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 私の思いと技術的覚え書き

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ステアリングアクセサリースイッチの現状考察と未来

2022-01-04 | 技術系情報
ステアリングアクセサリースイッチの現状考察と未来
 マイカーとしては新しいクルマに関心が薄く、よって最近のクルマに付くステアリングに付く各種オーディオ、空調、電話などの各種スイッチ(以下STアクセサリーSWと記す)に魅力は感じることもないのだが、あの様な多種類のスイッチをどうやって識別して制御しているかという原理の部分には感心を持つ。


 と云うのは、軸で回転するステアリングホイールは、かつてはホーンコンタクトプレートという回転円盤に接触する可動接点1回路でホーンを鳴らす、具体的は同回路でホーンリレー回路をホーンSWでアースに落とすことでホーンの作動を行ってきたのだった。

 それがエアバッグがステアリングに組み込まれる様になると、機械的な接点では信頼度に欠けるという問題や、中にはステアリングエアバッグのインフレーターが必ずしも一つではなく、2つのインフレーターを備え、衝突の仕方で、作動のタイムラグをあえて設けて、バッグの展開速度を調整したいという課題も出て来た。こうなると、接点ではなく、ステアリングのロックツウロック(片側目一杯から反転させてロックするまでの回転数:乗用車で3前後、トラックで5前後)をスパイラルケーブルという連続したフィルム平行コードを巻き付けておいて、これで連続したケーブルとして高信頼性を確保する方式が多様される時代になって久しい。

 こうなると、従来エアバッグ(最大2回路4線とホーン1線の5本のケーブルで良いのだが、最近はスパイラルケーブルの平行に引かれたコード数は、手近にある10年以上前の製造のBMWミニR56型での実事例を添付写真に示すが12本と多い。これは、エアバッグとホーン以外にも、先の様な付加的なSTアクセサリーSWを増設できる様に考慮したものだろう。


 ところで、これらSTアクセサリーSWの回路をメーカー配線図集などで見てみると、添付図の様な回路になっていることが判る。抵抗値などは、メーカー修理書では記していないが、これはNetから拾ったものだが、有志の方が実測なりして確かめたものだろう。

 ここでの実例は、ステアリングアクセサリーSWとして2回路を使用した合計8ケのSWと、夜間照明(イルミネーション)として1回路を使用した合計4線が使用されていることが判る。

 ここでは、これを使用して、どの様な原理で各SWのON・OFFを検出しているかを分析しようと別紙表計算ソフトの通り計算して見た。キモは並列合成抵抗の計算式ができるかということと、出力インピーダンス抵抗を意識しているかというところになろうと思う。


 こうして、入力端子(10)の電圧値は各SWの動作で変化するが、これをある程度の上下限の幅を持たせた検出すればスイッチの入り切りが判明できる。このことは、例えばO2センサー出力は一定値(0.5V前後)以上ならリッチと判断して噴射量をリーン減量する制御をしているが、この0.5V以下もしくは以上をセンシングしているのがコンパレーターというアナログICなのだが、同様の素子でもう少し細かく、SW数を増加させることもできるだろう。ということで、原始的ではあるものの、これも多重通信の一種と考えられる。

 なお、将来という意味で、ステアリングにマイクもしくはスピーカーを、そしてビデオカメラを付けたいと云う場合を想定すると、それぞれ帯域が必用になりますし、耐ノイズ性とか線数も増やしたくないと云うことになると、インターネットや現在使用されているCANの様な多重ネットワーク通信(符号化パケット通信)を使用する必用が出てくる。

 この場合、ステアリングホイール側に、マイコンを組み込む必用があるのと、ネットワーク回線用として2線要すから、合計3線もしくは4線が最低必要線で、マイク、カメラ、各種アクセサリーSW、イルミネーションやLCD表示さえも可能になる。


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