JP2003133936A - 負荷制御装置 - Google Patents

負荷制御装置

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JP2003133936A
JP2003133936A JP2001329852A JP2001329852A JP2003133936A JP 2003133936 A JP2003133936 A JP 2003133936A JP 2001329852 A JP2001329852 A JP 2001329852A JP 2001329852 A JP2001329852 A JP 2001329852A JP 2003133936 A JP2003133936 A JP 2003133936A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信異常時にユーザーの意思通りに負荷を制
御でき、ユーザーへの影響を軽減できる負荷制御装置を
提供すること。 【解決手段】 フェール・セーフ機能を有する制御手段
５であって、入力ポートＰ５と、入力ポートまたは出力
ポートに切り替え設定可能なＩ／ＯポートＰ７とを備
え、通常動作時、通信線８を介して負荷７の制御信号を
入力ポートＰ５で受け取り、出力ポートとして設定され
たＩ／ＯポートＰ７から負荷駆動信号を出力すると共
に、通信異常時、フェール・セーフ機能の起動により、
Ｉ／ＯポートＰ７を入力ポートに切り替え設定する制御
手段５と、Ｉ／ＯポートＰ７に接続され、通常動作時、
制御手段５からの負荷駆動信号により制御されて負荷７
を駆動する駆動素子６と、通信異常時、駆動素子の制御
をバックアップするバックアップ手段１１とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷制御装置に関
し、特に、車両における異常発生によるフェール・セー
フ機能の起動に基づき、負荷のオン・オフを制御する負
荷制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両のヘッドランプ等の負荷を制御する
通信機能を持ったＥＣＵ（電子制御ユニット）では、内
蔵するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）が通信異常を検
知した場合、ＣＰＵは、フェール・セーフ機能として、
負荷出力を強制的にオンまたはオフさせている。この場
合、ユーザーの意思とは無関係に、負荷がオンまたはオ
フしてしまう。
【０００３】図３は、従来の負荷制御装置の一例を示す
構成図である。図３において、制御側ＥＣＵ１は、内蔵
ＣＰＵ２の入力ポートＰ１に接続されたヘッドランプス
イッチ３のオン操作により、制御信号を出力ポートＰ３
から出力し、通信線８を介して、駆動側ＥＣＵ４の内蔵
ＣＰＵ５の入力ポートＰ５に供給する。
【０００４】ＣＰＵ５の出力ポートＰ６は、例えば図４
に示すように、相補接続されたＭＯＳＦＥＴ９及び１０
のソース及びドレインの接続点として、常時出力ポート
に設定されている。この出力ポートＰ６は、バッテリ電
源＋Ｂに接続された負荷としてのヘッドランプ７を駆動
する負荷駆動用ＭＯＳＦＥＴ６のゲート電極に接続され
ている。
【０００５】通常動作時、ＣＰＵ５の入力ポートＰ５
は、ＣＰＵ２の出力ポートＰ３に表れる所定の電位が通
信線８を介して入力されている。この時、ＣＰＵ５の出
力ポートＰ６はローレベルとなっており、ＭＯＳＦＥＴ
６はオフ状態を維持し、ヘッドランプ７は消灯してい
る。
【０００６】ヘッドランプスイッチ３がオン操作される
と、ＣＰＵ２の出力ポートＰ３が、所定の電位と異なる
電位の制御信号を出力し、この制御信号がＣＰＵ５の入
力ポートＰ５に入力される。それに応じて、ＣＰＵ５の
出力ポートＰ６は、ローレベルからハイレベルに変化
し、ＭＯＳＦＥＴ６がオン状態になり、ヘッドランプ７
にバッテリ電源＋Ｂより電流が流れ、ヘッドランプ７が
点灯する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、通信線８が
断線すると、ＣＰＵ５の入力ポートＰ５は、ＣＰＵ２の
出力ポートＰ３に表れる所定の電位が通信線８を介して
入力されなくなるので、ＣＰＵ５は、入力ポートＰ５に
おける通信異常と判断する。
【０００８】そこで、ヘッドランプスイッチ３のオン操
作に基づくヘッドランプ７の点灯中に、このような通信
異常を検知した場合、ＣＰＵ５は、フェールセーフ機能
が起動し、出力ポートＰ６を強制的にローレベルにして
しまう。それにより、ＭＯＳＦＥＴ７がオンからオフに
なり、ヘッドランプ７が消灯してしまうので、非常に危
険な状態に陥る。
【０００９】よって本発明は、上述した従来の問題点に
鑑み、通信異常時にユーザーの意思通りに負荷を制御で
き、ユーザーへの影響を軽減できる負荷制御装置を提供
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、フェール・セーフ機
能を有する制御手段であって、入力ポートと、入力ポー
トまたは出力ポートに切り替え設定可能なＩ／Ｏポート
とを備え、通常動作時、通信線を介して負荷の制御信号
を上記入力ポートで受け取り、出力ポートとして設定さ
れた上記Ｉ／Ｏポートから負荷駆動信号を出力すると共
に、通信異常時、上記フェール・セーフ機能の起動によ
り、上記Ｉ／Ｏポートを入力ポートに切り替え設定する
制御手段と、上記Ｉ／Ｏポートに接続され、通常動作
時、上記制御手段からの負荷駆動信号により制御されて
負荷を駆動する駆動素子と、通信異常時、上記駆動素子
の制御をバックアップするバックアップ手段と、を含む
ことを特徴とする負荷制御装置に存する。
【００１１】請求項１記載の発明においては、負荷制御
装置は、フェール・セーフ機能を有する制御手段であっ
て、入力ポートと、入力ポートまたは出力ポートに切り
替え設定可能なＩ／Ｏポートとを備え、通常動作時、通
信線を介して負荷の制御信号を入力ポートで受け取り、
出力ポートとして設定されたＩ／Ｏポートから負荷駆動
信号を出力すると共に、通信異常時、フェール・セーフ
機能の起動により、Ｉ／Ｏポートを入力ポートに切り替
え設定する制御手段と、Ｉ／Ｏポートに接続され、通常
動作時、制御手段からの負荷駆動信号により制御されて
負荷を駆動する駆動素子と、通信異常時、駆動素子の制
御をバックアップするバックアップ手段とを含む。
【００１２】それにより、通信異常が発生した場合で
も、ユーザーは、自分の意思に反することなく、思い通
りに負荷を制御できるようになり、ユーザへの影響を大
幅に軽減できる。
【００１３】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載の発明は、負荷の制御を指示するスイッチと、上
記スイッチからの指示に基づいて制御信号を出力する第
１の制御手段と、フェール・セーフ機能を有する第２の
制御手段であって、入力ポートと、入力ポートまたは出
力ポートに切り替え設定可能なＩ／Ｏポートとを備え、
通常動作時、上記第１の制御手段からの制御信号を通信
線を介して上記入力ポートで受け取り、出力ポートとし
て設定された上記Ｉ／Ｏポートから負荷駆動信号を出力
すると共に、通信異常時、上記フェール・セーフ機能の
起動により、上記Ｉ／Ｏポートを入力ポートに設定する
上記第２の制御手段と、上記Ｉ／Ｏポートに接続され、
通常動作時、上記第２の制御手段からの負荷駆動信号に
より制御されて負荷を駆動する駆動素子と、通信異常
時、上記駆動素子の制御をバックアップするバックアッ
プ手段と、を含むことを特徴とする負荷制御装置に存す
る。
【００１４】請求項２記載の発明においては、負荷制御
装置は、負荷の制御を指示するスイッチと、スイッチか
らの指示に基づいて制御信号を出力する第１の制御手段
と、フェール・セーフ機能を有する第２の制御手段であ
って、入力ポートと、入力ポートまたは出力ポートに切
り替え設定可能なＩ／Ｏポートとを備え、通常動作時、
第１の制御手段からの制御信号を通信線を介して上記入
力ポートで受け取り、出力ポートとして設定されたＩ／
Ｏポートから負荷駆動信号を出力すると共に、通信異常
時、フェール・セーフ機能の起動により、Ｉ／Ｏポート
を入力ポートに設定する第２の制御手段と、Ｉ／Ｏポー
トに接続され、通常動作時、第２の制御手段からの負荷
駆動信号により制御されて負荷を駆動する駆動素子と、
通信異常時、駆動素子の制御をバックアップするバック
アップ手段とを含む。
【００１５】それにより、通信異常が発生した場合で
も、ユーザーは、自分の意思に反することなく、思い通
りに負荷を制御できるようになり、ユーザへの影響を大
幅に軽減できる。
【００１６】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載の発明は、前記バックアップ手段は、電源と前記
駆動素子の制御電極間に接続されたバックアップスイッ
チであることを特徴とする請求項１または２記載の負荷
制御装置に存する。
【００１７】請求項３記載の発明においては、バックア
ップ手段は、電源と駆動素子の制御電極間に接続された
バックアップスイッチである。それにより、通信異常時
に、ユーザーが望ましいように手動で負荷をオンまたは
オフさせることができる。
【００１８】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載の発明は、前記バックアップスイッチは、他の機
能用のスイッチと兼用されていることを特徴とする請求
項３記載の負荷制御装置に存する。
【００１９】請求項４記載の発明においては、バックア
ップスイッチは、他の機能用のスイッチと兼用されてい
る。それにより、大きなコストアップをすることなく実
施できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明による負荷制御装
置の実施の形態を示す構成図である。なお、図３に示す
従来例と同一の構成要素は、同一符号を付して説明す
る。
【００２１】図１において、制御側ＥＣＵ１は、電源ポ
ートＰ１、入力ポートＰ２及び出力ポートＰ３を有する
第１の制御手段としてのＣＰＵ２を内蔵している。電源
ポートＰ１は、バッテリ電源＋Ｂに接続され、常時給電
されている。入力ポートＰ２は、負荷（この例では、ヘ
ッドランプ７）の制御を指示するスイッチとしてのヘッ
ドランプスイッチ２に接続され、出力ポートＰ３は、通
信線８を介して駆動側ＥＣＵ４の内蔵ＣＰＵ５の入力ポ
ートＰ４に接続されている。
【００２２】駆動側ＥＣＵ４は、電源ポートＰ４と、入
力ポートＰ５と、入力ポートまたは出力ポートに切り替
え設定可能なＩ／ＯポートＰ７とを有する第２の制御手
段としてのＣＰＵ５を内蔵している。電源ポートＰ４
は、バッテリ電源＋Ｂに接続され、常時給電されてい
る。Ｉ／ＯポートＰ７は、駆動素子としてのＭＯＳＦＥ
Ｔ６の制御電極、すなわちゲート電極に接続されてい
る。ＭＯＳＦＥＴ６のソース電極は接地され、ドレイン
電極は、ヘッドランプ７を介してバッテリ電源＋Ｂに接
続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート電極は、
抵抗１２及びバックアップ手段としてのバックアップス
イッチ１１を介してバッテリ電源＋Ｂに接続されてい
る。
【００２３】通常動作時、ＣＰＵ５の入力ポートＰ５
は、ＣＰＵ２の出力ポートＰ３に表れる所定の電位が通
信線８を介して入力されている。この時、ＣＰＵ５のＩ
／ＯポートＰ７は、初期設定により出力ポートに設定さ
れ、ローレベルとなっており、また、バックアップスイ
ッチ１１はオフになっている。したがって、ＭＯＳＦＥ
Ｔ６は、ゲート電極がローレベルとなりオフ状態を維持
し、ヘッドランプ７は消灯している。
【００２４】ヘッドランプスイッチ３がオン操作される
と、ＣＰＵ２の出力ポートＰ３が、所定の電位と異なる
電位の制御信号を出力し、この制御信号がＣＰＵ５の入
力ポートＰ５に入力される。それに応じて、ＣＰＵ５の
出力ポートとして機能するＩ／ＯポートＰ７は、ローレ
ベルからハイレベルに変化する。ＭＯＳＦＥＴ６は、ゲ
ート電極がローレベルからハイレベルになることにより
オン状態になり、ヘッドランプ７にバッテリ電源＋Ｂよ
り電流が流れ、ヘッドランプ７が点灯する。
【００２５】一方、通信線８が断線すると、ＣＰＵ５の
入力ポートＰ５は、ＣＰＵ２の出力ポートＰ３に表れる
所定の電位が通信線８を介して入力されなくなるので、
ＣＰＵ５は、入力ポートＰ５における通信異常と判断す
る。
【００２６】そこで、ヘッドランプスイッチ３のオン操
作に基づくヘッドランプ７の点灯中に、ＣＰＵ５がこの
ような通信異常を検知した場合、ＥＣＵ４は、フェール
セーフ機能を起動し、通常動作時に出力ポートに設定さ
れているＣＰＵ５のＩ／ＯポートＰ７を強制的に入力ポ
ートに設定変更する。入力ポートに設定されたＩ／Ｏポ
ートＰ７は、ＣＰＵ５の外部から見ると、図２に示すよ
うにハイインピーダンス１３の状態になっている。
【００２７】ＣＰＵ５のＩ／ＯポートＰ７が強制的に入
力ポートに設定変更されると、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート
電極はローレベルになり、ＭＯＳＦＥＴ７がオンからオ
フになり、ヘッドランプ７が消灯する。
【００２８】このように、フェール・セーフ機能の起動
に基づいてヘッドランプ７が消灯した場合、バックアッ
プスイッチ１１をオンにする。バックアップスイッチ１
１がオンになると、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート電極は、抵
抗１２及びバックアップスイッチ１１を介してバッテリ
電源＋Ｂの電圧が印加されてハイレベルとなり、ＭＯＳ
ＦＥＴ６は、オフから再びオンになり、ヘッドランプ７
にバッテリ電源＋Ｂより電流が流れ、ヘッドランプ７が
点灯する。
【００２９】以上のように、ＣＰＵ５の入力ポートのハ
イインピーダンス特性を利用して、バックアップスイッ
チ１１により負荷を意図的にオンすることができる。し
たがって、通信異常が発生した場合でも、ユーザーは、
自分の意思に反することなく、思い通りに負荷を制御で
きるようになり、ユーザへの影響を大幅に軽減できる。
また、入力ポートまたは出力ポートに切り替え設定可能
なＩ／Ｏポートの入力ポート設定時のハイインピーダン
スを利用しているので、大きなコストアップをすること
なく実施できる。
【００３０】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。
【００３１】たとえば、上述の実施の形態では、負荷と
してヘッドランプについて説明したが、これに限らず、
他の負荷でも良い。
【００３２】また、駆動素子としてＭＯＳＦＥＴを使用
しているが、トランジスタ等の他の素子を使用すること
もできる。
【００３３】また、バックアップスイッチ１１により負
荷を意図的にオンできるように構成しているが、これに
代えて、負荷を意図的にオフできるように構成すること
もできる。
【００３４】また、バックアップスイッチ１１を、通信
異常時の負荷オン・オフ制御のためのバックアップ専用
として設けているが、これに代えて、他の機能用の既存
のスイッチ（例えば、イグニッションスイッチ等）をバ
ックアップスイッチ１１として兼用するように構成して
も良い。
【００３５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、通信異常
が発生した場合でも、ユーザーは、自分の意思に反する
ことなく、思い通りに負荷を制御できるようになり、ユ
ーザへの影響を大幅に軽減できる。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、通信異常が
発生した場合でも、ユーザーは、自分の意思に反するこ
となく、思い通りに負荷を制御できるようになり、ユー
ザへの影響を大幅に軽減できる。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、上通信異常
時に、ユーザーが望ましいように手動で負荷をオンまた
はオフさせることができる。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、大きなコス
トアップをすることなく実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による負荷制御装置の実施の形態を示す
構成図である。
【図２】図１における通信異常時の等価回路を示す構成
図である。
【図３】従来の負荷制御回路の一例を示す構成図であ
る。
【図４】図３における負荷制御回路の一部を詳細に示す
構成図である。
【符号の説明】
１ ＥＣＵ ２ ＣＰＵ（第１の制御手段） ３ ヘッドランプスイッチ（スイッチ） ４ ＥＣＵ ５ ＣＰＵ（制御手段；第２の制御手段） ６ ＭＯＦＥＴ（駆動素子） ７ ヘッドランプ（負荷） ８ 通信線 １１ バックアップスイッチ（バックアップ手段）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フェール・セーフ機能を有する制御手段
    であって、入力ポートと、入力ポートまたは出力ポート
    に切り替え設定可能なＩ／Ｏポートとを備え、通常動作
    時、通信線を介して負荷の制御信号を上記入力ポートで
    受け取り、出力ポートとして設定された上記Ｉ／Ｏポー
    トから負荷駆動信号を出力すると共に、通信異常時、上
    記フェール・セーフ機能の起動により、上記Ｉ／Ｏポー
    トを入力ポートに切り替え設定する制御手段と、 上記Ｉ／Ｏポートに接続され、通常動作時、上記制御手
    段からの負荷駆動信号により制御されて負荷を駆動する
    駆動素子と、 通信異常時、上記駆動素子の制御をバックアップするバ
    ックアップ手段と、を含むことを特徴とする負荷制御装
    置。
  2. 【請求項２】 負荷の制御を指示するスイッチと、 上記スイッチからの指示に基づいて制御信号を出力する
    第１の制御手段と、 フェール・セーフ機能を有する第２の制御手段であっ
    て、入力ポートと、入力ポートまたは出力ポートに切り
    替え設定可能なＩ／Ｏポートとを備え、通常動作時、上
    記第１の制御手段からの制御信号を通信線を介して上記
    入力ポートで受け取り、出力ポートとして設定された上
    記Ｉ／Ｏポートから負荷駆動信号を出力すると共に、通
    信異常時、上記フェール・セーフ機能の起動により、上
    記Ｉ／Ｏポートを入力ポートに設定する上記第２の制御
    手段と、 上記Ｉ／Ｏポートに接続され、通常動作時、上記第２の
    制御手段からの負荷駆動信号により制御されて負荷を駆
    動する駆動素子と、 通信異常時、上記駆動素子の制御をバックアップするバ
    ックアップ手段と、を含むことを特徴とする負荷制御装
    置。
  3. 【請求項３】 前記バックアップ手段は、電源と前記駆
    動素子の制御電極間に接続されたバックアップスイッチ
    であることを特徴とする請求項１または２記載の負荷制
    御装置。
  4. 【請求項４】 前記バックアップスイッチは、他の機能
    用のスイッチと兼用されていることを特徴とする請求項
    ３記載の負荷制御装置。
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