JPH0442203Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ランプ、インジケータ、ホーンなど
の自動車の装備品を複数の制御ステーシヨンで分
担制御する自動車の制御装置に関し、更に詳しく
は、それら制御ステーシヨン間の光伝送に対する
外乱光の妨害を排除しうるように改良した自動車
の制御装置に関する。

従来技術 自動車の前部にはヘツドライト、ホーン等があ
り、後部にはテールランプ、ストツプランプ等が
あり、インスツルメントパネル部には各種のイン
ジケータがあり、運転席部には各種操作スイツチ
等がある。

このような多くの装備品を一個所で集中制御し
ようとすると、多数のワイヤを敷設しなければな
らず、大きな負担となる。

そこで、たとえば実開昭48−109629号公報で開
示されているように、自動車の各部にそれぞれ制
御ステーシヨンを設けて、各部の装備品の制御を
それらの制御ステーシヨンで分担して行うと共
に、それらの各制御ステーシヨンの統制のために
必要な最低数のワイヤだけを自動車内に敷設する
ことが提案されている。

そして、近年では、光伝送技術の発達にともな
い、前記ワイヤが光路空間や光フアイバの如き光
伝送路に置き換えられている。この内、制御ステ
ーシヨンの送信側と受信側とが近接配備され、か
つ通常時は外乱光が侵入しないという特殊な環境
下にあるエンジンルーム内の光伝送路としては光
路空間が適している。

従来技術の問題点 光伝送路によつて各制御ステーシヨンを結合し
た従来の自動車の制御装置においては、外乱光
（特に太陽光線）によつて伝送が妨害される問題
点がある。

たとえば、エンジンルームの前方に置かれた制
御ステーシヨンとダツシユパネルの近傍に置かれ
た制御ステーシヨンとを光路空間で結合した装置
の場合、ボンネツトを閉じているときは、外乱光
が侵入しないため、光伝送が正確に行われるが、
ボンネツトを開けると、外乱光が侵入するため、
光伝送が妨害されることがある。

そこで、光伝送に用いる光（一般に赤外線が多
く用いられる）に特殊な変調をかける方法によつ
て妨害を受けにくくすることが考えられるが、も
つと基本的には、光伝送のレベルを上げればよ
い。

しかし、自動車の制御装置は、駐車時のように
エンジンが停止しているときでも、室内灯、ヘツ
ドランプ、非常灯等の制御のために作動させる必
要があるためできるだけ消費電力を少なくする必
要があり、この観点からすれば、ボンネツトが開
けられた状態のようなレアケースを想定して、常
時、光伝送のレベルを上げておくことは、光伝送
のための消費電力が大きいことが通常でも問題で
あるので、全く好ましいことではない。

考案の目的 本考案の目的とするところは、消費電力の増加
を抑制した上で、光伝送のレベルアツプを行つて
光伝送に対する外乱光の妨害を排除できるように
した自動車の制御装置を提供することにある。

考案の構成 本考案の自動車の制御装置は、自動車の多数の
装備品が２以上のグループに分けられ、各グルー
プに属する装備品はグループごとに対応して設け
られた各制御ステーシヨンに接続され、かつその
各制御ステーシヨンは相互に協働可能とするべく
ボンネツトで覆われたエンジンルーム内の光路空
間で結合されてなる自動車の制御装置において、
上記ボンネツトの開閉を検出するボンネツトスイ
ツチ、送信側より送信されたデータを受信する際
に所定レベル以下のデータを除去する外乱除去手
段、上記外乱除去手段にて受信されたデータにつ
いて異常の有無を検知するデータ異常検知手段お
よび上記ボンネツトスイツチが作動しかつ上記デ
ータ異常検知手段により異常が検知されたときに
送信側の光出力レベルを上昇させると共に受信側
である上記外乱除去手段での外乱除去レベルを上
昇させるレベルアツプ手段を具備したことを構成
上の特徴とするものである。

作 用 本考案の自動車の制御装置では、外乱光による
妨害があるかまたはその危険性があると、送信側
の光出力レベルを上昇し、かつ、受信側でもレベ
ルを上昇させる。すなわち、光伝送のレベルをア
ツプさせる。

したがつて、外乱光にかかわらず、正確なデー
タ伝送が行えるようになる。

一方、外乱光による妨害のないときは、通常の
レベルで光伝送が行われるので、通常の消費電力
は全く増加しない。

したがつて、全体的に見た消費電力の増加は無
視できる程度である。

実施例 以下、図に示す実施例に基づいて本考案をさら
に詳しく説明する。ここに第１図は本考案の自動
車の制御装置を搭載した自動車のエンジンルーム
の一例の平面図、第２図は第１図に示す制御装置
における送信側制御ステーシヨンと受信側制御ス
テーシヨンの要部ブロツク図、第３図及び第４図
は受光手段の入力電流と出力電圧の特性図であ
る。なお、図に示す実施例により本考案が限定さ
れるものではない。

第１図は自動車のエンジンルームＥを模式的に
示したものである。

エンジンルームＥの前方には、フロント・リモ
ートステーシヨン２が設けられ、ダツシユボード
Ｄにはセンター・リモートステーシヨン３が設け
られ、これらは自動車の制御装置１の一部をなし
ている。

フロント・リモートステーシヨン２に設けられ
た発光受光部４と、センター・リモートステーシ
ヨン３に設けられた発光受光部５とは、光路空間
６により結合されている。

センター・リモートステーシヨン５は、自動車
の制御装置１の中枢となるマスターステーシヨン
（図示省略）にワイヤにより接続されている。

第２図は、フロント・リモートステーシヨン２
の発光部４_sとセンター・リモートステーシヨン
３の受光部５_rにかかる部分を模式的に示したも
のである。

フロント・リモートステーシヨン２の発光部４
_ｓは、ドライバ２１により発光ダイオード２２に
抵抗２３を通じてドライブ電流i_sを流し、発光ダ
イオード２２を発光させるものである。

伝送する信号はデジタル信号であり、デジタル
値「０」に対してはi_s＝０とされ、デジタル値
「１」に対してはi_s＝V_c／Ｒとされる。なお、V_c
は電源電圧であり、Ｒは抵抗２３の抵抗値であ
る。

センター・リモートステーシヨン３の受光部５
_ｒは、フオトトランジスタ３２に流れる光電流i_rを
アンプ３１により電圧V_rに変換し、その電圧V_r
のレベルによりインバータ３４でデジタル値
「０」「１」に復元するものである。

フオトトランジスタ３２に流れる電流i_rは、受
光量が０のとき０となり、前記発光ダイオード２
２に流される電流i_s＝V_c／Ｒのときに受光される
受光量においてi_r＝V_c／ｒとなるように設定され
る。なお、ｒは抵抗３３の抵抗値である。

アンプ３１は、i_r＝０のときv_r＝０，i_r≧V_c／
ｒのときv_r＝V_c，０〜V_c／ｒの間では線型とな
るような特性を持つている。

インバータ３４は、スレツシヨルドレベルとし
て電源電圧V_cの1/2の電圧を有しており、このよ
うな特性を持つものとしてはCMOS型のICがあ
る。

インバータ３４の出力は、スタートエツジ検出
回路３５およびシフトレジスタ３６に接続されて
いる。

上記抵抗３３、フオトトランジスタ３２、アン
プ３１及びインバータ３４が外乱除去手段に相当
する。

スタートエツジ検出回路３５は、シリアルデー
タのスタートビツトの最初のエツジを検出するも
ので、その検出信号をクロツクカウンタ３７およ
びオアゲート３８に入力している。

クロツクカウンタ３７は、インバータ３４の出
力をシリアルにシフトレジスタ３６に読み込むた
めのクロツク信号を出力すると共に、スタートビ
ツトからシリアルデータのビツト数だけカウント
し、最終ビツトのタイミング信号をチエツク回路
３９に出力する。

シフトレジスタ３６は、シリアルデータを読み
込み、各装備品に向けてそれらの作動データを出
力する。また、１ビツトのスタートビツトと２ビ
ツトのストツプビツトをチエツク回路３９に出力
する。

チエツク回路３９は、最終ビツトのタイミング
で、スタートビツトおよびストツプビツトが正し
いか否かを判定し、正しいときに「１」、過つて
いるときに「０」を前記オアゲート３８へ出力す
る。上記スタートエツジ検出回路３５及びチエツ
ク回路３９がデータ異常検知手段に相当する。

オアゲート３８は、スタートエツジが検出され
るか又はシリアルデータのスタートビツトおよび
ストツプビツトが正しい時に「１」をワンシヨツ
ト回路４０へ出力する。

ワンシヨツト回路４０は、「１」が入力される
と、パルスをタイマー回路４１へ出力する。

タイマー回路４１は、所定時間リセツトされな
いと「１」を出力するものであり、前記ワンシヨ
ツト回路４０からパルスが入力される毎にリセツ
トされている。

前記所定時間は、フロント・リモートステーシ
ヨン２がシリアルデータを伝送し終わりから次の
シリアルデータを伝送し始めるまでの時間の正常
な最大値よりわずかに長く設定してある。なお、
この時間は、シリアルデータの伝送時間より長い
時間である。

正常にデータ伝送が行われているときは、所定
時間経過する前に必ずパルスが加えられリセツト
されるので、タイマー回路４１が「１」を出力す
ることはない。

しかし、スタートエツジが所定時間以上検出さ
れなかつたり、正しいスタートビツト、ストツプ
ビツトが検出されないと、オアゲート３８がワン
シヨツト回路４０へ「１」を出力しないので、ワ
ンシヨツト回路４０がパルスを出力せず、タイマ
ー回路４１から「１」が出力される。

タイマー回路４１が「１」を出力すると、ドラ
イバー回路４２は出力をオン状態とする。

ドライバー回路４２の出力には、ボンネツトス
イツチ１１を介してリレーコイル１２の一端が接
続されており、リレーコイル１２の他の一端はバ
ツテリー１０に接続されている。

ボンネツトスイツチ１１は、ボンネツトが開か
れているときオンとなり、閉じられているときは
オフとなる。

そこでボンネツトスイツチ１１がオンであり、
ドライバー回路４２がオンとなると、リレーコイ
ル１２が通電され、その接点１３を第２図の破線
側に倒す。その他の場合はリレーコイル１２には
通電されず、その接点１３は第２図の実線側にな
つている。

リレー接点１３の第２図実線側はボルテージレ
ギユレータ１４に接続され、比較的低い電圧V_lを
与えられている。比較的低い電圧V_lとしては、た
とえば5Vである。一方、リレー接点１３の第２
図破線側は、バツテリー１０に直結され、比較的
高い電圧V_hを与えられている。比較的高い電圧
V_hとしては、たとえば12Vである。

リレー接点１３の共通端子は、電源ライン７に
接続され、この電源ライン７からリモートステー
シヨン２，３の電源電圧V_cが与えられている。

さて、ボンネツトが閉じられている場合の作動
を説明する。

ボンネツトが閉じられている場合は、ボンネツ
トスイツチ１１はオフであり、従つてリレー接点
１３は必ず第２図実線側であり、リモートステー
シヨン２，３の電源電圧V_cは比較的低い電圧V_l
である。

外乱光ｇはボンネツトによつて遮断されるた
め、フオトトランジスタ３２に入射していない。

この状態では、発光ダイオード２２には、デジ
タル値「０」でi_s＝０、デジタル値「１」でi_s＝
V_l／Ｒの電流が流れ、その発光する光量を光路空
間６を介してフオトトランジスタ３２が受光し、
i_r＝０またはi_r＝V_l／ｒの電流を流す。

アンプ３１の特性は第３図に示すようになり、
i_r＝０でv_r＝０、i_r＝V_l／ｒでv_r＝V_lを出力する。

インバータ３４は電源電圧V_lの1/2すなわち
V_l／２をスレツシヨルドレベルとしてデジタル値
を判定し、v_r＝０のときデジタル値「０」を出力
し、v_r＝V_lのときデジタル値「１」を出力する。

かくして、正常に伝送が行われ、電源電圧V_c
が比較的低い電圧V_lなので、消費電力も少ない。

次に、ボンネツトを開けた場合の作動を説明す
る。

ボンネツトを開けると、ボンネツトスイツチ１
１がオン状態となる。しかし、データ伝送に異常
を生じない間はドライバー４２はオフ状態であ
り、リレー接点１３は第２図の実線の位置に保た
れるので、リモートステーシヨン２，３には比較
的低い電圧V_lが供給される。

ところが、ボンネツトを開けたために、外乱光
ｇがフオトトランジスタ３２に入射され、受光量
がバイアスされた状態となつている。ここで説明
の都合上、外乱光ｇによる受光量が発光ダイオー
ド２２にV_l／2R−δまたはV_l／2R＋δだけ電流
を流した時の受光量に相当するものと仮定する。
ここでδは小さな値を表している。

まず、外乱光ｇによる受光量が「V_l／2R−δ
に相当する受光量」であつたとすると、フロン
ト・リモートステーシヨン２側でデジタル値
「０」を伝送したとき、フオトトランジスタ３２
に流れる電流は、外乱光ｇによる電流だけであ
り、それはV_l／2r−Δとなり、アンプ３１の出力
電圧v_r＝V_l／２−εとなる。ここでΔ，εは小さ
な値を表している。

このv_r＝V_l／２−εは、スレツシヨルドレベル
V_l／２より小さいから、デジタル値「０」と判定
される。

フロント・リモートステーシヨン２からデジタ
ル値「１」を送信するときは、発光ダイオード２
２による受光量と外乱光ｇによる受光量とが加算
された受光量となるが、V_l／ｒ以上の電流は抵抗
３３により制限されて流れない。そこで、アンプ
３１の出力電圧v_r＝V_lとなる。これはスレツシヨ
ルドレベルV_l／２より高いため、デジタル値
「１」と判定される。

したがつて、この場合には、正常にデータ伝送
が行われる。

ところが、外乱光ｇがわずかに増加して「V_l／
2R＋δに相当する受光量」になつたとすると、
フロント・リモートステーシヨン２からデジタル
値「０」を伝送するときにも、フオトトランジス
タ３２にV_l／2r＋Δの光電流が流れ、アンプ３１
の出力電圧v_r＝V_l／２＋εとなる。

これはスレツシヨルドレベルV_l／２より高いか
ら、デジタル値「１」が出力される。すなわち、
正しいデータ伝送を行うことができなくなる。

このようなデータ伝送の異常が生じると、スタ
ートエツジ検出回路３５においてスタートエツジ
が正しく検出されなくなる。また、外乱光ｇの光
量が変動するときは、スタートエツジが正確に検
出されたとしても、ストツプビツトに誤りを生じ
ることがある。そこで、スタートエツジ検出回路
３５もしくはチエツク回路３９から「１」が所定
時間内にオアゲート３８にに12されなくなる。

すると、所定時間内にパルスがタイマー回路４
１をリセツトしなくなるので、タイマー回路４１
が「１」を出力し、ドライバー回路４２がオン状
態となる。

このときボンネツトスイツチ１１もオン状態で
あるから、ドライバー回路４２のオンによつてリ
レーコイル１２が通電され、リレー接点１３は第
２図の破線の位置に切り替わる。

すると電源ライン７には比較的高い電圧V_hが
与えられ、リモートステーシヨン２，３の給電電
圧は比較的高い電圧V_hとなる。上記リレーコイ
ル１２及びリレー接点１３がレベルアツプ手段に
相当する。

説明の都合上、V_h＝2V_lとすると、フロント・
リモートステーシヨン２からデジタル値「０」を
伝送するときの発光ダイオード２２の発光量は０
であり変わらないが、デジタル値「１」を出力す
るときの電流が２倍となるために、発光量も２倍
となる。

一方、センター・リモートステーシヨン３にお
ける受光部５ｒでは、給電電圧が2V_lとなるため
に、フオトトランジスタ３２に2V_l／ｒまで光電
流を流しうるようになる。

また、アンプ３１の特性も、第４図に示すよう
に、入力電流が０または2V_l／ｒに対して０また
は2V_lの出力電圧となる。

更に、インバータ３４のスレツシヨルドレベル
は、2V_l／２＝V_lとなる。

すると、外乱光ｇによる受光量が「V_l／2R＋
δに相当する受光量」であつたとしても、正常な
データ伝送が行われるようになる。

すなわち、フロント・リモートステーシヨン２
からデジタル値「０」を伝送するとき、フオトト
ランジスタ３２には外乱光ｇによつてi_r＝V_l／2r
＋Δの電流が流れ、アンプ３１はv_r＝V_l／２＋ε
の出力電圧となる。これはスレツシヨルドレベル
V_lより小さいから、デジタル値「０」と判定され
る。

次に、フロント・リモートステーシヨン２から
デジタル値「１」を伝送するとき、フオトトラン
ジスタ３２には、「発光ダイオード２２に2V_l／Ｒ
の電流を流したときの受光量と外乱光ｇによる受
光量（すなわち、発光ダイオード２２にV_l／2R
＋δの電流を流した場合に相当する受光量）とが
加算された受光量」が受光される。しかし、抵抗
３３によつて2V_l／ｒ以上の電流は流れないから、
i_r＝2V_l／ｒとなり、アンプ３１の出力もv_r＝2V_l
となる。したがつて、スレツシヨルドレベルV_lよ
り上であり、デジタル値「１」と判定される。

かくして、外乱光ｇによる妨害を受けず、正し
くデータ伝送を行うことができる。

他の実施例としては、インバータ３４に代え
て、コンパレータとスレツシヨルド電圧を出力す
るための抵抗分圧回路を用いるものが挙げられ
る。

また、他の実施例としては、送信側の光出力を
上げるため、発光ダイオードの数を増加させるも
のが挙げられる。

考案の効果 本考案によれば、自動車の多数の装備品が２以
上のグループに分けられ、各グループに属する装
備品はグループごとに対応して設けられた各制御
ステーシヨンに接続され、かつその各制御ステー
シヨンは相互に協働可能とするべくボンネツトで
覆われたエンジンルーム内の光路空間で結合され
てなる自動車の制御装置において、上記ボンネツ
トの開閉を検出するボンネツトスイツチ、送信側
より送信されたデータを受信する際に所定レベル
以下のデータを除去する外乱除去手段、上記外乱
除去手段にて受信されたデータについて異常の有
無を検知するデータ異常検知手段および上記ボン
ネツトスイツチが作動しかつ上記データ異常検知
手段により異常が検知されたときに送信側の光出
力レベルを上昇させると共に受信側である上記外
乱除去手段での外乱除去レベルを上昇させるレベ
ルアツプ手段を具備したことを特徴とする自動車
の制御装置が提供され、これにより、ボンネツト
が開状態でかつデータ異常検知時に光伝送のレベ
ルアツプを行うため、光伝送に対する外乱光の妨
害を確実に排除できると共に、電力消費の増加を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の自動車の制御装置を搭載した
自動車のエンジンルームの一例の平面図、第２図
は第１図に示す制御装置における送信側制御ステ
ーシヨンと受信側制御ステーシヨンの要部ブロツ
ク図、第３図及び第４図は受光手段の入力電流と
出力電圧の特性図である。 符号の説明、１……自動車の制御装置、２……
フロント・リモートステーシヨン、３……センタ
ー・リモートステーシヨン、４，５……発光受光
部、４_s……発光部、５_l……受光部、６……光路
空間、７……電源ライン、１０……バツテリー、
１１……ボンネツトスイツチ、１２……リレーコ
イル、１４……ボルテージレギユレータ、１３…
…リレー接点、３１……アンプ、３４……インバ
ータ、４１……タイマー回路、ｇ……外乱光。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 自動車の多数の装備品が２以上のグループに分
   けられ、各グループに属する装備品はグループご
   とに対応して設けられた各制御ステーシヨンに接
   続され、かつその各制御ステーシヨンは相互に協
   働可能とするべくボンネツトで覆われたエンジン
   ルーム内の光路空間で結合されてなる自動車の制
   御装置において、 上記ボンネツトの開閉を検出するボンネツトス
   イツチ、送信側より送信されたデータを受信する
   際に所定レベル以下のデータを除去する外乱除去
   手段、上記外乱除去手段にて受信されたデータに
   ついて異常の有無を検知するデータ異常検知手段
   および上記ボンネツトスイツチが作動しかつ上記
   データ異常検知手段により異常が検知されたとき
   に送信側の光出力レベルを上昇させると共に受信
   側である上記外乱除去手段での外乱除去レベルを
   上昇させるレベルアツプ手段を具備したことを特
   徴とする自動車の制御装置。