JP2013071632A - 負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の負荷を確実に動作させる。
【解決手段】第１指令部１２１は、操作部１１１からの信号に基づいて、電力供給制御部１２３に対して負荷１１３への電力供給の指令を行うとともに、自身が正常に動作している場合に所定の動作信号を出力する。第２指令部１２２は、第１指令部１２１から動作信号の入力がない場合、電力供給制御部１２３に対して負荷１１３への電力供給の指令を行う。電力供給制御部１２３は、第１指令部１２１または第２指令部１２２からの指令に基づいて、負荷１１３への電力の供給を制御する。本発明は、例えば、車両の負荷制御装置に適用できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、負荷制御装置に関し、特に、車両の負荷を制御する負荷制御装置に関する。

従来、ヘッドランプの操作スイッチとヘッドランプの制御を行う制御装置との間に通信不良が発生しても、ヘッドランプの点灯を可能にする技術が提案されている。

例えば、ヘッドランプスイッチを備える送信側ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とヘッドランプＥＣＵとの間を通信用バスおよび電源供給線で相互に接続し、ヘッドランプスイッチをオンすると、送信側ＥＣＵからヘッドランプＥＣＵに、通信用バスを介してヘッドランプＯＮの通信データを供給するとともに、電源供給線を介してヘッドランプＯＮのアナログ信号を供給することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、通信用バスが切断されても、電源供給線を流れるアナログ信号を用いてヘッドランプを点灯させることができる。

また、従来、図１に示されるような車載システムが提案されている。

具体的には、図１の車載システムは、コンビネーションＳＷ（スイッチ）１１、ＢＣＭ（Body Control Module）１２、および、ヘッドランプ１３を含むように構成される。また、コンビネーションＳＷ１１は、ヘッドランプＳＷ２１およびＣＰＵ２２を含むように構成される。ＢＣＭ１２は、ＣＰＵ３１、ハイサイドドライバ３２、および、トランジスタＴＲを含むように構成される。さらに、コンビネーションＳＷ１１とＢＣＭ１２は、通信線１４および信号線１５を介して相互に接続されている。

コンビネーションＳＷ１１のヘッドランプＳＷ２１がオンされると、ＣＰＵ２２は、ヘッドランプＳＷ２１のオンを検出し、通信線１４を介して、ＢＣＭ１２のＣＰＵ３１へのヘッドランプＯＮ信号の出力を開始する。ヘッドランプＯＮ信号を受信したＣＰＵ３１は、ヘッドランプ１３の点灯をハイサイドドライバ３２に指令するための正論理（ハイ・アクティブ）の指令信号をハイサイドドライバ３２に入力する。指令信号の入力を受けたハイサイドドライバ３２は、バッテリ電源＋Ｂからの電力のヘッドランプ１３への供給を開始し、ヘッドランプ１３を点灯させる。

また、ヘッドランプＳＷ２１がオンされると、トランジスタＴＲのベースの電位がローレベル（グラウンドレベル）になり、トランジスタＴＲがオンする。そして、イグニッション電源がオンされている場合、イグニッション電源ＩＧからの電力が、トランジスタＴＲを介して、ハイサイドドライバ３２に入力される。これにより、ハイサイドドライバ３２の入力電圧がＨｉｇｈレベルとなり、指令信号が入力された状態と同様の状態になる。

従って、図２に示されるように、通信線１４に障害が発生し、ＣＰＵ２２とＣＰＵ３１との間の通信不良が発生し、ＣＰＵ３１がヘッドランプＳＷ２１の状態を検出できなくなっても、イグニッション電源ＩＧおよびヘッドランプＳＷ２１をオンさせることにより、ヘッドランプ１３を点灯させることができる。

しかし、特許文献１に記載の発明および図１の車載システムでは、送信側ＥＣＵとヘッドランプＥＣＵの間の配線、または、コンビネーションＳＷ１１とＢＣＭ１２との間の配線がそれぞれ１系統ずつ増加する。そのため、増加した配線用のハーネスやコネクタピン等を追加する必要があり、車両のコストアップや重量アップの要因となる。

また、特許文献１に記載の発明および図１の車載システムでは、２系統の配線に断線、天絡、地絡等の異常が同時に発生した場合、ヘッドランプを点灯させることができなくなる。

さらに、特許文献１に記載の発明では、配線に異常が発生していなくても、ヘッドランプＥＣＵに異常が発生した場合、ヘッドランプを点灯させることができなくなる。

特開平７−２３２６０３号公報

本発明は、異常時にも車両の負荷を確実に動作させるようにするものである。

本発明の一側面の負荷制御装置は、ユーザにより操作される操作部から入力される信号に基づいて、車両の負荷を制御する負荷制御装置において、操作部からの信号に基づいて、負荷への電力供給の第１の指令を行うとともに、自身が正常に動作している場合に所定の動作信号を出力する第１の指令部と、第１の指令部から動作信号の入力がない場合、負荷への電力供給の第２の指令を行う第２の指令部と、第１の指令または第２の指令に基づいて、負荷への電力の供給を制御する電力供給制御部とを備える。

本発明の第１の側面の負荷制御装置においては、第１の指令部により、操作部からの信号に基づいて、負荷への電力供給の第１の指令が行われ、自身が正常に動作している場合に所定の動作信号が出力され、第２の指令部により、第１の指令部から動作信号の入力がない場合、負荷への電力供給の第２の指令が行われ、第１の指令または第２の指令に基づいて、負荷への電力の供給が制御される。

従って、車両の負荷を確実に動作させることができる。

この操作部は、例えば、スイッチ、ボタン、キー等の操作手段により構成される。第１の指令部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の制御回路により構成される。第２の指令部は、例えば、駆動保持積分回路、駆動保持回路により構成される。電力供給制御部は、例えば、ドライバ回路により構成される。

第２の指令部には、車両が所定の電源供給状態である場合に、第２の指令を行わせることができる。

これにより、例えば、第１の指令部に異常が発生した場合に、車両の電源供給状態に連動して、負荷のオン／オフを制御することができる。

この第２の指令部には、車両が所定の電源供給状態であり、さらに車両の周囲の明るさが所定の閾値未満である場合に、第２の指令を行わせることができる。

これにより、例えば、第１の指令部に異常が発生した場合に、車両の電源供給状態および車両の周囲の明るさに連動して、負荷のオン／オフを制御することができる。

車両の周囲の明るさは、例えば、日射センサにより検出される。

第２の指令部には、所定の電源供給状態のときに電力が供給される電力線に接続し、電力線からの電力を電力供給制御部に出力することにより第２の指令を行わせることができる。

これにより、第２の指令部の構成を簡素化することができる。

第２の指令部には、電力線からの電力の流れを電力供給制御部に出力する第１の方向または電力供給制御部に出力しない第２の方向に切り換えるスイッチング素子を備えさせることができる。

これにより、スイッチング素子を用いて第２の指令の有無を切り換えることができる。

動作信号を、パルス状の信号とし、第２の指令部には、コンデンサを備えた積分回路を含み、動作信号が入力されることによりコンデンサに蓄積される電荷量が所定の閾値以上になった場合、電力線からの電力が第２の方向に流れる状態にスイッチング素子が設定されるようにすることができる。

これにより、ノイズ等による誤動作を防止することができる。

第１の指令部には、操作部との間の通信不良を検出した場合、車両の所定の電源供給状態に基づいて、第１の指令を行わせることができる。

これにより、操作部と第１の指令部の間に通信不良が発生しても、車両の負荷を確実に動作させることができる。

車両の所定の電源供給状態を、車両のイグニッションがオン状態での電源供給状態とすることができる。

これにより、例えば、異常発生時に車両のイグニッションに連動して負荷の起動／停止を行うことができる。

本発明の一側面によれば、負荷を駆動させるＣＰＵなどの制御回路が異常のときでも車両の負荷を確実に動作させることができる。

従来の車載システムの構成例を示す回路図である。 従来の車載システムの通信不良発生時の動作を説明するための図である。 本発明を適用した車載システムの基本的な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した車載システムの第１の具体的な構成例を示す回路図である。 本発明を適用した車載システムの正常時の動作を説明するための図である。 ＢＣＭの各部の電圧の変化を示すグラフである。 本発明を適用した車載システムの通信不良発生時の動作を説明するための図である。 本発明を適用した車載システムのＣＰＵの異常発生時の動作を説明するための図である。 本発明を適用した車載システムの第２の具体的な構成例を示す回路図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［車載システムの基本的な構成例］
図３は、本発明を適用した車載システムの基本的な構成例を示すブロック図である。

図３の車載システム１０１は、操作部１１１、負荷制御装置１１２、負荷１１３、および、電源１１４を含むように構成される。負荷制御装置１１２は、第１指令部１２１、第２指令部１２２、および、電力供給制御部１２３を含むように構成される。

車載システム１０１は、各種の車両に設けられ、操作部１１１に対するユーザ操作に従って、負荷１１３への電力の供給を制御するシステムである。なお、車載システム１０１が設けられる車両の種類は、特に限定されるものではなく、例えば、エンジンで駆動される車両、ＥＶ（Electric Vehicle、電気自動車）、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle、プラグインハイブリッドカー）などが想定される。

操作部１１１は、各種の操作手段（例えば、スイッチ、ボタン、キー等）により構成され、例えば、負荷１１３を起動したり、停止したりするために、ユーザにより操作される。また、操作部１１１は、操作内容または自身の状態（例えば、オン／オフ状態等）を示す操作信号を第１指令部１２１に出力する。

第１指令部１２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の各種の制御回路により構成される。第１指令部１２１は、操作部１１１からの操作信号に基づいて、電力供給制御部１２３に対して負荷１１３への電力の供給の指令を行う。また、第１指令部１２１は、操作部１１１との間の通信不良を検出した場合、車両の電源の状態に基づいて、電力供給制御部１２３に対して負荷１１３への電力の供給の指令を行う。さらに、第１指令部１２１は、自身が正常に動作している場合、正常に動作していることを示す所定の動作信号を第２指令部１２２に出力する。

第２指令部１２２は、例えば、駆動積分回路等の電気回路により構成され、イグニッション電源ＩＧからの電力が供給される電力線１１５に接続されている。第２指令部１２２は、第１指令部１２１からの動作信号の入力がない場合、イグニッション電源ＩＧからの電力を電力供給制御部１２３に出力することにより、電力供給制御部１２３に対して負荷１１３への電力の供給の指令を行う。

なお、イグニッション電源ＩＧは、車両の駆動系の電源であり、車両のイグニッションスイッチまたはパワースイッチが、車両を走行可能な状態にする位置または車両を運転するときの位置（例えば、イグニッションまたはオン等）に設定されている場合に、電力の供給を行う電源である。

なお、以下、イグニッション電源ＩＧのオン／オフを切り換えるためのスイッチの名称をイグニッションスイッチで統一し、イグニッション電源ＩＧがオンされるイグニッションスイッチの位置の名称をイグニッションで統一する。また、以下、イグニッションスイッチの位置がイグニッションに設定されることを、イグニッションをオンするともいう。

電力供給制御部１２３は、例えば、負荷１１３への電力の供給を制御するドライバ回路により構成される。電力供給制御部１２３は、第１指令部１２１または第２指令部１２２からの指令に基づいて、電源１１４からの電力の負荷１１３への供給を制御し、負荷１１３の起動および停止を制御する。

負荷１１３は、例えば、操作部１１１を操作することにより起動および停止することが可能な各種の車載用の電装部品により構成される。例えば、負荷１１３は、ヘッドランプ、テールランプ、ワイパーモータ等の安全運転を行うために必要な電装部品により構成される。

電源１１４は、例えば、車両に設けられているバッテリ等により構成される。

［車載システムの第１の具体的な構成例］
図４は、図３の車載システム１０１をより具体的にした車載システムの第１の構成例を示す回路図である。

車載システム２０１は、コンビネーションＳＷ（スイッチ）２１１、ＢＣＭ（Body Control Module）２１２、および、ヘッドランプ２１３を含むように構成される。

コンビネーションＳＷ２１１は、図３の操作部１１１に対応する。コンビネーションＳＷ２１１は、スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎ、ＣＰＵ２２２、および、抵抗Ｒ１を含むように構成される。

スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎは、車載システム１０１が設けられている車両の各種の負荷の動作や状態を切り換えるためのスイッチである。そのうちの１つであるスイッチ２２１−１が、ヘッドランプ２１３のオン／オフを切り換えるためのスイッチである。なお、以下、スイッチ２２１−１をヘッドランプＳＷ（スイッチ）とも称する。

スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎの一端は、それぞれＣＰＵ２２２に接続され、他の一端はグラウンドに接続されている。また、スイッチ２２１−１とＣＰＵ２２２の間に、所定の直流電圧（例えば、５Ｖ）の電力を供給する電源ＶＤＤが接続されている。

なお、電源ＶＤＤの接続位置は、この図の例に限定されるものではなく、例えば、スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎの状態によらず、ＣＰＵ２２２に電力を供給することが可能な他の位置に接続される。

ＣＰＵ２２２のライン端子（ＬＩＮ）は、通信線２１４を介して、ＢＣＭ２１２のＣＰＵ２３２のライン端子（ＬＩＮ）に接続されており、ＣＰＵ２２２とＣＰＵ２３２は、通信線２１４を介して相互に通信を行う。例えば、ＣＰＵ２２２は、スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎの状態を検出し、検出した状態を通知するための信号（以下、スイッチ状態信号と称する）を、通信線２１４を介して、ＣＰＵ２３２に出力する。

ＢＣＭ２１２は、レギュレータ２３１、ＣＰＵ２３２、駆動積分回路２３３、ハイサイドドライバ２３４、ダイオードＤ１１、および、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２を含むように構成される。そのうち、ＣＰＵ２３２は、図３の第１指令部１２１に対応し、駆動積分回路２３３は、図３の第２指令部１２２に対応し、ハイサイドドライバ２３４は、図３の電力供給制御部１２３に対応する。

レギュレータ２３１の入力端子は、図示せぬバッテリからの所定の直流電圧（例えば、１２Ｖ）の電力を供給するバッテリ電源＋Ｂに接続されている。レギュレータ２３１の出力端子は、電源ＶＤＤ、および、ＣＰＵ２３２の電源端子（ＶＤＤ）に接続されている。レギュレータ２３１は、バッテリ電源＋Ｂから供給される電力の電圧を所定の電圧（例えば、＋５Ｖ）に変換し、ＣＰＵ２３２に供給する。

ＣＰＵ２３２の入力端子（ＩＮ）は、イグニッション電源ＩＧに接続されている。ＣＰＵ２３２は、入力端子の入力電圧に基づいて、イグニッション電源ＩＧのオン／オフを検出する。また、ＣＰＵ２３２は、イグニッション電源ＩＧのオン／オフの検出結果に基づいて、イグニッションスイッチが、イグニッションに設定されているか否かを検出することができる。

ＣＰＵ２３２の出力端子１（ＯＵＴ１）は、ダイオードＤ１１のアノードに接続されている。ＣＰＵ２３２は、後述するように、スイッチ２２１−１（ヘッドランプＳＷ）の状態等に基づいて、ヘッドランプ２１３の点灯を指令する点灯指令信号を出力端子１から出力する。ＣＰＵ２３２から出力された点灯指令信号は、ダイオードＤ１１および抵抗Ｒ１２を介して、ハイサイドドライバ２３４に入力される。

なお、点灯指令信号は、例えば、正論理（ハイ・アクティブ）の信号とされる。

ＣＰＵ２３２の出力端子２（ＯＵＴ２）は、駆動積分回路２３３の抵抗Ｒ２１の一端に接続されている。ＣＰＵ２３２は、正常に動作している場合、正常に動作していることを示すパルス状の動作信号を出力端子２から出力し、駆動積分回路２３３に入力する。

抵抗Ｒ１１の一端は、ダイオードＤ１１のカソードに接続され、他の一端はグラウンドに接続されている。抵抗Ｒ１２の一端は、ダイオードＤ１１のカソードに接続され、他の一端はハイサイドドライバ２３４に接続されている。

駆動積分回路２３３は、抵抗Ｒ２１乃至Ｒ２４、コンデンサＣ２１乃至Ｃ２３、ダイオードＤ２１，Ｄ２２、および、ＮＰＮ型のトランジスタＴＲ２１を含むように構成される。

抵抗Ｒ２１のＣＰＵ２３２の出力端子２に接続されている一端と異なる一端は、コンデンサＣ２１の一端に接続されている。コンデンサＣ２１の抵抗Ｒ２１の一端に接続されている一端と異なる一端は、ダイオードＤ２１のアノードに接続されている。ダイオードＤ２１のカソードは、コンデンサＣ２２の一端、および、抵抗Ｒ２２の一端に接続されている。コンデンサＣ２２のダイオードＤ２１のカソードに接続されている一端と異なる一端は、グラウンドに接続されている。

抵抗Ｒ２２のダイオードＤ２１のカソードに接続されている一端と異なる一端は、コンデンサＣ２３の一端、および、抵抗Ｒ２３の一端に接続されている。コンデンサＣ２３の抵抗Ｒ２２の一端に接続されている一端と異なる一端は、グラウンドに接続されている。

抵抗Ｒ２３の抵抗Ｒ２２の一端に接続されている一端と異なる一端は、トランジスタＴＲ２１のベースに接続されている。抵抗Ｒ２４は、トランジスタＴＲ２１のベースとエミッタの間に接続されている。トランジスタＴＲ２１のコレクタは、ダイオードＤ２２のアノードに接続され、エミッタはグラウンドに接続されている。

この抵抗Ｒ２１からトランジスタＴＲ２１までの回路により、積分回路が構成されている。

抵抗Ｒ２５の一端は、イグニッション電源ＩＧに接続され、他の一端は、ダイオードＤ２２のアノードに接続されている。ダイオードＤ２２のカソードは、ダイオードＤ１１のカソードに接続されている。

後述するように、駆動積分回路２３３のトランジスタＴＲ２１は、ＣＰＵ２３２から動作信号の入力がない場合にオフし、入力がある場合にオンすることにより、イグニッション電源ＩＧからの電力の流れをハイサイドドライバ２３４に出力する方向またはハイサイドドライバ２３４に出力しない方向に切り換える。

そして、トランジスタＴＲ２１がオフ状態、かつ、イグニッション電源ＩＧがオン状態の場合、イグニッション電源ＩＧからの電力が、ダイオードＤ２２および抵抗Ｒ１２を介して、ハイサイドドライバ２３４に入力され、ハイサイドドライバ２３４の入力電圧がハイレベルに設定される。

なお、以下、このイグニッション電源ＩＧからの電力を用いて、駆動積分回路２３３からハイサイドドライバ２３４に出力される正論理（ハイ・アクティブ）の信号を、異常時点灯指令信号と称する。

ハイサイドドライバ２３４は、ＣＰＵ２３２から入力される点灯指令信号、または、駆動積分回路２３３から入力される異常時点灯指令信号に基づいて、バッテリ電源＋Ｂからの電力のヘッドランプ２１３への供給を制御することにより、ヘッドランプ２１３の点灯／消灯を制御する。

なお、以下、図内の抵抗Ｒ２１のＣＰＵ２３２の出力端子２側（駆動積分回路２３３の入力側）の一端をＡ点とする。また、図内のダイオードＤ２１のカソード、コンデンサＣ２２、および、抵抗Ｒ２２の間の接続点をＢ点とする。さらに、図内のトランジスタＴＲ２１のコレクタ、抵抗Ｒ２５、および、ダイオードＤ２２のアノードの接続点をＣ点とする。

［ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム２０１の動作］
次に、図５乃至図８を参照して、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム２０１の動作について説明する。

なお、ヘッドランプ２１３を点灯させる前において、駆動積分回路２３３のトランジスタＴＲ２１はオフされているものとする。

（正常時の車載システム２０１の動作）
まず、図５および図６を参照して、車載システム２０１に異常が発生しておらず正常な場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの動作について説明する。

ヘッドランプ２１３を点灯させるためにヘッドランプＳＷがオンされると、ＣＰＵ２２２のライン端子から、ヘッドランプＳＷがオンされたことを示すスイッチ状態信号が出力される。ＣＰＵ２２２から出力されたスイッチ状態信号は、通信線２１４を介して、ＣＰＵ２３２のライン端子に入力される。

ＣＰＵ２３２は、スイッチ状態信号に基づいて、ヘッドランプＳＷがオンされたことを検出すると、ヘッドランプＳＷがオフされるまで、出力端子１から点灯指令信号を出力する（点灯指令信号をハイレベルに設定する）。ＣＰＵ２３２から出力された点灯指令信号は、ダイオードＤ１１および抵抗Ｒ１２を介して、ハイサイドドライバ２３４に入力される。

ハイサイドドライバ２３４は、ＣＰＵ２３２から点灯指令信号が入力されている間、バッテリ電源＋Ｂからの電力をヘッドランプ２１３に供給する。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。

また、ＣＰＵ２３２は、正常動作中に、出力端子２からパルス状の状態信号を出力し、駆動積分回路２３３に入力する。

図６は、ＣＰＵ２３２から状態信号の出力が開始された直後の図５のＡ点乃至Ｃ点の電圧の変化の例を示すグラフである。なお、Ａ点の電圧の波形は、状態信号の波形と等しくなる。

駆動積分回路２３３に入力されたパルス状の状態信号は、抵抗Ｒ２１を介してコンデンサＣ２１に入力される。これにより、コンデンサＣ２１からダイオードＤ２１の方向に電流が流れ、コンデンサＣ２２に電荷が蓄積される。また、状態信号のパルスが駆動積分回路２３３に入力される毎に、コンデンサＣ２２の蓄積電荷量が増加し、図６に示されるように、Ｂ点の電位が上昇する。

そして、所定の数（例えば、２つ）の状態信号のパルスが駆動積分回路２３３に入力され、コンデンサＣ２２の蓄積電荷量が所定の閾値以上になり、Ｂ点の電位が所定の閾値ｔｈ以上になった時点で、トランジスタＴＲ２１がオンする。

トランジスタＴＲ２１がオンすると、イグニッション電源ＩＧからの電力は、抵抗Ｒ２５、トランジスタＴＲ２１、グラウンドの経路を流れ、駆動積分回路２３３から出力されない。また、図６に示されるように、Ｃ点の電位は、ほぼグラウンドレベルとなる。従って、駆動積分回路２３３から異常時点灯指令信号は出力されない。

（通信不良時の車載システム２０１の動作）
次に、図７を参照して、通信線２１４の断線、天絡、地絡、コンビネーションＳＷ２１１の異常等により、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ２１２との間に通信不良が発生した場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム２０１の動作について説明する。なお、ＢＣＭ２１２は正常に動作しているものとする。

この場合、ＣＰＵ２３２は、通信不良によりコンビネーションＳＷ２１１のＣＰＵ２２２からスイッチ状態信号を受信できないため、ヘッドランプＳＷの状態を検出することができない。一方、ＣＰＵ２３２は、通信不良によりＣＰＵ２２２からの信号の入力が全て停止するため、通信不良の発生を検出することが可能である。

そこで、ＣＰＵ２３２は、通信不良を検出した場合、イグニッション電源ＩＧの状態に基づいて、点灯指令信号の出力を制御する。

具体的には、ＣＰＵ２３２は、入力端子の入力電圧に基づいて、イグニッション電源ＩＧがオンされているか否かを検出する。そして、ＣＰＵ２３２は、イグニッション電源ＩＧのオンを検出している間、出力端子１から点灯指令信号を出力する（点灯指令信号をハイレベルに設定する）。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。一方、ＣＰＵ２３２は、イグニッション電源ＩＧのオフを検出している間、点灯指令信号の出力を停止する（点灯指令信号をローレベルに設定する）。これにより、ヘッドランプ２１３が消灯する。

このように、通信不良が発生している場合には、イグニッション電源ＩＧに連動して、ヘッドランプ２１３の点灯／消灯が制御される。すなわち、通信不良によりＣＰＵ２３２がヘッドランプＳＷの状態を検出できなくなった場合でも、車両を所定の電源供給状態に設定することにより、すなわち、イグニッションをオンしてイグニッション電源ＩＧをオンすることにより、ヘッドランプ２１３を点灯させることができる。従って、車両の走行中にヘッドランプ２１３を点灯させることができ、安全運転を確保することができる。一方、車両のイグニッションスイッチをアクセサリやオフ等に設定し、イグニッション電源ＩＧをオフすることにより、ヘッドランプ２１３を消灯させることができる。

なお、この場合も、上述した正常時の場合と同様に、ＣＰＵ２３２が正常に動作しており、ＣＰＵ２３２から駆動積分回路２３３に状態信号が入力され、トランジスタＴＲ２１がオン状態となるため、駆動積分回路２３３から異常時点灯指令信号は出力されない。

（ＣＰＵ２３２に異常が発生した場合の車載システム２０１の動作）
次に、図８を参照して、ＢＣＭ２１２のＣＰＵ２３２に暴走や突然の停止等の異常が発生した場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム２０１の動作について説明する。なお、この場合、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ２１２との間の通信不良の発生の有無に関わらず、同じ動作が行われる。

この場合、ヘッドランプＳＷの状態、および、イグニッション電源ＩＧの状態に関わらず、ＣＰＵ２３２から点灯指令信号が出力されなくなるため、ＣＰＵ２３２からの指令により、ヘッドランプ２１３を点灯させることはできない。

また、ＣＰＵ２３２の異常により、ＣＰＵ２３２から状態信号が出力されなくなる。その結果、駆動積分回路２３３のコンデンサＣ２２の蓄積電荷量が減少し、蓄積電荷量が所定の閾値未満になり、Ｂ点の電圧が閾値ｔｈ未満になったとき、トランジスタＴＲ２１がオフする。

トランジスタＴＲ２１がオフ状態になると、イグニッション電源ＩＧがオン状態の場合、イグニッション電源ＩＧからの電力が、ダイオードＤ２２および抵抗Ｒ１２を介して、ハイサイドドライバ２３４に入力される。すなわち、ハイサイドドライバ２３４に異常時点灯指令信号が入力される（異常時点灯指令信号がハイレベルに設定される）。

ハイサイドドライバ２３４は、駆動積分回路２３３から異常時点灯指令信号が入力されている間、バッテリ電源＋Ｂからの電力をヘッドランプ２１３に供給する。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。

その後、ＣＰＵ２３２が正常な状態に戻り、ＣＰＵ２３２から状態信号の出力が再開され、所定の数（例えば、２つ）の状態信号のパルスが駆動積分回路２３３に入力されると、トランジスタＴＲ２１がオンする。その結果、駆動積分回路２３３からの異常時点灯指令信号の出力が停止する。

従って、ＣＰＵ２３２に異常が発生してから、ＣＰＵ２３２が正常な状態に戻るまでの間、車両を所定の電源供給状態に設定することにより、すなわち、イグニッションをオンしてイグニッション電源ＩＧをオンすることにより、ヘッドランプ２１３を点灯させることができる。また、イグニッション電源ＩＧをオフすることにより、ヘッドランプ２１３を消灯させることができる。

以上のように、車載システム２０１では、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ２１２との間に通信不良が発生したり、ＣＰＵ２３２に異常が発生したりしても、ヘッドランプ２１３を確実に点灯させることができる。

また、所定の数の状態信号のパルスが入力されてから、異常時点灯指令信号の出力が停止されるので、ノイズ等による誤動作を防止することができる。

［車載システムの第２の具体的な構成例］
図９は、図３の車載システム１０１をより具体的にした車載システムの第２の構成例を示す回路図である。

なお、図中、図４と対応する部分には、同じ符号を付してあり、処理が同じ部分については、その説明は繰り返しになるため適宜省略する。

図９の車載システム３０１は、図４の車載システム２０１と比較して、ＢＣＭ２１２の代わりにＢＣＭ３１１が設けられ、日射センサ３１２が追加されている点が異なる。また、ＢＣＭ３１１は、ＢＣＭ２１２と比較して、ＣＰＵ２３２および駆動積分回路２３３の代わりに、ＣＰＵ３３１および駆動積分回路３３２が設けられている点が異なる。

ＣＰＵ３３１は、図４のＣＰＵ２３２と比較して、ＣＡＮ端子に日射センサ３１２が接続されている点が異なる。

駆動積分回路３３２は、図４の駆動積分回路２３３と比較して、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２およびトランジスタＴＲ５１が追加され、抵抗Ｒ２５が削除されている点が異なる。

抵抗Ｒ５１は、トランジスタＴＲ５１のベースとエミッタの間に接続されている。抵抗Ｒ５２の一端は、トランジスタＴＲ５１のベースに接続され、他の一端は、日射センサ３１２に接続されている。トランジスタＴＲ５１のエミッタは、イグニッション電源ＩＧに接続され、コレクタはダイオードＤ２２のアノードに接続されている。

日射センサ３１２は、車両の周囲の明暗を検出するセンサである。日射センサ３１２は、車両の周囲の明るさが所定の閾値以上になったこと、または、所定の閾値未満になったことを検出したとき、その旨をＣＡＮ通信によりＣＰＵ３３１に通知する。

また、日射センサ３１２から駆動積分回路３３２への出力信号は、車両の周囲の明るさが所定の閾値以上のときハイになり、所定の閾値未満のときローになる。従って、駆動積分回路３３２のトランジスタＴＲ５１は、日射センサ３１２の出力信号がハイのとき、すなわち、車両の周囲の明るさが所定の閾値以上のときオフし、日射センサ３１２の出力信号がローのとき、すなわち、車両の周囲の明るさが所定の閾値未満のときオンする。

［ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム３０１の動作］
次に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム３０１の動作について説明する。

（正常時の車載システム３０１の動作）
まず、車載システム３０１に異常が発生しておらず正常な場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの動作について説明する。

車載システム３０１が正常な場合、ヘッドランプＳＷをオンしたときに加えて、スイッチ２２１−２（以下、オートライトＳＷと称する）がオンしているときに、車両の周囲が暗くなったときに、ヘッドランプ２１３が点灯する。

具体的には、ＣＰＵ３３１は、オートライトＳＷがオンされている場合、車両の周囲の明るさが所定の閾値未満になったことを日射センサ３１２から通知されたとき、出力端子１から点灯指令信号を出力する（点灯指令信号をハイレベルに設定する）。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。

一方、ＣＰＵ３３１は、オートライトＳＷがオンされている場合、車両の周囲の明るさが所定の閾値以上になったことを日射センサ３１２から通知されたとき、出力端子１から点灯指令信号の出力を停止する。これにより、ヘッドランプ２１３が消灯する。

従って、ヘッドランプＳＷがオンされている場合、車両の周囲の明るさに連動して、ヘッドランプ２１３が自動的に点灯または消灯する。

なお、この場合、ＣＰＵ３３１が正常に動作しており、ＣＰＵ３３１から駆動積分回路３３２に状態信号が入力され、トランジスタＴＲ２１がオン状態となる。従って、トランジスタＴＲ５１の状態に関わらず、駆動積分回路３３２から異常時点灯指令信号は出力されない。

（通信不良時の車載システム３０１の動作）
次に、通信線２１４の断線、天絡、地絡、コンビネーションＳＷ２１１の異常等により、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ３１１との間に通信不良が発生した場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム３０１の動作について説明する。なお、ＢＣＭ３１１は正常に動作しているものとする。

ＣＰＵ３３１は、入力端子の入力電圧に基づいて、イグニッション電源ＩＧがオンされているか否かを検出する。そして、ＣＰＵ３３１は、イグニッション電源ＩＧのオンを検出している間、日射センサ３１２から車両の周囲の明るさが所定の閾値未満になったことを通知されてから、車両の周囲の明るさが所定の閾値以上になったことを通知されるまで、出力端子１から点灯指令信号を出力する（点灯指令信号をハイレベルに設定する）。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。一方、ＣＰＵ３３１は、イグニッション電源ＩＧのオフを検出している間、点灯指令信号の出力を停止する（点灯指令信号をローレベルに設定する）。これにより、ヘッドランプ２１３が消灯する。

従って、通信不良が発生している場合には、イグニッション電源ＩＧおよび車両の周囲の明るさに連動して、ヘッドランプ２１３の点灯／消灯が制御される。

なお、この場合も、上述した正常時の場合と同様に、ＣＰＵ３３１が正常に動作しており、ＣＰＵ３３１から駆動積分回路３３２に状態信号が入力され、トランジスタＴＲ２１がオン状態となる。従って、トランジスタＴＲ５１の状態に関わらず、駆動積分回路３３２から異常時点灯指令信号は出力されない。

（ＣＰＵ３３１に異常が発生した場合の車載システム３０１の動作）
次に、ＢＣＭ３１１のＣＰＵ３３１に暴走や突然の停止等の異常が発生した場合に、ヘッドランプ２１３を点灯させるときの車載システム３０１の動作について説明する。なお、この場合、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ３１１との間の通信不良の発生の有無に関わらず、同じ動作が行われる。

この場合、ヘッドランプＳＷの状態、オートライトＳＷの状態、および、イグニッション電源ＩＧの状態に関わらず、ＣＰＵ３３１から点灯指令信号が出力されなくなるため、ＣＰＵ３３１からの指令により、ヘッドランプ２１３を点灯させることはできない。

また、ＣＰＵ３３１の異常により、ＣＰＵ３３１から状態信号が出力されなくなる。その結果、駆動積分回路３３２のコンデンサＣ２２の蓄積電荷量が減少し、蓄積電荷量が所定の閾値未満になり、Ｂ点の電圧が閾値ｔｈ未満になったとき、トランジスタＴＲ２１がオフする。

一方、トランジスタＴＲ５１は、上述したように、日射センサ３１２の出力信号がハイのときオフされ、ローのときオンする。

従って、トランジスタＴＲ２１がオフ状態かつトランジスタＴＲ５１がオン状態になり、イグニッション電源ＩＧがオン状態の場合、イグニッション電源ＩＧからの電力が、ダイオードＤ２２および抵抗Ｒ１２を介して、ハイサイドドライバ２３４に入力される。すなわち、ハイサイドドライバ２３４に異常時点灯指令信号が入力される（異常時点灯指令信号がハイレベルに設定される）。これにより、ヘッドランプ２１３が点灯する。

その後、ＣＰＵ３３１が正常な状態に戻り、ＣＰＵ３３１から状態信号の出力が再開され、所定の数（例えば、２つ）の状態信号のパルスが駆動積分回路３３２に入力されると、トランジスタＴＲ２１がオンする。その結果、駆動積分回路３３２からの異常時点灯指令信号の出力が停止する。

従って、ＣＰＵ３３１に異常が発生してから、ＣＰＵ３３１が正常な状態に戻るまでの間、イグニッション電源ＩＧおよび車両の周囲の明るさに連動して、ヘッドランプ２１３の点灯／消灯が制御される。

以上のように、車載システム３０１では、コンビネーションＳＷ２１１とＢＣＭ３１１との間に通信不良が発生したり、ＣＰＵ３３１に異常が発生したりしても、ヘッドランプ２１３を確実に点灯させることができる。

＜２．変形例＞
以下、本発明の実施の形態の変形例について説明する。

上述したＢＣＭの回路構成は、その一例であり、適宜変更することが可能である。

例えば、バイポーラトランジスタの代わりにＦＥＴ（Field Effect Transistor）を用いるようにしてもよい。さらに、以上の説明では、駆動積分回路２３３および駆動積分回路３３２をトランジスタ等の回路素子で構成する例を示したが、例えば、これらと同様の機能を有するＩＣ回路を用いてもよい。

また、回路構成の変更に合わせて、各信号の正論理と負論理を逆にしたり、パルス信号を連続信号に変更したり、連続信号をパルス信号に変更したりすることが可能である。

さらに、以上の説明では、スイッチ２２１−１乃至２２１−ｎとＢＣＭ２１２またはＢＣＭ３１１の間にＣＰＵ２２２を設け、ＣＰＵ２２２がＢＣＭ２１２またはＢＣＭ３１１と通信を行う例を示したが、本発明は、通信線を介してスイッチを直接ＢＣＭ２１２またはＢＣＭ３１１に接続し、スイッチとＢＣＭ２１２またはＢＣＭ３１１が直接通信する場合にも適用することができる。

また、車載システム３０１の日射センサ３１２とＣＰＵ３３１との間の通信には、ＣＡＮ通信以外の任意の通信方式（例えば、アナログ通信）を採用することが可能である。

さらに、駆動積分３３２のトランジスタＴＲ５１の代わりに、日射センサ３１２の出力信号の値に応じて切り換わる他のスイッチング手段を用いるようにしてもよい。

また、本発明は、上述したヘッドランプ以外の車載用の電装部品への電力の供給を制御する場合も適用することができる。

さらに、以上の説明では、通信不良またはＣＰＵ異常の発生時に、イグニッション電源ＩＧに連動させてヘッドランプ２１３を点灯させる例を示したが、例えば、負荷の種類に応じて、他の電源（例えば、アクセサリ電源）に連動させるようにしてもよい。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１０１ 車載システム
１１１ 操作部
１１２ 負荷制御装置
１１３ 負荷
１１４ 電源
１２１ 第１指令部
１２２ 第２指令部
１２３ 電力供給制御部
２０１ 車載システム
２１１ コンビネーションスイッチ
２１２ ＢＣＭ
２１３ ヘッドランプ
２１４ 通信線
２２１−１乃至２２１−ｎ スイッチ
２２２ ＣＰＵ
２３２ ＣＰＵ
２３３ 駆動積分回路
２３４ ハイサイドドライバ
３０１ 車載システム
３１１ ＢＣＭ
３３１ ＣＰＵ
３３２ 駆動積分回路
Ｃ２１乃至Ｃ２３ コンデンサ
ＴＲ２１，ＴＲ５１ トランジスタ

Claims (8)

1. ユーザにより操作される操作部から入力される信号に基づいて、車両の負荷を制御する負荷制御装置において、
   前記操作部からの信号に基づいて、前記負荷への電力供給の第１の指令を行うとともに、自身が正常に動作している場合に所定の動作信号を出力する第１の指令部と、
   前記第１の指令部から前記動作信号の入力がない場合、前記負荷への電力供給の第２の指令を行う第２の指令部と、
   前記第１の指令または前記第２の指令に基づいて、前記負荷への電力の供給を制御する電力供給制御部と
   を備えることを特徴とする負荷制御装置。
2. 前記第２の指令部は、前記車両が所定の電源供給状態である場合に、前記第２の指令を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
3. 前記第２の指令部は、前記車両が前記所定の電源供給状態であり、さらに前記車両の周囲の明るさが所定の閾値未満である場合に、前記第２の指令を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の負荷制御装置。
4. 前記第２の指令部は、前記所定の電源供給状態のときに電力が供給される電力線と接続されており、前記電力線からの電力を前記電力供給制御部に出力することにより前記第２の指令を行う
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の負荷制御装置。
5. 前記第２の指令部は、前記電力線からの電力の流れを前記電力供給制御部に出力する第１の方向または前記電力供給制御部に出力しない第２の方向に切り換えるスイッチング素子を備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の負荷制御装置。
6. 前記動作信号は、パルス状の信号であり、
   前記第２の指令部は、コンデンサを備えた積分回路を含み、前記動作信号が入力されることにより前記コンデンサに蓄積される電荷量が所定の閾値以上になった場合、前記電力線からの電力が前記第２の方向に流れる状態に前記スイッチング素子が設定される
   ことを特徴とする請求項５に記載の負荷制御装置。
7. 前記第１の指令部は、前記操作部との間の通信不良を検出した場合、前記車両の前記所定の電源供給状態に基づいて、前記第１の指令を行う
   ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の負荷制御装置。
8. 前記車両の所定の電源供給状態は、前記車両のイグニッションがオン状態での電源供給状態である
   ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の負荷制御装置。

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