JP5128250B2

JP5128250B2 - 仕向け地設定用制御回路

Info

Publication number: JP5128250B2
Application number: JP2007306245A
Authority: JP
Inventors: 英司平尾
Original assignee: U-SHINLTD.
Current assignee: U-SHINLTD.
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: JP2009126461A

Description

本発明は、車輌に搭載するマイクロコンピュータが備える仕向け地設定用制御回路に関する。

近年の自動車等の車輌は一般に電子機器を備えており、電子機器はマイクロコンピュータが搭載されたＥＣＵによって制御されている。例えば、イグニッションスイッチをＯＮ位置に操作すると、車輌の空調を制御するマイクロコンピュータがイグニッションスイッチを介し給電され、切換スイッチ操作に応じて空調制御する車輌空調用制御装置が既に知られている。マイクロコンピュータを用いた車輌空調用制御装置には、乗員が車室内の温度を希望温度に設定すると、車室内・外の温度変化や日射の影響をマイクロコンピュータによって自動で検知し、温度、風量、風向きを全て自動で調整して車室内温度を常に設定温度に自動コントロールするフルオートコントロールタイプや、温度の調整や風量・風向きの切替は手動で行うセミオートコントロールタイプといったものがある。

このようなマイクロコンピュータを用いた車輌空調用制御装置は、イグニッションスイッチをＯＮ位置に操作すると、マイクロコンピュータの電源回路と車輌搭載のバッテリーとがイグニッションスイッチを介して接続され、マイクロコンピュータが当該電源回路の出力電圧によって給電され、空調制御が可能になる。

ところで、車輌は仕向け地によって電子機器の仕様が異なる場合、仕向け地ごとにマイクロコンピュータを変更するのではなく、マイクロコンピュータに仕向け地別の特性データを記憶しておき、各仕様の設定用に用意した入力端子に外部入力条件を設定することにより、仕様を決定するようにしている。

すなわち、マイクロコンピュータに仕様設定用として複数の入力端子を用意し、各入力端子に電気接続される仕向け地設定用制御回路に搭載されるプルアップ抵抗もしくはプルダウン抵抗の抵抗値を変化させ、各入力端子に入力される電圧値を変化させることにより、入力された電圧値を検知してマイクロコンピュータの実行機能が変更される。よって、入力された電圧値をＨｉｇｈまたはＬｏｗのどちらかで検知する場合は、１つの入力端子につき２つの実行機能を選択することができる。この２つの実行機能とは、例えば基本仕様と拡張仕様というように設定する。

特開平０４−１２６６２５号公報

上記したようなマイクロコンピュータの仕向け地設定用制御回路においては、何らかの原因によりマイクロコンピュータの仕様を決定するプルアップ抵抗もしくはプルダウン抵抗が基板から外れる等といった欠陥が生じた場合に、マイクロコンピュータの仕様を設定することができないという問題があった。

具体的に述べると、マイクロコンピュータの仕様を決定するプルアップ抵抗もしくはプルダウン抵抗が仕向け地設定用制御回路を形成する基板から外れてしまうと、マイクロコンピュータを備える装置に携帯電話などの電磁波を発信する機器が接近した際に、電磁波ノイズによりマイクロコンピュータの仕様設定用の入力端子に入力される電圧値が揺れ動き、マイクロコンピュータが入力端子の電圧値を読み取ったときにその入力状態が不定となってしまうため、基本仕様に設定されるか拡張仕様に設定されるかを判断することができず、マイクロコンピュータが正常に動作しない状態に陥るおそれがある。このようにマイクロコンピュータが仕様を判別できない場合、マイクロコンピュータが制御する電子機器の表示用ランプが明滅を繰り返すといった現象がおきるため、車乗者に不快感を与えることがあった。

本発明は、上記した実情にかんがみ、何らかの原因によりマイクロコンピュータの仕様を決定するプルアップ抵抗もしくはプルダウン抵抗が基板から外れる等といった欠陥が生じた場合でも、マイクロコンピュータを確実に動作させることができる仕向け地設定用制御回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、仕向け地により異なる仕様ごとに固有の特性データを記憶しており、前記特性データの設定用に少なくとも１つの入力端子を有するマイクロコンピュータと、前記入力端子の車輌用電源ラインに接続されるプルアップ抵抗と、前記入力端子の接地ラインに接続されるプルダウン抵抗とを備える仕向け地設定用制御回路において、前記入力端子には前記車輌用電源から供給される電圧が前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗とにより分圧された電圧値が入力され、その分圧された電圧値に応じた前記特性データに前記マイクロコンピュータが設定されるとともに、前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗のいずれかが外れた場合でも、前記マイクロコンピュータに記憶されたいずれかの前記特性データに設定されるように前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする仕向け地設定用制御回路を提案する。

上記した本発明の仕向け地設定用制御回路は、何らかの原因によりマイクロコンピュータの仕様を決定するプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗のうちの一方が基板から外れる等といった欠陥が生じた場合でも、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗のうちどちらかが実装されているため、電磁波ノイズによってマイクロコンピュータの仕様を決定する入力端子に入力される電圧値が揺れ動いて入力状態が不定となってしまうことを防止することができ、マイクロコンピュータを確実に動作させることができる。

次に、本発明の仕向け地設定用制御回路を車輌空調用制御装置に適用した一実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は車輌空調用制御装置の操作ノブとプッシュノブを備えた操作パネルの正面図、図２は車輌空調用制御装置の装置回路を示したブロック図、図３は本発明の要部を示した仕向け地設定用制御回路の回路図である。

図１に示すように、この車輌空調用制御装置は、ダイヤル式の操作ノブとした温度調節用の操作ノブ１１、風量調節用の操作ノブ１２、風向調節用の操作ノブ１３を操作パネル１０に回動可能に設け、さらに、この操作パネル１０には、リアウインドの熱線に通電させるリアデフスイッチＲｒＤＥＦのプッシュノブ１４、エアコンのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるエアコンスイッチＡ／Ｃのプッシュノブ１５、内気循環と外気導入を切り換える内外気切換スイッチＲＥＣ／ＦＲＳのプッシュノブ１６が設けてある。
また、プッシュノブ１４、１５、１６には、各スイッチの動作を示すＬＥＤなどからなる光学的な表示灯１４ａ、１５ａ、１６ａが設けてある。

そして、上記した温度調節用の操作ノブ１１と風向調節用の操作ノブ１３は、それらの回動操作にしたがってコントロールワイヤを押し出し、また、引き戻して空調装置を機械的に制御する公知の構成としてある。

また、風量調節用の操作ノブ１２は、その回動操作によりロータリースイッチ構成のファンスィッチを連動し、図２に示すように、スイッチ信号をマイクロコンピュータ（コントローラ）に入力して電気的に処理し、同様に、リアデフスイッチＲｒＤＥＦ、エアコンスイッチＡ／Ｃ、内外気切換スイッチＲＥＣ／ＦＲＳのスイッチ信号もマイクロコンピュータに入力して電気的に処理する構成となっている。このように、本実施形態の車輌空調用制御装置は、車乗者が温度調節と風向調整を機械的に手動で操作し、マイクロコンピュータ２１がエアコンとリアデフのＯＮ／ＯＦＦ切替や、内気循環と外気導入の切替を電気的に制御する、所謂セミオートエアコンと呼ばれるものである。

図２は、車輌空調用制御装置の装置回路を示したブロック図である。
図示するように、この装置回路２０のマイクロコンピュータ２１は、イグニッションスイッチ２２の閉成下に車輌搭載のバッテリー２３に接続され、バッテリー２３により給電される。
すなわち、イグニッションスイッチ２２を閉成してエンジンを始動させると、バッテリー電源電圧（例えば、１２Ｖ）が電圧変換回路２４によって電圧変換され、その変換電圧（例えば、５Ｖ）がマイクロコンピュータ２１に印加される。

また、このとき、充放電回路２５のコンデンサがバッテリー２３の電源電圧を受けて充電される。
この充放電回路２５は、イグニッションスイッチ２２のチャタリングなどによって電圧変換回路２４の出力電圧が低下し、マイクロコンピュータ２１がリセットすることを防止すること、また、イグニッションスイッチ２２の開放に伴い信号電源回路２６を介して切換スイッチ信号回路２７に信号電源電圧を供給する働きをする。

ファンスイッチ２８は、上記した如く、操作ノブ１２の回動操作でＯＮ／ＯＦＦし、このＯＮ／ＯＦＦ信号が切換スイッチ信号回路２７を介してマイクロコンピュータ２１に入力される。
マイクロコンピュータ２１はファンスイッチ２８のＯＮ／ＯＦＦを認識し、ＯＮ信号の入力時にはエアコンなどの空調機構部を制御する。
なお、後述するように、ファンスイッチ２８のＯＮ動作によってブロワモータが始動し、また、このファンスイッチ２８を連動する操作ノブ１２の回動操作にしたがって選択抵抗が選択され、ブロワモータ４８の回転数制御が行われる。

その他、図２において、ブロック２９は、リアデフスイッチＲｒＤＥＦ、エアコンスイッチＡ／Ｃ，内外気切換スイッチＲＥＣ／ＦＲＳをまとめて示したプッシュスイッチである。
これらＲｒＤＥＦ、Ａ／Ｃ、ＲＥＣ／ＦＲＳの各スイッチ信号がＳＷ信号入力回路３０を介してマイクロコンピュータ２１に入力される。
また、これらＲｒＤＥＦ、Ａ／Ｃ、ＲＥＣ／ＦＲＳの各スイッチの操作に応じて上記した表示灯１４ａ、１５ａ、１６ａを点灯させるインジケータＬＥＤ回路３１が設けてある。

すなわち、プッシュノブ１５を操作してエアコンスイッチＡ／Ｃを動作させれば、このスイッチ信号を入力したマイクロコンピュータ２１がエアコン出力回路３２、コントロールユニット３３、コンプレッサー３４を動作させるエアコンモードとなる。
この場合、表示灯１５ａが点灯状態となる。

また、プッシュノブ１４を操作してリアデフスイッチＲｒＤＥＦを動作させれば、このスイッチ信号を入力したマイクロコンピュータ２１が、リアデフ出力回路３５、リアデフリレー３６を動作させてリアウインドの熱線に通電させる。
この場合、表示灯１４ａが点灯状態となる。

さらに、プッシュノブ１６を操作して内外気切換スイッチＲＥＣ／ＦＲＳを動作させれば、このスイッチ信号を入力したマイクロコンピュータ２１が、内外気アクチュエータ駆動回路３７、３８、内外気アクチュエータ３９を動作させ、内気循環または外気導入の動作モードとなる。
この場合、表示灯１６ａが点灯状態となる。

さらに、ブロック４０は、マイクロコンピュータ２１の電源電圧が所定値以下となったとき、またはプログラムが暴走したときにマイクロコンピュータ２１をリセットさせる電圧低下リセットウォッチドッグタイマーであり、ブロック４１は、右ハンドルか左ハンドルかによって変わる回路条件などを設定する仕向け地設定回路である。

図３は上記した仕向け地設定用制御回路４１を具体的に示した回路図である。
図示するように、マイクロコンピュータ２１には仕向け地設定用として５つの入力端子４２〜４６が設けられており、各入力端子４２〜４６はそれぞれプルアップ抵抗４８〜５２を介して車輌用電源４７に接続し、また同時に、各入力端子４２〜４６はそれぞれプルダウン抵抗５３〜５７を介して接地する構成となっている。

マイクロコンピュータ２１の入力端子４２〜４６のうち、入力端子４２にはプルアップ抵抗４８とプルダウン抵抗５３がそれぞれ１つ接続している。同様に、入力端子４３にはプルアップ抵抗４９とプルダウン抵抗５４が、入力端子４４にはプルアップ抵抗５０とプルダウン抵抗５５が、入力端子４５にはプルアップ抵抗５１とプルダウン抵抗５６が、入力端子４６にはプルアップ抵抗５２とプルダウン抵抗５７が、それぞれ１つづつ接続している。

ところで、車輌の仕向け地によっては、マイクロコンピュータ２１に接続される電子機器の仕様が異なるため、マイクロコンピュータ２１の設定も仕様に応じて変更する必要がある。本実施形態ではプルアップ抵抗４８〜５２とプルダウン抵抗５３〜５７の抵抗値を仕様に応じて異なる値に設定している。つまり、仕様に応じて異なる抵抗値のプルアップ抵抗４８〜５２とプルダウン抵抗５３〜５７を基板に実装している。抵抗値を変えることにより、入力端子４２〜４６に入力される電圧値が変化し、マイクロコンピュータ２１が仕様に応じた実行機能を選択することができる。

本実施形態のマイクロコンピュータ２１は、入力端子４２〜４６に入力される電圧値をＨｉｇｈレベルまたはＬｏｗレベルのどちらであるかを検知する。つまり１つの入力端子につき２つの実行機能を選択する。例えば、仕向け地に応じてステアリングハンドルの位置が左右異なる場合について説明すると、車輌空調用制御装置の仕様も異なり、マイクロコンピュータ２１の実行機能を変更する必要がある。ここで仮に右ハンドル車の仕様を基本仕様とし、左ハンドル車の仕様を拡張仕様とすると、基本仕様と拡張仕様とではプッシュスイッチの配置が異なる。具体的には、基本仕様では図１に示すようにプッシュスイッチは左から右へ順にリアデフスイッチ１４および表示灯１４ａ、内外気切換スイッチ１６および表示灯１６ａ、エアコンスイッチ１５および表示灯１５ａというように配置されている。これが拡張仕様ではエアコンスイッチ１５および表示灯１５ａ、内外気切換スイッチ１６および表示灯１６ａ、リアデフスイッチ１４および表示灯１４ａの配置となり、プッシュスイッチの配置に応じてマイクロコンピュータ２１の実行機能やプッシュスイッチの表示を変更する必要がある。

ステアリングハンドルが左右異なる場合の仕様変更は、マイクロコンピュータ２１の入力端子４２を用いて設定するとする。マイクロコンピュータ２１は入力端子４２の状態を読み取り仕様を判別しており、検知電圧値がＨｉｇｈレベルの場合は基本仕様、Ｌｏｗレベルの場合は拡張仕様と判別を行う。ここで、車輌用電源４７が５（Ｖ）、プルアップ抵抗４８の抵抗値が１（Ω）、プルダウン抵抗５３の抵抗値が１０（Ω）に設定されているとすれば、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２において検知する電圧Ｖ＝｛１０／（１＋１０）｝×５≒４．５（Ｖ）となり、マイクロコンピュータ２１はＨｉｇｈレベルの電圧値を検知するため、基本仕様である右ハンドル仕様であると判別する。

また、前述のプルアップ抵抗４８の抵抗値を１０（Ω）、プルダウン抵抗５３の抵抗値を１（Ω）に設定すると、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２において検知する電圧Ｖ＝｛１／（１０＋１）｝×５≒０．４５（Ｖ）となり、マイクロコンピュータ２１はＬｏｗレベルの電圧値を検知するため、拡張仕様である左ハンドル仕様であると判別する。このように、入力端子４２にはプルアップ抵抗４８とプルダウン抵抗５３による分圧値が入力される。

このように、入力端子４２にはプルアップ抵抗４８とプルダウン抵抗５３の両方が接続しているので、入力端子４２に入力される電圧値が安定し、マイクロコンピュータ２１を備える車輌空調用制御装置に携帯電話などの電磁波を発信する機器が接近した際でも、電磁波ノイズによりマイクロコンピュータ２１の仕様設定用の入力端子４２に入力される電圧値が揺れ動いてしまうことがない。したがって、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２の電圧値を読み取ったときにその入力状態が不定となってしまうおそれがなく、基本仕様と拡張仕様のどちらに設定されるかを的確に判断することができる。

一方、プルアップ抵抗４８が何らかの理由によって基板から外れてしまった場合について説明する。プルアップ抵抗４８が外れてオープンとなると、入力端子４２は接地電圧と同じ電位となるため、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２において検知する電圧Ｖ≒０（Ｖ）となり、マイクロコンピュータ２１はＬｏｗレベルの電圧値を検知することになる。このようにマイクロコンピュータ２１が本来判断すべき基本仕様ではなく拡張仕様である左ハンドル仕様と判別してしまう不都合があるものの、入力端子４２にはプルダウン抵抗５３が接続しているので、入力端子４２に入力される電圧値がＬｏｗレベルで安定し、マイクロコンピュータ２１を備える車輌空調用制御装置に携帯電話などの電磁波を発信する機器が接近した際でも、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２の電圧値を読み取ったときにその入力状態が不定となってしまうおそれがなく、基本仕様に設定されるか拡張仕様に設定されるかを判断できずにマイクロコンピュータ２１が正常に動作しない状態に陥るという最悪の状態を回避することができ、マイクロコンピュータが制御する電子機器の表示用ランプが明滅を繰り返すという車乗者に不快な現象が起きることがない。

他方、プルダウン抵抗５３が何らかの理由によって基板から外れてしまった場合について説明する。プルダウン抵抗５３が外れてオープンとなると、入力端子４２には車輌用電源４７からの電圧がそのままかかり、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２において検知する電圧Ｖ≒５（Ｖ）となり、マイクロコンピュータ２１はＨｉｇｈレベルの電圧値を検知するため、基本仕様である右ハンドル仕様であると判別する。この場合、プルダウン抵抗５３は外れてしまっているものの、入力端子４２にはプルアップ抵抗４８が接続しているので、入力端子４２に入力される電圧値がＨｉｇｈレベルで安定し、同様にマイクロコンピュータ２１を備える車輌空調用制御装置に携帯電話などの電磁波を発信する機器が接近した際でも、マイクロコンピュータ２１が入力端子４２の電圧値を読み取ったときにその入力状態が不定となってしまうおそれがなく、基本仕様に設定されることを確実に判断することができる。

本実施形態では、仕向け地に応じてステアリングハンドルの位置が右ハンドルと左ハンドルとで異なる車輌空調用制御装置について説明したが、他の例として、車輌空調用制御装置の風向調節用の操作ノブ１３をＤＥＦポジションに操作したときにエアコンをＯＮにして且つ内気循環モードに強制的に切替える連動機能の有無や、リアデフスイッチ１４をＯＮ操作すると所定時間が経過した後に自動でＯＦＦとなるタイマ機能の有無や、プッシュボタン１４〜１６の操作に応じてマイクロコンピュータ２１が制御する他の電子機器の夜間照明の輝度を制御する機能の有無などが挙げられる。本実施形態ではマイクロコンピュータ２１は５つの入力端子４２〜４６を有しているため、前述した仕様毎に異なる最大５つの機能に対応して入力端子４２〜４６を割り当てることができる。

自動車などの車輌に搭載するマイクロコンピュータを備える電子機器の制御装置として利用することができる。

車輌空調用制御装置の操作ノブと操作ボタンを備えた操作パネルの正面図である。車輌空調用制御装置の装置回路を示したブロック図である。本発明の要部を示した仕向け地設定用制御回路の回路図である。

符号の説明

２０装置回路
２１マイクロコンピュータ
４２〜４６入力端子
４７車輌用電源
４８〜５２プルアップ抵抗
５３〜５７プルダウン抵抗

Claims

仕向け地により異なる仕様ごとに固有の特性データを記憶しており、前記特性データの設定用に少なくとも１つの入力端子を有するマイクロコンピュータと、前記入力端子の車輌用電源ラインに接続されるプルアップ抵抗と、前記入力端子の接地ラインに接続されるプルダウン抵抗とを備える仕向け地設定用制御回路において、前記入力端子には前記車輌用電源から供給される電圧が前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗とにより分圧された電圧値が入力され、その分圧された電圧値に応じた前記特性データに前記マイクロコンピュータが設定されるとともに、前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗のいずれかが外れた場合でも、前記マイクロコンピュータに記憶されたいずれかの前記特性データに設定されるように前記プルアップ抵抗と前記プルダウン抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする仕向け地設定用制御回路。