JP2004320940A

JP2004320940A - Electric connection box for vehicle, and circuit block for controlling electrical component

Info

Publication number: JP2004320940A
Application number: JP2003114094A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 真一佐藤; Noboru Otomo; 昇大友; Hidefumi Abe; 秀文阿部
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP4141886B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to flexibly and efficiently cope with changes in control of electric components that follows multiplied functions of vehicles. <P>SOLUTION: An electric connection box 1 has a fuse 2 and a relay 3, a circuit block 4 constituting a control circuit, and a box case 5. The circuit block 4 comprises at least one such circuit as divided for functions that is required for the electric connection box 1 as a control circuit, which is housed in a circuit case 41. In the circuit block 4, a network is configured for exchanging required information. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用電気接続ボックスおよび電装品制御用の回路ブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車などの車両には、電装品のヒューズやリレー、制御回路などを電気接続ボックスなどに集中させてハーネスの減少や、機能の集約、電源の共有化を図っている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。ここで制御回路は、ドアを開閉の検出結果を受けて室内ランプを点灯させる回路や、運転者の操作に基づいてワイパーを作動させる回路などから構成される。このような電気接続ボックスは、運転席側のインストルメントパネルの下方や、エンジンルームや、ドア内に配設されており、必要に応じて通信を行いながら車両の電装品の制御を行う。
【０００３】
特許文献１に開示されているコントロール装置は、空調のコントロールなどを行うもので、電源回路やプリント配線を備えるマザーボードをケースに収容したマザーユニットの装着穴に、空調コントロール回路などが設けられたコントロールユニットを挿入し、マザーボートの回路とコントロールユニットの回路とを多数の接続ピンで接続する構成になっている。なお、ケースには車体に固定する際に用いるブラケットが取り付けられている。マザーボードをケースに収容し、ケースの装着穴に、空調コントロール回路などが設けられたコントロールユニットを挿入するように構成されている。
【０００４】
特許文献２に開示されているコントロール装置は、回路基板などを本体ケースに収容したマザーユニットの開口に、空調コントロールなどを行う回路基板を備えるコントロールユニットが装着される構成になっている。マザーユニットの回路基板の端部と、コントロールユニットの回路基板の端部とには、両者を接続するときの端子となる回路パターンが形成されている。
【０００５】
特許文献３にリレーパネルは、パネル本体に同一形状のパネル装着部を設けると共に、このパネル装着部にリレーを装着した分割パネルが装着される。リレーの大きさ形状あるいは端子の極数、配列が変更になったときは、それに対応する分割パネルを選択する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−９７６８３号公報（段落番号０００８から００１３、第２図、第３図）
【特許文献２】
特開平７−８６７７３号公報（段落番号０００９から００１１、００１５、００２４から００２５、第１図）
【特許文献３】
実登録第２６０７１７１号公報（段落番号０００７から０００９、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、車両は多機能化が進んでおり、車種ごとや、仕向け地や搭載する電装品の種類あるいはハンドルの位置などの仕様ごとに電装品の制御を異ならせることが多い。また、モデルチェンジなどにより仕様の変更が起こることもある。このため、電装品の制御回路は、車種や仕様によって異なる制御に柔軟に対応できることが望ましい。
【０００８】
しかしながら、特許文献１または特許文献２に開示されているコントロール装置は、一体構造になっており、回路基板を取り出して交換することが困難であるので、前もって全ての制御に対応できるようにプリント配線などの回路設計しなければならなかった。したがって、従来の制御回路は、基板サイズや、プログラムサイズが大きかった。また、回路基板は、限られたスペースに回路素子の配置や配線を行うために、一度設計した回路基板に後から新たな機能を付加するのは困難であった。このため、仕様が変更した場合には、新たに回路設計や、プログラム変更を行う必要があった。
【０００９】
さらに、回路基板を交換し難いので、例えば、回路基板の電源回路に故障が生じた場合には、回路基板を含むユニットの全体を交換しなければならなかった。
また、コントロールユニットと基板とを接続する多数のピンや回路パターンの信頼性を確保しなければならないが、信頼性を向上させるために接触面積を大きくすると、組み立て時の装着作業が難しくなってしまう。
一方、特許文献３のリレーパネルにおいても、分割パネルを複数用意する必要があり、実質的には車種ごと、仕様ごとに複数のリレーパネルを製造することと大差がない。
【００１０】
よって、本発明は前記の課題を解決するためになれたものであり、その目的は、車両の多機能化に伴う電装品の制御の変化に、柔軟に、かつ効率良く対応できるようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、回路素子（例えば、実施形態のヒューズ２、リレー３）をボックス本体（例えば、実施形態のボックス本体５）の外表面に設けられた第一ソケット（例えば、実施形態の第一ソケット７ｂ）に装着し、前記回路素子と協働する制御回路の処理により車両の電装品を制御する車両用電気接続ボックス（例えば、実施形態の電気接続ボックス１）において、
前記制御回路を、機能ごとに分割して複数の回路ブロック（例えば、実施形態の回路ブロック４）を構成し、前記回路ブロックの間で信号の授受を行わせる通信路（例えば、実施形態の通信線２２、またはバスバー８）を備えると共に、前記ボックス本体の外表面に前記回路ブロックを着脱自在に装着する第二ソケット（例えば、実施形態の第二ソケット７ａ）を設けたことを特徴とする車両用電気接続ボックスとした。
【００１２】
この発明に係る車両用電気接続ボックスは、機能ごとに分割した回路ブロックを組み合わせることで、その車両用電気接続ボックスに必要とされる制御回路を構成させる。このように構成される制御回路は、車両の車種や仕様により異なる構成になる。例えば、制御対象を変更する場合には、必要な回路を有する回路ブロックに交換する。また、同じ制御対象でも制御の仕方が異なる場合には、新たな制御を行わせるための回路を有する回路ブロックを追加で装着する。複数の回路ブロックの間で必要な信号のやり取りは、ボックスに設けられた通信線などの通信路を用いて行う。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用電気ボックスにおいて、前記第一ソケットは、前記第二ソケットと同形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る車両用電気ボックスは、回路ブロックの取り付け構造をリレーなどの回路素子の取り付け構造と同じ形状に形成したものである。取り付け構造を同じにすることで、ボックス本体や、回路ブロックの製造を容易にする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用電気接続ボックスにおいて、前記回路ブロックは、電源用端子（例えば、実施形態の電源用素子４３，４３）と、前記回路ブロックどうしの通信に用いられる通信用端子（例えば、実施形態の通信用端子４４）と、前記電装品を制御する信号を入出力する入出力用の端子（例えば、実施形態の入出力用端子４５）とを有することを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る車両用電気ボックスにおいて、回路ブロックは、電源用端子から作動用の電力の供給を受けて、所定の処理を行う。処理は、他の回路ブロックから通信用端子を介して受け渡される信号を利用して行い、処理の結果に応じて必要な信号（例えば、ルームランプであればその点灯を促す信号など）を電装品に出力する。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電気接続ボックスにおいて、前記第二ソケット（例えば、実施形態の第二ソケット７２）は、前記回路ブロックの処理を特定するために車両ごとに定められた位置に立設するピン（例えば、実施形態の判定ピン７３）を有することを特徴とする。
【００１８】
この発明に係る車両用電気接続ボックスは、１つの機能に対して複数の処理が可能な回路ブロックを用いる場合に、車種や仕様の判定を第二ソケットのピンで回路ブロックが行う処理を特定させる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、車両の電装品を制御する制御回路を機能ごとに分割した複数の回路のうち、少なくとも１つの前記回路をケース（例えば、実施形態における回路ケース４１）に収容した回路ブロック（例えば、実施形態の回路ブロック４）であって、他の回路ブロックとデータ通信を行う通信用回路と、データ通信の通信路に接続する通信用端子（例えば、実施形態の通信用端子４４）と、前記回路および前記通信用回路に電力を供給する端子（例えば、実施形態の電源用端子４２，４３）と、前記電装品を制御する信号を入出力する入出力用の端子（例えば、実施形態の入出力用端子４５）とを備えることを特徴とする電装品制御用の回路ブロックとした。
【００２０】
この発明に係る電装品制御用の回路ブロックは、機能ごとに分割した回路ブロックを組み合わせることで、電装品に必要とされる制御回路を構成させる。例えば、同じ電装品でも制御の仕方が異なる場合には、新たな制御を行わせるための回路を有する回路ブロックを追加で装着する。また、通信用回路と通信用端子とを利用して他の回路と協働し、必要な情報を出力用の端子から電装品に向けて出力し、電装品の制御を実現する。このような回路ブロックの装着場所としては、電気接続ボックスや、電装品があげられる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の電装品制御用の回路ブロックにおいて、さらに定電圧回路を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明に係る電装品制御用の回路ブロックは、バッテリから供給される電力にノイズなどが載っていた場合であっても安定化処理を行うことで、回路の破壊や誤作動などを防止する。なお、複数の回路ブロックを組み合わせて使用する場合には、１つの回路ブロックに定電圧回路を備え、その回路ブロックから他の回路ブロックに電力供給するようにすると良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の第一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施形態の電気接続ボックスの分解斜視図である。図２は回路ブロックの組み合わせを説明する図である。
【００２４】
本実施形態は、車両に配設された各種のセンサや、搭乗者が操作するセンサ、スイッチなどの出力に応じて電装品を制御するにあたり、複数の電装品、センサ、スイッチとハーネスで接続され、電装品の制御機能を集約させた電気接続ボックスにおいて、電装品の制御を行う制御回路を機能に着目して複数の回路に分割し、分割した回路の少なくとも１つ含むモジュールを構成すると共に、これを電気接続ボックスの本体に着脱自在に構成したことを特徴とする。ここで、電装品とは、電力の供給と制御信号に応じて所定の機能を発揮する機器で、カーオーディオ、空調装置（コンプレッサ）、ワイパー装置、ルームランプやヘッドランプなどのランプ、インジェクタなどのエンジン制御用機器、などがあげられる。
【００２５】
図１に示す電気接続ボックス１は、エンジンルームやインストルメントパネルの下側などに配置され、回路素子である電装品のヒューズ２およびリレー３と、その電気接続ボックス１に必要とされる制御回路を構成する回路ブロック４と、各種のケーブル（不図示）とを装着するボックス本体５を有する。ボックス本体５は、車体に固定される樹脂製の基部６と、基部６を覆うように取り付けられる蓋部７とからなる。基部６には、金属製の複数のバスバー８と、ヒューズ２などを差し込む接続用端子９とが配設されている。図１には、バスバー８が１本のみ図示されているが、バスバー８はヒューズ２やリレー３、回路ブロック４への電力供給、通信、入出力などに用いられるので、実際には複数本のバスバー８が基部６に装着される。蓋部７には、回路ブロック４を装着する第二ソケット７ａと、リレー３を装着する第一ソケット７ｂと、ヒューズ２を装着するソケット７ｃとが外表面に形成されている。また、回路ブロック４やリレー３などと、センサやスイッチ、モータ、アクチュエータなどとを接続するハーネスを装着するコネクタ（不図示）が背面に形成されている。
【００２６】
本実施形態の回路ブロック４は、電気接続ボックス１の制御回路をその機能に着目して分割した複数の回路のうち、少なくとも１つの回路を含む所定の回路を収容した回路ケース４１と、回路ケース４１からボックス本体５に向けて突出する４つの端子４２，４３，４４，４５とを有する。
【００２７】
制御回路の機能とは、不図示のバッテリから供給される電圧を定電圧化する機能、ドアや、ワイパーなどのスイッチの出力や、センサの出力を受けて車両の状態を判定する機能、ワイパーやウインカーを作動させたり、ルームランプなどを点灯させたりする機能、残燃料やドアの開閉などを調べて必要な警告を出力させるセキュリティ警報機能、などがあげられる。なお、機能による分別の仕方としては、車両の構成上必ず使用されるものと、オプション的に使用されるものとに分別することがあげられる。
【００２８】
制御回路とは、このような複数の処理を実現するために、複数の回路素子や配線などを組み合わせて作製される回路である。なお、電気接続ボックス１に装着されているリレー３は、制御回路により接点を閉じたり開いたりして、電装品に送信される信号を制御する回路素子である。また、ヒューズ２は、電装品に過電流が流れたときに溶断する回路素子である。
【００２９】
したがって、回路ブロック４の回路（前記の所定の回路）とは、例えば、分割にあたり着目した機能が定電圧化であれば、定電圧回路と、後に説明する他の回路ブロック４との間でデータ通信を行うためのインターフェイスとして機能する通信用回路や、信号の入出力のインターフェイスとして機能する入出力回路を有する。
また、分割にあたり着目した機能がワイパーの作動であれば、運転者の操作を受け付けて、作動するワイパーを選択したり、ワイパーの作動のしかたを判定したりして、必要な信号をワイパーのモータに出力する回路と、前記した通信用回路および入出力回路を有する。
分割にあたり着目した機能がランプの点灯であれば、ランプの点灯または消灯を促す信号を受けて、該当するランプの点灯スイッチをオンまたはオフする回路と、前記した通信用回路および入出力回路を有する。
分割にあたり着目した機能が残燃料の警告であれば、燃料タンクの残量を検出するセンサからの出力を受けて、インストルメントパネルの警告灯を点灯するように指令する信号を出力する回路と、前記した通信用回路および入出力回路を有する。
【００３０】
また、多数の回路ブロック４間で通信を行う際の制御や、多数の回路ブロック４に役割認識させて協働させるような統括用の回路を集約して１つの回路ブロック４としても良い。なお、機能が同じであっても、複数の回路ブロック４が用意されることもある。例えば、機能が電装品のモータの制御であっても、モータの大きさや、種類によって複数の回路ブロック４を用意しても良い。
【００３１】
回路ブロックの４つの端子４２，４３，４４，４５は、回路の作動に必要な電力の供給を受けるための２本の電源用端子４２，４３と、回路ブロック４どうしの通信に用いられる通信用端子４４と、電装品に制御用の信号を出力したり、電装品やセンサなどからの信号を入力したりする入出力用端子４５とである。各端子４２，４３，４４，４５は、回路ブロック４をボックス本体５に装着したときにボックス本体５と強固に嵌合して自己保持力を発現すると共に、バスバー８と充分な接触面積を確保できるような大きさを有している。
【００３２】
電源用端子４２，４３は、回路ケース４１の細長形状の短辺に沿って並列に配置されている。通信用端子４４と入出力用端子４５とは、長辺に沿って並列に配置されている。このような配列を有する端子４２，４３，４４，４５は、ケース４１の同じ面から突出し、回路ケース４１の細長形状と相まって、回路ブロック４がボックス本体５に対して誤った方向に組み付けられることを防止する役割も担う。
【００３３】
回路ブロック４を第二ソケット７ａに装着したときには、電源用端子４２が、他の回路ブロック４の電源用端子４２と接続するように配置され、電源の供給路を形成するバスバー８に当接する。電源用端子４３は、他の回路ブロック４の電源用端子４３と接続するように配置されるバスバー８に当接する。
同様に、入出力用端子４５は、センサ、スイッチや、電装品のモータ、アクチュエータなどから引き回されたハーネスが接続するコネクタと連結するバスバー８に接続される。
【００３４】
通信用端子４４は、ボックス本体５内で通信路を形成するバスバー８に接続され、各回路ブロック４との間で、通信網、例えば、ＬＩＮ（ＬｏｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＮｅｔｗｏｒｋ）を構築するために用いられる。各回路ブロック４間で通信されるデータは、同期用のデータと、送信先の回路ブロック４を識別するデータと、他の回路ブロック４に受け渡すデータとを含み、データ長は例えば２バイトとする。このようにして、本実施形態の回路ブロック４は、分割された各回路間の信号のやり取りを、ネットワークを用いて行い、ボックス本体５に対する回路ブロック４の装着順番や、装着位置によらずに情報伝達を可能にしている。また、通信用端子を用いることで装着に要する端子数を減らし、ボックス本体５への回路ブロック４の装着を容易にしている。
【００３５】
ここで、回路ブロック４を組み合わせることで実現される制御について図２を用いて説明する。なお、図２においては、利用を容易にするために、機能の違いに応じて、前記した回路ブロック４を回路ブロック４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ．４ｅとして区別してある。
【００３６】
まず、図２（ａ）は、４つの回路ブロック４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがボックス本体５に装着されて電気接続ボックス１の制御回路を構成している状態を模式的に示している。４つの回路ブロック４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、電源線２１を介して電源の供給を受けると共に、回路ブロックどうしが通信線２２で接続されている。また、このボックス本体５の第二ソケット７ａには、１つの開きがある。なお、電源線２１および通信線２２は、それぞれバスバー８から構成することができる。
【００３７】
ここで、４つの回路ブロック４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとは、ドアの開閉を検出するスイッチ（センサ）からの信号を処理する回路を有する回路ブロック４ｂと、ドアをロックさせるロック機構（電装品）の制御を行う回路を有する回路ブロック４ｃと、ルームランプの点灯を制御する回路を有する回路ブロック４ｄと、これらの回路ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄに供給する電圧を安定化させる定電源回路および他の回路ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄの動作を統括する回路を有する回路ブロック４ａとである。回路ブロック４ａでバッテリからの電力を清流してから各回路ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄに電力を供給するので、回路ブロック４ｂ，４ｃ，４ｄは過電流に対する保護回路を備える必要がなく、簡略化された回路構成にすることができている。なお、定電源回路と統括用の回路とを別の回路ブロック４としても良い。
【００３８】
図２（ａ）のような配列で構築された制御回路には、ドアの開閉に応じて、回路ブロック４ｂの入出用端子４５に信号が入力される。ドアが閉じられたときには、回路ブロック４ｂの通信用端子４４からドアが閉状態であることを示す信号が出力される。この状態で、運転者などがドアをロックするように操作した場合には、回路ブロック４ｃは、回路ブロック４ｂが送信する信号を取得する。取得した信号が、ドアが閉まっていることを示すものであれば、ロックが可能と判定し、回路ブロック４ｃの入出力用端子４５からドアのロック機構のモータにロックを実施させる信号を出力する。このとき、ルームランプが点灯状態であれば、共有する通信線２２からドアの閉情報を読み込んだ回路ブロック４ｄがルームランプを消灯させることもできる。また、搭乗者がルームランプのスイッチを入れたら、回路ブロック４ｄは、入出力用端子４５からルームランプに点灯を指示する信号を出力する。
【００３９】
このように図２（ａ）の例における電気接続ボックス１の制御回路は、定電圧化と、ドアの開閉チェックと、ドアのロックの制御と、ルームランプの点灯の制御とを行う回路になる。
【００４０】
ここで、開いている第二ソケット７ａに他の機能を有する回路ブロック４を装着すると、制御回路の機能を拡張することができる。
例えば、図２（ｂ）に示すように回路ブロック４ｅを装着すると、回路ブロック４ａを通じて安定化された電力が回路ブロック４ｅに供給されると共に、回路ブロック４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅの間でネットワークが構築される。この回路ブロック４ｅがセキュリティ警報用の処理を行う回路を有する場合には、例えば、回路ブロック４ｅが、ドアの開閉状態を示す信号を回路ブロック４ｂから通信線２２を介して取得する。その信号がドアの開状態を示すものであったら、搭乗者にドアが開いていることを知らせるために、回路ブロック４ｅは、通信用端子４４から回路ブロック４ｄにルームランプの点灯を指示する信号を出力する。回路ブロック４ｄは、この情報を通信線２２から取得し、入出力用端子４５からルームランプに点灯を指示する信号を出力する。
【００４１】
その後、回路ブロック４ｅは、ドアが閉じたことを示す信号を回路ブロック４ｂから取得したら、ルームランプを消灯するように回路ブロック４ｄに信号を送る。回路ブロック４ｄは、搭乗者が操作するルームランプのスイッチの信号と、回路ブロック４ｅからの信号とを比較し、両者が消灯を指示するものであれば、ルームランプを消灯させる。
【００４２】
このように、回路ブロック４ｅを追加することで電気接続ボックス１に機能を追加することができる。逆に、いずれかの回路ブロック４を取り外すと、電気接続ボックス１の機能を限定することができる。つまり、車種や仕様ごとに異なる制御が要求される場合には、回路ブロック４の組み合わせで、必要な制御を実現することができる。このため、車種や仕様ごとに異なる回路設計を行う必要がなくなる。また、図２（ｂ）の例で回路ブロック４ａと回路ブロック４ｄとを入れ替えるなど、回路ブロック４を異なる順番、または配列でボックス本体５の第二ソケット７ａに装着しても、第二ソケット７ａに装着した回路ブロック４の組み合わせで制御が実施されるので、同じ制御を行わせることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、スイッチのオン、オフを調べるなどの基本的な機能を有する回路ブロック４を組み合わせることで、複雑な制御を実現することができる。このことは、同じ回路ブロック４を多数使用することになるので、１つの回路ブロック４の価格および電気接続ボックス１の価格を低下させることができるという効果も有する。
製造工程においては、図１のボックス本体５の外表面に露出する第二ソケット７ａに回路ブロック４を装着するだけで済むので、ボックス本体５内に制御回路を装着する場合に比べて製造が容易になる。
【００４４】
また、例えば、動作不良などが生じた場合には、該当する回路ブロック４のみを取り替えれば良く、端子数が少なく、かつ各回路ブロック４が電気接続ボックス１の外面に配設されているために、取り外しおよび交換作業が容易である。さらに、回路ブロック４は、樹脂でパッケージされているので、取り扱いも容易である。
【００４５】
なお、回路ブロック４の回路ケース４１を、リレー３のケースと同形状に形成すると、ケースを共用できるので便利である。また、ボックス本体５の第二ソケット７ａおよび第一ソケット７ｂも、回路ブロック４用とリレー３用とで異なる形状のものを製造する必要がなくなる。また、図１に示す電気接続ボックス１のレイアウトは一例であり、種々の変更が可能である。ヒューズ２またはリレー３の一方を有さない電気接続ボックス１でも良いし、ヒューズ２およびリレー３を有しない電気接続ボックス１でも良い。ボックス本体５のソケット７ａの配列も図１に限定されるものではない。
【００４６】
さらに、回路ブロック４の各端子４２，４３，４４，４５に対応して配設されているバスバー８の一部がボックス本体５の一箇所に集まるようにバスバー８をレイアウトしておき、その部分に外部の検査装置（テスターやオシロスコープ）などを用いて電気的接続を確認できるように構成すると、回路ブロック４が正常に組み付けられたことを容易に確認することが可能になる。
【００４７】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態は、電装品の制御に必要な回路を機能で分割してモジュール化した回路ブロック４を、その制御対象となる電装品に装着して、モータやアクチュエータの制御を行うことを特徴とする。以下においては、図３に示すワイパー装置および洗浄装置を例にとって説明し、前記の実施形態と重複する説明は省略する。
【００４８】
図３に示す電装品としてのワイパー装置５１は、ワイパーモータ５２を稼動させてリンク機構５３を動かして、リンク機構５３に連結されているアーム部５４をガラス外面に沿って往復移動させてガラスの汚れを払拭する構成を有し、ワイパーモータ５２に形成されたソケット（不図示）に回路ブロック４ｆが装着されている。回路ブロック４ｆは、ワイパー装置５１の制御に必要な回路と、通信路である通信線２３を使って他の回路との通信を行うための通信用回路と、ワイパーモータ５２を制御する信号を出力する際にインターフェイスとして機能する入出力回路と、電源線２４からワイパーモータ５２に供給される電力を定電圧化する回路とを有するモジュールである。また、回路ブロック４ｆは、図１に示す前記実施形態と同様に、回路ケース４１内に回路を収容し、２本の電源用端子４２，４３と、通信用端子４４と、入出力用端子４５とを有する。このため、ワイパーモータ５２のソケットは、これらの端子４２，４３，４４，４５と電源線２４、通信線２３、ワイパーモータ５２の制御回路とをそれぞれ接続するバスバーが設けられている。
【００４９】
運転者がワイパー装置５１の作動スイッチを入れたときは、他の回路ブロック４で処理した信号を通信線２３を介して受け取った制御装置４ｆが、ワイパーモータ５２を回転させてリンク機構５３を動かし、アーム部５４を往復運動させる。一般に、ワイパー装置５１は、アーム部５４をガラス面に対して往復移動する速度や、時間間隔を２段階または３段階に調整可能であるが、そのような場合に回路ブロック４ｆは、ワイパーモータ５２の回転速度を制御して、速度や、時間間隔を調整する。
【００５０】
また、洗浄装置６１は、洗浄液タンク６２からポンプ６３で汲み出した洗浄液を洗浄ノズル６４からガラスの外面に噴き付ける構成を有し、ポンプ６３に形成されたソケット（不図示）に、ポンプ６３のモータを制御する回路ブロック４ｇが装着されている。回路ブロック４ｇは、洗浄装置６１のポンプ６３を稼動させる回路を有する他は、前記の回路ブロック４ｆと同様の構成である。運転者が洗浄液の噴射スイッチを操作したときには、他の回路ブロック４から信号が送られてくるので、回路ブロック４ｇは、その信号に従ってポンプ６３を稼動させ、洗浄液を洗浄ノズル６４から噴き出させる。ポンプ６３のソケットは、回路ブロック４ｇの端子４２，４３，４４，４５と電源線２４、通信線２３、ワイパーモータ５２の制御回路とをそれぞれ接続するバスバーが設けられている。
【００５１】
回路ブロック４ｆ，４ｇによると、ワイパー装置５１と洗浄装置６１を独立に制御することが可能であるが、例えば、洗浄液６１を噴き出したときに、ワイパー装置５１を自動的に稼動させる機能を追加することも可能である。この場合は、ポンプ６３の稼動を検出したら、ワイパーモータ５２を所定時間だけ回転させる信号を出力する回路を有する回路ブロック４を、回路ブロック４ｇに追加すれば良い。また、洗浄装置６１を制御する回路と、ポンプ６３を稼動させたときにワイパーモータ５２を所定時間だけ回転させる信号を出力する回路との両方を備える回路ブロック４に置き換えても良い。いずれの場合であっても、回路ブロック４を組み合わせたり、選択したりすることで、洗浄装置６１の機能を簡単に拡張することができる。
【００５２】
さらに、ワイパー装置５１において、アーム部５４がガラス面に対して往復移動する速度や、時間間隔の調整を多段階、もしくは無段階に制御できるようにするときには、回路ブロック４ｆを、そのような処理が可能な回路ブロック４に置き換える。この場合は、回路ブロック４を交換することでワイパー装置５１の機能を変更することが可能になる。
【００５３】
このように、回路ブロック４ｆ，４ｇを装着することで、電装品の制御を行うことが可能になる。また、回路ブロック４ｆ，４ｇを置き換えたり、組み合わせたりすることで電装品の機能を簡単に変更させることができる。また、モータやアクチュエータなどを交換する際には、回路ブロック４ごと交換することができるので、作業工数を削減することができる。
回路ブロック４ｆ，４ｇは、通信線２３を介して必要な情報をやり取りしながら制御を行うので、前記したような電気接続ボックス１を有しなくても良く、レイアウトの自由度を高めることができる。
【００５４】
また、センサや、協働する他の電装品が近くにある場合には、電気接続ボックス１を使用する場合に比べて配線を減らすことができる。
さらに、回路ブロック４ｆ、４ｇは定電圧回路を有するので、バッテリからワイパーモータ５２やポンプ６３に供給される電力を直接取り込んでも、回路がショートしたりすることはなく、場所によらず安定した動作を確保することができる。
なお、回路ブロック４を組み合わせて使用するためには、モータや、アクチュエータに回路ブロック４を装着するソケットを複数形成しておく必要がある。複数のソケットを有する電装品に１つの回路ブロック４を装着する場合には、装着場所によらずにデータ通信が可能である。
【００５５】
さらに、本発明の第三実施形態について説明する。
本実施形態は、電装品の制御に必要な回路を機能で分割してモジュール化した回路ブロック４を、仕様ごとに異なる制御を行うように調整することを特徴とする。なお、図４は電装品の制御に必要な回路を機能で分割してモジュール化した回路ブロックと、回路ブロックを装着するソケットとを図示したものである。また、以下において、前記の実施形態と重複する説明は省略する。
【００５６】
図４に示す回路ブロック４ｈは、回路を回路ケース４１内に収容すると共に、電源用端子４２，４３と通信用端子４４と、入出力用端子４５とを備え、回路ケース４１の各端子４２，４３，４４，４５が突出する面４１ａに４つの穴（判定穴７１）が穿設されている。この回路ブロック４ｈの回路は、機能は同じでも、車両の仕様によって異なる処理が可能なものであり、処理の切り替えは判定穴７１の内部に設けられた判定回路の電圧値により切り替わるように構成されている。
【００５７】
一方、回路ブロック４ｈを装着する第二ソケット７２は、電気接続ボックスまたは電装品の一部であり、回路ブロック４ｈの判定穴７１に向かって立設する判定ピン７３を有している。判定ピン７３は、その車両の車種および仕様にあわせて、前もって定められた位置に立設させられている。
【００５８】
したがって、回路ブロック４ｈを第二ソケット７２に差し込むと、判定ピン７３が刺さった判定穴７１から検出する電圧が下がるので、回路ブロック４ｈは、４つの判定穴７１の電圧値を調べることで、その車両の仕様を判定し、必要な処理を選択することが可能になる。前記したように判定穴７１は４つあるので、判定穴７１から得られる情報は４ビット、つまり１６通りのバリエーションに対応させることが可能である。この回路ブロック４ｈが、前記第一実施形態で説明したような他の回路ブロック４を統括する処理を行うものである場合には、判定結果を、通信線を介して他の回路ブロック４に向けて送信する。他の回路ブロック４は、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）などに複数の処理パターンが選択可能に登録されている場合に、回路ブロック４ｈからの情報に基づいて処理パターンを選択する。処理パターンとは、制御対象の数のようなパラメータ（例えば、複数の電装品の制御が可能な他の回路ブロックが装着されている場合に、その車両に実際に搭載されている電装品の数）や、車種および仕様ごとに用意されたプログラムがあげられる。なお、この場合は、初回の電源投入時、または電源を投入するたびに、回路ブロック４ｈから他の回路ブロック４に役割認識をする信号が出力される。
【００５９】
回路ブロック４に役割認識を設定する処理は、このように、電源投入時に、制御ブロック４ｈからの指令に基づいて各回路ブロック４の役割認識がなされる場合の他に、前もってＲＯＭに登録した情報から各回路ブロック４がそれぞれの役割認識を行う場合と、取得するデータに応じて各回路ブロック４が対応する場合とがあげられる。
【００６０】
ここで、情報をＲＯＭに登録する方法の一例としては、判定穴７１と同様な穴を形成し、この穴を回路ブロック４の製造時に使用することがあげられる。そのような穴の中には、回路ブロック４の不揮発性のＲＯＭに接続される端子を配置させておき、製造装置側に設けた判定ピン７３と同等の端子を、この穴の中に導入して、端子どうしを接続させてＲＯＭにプログラムやデータをダウンロードして書き込ませる。
【００６１】
このようにすると、同種の回路ブロック４を大量に生産しておき、後からＲＯＭにプログラムやデータを書き込むことが可能になる。プログラムやデータは、車両ごとに特定されたものでも良いし、前記した回路ブロック４ｈからの指令により選択可能な複数のプログラムやデータであっても良い。
【００６２】
本発明は前記の各実施形態に限定されずに広く応用できる。
例えば、図１または図２に示す回路ブロック４では、端子４２，４３，４４，４５の配列で組み付け間違いを防止していたが、回路ケース４１の形状と第二ソケット７ａの形状でも組み付け間違いを防止することができる。図５に示す回路ブロック４（４ｉ，４ｊ）は、回路ケース４１に組み付け方向確認用の凸部１１を有している。また、これに対応するボックス本体５の第二ソケット７ａには、組み付け方向確認用の凹部１２が形成されている。第二ソケット７ａ側の確認用の凹部１２は、回路ブロック４側の確認用の凸部１１の挿入を許容する形状を有している。回路ブロック４ｉのような向きでボックス本体５に装着しようとすると、凸部１１が第二ソケット７ａの縁部に干渉して、その装着を妨げる。一方、回路ブロック４ｊの向きであれば、凸部１１を第二ソケット７ａの凹部１２が収容するので、この向きであれば装着ができる。
【００６３】
また、回路ブロック４は、その外形が同じ大きさになるようにすると取り扱いが容易であるが、収容する回路基板の大きさに応じて、複数種類の外形を有しても良い。この場合は、これに対応する回路ブロック４の第二ソケット７ａの形状も、前もって複数種類の大きさのものを形成しておく。さらに、前記した定電源回路と他の回路ブロック４を統括する回路とを備える回路ブロック４ｈのように、１つの回路ブロック４に２つの機能を実現する回路を収容しても良い。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、機能ごとに分割した回路ブロックを組み合わせて車両用電気接続ボックスの制御回路を構成したので、回路ブロックの組み合わせを変更するだけで、その車両に必要とされる制御を行うことが可能になる。また、回路ブロック間でデータ通信を行うようにしたので、ボックス本体の第二ソケットへの装着順番や装着位置によらず回路ブロックどうしの連携を容易、かつ確実に行うことが可能になる。
請求項２によれば、回路ブロックと回路素子とを同じ形状としたので、製造が容易になり、コストダウンが図れる。また、装着時の取り扱いが容易になる。
請求項３によれば、通信用の端子を有することで、端子の数を減らすことができるので、ボックス本体への脱着が容易になる。
【００６５】
請求項４によれば、１つの機能に対して複数の処理が可能に構成された回路ブロックを使ってその車両に適合した制御を行わせる場合に、回路ブロックが行う処理を簡単に選択させることが可能になる。
請求項５によれば、車両の電装品の制御に用いられる制御回路を機能で分割した回路を用いて電装品の制御を行うので、車両ごとに必要な機能が異なる場合には、該当する回路を有する回路ブロックを交換するだけで良いので、その車両に必要とされる制御を容易に実現することが可能になる。また、回路ブロックの間でデータ通信を行うようにしたので、回路ブロックを電気接続ボックスや電装品に装着する場合に、装着位置によらずに回路ブロックどうしの連携を容易、かつ確実に行うことが可能になる。
請求項６によれば、回路ブロックが定電圧回路を備えることで、装着位置によらずに安定した動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態における電気接続ボックスの分解斜視図である。
【図２】回路ブロックの組み合わせを説明する図であり、図２（ａ）は４つの回路ブロックで制御を実現する場合を、図２（ｂ）は５つの回路ブロックで制御を実現する場合を示す。
【図３】回路ブロックおよび回路ブロックにより制御される電装品の一例を示す図である。
【図４】回路ブロックおよび回路ブロックを装着するソケットを示す図である。
【図５】回路ブロックの組み付け間違いを防止する構成を示す図である。
【符号の説明】
１電気接続ボックス（車両用電気接続ボックス）
２ヒューズ（回路素子）
３リレー（回路素子）
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ，４ｊ回路ボックス（電装品制御用の回路ボックス）
５ボックス本体
７ａ第二ソケット
７ｂ第一ソケット
２１，２３通信線（通信路）
４１回路ケース（ケース）
４２，４３電源用端子
４４通信用端子
４５入出力用端子（出力用の端子）
５１ワイパー装置（電装品）
６１洗浄装置（電装品）
７２第二ソケット
７３判定ピン（ピン）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle electrical connection box and a circuit block for controlling electrical components.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in vehicles such as automobiles, fuses, relays, control circuits, and the like of electrical components have been concentrated in electrical connection boxes and the like to reduce harnesses, consolidate functions, and share power supplies (for example, see Patent Reference 1, Patent Document 2, Patent Document 3). Here, the control circuit includes a circuit for turning on the indoor lamp in response to the detection result of the opening / closing of the door, a circuit for operating the wiper based on a driver's operation, and the like. Such an electric connection box is provided below the instrument panel on the driver's seat side, in the engine room, or in the door, and controls electric components of the vehicle while performing communication as needed.
[0003]
The control device disclosed in Patent Literature 1 controls air conditioning and the like. A control device in which an air conditioning control circuit and the like are provided in a mounting hole of a mother unit that accommodates a motherboard having a power supply circuit and printed wiring in a case is provided. The unit is inserted, and the circuit of the motherboard and the circuit of the control unit are connected by a large number of connection pins. In addition, a bracket used for fixing to the vehicle body is attached to the case. The motherboard is housed in a case, and a control unit provided with an air conditioning control circuit and the like is inserted into a mounting hole of the case.
[0004]
The control device disclosed in Patent Literature 2 has a configuration in which a control unit including a circuit board for performing air-conditioning control and the like is attached to an opening of a mother unit that houses a circuit board and the like in a main body case. At the end of the circuit board of the mother unit and the end of the circuit board of the control unit, a circuit pattern to be a terminal for connecting the both is formed.
[0005]
Patent Literature 3 discloses a relay panel in which a panel mounting portion having the same shape is provided on a panel body, and a split panel having a relay mounted on the panel mounting portion is mounted. When the size, the number of poles, or the arrangement of the relay is changed, the corresponding divided panel is selected.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-97683 (paragraphs 0008 to 0013, FIGS. 2 and 3)
[Patent Document 2]
JP-A-7-86773 (paragraph numbers 0009 to 0011, 0015, 0024 to 0025, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2607171 (Paragraph Nos. 0007 to 0009, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, vehicles have become multifunctional, and the control of the electrical components often differs depending on the vehicle type, the destination, the type of the electrical components to be mounted, or the specifications such as the position of the steering wheel. Also, specifications may change due to a model change or the like. For this reason, it is desirable that the control circuit of the electrical component can flexibly cope with different controls depending on the vehicle type and specifications.
[0008]
However, the control device disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2 has an integral structure, and it is difficult to remove and replace the circuit board. Such a circuit had to be designed. Therefore, the conventional control circuit has a large substrate size and a large program size. In addition, it is difficult to add a new function to a circuit board once designed since the circuit board is arranged and wired in a limited space. Therefore, when the specification is changed, it is necessary to newly design a circuit or change a program.
[0009]
Further, since it is difficult to replace the circuit board, for example, when a failure occurs in the power supply circuit of the circuit board, the entire unit including the circuit board has to be replaced.
Also, the reliability of a large number of pins and circuit patterns connecting the control unit and the board must be ensured, but if the contact area is increased to improve the reliability, mounting work during assembly becomes difficult. .
On the other hand, in the relay panel of Patent Document 3, it is necessary to prepare a plurality of divided panels, and there is substantially no difference from manufacturing a plurality of relay panels for each vehicle type and each specification.
[0010]
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to enable a flexible and efficient response to a change in control of electrical components due to a multifunctional vehicle. It is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
The invention according to claim 1 is a first socket (for example, the embodiment) in which a circuit element (for example, the fuse 2 and the relay 3 of the embodiment) is provided on the outer surface of a box body (for example, the box body 5 of the embodiment). A first electrical connection box (e.g., the electrical connection box 1 of the embodiment) mounted on the first socket 7b) for controlling electrical components of the vehicle by processing of a control circuit cooperating with the circuit element.
The control circuit is divided for each function to form a plurality of circuit blocks (for example, the circuit block 4 of the embodiment), and a communication path (for example, the communication of the embodiment) for transmitting and receiving signals between the circuit blocks. Vehicle equipped with a wire 22 or a bus bar 8) and a second socket (for example, the second socket 7a of the embodiment) for detachably mounting the circuit block on the outer surface of the box body. Electrical connection box.
[0012]
The electrical connection box for a vehicle according to the present invention constitutes a control circuit required for the electrical connection box for a vehicle by combining circuit blocks divided for each function. The control circuit configured as described above has a different configuration depending on the type and specification of the vehicle. For example, when the control target is changed, it is replaced with a circuit block having a necessary circuit. When the control method is different even for the same control target, a circuit block having a circuit for performing new control is additionally mounted. The exchange of necessary signals between a plurality of circuit blocks is performed using a communication path such as a communication line provided in the box.
[0013]
The invention according to claim 2 is the electric box for a vehicle according to claim 1, wherein the first socket is formed in the same shape as the second socket.
[0014]
In the electric box for a vehicle according to the present invention, a mounting structure of a circuit block is formed in the same shape as a mounting structure of a circuit element such as a relay. The same mounting structure facilitates the manufacture of the box body and the circuit block.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle electrical connection box according to the first or second aspect, the circuit block includes a power supply terminal (for example, the power supply elements 43 and 43 of the embodiment) and the circuit A communication terminal used for communication between blocks (for example, the communication terminal 44 of the embodiment) and an input / output terminal for inputting / outputting a signal for controlling the electrical component (for example, the input / output terminal 45 of the embodiment) ).
[0016]
In the electric box for a vehicle according to the present invention, the circuit block performs a predetermined process by receiving the supply of the operating power from the power supply terminal. The processing is performed using a signal passed from another circuit block via a communication terminal, and a necessary signal (for example, a signal for prompting the lighting of a room lamp, etc.) is provided in accordance with a result of the processing. Output to the product.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle electric connection box according to any one of the first to third aspects, the second socket (for example, the second socket 72 of the embodiment) is connected to the circuit block. Characterized by having a pin (e.g., the determination pin 73 of the embodiment) that stands at a position determined for each vehicle in order to specify the processing of (1).
[0018]
When using a circuit block capable of performing a plurality of processes for one function, the electric connection box for a vehicle according to the present invention specifies the process performed by the circuit block using the pin of the second socket to determine the vehicle type and specifications. .
[0019]
The invention according to claim 5 is a circuit in which at least one of the plurality of circuits obtained by dividing a control circuit for controlling electric components of a vehicle for each function is housed in a case (for example, the circuit case 41 in the embodiment). A communication circuit for performing data communication with another circuit block; and a communication terminal (for example, the communication terminal 44 of the embodiment) connected to a communication path for data communication. ), Terminals for supplying power to the circuit and the communication circuit (for example, power supply terminals 42 and 43 of the embodiment), and input / output terminals for inputting and outputting signals for controlling the electrical components (for example, The input / output terminal 45) of the embodiment is provided as a circuit block for controlling electrical components.
[0020]
A circuit block for controlling electrical components according to the present invention constitutes a control circuit required for electrical components by combining circuit blocks divided for each function. For example, when the control method is different even for the same electrical component, a circuit block having a circuit for performing a new control is additionally mounted. In addition, the communication circuit and the communication terminal cooperate with other circuits to output necessary information from the output terminal to the electrical component, thereby realizing control of the electrical component. Examples of a mounting place of such a circuit block include an electric connection box and an electric component.
[0021]
The invention according to claim 6 is the circuit block for controlling electrical components according to claim 5, further comprising a constant voltage circuit.
[0022]
The electric component control circuit block according to the present invention performs a stabilization process even when the power supplied from the battery includes noise or the like, thereby preventing circuit destruction or malfunction. When a plurality of circuit blocks are used in combination, one circuit block may include a constant voltage circuit, and the circuit block may supply power to another circuit block.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of the electric connection box of the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a combination of circuit blocks.
[0024]
In the present embodiment, when controlling electrical components according to outputs of various sensors disposed in the vehicle, sensors operated by the occupant, switches, and the like, a plurality of electrical components, sensors, switches, and harnesses are connected. In an electrical connection box in which control functions of electrical components are integrated, a control circuit for controlling electrical components is divided into a plurality of circuits by focusing on functions, and a module including at least one of the divided circuits is configured. This is characterized in that it is detachably attached to the main body of the electric connection box. Here, the electrical components are devices that perform predetermined functions in response to power supply and control signals, such as car audio, air conditioners (compressors), wiper devices, lamps such as room lamps and headlamps, and injectors. Engine control equipment, and the like.
[0025]
An electric connection box 1 shown in FIG. 1 is disposed in an engine room, under an instrument panel, or the like, and includes a fuse 2 and a relay 3 of electric components, which are circuit elements, and a control circuit required for the electric connection box 1. And a box body 5 to which various cables (not shown) are attached. The box body 5 includes a resin base 6 fixed to the vehicle body, and a lid 7 attached so as to cover the base 6. The base 6 is provided with a plurality of metal bus bars 8 and connection terminals 9 into which the fuses 2 and the like are inserted. Although only one bus bar 8 is shown in FIG. 1, the bus bar 8 is used for power supply, communication, input / output, and the like to the fuse 2, the relay 3, and the circuit block 4. The bus bar 8 is mounted on the base 6. A second socket 7 a for mounting the circuit block 4, a first socket 7 b for mounting the relay 3, and a socket 7 c for mounting the fuse 2 are formed on the outer surface of the lid 7. Further, a connector (not shown) for mounting a harness for connecting the circuit block 4, the relay 3, and the like, and sensors, switches, motors, actuators, and the like is formed on the back surface.
[0026]
The circuit block 4 of the present embodiment includes a circuit case 41 containing a predetermined circuit including at least one of a plurality of circuits obtained by dividing the control circuit of the electric connection box 1 by focusing on its function, It has four terminals 42, 43, 44, 45 projecting from 41 toward the box body 5.
[0027]
The functions of the control circuit include a function of converting a voltage supplied from a battery (not shown) into a constant voltage, a function of determining the state of the vehicle by receiving an output of a switch such as a door or a wiper or an output of a sensor, The functions include a function of operating a turn signal, turning on a room lamp, and the like, and a security alarm function of outputting a necessary warning by checking remaining fuel, opening and closing of a door, and the like. In addition, as a method of separation by the function, there is a method of separating into those that are always used in the structure of the vehicle and those that are used optionally.
[0028]
The control circuit is a circuit manufactured by combining a plurality of circuit elements, wirings, and the like in order to realize such a plurality of processes. The relay 3 mounted on the electric connection box 1 is a circuit element that closes or opens a contact by a control circuit to control a signal transmitted to an electrical component. The fuse 2 is a circuit element that is blown when an overcurrent flows through the electrical component.
[0029]
Therefore, the circuit of the circuit block 4 (the predetermined circuit) is, for example, a data circuit between the constant voltage circuit and another circuit block 4 described later if the function focused on division is a constant voltage. A communication circuit that functions as an interface for performing communication and an input / output circuit that functions as an interface for inputting and outputting signals are provided.
Further, if the function focused on in the division is the operation of the wiper, the operation of the driver is accepted, the wiper to be operated is selected, and the operation method of the wiper is determined, and the necessary signal is transmitted to the motor of the wiper. And a communication circuit and an input / output circuit described above.
If the function focused on in the division is lighting of a lamp, the circuit has a circuit for turning on or off a lighting switch of a corresponding lamp in response to a signal prompting to turn on or off the lamp, and a communication circuit and an input / output circuit described above. .
If the function focused on in the division is a warning of remaining fuel, a circuit that receives an output from a sensor that detects the remaining amount of the fuel tank and outputs a signal that instructs to turn on a warning light of an instrument panel, It has the communication circuit and the input / output circuit described above.
[0030]
In addition, a single circuit block 4 may be formed by integrating control circuits for controlling communication between a large number of circuit blocks 4 and coordinating and coordinating the roles of the large number of circuit blocks 4. Note that a plurality of circuit blocks 4 may be prepared even if the functions are the same. For example, even if the function is to control a motor of an electrical component, a plurality of circuit blocks 4 may be prepared depending on the size and type of the motor.
[0031]
The four terminals 42, 43, 44, 45 of the circuit block are provided with two power supply terminals 42, 43 for receiving supply of electric power necessary for the operation of the circuit, and a communication terminal used for communication between the circuit blocks 4. A terminal 44 and an input / output terminal 45 for outputting a control signal to electrical components and inputting a signal from an electrical component, a sensor, or the like. Each of the terminals 42, 43, 44, and 45 is firmly fitted to the box body 5 when the circuit block 4 is mounted on the box body 5, to develop a self-holding force, and to secure a sufficient contact area with the bus bar 8. It has a size that allows it.
[0032]
The power supply terminals 42 and 43 are arranged in parallel along the elongated short side of the circuit case 41. The communication terminal 44 and the input / output terminal 45 are arranged in parallel along the long side. The terminals 42, 43, 44, 45 having such an arrangement protrude from the same surface of the case 41 and, together with the elongated shape of the circuit case 41, the circuit block 4 is assembled in the wrong direction with respect to the box body 5. Also plays a role in preventing
[0033]
When the circuit block 4 is mounted on the second socket 7a, the power supply terminal 42 is arranged so as to be connected to the power supply terminal 42 of another circuit block 4, and comes into contact with the bus bar 8 forming a power supply path. The power supply terminal 43 contacts the bus bar 8 arranged to be connected to the power supply terminal 43 of another circuit block 4.
Similarly, the input / output terminal 45 is connected to a bus bar 8 connected to a connector to which a harness routed from a sensor, a switch, an electric component motor, an actuator, or the like is connected.
[0034]
The communication terminal 44 is connected to a bus bar 8 forming a communication path in the box body 5 and is used to establish a communication network, for example, a LIN (Local Interconnect Network) with each circuit block 4. The data communicated between the circuit blocks 4 includes data for synchronization, data for identifying the circuit block 4 of the transmission destination, and data to be transferred to the other circuit blocks 4. The data length is, for example, 2 bytes. I do. In this manner, the circuit block 4 of the present embodiment exchanges signals between the divided circuits using the network, regardless of the mounting order and the mounting position of the circuit blocks 4 with respect to the box body 5. It enables information transmission. In addition, the use of communication terminals reduces the number of terminals required for mounting, and facilitates mounting of the circuit block 4 on the box body 5.
[0035]
Here, control realized by combining the circuit blocks 4 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, in order to facilitate use, the circuit block 4 is replaced with the circuit blocks 4a, 4b, 4c, 4d. 4e.
[0036]
First, FIG. 2A schematically shows a state in which four circuit blocks 4a, 4b, 4c, and 4d are mounted on the box body 5 to form a control circuit of the electric connection box 1. The four circuit blocks 4 a, 4 b, 4 c, 4 d receive power supply via a power supply line 21, and the circuit blocks are connected to each other by a communication line 22. The second socket 7a of the box body 5 has one opening. In addition, the power supply line 21 and the communication line 22 can each be configured by the bus bar 8.
[0037]
Here, the four circuit blocks 4a, 4b, 4c, and 4d are a circuit block 4b having a circuit for processing a signal from a switch (sensor) for detecting opening and closing of a door, and a lock mechanism (electrical component) for locking the door. ), A circuit block 4d having a circuit for controlling the lighting of the room lamp, a constant power supply circuit for stabilizing the voltage supplied to these circuit blocks 4b, 4c, 4d, and others. And a circuit block 4a having a circuit that controls the operation of the circuit blocks 4b, 4c, and 4d. Since power is supplied to each of the circuit blocks 4b, 4c, and 4d after the power from the battery is purified by the circuit block 4a, the circuit blocks 4b, 4c, and 4d do not need to have a protection circuit against overcurrent, and are simplified. Circuit configuration. The constant power supply circuit and the control circuit may be provided as separate circuit blocks 4.
[0038]
In the control circuit constructed in the arrangement as shown in FIG. 2A, a signal is input to the input / output terminal 45 of the circuit block 4b according to opening and closing of the door. When the door is closed, a signal indicating that the door is closed is output from the communication terminal 44 of the circuit block 4b. In this state, when the driver or the like operates to lock the door, the circuit block 4c acquires a signal transmitted by the circuit block 4b. If the acquired signal indicates that the door is closed, it is determined that locking is possible, and a signal for causing the motor of the door locking mechanism to perform locking is output from the input / output terminal 45 of the circuit block 4c. . At this time, if the room lamp is on, the circuit block 4d that reads the door closing information from the shared communication line 22 can also turn off the room lamp. When the passenger turns on the room lamp, the circuit block 4d outputs a signal for instructing the room lamp to light from the input / output terminal 45.
[0039]
As described above, the control circuit of the electric connection box 1 in the example of FIG. 2A is a circuit that performs constant voltage, door open / close check, door lock control, and room lamp lighting control. .
[0040]
Here, when the circuit block 4 having another function is attached to the open second socket 7a, the function of the control circuit can be expanded.
For example, when the circuit block 4e is mounted as shown in FIG. 2B, the stabilized power is supplied to the circuit block 4e through the circuit block 4a, and the power is supplied to the circuit blocks 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e. A network is constructed with. When the circuit block 4e has a circuit for performing a process for security alarm, for example, the circuit block 4e acquires a signal indicating the open / closed state of the door from the circuit block 4b via the communication line 22. If the signal indicates that the door is open, the circuit block 4e instructs the circuit block 4d to turn on the room lamp from the communication terminal 44 in order to notify the passenger that the door is open. Is output. The circuit block 4d acquires this information from the communication line 22, and outputs a signal for instructing the room lamp to light from the input / output terminal 45.
[0041]
Thereafter, upon obtaining a signal indicating that the door has been closed from the circuit block 4b, the circuit block 4e sends a signal to the circuit block 4d to turn off the room lamp. The circuit block 4d compares the signal of the switch of the room lamp operated by the occupant with the signal from the circuit block 4e, and turns off the room lamp if both of them indicate turning off.
[0042]
Thus, the function can be added to the electric connection box 1 by adding the circuit block 4e. Conversely, when any of the circuit blocks 4 is removed, the function of the electric connection box 1 can be limited. That is, when different control is required for each vehicle type and specification, the required control can be realized by a combination of the circuit blocks 4. Therefore, it is not necessary to design a different circuit for each vehicle type and specification. Further, even if the circuit blocks 4 are mounted in the second socket 7a of the box body 5 in a different order or arrangement, for example, the circuit block 4a is replaced with the circuit block 4d in the example of FIG. Since the control is carried out by the combination of the circuit blocks 4 mounted on the, the same control can be performed.
[0043]
According to the present embodiment, complicated control can be realized by combining the circuit blocks 4 having basic functions such as checking on / off of a switch. This means that since the same circuit block 4 is used in large numbers, the price of one circuit block 4 and the price of the electrical connection box 1 can be reduced.
In the manufacturing process, since it is only necessary to mount the circuit block 4 on the second socket 7a exposed on the outer surface of the box main body 5 in FIG. 1, the manufacturing is easier as compared with the case where the control circuit is mounted inside the box main body 5. become.
[0044]
Further, for example, when an operation failure or the like occurs, only the corresponding circuit block 4 needs to be replaced, the number of terminals is small, and each circuit block 4 is disposed on the outer surface of the electric connection box 1. In addition, removal and replacement operations are easy. Further, since the circuit block 4 is packaged with a resin, it is easy to handle.
[0045]
It is convenient to form the circuit case 41 of the circuit block 4 in the same shape as the case of the relay 3 because the case can be shared. Further, it is not necessary to manufacture the second socket 7a and the first socket 7b of the box body 5 having different shapes for the circuit block 4 and the relay 3. The layout of the electric connection box 1 shown in FIG. 1 is an example, and various changes can be made. The electric connection box 1 without either the fuse 2 or the relay 3 may be used, or the electric connection box 1 without the fuse 2 and the relay 3 may be used. The arrangement of the sockets 7a of the box body 5 is not limited to FIG.
[0046]
Further, the bus bar 8 is laid out so that a part of the bus bar 8 provided corresponding to each terminal 42, 43, 44, 45 of the circuit block 4 gathers at one place of the box body 5, If the configuration is such that the electrical connection can be confirmed using an external inspection device (tester or oscilloscope), it is possible to easily confirm that the circuit block 4 has been properly assembled.
[0047]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment is characterized in that a circuit necessary for controlling electric components is divided into functions and modularized, and a circuit block 4 is mounted on the electric component to be controlled, and a motor and an actuator are controlled. I do. Hereinafter, the wiper device and the cleaning device illustrated in FIG. 3 will be described as an example, and the description that overlaps with the above-described embodiment will be omitted.
[0048]
A wiper device 51 as an electrical component shown in FIG. 3 operates a wiper motor 52 to move a link mechanism 53, and reciprocates an arm unit 54 connected to the link mechanism 53 along the outer surface of the glass. The circuit block 4f is configured to wipe off dirt, and is mounted on a socket (not shown) formed on the wiper motor 52. The circuit block 4f outputs a circuit required for controlling the wiper device 51, a communication circuit for performing communication with another circuit using the communication line 23 as a communication path, and a signal for controlling the wiper motor 52. This is a module having an input / output circuit that functions as an interface when performing the operation, and a circuit that makes the power supplied from the power supply line 24 to the wiper motor 52 a constant voltage. The circuit block 4f accommodates a circuit in a circuit case 41 similarly to the embodiment shown in FIG. 1, and includes two power supply terminals 42 and 43, a communication terminal 44, and an input / output terminal 45. And Therefore, the socket of the wiper motor 52 is provided with bus bars for connecting these terminals 42, 43, 44, 45 to the power supply line 24, the communication line 23, and the control circuit of the wiper motor 52, respectively.
[0049]
When the driver turns on the operation switch of the wiper device 51, the control device 4f, which has received the signal processed by the other circuit block 4 via the communication line 23, rotates the wiper motor 52 to move the link mechanism 53. The arm 54 is reciprocated. Generally, the wiper device 51 can adjust the speed at which the arm portion 54 reciprocates with respect to the glass surface and the time interval in two or three steps. In such a case, the circuit block 4f includes the wiper motor 52. By controlling the rotation speed, the speed and time interval are adjusted.
[0050]
Further, the cleaning device 61 has a configuration in which the cleaning liquid pumped from the cleaning liquid tank 62 by the pump 63 is sprayed from the cleaning nozzle 64 onto the outer surface of the glass, and a motor (not shown) of the pump 63 is provided to a socket (not shown) formed in the pump 63. Is mounted. The circuit block 4g has the same configuration as the above-described circuit block 4f except that a circuit for operating the pump 63 of the cleaning device 61 is provided. When the driver operates the cleaning liquid ejection switch, a signal is sent from another circuit block 4. The circuit block 4 g operates the pump 63 according to the signal to cause the cleaning liquid to be ejected from the cleaning nozzle 64. The socket of the pump 63 is provided with bus bars for connecting the terminals 42, 43, 44, 45 of the circuit block 4g with the power supply line 24, the communication line 23, and the control circuit of the wiper motor 52, respectively.
[0051]
According to the circuit blocks 4f and 4g, the wiper device 51 and the cleaning device 61 can be controlled independently. For example, a function of automatically operating the wiper device 51 when the cleaning liquid 61 is ejected is added. It is also possible. In this case, when the operation of the pump 63 is detected, the circuit block 4 having a circuit for outputting a signal for rotating the wiper motor 52 for a predetermined time may be added to the circuit block 4g. Further, the circuit block 4 may be replaced with a circuit block 4 having both a circuit for controlling the cleaning device 61 and a circuit for outputting a signal for rotating the wiper motor 52 for a predetermined time when the pump 63 is operated. In any case, the functions of the cleaning device 61 can be easily expanded by combining or selecting the circuit blocks 4.
[0052]
Further, in the wiper device 51, when the adjustment of the speed at which the arm 54 reciprocates with respect to the glass surface and the adjustment of the time interval can be controlled in multiple steps or steplessly, the circuit block 4f performs such processing. Is replaced with a circuit block 4 that can be used. In this case, the function of the wiper device 51 can be changed by replacing the circuit block 4.
[0053]
Thus, by mounting the circuit blocks 4f and 4g, it becomes possible to control the electrical components. Further, the functions of the electrical components can be easily changed by replacing or combining the circuit blocks 4f and 4g. Further, when replacing the motor or the actuator, the entire circuit block 4 can be replaced, so that the number of work steps can be reduced.
Since the circuit blocks 4f and 4g perform control while exchanging necessary information via the communication line 23, the circuit blocks 4f and 4g do not need to have the electric connection box 1 as described above, and the layout flexibility can be increased. .
[0054]
Further, when sensors and other cooperating electric components are nearby, the number of wirings can be reduced as compared with the case where the electric connection box 1 is used.
Furthermore, since the circuit blocks 4f and 4g have the constant voltage circuits, even if the power supplied to the wiper motor 52 and the pump 63 is directly taken from the battery, the circuits will not be short-circuited and the operation will be stable regardless of the location. Can be secured.
In order to use the circuit block 4 in combination, it is necessary to form a plurality of sockets for mounting the circuit block 4 on a motor or an actuator. When one circuit block 4 is mounted on an electrical component having a plurality of sockets, data communication is possible regardless of the mounting location.
[0055]
Further, a third embodiment of the present invention will be described.
The present embodiment is characterized in that a circuit block 4 obtained by dividing a circuit necessary for controlling electrical components by function and modularized is adjusted so as to perform different control for each specification. FIG. 4 illustrates a circuit block obtained by dividing a circuit necessary for controlling the electrical components by function and modularized, and a socket for mounting the circuit block. Further, in the following, description overlapping with the above-described embodiment will be omitted.
[0056]
The circuit block 4h shown in FIG. 4 accommodates a circuit in a circuit case 41 and includes power supply terminals 42 and 43, a communication terminal 44, and an input / output terminal 45. Four holes (judgment holes 71) are formed in a surface 41a from which 43, 44, and 45 project. The circuit of this circuit block 4h can perform different processes depending on the specifications of the vehicle even though the functions are the same, and the switching of the processes is configured to be switched by the voltage value of the determination circuit provided inside the determination hole 71. ing.
[0057]
On the other hand, the second socket 72 to which the circuit block 4h is mounted is a part of an electric connection box or an electrical component, and has a determination pin 73 that stands up toward the determination hole 71 of the circuit block 4h. The determination pin 73 is erected at a predetermined position in accordance with the type and specification of the vehicle.
[0058]
Therefore, when the circuit block 4 h is inserted into the second socket 72, the voltage detected from the determination hole 71 pierced by the determination pin 73 decreases, and the circuit block 4 h checks the voltage values of the four determination holes 71 to determine the voltage. It is possible to determine the specifications of the vehicle and select a necessary process. As described above, since there are four determination holes 71, the information obtained from the determination holes 71 can correspond to 4 bits, that is, 16 variations. When the circuit block 4h performs the process of controlling the other circuit block 4 as described in the first embodiment, the determination result is sent to the other circuit block 4 via the communication line. To send. The other circuit block 4 selects a processing pattern based on information from the circuit block 4h when a plurality of processing patterns are registered so as to be selectable in a ROM (Read Only Memory) or the like. The processing pattern is a parameter such as the number of control targets (for example, when other circuit blocks capable of controlling a plurality of electrical components are mounted, the number of electrical components actually mounted on the vehicle) ) And programs prepared for each vehicle type and specification. In this case, a signal for recognizing the role is output from the circuit block 4h to the other circuit blocks 4 when the power is first turned on or each time the power is turned on.
[0059]
The process of setting the role recognition in the circuit block 4 is performed when the power is turned on, in addition to the case where the role recognition of each circuit block 4 is performed based on the command from the control block 4h, and the information registered in the ROM in advance. Therefore, there is a case where each circuit block 4 performs role recognition, and a case where each circuit block 4 corresponds to the acquired data.
[0060]
Here, as an example of a method of registering information in the ROM, a hole similar to the determination hole 71 is formed, and this hole is used when the circuit block 4 is manufactured. A terminal connected to the nonvolatile ROM of the circuit block 4 is arranged in such a hole, and a terminal equivalent to the determination pin 73 provided on the manufacturing apparatus side is introduced into this hole. Then, the terminals are connected to each other to download and write programs and data to the ROM.
[0061]
In this way, it becomes possible to produce a large number of circuit blocks 4 of the same type, and write programs and data to the ROM later. The programs and data may be specified for each vehicle, or may be a plurality of programs and data that can be selected by a command from the circuit block 4h.
[0062]
The present invention can be widely applied without being limited to the above embodiments.
For example, in the circuit block 4 shown in FIG. 1 or FIG. 2, the terminals 42, 43, 44, and 45 are arranged so as to prevent erroneous assembly. However, the circuit case 41 and the second socket 7a may be erroneously assembled. Can be prevented. The circuit block 4 (4i, 4j) shown in FIG. 5 has a projection 11 for confirming the mounting direction on the circuit case 41. The corresponding second socket 7a of the box body 5 is provided with a recess 12 for checking the mounting direction. The confirmation recess 12 on the second socket 7a side has a shape that allows insertion of the confirmation protrusion 11 on the circuit block 4 side. When the user tries to mount the second socket 7a on the box main body 5 in the same orientation as the circuit block 4i, the protrusion 11 interferes with the edge of the second socket 7a and prevents the mounting. On the other hand, in the case of the orientation of the circuit block 4j, the projection 11 is accommodated in the recess 12 of the second socket 7a.
[0063]
The circuit block 4 is easy to handle when the outer shape is the same size. However, the circuit block 4 may have a plurality of types of outer shapes according to the size of the circuit board to be accommodated. In this case, the shape of the second socket 7a of the circuit block 4 corresponding thereto is also formed in advance in a plurality of sizes. Further, one circuit block 4 may accommodate a circuit that realizes two functions, such as a circuit block 4h including the above-described constant power supply circuit and a circuit that controls the other circuit blocks 4.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect, since the control circuit of the electric connection box for a vehicle is configured by combining the circuit blocks divided for each function, it is necessary for the vehicle only by changing the combination of the circuit blocks. Can be performed. Further, since data communication is performed between the circuit blocks, it is possible to easily and reliably perform cooperation between the circuit blocks irrespective of the mounting order and the mounting position in the second socket of the box body.
According to the second aspect, since the circuit block and the circuit element have the same shape, manufacturing is easy and cost can be reduced. Also, handling at the time of mounting becomes easy.
According to the third aspect, by having the communication terminal, the number of terminals can be reduced, and thus the terminal can be easily attached to and detached from the box body.
[0065]
According to the fourth aspect, when using a circuit block configured to perform a plurality of processes for one function and performing control suitable for the vehicle, the process performed by the circuit block can be easily selected. Becomes possible.
According to the fifth aspect, the electric components are controlled by using a circuit obtained by dividing a control circuit used for controlling the electric components of the vehicle by the function. It is only necessary to replace the circuit block having the above, so that the control required for the vehicle can be easily realized. Also, since data communication is performed between circuit blocks, it is possible to easily and reliably cooperate between circuit blocks regardless of the mounting position when the circuit blocks are mounted on electrical connection boxes or electrical components. Becomes possible.
According to the sixth aspect, since the circuit block includes the constant voltage circuit, stable operation can be ensured regardless of the mounting position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of an electric connection box according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining combinations of circuit blocks. FIG. 2A shows a case where control is realized with four circuit blocks, and FIG. 2B shows a case where control is realized with five circuit blocks. Show.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a circuit block and electrical components controlled by the circuit block.
FIG. 4 is a diagram showing a circuit block and a socket for mounting the circuit block.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration for preventing erroneous assembly of circuit blocks.
[Explanation of symbols]
1 electrical connection box (vehicle electrical connection box)
2 fuse (circuit element)
3 relay (circuit element)
4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j Circuit box (circuit box for controlling electrical components)
5 Box body
7a Second socket
7b First socket
21, 23 Communication line (communication path)
41 Circuit Case (Case)
42, 43 Power supply terminals
44 Communication terminal
45 I / O terminal (output terminal)
51 Wiper device (electrical component)
61 Cleaning equipment (electrical parts)
72 Second socket
73 Judgment pin (pin)

Claims

回路素子をボックス本体の外表面に設けられた第一ソケットに装着し、前記回路素子と協働する制御回路の処理により車両の電装品を制御する車両用電気接続ボックスにおいて、
前記制御回路を、機能ごとに分割して複数の回路ブロックを構成し、前記回路ブロックの間で信号の授受を行わせる通信路を備えると共に、前記ボックス本体の外表面に前記回路ブロックを着脱自在に装着する第二ソケットを設けたことを特徴とする車両用電気接続ボックス。In a vehicle electrical connection box for mounting a circuit element on a first socket provided on the outer surface of the box body and controlling electric components of the vehicle by processing of a control circuit cooperating with the circuit element,
The control circuit is divided for each function to form a plurality of circuit blocks, a communication path for transmitting and receiving signals between the circuit blocks is provided, and the circuit block is detachably attached to an outer surface of the box body. An electric connection box for a vehicle, wherein a second socket to be mounted on the vehicle is provided.

前記第一ソケットは、前記第二ソケットと同形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用電気接続ボックス。The electric connection box for a vehicle according to claim 1, wherein the first socket is formed in the same shape as the second socket.

前記回路ブロックは、電源用端子と、前記回路ブロックどうしの通信に用いられる通信用端子と、前記電装品を制御する信号を入出力する入出力用の端子とを有する請求項１または請求項２に記載の車両用電気接続ボックス。3. The circuit block according to claim 1, wherein the circuit block includes a power supply terminal, a communication terminal used for communication between the circuit blocks, and an input / output terminal for inputting / outputting a signal for controlling the electrical component. 4. The electric connection box for a vehicle according to claim 1.

前記第二ソケットは、前記回路ブロックの処理を特定するために車両ごとに定められた位置に立設するピンを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用電気接続ボックス。The said 2nd socket has a pin which stands in the position determined for every vehicle in order to specify the process of the said circuit block, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Electrical connection box for vehicles.

車両の電装品を制御する制御回路を機能ごとに分割した複数の回路のうち、少なくとも１つの前記回路をケースに収容した回路ブロックであって、他の回路ブロックとデータ通信を行う通信用回路と、データ通信の通信路に接続する通信用端子と、前記回路および前記通信用回路に電力を供給する端子と、前記電装品を制御する信号を入出力する入出力用の端子とを備えることを特徴とする電装品制御用の回路ブロック。Among a plurality of circuits obtained by dividing a control circuit for controlling electric components of a vehicle for each function, a circuit block containing at least one of the circuits in a case, and a communication circuit for performing data communication with another circuit block. A communication terminal connected to a communication path for data communication, a terminal for supplying power to the circuit and the communication circuit, and an input / output terminal for inputting and outputting a signal for controlling the electrical component. Circuit block for controlling electrical components.

さらに定電圧回路を備えることを特徴とする請求項５に記載の電装品制御用の回路ブロック。The circuit block for controlling electrical components according to claim 5, further comprising a constant voltage circuit.