JP4231421B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

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本発明は、プッシュボタンを用いた車両用制御装置の技術分野に属する。
従来、例えば、プッシュボタンの押圧操作によりエンジンを始動させるようなプッシュスイッチを用いた車両用制御装置では、操作性に優れるものの、経年変化や接点不良等によりスイッチに異常が発生した場合、入力対象となる機器に異常がなくても操作不能となるおそれがある。
よって、この問題を解決するため、従来のスイッチ装置では、入力時にスイッチが2つ同時に接続されるように設け、一方のスイッチのみがONであった場合には、他方のスイッチに異常が生じたものと判断し、警告灯等により運転者の注意を喚起している(例えば、特許文献1参照。)。
特表2002−529314号公報
しかしながら、上記従来技術にあっては、プッシュボタンを斜めに押圧操作するなど、不十分なスイッチ操作によって一方のスイッチのみがONした場合、スイッチ異常と誤判断し、運転者に警告を発するおそれがある。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、不十分なスイッチ操作によるスイッチ異常の誤判断が少ない車両用制御装置を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明の車両用制御装置では、運転者に押圧操作されるプッシュボタンと、このプッシュボタンが押圧操作されたときに同時に押圧され、ON信号を出力するプッシュスイッチと、このプッシュスイッチからのON信号により車載機器を制御する制御手段と、を備えた車両用制御装置において、前記プッシュスイッチを2つ設け、前記一方のプッシュスイッチのみON信号を出力する回数が所定回数継続したとき、他方のプッシュスイッチに異常があると判断するプッシュスイッチ異常判断手段と、他方のプッシュスイッチに異常があると判断されたとき、運転者に対し警告を発する警告手段と、を設け、前記2つのプッシュスイッチを、プッシュボタンの押圧方向に対して並列に配置し、前記プッシュボタンに当接するプッシュボタン当接部と、プッシュボタンが押圧操作されたとき、2つのプッシュスイッチを押圧する2つのプッシュスイッチ押圧部と、を備えた入力伝達部材を設け、前記プッシュボタン当接部の先端部分を、半球形に形成したことを特徴とする。
よって、本発明にあっては、2つのプッシュスイッチが、プッシュボタンの押圧方向に対して並列に配置され、当接部の形状により同時に押圧される構造であるため、一方のプッシュスイッチのみON信号が出力される場合を故障診断情報として検出し、一方のプッシュスイッチのみON信号を出力する回数が複数回継続したときにのみ、他方のプッシュスイッチに異常があると判断し、運転者に警告を発するため、プッシュボタンを斜めに押圧操作するなど不十分なスイッチ操作が行われて片方のプッシュスイッチしかONしない場合であっても、誤ってスイッチ異常と判断する誤判断を少なくできる。
また、プッシュボタン当接部の先端部分を、半球形に形成したため、2つのスイッチに均等に操作入力を伝達することが可能となり、操作者がプッシュボタンを斜めに押した場合であっても、一方のプッシュスイッチのみがONされてスイッチ異常と判断されることを低減できる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1のプッシュスタートスイッチ1の正面図である。
プッシュスタートスイッチ1は、スターターモータを駆動してエンジンを始動するためのもので、ノブ(プッシュボタン)10と、ハウジング20の上面21が露出した状態で、図外のインストルメントパネルのステアリングコラム付近に配置されている。
図2は、プッシュスタートスイッチ1の断面図であり、プッシュスタートスイッチ1は、ノブ10と、ハウジング20と、基板30と、2つのプッシュスイッチ(以下、スイッチ)40a,40bと、プッシュ片50と、コイルスプリング60とから構成されている。
ノブ10は、上面に運転者の操作入力を受ける操作面11が設定されているとともに、下面にプッシュ片50を押圧する押圧面12が設定された中実の円筒状に形成されている。そして、その側面の軸方向中央部分には、ノブ段部13が形成されている。また、このノブ段部13には、ノブ10の軸方向にコイルスプリング60を嵌め込むための溝部14が形成されている。
ハウジング20は、下端が開口した中空の筐体であり、上面21中央には、ノブ10が嵌り込む凹部22が設けられている。また、上面21には、凹部22を囲むように、ノブ10を摺動自在に支持するフランジ部23が形成されている。 凹部22とフランジ部23との間には、ノブ10のノブ段部13に対応するハウジング段部24が設定されている。ノブ10は、図2に示す位置からノブ段部13がハウジング段部24と接触する位置までストロークする。コイルスプリング60は、ハウジング段部24とノブ10の溝部14との間に介装され、ノブ10の押圧操作時に操作反力を発生する。
ハウジング20の下端開口部には、基板30が嵌め込まれ、この基板30上に第1スイッチ40aと第2スイッチ40bが実装されている。第1スイッチ40a,第2スイッチ40bは、ノブ10の軸方向(押圧方向)に対して並列に配置されている。基板30は、2つのスイッチ40a,40bから出力されるON/OFF信号に応じて、電源の切り替えとエンジンのスターターモータを始動する信号を出力する。
ノブ10と第1,第2スイッチ40a,40bとの間には、ノブ10の押圧操作をスイッチ40a,40bへ伝達するプッシュ片50が設けられている。
このプッシュ片50は、ノブ10が押圧操作されたとき、2つのスイッチ40a,40bをONさせる長さに設定され、ノブ10側に位置するノブ当接部51と、2つのスイッチ40a,40bに当接する第1スイッチ押圧部52a,第2スイッチ押圧部52bからなる2つのスイッチ押圧部52を有して三つ又形状に形成されている。
また、このプッシュ片50は、ハウジング20に設けられたプッシュ片支持穴25により軸方向摺動可能に支持されている。
ノブ当接部51と、スイッチ押圧部52a,52bの先端部分は、半球形に形成され、ノブ10が斜め下方に押圧された場合でも、2つのスイッチ40a,40bを押圧可能に設けられている。
図3は、プッシュスタートスイッチ1と制御部31を示す制御ブロック図である。
実施例1では制御部31はプッシュスタートスイッチ1とは別体で構成されているが、一体でも構わない。
制御部31は、第1スイッチ判断部32と、第2スイッチ判断部33と、第1記憶装置34と、第2記憶装置35と、異常判断部36と、カウンタ37とを備えている。
第1スイッチ判断部32は、上述の第1スイッチ40aのON信号を検出し、同様に第2スイッチ判断部33は、第2スイッチ40bのON信号を検出する。
第1記憶装置34は、第1スイッチ40aのみがONとなった回数を記憶し、第2記憶装置35は、第2スイッチ40bのみがONとなった回数を記憶する。
制御部31は、第1スイッチ判断部32および第2スイッチ判断部33からのON信号に基づいて、イグニッション電源71、アクセサリ電源72およびスターターモータ73の各リレーをONさせる。
異常判断部36は、第1記憶装置34および第2記憶装置35がそれぞれ記憶した回数を検出し、その回数が予め設定された回数(実施例1では、3回とする。)を超えた場合、プッシュスタートスイッチ1に異常があると判断し、ワーニングランプ74を点灯させ、運転者に注意を喚起する。
次に、作用を説明する。
[プッシュ片先端形状によるスイッチ異常誤判断の低減作用]
図2において、操作者がノブ10を押圧すると、ノブ10は下方へ移動し、押圧面12はプッシュ片50のノブ当接部51の頂部と接触し、プッシュ片50を下方に押圧する。これに伴い、プッシュ片50のスイッチ押圧部52a,52bの頂部が2つのスイッチ40a,40bと接触し、スイッチ40a,40bが押圧されてそれぞれ基板30へON信号を出力する。
操作者がノブ10の中心部分から外れた部分を押圧した場合、ノブ10は斜め方向に傾斜した状態で下方へ移動するため、押圧面12はプッシュ片50のノブ当接部51の頂部と斜めに接触する。
このとき、ノブ当接部51の先端部分は半球形に形成され、さらにスイッチ押圧部52a,52bの先端部分も半球形に形成されているため、2つのスイッチ40a,40bには、ノブ10の軸方向押圧力が均等に伝達されて、2つのスイッチ40a,40bがほぼ同時に押圧される。
よって、ノブ10の斜め押しに伴い、2つのスイッチ40a,40bの一方のみONされることによるスイッチ異常の誤判断を少なくできる。
[連続ON回数計測によるスイッチ異常判断制御処理]
図4は、制御部31で実行されるスイッチ異常判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、異常判断部36により第1スイッチ40aおよび第2スイッチ40bが共にONであるかどうかが判断され、YESであればステップS10へ進み、NOであればステップS2へと進む。
ステップS2では、異常判断部36により第1スイッチ40aのみがONであるかどうかが判断され、YESであればステップS3へ進み、NOであればステップS5へと進む。
ステップS3では、第1記憶装置34により第1スイッチ40aのみがONとなった回数を記憶し、ステップS4へ進む。
ステップS4では、異常判断部36により第1スイッチ40aのみが3回連続してONとなっているかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS10へと進む。
ステップS5では、異常判断部36により第2スイッチ40bのみがONであるかどうかが判断され、YESであればステップS6へ進み、NOであればステップS10へと進む。
ステップS6では、第2記憶装置35により第2スイッチ40bのみがONとなった回数を記憶し、ステップS7へ進む。
ステップS7では、異常判断部36により第2スイッチ40bのみが3回連続してONとなっているかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS10へと進む。
ステップS8では、異常判断部36によりプッシュスタートスイッチ1に異常があると判断され、ステップS9へ進む。
ステップS9では、異常判断部36がワーニングランプ74に警告を発するよう指令を出し、ステップS11へ進む。
ステップS10では、異常判断部36によりプッシュスタートスイッチ1は正常と判断し、リターンへ進む。
ステップS11では、第1スイッチ40aまたは第2スイッチ40bのいずれか正常なスイッチに入力を続行させ、リターンへ移行する。
[連続ON回数計測によるスイッチ異常判断制御作動]
第1スイッチ40aがONで第2スイッチ40bがOFFであり、かつ第1スイッチ40aのみが3回連続してONとなった場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第2スイッチ40bに異常があると判断され、ステップS9において、プッシュスタートスイッチ1の異常を示すワーニングランプ74が点灯され、ステップS11において第1スイッチ40aの入力に応じて電源の切り替え制御とエンジンのスターターモータの電源がONとされる。
第1スイッチ40aがOFFで第2スイッチ40bがONであり、かつ第2スイッチ40bのみが3回連続してONとなった場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第1スイッチ40aに異常があると判断され、ステップS9においてワーニングランプ74が点灯され、ステップS11において第2スイッチ40bに入力を続行させて制御を終了する。
第1スイッチ40aおよび第2スイッチ40bがともにONである場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS10と流れ、スイッチ40はいずれも正常であると判断して終了する。
[連続ON回数計測によるスイッチ異常判断制御作用]
操作者によりプッシュスタートスイッチ1が斜めに押圧操作されると、ノブ10が傾斜したまま移動し、これに伴ってプッシュ片50も傾斜して押圧される。
その際、プッシュ片50のスイッチ押圧部52の持つ丸みにより、プッシュ片50の傾斜角が大きくなければ操作入力は2つのスイッチ40a,40bの双方に入力されるが、傾斜角が大きいと第1スイッチ40aもしくは第2スイッチ40bのいずれか一方にしか操作入力が伝達されない。
これにより、操作入力が大きく斜めに傾斜している場合、2つのスイッチ40a、40bのいずれかからのみON信号が検出される。また、いずれかが故障等により異常をきたしている場合も、他方からのみON信号が検出される。
このとき、異常判断部36により、ステップ8において2つのスイッチのいずれかが連続してONとなった回数を計測し、第1スイッチ40aもしくは第2スイッチ40bのいずれか一方のスイッチのみON信号を出力する回数が3回継続したかどうかを検出する。
通常の操作であれば、操作者が3回連続で斜めに大きく傾斜した入力を行うことは考えにくいため、3回連続でスイッチ40a,40bのいずれかからのみON信号を検出した場合、他方は異常をきたしていると判断される。
よって、異常判断部36により片方のスイッチに異常をきたしたと判断され、他方の正常なスイッチに操作を続行させる。
次に効果を説明する。
実施例1の車両用制御装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
(1) ノブ10の押圧操作を、2つのスイッチ40a,40bのON/OFF信号により検出し、2つのスイッチ40のうち一方のスイッチのみON信号を出力する回数が所定回数継続したとき、他方のスイッチ40に異常があると判断する異常判断部36と、他方のスイッチ40aまたは40bに異常があると判断されたとき、運転者に対し警告を発するワーニングランプ74とを設けた。
これにより、プッシュボタンを斜めに押圧操作するなど不十分なスイッチ操作が行われて片方のプッシュスイッチしかONしない場合であっても、誤ってスイッチ異常とする誤判断を少なくできる。
(2) 異常判断部36によって、一方のスイッチに異常があると判断したとき、他方のスイッチからの信号に応じてイグニッション電源71、アクセサリ電源72およびスターターモータ73を作動させることとした。
これにより、2つのスイッチ40a,40bの一方が故障した場合でも、他方によってプッシュスタートスイッチ1の操作の続行することができる。
(3) プッシュ片50のノブ当接部51と2つのスイッチ押圧部52a,52bの先端部分を半球状としたため、2つのスイッチ40a,40bに均等に操作入力を伝達することが可能となり、操作者がノブ10を斜めに押した場合であっても、一方のスイッチのみがONされてスイッチ異常と判断されることを低減できる。
実施例2では、異常判断部36において、一方のスイッチのみON信号を出力する回数が所定回数継続した場合に他方のスイッチが異常であると判断するのに加えて、片方のスイッチのON信号の出力時間が所定時間継続したとき、そのスイッチに異常があると判断する点で、実施例1と異なる。
次に、作用を説明する。
[連続ON時間計測によるスイッチ異常判断制御処理]
図5は、制御部31で実行されるスイッチ異常判断制御処理の流れを示すフローチャートであり、図4に示した実施例1と異なる部分のみ異なる符号を付して説明する。
ステップS14では、異常判断部36により第1スイッチ40aが連続してONとなっているかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS21へと進む。
ステップS17では、異常判断部36により第2スイッチ40bが連続してONとなっているかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS23へと進む。
ステップS21では、カウンタ37により第1スイッチ40aのみがONしている時間を計測し、ステップS22へ進む。
ステップS22では、異常判断部36により第1スイッチ40aのON時間が規定時間を超過するかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS10へと進む。
ステップS23では、カウンタ37により第2スイッチ40bのみがONしている時間を計測し、ステップS24へ進む。
ステップS24では、異常判断部36により第2スイッチ40bのON時間が規定時間を超過するかどうかが判断され、YESであればステップS8へ進み、NOであればステップS10へと進む。
[連続ON時間計測によるスイッチ異常判断制御作動]
第1スイッチ40aがONで第2スイッチ40bがOFFであり、かつ第1スイッチ40aのみが3回連続してONとなった場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS14→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第2スイッチ40bに異常があると判断され、ステップS9においてプッシュスタートスイッチ1の異常を示すワーニングランプ74が点灯され、ステップS11において第1スイッチ40aに入力を続行させて制御を終了する。
第1スイッチ40aがONで第2スイッチ40bがOFFであり、かつ第1スイッチ40aのみが3回連続してONとはならなかったが、第1スイッチ40aのON時間が設定時間を超過した場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS14→ステップS21→ステップS22→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第1スイッチ40aに異常があると判断され、ステップS9においてプッシュスタートスイッチ1の異常を示すワーニングランプ74を点灯させ、ステップS11において第2スイッチ40bに入力を続行させて制御を終了する。
第1スイッチ40aがONで第2スイッチ40bがOFFであり、かつ第1スイッチ40aのみが3回連続してONとはならず、第1スイッチ40aのON時間が設定時間を超過していない場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS14→ステップS21→ステップS22→ステップS10と進む流れとなる。
すなわち、ステップS10において、プッシュスタートスイッチ1は正常であると判断して制御を終了する。
第1スイッチ40aがOFFで第2スイッチ40bがONであり、かつ第2スイッチ40bのみが3回連続してONとなった場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5→ステップS6→ステップS17→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第1スイッチ40aに異常があると判断され、ステップS9においてプッシュスタートスイッチ1の異常を示すワーニングランプ74が点灯され、ステップS11において第2スイッチ40bに入力を続行させて制御を終了する。
第1スイッチ40aがOFFで第2スイッチ40bがONであり、かつ第2スイッチ40bのみが3回連続してONとはならなかったが、第2スイッチ40bのON時間が設定時間を超過した場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5→ステップS6→ステップS17→ステップS23→ステップS24→ステップS8→ステップS9→ステップS11と進む流れとなる。
すなわち、ステップS8において、第2スイッチ40bに異常があると判断され、ステップS9においてプッシュスタートスイッチ1の異常を示すワーニングランプ74が点灯され、ステップS11において第1スイッチ40aに入力を続行させて制御を終了する。
第1スイッチ40aがOFFで第2スイッチ40bがONであり、かつ第2スイッチ40bのみが3回連続してONとはならず、第2スイッチ40bのON時間が設定時間を超過しなかった場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5→ステップS6→ステップS17→ステップS23→ステップS24→ステップS10と進む流れとなる。
すなわち、ステップS10において、プッシュスタートスイッチ1は正常であると判断して制御を終了する。
第1スイッチ40aおよび第2スイッチ40bがともにONである場合、図4のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS10と流れ、スイッチ40はいずれも正常であると判断して終了する。
[連続ON時間計測によるスイッチ異常判断制御作用]
異常判断部36により、ステップ14において第1スイッチ40aが連続してONとなった回数を計測し、第1スイッチ40aもしくは第2スイッチ40bのいずれか一方のスイッチのみがON信号を出力する回数が3回継続したかどうかを検出する。
このとき、ON信号が3回連続して出力されれば、上述のように異常判断部36において異常と判断されるが、ON信号が3回連続して検出されなかった場合、カウンタ37により、第1スイッチ40aがONしている時間を計測する。
計測した時間が規定時間を超過する場合、異常判断部36によって、操作入力がなくても第1スイッチ40aはONのまま固定しており、異常をきたしたものと判断され、第2スイッチ40bに操作を続行させる。
第2スイッチ40bにおいても同様に、ON信号が3回連続して検出されず、ON時間が規定時間を超過する場合、第2スイッチ40bはONのまま固定しており異常をきたしたものと判断され、第1スイッチ40aに操作を続行させる。
次に効果を説明する。
実施例2の車両用制御装置にあっては、実施例1の(1)〜(3)の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
(4) 異常判断部36は、一方のスイッチのみON信号を出力する回数が所定回数継続した場合に、他方のスイッチ40が異常であると判断するのに加えて、片方のスイッチ40のON信号を出力時間が所定時間継続したとき、そのスイッチ40に異常があると判断するため、実施例1と比較してスイッチ異常の判断精度が高められる。
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例1,2に限定されるものではない。
実施例1では、スイッチ40の一方のみが3回連続してONであれば異常と判定したが、この回数を増減してもよい。
プッシュスタートスイッチの正面図である。 プッシュスタートスイッチの断面図である。 プッシュスタートスイッチと制御部を示す制御ブロック図である。 制御部で実行されるスイッチ異常判断制御処理の流れを示すフローチャートである。 制御部で実行されるスイッチ異常判断制御処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
1 プッシュスタートスイッチ
10 ノブ
11 操作面
12 押圧面
13 ノブ段部
14 溝部
20 ハウジング
21 ハウジング上面
22 凹部
23 フランジ部
24 ハウジング段部
25 プッシュ片支持穴
30 基板
31 制御部
32 第1スイッチ判断部
33 第2スイッチ判断部
34 第1記憶装置
35 第2記憶装置
36 異常判断部
37 カウンタ
40 スイッチ
40a 第1スイッチ
40b 第2スイッチ
50 プッシュ片
51 ノブ当接部
52 スイッチ押圧部
52a 第1スイッチ押圧部
52b 第2スイッチ押圧部
60 コイルスプリング
71 イグニッション電源
72 アクセサリ電源
73 スターターモータ
74 ワーニングランプ

Claims (3)

  1. 運転者に押圧操作されるプッシュボタンと、
    このプッシュボタンが押圧操作されたときに同時に押圧され、ON信号を出力するプッシュスイッチと、
    このプッシュスイッチからのON信号により車載機器を制御する制御手段と、
    を備えた車両用制御装置において、
    前記プッシュスイッチを2つ設け、
    前記一方のプッシュスイッチのみON信号を出力する回数が所定回数継続したとき、他方のプッシュスイッチに異常があると判断するプッシュスイッチ異常判断手段と、
    他方のプッシュスイッチに異常があると判断されたとき、運転者に対し警告を発する警告手段と、
    を設け、
    前記2つのプッシュスイッチを、プッシュボタンの押圧方向に対して並列に配置し、
    前記プッシュボタンに当接するプッシュボタン当接部と、プッシュボタンが押圧操作されたとき、2つのプッシュスイッチを押圧する2つのプッシュスイッチ押圧部と、を備えた入力伝達部材を設け、
    前記プッシュボタン当接部の先端部分を、半球形に形成したことを特徴とする車両用制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両用制御装置において、
    前記プッシュスイッチ異常判断手段は、一方のプッシュスイッチのON信号の出力時間が所定時間継続したとき、その一方のプッシュスイッチに異常があると判断することを特徴とする車両用制御装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の車両用制御装置において、
    前記制御手段は、一方のプッシュスイッチに異常があると判断したとき、他方のプッシュスイッチからの信号に応じて車載機器を制御することを特徴とする車両用制御装置。
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