JP3997188B2 - 車載機器制御装置 - Google Patents

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本発明は、スイッチや可変抵抗器等、制御内容を操作指示する部材を備えた車載機器制御装置に係わり、特に、異なるスイッチ機能を有する複数種別の制御指示ユニットの中の任意の制御指示ユニットを制御機器のスイッチ装着部に装着して使用する場合、装着した制御指示ユニットのスイッチ機能の種別を制御機器において自動的に判別可能な車載機器制御装置に関する。
従来、自動車のインストルメントパネルのパネル面に自動車のルーム内の空調を制御調整する複数の手動スイッチが配置されており、その複数のスイッチのいずれかのスイッチを選択的に操作することにより、自動車のルーム内の空調を冷房状態、暖房状態等に切替えたり、冷房時の温度または暖房時の温度をそれぞれ上昇させたり、下降させたりしている。
また、最近になって、ユーザーの要望により、インストルメントパネルのパネル面に、自動車のルーム内の空調を制御調整する複数の手動スイッチの他に、複数個のオプション用手動スイッチの装着を可能にしたスイッチ組込部を備えたもの、即ち、複数種別の制御指示ユニットをそれぞれ装着可能なユニット装着部を有するもので、ユニット装着部に、ユーザーが要望する機能、例えば、ヘッドライト光軸調整、フォグランプ点灯制御、トランク開等の機能を達成する1個または異なる種別の複数個の制御指示ユニットを装着させ、装着させた制御指示ユニットのスイッチ操作を行うことにより、ユーザーオプションに対応できるようにしたスイッチ装置が提案されている。
この場合、前記提案によるスイッチ装置は、いずれの種別の制御指示ユニットについてもユニット装着部に装着可能であり、しかも、制御指示ユニットからのスイッチング信号を制御機器の制御部(CPU)で処理することにより、いずれの種別の制御指示ユニットがユニット装着部に装着されても、装着された制御指示ユニットのスイッチ操作により、その制御指示ユニットの機能を達成することができるものである。
ところで、前記既知のスイッチ装置においては、制御指示ユニットをユニット装着部に装着させた際に、その制御指示ユニットを自動的に判別する機能を備えた車載機器制御装置が考案され、その一例として、特開平7−262867号に開示のスイッチ装置を挙げることができる。
この特開平7−262867号に開示のスイッチ装置は、複数種別の制御指示ユニットと、これら制御指示ユニットをユニット装着部に選択的に装着させる制御機器と、制御機器に内蔵される制御回路ユニットとからなり、制御指示ユニット側にその制御指示ユニットに特有の認識信号を発生する認識信号発生手段を設け、制御回路ユニット側に認識信号を受領して所定の負荷を駆動させる駆動信号を発生するスイッチ判別回路を設けているものである。この場合、認識信号発生手段は、制御指示ユニットの種別毎に異なる内部配線を有するもので、制御指示ユニットのスイッチを操作(オン)した際に異なる認識信号(スイッチ信号)を出力するものであり、また、スイッチ判別回路は、複数の論理回路と複数の入力端子と複数の出力端子を有するもので、装着された制御指示ユニットから認識信号(スイッチ信号)が複数の入力端子のいずれかに供給された場合、供給された入力端子及び供給される認識信号(スイッチ信号)の極性等に対応して、いずれかの出力端子に装着された制御指示ユニットの機能に対応する負荷に供給する駆動信号を発生するものである。
このように、前記特開平7−262867号に開示のスイッチ装置によれば、所望の種別の制御指示ユニットを制御回路ユニットのユニット装着部に装着し、かつ、その制御指示ユニットのスイッチをオンした際に、制御指示ユニットからその制御指示ユニットの機能に特有な認識信号を発生して制御回路ユニットのスイッチ判別回路に供給し、スイッチ判別回路が受領した認識信号に基づいて装着された制御指示ユニットの種別の判別を行っているものであるから、ユニット装着部に装着する制御指示ユニットを交換するだけで、種々の機能の制御指示ユニットの判別を自動的に行い、その制御指示ユニットの機能に対応した動作を実行させることができる。
ところで、前記特開平7−262867号に開示のスイッチ装置は、制御指示ユニットを制御回路ユニットのユニット装着部に装着するだけで、種々の機能の制御指示ユニットの判別を自動的に行い、その制御指示ユニットの機能に対応した動作を実行させることができるものであるが、制御指示ユニットの機能の判別のために、制御指示ユニット側においては、制御指示ユニットの種別毎に、スイッチを含んだ異なる内部配線を行わねばならず、また、制御回路ユニット側においては、複数の論理回路と複数の入力端子と複数の出力端子を有するスイッチ判別回路を設けねばならず、制御指示ユニットの判別手段が複雑であって、自ずと制御回路ユニットの製造コストが高くなってしまうという問題を有している。
また、前記スイッチ判別回路においては、自ずと論理回路の組み合わせに制限があり、制御指示ユニットの種類を多くすることができないという問題を有している。
また、前記スイッチ判別回路においては、自ずと論理回路の組み合わせに制限があり、制御指示ユニットの種類を多くすることができないという問題を有している。
特開平7−262867号公報
本発明は、これらの問題点を解決するもので、その目的は、スイッチ、可変抵抗器等を備えた制御指示ユニットの機能の判別を、非常に簡単な構成により、製造コストを上昇させずに行うことを可能にした車載機器制御装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明のに車載機器制御装置は、それぞれ異なる機能を有する複数種別の制御指示ユニットと、前記複数種別の制御指示ユニットを装着可能なユニット装着部と、前記装着された制御指示ユニットの種別を判定する制御指示ユニット判定部とを備えた車載機器制御装置において、前記複数種別の制御指示ユニットにその種別毎に異なる抵抗値を有する識別抵抗を配置し、前記制御指示ユニット判定部に前記識別抵抗とともに抵抗分圧器を構成する種別判定用抵抗を配置し、前記制御指示ユニット判定部は、前記複数種別の制御指示ユニットのいずれかが前記ユニット装着部に装着された際に、それぞれの抵抗分圧器からそれぞれの入力端子に供給された分圧電圧値に基づいて装着された制御指示ユニットの種別を判定する手段を備える。
本発明によれば、制御指示ユニットの機能の判別を行う場合、制御指示ユニット側においては、制御指示ユニットの機能種別にそれぞれ対応する回路定数を有する識別素子を配置するだけでよく、制御機器側においては、制御指示ユニットに内蔵配置された識別素子の回路定数に依存する値を検出するだけでよいので、簡単な構成及び機能により、かつ、安価な手段によって制御指示ユニットの機能の判別を行うことができる。この場合、特に、識別素子として異なる抵抗値を有する抵抗素子を用い、制御指示ユニットの種別を判定する制御指示ユニット判定部を抵抗素子を含む分圧抵抗器で構成すれば、制御指示ユニットの機能の判別を、一層簡単な構成及び機能により、かつ、最も安価な手段によって制御指示ユニットの機能の判別を行うことができる。
本発明の最良な実施の形態において、車載機器制御装置は、それぞれ異なるスイッチ機能を有する複数種別の制御指示ユニットと、複数種別の制御指示ユニットを装着可能なユニット装着部と、装着された制御指示ユニットの種別を判定する制御指示ユニット判定部とを備え、複数種別の制御指示ユニットにその種別毎に異なる抵抗値を有する識別抵抗を配置し、制御指示ユニット判定部に識別抵抗とともに抵抗分圧器を構成する種別判定用抵抗を配置して、制御指示ユニット判定部において、複数種別の制御指示ユニットのいずれかがユニット装着部に装着された際に、それぞれの抵抗分圧器から得られた分圧電圧値に基づいて装着された制御指示ユニットの種別を判定するようにしている。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図1は、本発明による車載機器制御装置の一実施例の主要構成部分を示す回路図であり、図2(a)乃至(e)は、本発明による車載機器制御装置に用いられる各種の制御指示ユニットの内部構成図であり、図3は、本発明による車載機器制御装置を車載用制御機器に組み込んだ場合の構成の一例を示す外観図である。
図1及び図2(a)乃至(e)に示されるように、車載機器制御装置は、制御部1と、選択回路2と、複数個(n個)のユニット装着部3a、3b、3c、… …、3nと、複数個(n個)の等しい抵抗値を有する種別判定用抵抗4a、4b、4c、… …、4nと、複数個(2n個)のバッファ用ダイオード5a1 、5a2 、5b1 、5b2 、5c1 、5c2 、… …、5n1 、5n2 と、ユニット装着部3a乃至3nに選択的に装着される5つの種別の制御指示ユニット6a、6b、6c、6d、6eとからなっている。
この場合、ユニット装着部3a乃至3nは、縦長の箱型形状のもので、前面に操作部が設けられ、後側に1番乃至10番からなる10個のピン受け端子が設けられている。そして、ユニット装着部3a乃至3nに制御指示ユニット6a乃至6eのいずれか1つの制御指示ユニット、例えば制御指示ユニット6aが装着されるとき、ユニット装着部3a乃至3nの内部に設けられている1番乃至10番からなる10本のピンが制御指示ユニット6aの1番乃至10番のピン受け端子に挿入される。
図1に図示されるように、それぞれのユニット装着部3a乃至3nにおいて、4番のピンは、それぞれ種別判定用抵抗4a乃至4nを介して制御部1の電源電圧出力端子に接続され、同時に、選択回路2の対応する選択入力端子に各別に接続される。5番のピンは、いずれも接地接続される。8番のピンは、ユニット装着部3a乃至3cのものが共通接続されて制御部1の1つの共通端子に接続され、ユニット装着部3a乃至3c以外のものが共通接続されて制御部1の他の共通端子に接続される。9番のピンは、バッファ用ダイオード5a1 乃至5n1 を介して制御部1の対応する制御端子に各別に接続され、10番のピンも、バッファ用ダイオード5a2 乃至5n2 を介して制御部1の対応する制御端子に各別に接続される。
また、図2(a)に図示されるように、制御指示ユニット6aは、1番のピン受け端子と5番のピン受け端子とが共通接続され、3番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に表示用ランプ7aが、4番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に識別抵抗8aがそれぞれ接続される。6番のピン受け端子と7番のピン受け端子との間に抵抗9aと動作表示用発光ダイオード(LED)10aが直列接続され、8番のピン受け端子と10番のピン受け端子との間に単極スイッチ11aが接続される。また、2番のピン受け端子と9番のピン受け端子は、開放されている。
図2(b)に図示されるように、制御指示ユニット6bは、1番のピン受け端子と5番のピン受け端子とが共通接続され、3番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に表示用ランプ7bが、4番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に識別抵抗8bがそれぞれ接続される。8番のピン受け端子と10番のピン受け端子との間に単極スイッチ11bが接続される。また、2番のピン受け端子、6番のピン受け端子、7番のピン受け端子、9番のピン受け端子は、いずれも開放されている。
図2(c)に図示されるように、制御指示ユニット6cは、1番のピン受け端子と5番のピン受け端子とが共通接続され、3番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に表示用ランプ7cが、4番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に識別抵抗8cがそれぞれ接続される。7番のピン受け端子と10番のピン受け端子との間及び8番のピン受け端子と9番のピン受け端子との間に位相差をもって連動する2連単極スイッチ13cが接続される。また、2番のピン受け端子及び6番のピン受け端子は、いずれも開放されている。
図2(d)に図示されるように、制御指示ユニット6dは、1番のピン受け端子に可変抵抗器チ12dの摺動子が、2番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に可変抵抗器12dの抵抗部が、4番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に識別抵抗8dがそれぞれ接続される。また、6番のピン受け端子乃至10番のピン受け端子は、いずれも開放されている。
図2(e)に図示されるように、制御指示ユニット6eは、1番のピン受け端子に可変抵抗器12eの摺動子が、2番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に可変抵抗器12eの抵抗部が、4番のピン受け端子と5番のピン受け端子との間に識別抵抗8eがそれぞれ接続される。6番のピン受け端子と7番のピン受け端子との間に抵抗9eと動作表示用発光ダイオード(LED)10eが直列接続される。また、8番のピン受け端子乃至10番のピン受け端子は、いずれも開放されている。
そして、制御指示ユニット6a乃至6eにおいては、内部に接続されている識別抵抗8a乃至8eの抵抗値がそれぞれ異なる値を持つように設定されているもので、例えば制御指示ユニット6aの識別抵抗8aの抵抗値が1KΩ、制御指示ユニット6bの識別抵抗8bの抵抗値が2KΩ、制御指示ユニット6cの識別抵抗8cの抵抗値が3KΩというように、制御指示ユニット6a乃至6e別にそれぞれ異なる抵抗値を持つものが使用選択されている。
次いで、図3に図示されように、本実施例の車載機器制御装置は、自動車のインストルメントパネル14のパネル面15に、通常の車載用空調機器(エアコン)と同様の吹き出し風量調整用スイッチ16、吹き出し位置調整用スイッチ17、温度調整用スイッチ18と隣り合わせて、複数個(図示の例は7個であるが、7個に限られるものでないことは明らかである)のユニット装着部3a、3b、3c、3d、3e、3f、3gを配置している。そして、ユニット装着部3aにはトランクを開く押釦スイッチを備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3bにはフューエル(給油)カバーを開く押釦スイッチを備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3cにはヘッドライト光軸調整を行う可変抵抗器を備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3dにはトラクションコントロール感度調整を行う可変抵抗器を備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3eにはフロントフォグランプ光量調整を行う可変抵抗器を備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3fにはリアフォグランプを点灯する押釦スイッチを備えた制御指示ユニットを、ユニット装着部3gにはルームランプを点灯する押釦スイッチを備えた制御指示ユニットをそれぞれ装着しているもので、装着された制御指示ユニットとともに、各制御指示ユニットの機能種別をそれぞれ表示するようにしている。
前記構成による本実施例の車載機器制御装置の動作を、図1及び図2(a)乃至(e)を用いて説明すると、次のとおりである。
いま、ユニット装着部3aに制御指示ユニット6a乃至6eの中の1つ、例えば制御指示ユニット6aが装着されたとすると、種別判定用抵抗4aと制御指示ユニット6aの識別抵抗8aとで抵抗分圧器を構成するもので、制御部1から供給される電源電圧(5V)を分圧し、分圧電圧VD1をユニット装着部3aの4番のピンに発生する。このとき、4番のピンに得られた分圧電圧VD1は、束線を通して選択回路2の制御指示ユニット6aに対応する入力端子に供給される。
また、同様に、ユニット装着部3bに他の制御指示ユニット6b乃至6e、例えば制御指示ユニット6bが装着されたとすると、種別判定用抵抗4bと制御指示ユニット6bの識別抵抗8bとで抵抗分圧器を構成し、制御部1から供給される電源電圧(5V)の分圧電圧VD2をユニット装着部3bの4番のピンに発生する。この場合も、4番のピンに得られた分圧電圧VD2は、束線を通して選択回路2の制御指示ユニット6bに対応する入力端子に供給される。
さらに、ユニット装着部3cに他の制御指示ユニット6c乃至6e、例えば制御指示ユニット6cが装着された場合も同様であって、種別判定用抵抗4cと制御指示ユニット6cの識別抵抗8cとで抵抗分圧器を構成し、制御部1から供給される電源電圧(5V)の分圧電圧VD3をユニット装着部3cの4番のピンに発生する。この場合も、4番のピンに得られた分圧電圧VD3は、束線を通して選択回路2の制御指示ユニット6cに対応する入力端子に供給される。
以下、同様に、ユニット装着部3dにさらに別の制御指示ユニット6d乃至6e、例えば制御指示ユニット6dが装着された場合、ユニット装着部3dの4番のピンに種別判定用抵抗4dと制御指示ユニット6dの識別抵抗8dとで分圧された分圧電圧VD4が得られ、この分圧電圧VD4が選択回路2の制御指示ユニット6dに対応する入力端子に供給される。
選択回路2のそれぞれの入力端子に供給された分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4は、制御部1からの走査によって順次選択され、選択された分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4が順次デジタル信号の形で制御部1に取り込まれるが、種別判定用抵抗4a乃至4dと識別抵抗8a乃至8dとからなる抵抗分圧器においては、種別判定用抵抗4a乃至4dの抵抗値がいずれも等しいのに対し、識別抵抗8a乃至8dの抵抗値が制御指示ユニット6a乃至6d毎に異なっていることから、取り込まれた分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4は、制御指示ユニット6a乃至6d毎にそれぞれ異なる電圧値になる。制御部1は、選択回路2を走査することにより順次取り入れた分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4の電圧値と、それら分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4の電圧値に対応する制御指示ユニット6a乃至6dの機能とを予めテーブル等の形で保持しているもので、取り入れた分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4の電圧値をこのテーブルの内容と対照させることにより、分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4を発生した制御指示ユニット6a乃至6dの機能を判定している。そして、制御部1は、その判定結果に基づき、以後、制御指示ユニット6a乃至6dのスイッチ11a、11bや、可変抵抗器12d、12e、または2連連動スイッチ13cがそれぞれ操作された場合に、それらの操作に対応した制御指示ユニット6a乃至6eに固有の制御調整動作を対応する車載機器に対して実行するように働く。
そして、分圧電圧の差は最少0.3Vまで識別可能であるから、多くの種類の制御指示ユニットを識別することができる。
この場合、制御指示ユニット6a、6bは、前面のスイッチ操作部を押す度毎にスイッチ11a、11bの接点が開閉され、制御指示ユニット6d、6eは、前面の可変抵抗器操作部を回転させることによって可変抵抗器12d、12eの摺動子の位置が間歇的に調整され、制御指示ユニット6cは、前面のスイッチ操作部を押す度毎に2連連動スイッチ13cの接点が開閉される。
なお、本実施例においては、ユニット装着部3aに制御指示ユニット6aが、ユニット装着部3bに制御指示ユニット6bが、ユニット装着部3cに制御指示ユニット6cが、ユニット装着部3dに制御指示ユニット6dがそれぞれ装着された場合を例に挙げて説明したが、ユニット装着部3aに制御指示ユニット6b乃至6eのいずれかが、ユニット装着部3bに制御指示ユニット6aまたは6c乃至6eのいずれかが、ユニット装着部3cに制御指示ユニット6a乃至6bまたは6d乃至6eのいずれかが、ユニット装着部3dに制御指示ユニット6a乃至6cまたは6eのいずれかがそれぞれ装着された場合の動作も、前述の場合の動作と全く同じである。
このように、本実施例によれば、制御指示ユニット6a乃至6e側に機能種別毎にそれぞれ異なる抵抗値を持った識別抵抗8a乃至8eを配置し、一方、制御機器側に識別抵抗8a乃至8eと抵抗分圧器を構成する種別判定用抵抗4a乃至4nを配置し、それぞれの抵抗分圧器から得られた分圧電圧VD1、VD2、VD3、VD4を選択する選択回路2を設けるだけで足りるので、制御指示ユニットの機能を自動判別する既知のこの種のスイッチ装置に比べ、制御指示ユニット判別部の構成を簡単にすることができる。
また、本実施例によれば、制御指示ユニット判別部を汎用的な回路部品で構成できるので、車載機器制御装置の製造コストを安価にすることができる。
前述の実施例においては、車載機器制御装置を自動車のインストルメントパネル等に装着される制御機器、例えば車載用空調機器(エアコン)14等に組み込んだ場合を例に挙げて説明したが、本発明の車載機器制御装置は、車載用空調機器(エアコン)14等に組み込んだ場合に限られるものではなく、他の車載用制御機器に組み込むようにしてもよく、車載用制御機器に類似の制御機器に組み込むようにしてもよい。
本発明による車載機器制御装置の実施例における主要な構成部分を示す回路図である。 本発明による車載機器制御装置に用いられる各種の制御指示ユニットの内部構成図である。 本発明による車載機器制御装置を車載用制御機器に組み込んだ場合の構成の一例を示す外観図である。
符号の説明
1 制御部
2 選択回路
3a、3b、3c、… …、3g、… …、3n ユニット装着部
4a、4b、4c、… …、4n 種別判定用抵抗
5a1 、5a2 、5b1 、5b2 、… …、5n1 、5n2 バッファ用ダイオード
6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g 制御指示ユニット
7a、7b、7c、7d、7e 表示用ランプ
8a、8b、8c、8d、8e 識別抵抗
9a、9e 抵抗
10a、10e 動作表示用発光ダイオード(LED)
11a、11d 単極スイッチ11a
12b、12e 可変抵抗器
13c 2連単極スイッチ
14 車載用空調機器(エアコン)
15 パネル面
16 吹き出し風量調整用スイッチ
17 吹き出し位置調整用スイッチ
18 温度調整用スイッチ

Claims (3)

  1. それぞれ異なる機能を有する複数種別の制御指示ユニットと、前記複数種別の制御指示ユニットを装着可能なユニット装着部と、前記装着された制御指示ユニットの種別を判定する制御指示ユニット判定部とを備えた車載機器制御装置において、前記複数種別の制御指示ユニットにその種別毎に異なる抵抗値を有する識別抵抗を配置し、前記制御指示ユニット判定部に前記識別抵抗とともに抵抗分圧器を構成する種別判定用抵抗を配置し、前記制御指示ユニット判定部は、前記複数種別の制御指示ユニットのいずれかが前記ユニット装着部に装着された際に、それぞれの抵抗分圧器からそれぞれの入力端子に供給された分圧電圧値に基づいて装着された制御指示ユニットの種別を判定することを特徴とする車載機器制御装置。
  2. 前記ユニット装着部は前記複数種別の制御指示ユニットのいずれかを選択的に装着可能であって、前記制御指示ユニット判定部は選択的に装着された制御指示ユニットの種別を判定することを特徴とする請求項1に記載の車載機器制御装置。
  3. 前記制御指示ユニット判定部は、前記制御指示ユニットの種別を判定する際に得られた分圧電圧値を順次選択して判定していることを特徴とする請求項1に記載の車載機器制御装置。
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