JP2006109164A - アクチュエータ制御システム及びアドレス設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクチュエータの大型化や取付作業の煩雑化、及びアドレスの誤設定を招くことなく、複数領域に配設される複数種類のアクチュエータを単純に管理することのできるアクチュエータ制御システムを提供すること。
【解決手段】 アクチュエータ制御システム１は、車両の各ドア２に設けられた複数種類のアクチュエータ３を備え、各アクチュエータ３には、予めその種類毎に種別ＩＤが設定される。また、各ドア２には信号出力装置２１が設けられ、該信号出力装置２１は、各アクチュエータ３に対し、各ドア２に対応するドアＩＤ２４を示すアドレス設定信号Ｓを出力する。そして、各アクチュエータ３は、アドレス設定信号Ｓに示されるドアＩＤ２４及び種別ＩＤに基づいて、当該アクチュエータ３の個別のアドレス９を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アクチュエータ制御システム及びアドレス設定方法に関するものである。

従来、車両においては、可動部の電動化及びその電子制御化が多岐にわたって進められており、その駆動源であるアクチュエータもまた増加の一途を辿っている。そのため、近年では、こうした背景に鑑み、各アクチュエータを車内ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）或いはＣＡＮ（Control Area Network）等）を用いて共通の制御線上に接続することにより、その配線の複雑化を回避するとともに、各アクチュエータを統合的に制御するものが増えている。

ところで、こうした車内ネットワークによる接続形態では、各アクチュエータに個別のアドレス設定がなされ、各アクチュエータは、同アドレスに基づく相互通信によりその作動が個別制御される。そして、多くの場合、各アクチュエータのアドレスは、製造段階において予め設定され、その制御部に設けられた不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）内に記憶されるようになっている。

しかし、車両用アクチュエータには、全く同一の構成を有しながら、その取付箇所（領域）の違いにより独立の制御が行われるものがある。例えば、車両の各ドアには、パワーウィンドウ用、ドアロック用、サイドミラー用等、複数種類のアクチュエータが設けられている。そして、これらの各アクチュエータは、その取付ドア毎にそれぞれ独立した制御が行われるものの、その各種類毎では、本来全く同一の構成を有している。従って、品番管理の利便性、及びその製造コストの抑制の観点からみた場合、このような同一の構成を有するアクチュエータについては、製造段階では、極力、同一物として取り扱うことが望ましい。

従来、こうした要請に応えるべく様々な構成が提案されている。例えば、特許文献１には、各アクチュエータのコネクタにアドレス取得端子を設ける一方、各アクチュエータに接続されるハーネス側の各コネクタには、その取付箇所に応じて上記アドレス取得端子と所定の接触パターンを有するアドレス設定端子を設け、両端子の接触状態に基づいて各アドレスを設定する構成が開示されている。また、特許文献２には、各アクチュエータの固定部に複数の配線からなるアドレス取得用回路を設ける一方、その各取付箇所側には、該各アクチュエータが固定されることにより、上記アドレス取得用回路の各配線を該各取付箇所に応じた所定パターンにて切断する切断手段を設け、その断線状態に基づいて各アドレスを設定する構成が開示されている。

そして、このような構成を採用することにより、同一の構成を有するアクチュエータに対して、その取付箇所に応じた異なるアドレスを設定することが可能となり、その結果、こうしたアクチュエータを製造段階において同一物として取り扱うことができるようになる。
特開平１０−６７４８号公報 特開２００２−３１２３０３号公報

しかしながら、上記従来の各構成では、コネクタへのアドレス取得端子、或いは固定部へのアドレス取得用回路の設置により、アクチュエータの大型化を招くという問題がある。また、何れの場合も被取付側の電気的接続部が複雑となるため、取付作業の煩雑化や製造コストの上昇要因となり、更にはアドレスの誤設定を招くおそれがある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アクチュエータの大型化や取付作業の煩雑化、及びアドレスの誤設定を招くことなく、複数領域に配設される複数種類のアクチュエータを単純に管理することのできるアクチュエータ制御システム及びアドレス設定方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の領域に配設された複数種類のアクチュエータを備え、各アクチュエータは、個別に設定されたアドレスに基づく相互通信によりその作動が個別制御されるアクチュエータ制御システムであって、前記各アクチュエータに対し、該各アクチュエータが配設された前記各領域に対応する領域ＩＤを示すアドレス設定信号を出力する出力手段を備え、前記各アクチュエータは、前記領域ＩＤと予め設定された該各アクチュエータの種類に対応する種別ＩＤとに基づいて前記アドレスを設定すること、を要旨とする。

請求項２に記載の発明は、前記各アクチュエータは、前記種別ＩＤを記憶する記憶手段と、前記アドレス設定信号を受信する受信手段と、前記アドレス設定信号に示される前記領域ＩＤと前記種別ＩＤとの組み合わせにより該各アクチュエータのノードＩＤを取得する取得手段と、前記取得したノードＩＤを前記アドレスとして設定する設定手段と、を備えることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、複数の前記出力手段を備え、該各出力手段は、前記各領域毎に設けられること、を要旨とする。
請求項４に記載の発明は、前記出力手段は、無線通信により前記アドレス設定信号の送信を行うこと、を要旨とする。

請求項５に記載の発明は、複数の領域に配設された複数種類のアクチュエータに対し、該各アクチュエータ毎に個別のアドレスを設定するアドレス設定方法であって、予め前記各アクチュエータに該各アクチュエータの種類に対応する種別ＩＤを設定するとともに、前記各アクチュエータに対して該各アクチュエータが配設された前記領域に対応する前記領域ＩＤを示すアドレス設定信号を出力し、前記各アクチュエータが、前記種別ＩＤと前記領域ＩＤに基づいて、前記アドレスを設定すること、を要旨とする。

（作用）
請求項１，５に記載の発明によれば、複数種類且つ各種類複数のアクチュエータが混在するシステムにおいても、各アクチュエータを各領域に配設するだけで、自動的にその種類及び配設領域に対応した個別のアドレスを設定することができる。従って、予め各アクチュエータに種類及び配設領域毎のアドレスを設定する必要がなく、製造段階においては、各アクチュエータにその種類に応じた単一品番を付与して単純に管理することができる。その結果、管理コストを抑えることができるとともに、取付ミスに伴うアドレスの誤設定を抑制することができるようになる。加えて、各アクチュエータにおけるアドレス設定用プログラムも同一のものを用いることができる。

また、各領域における被配設側との接続についても、アドレス設定信号の入力線との接続部を設けるだけでよく、その接続形態（コネクタ形状等）も各領域共通とすることができる。従って、取付作業が容易になるとともに、取付ミスを抑制することができる。そして、その物理的・機械的構成が極めて単純であることからシステム全体としての製造コストを大幅に抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、各アクチュエータにおいて、該各アクチュエータの種類及び配設領域に応じた個別のアドレスを設定することができる。
請求項３に記載の発明によれば、出力手段を各領域毎に設けることで、より簡素な構成にて各領域に対応するアドレス設定信号を出力することが可能になる。また、出力手段と各アクチュエータとを接続する信号線の配線長を短くすることもできる。

請求項４に記載の発明によれば、各領域内に出力手段と各アクチュエータとを接続する信号線を敷設する必要がなくなるため、製造コストの低減を図ることができるとともに、各アクチュエータの取付作業を更に容易なものとすることができる。

本発明によれば、アクチュエータの大型化や取付作業の煩雑化、及びアドレスの誤設定を招くことなく、複数領域に配設される複数種類のアクチュエータを単純に管理することが可能なアクチュエータ制御システム及びアドレス設定方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態では、アクチュエータ制御システム１は、車両の各ドア２に設けられた複数種類のアクチュエータ３を備えている。

具体的には、運転席ドア２ａには、ＭＩＲアクチュエータ（サイドミラー用）４ａ、ＰＷアクチュエータ（パワーウィンドウ用）５ａ、及びＤＬアクチュエータ（ドアロック用）６ａが設けられており、同様に、助手席ドア２ｂには、ＭＩＲアクチュエータ４ｂ、ＰＷアクチュエータ５ｂ、及びＤＬアクチュエータ６ｂが配設されている。また、左右の後部ドア２ｃ，２ｄには、それぞれＰＷアクチュエータ５ｃ，５ｄ、及びＤＬアクチュエータ６ｃ，６ｄが配設されている。そして、バックドア２ｅには、ＤＬアクチュエータ６ｅが配設されている。

尚、本実施形態では、各ＭＩＲアクチュエータ４（４ａ，４ｂ）、各ＰＷアクチュエータ５（５ａ〜５ｄ）、並びに各ＤＬアクチュエータ６（６ａ〜６ｅ）は、それぞれ、その種類毎に同一の構成（機械的）を有している。

本実施形態では、上記各アクチュエータ３は、車両用ネットワークにより共通の制御線７上に接続されており、該制御線７には、これらの各アクチュエータ３を制御するマスタＥＣＵ８が接続されている。また、本実施形態では、各アクチュエータ３には、該各アクチュエータ３毎に個別のアドレス９が設定されており、各アクチュエータ３は、同アドレス９に基づく相互通信により、その作動がマスタＥＣＵ８に個別制御されている。そして、各アクチュエータ３は、マスタＥＣＵ８に制御されることにより、その駆動対象（サイドミラー，ウィンドガラス，ドアロック等）を駆動するようになっている。

図２に示すように、各アクチュエータ３は、種類毎に特有の機械的構成を有するものの、その基本的構成は略同一である。具体的には、各アクチュエータ３は、駆動源としてのモータ１０と、駆動対象の位置を検出するための位置センサ１１と、モータ１０の駆動及びマスタＥＣＵ８との相互通信に用いられる各種電子回路及びＩＣチップが一体に樹脂モールドされたハイブリッドＩＣ１２とを備えている。

詳述すると、ハイブリッドＩＣ１２は、モータ１０に駆動電力を供給する駆動回路１３と、該駆動回路１３を制御する制御部（制御用ＩＣ）１４とを備えている。駆動回路１３は、モータ１０に接続されるとともに定電圧回路１６を介して動力線１７に接続されている。そして、制御部１４に制御されることによりモータ１０に対して駆動電力を供給する。

制御部１４は、位置検出回路１８を介して位置センサ１１に接続されており、同位置センサ１１の出力信号に基づいて駆動対象の位置を検出する。また、制御部１４は、通信回路１９を介して信号線２０と接続されており、同通信回路１９を介してマスタＥＣＵ８と相互通信を行う。そして、制御部１４は、マスタＥＣＵ８から入力される制御指令及び検出された制御対象の位置に基づいて、駆動回路１３からモータ１０への駆動電力の供給を制御する。そして、その駆動電力の供給を通じて同モータ１０の作動を制御し、これにより、上記制御指令に示される位置に制御対象を制御するようになっている。

次に、本実施形態における各アクチュエータのアドレス設定の態様について説明する。
図１に示すように、本実施形態では、各ドア２には、各アクチュエータ３に個別のアドレス９を設定するためのアドレス設定信号Ｓ（Ｓａ〜Ｓｅ）を出力する信号出力装置２１（２１ａ〜２１ｅ）が設けられており、各信号出力装置２１は、各ドア２内に敷設されたグループ通信線２２（２２ａ〜２２ｅ）を介してアクチュエータ３と接続されている。そして、本実施形態では、これら出力手段としての各信号出力装置２１が出力するアドレス設定信号Ｓに基づいて、各アクチュエータ３に個別のアドレス９が設定されるようになっている。

詳述すると、各信号出力装置２１には、それぞれ各ドア２に対応する領域ＩＤとしてのドアＩＤ２４（２４ａ〜２４ｅ）が設定されており、そのアドレス設定信号Ｓは、このドアＩＤ２４を示す値を有している。詳しくは、各アドレス設定信号Ｓは、その各ドアＩＤ２４に対応する電圧値を有している。そして、本実施形態では、各信号出力装置２１は、イグニッション・オン、即ち電源投入と同時に各アドレス設定信号Ｓを出力する。

一方、図２に示すように、各アクチュエータ３は、上記各アドレス設定信号Ｓを受信する受信手段としての受信部２５を備えており、該受信部２５は、グループ通信線２２に接続されるとともに、制御部１４に接続されている。そして、受信部２５は、受信したアドレス設定信号Ｓ、詳しくはその電圧値に基づいて、該アドレス設定信号Ｓの示すドアＩＤ２４を取得し、そのドアＩＤ２４を制御部１４に出力する。

また、本実施形態では、各アクチュエータ３には、予め該各アクチュエータ３の種類に対応する種別ＩＤ２６が設定されており、この種別ＩＤ２６は、記憶手段としてのメモリ２７に記憶されている。そして、本実施形態では、制御部１４が、入力されたドアＩＤ２４とメモリ２７内に記憶された種別ＩＤ２６との組み合わせによりノードＩＤを取得し、その取得したノードＩＤをメモリ２７に記憶することにより、同ノードＩＤが各アクチュエータ３の個別のアドレス９として設定されるようになっている。即ち、本実施形態では、制御部１４が取得手段及び設定手段を構成している。

例えば、図３に示すように、運転席ドア２ａ、助手席ドア２ｂ、左右の後部ドア２ｃ，２ｄ、及びバックドア２ｅに、ドアＩＤ２４として、それぞれ「１」〜「５」が設定され、ＭＩＲアクチュエータ４、ＰＷアクチュエータ５、及びＤＬアクチュエータ６に、種別ＩＤ２６として、それぞれ「３」「５」「７」が設定されているとする（図１参照）。

このような場合、運転席ドア２ａに配設されたＭＩＲアクチュエータ４（４ａ）には、そのメモリ２７に、ＭＩＲアクチュエータ４の種別ＩＤ２６として「３」が記憶されており、また、信号出力装置２１ａからは、ドアＩＤ２４（２４ａ）として「１」を示すアドレス設定信号Ｓａが入力される（図１参照）。そして、その制御部１４において、ドアＩＤ２４としての「１」と種別ＩＤ２６としての「３」とが組み合わされることにより、ノードＩＤ２８として「１３ｈ」が取得される。そして、このノードＩＤ２８、即ち「１３ｈ」がメモリ２７に記憶されることにより、その値がＭＩＲアクチュエータ４ａの個別のアドレス９として設定される。

同様に、右の後部ドア２ｃに配設されたＰＷアクチュエータ５（５ｃ）には、ＰＷアクチュエータ５の種別ＩＤ２６としての「５」が設定されており、また、ドアＩＤ２４（２４ｃ）として「３」を示すアドレス設定信号Ｓｃが入力される。そして、このドアＩＤ２４としての「３」と種別ＩＤ２６としての「５」との組み合わせによりノードＩＤ２８として「３５ｈ」が取得され、この「３５ｈ」が同ＰＷアクチュエータ５ｃの個別のアドレス９として設定される。

次に、本実施形態における各アクチュエータにおけるアドレス設定の処理手順について説明する。
図４のフローチャートに示すように、各アクチュエータ３は、イグニッション・オン（ＩＧオン）、即ち電源の投入がなされると（ステップ１０１）、先ず、該各アクチュエータ３が配設されたドア２の信号出力装置２１からアドレス設定信号Ｓの入力があるか、即ちアドレス設定信号Ｓを受信した否かを判定する（ステップ１０２）。そして、アドレス設定信号Ｓを受信した場合には、そのアドレス設定信号Ｓが示すドアＩＤ２４を取得する（ステップ１０３）。

次に、各アクチュエータ３は、そのメモリ２７に記憶された種別ＩＤ２６を読み出し（ステップ１０４）、その種別ＩＤ２６とドアＩＤ２４との組み合わせによりノードＩＤ２８を取得する（ステップ１０５）。そして、そのノードＩＤ２８をメモリ２７に記憶することにより、該ノードＩＤ２８を当該アクチュエータ３の個別のアドレス９として設定する（ステップ１０６）。

一方、上記ステップ１０２において、アドレス設定信号Ｓの受信がないと判定した場合には、各アクチュエータ３は、上記ステップ１０１の電源投入から所定時間が経過した、即ち「タイムアウト」となったか否かを判定する（ステップ１０７）。そして、ステップ１０２においてアドレス設定信号Ｓの受信があると判定される、又はステップ１０７において「タイムアウト」と判定されるまで、ステップ１０２及びステップ１０７の処理を繰り返す。そして、ステップ１０７において「タイムアウト」と判定された場合には、エラーフラグをセットし（ステップ１０８）、上記一連のアドレス設定処理を終了する。

尚、本実施形態では、各アクチュエータ３は、該各アクチュエータ３のアドレス設定終了後、該各アドレス９に基づいてその旨を示す信号をマスタＥＣＵ８に出力する。そして、マスタＥＣＵ８は、この信号に基づいて、アクチュエータ制御システム１の有するアクチュエータ３の種類及びその数を確認する。これは、車両のグレード（型番）の違いにより、アクチュエータ制御システム１の有するアクチュエータ３の種類及びその数が異なる場合があるためである。そして、この確認によって、その保有する各アクチュエータ３に応じた制御がなされるようになっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
アクチュエータ制御システム１は、車両の各ドア２に設けられた複数種類のアクチュエータ３を備え、各アクチュエータ３には、予めその種類毎に種別ＩＤ２６が設定される。また、各ドア２には信号出力装置２１が設けられ、該信号出力装置２１は、各アクチュエータ３に対し、各ドア２に対応するドアＩＤ２４を示すアドレス設定信号Ｓを出力する。そして、各アクチュエータ３は、アドレス設定信号Ｓに示されるドアＩＤ２４及び種別ＩＤ２６に基づいて、当該アクチュエータ３の個別のアドレス９を設定する。

このような構成とすれば、複数種類且つ各種類複数のアクチュエータ３が混在するシステムにおいても、各アクチュエータ３を各ドア２に配設するだけで、自動的にその種類及び配設ドアに対応した個別のアドレス９を設定することができる。従って、予め各アクチュエータ３に種類及び配設ドア毎のアドレスを設定する必要がなく、製造段階においては、各アクチュエータ３にその種類に応じた単一品番を付与して、単純に管理することができる。その結果、管理コストを抑えることができるとともに、取付ミスに伴うアドレスの誤設定を抑制することができるようになる。加えて、各アクチュエータ３におけるアドレス設定用プログラムも同一のものを用いることができる。

また、ドア２側との接続についても、アドレス設定信号Ｓの入力線としてのグループ通信線２２の接続部を設けるだけでよく、その接続形態（コネクタ形状等）も各ドア共通とすることができる。従って、取付作業が容易になるとともに、取付ミスを抑制することができる。そして、その物理的・機械的構成が極めて単純であることからシステム全体としての製造コストを大幅に抑制することができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を、車両の各ドア２に設けられた複数種類のアクチュエータ３を有するアクチュエータ制御システム１に具体化したが、こうした各ドア２に配設されたアクチュエータ３のみならず、その領域として、サンルーフ、サンバイザ等を設定し、該各領域に配設される各アクチュエータのアドレス設定に適用してもよい。更に、これ以外の場所、例えば、エアコンの各吹出口等を領域として、その風向切替用の各アクチュエータのアドレス設定に適用してもよい。

・本実施形態では、一つのマスタＥＣＵ８により各アクチュエータ３を制御する形態のアクチュエータ制御システム１に具体化した。しかし、これに限らず、各アクチュエータ３の種類毎（ＭＩＲアクチュエータ４、ＰＷアクチュエータ５、及びＤＬアクチュエータ毎）、或いはその各ドア２毎のマスタＥＣＵを備える形態に具体化してもよい。即ち、各アクチュエータ３への個別のアドレス設定が、各アクチュエータ３及び信号出力装置２１によって行われるものであれば、アドレス設定後の制御形態は、どのようなものであってもよい。

・本実施形態では、各信号出力装置２１（２１ａ〜２１ｅ）を各ドア２毎に配置し、該各ドア２内に敷設されたグループ通信線２２（２２ａ〜２２ｅ）を介して各アクチュエータ３と接続することとした。しかし、これに限らず、図５に示すアクチュエータ制御システム３０のように、信号出力装置３１を何れかの箇所に一つ設け、各ドア２に対応する専用通信線３２を介して、該各ドア２に対応するドアＩＤ２４を各アクチュエータ３に出力する構成としてもよい。

・また、図６に示すアクチュエータ制御システム３３のように、各信号出力装置２１（２１ａ〜２１ｅ）に代えて、各ドア２毎に、該各ドア２をその出力領域Ｒとする無線信号出力装置３４を設け、無線通信によりドアＩＤ２４を各アクチュエータ３に出力する構成としてもよい。このような構成とすれば、各ドア２内にグループ通信線２２を敷設する必要がなくなるため、製造コストの低減を図ることができるとともに、その取付作業を更に容易化することができる。

・本実施形態では、各アドレス設定信号Ｓは、電圧値により各ドアＩＤ２４が示されることとしたが、これに限らず、その信号周波数やデューティ値に示すシリアル通信としてもよい。

アクチュエータ制御システムの概略構成図。 各アクチュエータの概略構成図。 各アクチュエータにおけるアドレス設定の原理説明図。 各アクチュエータにおけるアドレス設定の処理手順を示すフローチャート。 別例のアクチュエータ制御システムの概略構成図。 別例のアクチュエータ制御システムの概略構成図。

符号の説明

１，３０，３３…アクチュエータ制御システム、２…ドア、２ａ…運転席ドア、２ｂ…助手席ドア、２ｃ，２ｄ…後部ドア、２ｅ…バックドア、３…アクチュエータ、４（４ａ，４ｂ）…ＭＩＲアクチュエータ、５（５ａ〜５ｄ）…ＰＷアクチュエータ、６（６ａ〜６ｅ）…ＤＬアクチュエータ、９…アドレス、１４…制御部、２１（２１ａ〜２１ｅ），３１…信号出力装置、２４…ドアＩＤ、２５…受信部、２６…種別ＩＤ、２７…メモリ、２８…ノードＩＤ、３４…無線信号出力装置、Ｓ（Ｓａ〜Ｓｅ）…アドレス設定信号。

Claims (5)

1. 複数の領域に配設された複数種類のアクチュエータを備え、各アクチュエータは、個別に設定されたアドレスに基づく相互通信によりその作動が個別制御されるアクチュエータ制御システムであって、
   前記各アクチュエータに対し、該各アクチュエータが配設された前記各領域に対応する領域ＩＤを示すアドレス設定信号を出力する出力手段を備え、
   前記各アクチュエータは、前記領域ＩＤと予め設定された該各アクチュエータの種類に対応する種別ＩＤとに基づいて前記アドレスを設定すること、
   を特徴とするアクチュエータ制御システム。
2. 請求項１に記載のアクチュエータ制御システムにおいて、
   前記各アクチュエータは、
   前記種別ＩＤを記憶する記憶手段と、
   前記アドレス設定信号を受信する受信手段と、
   前記アドレス設定信号に示される前記領域ＩＤと前記種別ＩＤとの組み合わせにより該各アクチュエータのノードＩＤを取得する取得手段と、
   前記取得したノードＩＤを前記アドレスとして設定する設定手段と、
   を備えることを特徴とするアクチュエータ制御システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ制御システムにおいて、
   複数の前記出力手段を備え、該各出力手段は、前記各領域毎に設けられること、
   を特徴とするアクチュエータ制御システム。
4. 請求項１〜請求項３に記載のアクチュエータ制御システムにおいて、
   前記出力手段は、無線通信により前記アドレス設定信号の送信を行うこと、
   を特徴とするアクチュエータ制御システム。
5. 複数の領域に配設された複数種類のアクチュエータに対し、該各アクチュエータ毎に個別のアドレスを設定するアドレス設定方法であって、
   予め前記各アクチュエータに該各アクチュエータの種類に対応する種別ＩＤを設定するとともに、前記各アクチュエータに対して該各アクチュエータが配設された前記領域に対応する前記領域ＩＤを示すアドレス設定信号を出力し、
   前記各アクチュエータが、前記種別ＩＤと前記領域ＩＤに基づいて、前記アドレスを設定すること、を特徴とするアドレス設定方法。

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