説明

負荷駆動装置及び負荷駆動システム

【課題】電源線の省線化を図ることができる負荷駆動装置及び該負荷駆動装置を備える負荷駆動システムを提供する。
【解決手段】車両後部負荷駆動装置7は、LANインタフェース部71、制御部72、保護部73、駆動回路74、内部電源75、インタフェース部76、ストップランプ制御部78などを備えている。LANインタフェース部71は、通信線5を通じてボディECU2から車載負荷の駆動を制御するための制御情報を受信し、受信した制御情報を制御部72へ出力する。制御部72は、LANインタフェース部71が出力した制御情報に基づいて、駆動回路74内のFETをオン又はオフして所望のランプの点灯又は消灯、ランプ以外の車載負荷の作動又は停止を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車載バッテリから電力が供給される車載負荷を駆動する負荷駆動装置及び負荷駆動システムに関する。
【背景技術】
【0002】
自動車などの車両は、オルタネータ(車載発電機、交流発電機)及びバッテリなどを備えている。エンジンに連動してオルタネータで発電された電力は、バッテリの充電に利用されるとともに、バッテリからの電力は、車両に搭載された車載負荷を制御するECUなどを介して車載負荷に供給される。
【0003】
例えば、バッテリからの電源線の途中に電源を遮断する電源遮断器を配置し、その電源遮断器からさらに電源線を配線する。そして、さらにその電源線の途中にマイコンや駆動回路(例えば、FETなど)等を内蔵したECU(電源端末)を設置し、そのECUから車載負荷に対して電力を供給する自動車の電力供給システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−178778号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1のシステムのような、従来の車両システムにあっては、車載負荷毎にECUを設置し、ECUに内蔵されたマイコンにより、それぞれの車載負荷の駆動を制御していた。一方、各ECUを車両に搭載する場合、設置スペースや各ECUの機能などの違い等により、ECUを車両内の最適な場所に必ずしも設置することができない事態が生じていた。このため、バッテリからECUへの電源線、あるいはECUから車載負荷への電源線を車両内で引き回すこととなり、電源線の数が不要に増加する問題や電源線長が不要に長くなるといった問題があった。
【0006】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電源線の省線化を図ることができる負荷駆動装置及び該負荷駆動装置を備える負荷駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1発明に係る負荷駆動装置は、車載バッテリと車載負荷との間の電路に介装され、該車載負荷を駆動する負荷駆動装置において、前記電路に介装されたスイッチング素子と、前記車載負荷の駆動を制御するための制御情報を受信する通信部と、該通信部で受信した制御情報に基づいて、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【0008】
第2発明に係る負荷駆動装置は、第1発明において、前記車載負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、該電流検出部で検出した電流が所定の閾値電流を超えた場合、前記スイッチング素子の通電電流値を抑制する電流抑制部とを備えることを特徴とする。
【0009】
第3発明に係る負荷駆動装置は、第2発明において、前記電流抑制部は、前記電流検出部で検出した電流が前記閾値電流よりも減少した場合、通電電流値を抑制したスイッチング素子の通電電流値を元の値に復帰させるように構成してあることを特徴とする。
【0010】
第4発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第3発明のいずれか1つにおいて、前記車載バッテリの電圧を検出する電圧検出部を備え、前記制御部は、前記電圧検出部で検出した電圧が所定の閾値電圧を超えた場合、前記スイッチング素子のオン/オフを繰り返すように構成してあることを特徴とする。
【0011】
第5発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記通信部は、車載LANを通じて車載制御装置から前記制御情報を受信するようにしてあり、前記車載負荷は、少なくとも制動ランプを含み、前記車載LANとは異なる経路を通じて車両の制動動作を示す制動信号を取得する取得部を備え、前記制御部は、前記取得部で制動信号を取得した場合、前記制動ランプへの電路に介装されたスイッチング素子をオンするように構成してあることを特徴とする。
【0012】
第6発明に係る負荷駆動装置は、第5発明において、前記制御部は、前記取得部で取得した制動信号が所定の制動動作を示す場合、前記制動ランプを点滅すべく前記スイッチング素子のオン/オフを繰り返すように構成してあることを特徴とする。
【0013】
第7発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記車載負荷の入切を検出する入切検出部を複数備え、前記通信部は、車載LANを通じて前記入切検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信するように構成してあり、前記制御部は、前記通信部で受信した制御情報に基づいて、若しくは前記入切検出部で検出した検出結果に基づいて、前記車載負荷の入切に応じて前記スイッチング素子のオン/オフを制御するように構成してあることを特徴とする。
【0014】
第8発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第4発明のいずれか1つにおいて、少なくともガソリンの残量状態又は車載備品の状態のいずれか一方を検出する状態検出部を複数備え、前記通信部は、車載LANを通じて前記状態検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信するように構成してあることを特徴とする。
【0015】
第9発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第6発明のいずれか1つにおいて、複数の前記車載負荷と、前記複数の車載負荷への各電路に介装された複数の前記スイッチング素子とを備えることを特徴とする。
【0016】
第10発明に係る負荷駆動装置は、第1発明乃至第9発明のいずれか1つにおいて、少なくとも前記スイッチング素子、通信部及び制御部を実装した回路基板を備え、前記車載バッテリと車載負荷との間の電路を前記回路基板に設けてあることを特徴とする。
【0017】
第11発明に係る負荷駆動システムは、前述の発明のいずれか1つに係る負荷駆動装置と、該負荷駆動装置により駆動される車載負荷の駆動を制御するための制御情報を、車載LANを通じて前記負荷駆動装置へ送信する車載制御装置とを備えることを特徴とする。
【0018】
第12発明に係る負荷駆動システムは、第11発明において、前記車載制御装置は、ボディ系ECUであることを特徴とする。
【0019】
第13発明に係る負荷駆動システムは、第11発明又は第12発明において、前記負荷駆動装置を前記車載制御装置よりも前記車載負荷の近くに配置するように構成してあることを特徴とする。
【0020】
第1発明にあっては、負荷駆動装置は、車載バッテリと車載負荷との間の電路に介装されたスイッチング素子と、車載負荷の駆動を制御するための制御情報を受信する通信部と、通信部で受信した制御情報に基づいて、スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部とを備える。例えば、車載負荷を作動させるべき制御情報を受信した場合、その制御情報に基づいてスイッチング素子をオンにする。また、車載負荷を停止させるべき制御情報を受信した場合、その制御情報に基づいてスイッチング素子をオフにする。外部から制御情報を受信する構成としているので、制御情報を取得するために負荷駆動装置の設置場所が制約されることがなく、負荷駆動装置を車載負荷のできるだけ近い場所に設置することができる。これにより、電源線の引き回しを回避して電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【0021】
第2発明にあっては、負荷駆動装置は、車載負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部で検出した電流が所定の閾値電流を超えた場合、スイッチング素子の通電電流値を抑制する電流抑制部とを備える。電流抑制部は、例えば、スイッチング素子のオン抵抗を増加させることにより、通電電流値を抑制してもよく、あるいは、PWM制御によりオン時間のデューティ比を小さくすることにより、通電電流値を抑制してもよい。車載負荷や電線などの短絡時に過電流(閾値電流を超えた電流)が流れた場合に、ヒューズにより電線等を保護するときは、ヒューズの溶断電流と溶断時間のバラツキが大きいため、そのバラツキの影響を避けるには、電線に流れる通電電流値よりも十分に余裕を持った必要以上に大きな許容電流の電線を使用する必要があった。電流検出部と電流抑制部とにより、いわゆるヒューズ機能を持たせたことにより、必要以上に大容量の電線を用いる必要がなく、電源線の細線化、車両の軽量化をさらに図ることができる。
【0022】
第3発明にあっては、電流抑制部は、電流検出部で検出した電流が閾値電流よりも減少した場合、通電電流値を抑制したスイッチング素子の通電電流値を元の値に復帰させる。これにより、ヒューズを用いる場合には、過電流によりヒューズが溶断した場合に、ヒューズを交換する作業を要するが、これに比べて、ヒューズの交換作業が不要になり、メンテナンスフリー化を図ることができる。
【0023】
第4発明にあっては、車載バッテリの電圧を検出する電圧検出部を備え、制御部は、電圧検出部で検出した電圧が所定の閾値電圧を超えた場合、スイッチング素子のオン/オフを繰り返す。車載バッテリの電圧は、例えば、車載バッテリの電圧でもよく、車載バッテリから負荷駆動装置に入力される電圧でもよい。負荷駆動装置に入力される電圧を検出する場合には、車載バッテリからの電源線による電圧降下等の影響を防止することができる。また、スイッチング素子をPWM制御してもよい。例えば、電圧検出部で検出した電圧が所定の閾値電圧より高い場合、スイッチング素子のオン時間の割合を短く(オン時間のデューティ比を小さく)することにより、車載負荷に供給される電力が無駄に増えることを防止して省電力化を図ることができる。
【0024】
第5発明にあっては、通信部は、車載LANを通じて車載制御装置から制御情報を受信する構成とし、車載LANとは異なる経路を通じて車両の制動動作を示す制動信号を取得する取得部を備え、制御部は、取得部で制動信号を取得した場合、制動ランプへの電路に介装されたスイッチング素子をオンする。車載LANとは異なる経路(例えば、専用の信号線)を用いて制動動作を示す制動信号を取得したときに、制動ランプを点灯させることができ、車載LANを用いる場合に比べて短い時間で制動ランプを点灯させることができ、高付加価値化を図ることができる。
【0025】
第6発明にあっては、制御部は、取得部で取得した制動信号が所定の制動動作を示す場合、制動ランプを点滅すべくスイッチング素子のオン/オフを繰り返す。所定の制動動作は、例えば、急激に減速するための制動動作である。これにより、所定の制動動作ではない制動動作、例えば、自動減速信号(自動制動信号)を取得した場合、ブレーキペダルが踏まれていなくてもストップランプを点灯させることができ、また、所定の制動動作である緊急制動信号を取得した場合、ストップランプを短い時間で点滅させることにより、後続車へ注意を促す(表示、警告)ことができるといった高付加価値化を図ることができる。
【0026】
第7発明にあっては、車載負荷の入切を検出する入切検出部を複数備え、通信部は、車載LANを通じて入切検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信する。入切が検出される車載負荷は、例えば、自動車のドアの内側に設けられドアの開閉と連動して点灯又は消灯するカーテシーランプ(カーテシーライト)などである。入切検出部は、例えば、カーテシーランプの入切が操作されたスイッチの入切を検出する。制御部は、通信部で受信した制御情報に基づいて、若しくは入切検出部で検出した検出結果に基づいて、車載負荷の入切に応じてスイッチング素子のオン/オフを制御する。これにより、例えば、複数のドアに設けられたカーテシーランプのうち、スイッチが入になったものは、ドアが開いたときに点灯させることができる。また、車載LANを通じて車載制御装置との間で信号の送受信を行うので、車載制御装置からそれぞれの車載負荷への電源線の配線が不要となり、電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【0027】
第8発明にあっては、少なくともガソリンの残量状態又は車載備品の状態のいずれか一方を検出する状態検出部を備え、通信部は、車載LANを通じて状態検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信する。ガソリンの残量状態は、例えば、センサで検出することができる。車載備品は、例えば、シートベルトのバックルなどであり、状態検出部は、シートベルトが締められたか否かを検出することができる。これにより、車載LANを通じて車載制御装置へ検出結果を送信するので、車載制御装置からそれぞれの状態検出部への配線が不要となり、配線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【0028】
第9発明にあっては、複数の車載負荷と、複数の車載負荷への各電路に介装された複数のスイッチング素子とを備える。これにより、複数の車載負荷をまとめて駆動制御することができるとともに、負荷駆動装置を複数の車載負荷のできるだけ近い場所に設置することができる。
【0029】
第10発明にあっては、少なくともスイッチング素子、通信部及び制御部を実装した回路基板を備え、車載バッテリと車載負荷(例えば、車載備品を駆動するモータなど)との間の電路を回路基板に設けてある。これにより、従来であれば、車載バッテリと車載負荷との間の配線やコネクタなどが個別に必要であったのに対し、車載バッテリと車載負荷との間の電路を回路基板で共用できるので、部品点数の削減や製造工程の削減が可能となる。特に複数の車載負荷それぞれへの電路を回路基板上に設けることで、配線を分岐させるためのコネクタなどを省略することができる。
【0030】
第11発明にあっては、負荷駆動システムは、負荷駆動装置と、負荷駆動装置により駆動される車載負荷の駆動を制御するための制御情報を、車載LANを通じて負荷駆動装置へ送信する車載制御装置とを備える。負荷駆動装置と車載制御装置とを別個の装置として分離させた構成にすることで、負荷駆動装置は、できるだけ車載負荷に近い場所に設置するとともに、車載制御装置は、各制御情報を取得し易い場所に設置することができ、制御情報の取得と車載負荷の駆動制御との両者を満たすような設置場所に限定されることなく、負荷駆動装置の設置自由度を増加させることができる。
【0031】
第12発明にあっては、車載制御装置は、ボディ系ECUである。これにより、専用の装置を用いることなく、ボディ系ECUを兼用することができる。
【0032】
第13発明にあっては、負荷駆動装置を車載制御装置よりも車載負荷の近くに配置するように構成してある。これにより、車載負荷への電源線を省線化や、車両の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【0033】
本発明によれば、電源線の引き回しを回避して電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明に係る負荷駆動システムの構成の一例を示す配置図である。
【図2】本発明に係る負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】保護部の構成の一例を示すブロック図である。
【図4】実施の形態2の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図5】実施の形態3の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図6】実施の形態4の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
実施の形態1
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る負荷駆動システムの構成の一例を示す配置図であり、図2は本発明に係る負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、負荷駆動システムは、少なくとも車載制御装置としてのボディECU2、車両後部負荷駆動装置7などを備える。さらに、車両には、車載バッテリとしてのバッテリ1、制動動作を示す制動信号を出力するESC(Electric Stability Control、車両安定性制御)ECU3などが設置されている。なお、ボディECU2は、例えば、ドアの開閉、室内ランプの点灯及び消灯、パワーウィンドウの開閉などの制御を行うことができる。
【0036】
そして、図1に示すように、バッテリ1と車両後部負荷駆動装置7との間には電源線4が接続され、車両後部負荷駆動装置7と車両のリアに設置された車載負荷としての各種ランプ(不図示)等との間にも不図示の電源線が接続されている。また、ボディECU2と車両後部負荷駆動装置7との間には、車載LAN用の通信線5が接続されている。なお、通信線5は、多重通信を行うものの他、シリアル通信などの通信を行うものでもよい。また、ESCECU3と車両後部負荷駆動装置7との間には、車載LAN用の通信線5とは異なる専用の信号線6が接続されている。
【0037】
また、図1に示すように、車両後部負荷駆動装置7は、ボディECU2よりも車両のリア(すなわち、リアに設置された車載負荷である各種ランプ)に近い方に設置されている。
【0038】
図2に示すように、車両後部負荷駆動装置7は、通信部としてのLANインタフェース部71、制御部72、電流検出部及び電流抑制部としての保護部73、複数のスイッチング素子としてのFET、各電路におけるバッテリ1の電圧検出部としての電圧検出回路などを備えた駆動回路74、車両後部負荷駆動装置7の各部に所要の電圧を供給する内部電源75、車載LANとは異なる経路を通じて車両の制動動作を示す制動信号を取得する取得部としてのインタフェース部76、電圧平滑回路77、ストップランプ制御部78などを備えている。
【0039】
LANインタフェース部71は、通信線5を通じてボディECU2から車載負荷の駆動を制御するための制御情報を受信し、受信した制御情報を制御部72へ出力する。制御情報は、どのような形式の情報でもよいが、例えば、いずれの車載負荷を駆動するか、いずれの車載負荷を停止させるかが分かる程度の情報を含めばよい。
【0040】
インタフェース部76は、信号線6aを通じてESCECU3から自動制動信号を取得する。自動制動信号は、アダプティブクルーズコントロール(ACC:車速・車間自動制御)による自動減速信号であり、例えば、車間を保つための制動動作を示す信号である。
【0041】
また、インタフェース部76は、信号線6bを通じてESCECU3から緊急制動信号を取得する。所定の制動動作を示す緊急制動信号は、例えば、車両を急停車させるために急激に減速するための制動動作を示す信号である。
【0042】
また、インタフェース部76は、ブレーキペダル(不図示)に連動するスイッチ31に接続されている。そして、インタフェース部76は、運転者がブレーキペダルを踏む動作に連動してスイッチ31から出力される信号である通常制動信号を取得する。
【0043】
ストップランプ制御部78は、インタフェース部76で取得した制動信号が通常制動信号であるか、自動制動信号であるか、緊急制動信号であるかを判定し、判定結果を制御部72へ出力する。なお、ストップランプ制御部78の機能を制御部72内に構成することもできる。
【0044】
駆動回路74は、複数のスイッチング素子であるFETを備えている。各FETは、1又は複数の車載負荷への電路を開閉する。これにより、車載負荷の駆動(作動/停止)制御が行われる。図2の例では、駆動回路74には、5個のFETを備え、5つの電路を開閉するようにしている。なお、FETの数は、これに限定されるものではない。また、FETに代えて、他のスイッチング素子、リレーなどを用いることもできる。なお、FETは通常のオン/オフ動作だけでなく、PWM制御による動作をすることもできる。
【0045】
第1のFETでは、右側のストップランプ101、左側のストップランプ102、ハイマウントストップランプ103をまとめて駆動する。また、第2のFETでは、右側のテールランプ104、左側のテールランプ105、ライセンスプレートランプ106、右側のリアサイドマーカランプ107、左側のリアサイドマーカランプ108をまとめて駆動する。また、第3のFETでは、右側のバックアップランプ109、左側のバックアップランプ110をまとめて駆動する。第4のFETでは、右側のフォグランプ111、左側のフォグランプ112をまとめて駆動する。第5のFETでは、リアデフロック113を駆動する。なお、上述の車載負荷は一例であって、これらに限定されるものではない。
【0046】
制御部72は、LANインタフェース部71が出力した制御情報に基づいて、駆動回路74内のFETをオン又はオフして所望のランプの点灯又は消灯、ランプ以外の車載負荷の作動又は停止を制御する。例えば、車載負荷を作動させるべき制御情報を受信した場合、制御部72は、その制御情報に基づいてFETをオンにする。また、車載負荷を停止させるべき制御情報を受信した場合、制御部72は、その制御情報に基づいてFETをオフにする。車載LANを通じて別個のボディECU2から制御情報を受信する構成としているので、制御情報を直接取得するために車両後部負荷駆動装置7の設置場所が制約されることがなく、車両後部負荷駆動装置7を駆動対象の車載負荷のできるだけ近い場所に設置することができる。これにより、電源線の引き回しを回避して電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【0047】
制御部72は、LANインタフェース部71を介することなく、インタフェース部76を介してブレーキペダル(不図示)に連動するスイッチ31からの信号を取得した場合(ブレーキペダルが踏まれた場合)、右側のストップランプ101、左側のストップランプ102、ハイマウントストップランプ103を点灯する。
【0048】
制御部72は、インタフェース部76を介して緊急制動信号を取得した場合、ストップランプを短い時間(例えば、4Hz+0/−1Hz)で点滅させることにより、後続車へ注意を促すことができるといった高付加価値化を図ることができる。また、制御部72は、インタフェース部76を介して自動減速信号(自動制動信号)を取得した場合、ブレーキペダルが踏まれていなくてもストップランプを点灯させることができる。
【0049】
また、制御部72は、駆動回路74に備えられた電圧検出回路で検出したバッテリ1から入力される電圧を取得し、取得した電圧が所定の閾値電圧より高い場合、FETのオン時間の割合を短く(オン時間のデューティ比を小さく)する。なお、電圧検出回路で検出する電圧は、例えば、バッテリ1の電圧でもよく、バッテリ1から車両後部負荷駆動装置7に入力される電圧でもよい。車両後部負荷駆動装置7に入力される電圧を検出する場合には、バッテリ1からの電源線による電圧降下等の影響を防止することができる。これにより、車載負荷に供給される電力が無駄に増えることを防止して省電力化を図ることができる。
【0050】
保護部73は、車載負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、電流検出部で検出した電流が所定の閾値電流を超えた場合、車載負荷への電路を開閉する駆動回路74内のFETの通電電流値を抑制する電流抑制部とを備える。電流抑制部は、例えば、FETのオン抵抗を増加させることにより、通電電流値を抑制してもよく、あるいは、PWM制御によりオン時間のデューティ比を小さくすることにより、通電電流値を抑制してもよい。
【0051】
図3は保護部73の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、保護部73は、チャージポンプ部731、電流検出部733、電流抑制部としての保護回路部732などを備えている。なお、図3の例は、駆動回路74、車載負荷の一部のみを示しているが、他の部分は同様であるので省略している。
【0052】
電流検出部733は、FET741を通じてストップランプ101に流れる電流を検出する。なお、電流検出部733は、ストップランプ101だけでなく他の負荷電流も検出することができる。また、電流検出部733は、負荷電流を測定しているので、断線検知(ランプ負荷のランプ切れ検出、LED負荷の一部分のLEDの故障検出等)を行うこともできる。
【0053】
保護回路部732は、制御部72からの信号に応じて、FET741を駆動制御するための駆動信号を生成する。また、保護回路部732は、電流検出部733で検出した電流が所定の閾値電流を超えた場合、検出した電流値に応じて駆動信号の信号レベルを抑制することによりFET741に流れる電流を抑制する。この場合、FET741に流れる電流を閾値電流以下にするように抑制してもよく、あるいはFET741をオフさせてもよい。
【0054】
チャージポンプ部731は、保護回路部732から出力された駆動信号を昇圧してゲート信号としてFET741へ出力する。
【0055】
車載負荷や電線などの短絡時に過電流(閾値電流を超えた電流)が流れた場合に、ヒューズにより電線等を保護するときは、ヒューズの溶断電流と溶断時間のバラツキが大きいため、そのバラツキの影響を避けるには、電線に流れる通電電流値よりも十分に余裕を持った必要以上に大きな許容電流の電線を使用する必要があった。電流検出部と電流抑制部とを備える保護部73に、いわゆるヒューズ機能を持たせたことにより、必要以上に大容量の電線を用いる必要がなく、電源線の細線化、車両の軽量化をさらに図ることができる。すなわち、半導体を用いることにより、ヒューズより精度よく電流を検出することができるので、必要以上に大容量の電線を用いる必要がない。
【0056】
保護回路部732は、電流検出部733で検出した電流が閾値電流よりも減少した場合、通電電流値を抑制したFET741の通電電流値を元の値に復帰させる。これにより、ヒューズを用いる場合には、過電流によりヒューズが溶断した場合に、ヒューズを交換する作業が要するが、これに比べて、ヒューズの交換作業が不要になり、メンテナンスフリー化を図ることができる。
【0057】
以上説明したように、本発明によれば、車載LANなどの通信線を通じて別個のボディECU2から制御情報を受信する構成としているので、制御情報を取得するために車両後部負荷駆動装置7の設置場所が制約されることがなく、車両後部負荷駆動装置7を車載負荷のできるだけ近い場所に設置することができる。これにより、電源線の引き回しを回避して電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。
【0058】
また、本発明によれば、保護部73に、いわゆるヒューズ機能を持たせたことにより、必要以上に大容量の電線を用いる必要がなく、電源線の細線化、車両の軽量化をさらに図ることができる。すなわち、半導体を用いることにより、ヒューズより精度よく電流を検出することができるので、必要以上に大容量の電線を用いる必要がない。
【0059】
また、本発明によれば、保護部73により、過電流を検出した後に車載負荷に流れる電流が閾値電流よりも減少した場合には、FETの通電電流値を元の値に復帰させるので、ヒューズを用いる場合には、過電流によりヒューズが溶断した場合に、ヒューズを交換する作業が要するが、これに比べて、ヒューズの交換作業が不要になり、メンテナンスフリー化を図ることができる。
【0060】
また、本発明によれば、バッテリ1から入力される電圧が所定の閾値電圧より高くなった場合でも、FETのオン時間の割合を短く(オン時間のデューティ比を小さく)することにより、車載負荷に供給される電力が無駄に増えることを防止して省電力化を図ることができる。
【0061】
また、本発明によれば、自動減速信号(自動制動信号)を取得した場合、ブレーキペダルが踏まれていなくてもストップランプを点灯させることができ、また、緊急制動信号を取得した場合、ストップランプを短い時間で点滅させることにより、後続車へ注意を促す(表示、警告)ことができるといった高付加価値化を図ることができる。
【0062】
また、本発明によれば、複数の車載負荷をまとめて駆動制御することができるとともに、負荷駆動装置を複数の車載負荷のできるだけ近い場所に設置することができる。また、負荷駆動装置と車載制御装置とを別個の装置として分離させた構成にすることで、負荷駆動装置は、できるだけ車載負荷に近い場所に設置するとともに、車載制御装置は、各制御情報を取得し易い場所に設置することができ、制御情報の取得と車載負荷の駆動制御との両者を満たすような設置場所に限定されることなく、負荷駆動装置の設置自由度を増加させることができる。
【0063】
また、本発明によれば、車載制御装置は、ボディECUであるので、専用の装置を用いることなく、ボディ系ECUを兼用することができる。また、負荷駆動装置を車載制御装置よりも車載負荷の近くに配置することができ、車載負荷への電源線を省線化や、車両の軽量化を図ることができる。
【0064】
上述の実施の形態では、負荷駆動装置として車両後部負荷駆動装置7だけを図示しているが、負荷駆動装置は、車両後部負荷駆動装置7だけに限定されるものではなく、車載負荷を駆動する駆動回路を備えるものであれば、他のコントローラでもよい。また、負荷駆動装置は、1台の車両に複数配置することができる。
【0065】
上述の実施の形態において、ストップランプ制御部78を車両後部負荷駆動装置7とは別個の装置として分離した構成でもよい。この場合には、ストップランプ制御部78は、車両後部負荷駆動装置7とESCECU3との間に接続すればよい。
【0066】
上述の実施の形態において、LANインタフェース部71、制御部72、保護部73、内部電源75、インタフェース部76、ストップランプ制御部78などはASIC化することも可能である。また、車両後部負荷駆動装置7にランプの断線検知機能を設けることもできる。
【0067】
実施の形態2
図4は実施の形態2の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態2では、実施の形態1に加えて、あるいは実施の形態1とは別に、車載負荷としてのフロント右ドアのカーテシーランプ201、フロント左ドアのカーテシーランプ202、リア右ドアのカーテシーランプ203、リア左ドアのカーテシーランプ204、バックドアのカーテシーランプ205などを備え、前述のそれぞれのカーテシーランプ201〜205の入切を検出する入切検出部としての操作スイッチ211、212、213、214、215を備える。各操作スイッチを操作することにより、ドアの開閉に連動して各カーテシーランプを点灯又は消灯させることができる。
【0068】
図4に示すように、駆動回路74は、各カーテシーランプを別個独立に駆動するためのFETをカーテシーランプの数に対応させて5個備えている。また、インタフェース部76には、操作スイッチ211、212、213、214、215を接続してある。
【0069】
カーテシーランプ201〜205(車載負荷)の入切を検出する操作スイッチ211〜215(入切検出部)を複数備え、LANインタフェース部71は、車載LANを通じて操作スイッチ211〜215で検出した検出結果をボディECU2(車載制御装置)へ送信する。制御部72は、LANインタフェース部71で受信した制御情報に基づいて、若しくは操作スイッチ211〜215(入切検出部)で検出した検出結果に基づいて、カーテシーランプ201〜205の入切に応じてスイッチング素子のオン/オフを制御する。これにより、例えば、複数のドアに設けられたカーテシーランプのうち、スイッチが入になったものは、ドアが開いたときに点灯させることができる。また、車載LANを通じてボディECU2との間で信号の送受信を行うので、ボディECU2からそれぞれのカーテシーランプ201〜205への電源線の配線が不要となり、電源線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。なお、カーテシーランプは、一例であって、車載負荷は、カーテシーランプに限定されるものではない。
【0070】
実施の形態3
図5は実施の形態3の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態3では、実施の形態1、2に加えて、あるいは実施の形態1、2とは別に、車載備品としてのシートベルトのバックルの開閉状態を検出する状態検出部としてのスイッチを備え、具体的には、運転席のシートベルトのバックルスイッチ221、助手席のシートベルトのバックルスイッチ222、後部座席に右側のシートベルトのバックルスイッチ223、後部座席に中央部のシートベルトのバックルスイッチ224、後部座席に左側のシートベルトのバックルスイッチ225などを備える。また、ガソリンの残量状態を検出する状態検出部としてのセンサ231を備える。
【0071】
図5に示すように、インタフェース部76には、バックルスイッチ221、222、223、224、225、及びセンサ231を接続してある。
【0072】
少なくともガソリンの残量状態を検出するセンサ231又はバックルスイッチ221〜225(車載備品)のいずれか一方を備え、LANインタフェース部71は、車載LANを通じてセンサ231又はバックルスイッチ221〜225で検出した検出結果をボディECU2へ送信する。これにより、車載LANを通じてボディECU2へ検出結果を送信するので、ボディECU2からそれぞれのバックルスイッチ221〜225又はセンサ231への配線が不要となり、配線の省線化や車両の軽量化を図ることができる。なお、バックルスイッチは、一例であって、車載備品は、バックルスイッチに限定されるものではない。
【0073】
実施の形態4
図6は実施の形態4の負荷駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態4では、図6に示すように、LANインタフェース部71、制御部72、保護部73、駆動回路74、内部電源75、インタフェース部76、電圧平滑回路77、ストップランプ制御部78などを実装した回路基板70を備える。なお、回路基板70には、少なくともLANインタフェース部71、制御部72、駆動回路74を備える構成でもよい。
【0074】
バッテリ1と車載備品(例えば、ドアのロック装置など)を駆動するモータとの間の電路を回路基板70に設けてある。より具体的には、バッテリ1とモータとの間の電路に介装されたジョイントボックス10から右側のドアのロック用のモータ251、左側のドアのロック用のモータ252、バックドアのロック用のモータ253への駆動回路を回路基板70上に設けてある。これにより、従来であれば、バッテリ1とモータ251〜253との間の配線やコネクタなどが個別に必要であったのに対し、モータ251〜253への電路を回路基板70で共用できるので、部品点数の削減や製造工程の削減が可能となる。特に複数のモータ251〜253それぞれへの分岐した電路を回路基板70上に設けることで、配線を分岐させるためのコネクタなどを省略することができる。なお、車載備品は、ドアのロック装置に限定されるものではなく、また、モータに限定されるものではなく、他のモータや電気部品であってもよい。
【0075】
上述の実施の形態1〜4については、それぞれ個別に構成してもよく、いずれかの実施の形態を組み合わせてもよく、すべての実施の形態を含む構成にすることもできる。
【符号の説明】
【0076】
1 バッテリ
2 ボディECU(車載制御装置)
3 ESCECU
4 電源線
5 通信線
6 信号線
7 車両後部負荷駆動装置(負荷駆動装置)
71 LANインタフェース部(通信部)
72 制御部
73 保護部(電流検出部、電流抑制部)
731 チャージポンプ部
732 保護回路部(電流抑制部)
733 電流検出部
74 駆動回路(スイッチング素子、電圧検出部)
741 FET(スイッチング素子)
75 内部電源
76 インタフェース部(取得部)
78 ストップランプ制御部
101、102 ストップランプ
103 ハイマウントストップランプ
104、105 テールランプ
106 ライセンスプレートランプ
107、108 リアサイドマーカランプ
109、110 バックアップランプ
111、112 フォグランプ
113 リアデフロック
201、202、203、204、205 カーテシーランプ
211、212、213、214、215 操作スイッチ
221、222、223、224、225 バックルスイッチ
231 センサ
251、252、253 モータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載バッテリと車載負荷との間の電路に介装され、該車載負荷を駆動する負荷駆動装置において、
前記電路に介装されたスイッチング素子と、
前記車載負荷の駆動を制御するための制御情報を受信する通信部と、
該通信部で受信した制御情報に基づいて、前記スイッチング素子のオン/オフを制御する制御部と
を備えることを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項2】
前記車載負荷に流れる電流を検出する電流検出部と、
該電流検出部で検出した電流が所定の閾値電流を超えた場合、前記スイッチング素子の通電電流値を抑制する電流抑制部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
【請求項3】
前記電流抑制部は、
前記電流検出部で検出した電流が前記閾値電流よりも減少した場合、通電電流値を抑制したスイッチング素子の通電電流値を元の値に復帰させるように構成してあることを特徴とする請求項2に記載の負荷駆動装置。
【請求項4】
前記車載バッテリの電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記制御部は、
前記電圧検出部で検出した電圧が所定の閾値電圧を超えた場合、前記スイッチング素子のオン/オフを繰り返すように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項5】
前記通信部は、
車載LANを通じて車載制御装置から前記制御情報を受信するようにしてあり、
前記車載負荷は、少なくとも制動ランプを含み、
前記車載LANとは異なる経路を通じて車両の制動動作を示す制動信号を取得する取得部を備え、
前記制御部は、
前記取得部で制動信号を取得した場合、前記制動ランプへの電路に介装されたスイッチング素子をオンするように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記取得部で取得した制動信号が所定の制動動作を示す場合、前記制動ランプを点滅すべく前記スイッチング素子のオン/オフを繰り返すように構成してあることを特徴とする請求項5に記載の負荷駆動装置。
【請求項7】
前記車載負荷の入切を検出する入切検出部を複数備え、
前記通信部は、
車載LANを通じて前記入切検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信するように構成してあり、
前記制御部は、
前記通信部で受信した制御情報に基づいて、若しくは前記入切検出部で検出した検出結果に基づいて、前記車載負荷の入切に応じて前記スイッチング素子のオン/オフを制御するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項8】
少なくともガソリンの残量状態又は車載備品の状態のいずれか一方を検出する状態検出部を複数備え、
前記通信部は、
車載LANを通じて前記状態検出部で検出した検出結果を車載制御装置へ送信するように構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項9】
複数の前記車載負荷と、
前記複数の車載負荷への各電路に介装された複数の前記スイッチング素子と
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項10】
少なくとも前記スイッチング素子、通信部及び制御部を実装した回路基板を備え、
前記車載バッテリと車載負荷との間の電路を前記回路基板に設けてあることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
【請求項11】
請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の負荷駆動装置と、該負荷駆動装置により駆動される車載負荷の駆動を制御するための制御情報を、車載LANを通じて前記負荷駆動装置へ送信する車載制御装置とを備えることを特徴とする負荷駆動システム。
【請求項12】
前記車載制御装置は、ボディ系ECUであることを特徴とする請求項11に記載の負荷駆動システム。
【請求項13】
前記負荷駆動装置を前記車載制御装置よりも前記車載負荷の近くに配置するように構成してあることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の負荷駆動システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−235109(P2010−235109A)
【公開日】平成22年10月21日(2010.10.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−296497(P2009−296497)
【出願日】平成21年12月26日(2009.12.26)
【出願人】(395011665)株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】(000183406)住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)