JP2014073764A - 負荷制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数の負荷をコントローラにより駆動制御するユニットを構成するのに当たり、配線量を極力減らすこと。
【解決手段】読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄであるＲＧＢの３つのＬＥＤチップとコントローラ内蔵コネクタ３５とを同一の回路基板３７に実装し、コントローラ内蔵コネクタ３５のコントローラ３５ｂと各光源３３ａ〜３３ｄとの信号線による接続をなくした。これと共に、コントローラ３５ｂと照明ＥＣＵ４３とを多重通信線３９で接続し、多重通信線３９を車両１のピラーの内部に配策した。このため、各光源３３ａ〜３３ｄにそれぞれ連なる個別の配線をピラー内に通線するのに比べて配線数を減らし、他の配線も多く通線されるピラー内の限られたスペースを有効に活用することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、負荷の駆動をコントローラにより制御する負荷制御ユニットに関する。

負荷の駆動制御にはコントローラが不可欠であり、その一部の機能を有する制御ユニットを内蔵したコネクタをメインの制御ユニットから多重通信線で接続し、制御ユニット内蔵コネクタと各負荷とを電線でそれぞれ接続して、各負荷を駆動制御しているものがある（例えば、特許文献１）。

このような構成によれば、コネクタの内蔵制御ユニットが負荷の駆動制御を行うので、負荷の駆動制御を直接行う必要がなくなるメインの制御ユニットの負担を減らすことができる。また、メインの制御ユニットに各負荷からの電線を個別（パラレル）に直接接続する代わりに、メインの制御ユニットに多重通信線で接続された制御ユニット内蔵コネクタに各負荷からの電線を接続すれば済むので、電線の配線量を減らして全体の軽量化を図ることができる。

特開２０１２−１３３９８５号公報

しかしながら、上述した構成では、依然としてコネクタと各負荷との間を個別（パラレル）に接続する電線が存在する。したがって、制御ユニット内蔵コネクタに全負荷からの電線を接続する必要があり、制御ユニット内蔵コネクタの各負荷からの電線が挿入される部分の肥大化を招く要因となってしまう。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、負荷をコントローラにより駆動制御するユニットを構成するのに当たり、配線量を極力減らすことができる負荷制御ユニットを提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明の負荷制御ユニットは、
メインの制御ユニットからコントローラに入力される制御信号に基づいて複数の負荷の駆動を制御する負荷制御ユニットであって、
１つの基板に複数実装された前記負荷と、
前記基板に搭載されて該基板の回路パターンを介して前記各負荷が電気的に接続されたコントローラ内蔵コネクタとを備えており、
前記コントローラ内蔵コネクタのコネクタ部に接続される多重通信線を介して内蔵の前記コントローラに入力される前記メインの制御ユニットからの制御信号に基づいて、前記コントローラが前記各負荷の駆動を制御する、
ことを特徴とする。

請求項１に記載した本発明の負荷制御ユニットによれば、複数の負荷が実装された１つの基板上にこれらを駆動制御するコントローラ内蔵のコネクタが搭載されているので、両者をパラレルに接続する電線が不要となり、基板上の回路パターンがこれに代わることになる。このため、複数の負荷をメインの制御ユニットからの制御信号に基づいてコントローラにより駆動制御するユニットを構成するのに当たり、配線量を極力減らすことができる。

本発明によれば、複数の負荷をコントローラにより駆動制御するユニットを構成するのに当たり、配線量を極力減らすことができる。

本発明の一実施形態に係る車内照明装置の配置を示す説明図である。 図１に示す光源の座席との相対位置関係を示す説明図である。 図１に示すマップランプや読書灯の制御系の概略構成を示すブロック図である。 図３の回路基板とこれに実装したコントローラ内蔵コネクタに対する照明ＥＣＵや光源の接続関係を示し、（ａ）は側方から見た説明図、（ｂ）は上方から見た説明図である。 図３の読書灯の基板と照明ＥＣＵとの配線レイアウトを示す説明図である。 （ａ），（ｂ）は図３の照明ＥＣＵのハードディスクに記憶されたテーブルで規定されている座席の前後方向におけるスライド位置と光源の点灯パターンとの一例を示す説明図である。

以下、本発明の照明モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る照明モジュールの配置を示す説明図である。

図１に示すように、車両１には、運転席３や助手席５に対応するマップランプ２１，２３が、車内のルーフライナ１３（図５参照）の前方中央に設けられる。また、車両１には、２列目や３列目の座席７，９，１１に対応する（但し、３列目の座席１１は、３人掛けの両端のみに対応）読書灯２５〜３１が、ルーフライナ１３の左右両側にそれぞれ設けられる。そして、この読書灯２５〜３１とその点灯制御系に、本発明の一実施形態に係る照明モジュールが適用される。

各読書灯２５〜３１は、図２の説明図に示すように、車両１の前後方向における座席７，９，１１（に着座した乗員）のスライド範囲を分担してカバーするように、前後方向に間隔をおいて配置された４つの光源３３ａ〜３３ｄを有している。各光源３３ａ〜３３ｄは、本実施形態では、ＲＧＢの３つのＬＥＤチップにより構成され、それぞれの輝度を調整することで、任意の色で発光できるように構成されている。

なお、図２中の二重円は、座席７，９，１１の各スライド位置における、座席７，９，１１に着座した乗員の読書時のアイポイントＰ（視線の移動する範囲）とアイレンジＬ（乗員の体格差によるアイポイントＰの移動範囲）を示す。

次に、読書灯２５〜３１やマップランプ２１，２３の制御系の概略構成について、図３のブロック図を参照して説明する。本実施形態では、各読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄが、１つの回路基板３７（請求項中の基板に相当）に実装されている。この回路基板３７上にはコントローラ内蔵コネクタ３５（制御ユニット内蔵コネクタ）が搭載される。コントローラ内蔵コネクタ３５は、多重通信線３９の雄コネクタ３９ａが接続可能な雌コネクタ部３５ａ（請求項中のコネクタ部に相当）と、例えばワンチップマイコンからなるコントローラ３５ｂ（制御ユニット）とを有している。

なお、マップランプ２１，２３も、読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄと同様に、ＲＧＢの３つのＬＥＤチップにより構成されて任意の色で発光できる光源３３ｅ，３３ｆを有している。そして、各マップランプ２１，２３の光源３３ｅ，３３ｆも、別の１つの回路基板３７に実装されている。この回路基板３７にも、コントローラ内蔵コネクタ３５が搭載される。

コントローラ３５ｂには、回路基板３７に実装された光源３３ａ〜３３ｄや光源３３ｅ，３３ｆが接続されている。

ここで、読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄが実装された回路基板３７上のコントローラ内蔵コネクタ３５を例に取って、コントローラ３５ｂに対する光源３３ａ〜３３ｄの接続構造を説明する。図４（ａ），（ｂ）に示すように、コントローラ３５ｂは、コントローラ内蔵コネクタ３５のハウジングを貫通して外方に延出するＬ字形の端子３５ｃを介して、回路基板３７の回路パターン３７ａ〜３７ｄ（図４（ｂ）参照）に接続されている。回路パターン３７ａ〜３７ｄにはそれぞれ光源３３ａ〜３３ｄが接続されている。

なお、回路パターン３７ａ〜３７ｄは、回路基板３７の表面に形成した導電パターンで構成してもよく、中間層にメタルプレート（コア部）を有するメタルコア基板で回路基板３７を構成する場合は、中間層のメタルプレートで回路パターン３７ａ〜３７ｄを構成してもよい。

また、コントローラ３５ｂには、コネクタ部３５ａ及び雄コネクタ３９ａを介して、照明ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）４３（メインの制御ユニット）からの多重信号線３９が接続される。

したがって、コントローラ３５ｂは、多重通信線３９を介して照明ＥＣＵ４３から入力される制御信号に基づいて、各読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄやマップランプ２１，２３の光源３３ｅ，３３ｆの点灯、消灯を制御する。

上述した回路基板３７は、図５の説明図に示すように、車両１のルーフライナ１３に配置されており、回路基板３７上のコントローラ内蔵コネクタ３５に接続された照明ＥＣＵ４３からの多重通信線３９は、車両１のピラー１５，１７の内部に配策されている。

ピラー１５，１７内の配線が多重通信線３９であることから、各光源３３ａ〜３３ｄにそれぞれ連なる個別の配線をピラー１５，１７内に通線するのに比べて配線数を減らし、他の配線も多く通線されるピラー１５，１７内の限られたスペースを有効に活用することができる。

図３に示すように、照明ＥＣＵ４３には、車内ＬＡＮ４１を介してエンジンＥＣＵ４５から、車速センサ４７が計測した車両１の車速のデータが一定周期毎に入力される。また、照明ＥＣＵ４３には、車内ＬＡＮ４１を介してシートＥＣＵ４９から、シート位置センサ５１ａ〜５１ｃが検出した２列目や３列目の座席７，９，１１の前後方向におけるスライド位置のデータが一定周期毎に入力される。座席７，９，１１のスライド位置のデータは、照明ＥＣＵ４３がシートＥＣＵ４９に要求したときに入力されるようにしてもよい。

さらに、照明ＥＣＵ４３には、車内ＬＡＮ４１を介してシートＥＣＵ４９から、着座センサ５３ａ〜５３ｅが検出した座席７，９や座席１１（３人分）の着座状態のデータと、シートベルトセンサ５５ａ〜５５ｅが検出した座席７，９や座席１１（３人分）のシートベルト着用状態のデータが入力される。

また、照明ＥＣＵ４３には、マップランプ２１，２３をオンオフさせるマップランプスイッチ２１ａ，２３ａと、読書灯２５〜３１をオンオフさせる読書灯スイッチ２５ａ〜３１ａとが、不図示のインタフェースを介して接続されている。

照明ＥＣＵ４３は、上述した接続対象からの入力に基づいて、マップランプ２１，２３や読書灯２５〜３１の点灯、消灯を制御する。特に、本実施形態では、照明ＥＣＵ４３が、シートＥＣＵ４９からシート位置センサ５１ａ〜５１ｃからの座席７，９，１１の前後方向におけるスライド位置のデータと、読書灯スイッチ２５ａ〜３１ａのオンオフ状態とに基づいて、各読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄの点灯、消灯を制御する。

そのために、照明ＥＣＵ４３は、ＣＰＵとＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等（いずれも図示せず）を有している。そして、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがい、ハードディスクに記憶されたテーブルを参照しつつ、ＲＡＭをワークエリアとして使用して、各読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄの点灯、消灯の制御を行う。

ハードディスクに記憶されたテーブルでは、座席７，９，１１の前後方向におけるスライド位置と、これに対応する光源３３ａ〜３３ｄの点灯（輝度＝明るさを含む）及び消灯のパターンとが、定義されている。

例えば、図６（ａ）の説明図に示すように、座席７，９，１１が前後方向のほぼ中間のスライド位置にある場合の点灯パターンでは、前から２番目の光源３３ｂが１００％デューティーで点灯される。また、一番前の光源３３ａが２０％デューティー、前から３番目の光源３３ｃが５０％デューティーでそれぞれ点灯され、一番後ろの光源３３ｄについては、消灯される。

また、図６（ｂ）の説明図に示すように、座席７，９，１１が前後方向のほぼ中間のスライド位置にある場合の点灯パターンでは、前から３番目の光源３３ｃが１００％デューティーで点灯される。また、前から２番目の光源３３ｂが２０％デューティー、一番後ろの光源３３ｄが５０％デューティーでそれぞれ点灯され、一番前の光源３３ａについては、消灯される。

以上に説明したように、本実施形態では、読書灯２５〜３１の光源３３ａ〜３３ｄであるＲＧＢの３つのＬＥＤチップとコントローラ内蔵コネクタ３５とを同一の回路基板３７に実装し、コントローラ内蔵コネクタ３５のコントローラ３５ｂと各光源３３ａ〜３３ｄとの信号線による接続をなくした。これと共に、コントローラ３５ｂと照明ＥＣＵ４３とを多重通信線３９で接続し、多重通信線３９を車両１のピラー１５，１７の内部に配策した。

このため、各光源３３ａ〜３３ｄにそれぞれ連なる個別の配線をピラー１５，１７内に通線するのに比べて配線数を減らし、他の配線も多く通線されるピラー１５，１７内の限られたスペースを有効に活用することができる。

なお、本実施形態では、車内の照明に用いる照明モジュールに本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、照明用の光源以外を負荷とし、コントローラに入力される制御信号に基づいて複数の負荷の駆動を制御する負荷制御ユニットを構成する際に、広く適用可能である。

本発明は、コントローラに入力される制御信号に基づいて複数の負荷の駆動を制御する負荷制御ユニットを構成する際に用いて極めて有用である。

１ 車両
３ 運転席
５ 助手席
７，９，１１ 座席
１３ ルーフライナ
１５，１７ ピラー
２１，２３ マップランプ
２１ａ，２３ａ マップランプスイッチ
２５〜３１ 読書灯
２５ａ〜３１ａ 読書灯スイッチ
３３ａ〜３３ｄ 光源（負荷）
３３ａｅ，３３ｆ 光源
３５ コントローラ内蔵コネクタ
３５ａ 雌コネクタ部（コネクタ部）
３５ｂ コントローラ
３７ 回路基板
３７ａ〜３７ｄ 回路パターン
３９ 多重通信線
３９ａ 雄コネクタ
４１ 車内ＬＡＮ
４３ 照明ＥＣＵ
４５ エンジンＥＣＵ
４７ 車速センサ
４９ シートＥＣＵ
５１ａ〜５１ｃ シート位置センサ
５３ａ〜５３ｅ 着座センサ
５５ａ〜５５ｅ シートベルトセンサ
Ｌ アイレンジ
Ｐ アイポイント

Claims (1)

1. メインの制御ユニットからコントローラに入力される制御信号に基づいて複数の負荷の駆動を制御する負荷制御ユニットであって、
   １つの基板に複数実装された前記負荷と、
   前記基板に搭載されて該基板の回路パターンを介して前記各負荷が電気的に接続されたコントローラ内蔵コネクタとを備えており、
   前記コントローラ内蔵コネクタのコネクタ部に接続される多重通信線を介して内蔵の前記コントローラに入力される前記メインの制御ユニットからの制御信号に基づいて、前記コントローラが前記各負荷の駆動を制御する、
   ことを特徴とする負荷制御ユニット。

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