JP2017171121A

JP2017171121A - 車載機器制御装置

Info

Publication number: JP2017171121A
Application number: JP2016059744A
Authority: JP
Inventors: 啓次南; Keiji Minami
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-09-28

Abstract

【課題】薄型化することができる空調制御装置を提供する。
【解決手段】空調制御装置１は、ケース１０の厚み（Ｈ）方向に配置された操作パネル２を照明する光源３０と、光源３０が配置され、操作パネル２に対向して配置された光源基板３と、操作パネル２に配置され、車載機器を操作する複数のスイッチ、及び光源３０を制御する制御回路が配置され、光源基板３と交差する方向に配置された制御回路基板６と、制御回路基板６とケース１０の間に設けられ、制御回路基板６の熱をケース１０に伝達させて放熱させる放熱部材７と、を備えて概略構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載機器制御装置に関する。

従来の技術として、回転操作を受け付ける複数のダイヤルノブを有するダイヤル装置と、ダイヤル装置ごとに分割されたメイン基板及び複数のサブ基板と、を備えたダイヤル操作装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このメイン基板には、電源入力部や通信制御回路素子などが配置されると共に複数の発光素子が配置されている。

特開２０１０−２２５３１１号公報

しかし従来のダイヤル操作装置は、発熱量が多い電源入力部や発光素子がメイン基板に配置されるので、薄型化のためにダイヤル装置ではなくタッチパネルなどの操作装置を採用したとしても、少なくとも発光素子のジャンクション温度を超えないように電源入力部や発光素子を離して配置しなければならず、薄型化が困難な問題がある。

従って本発明の目的は、薄型化することができる車載機器制御装置を提供することにある。

本発明の一態様は、ケースの厚み方向に配置された操作パネルを照明する光源と、光源が配置され、操作パネルに対向して配置された光源基板と、操作パネルに配置され、車載機器を操作する複数のスイッチ、及び光源を制御する制御回路が配置され、光源基板と交差する方向に配置された制御回路基板と、制御回路基板とケースの間に設けられ、制御回路基板の熱をケースに伝達させて放熱させる放熱部材と、を備えた車載機器制御装置を提供する。

本発明によれば、薄型化することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る空調制御装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、空調制御装置のブロック図の一例である。図２は、実施の形態に係る空調制御装置の図１（ａ）のII-II線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る車載機器制御装置は、ケースの厚み方向に配置された操作パネルを照明する光源と、光源が配置され、操作パネルに対向して配置された光源基板と、操作パネルに配置され、車載機器を操作する複数のスイッチ、及び光源を制御する制御回路が配置され、光源基板と交差する方向に配置された制御回路基板と、制御回路基板とケースの間に設けられ、制御回路基板の熱をケースに伝達させて放熱させる放熱部材と、を備えて概略構成されている。

この車載機器制御装置は、光源や制御回路が配置される基板を、光源基板と制御回路基板に分割し、発熱量が大きい制御回路基板をケースの厚み方向とは交差する方向に配置すると共に制御回路基板の熱を放熱部材及びケースを介して放熱している。従って車載機器制御装置は、制御回路と光源が１つの基板に配置される場合と比べて、光源基板をケースの厚み方向に小型化することが可能となり、薄型化することができる。

[実施の形態]
（空調制御装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る空調制御装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、空調制御装置のブロック図の一例である。図２は、実施の形態に係る空調制御装置の図１（ａ）のII-II線で切断した断面を矢印方向から見た断面図の一例である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な信号の流れを矢印で示している。

本実施の形態の車載機器制御装置は、一例として、空調装置を制御する空調制御装置１である。この空調制御装置１は、例えば、運転席と助手席の間のセンターコンソールに配置されている。なお車載機器制御装置が制御する車載機器は、例えば、ナビゲーション装置、音楽再生装置及び映像再生装置などであっても良い。

空調制御装置１は、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２に示すように、ケース１０の厚み（Ｈ）方向に配置された操作パネル２を照明する光源３０と、光源３０が配置され、操作パネル２に対向して配置された光源基板３と、操作パネル２に配置され、車載機器（空調装置）を操作する複数のスイッチ（第１のスイッチ群４及び第２のスイッチ群５）、及び光源３０を制御する制御回路６０が配置され、光源基板３と交差する方向に配置された制御回路基板６と、制御回路基板６とケース１０の間に設けられ、制御回路基板６の熱をケース１０に伝達させて放熱させる放熱部材７と、を備えて概略構成されている。

空調制御装置１のケース１０は、例えば、金属材料を用いて箱型に形成されている。このケース１０は、一例として、図２に示すように、第１のケース１１と第２のケース１２に分割可能に構成されている。放熱部材７は、一例として、第１のケース１１に接触している。第２のケース１１は、一例として、後述するリフレクタ３１と一体となっている。リフレクタ３１は、第２のケース１１と一体となることにより、熱を効果的に外に排出する。なお変形例としてケース１０は、分割されず、１つの部材として構成されても良い。

（操作パネル２の構成）
操作パネル２は、図１（ａ）に示すように、空調制御装置１の正面に配置されている。この操作パネル２は、例えば、ポリカーボネートなどの透明な合成樹脂にスモーク処理を行って形成されている。操作パネル２は、例えば、印刷によってスモーク膜が形成されても良いし、合成樹脂に光を吸収するカーボンブラックなどの粒子を混ぜて形成されても良い。操作パネル２は、例えば、透過率が１０％以下であり、光源３０が消灯している場合、表示面２０がブラックアウト状態となる。

この操作パネル２の左右の端部には、例えば、図１（ａ）に示すように、複数のスイッチからなる第１のスイッチ群４が配置されている。この複数のスイッチは、例えば、プッシュスイッチである。このスイッチは、例えば、デフォッガ機能や空調装置のオートモードなどのオン、オフを指示するものである。

また操作パネル２の下部には、例えば、図１（ｂ）に示すように、複数のスイッチ５０からなる第２のスイッチ群５が配置されている。このスイッチ５０は、例えば、図２の紙面において上下（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に操作されるスイッチである。

またスイッチ５０は、図２に示すように、操作パネル２の開口２２から突出するノブ５１、一方端部がノブ５１に取り付けられたシャフト５２、シャフト５２の他方端部が取り付けられた回転体５３と、回転体５３の両端上部に取り付けられたマイクロスイッチ５４及びマイクロスイッチ５５と、を備えている。

回転体５３は、ノブ５１の矢印Ａ方向（上方向）の操作により、回転支持部５６を回転中心として図２の紙面において時計回りに回転してマイクロスイッチ５４をオンさせる。また回転体５３は、ノブ５１の矢印Ｂ方向（下方向）の操作により、回転支持部５６を回転中心として反時計回りに回転してマイクロスイッチ５５をオンさせる。このスイッチは、例えば、設定温度や風量などの数値の変更、及び吹出口の選択などを指示するものである。

なお変形例としてマイクロスイッチ５４及びマイクロスイッチ５５は、例えば、ラバードームが変形することにより、制御回路基板６上の固定接点と、ラバードームの可動接点と、が接触してオンするドームスイッチであっても良い。

操作パネル２には、例えば、図１（ａ）に示すように、第２のスイッチ群５によって設定可能な吹出口や設定温度、風量などを示す複数の表示２１が表示される。この複数の表示２１は、表示部２５によって表示され、光源３０によって照明されて表示面２０に表示される。つまり光源３０は、表示部２５のバックライトとして機能する。

（光源基板３の構成）
光源基板３は、表示部２５及び操作パネル２を照明する複数の光源３０が配置されている。この光源基板３は、例えば、樹脂系基板、金属系基板又はセラミック系基板である。本実施の形態の光源基板３は、例えば、樹脂系のガラスエポキシ基板が用いられるが、より熱伝導率が高いアルミ基板などの金属系基板を用いても良い。

この光源基板３は、図２の紙面において垂直方向に配置されている。光源基板３は、例えば、ケース１０に取り付けられている。光源基板３には、例えば、リフレクタ３１が取付部３２を介して取り付けられている。このリフレクタ３１は、光源３０から出力された光を、表示部２５を介して操作パネル２に導くものである。

光源３０は、表示２１に応じて光源基板３に配置されている。従って光源３０は、図１の紙面の左右方向に並んで光源基板３に配置されている。この光源３０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子である。

（制御回路基板６の構成）
制御回路基板６は、例えば、樹脂系基板、金属系基板又はセラミック系基板である。本実施の形態の制御回路基板６は、樹脂系のガラスエポキシ基板である。この制御回路基板６は、光源基板３とフラットケーブルなどによって電気的に接続されている。

制御回路基板６には、制御回路６０が配置されている。この制御回路６０は、一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータを備えている。

制御回路６０は、例えば、操作パネル２の表示部２５、光源３０、第１のスイッチ群４及び第２のスイッチ群５と電気的に接続されている。制御回路６０は、例えば、表示信号Ｓ_１に基づいて表示部２５を制御する。表示部２５は、この表示信号Ｓ_１に基づいて表示を変える。また制御回路６０は、例えば、駆動信号Ｓ_２に基づいて光源３０を点灯させる。

制御回路６０は、例えば、第１のスイッチ群４の各スイッチからスイッチ信号Ｓ_３を取得し、スイッチのオン、オフを判定する。制御回路６０は、判定結果に基づいてオン、又はオフしたスイッチに基づく制御信号Ｓ_５を生成して接続された車載機器（空調装置）に出力する。車載装置は、制御信号Ｓ_５に基づいて、デフォッガ機能やオートモードなどのオン、オフを行う。

また制御回路６０は、例えば、第２のスイッチ群５の各スイッチ５０からスイッチ信号Ｓ_４を取得し、スイッチ５０のオン、オフを判定する。制御回路６０は、判定結果に基づいてオン、又はオフしたスイッチ５０に基づく制御信号Ｓ_５を生成して接続された車載機器（空調装置）に出力する。車載装置は、制御信号Ｓ_５に基づいて、設定温度や風量などの数値の変更、及び吹出口の選択を行う。

制御回路６０は、図２に示すように、制御回路基板６の搭載面６１に配置されている。本実施の形態の制御回路基板６は、図２の紙面において搭載面６１を下、裏面６２が上となるように配置されている。図２に示す電子部品６００は、制御回路６０を構成する電子部品の一例である。

そして電子部品６００は、放熱ランド６５と接触している。この放熱ランド６５は、一例として、金属材料を用いて形成され、電子部品６００の熱を伝達させて放熱するものである。

制御回路基板６は、図２に示すように、光源基板３と平行ではなく交差するように、言い換えるなら水平方向に配置されている。そして制御回路基板６の裏面６２には、放熱部材７が接触している。

（放熱部材７の構成）
放熱部材７は、制御回路基板６の熱９を外部に排出させるために配置されている。この放熱部材７は、例えば、図２に示すように、下面７０が制御回路基板６の裏面６２に接触し、上面７１がケース１０に接触している。そして放熱部材７は、図２に矢印で示すように、制御回路基板６から発生した熱９をケース１０に伝達させ、ケース１０から外に排出させている。

この放熱部材７は、熱伝導率が高いＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂などを用いて形成される。変形例として放熱部材７は、金属粉を含有する合成樹脂であっても良い。この金属粉は、例えば、熱伝導率が放熱部材７を構成する合成樹脂より高く、導電率が低い、つまり実質的に絶縁性を有するアルミナなどの金属の粉である。

また他の変形例として放熱部材７は、光源基板３と制御回路基板６の双方に接触するように取り付けられても良い。

（実施の形態の効果）
空調制御装置１は、基板を分割せずに光源３０の消灯時に表示面２０をブラックアウト状態にさせる場合、スモーク処理により操作パネル２の透過率が低下するので、高輝度な光源３０を採用する必要がある。この際、大きな電流を光源３０に供給するため、光源３０は元より制御回路６０からも大量の熱９が発生する。そして光源３０がジャンクション温度を超えないようにするため、光源３０が配置される基板が大型化し、一例として、空調制御装置１の厚みＨを５０ｍｍ以下にすることが困難となる。

しかし本実施の形態の空調制御装置１は、光源や制御回路が配置される基板を、光源基板３と制御回路基板６に分割し、発熱量が大きい制御回路基板６をケース１０の厚み方向とは交差する方向に配置すると共に制御回路基板６の熱９を放熱部材７及びケース１０を介して放熱している。従って空調制御装置１は、制御回路と光源が１つの基板に配置される場合と比べて、光源基板３をケース１０の厚みＨの方向に小型化することが可能となり、薄型化することができる。なお空調制御装置１は、一例として、厚みＨが３５ｍｍ程度に薄型化可能である。

空調制御装置１は、薄型化することができるので、意匠に優れている。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…空調制御装置、２…操作パネル、３…光源基板、４…第１のスイッチ群、５…第２のスイッチ群、６…制御回路基板、７…放熱部材、９…熱、１０…ケース、１１…第１のケース、１２…第２のケース、２０…表示面、２１…表示、２２…開口、２５…表示部、３０…光源、３１…リフレクタ、３２…取付部、５０…スイッチ、５１…ノブ、５２…シャフト、５３…回転体、５４…マイクロスイッチ、５５…マイクロスイッチ、５６…回転支持部、６０…制御回路、６１…搭載面、６２…裏面、６５…放熱ランド、７０…下面、７１…上面、６００…電子部品

Claims

ケースの厚み方向に配置された操作パネルを照明する光源と、
前記光源が配置され、前記操作パネルに対向して配置された光源基板と、
前記操作パネルに配置され、車載機器を操作する複数のスイッチ、及び前記光源を制御する制御回路が配置され、前記光源基板と交差する方向に配置された制御回路基板と、
前記制御回路基板と前記ケースの間に設けられ、前記制御回路基板の熱を前記ケースに伝達させて放熱させる放熱部材と、
を備えた車載機器制御装置。
前記放熱部材は、金属粉を含有する合成樹脂である、
請求項１に記載の車載機器制御装置。
前記放熱部材は、前記光源基板と前記制御回路基板の双方に接触する、
請求項１又は２に記載の車載機器制御装置。