JP5691616B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ操作に応じた制御対象機器の機能制御を行う制御装置に関するものである。

従来、状態遷移図を用いた設計手法で各種機能制御を行う装置の設計を行うようにしたものが種々提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような状態遷移図を用いた設計手法では、事象の状態の組み合わせの全てを網羅的に考慮することができるため、機能の漏れや抜けのないようにすることが可能である。

特開平７−１２９３７５号公報 特開平７−１８２１５１号公報 特開２００２−７３１６８号公報

しかし、上記したような状態遷移図を用いた設計手法で設計された装置は、状態数の２乗のオーダーで制御の複雑さが増大するため、状態数が多くなるとプログラムデータのデータ量も飛躍的に大きくなってしまうといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、制御の簡素化を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ユーザ操作に応じた制御対象機器の機能制御を行う制御装置であって、ユーザ操作により指示される機能の遷移履歴を、後入れ先出しの構造で調停スタックに保持させる機能保持手段と、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器の機能制御を行う制御対象機器制御手段と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、ユーザ操作により指示される機能の遷移履歴を、後入れ先出しの構造で調停スタックに保持させ、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器の機能制御が行われるので、制御の簡素化を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明は、機能保持手段は、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示されると、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させ、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持させた機能の終了が指示されると、当該機能を調停スタックより消去し、次位に位置付けて調停スタックに保持されている機能を最上位に位置付けるように調停スタックに保持させ直すことを特徴としている。

このような構成によれば、機能保持手段は、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示されると、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させ、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持させた機能の終了が指示されると、当該機能を調停スタックより消去し、次位に位置付けて調停スタックに保持されている機能を最上位に位置付けるように調停スタックに保持させ直すので、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示された後、特定機能の終了が指示されると、特定機能を開始する前の機能に戻るようにすることができる。

また、請求項３に記載の発明は、機能保持手段は、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合には、調停スタックに保持されている全ての機能を消去した後、ユーザ操作により指示された機能を調停スタックに保持させることを特徴としている。

このような構成によれば、機能保持手段は、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合には、調停スタックに保持されている全ての機能を消去した後、ユーザ操作により指示された機能を調停スタックに保持させるので、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された後、この機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないようにすることができる。

また、請求項４に記載の発明は、機能保持手段は、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合には、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させた後、当該機能の調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、当該機能を調停スタックから消去し、ユーザ操作により指示された機能を既に保持されている機能の上位に位置付けて調停スタックに保持させ直すことを特徴としている。

このような構成によれば、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合には、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させた後、当該機能の調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、当該機能を調停スタックから消去し、ユーザ操作により指示された機能を既に保持されている機能の上位に位置付けて調停スタックに保持させ直すので、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された後、この機能の調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、この機能に戻らないようにすることができる。

また、請求項５に記載の発明は、機能保持手段は、ユーザ操作により、調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示された場合には、ユーザ操作により指示された機能の調停スタックへの保持を禁止することを特徴としている。

このような構成によれば、機能保持手段は、ユーザ操作により、調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示された場合には、ユーザ操作により指示された機能の調停スタックへの保持を禁止するので、ユーザ操作により、調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示されても、この機能を実施しないようにすることができる。

本発明の一実施形態に係る制御装置の概略構成を示す図である。 制御部のＲＯＭに記憶されたテーブルについて説明するための図である。 後入れ先出し処理について説明する多目の図である。 例外処理１について説明するための図である。 例外処理２について説明するための図である。 例外処理３について説明するための図である。 制御部の処理を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る制御装置の概略構成を図１に示す。図に示すように、本制御装置１は、入力部１０および制御部１１を備えている。入力部１０には、入力装置２が接続されており、制御部１１には、複数の制御対象機器３が接続されている。本制御装置１は、入力装置２より入力される各種指示信号に応じて制御対象機器３に対する機能制御を行う。なお、本実施形態における制御装置１は車両用空調装置として構成されている。

入力装置２は、オートエアコンの開始および停止を指示するためのオートエアコンボタン、吹き出し口をＤＥＦモードに設定するためのＤＥＦモードボタン、吹き出し口をフェイスモードに設定するためのフェイスモードボタン、吹き出し口をフットモードに設定するためのフットモードボタン、空気清浄された風を吹き付けて乗員の顔や体に付着した花粉を飛ばす花粉モードに設定するための花粉モードボタン、内気モードにするための内気モードボタン、外気モードにするための外気モードボタン（いずれも図示せず）により構成されている。これらのボタンは、図示しない空調操作パネルに設けられている。

入力部１０は、入力装置２の各ボタンに対する操作に応じて入力装置２より入力される各種指示信号を制御部１１へ出力する。

制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

制御対象機器３は、制御部１１の制御に応じて車両用空調装置の各種機能を実現するものである。制御対象機器３は、冷房用のコンプレッサ３ａ、吹き出し口を切り替えるための各種ドアを駆動する吹出口切替用サーボモータ３ｂ、内気モードと外気モードを切り替えるための内外気切替用サーボモータ３ｃにより構成される。

制御部１１は、ＲＯＭに記憶されたテーブルを参照しながら、入力装置２より入力される各種指示信号に応じて実施する機能制御を、後入れ先出しの構造で調停スタックに保持させるようにして実現する。

制御部１１のＲＯＭには、図２に示すように、機能毎に、「開始するイベント」、「終了するイベント」、「後で機能の終了が指示されたときにこの機能を実施する前の機能に遷移させない機能か」、「調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去される機能か」、「遷移を拒否する機能」、等の情報を規定したテーブルが記憶されている。

図２の例では、機能Ａについて、開始するイベントとして、「機能Ａ以外でのスイッチＡの押下」が規定され、終了するイベントとして、「機能ＡでのスイッチＡの押下」が規定されている。また、「遷移を拒否する機能」として、機能Ｂ、機能Ｆが規定されている。

本実施形態における制御部１１は、コンプレッサ３ａの制御権に関する調停を行うための調停スタック、吹出口切替用サーボモータ３ｂの制御権に関する調停を行うための調停スタック、内外気切替用サーボモータ３ｃの制御権に関する調停を行うための調停スタックを有しており、各調停スタックを用いて各制御対象機器３の機能制御を実施するようになっている。

次に、図３を参照して、後入れ先出し処理について説明する。図中（ａ）に示すように、機能Ａの上位に位置付けて機能Ｂが調停スタックに保持されており、この状態で、ユーザ操作により、機能Ｃの開始が指示されると、この機能Ｃを、これより先に保持されている機能Ｂの上位に位置づけて保持させる。具体的には、機能Ｃを、機能Ｂの上位に位置づけるように、後入れのデータ構造で記憶媒体に保持させる。

次に、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能Ｃの終了が指示されると、この機能Ｃを調停スタックより消去し、この機能Ｃの次位に位置付けて調停スタックに保持されている機能Ｂを最上位に位置付けて保持させ直す。

例えば、オートエアコンボタンの押下操作に応じて調停スタックにオートエアコンを表す機能が保持された状態で、ＤＥＦモードボタンに対する操作が行われた場合、調停スタックに保持されているオートエアコンを表す機能を消去した後、ユーザ操作により指示されたＤＥＦモードを表す機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させる。

そして、ＤＥＦモードボタンに対する再操作により、ＤＥＦモードボタンの終了が指示されると、調停スタックに保持されているＤＥＦモードを表す機能を消去し、このＤＥＦモードを表す機能の次位に位置付けて調停スタックに保持されているオートエアコンを表す機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させる。

制御部１１は、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能に制御権を付与し、この機能を実現するように、制御対象機器３の機能制御を行う。すなわち、オートエアコンモードからＤＥＦモードに切り替えた後、再度、オートエアコンモードに戻るように、吹出口切替用サーボモータ３ｂを制御する。

ユーザ操作に応じた機能制御では、基本的に、先に操作されたものよりも後で操作されたものが有効となる。この考えに従い、本実施形態における制御部１１は、後入れ先出しのスタック構造を用いてユーザにより指示された各機能の制御権の調停を行い、制御対象機器３の制御状態を変化させ機能制御を行う。

しかし、後入れ先出しのスタック構造だけでは、単調な機能制御しかできない。そこで、図４〜６に示す例外処理１〜３を行うようにしている。

図４は、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合の処理（例外処理１）について説明するための図、図５は、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合の処理（例外処理２）について説明するための図、図６は、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能により遷移が拒否されている機能が指示された場合の処理（例外処理３）について説明するための図である。

まず、図４を参照して、例外処理１について説明する。ここでは、機能Ａについて、図２に示したテーブルの「後で機能の終了が指示されたときにこの機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能か」の項目が「はい」となっているものとする。図４中（ａ）に示すように、機能Ｃが機能Ｂの上位に位置付けて調停スタックに保持されており、この状態で、ユーザ操作により、機能Ａの開始が指示されると、後で機能Ａの終了が指示されたときにこの機能Ａを実施する前の機能（ここでは、機能Ｂおよび機能Ｃ）に遷移させないように、図４中（ｂ）に示すように、調停スタックに記憶されている全ての機能（ここでは、機能Ｂおよび機能Ｃ）を消去した後、ユーザ操作により指示された機能Ａを調停スタックに保持させる。この例外処理１により、後で機能の終了が指示されたときにこの機能を実施する前の機能に遷移させないようにすることができる。

例えば、オートエアコンボタンに対する操作に応じて調停スタックにオートエアコンを表す機能が保持された状態で、フェイスモードボタンに対する操作が行われた場合、調停スタックに保持されているオートエアコンを表す機能を消去した後、ユーザ操作により指示されたフェイスモードを表す機能を調停スタックに保持させる。このようにすることで、後で何らかの操作によりオートエアコンモードに戻らないようにすることができる。

次に、図５を参照して、例外処理２について説明する。ここでは、機能Ｄについて、図２に示したテーブルの「ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能か」の項目が「はい」となっているものとする。図５中（ａ）に示すように、機能Ｄが機能Ｂの上位に位置付けて調停スタックに保持されており、ユーザ操作により、機能Ｅの開始が指示され、機能Ｄが調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、図５中（ｂ）に示すように、この機能Ｄを調停スタックから消去し、ユーザ操作により指示された機能Ｅを既に保持されている機能Ｂの上位に位置付けて、調停スタックに保持させ直す。

例えば、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去される機能として、花粉モードがある。オートエアコンボタンに対する操作に応じて調停スタックにオートエアコンを表す機能が保持された状態で、花粉モードボタンに対する操作が行われた場合、オートエアコンを表す機能の上位に花粉モードを表す機能が保持される。次に、ＤＥＦモードボタンが操作され、花粉モードを表す機能が調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、この花粉モードを表す機能を調停スタックから消去し、ＤＥＦモードを表す機能を既に保持されているオートエアコンを表す機能の上位に位置付けて、調停スタックに保持させ直す。このように、後で何らかの操作により花粉モードに戻らないようにすることができる。

次に、図６を参照して、例外処理３について説明する。ここでは、機能Ｂついて、図２に示したテーブルの「遷移を拒否する機能」の項目で「機能Ａ」が指定されているものとする。図６中（ａ）に示すように、機能Ｂが調停スタックに保持されており、この状態で、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能Ｂにより遷移が拒否されている機能Ａの開始が指示されると、ユーザ操作により指示された機能Ａの調停スタックへの保持を禁止する。すなわち、機能Ａは調停スタックに保持されることなく、機能Ｂが調停スタックの最上位に位置付けられた状態が継続される。

例えば、内気モードを表す機能の「遷移を拒否する機能」として、オートエアコンモードが規定されているものとする。この場合、内気モードボタンの操作に応じて調停スタックに内気モードを表す機能が保持された状態で、オートエアコンボタンに対する操作が行われた場合、ユーザ操作により指示されたオートエアコンを表す機能の調停スタックへの保持が禁止され、内気モードが継続される。

次に、図７に従って、制御部１１の処理について説明する。車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、本制御装置１は動作状態となり、制御部１１は、図７に示す処理を実施する。

まず、ユーザ操作による特定の機能の実施指示があるか否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、ユーザ操作に応じて入力部１０を介して入力装置２より指示信号が入力されたか否かに基づいて、特定の機能の実施指示があるか否かを判定する。

ここで、入力装置２より指示信号が入力されない場合、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、Ｓ１００の判定を繰り返す。そして、ユーザ操作に応じて入力部１０を介して入力装置２より指示信号が入力されると、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、Ｓ１０２へ進む。

Ｓ１０２では、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示されたか否かを判定する。具体的には、図２に示したテーブルを参照して上記機能が指示されたか否かを判定する。

また、Ｓ１０８では、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示されたか否かを判定する。

また。Ｓ１１２では、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能により遷移が拒否されている機能が指示されたか否かを判定する。

ここで、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合、Ｓ１０２の判定はＹＥＳとなり、次に、例外処理１を実施する（Ｓ１０４）。この例外処理１の詳細については、前述したとおりである。

次に、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器３の機能制御を実施する（Ｓ１０６）。具体的には、コンプレッサ３ａ、吹出口切替用サーボモータ３ｂおよび内外気切替用サーボモータ３ｃに対する機能制御をそれぞれ独立して実施する。ここでは、コンプレッサ３ａの制御権に関する調停を行うための調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するようにコンプレッサ３ａの機能制御を行い、吹出口切替用サーボモータ３ｂの制御権に関する調停を行うための調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように吹出口切替用サーボモータ３ｂの機能制御を行い、内外気切替用サーボモータ３ｃの制御権に関する調停を行うための調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように内外気切替用サーボモータ３ｃの機能制御を行う。

また、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合、Ｓ１０８の判定はＹＥＳとなり、例外処理２を実施する（Ｓ１１０）。この例外処理２の詳細についても、前述したとおりである。

そして、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器３の機能制御を実施する（Ｓ１０６）。

また、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能により遷移が拒否されている機能が指示された場合、Ｓ１１２の判定はＹＥＳとなり、例外処理３を実施する（Ｓ１１４）。この例外処理３の詳細についても、前述したとおりである。

そして、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器３の機能制御を実施する（Ｓ１０６）。

また、ユーザ操作により指示された機能が、Ｓ１０２、Ｓ１０８、Ｓ１１２の各条件を満たさない場合、Ｓ１０２、Ｓ１０８、Ｓ１１２の各判定はＮＯとなり、後入れ先出し処理を実施する（Ｓ１１６）。この後入れ先出し処理の詳細についても、前述したとおりである。

そして、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器３の機能制御を実施する（Ｓ１０６）。

上記した構成によれば、ユーザ操作により指示される機能の遷移履歴を、後入れ先出しの構造で調停スタックに保持させ、調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、制御対象機器の機能制御が行われるので、制御の簡素化を図ることができる。

具体的には、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示されると、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させ、ユーザ操作により、調停スタックに最上位に位置付けて保持させた機能の終了が指示されると、当該機能を調停スタックより消去し、次位に位置付けて調停スタックに保持されている機能を最上位に位置付けるように調停スタックに保持させ直すので、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示された後、特定機能の終了が指示されると、特定機能を開始する前の機能に戻るようにすることができる。

また、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合には、調停スタックに保持されている全ての機能を消去した後、ユーザ操作により指示された機能を調停スタックに保持させるので、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された後、この機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないようにすることができる。

また、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合には、当該機能を最上位に位置付けて調停スタックに保持させた後、当該機能の調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、当該機能を調停スタックから消去し、ユーザ操作により指示された機能を既に保持されている機能の上位に位置付けて調停スタックに保持させ直すので、ユーザ操作により、調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された後、この機能の調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、この機能に戻らないようにすることができる。

また、ユーザ操作により、調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示された場合には、ユーザ操作により指示された機能の調停スタックへの保持を禁止するので、ユーザ操作により、調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示されても、この機能を実施しないようにすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、車両用空調装置を例に制御装置の作動について説明したが、車両用空調装置に限定されるものではなく、制御対象機器の制御を行う各種制御装置に適用することが可能である。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１１６、Ｓ１０４、Ｓ１１０、Ｓ１１４が機能保持手段に相当し、Ｓ１０６が制御対象機器制御手段に相当する。

１ 制御装置
２ 入力装置
１０ 入力部
１１ 制御部
３ 制御対象機器
３ａ コンプレッサ
３ｂ 吹出口切替用サーボモータ
３ｃ 内外気切替用サーボモータ

Claims (5)

1. ユーザ操作に応じた制御対象機器の機能制御を行う制御装置であって、
   ユーザ操作により指示される機能の遷移履歴を、後入れ先出しの構造で調停スタックに保持させる機能保持手段と、
   前記調停スタックに最上位に位置付けて保持されている機能を実現するように、前記制御対象機器の機能制御を行う制御対象機器制御手段と、を備えたことを特徴とする制御装置。
2. 前記機能保持手段は、ユーザ操作により、特定機能の開始が指示されると、当該機能を最上位に位置付けて前記調停スタックに保持させ、ユーザ操作により、前記調停スタックに最上位に位置付けて保持させた機能の終了が指示されると、当該機能を前記調停スタックより消去し、次位に位置付けて前記調停スタックに保持されている機能を最上位に位置付けるように前記調停スタックに保持させ直すことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記機能保持手段は、ユーザ操作により、後で機能の終了が指示されたときに当該機能を実施する前の機能に遷移させないように規定された機能が指示された場合には、前記調停スタックに保持されている全ての機能を消去した後、ユーザ操作により指示された機能を前記調停スタックに保持させることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記機能保持手段は、ユーザ操作により、前記調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると遷移履歴から消去されるように規定された機能が指示された場合には、当該機能を最上位に位置付けて前記調停スタックに保持させた後、当該機能の前記調停スタックにおける位置付けが最上位でなくなると、当該機能を前記調停スタックから消去し、ユーザ操作により指示された機能を既に保持されている機能の上位に位置付けて前記調停スタックに保持させ直すことを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
5. 前記機能保持手段は、ユーザ操作により、前記調停スタックの最上位に位置付けられている機能により遷移が拒否された機能が指示された場合には、ユーザ操作により指示された機能の前記調停スタックへの保持を禁止することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の制御装置。

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