Modular switch and control system for use in automobile

本発明は、自動車で使用するためのモジュール式スイッチ−制御システムに関する。

自動車は、通常は、ハイビーム、ロービーム、パーキングランプ、及びフォグランプ等の様々な照光機能を操作するための回転式ライトスイッチを有する。 ロービームについての照程調節、計器盤照明調節、又はヘッドライトのガラス洗浄器の作動等の照光と関連した機能を操作するための他の制御エレメントが設けられていてもよい。 このような他の制御エレメントは、押しボタン作動式スイッチ、又は例えば回転ホイールによって操作するポテンショメータであり得る。 これらは、通常は、計器盤のライトのスイッチと隣接した所定位置に収容されている。

照光及び照光と関連した機能用の従来のスイッチ−制御システムは複雑な配線−組み立て作業を必要とし、そのため、幾つかの機能及び関連した操作エレメントは随意であり、高価格の車輛にしか設置されない。

本発明は、特定の必要に容易に且つ融通性を以て適合され、追加のモジュールに対して追加の導線を必要としない、自動車で使用するためのモジュール式スイッチ−制御システムを提供する。

詳細には、本発明のモジュール式スイッチ−制御システムは、主スイッチモジュール及び様々な種類の随意のサテライトモジュールを含む。 主モジュール及びサテライトモジュールは、各サテライトモジュールを主モジュールの一方の側部に嵌着できる適合する係合構造を備えた別々のハウジングを有する。 各サテライトモジュールは、適合する雄コネクタ及び雌コネクタにより主モジュールに電気的に接続されている。 各サテライトモジュールには、コネクタを通してアクセスできる電気的コーディング手段が設けられており、これによりモジュールの種類を示すコードを各サテライトに設けることができる。 主モジュールは、更に、コーディング手段にアクセスし、接続されたサテライトモジュールの種類の検出するための検出手段、及び接続されたサテライトモジュールから受け取った信号を演算処理し、制御信号を発生するための演算処理手段を含む。 制御信号は、好ましくは、適当なインターフェースを通して、車輛に設置されたバス、例えばＣＡＮバス又はＬＩＮバスに適用される。

本発明のスイッチ−制御システムでは、通常は回転式ライトスイッチを含む主モジュールを追加の配線なしで随意のサテライトモジュールと組み合わせる。 サテライトモジュールは、設けられている場合には、主モジュールによって検出され且つ同定される。 検出されたサテライトモジュールからの信号は、デジタル式制御装置によって演算処理され、制御信号に変換され、車輛のバスに主モジュールのインターフェースを通して適用される。

随意のサテライトモジュールのコーディングは、抵抗分圧器によって容易に行うことができる。 主モジュールは、接続されたサテライトモジュールを、抵抗分圧器のところで検出された電圧に基づいて同定する。 検出された種類のサテライトモジュールに基づき、主モジュールはサテライトモジュールからの信号を適当なデジタル制御信号に変換し、これを車輛のバスに適用する。

本発明のこの他の利点及び詳細は、好ましい実施例の以下の説明を添付図面を参照して読むことにより明らかになるであろう。

次に図１を参照すると、自動車用スイッチ−制御装置システムが示してある。 このシステムは、回転式ライトスイッチを備えた中央主モジュール１０及びこの主モジュール１０の両側に連結された二つのサテライトモジュール１２、１４を含む。 これらのモジュール１０、１２、及び１４の各々は、別々のハウジング１０ａ、１２ａ、及び１４ａ及び前パネル１０ｂ、１２ｂ、及び１４ｂを夫々有する。 モジュール１０、１２、及び１４の各々は、一つ又はそれ以上の操作エレメントを有する。 前パネル１０ｂ、１２ｂ、及び１４ｂは、このシステムが装着されるようになった特定の車輛の計器盤の凹所に一緒に嵌着する。 モジュール１０は、関連した回転式ライトスイッチ（図示せず）を手動で操作するための摘み１０ｃを有する。 モジュール１２は、ポテンショメータ（図５参照）を作動するための回転ホイール１２ｃ及び一対の押しボタン１２ｄ、１２ｅを有する。 モジュール１４もまた、ポテンショメータ（図示せず）を作動するための回転ホイール１４ｃ及び一対の押しボタン１４ｄ、１４ｅを有する。

サテライトモジュール１２、１４は随意のモジュールである。 サテライトモジュール１２は、ここで考える例では、主としてロービームの照程制御調節を行うための制御モジュールである。 サテライトモジュール１４は、ここで考える例では、主として車輛の計器盤の照明レベルを調節するための制御モジュールである。 両サテライトモジュール１２及び１４は、モジュール１２の押しボタン１２ｄ、１２ｅやモジュール１４の押しボタン１４ｄ、１４ｅ等の追加の制御エレメントを備えていてもよい。 主モジュール１０は、各サテライトモジュールの存在（又はこれが設けられていないこと）を検出でき、以下に更に詳細に開示するように、連結されたサテライトモジュールの各スイッチ又はポテンショメータから電気信号を受け取って車輛のシステムバスに適当な制御信号を出すことができる。

次に図２を参照すると、モジュール１０、１２、及び１４の組み立てモードは、機械的であり且つ電気的であることがわかる。 サテライトモジュール１２及び１４には、両方とも、機械的雄コネクタエレメント１６及び１８が夫々設けられている。 これらのコネクタエレメントは、主モジュールの対応する側部に設けられた対応する機械的雌コネクタ２０、２２に夫々嵌着する。 主モジュール１０は、更に、電気的雄コネクタ２４を有し、このコネクタは、サテライトモジュール１２に設けられた対応する電気的雌コネクタと協働する。 同様に、主モジュール１０は、更に、サテライトモジュール１４に設けられた対応する電気的雌コネクタ２６と協働する電気的雄コネクタを有する。 モジュール１０、１２、及び１４を互いに嵌着するだけで組み立てたとき、これらのモジュールは機械的に係合し且つラッチ止めされ、これと同時に電気的に相互接続される。

主モジュール１０は、制御装置コア「μＣ」（中央処理装置）、関連したメモリー３２、及び車輛に設置されたバスシステム３６へのインターフェース３４を備えたデジタル式マイクロ制御装置３０によって実現された「知能」を備えている。 マイクロ制御装置３０は、第１サテライトモジュールに接続するための第１アナログ入力「Ａ／Ｄ １」、第２サテライトモジュールに接続するための第２アナログ入力「Ａ／Ｄ ２」、及び供給電圧端子「パワー」を有する。 電力端子は、抵抗器Ｒ４を通して入力「Ａ／Ｄ １」に接続されており、抵抗器Ｒ５を通して入力「Ａ／Ｄ ２」に接続されており、両抵抗器Ｒ４、Ｒ５は抵抗値が等しい。 抵抗器Ｒ４及びＲ５は、各々、接続されたサテライトモジュールの一つ又はそれ以上の抵抗器によって補完されると考えられる抵抗式分圧器の部分である。

図４を参照すると、サテライトモジュール１２は、接続端子「接続１」及び接地端子「ＧＮＤ」を有する。 抵抗器Ｒ２及びＲ３がこれらの端子間に直列に接続されている。 スイッチＳＷが抵抗器Ｒ３の両端に（並列に）接続されている。 スイッチＳＷは、サテライトモジュール１２の押しボタンによって作動されるようにすることができる。

図５を参照すると、サテライトモジュール１４は、接続端子「接続２」、接地端子「ＧＮＤ」、及び端子「使用者信号」を有する。 ポテンショメータＰが端子「接続２」と端子「ＧＮＤ」との間に接続されている。 このポテンショメータは、端子「使用者信号」に接続されたタップを有する。

サテライトモジュールはいずれのものも、一つ又はそれ以上のスイッチ及び一つ又はそれ以上のポテンショメータを特定の用途に必要なだけ備えていてもよいということは理解されるべきである。 主モジュールは、サテライトモジュールの種類及び提供される夫々の機能が理解できるようになっている。 サテライトモジュールの全ての可能な種類は、明白に割り当てられている抵抗式分圧器の分割比によってコーディングされている。 抵抗式分圧器の分割比は、デジタル式マイクロ制御装置３０のメモリー３２に記憶されている。 端子「Ａ／Ｄ １」又は「Ａ／Ｄ ２」での電圧降下を検出し、検出された値をメモリー３２の記憶と照合することにより、マイクロ制御装置３０は、接続されたサテライトモジュール及び関連した機能の各々を同定、即ち判別できる。

作動では、マイクロ制御装置３０は、その入力「Ａ／Ｄ １」又は「Ａ／Ｄ ２」の両方を監視し、接続されたサテライトモジュールの各々を同定し、接続されたモジュールの各々から電気信号を受け取る。 受け取った信号を適当な制御信号に変換し、インターフェース３４を通してバス３６に送る。 バス３６は、対応する制御を実行するため、車輛内に設置されたドライバー回路に接続されるということは理解されるべきである。

主モジュール及び二つのサテライトモジュールを含むモジュール式スイッチ−制御システムの一実施例の斜視図である。

主モジュール及びサテライトモジュールの機械的及び電気的関連を示す斜視図である。

マイクロ制御装置を用いた主モジュールの検出−処理ユニットのブロックダイヤグラムである。

第１サテライトモジュールの概略回路図である。

第２サテライトモジュールの概略回路図である。

符号の説明

１０ 中央主モジュール １２、１４ サテライトモジュール １０ａ、１２ａ、１４ａ ハウジング １０ｂ、１２ｂ、１４ｂ 前パネル １０ｃ 摘み １２ｃ 回転ホイール １２ｄ、１２ｅ 押しボタン １４ｃ 回転ホイール １４ｄ、１４ｅ 押しボタン １６、１８ 機械的雄コネクタエレメント ２０、２２機械的雌コネクタ ２４ 電気的雄コネクタ ２６ 電気的雌コネクタ