，并且决定所述开关单元的功能。
4.根据权利要求1或2所述的开关模块，
其中，所述开关单元设置有分别与所述多个功能决定电阻串联连接的分压电阻，并且
其中，所述决定单元被配置为，基于所述功能决定电阻与所述分压电阻之间的电位，决定所述开关单元的功能。
5.根据权利要求3所述的开关模块，
其中，所述开关单元设置有分别与所述多个功能决定电阻串联连接的分压电阻，并且
其中，所述决定单元被配置为，基于所述功能决定电阻与所述分压电阻之间的电位，决定所述开关单元的功能。
6.根据权利要求1或2所述的开关模块，
其中，所述开关单元与所述决定单元可拆卸地设置。
7.根据权利要求3所述的开关模块，
其中，所述开关单元与所述决定单元可拆卸地设置。
8.根据权利要求4所述的开关模块，
其中，所述开关单元与所述决定单元可拆卸地设置。
9.根据权利要求5所述的开关模块，
其中，所述开关单元与所述决定单元可拆卸地设置。
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