JPH0613295B2

JPH0613295B2 - ステアリングスイツチ装置

Info

Publication number: JPH0613295B2
Application number: JP61176701A
Authority: JP
Inventors: 徹二見; 文義桑野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS6334260A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、多数のスイツチ信号をステアリングより送
信するステアリングスイツチ装置に関する。

［従来の技術］従来のステアリングスイツチ装置としては、例えば第４
図に示すようなものがある。

第４図において、１０００はステアリングホイール上に
設けられたステアリングスイツチ回路であり、ステアリ
ングスイツチ回路１０００は、ホーンスイツチ１０１０
とＡＳＣＤ用スイツチ１０２０とを有し、ＡＳＣＤ用ス
イツチ１０２０はＣＡＮＣＥＬスイツチ１０２１、ＲＥ
Ｓ／ＡＣＣＥＬ（増速）スイツチ１０２２およびＳＥＴ
／ＣＯＡＳＴ（減速）スイツチ１０２３からなる。１０
３０〜１０５０はステアリングホイールとステアリング
コラムとの境界に設けられ摺動式導電接点（以下、摺動
接点）であり、スリツプリングとコンタクトピースとで
構成され、摺動接点１０３０は電源供給用、摺動接点１
０４０、１０５０はＡＳＣＤスイツチ信号伝送用のもの
である。摺動接点１０４０、１０５０には信号線１０４
１、１０５１がそれぞれ接続され、信号線１０４１、１
０５１はＡＳＣＤコントロールユニツト４０００内にお
いて高抵抗でプルダウンされている。なお、２０００は
バツテリ電源Ｂに接続されたホーン用リレー、３０００
はホーンである。

したがつて、今ＲＥＳ／ＡＣＣＥＬスイツチ１０２２を
ＯＮすると、電流は、バツテリ電源Ｂ→ホーン用リレー
２０００の励磁コイル→摺動接点１０３０→ＲＥＳ／Ａ
ＣＣＥＬスイツチ１０２２→摺動接点１０４０→ＡＳＣ
Ｄコントロール・ユニツト４０００内のプルダウン抵抗
と流れ、ＡＳＣＤコントロールユニツト４０００の２入
力の内の一方が“Ｌ”レベル（＝アース電圧）から
“Ｈ”レベル（＝電源電圧）になり、信号が伝送され
る。同様に、ＳＥＴ／ＣＯＡＳＴスイツチ１０２３をＯ
Ｎすれば摺動接点１０５０に電流が流れ、ＣＡＮＣＥＬ
スイツチ１０２１をＯＮすればダイオードＤ１，Ｄ２を
介して摺動接点１０４０、１０５０の双方に電流が流れ
る。

以上のように、ステアリング上の３種のＡＳＣＤスイツ
チ信号を、２つの摺動接点１０４０，１０５０を介して
送ることができる。尚、上記各電流が微小（例えば、数
＋ｍＡ〜数ｍＡ）であり、ホーンリレー２０００の作動
励磁電流（例えば、数百ｍＡ）に比べ充分少ないため、
リレー２０００が作動して、ホーン３０００を駆動する
ことはない。

一方、ホーンスイツチ１０１０をＯＮすると、ホーン用
リレー２０００の励磁コイルはホーンスイツチ１０１０
により、直接接地され、電源電圧全て印加されるから、
リレー作動励磁電流を上回る充分な電流が流れ、リレー
２０００を作動させて、ホーン３０００を駆動、吹鳴さ
せる。ホーンスイツチ１０１０がＯＮしているとき、摺
動接点１０３０の電圧はアースレベル、すなわち“Ｌ”
レベルであるから、この時、同時にＡＳＣＤスイツチ１
０２０のいずれかをＯＮしていても、スイツチ出力は
“Ｌ”レベルのままで信号を伝送することはできない。
すなわち、ホーンスイツチ１０１０が優先される。（特
開昭６１−９４８５０号、参照）上述のようなスイツチ回路の構成で３〜４種程度のスイ
ツチ伝送は確実に行なえるが、最近はラジオ用スイツチ
やエアコン用スイツチもステアリング上から伝送する要
求が生じており、前述の摺動接点１０３０〜１０５０の
数を増したり、光通信により無接触に信号伝送したりす
る方法がとられている。第５図は光通信により、ラジオ
スイツチ信号を伝送する例である。

第５図において、１０６１は装置のオン、オフや選局、
音量調節を行うためのラジオスイツチ類であり、ラジオ
スイツチ類１０６１のオン、オフ信号は送信回路１０６
０に入力される。送信回路１０６０はこれらの信号を時
分割多重通信を行うためのもので、光導リング１０７０
内に埋め込まれている発光ダイオード１０７１を介して
送信を行う。１０８０は発光ダイオード１０７１からの
光信号を受信する受信側増巾器であり、受信側増巾器１
０８０は受光ダイオード１０８１と、増巾回路１０８２
と、を有している。増巾器１０８０の出力信号は受信回
路５０００に入力され、受信回路５０００はラジオスイ
ツチ類１０６１のオン、オフ信号に対応する信号５０１
０を出力する。

したがつて、送信回路１０６０はラジオスイツチ１０６
１のいずれかがＯＮすると、第６図に示すような信号受
信を行う。すなわち、ラジオスイツチ１０６１のそれぞ
れにはそれぞれ対応する“０”、“１”符号コードが予
め与えられており、今あるスイツチ１０６１がＯＮす
と、送信回路１０６１は発光ダイオード１０７１を点滅
させて、このスイツチ１０６１に対応するコードを次の
ように伝送する。

まず、スタートマーカ１００を発生させ、送信開始を次
げる。次に、“０”を短い巾のパルス２００、“１”を
長い巾のパルス３００で区別して、前記予め定めたコー
ドを順次出力していく。そして、これをスイツチ１０６
１がＯＮした後、周期的に数回繰返す。こうして、上記
信号は発光ダイオード１０７１を介してフオトダイオー
ド１０８１に入力され、増巾回路１０８２にて再び電気
信号に変換出力されて、受信回路５０００に入力され
る。受信回路５０００は、スタートマーカ１００を検出
のつど、後続する符号コードを復号して、対応する信号
５０１０を出力する。

以上のように、第５図の点線以下の回路構成を付加する
ことにより、多数のスイツチ信号をステアリング上から
伝送できることになる。このような通信方式は既存摺動
接点１０３１〜１０５０部分を変更、追加することな
く、光導リング１０７０等を追加することで新たな信号
伝送路を作り出しており、仕様対応性や信頼性に優れて
いる。

［この発明が解決しようとする問題点］しかしながら、このような従来のステアリング・スイツ
チ装置にあつては、多数のスイツチ信号を伝送するため
には、信号伝送用の摺動接点を増加するか、または、光
導リング等を付加して光通信で行うようになつているた
め、摺動接点を増す方式の場合にはステアリングシャフ
ト周辺のスペースでは接点数に限界があるため、４接点
化、５接点化と接点密度を増すと、接触巾の減少を招き
構造を変えねばならず、この場合には部品共用化ができ
ず、接触信頼性が落ちるという問題が生じる。また、接
触巾が狭いままの状態で信頼性を確保することには特殊
な材料が必要となりコストアツプにつながるという問題
点が生じる。

また、光導リング等を付加する方式の場合には、摺動接
点の変更は不要であるが、光導リング追加分が伝送路コ
ストのアツプとなり、また、電気一光変換器、および光
一電気変換器が不可欠であり、これらによりコストアツ
プを招くという問題点があつた。

［問題点を解決するための手段］この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、既存の摺動接点の１つを時分割多重通信用の
伝送路として共用し、受信側に非対称充放電回路を付加
することで、前記摺動接点を介しての伝送信号と、前記
時分割多重信号と、を判別することにより多数のスイツ
チ信号を低コストでかつ確実に伝送するステアリングス
イツチ装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、この発明は車両のステアリ
ングホイール上に複数個設けられた第１のスイツチと、
ステアリングホイールと、ステアリングコラムとの境界
に形成された複数個の摺動式導電接点を介して伝送され
る第１のスイツチのオン、オフ信号の電圧レベルに基づ
いて第１のスイツチとのオン、オフを判別するスイツチ
入力判別回路と、車両のステアリングホイール上に複数
個設けられた第２のスイツチと、ステアリングホイール
側に設けられ、第２のスイツチのオン、オフ信号を時系
列パルス信号に変調して多重化信号を送信する時分割多
重送信回路と、ステアリングコラム側に設けられ、前記
摺動式導電接点の一部を介して入力むる多重化信号を復
調する時分割多重受信回路と、ステアリングコラム側に
設けられるとともに前記摺動式導電接点の一部に接続さ
れ、入力信号が前記第１のスイツチによる電圧レベル信
号か、前記第２のスイツチによる時系列パルス信号であ
るかを判別し、第１のスイツチの信号であるときは、入
力信号と同等の電圧レベル信号を前記スイツチ入力判別
回路に出力する信号判別回路と、を備えている。

［作用］このような構成を有するこの発明においては、ラジオス
イツチの多重通信信号とＡＳＣＤのスイツチ信号とは非
対称充放電回路により判別される。すなわち、ＡＳＣＤ
のスイツチ信号が入力したときは、非対称充放電回路は
“Ｈ”レベルの出力となり、この電圧レベルで信号で伝
達され、ラジオスイツチとの信号が入力されたときは
“Ｈ”レベルの出力とはならず、通常の多重通信が行わ
れる。こうして、多数のスイツチ信号を容易にかつ確実
に伝送することができる。また、非対称充放電回路を付
加するだけで良いので、従来のスイツチ回路の構成を変
更する必要がなく、また光電リングや光電変換器等を必
要としないので、コストの低減を図ることができる。

［実施例］以下、この発明を図面を基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示す図である。なお、
従来例と同一構成部分は同一符号を付して、その説明を
省略する。

まず、構成を説明すると、第１図において、１１６０は
時分割多重通信を行なう送信回路であり、従来例の通信
回路１０６０では光のオン、オフで送信したが、この送
信回路１１６０では“Ｈ”または“Ｌ”（“Ｈ”＝電源
電圧レベル、“Ｌ”＝アースレベル）の電圧レベルで送
信するようにしている。送信回路１１６０は、その出力
伝送路として、ＡＳＣＤスイツチ１０２０のＳＥＴ／Ｃ
ＯＡＳＴおよびＣＡＮＳＥＬの各スイツチ１０２２、１
０２３の信号伝送路となる摺動接点１０５０を共用して
おり、ステアリング１１００内で回路的に結線されてい
る。５１００は受信回路であり、この受信回路５１００
は時分割多重受信回路５１１０と、信号判別回路５１２
０と、から構成されている。摺動接点１０５０に接続さ
れる信号線１０５１を介して入力する信号は、直接ＡＳ
ＣＤコントロール・ユニツト４０００に入ることなく、
１度受信回路５１００に入力され、また、信号判別回路
５１２０の出力信号は信号線１０５２を介してＡＳＣＤ
コントロール・ユニツト（スイツチ入力判別回路）４０
００に入力される。送信回路１１６０と時分割多重回路
５１１０とは摺動接点１０５０を介して、“Ｈ”または
“Ｌ”の電圧レベルで送・受信を行なつており、データ
・フオーマツト等は前記送信回路１０６０と受信回路５
０００との関係とまつたく同一である。（第６図、参
照）。

次に、信号判別回路５１２０を第２図に基づいて説明す
る。第２図において、５１２１および５１２３はＰ−チ
ヤルネルＭＯＳ・ＦＥＴであり、相手方のゲートを共通
にして対称形をとる、所謂ミラー回路を構成しており、
一方のＭＯＳ・ＳＥＴ５１２１側には電流を絞り込む高
抵抗（約１ＭΩ）５１２２が接続されている。５１２４
は入力信号を反転させるインバータであり、５１２５は
他方のＭＯＳ・ＳＥＴ５１２３に対する供給電流を充電
するためのコンデンサ（約５ＰＦ）であり、これらのイ
ンバータ５１２４とコンデンサ５１２５との間にはコン
デンサ５１２５に充電された電荷を放電するためのＮ−
チヤネルＭＯＳ・ＦＥＴ５１２６が介装されている。５
１２７は出力バツフアで、入力閾値ＶｔｈとしてはＶｔ
ｈ＝１／２ＶＤＤとなるように設定している。また、一
方のＭＯＳ・ＦＥＴ５１２１のゲート巾＝Ｗとゲート長
＝Ｌとの比Ｗ／ＬをＰ１＝Ｗ１／Ｌ１とし、他方のＭＯ
Ｓ・ＦＥＴ５１２３のＷ／ＬをＰ２＝Ｗ２／Ｌ２とする
とき、Ｐ１：Ｐ２を８０００：１となるように、設定し
ている。ここで、電圧ＶＤＤがＶＤＤ＝ＶＢＶのとき、
バツフア５１２７が“Ｈ”レベルの出力となる条件を次
に考える。まず、入力（ＩＮ）信号のレベルが“Ｈ”レ
ベルのときは、インバータ５１２４は“Ｌ”レベルとな
つているから、Ｎ−チヤネルＭＯＳ・ＳＥＴ５１２６は
非導通状態になつている。また、一方のＭＯＳ・ＦＥＴ
５１２１には高抵抗５１２２により常にｉ１＝ＶＢＶ／
１ＭΩ＝ＶＢμＡの電流が流れている。一方、Ｐ１：Ｐ
２は８０００：１であり、Ｎ−チヤネルＭＯＳ・ＦＥＴ
５１２６はＯＦＦしているからコンデンサ５１２５には電流が流れ込んで充電されていく。したがつて、コンデ
ンサ５１２５の充電々圧がＶＤＤ／２＝ＶＢ／２Ｖとな
るまでの時間τはとなる。すなわち、入力信号“Ｈ”レベルがτ＝１０ｍ
ｓｅｃ以上続いた時始めてバツフア５１２７出力が
“Ｈ”レベルとなる。次に、入力信号（ＩＮ）レベルが
“Ｌ”レベルのときはインバータ５１２４が“Ｈ”レベ
ルとなり、Ｎ−チヤネルＭＯＳ・ＦＥＴ５１２６が導通
するから、コンデンサ５１２５に蓄積されていた電荷は
直ちに放電され、ハツフア５１２７の出力は“Ｌ”レベ
ルとなる。以上のように、信号判別回路５１２０は入力
信号が“Ｈ”レベルのときは時定数τの充電を行ない、
“Ｌ”レベルでは急速放電する非対称充放電回路を構成
している。なお、このような回路は時分割多重受信回路
５１１０とともにＩＣ化を行えば、内部で容易に構成で
きる。

ここで、信号判別回路５１２０を非対称充電回路とし、
放電側の時定数をほぼ０としたのは、次の理由による。

まず、多重化されたデータ信号であるか、ＡＳＣＤスイ
ツチ信号であるかの判定は、パルス入力であるか、連続
入力であるかにより判別するのが最も簡便かつ確実であ
り、この場合は“Ｈ”レベルの時間長で判別することに
等しい。したがつて、“Ｈ”レベル長の計測で判定する
ことができる。この機能を最も高率的に実現する回路構
成の１つが、この実施例の非対称充電放電回路である。

ところで、通常使用される対称型充放電回路、すなわ
ち、単純なローパスフイルタを用いた場合には、放電に
も時間を要するため、多重データ信号のようなパルスが
連続する信号とＡＳＣＤスイツチのような連続信号との
判別には、次のような難しさがある。すなわち、ローパ
スフイルタは入力積分値を出力するから、たとえ多重デ
ータ信号のパルス巾（“Ｈ”レベル巾）が充分短いもの
であつても、デユーテイが大きい、すなわちパルス間隔
が短ければ、出力値は限りなく“Ｈ”レベルに近づく。
したがつて、多重データ信号はパルス間隔を充分長くと
つてデユーテイを充分低く抑える必要があるから（例え
ば、１０％以下）、データ伝送効率が極端に低下する。
しかるに、摺動接点１０５０等の瞬時ノイズなどを考慮
すると“Ｈ”レベルパルス巾をあまり短く、例えば、１
０μｓｅｃ以下にとることもできないから、デユーテイ
を低く抑えることと合せて考えるとデータチヤネル（１
チヤネル分）長が非常に長くなるため、（例えば間
“Ｈ”レベル＝１ｍｓｅｃとすると、デユーテイ５％の
ときで１データチヤネル長は２０ｍｓｅｃにもなる）１
つの通信に要する時間が＝数百ｍｓｅｃ以上かかり、応
答遅れにつながり、好ましくない。

したがつて、この実施例では、例えば多重通信におけ
る、スマートマーカ１００の“Ｈ”レベル巾を６ｍｓｅ
ｃ、データ“０”の“Ｈ”レベル巾を１ｍｓｅｃ、デー
タ“１”の“Ｈ”レベル巾を３ｍｓｅｃ、およびデータ
チヤネル長を６ｍｓｅｃとし、また、ＡＳＣＡスイツチ
信号の判別“Ｈ”レベル巾を１０ｍｓｅｃ以上としてい
る。

次に、第３図に示すタイミングチヤートに基づいて作用
を説明する。まづ、時刻ｔがｔ＜ｔ１のときの作用から
説明すると、ラジオ用スイツチ１０６１のいずれかがＯ
Ｎすると、第６図または、第３図ａで示すように通常の
多重通信が行われ、ラジオ用スイツチ１０６１のオン、
オフ、信号が伝送される。このとき、非対称充放電回路
５１２０のコンデンサ５１２５にはスタートマーカ１０
０やデータの“Ｈ”レベルパルスが３００が入力される
毎にｉ２＝ＶＢ／８０００μＡの電流が流れ込み、出力
バツフア５１２７の入力電圧レベルは第３図ｂに示すよ
うに直線的に増加していくが、“Ｈ”レベル巾が１０ｍ
ｓｅｃを越えるものはないため（最大でスタートマーカ
１６６の６ｍｓｅｃ）パルス信号が“Ｌ”レベルに戻る
とき直ちに放電され、バツフア５１２７の出力が“Ｈ”
レベルとなることはない。こうして、ラジオ用スイツチ
１０６１のオン、オフ信号が確実に伝送される。

次に、時刻ｔがｔｔ１のときの作用を説明する。例え
ば、時刻ｔ＝ｔ１のときＡＳＣＤスイツチ１０２０のＳ
ＥＴ／ＣＯＡＳＴまたはＣＡＮＣＥＬスイツチ１０２
３、１０２１を押すと、摺動接点１０５０、信号線１０
５１を経て入力される電圧レベルは強制的に“Ｈ”レベ
ルとなる。そして、その後、スイツチ操作終了まで
“Ｈ”レベルは維持される。したがつて、操作開始後τ
＝１０ｍｓｅｃだけ絶つたｔ＝ｔ２時点で、出力バツフ
ア５１２７は“Ｈ”レベル信号を出力する（第３図、Ｃ
波形５００参照）。

以上のように、ラジオスイツチの多重化信号とＡＳＣＤ
スイツチ信号とをかつ確実に、容易に判別することがで
きる。また、この場合、ＡＳＣＤスイツチ信号はラジオ
スイツチ信号に優先される。また、本実施例では、ラジ
オスイツチのみを扱つたが、Ｎスイツチや、その他のス
イツチが増しても、同様に伝送できることは明白であ
る。また、２本の伝送路１０４０、１０５０のうち通信
には、一方のみを用いており、全く逆の作動を行なうＲ
ＥＳ／ＡＣＣＥＬ（増速）スイツチ１０２２とＳＥＴ／
ＣＯＡＳＴ（減速）スイツチ１０２３と、を伝送路１０
４０、１０５０に各々対応させているから、受信回路５
１００が故障して、“Ｌ”レベル固定や“Ｈ”レベル固
定となつた場合もＡＳＣＤシステムとして不作動であつ
たり、作動してもＲＥＳ／ＡＣＣＥＬスイツチ１０２２
やＣＡＮＣＥＬスイツチ１０２１で打消すことができ、
かつ、前記逆の作動となる２つのスイツチが過つて逆に
受信される可能正は全くないため、ＡＳＣＤスイツチ１
０２０の動作の信頼性を充分確保することができる。

［発明の効果］以上説明してきたように、この発明によれば、既存の摺
動接点の１つの時分割多重通信用の伝送路として共用
し、受信側に非対称充放電回路を付加することにより前
記摺動接点を介して伝送される信号と、前記時分割多重
信号と、を判別するようにしたため、ＡＳＣＤスイツチ
およびラジオスイツチのオン、オフ信号を容易にかつ確
実に伝送することができ、信頼性を一層向上させること
ができる。また、ＡＳＣＤスイツチ路を変更することな
く共用化できるとともに、従来の光通信で用いられてい
た光導リングや電気一光変換器等を必要としないので、
コストを大巾に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第２図
はその信号判別回路の内部回路図、第３図ａ〜ｃは作用
を説明するためのタイミングチヤート、第４図は従来の
ＡＳＣＤスイツチ回路の回路構成図、第５図は従来のレ
パード回路の回路構成図、第６図は時分割多重通信を説
明するための波形図である。１０２０……ＡＳＣＤスイツチ（第１のスイツチ）１０３０〜１０５０…摺動式導電接点、１０６１……ラジオ用スイツチ、（第２のスイツチ）１１００……ステアリングホイール、１１６０……時分割多重送信回路、４０００……スイツチ入力判別回路、５１１０……時分割多重受信回路、５２１０……信号判別回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のステアリングホイール上に複数個設
けられた第１のスイツチと、ステアリングホイールとス
テアリングコラムとの境界に形成された複数個の摺動式
導電接点を介して伝送される第１のスイツチのオン、オ
フ信号の電圧レベルに基づいて第１のスイツチのオン、
オフを判別するスイツチ入力判別回路と、車両のステア
リングホイール上に複数個設けられた第２のスイツチ
と、ステアリングホイール側に設けられ、第２のスイツ
チのオン、オフ信号を時系列パルス信号に変調して多重
化信号を送信する時分割多重送信回路と、ステアリング
コラム側に設けられ、前記摺動式導電接点の一部を介し
て入力する多重化信号を復調する時分割多重受信回路
と、ステアリングコラム側に設けられるとともに前記摺
動式導電接点の一部に接続され、入力信号が前記第１の
スイツチによる電圧レベル信号か、前記第２のスイツチ
による時系列パルス信号であるかを判別し、第１のスイ
ツチの信号であるときは、入力信号と同等の電圧レベル
信号を前記スイツチ入力判別回路に出力する信号判別回
路と、を備えたことを特徴とするステアリングスイツチ
装置。
【請求項２】前記信号判別回路は入力信号の電圧レベル
のハイレベル時間長またはローレベル時間長を計測する
ことにより前記判別を行なうものであつて、その時間長
の判別を入力信号のハイレベルまたはローレベルにて所
定時定数の充電を行い、ローレベルまたはハイレベルで
急速放電を行う非対称充放電回路を用いて行うようにし
たことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載のス
テアリングスイツチ装置。