JP2005254955A - 車載スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチユニットを省スペース化し且つ取り付け及び交換を容易とする。
【解決手段】複数のスイッチ１のそれぞれが無電源の無線ＩＣタグであり、各スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との通信がＲＦＩＤにより識別可能な近距離無線通信によって行われ、且つ各スイッチ１がスイッチ制御ユニット３からの電波を電気エネルギーとして駆動する。各スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間で一切の電線を配策せずに省スペース化を図る。各スイッチ１の配列の変更や配列のバリエーションの設計が極めて容易になる。ステアリングの回転操作を行っても、各スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との無線通信が滞りなく行われる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載スイッチ装置及びそれに関連する技術に関するものである。

近年、電子制御技術の進展に伴い、様々な機能の車載電子ユニットが自動車に搭載され、それらのスイッチ操作を車室内前方のインストゥルメント・パネルに設置したスイッチユニットで集中的に行うことが多い。

このスイッチユニットは、基板上に複数のスイッチが配列され、各スイッチのオン／オフの状態をＣＰＵ等で判断し、その判断結果に基づいてＣＰＵが発行したコマンドを、車載ＬＡＮを通じて、車載空気調和機（エアコン）や車載オーディオ機器等の各車載ユニットに送信する。

ところで、自動車には、基本的な車載ユニットの他に、ＥＴＣユニットや車外撮像用のカメラ等、ユーザーの選択によりオプションとして任意的に設置されるオプション車載ユニットが存在する。そして、これらのオプション車載ユニットについても、各種のスイッチが集中的に配列されたスイッチユニットで操作したいという要望がある。

しかしながら、自動車のスイッチユニットを搭載するための空間には限りがあり、特に多くのスイッチがスイッチユニットに配置される場合は、スイッチユニットからＣＰＵに至る配線の本数が膨大となり、省スペース化が急務となっている。

また、オプション車載ユニット用のスイッチは、納車前の取付作業において、できるだけ容易に取り付け及び交換が行えることが望ましい。

そこで、本発明の課題は、スイッチユニットの省スペース化を図ることができ、且つスイッチの取り付け及び交換が容易な車載スイッチ装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車において所定の車載ユニットをスイッチ操作する車載スイッチ装置であって、車載ユニットのスイッチ操作を行うスイッチと、前記車載ユニットと通信を行うとともに前記スイッチと近距離無線通信を行うスイッチ制御ユニットとを備え、前記スイッチが、無電源で前記スイッチ制御ユニットと近距離無線通信を行う無線ＩＣタグが搭載され、当該無線ＩＣタグが、前記スイッチ制御ユニットからの電波を電気エネルギーとして駆動するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載スイッチ装置であって、前記スイッチが、ＲＦＩＤにより前記スイッチ制御ユニットと近距離無線通信を行うものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車載スイッチ装置であって、前記スイッチが、スイッチ操作の状況を表示するための発光表示を行う表示部を備えるものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車載スイッチ装置であって、前記表示部がＬＥＤである。

請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の車載スイッチ装置であって、前記スイッチ操作の状況が、前記スイッチ制御ユニットから前記スイッチに対して近距離無線通信によって送信されるものである。

請求項１に記載の発明の車載スイッチ装置は、スイッチが無電源の無線ＩＣタグであり、スイッチとスイッチ制御ユニットとの通信が近距離無線通信によって行われ、且つスイッチがスイッチ制御ユニットからの電波を電気エネルギーとして駆動するので、スイッチとスイッチ制御ユニットとの間で一切の電線を配策する必要がない。したがって、スイッチとスイッチ制御ユニットとの間で省スペース化を図ることができ、また、スイッチの配列の変更や配列のバリエーションの設計が極めて容易になる。さらに、スイッチをステアリングに設置する場合は、ステアリングの回転操作を行っても、スイッチとスイッチ制御ユニットとの無線通信が滞りなく行われるため、スイッチとスイッチ制御ユニットとの間の通信を電線で行なう場合に比べて、ステアリングの回転に対応した電線の配策を考慮する必要がなくなる。

請求項２に記載の発明の車載スイッチ装置は、スイッチが、ＲＦＩＤによりスイッチ制御ユニットと近距離無線通信を行うので、複数のスイッチをスイッチ制御ユニット側で容易に識別できる。

請求項３に記載の発明の車載スイッチ装置は、スイッチが、スイッチ操作の状況を表示するための発光表示を行う表示部を備えるので、操作者はスイッチ操作の状況を容易に視認できる。

請求項４に記載の発明の車載スイッチ装置は、表示部がＬＥＤであるので、スイッチが無電源の無線ＩＣタグでスイッチ制御ユニットからの電波を電気エネルギーとして駆動する場合に、小さな電力でスイッチ操作の状況を容易に発光表示できる。

請求項５に記載の発明の車載スイッチ装置は、スイッチ操作の状況が、スイッチ制御ユニットからスイッチに対して近距離無線通信によって送信されるので、スイッチ制御ユニットが実際の車載ユニットの駆動状況を収集してスイッチ側に送信することが可能であり、スイッチ操作の状況を確実に表示部で表示できる。

図１は本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置を示す模式図、図２はこの車載スイッチ装置が自動車に搭載されている様子を示す模式図、図３はこの車載スイッチ装置を示すブロック図である。尚、図３では単一のスイッチ１のみが示されているが、実際には図３に示したのと同様の構成の複数のスイッチ１が、図１及び図２の如く、集積的に配置されてスイッチ制御ユニット３の近傍に設置される。

この車載スイッチ装置は、図１及び図２の如く、例えば自動車内前方のインストゥルメント・パネルに設置されて、自動車に搭載された個々の車載ユニットを操作する際に使用されるもので、各車載ユニットのスイッチ操作を行う複数のスイッチ１と、このスイッチ１と近距離無線通信を行って当該各スイッチ１での操作を認識するスイッチ制御ユニット３とを備える。

各スイッチ１は、小型且つ軽量のバッテリレス通信機としてＲＦＩＤ（Radio Frequency-Identification：電波方式認識）により無電源で無線通信を行う無線ＩＣタグが適用されたもので、図３の如く、押し操作等の機械的操作を電気信号に変換するスイッチ機構１１と、送受信回路、制御回路及び内蔵メモリ（記憶手段）等がシングルチップ化された通信制御可能なＩＣチップ１３と、整流ダイオードＤ１，Ｄ２と、充電用のコンデンサＣ１，Ｃ２と、フェライトコアが使用されたアンテナ１５と、夜間等の暗状態等において乗員がスイッチ操作の状況を表示するための発光表示用のＬＥＤ（表示部）１７とを備えており、スイッチ制御ユニット３から与えられる質問電波を受信したときに、当該質問電波を電気エネルギーとして使用し、スイッチ機構１１でスイッチ操作された操作状況をＩＣチップ１３内の内蔵メモリに記憶するとともに、その内蔵メモリ内に記憶された情報を応答電波としてスイッチ制御ユニット３に送信するようになっている。

また、ＩＣチップ１３の内蔵メモリ内には、個々のスイッチ１を互いに識別するためのＩＤコードが予め格納されており、このＩＤコードがスイッチ制御ユニット３に伝達されることで、スイッチ制御ユニット３側でいずれのスイッチ１がスイッチ操作されたかを識別認識することが可能となっている。

さらに、ＩＣチップ１３は、スイッチ制御ユニット３から伝達されたイルミネート信号の情報を内蔵メモリ内に記憶するとともに、この記憶された情報に基づいてＬＥＤ１７の点消灯を制御する機能を有している。

尚、無線ＩＣタグとしての各スイッチ１の通信距離は例えば約２００〜３００ｍｍ程度に設定されている。

スイッチ制御ユニット３は、無線ＩＣタグとしての複数のスイッチ１を識別しながら無線通信を行うとともに、図３の如く、スイッチ１からの信号に基づいて車載ＬＡＮ５に接続された車載ユニット７ａ，７ｂに制御信号を送信するもので、所定の回路基板３ａ上に搭載され、マイクロプロセッサ等の演算部２１と、アンテナ２３を通じてスイッチ１のＩＣチップ１３からの情報の読み取り及び書き込みを行うリーダ／ライタ２５と、演算部２１と各車載ユニット７ａ，７ｂとの間の通信を制御する通信部２７とを備える。

上記構成の車載スイッチ装置において、スイッチ制御ユニット３のリーダ／ライタ２５は、所定の時間間隔毎（例えば数秒毎）に質問電波を全スイッチ１に向けて繰り返し発信する。

各スイッチ１は、それぞれがリーダ／ライタ２５から与えられる質問電波を受信し、当該質問電波を電気エネルギーとして蓄えてそれを使用しながら、スイッチ機構１１のオンオフ情報を取得してＩＣチップ１３の内蔵メモリ内に記憶する。即ち、操作者がスイッチ１のスイッチ機構１１について操作を行わないときには、スイッチ機構１１がオフとなり、そのスイッチ機構１１では通電が行われないことから、その旨の情報がＩＣチップ１３の内蔵メモリ内に記憶される。逆に、操作者が所望のスイッチ１のスイッチ機構１１について押し操作等の所定のスイッチ操作を行うと、スイッチ機構１１がオンとなり、そのスイッチ機構１１に通電が行われて、その旨の情報がＩＣチップ１３の内蔵メモリ内に記憶される。

これに応じて、スイッチ１のＩＣチップ１３は、内蔵メモリ内に予め格納されたＩＤコードとともに、応答電波としてスイッチ１のオンオフ状況をアンテナ１５を通じてスイッチ制御ユニット３のアンテナ２３に送信する。

スイッチ制御ユニット３のリーダ／ライタ２５は、各スイッチ１からアンテナ２３を通じて返信された応答情報を演算部２１に伝達し、この演算部２１がスイッチ１でのスイッチ操作の内容を認識して、この認識結果に基づいて車載ＬＡＮ５を通じて各車載ユニット７ａ，７ｂに送信する。各車載ユニット７ａ，７ｂでは、スイッチ制御ユニット３から車載ＬＡＮ５を通じて与えられたスイッチ１での操作状況に応じて、その各車載ユニット７ａ，７ｂ自身の駆動が行われる。

この際、スイッチ制御ユニット３の演算部２１は、認識したスイッチ操作の内容に応じて、リーダ／ライタ２５に対して、各スイッチ１のＬＥＤ１７を発光させるためのイルミネート信号を送信する。リーダ／ライタ２５は、演算部２１から与えられたイルミネート信号をアンテナ２３を通じて各スイッチ１に無線送信する。スイッチ１側では、スイッチ制御ユニット３から無線送信されてきたイルミネート信号をＩＣチップ１３の内蔵メモリ内に記憶し、このイルミネート信号に応じてＬＥＤ１７を発光制御する。

このように、複数のスイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間で無線通信によりスイッチ操作の状況情報やイルミネート信号を送受信できるので、スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間の配線を省略することができる。

また、図４及び図５の如く、各スイッチ１の配列を変更したい場合や、車種及び車格等によって各スイッチ１の配列のバリエーションを設計する場合に、各スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間で一切の配線が必要ないことから、スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間の無線通信距離をＲＦＩＤに適した距離に設定するだけで、スイッチ１の配列の変更やバリエーションの設計を容易に行うことができ、また製造工程においても配線工程を省略できる利点がある。

尚、上記実施形態では、各スイッチ１を自動車内のインストゥルメント・パネルに設置する例を説明したが、図６の如く、各スイッチ１をステアリング３１に設置してもよい。この場合に、ステアリング３１の回転操作を行っても、スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との無線通信が滞りなく行われる。したがって、スイッチ１とスイッチ制御ユニット３との間の通信を電線で行なう場合に比べて、ステアリング３１の回転に対応した電線の配策を考慮する必要がなくなる利点がある。

勿論、スイッチ１を自動車内の例えば天井部等、いずれの箇所に設定してもよいことは言うまでもない。

本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置を示す模式図である。 本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置が自動車のインストゥルメント・パネルに搭載される状態を示す模式図である。 本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置を示すブロック図である。 本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置におけるスイッチの配列の一例を示す模式図である。 本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置におけるスイッチの配列の他の例を示す模式図である。 本発明の一の実施形態に係る車載スイッチ装置がステアリングに設置された例を示す模式図である。

符号の説明

１ スイッチ
３ スイッチ制御ユニット
５ 車載ＬＡＮ
７ａ，７ｂ 車載ユニット
１１ スイッチ機構
１３ チップ
１５ アンテナ
１７ ＬＥＤ
２１ 演算部
２３ アンテナ
２５ リーダ／ライタ
２７ 通信部
３１ ステアリング

Claims (5)

1. 自動車において所定の車載ユニットをスイッチ操作する車載スイッチ装置であって、
   車載ユニットのスイッチ操作を行うスイッチと、
   前記車載ユニットと通信を行うとともに前記スイッチと近距離無線通信を行うスイッチ制御ユニットと
   を備え、
   前記スイッチが、無電源で前記スイッチ制御ユニットと近距離無線通信を行う無線ＩＣタグが搭載され、当該無線ＩＣタグが、前記スイッチ制御ユニットからの電波を電気エネルギーとして駆動する、車載スイッチ装置。
2. 請求項１に記載の車載スイッチ装置であって、
   前記スイッチが、ＲＦＩＤにより前記スイッチ制御ユニットと近距離無線通信を行うことを特徴とする車載スイッチ装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車載スイッチ装置であって、
   前記スイッチが、スイッチ操作の状況を表示するための発光表示を行う表示部を備える車載スイッチ装置。
4. 請求項３に記載の車載スイッチ装置であって、
   前記表示部がＬＥＤであることを特徴とする車載スイッチ装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の車載スイッチ装置であって、
   前記スイッチ操作の状況が、前記スイッチ制御ユニットから前記スイッチに対して近距離無線通信によって送信されることを特徴とする車載スイッチ装置。

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