JP2007145263A

JP2007145263A - 車両機器制御システム

Info

Publication number: JP2007145263A
Application number: JP2005345103A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Okubo; 陽一大久保; Shinichi Kawase; 真一川瀬; Yasuhisa Tsujita; 泰久辻田
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-14
Also published as: US20070124028A1; EP1793508A1; CN1976328A

Abstract

【課題】車両における配線スペースや車両重量を従来よりも抑えることが可能な車両機器制御システムの提供を目的とする。
【解決手段】本発明の車両機器制御システム１０によれば、メイン通信装置１１とサブ通信装置１２との間では通信データを電磁波に乗せて送受信する。つまりメイン通信装置１１とサブ通信装置１２との間では無線通信が行われるから、通信ケーブルを用いて送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、メイン又はサブ通信装置１１，１２から出力される電磁波は、自動車１００を構成する部品（ボディ５０やシャシー５１）の表面を伝搬する表面波だから、従来の電波による無線通信と比較して、情報出力時の消費電力を抑えることができると共に、他の自動車に備えたメイン又はサブ通信装置１１，１２がこの電磁波を受信し難くなるので、通信の信頼性が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されてメイン通信装置とサブ通信装置との間で通信を行う車両機器制御システムに関する。

この種の従来の車両機器制御システムでは、車両に搭載された電気駆動機器を駆動するサブ通信装置と、そのサブ通信装置に動作命令を出力するメイン通信装置との間における信号の伝送路として、通信ケーブル（例えば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル等）を用いていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−６９００９号公報（段落［００８５］、図１）

ところで近年、自動車に搭載される電気駆動機器の数が、自動車技術の進歩と共に増加しており、これに伴いサブ通信装置とメイン通信装置との間を接続する通信ケーブルも増加している。このため、車両における配線スペースの増大や車両重量の増加が問題となっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車両における配線スペースや車両重量を従来よりも抑えることが可能な車両機器制御システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る車両機器制御システム（１０）は、複数の部品（２１，５０，５１）からなる車両（１００）に搭載されて、電気駆動機器（３０，３１）又は受動機器（３２，３３）にそれぞれ接続された複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と、複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と通信可能な１つのメイン通信装置（１１）とを備え、メイン通信装置（１１）から出力された動作命令に基づいてサブ通信装置（１２１，１２２）が電気駆動機器（３０，３１）を動作させる車両機器制御システム（１０）において、メイン通信装置（１１）に設けられ、動作命令を含む情報を電磁波に乗せ、その電磁波を車両（１００）を構成する複数の部品（２１，５０，５１）の表面波にして出力するメイン側変調器（１４）と、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、メイン側変調器（１４）から出力されて複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬した電磁波から情報を取得するサブ側復調器（１８）とを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両機器制御システム（１０）において、電気駆動機器（３０，３１）として、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）が備えられ、受動機器（３２，３３）として、ドアの開閉状態を検出する開閉センサ（３２）が備えられたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の車両機器制御システム（１０）において、電気駆動機器（３０，３１）への給電ライン（２０，２１）の途中に設けられて、通常はオン状態になった遮断スイッチ（２６）と、サブ通信装置（１２１，１２２）に設けられて、電気駆動機器（３０，３１）への給電ライン（２０，２１）が短絡した時に遮断スイッチ（２６）をオフ状態に切り替える遮断回路（２５）とを備えたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）において、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、メイン通信装置（１１）への情報を電磁波に乗せ、その電磁波を車両（１００）を構成する複数の部品（２１，５０，５１）の表面波にして出力するサブ側変調器（１４）と、メイン通信装置（１１）に設けられ、複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬した電磁波から情報を取得するメイン側復調器（１８）とを備えたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載の車両機器制御システム（１０）において、サブ通信装置（１２１，１２２）に設けられて、メイン通信装置（１１）からの動作命令に応じた処理を実行後、電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無の情報を電磁波に乗せてメイン通信装置（１１）に送信する異常情報送信手段（１３，１４）を備えたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項５に記載の車両機器制御システム（１０）において、サブ通信装置（１２１，１２２）は、電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無を、電気駆動機器（３０，３１）に流れる電流値に基づいて判定すると共に、その異常の有無の判定基準となる正常電流値の情報を、メイン通信装置（１１）が、電磁波に乗せてサブ通信装置（１２１，１２２）に送信するように構成したところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項４乃至６の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）において、サブ通信装置（１２３，１２４）は、受動機器（３２，３３）が作動したことの情報を電磁波に乗せて、メイン通信装置（１１）へと送信するように構成したところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）において、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）及びメイン通信装置（１１）に設けられ、サブ側変調器（１４）及びメイン側変調器（１４）が出力した電磁波の強度を検出する電磁波強度検出手段（６０）と、電磁波強度検出手段（６０）の検出結果に応じて、サブ側変調器（１４）及びメイン側変調器（１４）が出力する電磁波の周波数を変更する出力変更手段（６１）とを備えたところに特徴を有する。

請求項９の発明に係る車両機器制御システム（９０）は、バッテリー（２２）を有した車両（１００）に搭載されて、電気駆動機器（３０，３１）又は受動機器（３２，３３）にそれぞれ接続された複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と、複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と通信可能な１つのメイン通信装置（１１）とを備え、メイン通信装置（１１）から出力された動作命令に基づいてサブ通信装置（１２１，１２２）が、電気駆動機器（３０，３１）をバッテリー（２２）からの給電により動作させる車両機器制御システム（９０）において、メイン通信装置（１１）に設けられ、バッテリー（２２）の正極（２４）に接続された電力ライン（２１）に高周波電流を発生させると共に、その高周波電流に動作命令を含む情報を乗せることが可能なメイン側高周波電流発生装置（１４，１７０）と、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、電力ライン（２１）に流れる高周波電流から情報を取得するサブ側情報抽出装置（１４，１７１，１７２，１７３，１７４）とを備えたところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の車両機器制御システム（９０）において、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、バッテリー（２２）の正極（２４）に接続された電力ライン（２１）に高周波電流を発生させると共に、その高周波電流に、メイン通信装置（１１）への情報を乗せることが可能なサブ側高周波電流発生装置（１８，１７１，１７２，１７３，１７４）と、メイン通信装置（１１）に設けられ、電力ライン（２１）に流れる高周波電流から情報を抽出して動作命令を含む情報を取得するメイン側情報抽出装置（１８，１７０）とを備えたところに特徴を有する。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の車両機器制御システム（９０）において、電気駆動機器（３０，３１）として、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）が備えられ、サブ通信装置（１２１，１２２）は、メイン通信装置（１１）からの動作命令に応じて電気駆動機器（３０，３１）を動作又は停止してから、電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無をメイン通信装置（１１）に送信するところに特徴を有する。

請求項１２の発明は、請求項１１に記載の車両機器制御システム（９０）において、サブ通信装置（１２１，１２２）は、電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無を、電気駆動機器（３０，３１）に流れる電流値に基づいて判定すると共に、その異常の有無の判定基準となる正常電流値の情報を、メイン通信装置（１１）が、高周波電流に乗せてサブ通信装置（１２１，１２２）に送信するように構成したところに特徴を有する

請求項１３の発明は、請求項１１に記載の車両機器制御システム（９０）において、受動機器（３２，３３）として、ドアの開閉状態を検出する開閉センサ（３２）が備えられ、サブ通信装置（１２３）は、開閉センサ（３２）の検出結果に基づきドアの開閉状態をメイン通信装置（１１）に送信するところに特徴を有する。

請求項１４の発明は、請求項９乃至１３の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）において、複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）同士を識別するためのＩＤが情報に含められたところに特徴を有する。

請求項１の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、動作命令を含む情報を電磁波に乗せて出力し、サブ通信装置（１２）はその電磁波を受信して情報を取得する。つまり、情報が無線によって送受信されるので、専用の通信ケーブルを用いて送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、メイン通信装置（１１）から出力される電磁波は、複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬する表面波だから、従来の電波による無線通信と比較して、情報出力時の消費電力を抑えることができると共に、メイン通信装置（１１）が出力した電磁波を、他の車両（１００）に備えたサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）が受信し難くなるので、通信の信頼性が向上する。

ここで、電気駆動機器（３０，３１）として、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）が備えられ、受動機器（３２，３３）として、ドアの開閉状態を検出する開閉センサ（３２）を備えていてもよい（請求項２の発明）。

請求項３の発明によれば、電気駆動機器（３０，３１）への給電ライン（２０，２１）が短絡した場合に、電気駆動機器（３０，３１）への電力供給を遮断できる。これにより、過電流による電気駆動機器（３０，３１）の破損を未然に防ぐことができる。

請求項４の発明によれば、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）は、情報を電磁波に乗せて出力し、メイン通信装置（１１）はその電磁波を受信して情報を取得する。つまり、メイン通信装置（１１）宛ての情報が無線によって送受信されるので、専用の通信ケーブルを用いて送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）から出力される電磁波は、複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬する表面波だから、従来の電波による無線通信と比較して、情報出力時の消費電力を抑えることができると共に、他の車両（１００）に備えたメイン通信装置（１１）が電磁波を受信し難くなるので、通信の信頼性が向上する。

請求項５の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無に関する情報を取得することができる。

電気駆動機器（３０，３１）の正常電流値は、個々に異なるが、請求項６の発明によれば、正常電流値の情報をメイン通信装置（１１）が、電磁波に乗せてサブ通信装置（１２１，１２２）に送信するから、電気駆動機器（３０，３１）の種類に応じて専用のサブ通信装置を別々に製造する必要はない。換言すれば、１種類のサブ通信装置を複数種類の電気駆動機器に対して共通使用することができる。

請求項７の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、受動機器（３２，３３）が作動したことの情報を取得できる。

請求項８の構成によれば、サブ側変調器（１４）及びメイン側変調器（１４）が出力した電磁波の強度に応じて、サブ側変調器（１４）及びメイン側変調器（１４）が出力する電磁波の周波数を変更することができる。

請求項９の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、動作命令を含む情報を高周波電流に乗せて電力ライン（２１）に出力し、サブ通信装置（１２）は電力ライン（２１）を流れる高周波電流から情報を取得する。つまり、動作命令を含む情報の伝送路として、車両（１００）に備えた電力ライン（２１）を利用しているから、専用の通信ケーブルを用いて情報を送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、メイン通信装置（１１）から出力された情報が、他の車両（１００）に備えたサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に取得されることがなくなり、通信の信頼性が向上する。

請求項１０の発明によれば、サブ通信装置（１２）は、情報を高周波電流に乗せて電力ライン（２１）に出力し、メイン通信装置（１１）は電力ライン（２１）を流れる高周波電流から情報を取得する。つまり、メイン通信装置（１１）宛ての情報の伝送路として、車両（１００）に備えた電力ライン（２１）を利用しているから、専用の通信ケーブルを用いて送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、また、サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）から出力された情報が、他の車両（１００）に備えたメイン通信装置（１１）によって取得されることがなくなり、通信の信頼性が向上する。

請求項１１の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、電気駆動機器（３０，３１）として備えた、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）の異常の有無に関する情報を取得することができる。

電気駆動機器（３０，３１）の正常電流値は、個々に異なるが、請求項１２の発明によれば、正常電流値の情報をメイン通信装置（１１）が、高周波電流に乗せてサブ通信装置（１２１，１２２）に送信するから、電気駆動機器（３０，３１）の種類に応じて専用のサブ通信装置を別々に製造する必要はない。換言すれば、１種類のサブ通信装置を複数種類の電気駆動機器に対して共通使用することができる。

請求項１３の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、受動機器（３２，３３）として備えた開閉センサ（３２）の検出結果に基づくドアの開閉状態に関する情報を取得することができる。

請求項１４の発明によれば、メイン通信装置（１１）は、情報の送信源を特定することができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示した本実施形態の車両機器制御システム１０は、自動車１００（本発明の「車両」に相当する）に搭載された、所謂、車載ＬＡＮであって、１つのメイン通信装置１１と、複数（本実施形態では、４つ）のサブ通信装置１２１〜１２４とを備えている。これら各通信装置１１，１２１〜１２４は、自動車１００の所定の部位に分散配置されている。

各サブ通信装置１２１〜１２４の電気接続部２０には、自動車１００に搭載された各種機器が接続されている。具体的には、第１のサブ通信装置１２１の電気接続部２０には、例えば、ヘッドランプ３０（本発明の「ランプ」に相当する）が接続され、第２のサブ通信装置１２２の電気接続部２０には、例えば、ワイパーモータ３１が接続され、第３のサブ通信装置１２３の電気接続部２０には、例えば、自動車１００に備えたドアの開閉状態を検知する開閉センサ３２が接続され、第４のサブ通信装置１２４の電気接続部２０には、例えば、シートベルトの着脱状態を検知するシートベルトセンサ３３が接続されている。これらヘッドランプ３０及びワイパーモータ３１が、本発明に係る「電気駆動機器」に相当し、開閉センサ３２及びシートベルトセンサ３３が本発明に係る「受動機器」に相当する。そして、第１〜第４の各サブ通信装置１２１〜１２４を区別するために、各サブ通信装置１２１〜１２４にはＩＤが割り当てられている。

なお、電気駆動機器は上記したものに限られず、例えば、テールランプ、ルームランプ、ウインカーランプ等のランプ類や、パワーウインド用モータやドアミラー用モータ等のモータ類、エアコン、カーオーディオ等であってもよい。また、受動機器は上記したものに限られず、乗員検知センサ、コーナーセンサ、タイヤ空気圧センサ等であってもよい。

図２に示すように、メイン通信装置１１は、信号処理部１３を主要部として備える。信号処理部１３には、図示しないが、各種プログラムを実行するＣＰＵ、各種プログラムを記憶したＲＯＭ、データを一次的に記憶するＲＡＭ等が備えられている。そして、信号処理部１３は所定のメイン通信データを生成する。

メイン通信装置１１には、変調器１４が備えられている。変調器１４は、発振器１５で生成された搬送波としての電磁波と、信号処理部１３で生成されたメイン通信データとを取り込む。そして、電磁波をメイン通信データにより変調して（電磁波にメイン通信データを乗せて）入出力回路１６に出力する。入出力回路１６は、変調された電磁波を自動車１００を構成する部品（例えば、ボディ５０やシャシー５１）の表面波にして出力する。なお、メイン通信装置１１に備えた変調器１４が、本発明の「メイン側変調器」に相当する

また、入出力回路１６は、後述するサブ通信装置１２１〜１２４から出力されて、自動車１００（詳細には、ボディ５０やシャシー５１）の表面を伝搬する電磁波（表面波）を取り込んで復調器１８に出力する。復調器１８は、取り込んだ電磁波からサブ通信データを抽出し、そのサブ通信データを信号処理部１３に出力する。ここで、入出力回路１６はメイン通信装置１１に入出力する電磁波に対して、例えば、増幅処理及びノイズ除去処理を行うようにしてもよい。メイン通信装置１１に備えた復調器１８は、本発明の「メイン側復調器」に相当する。

図２及び図３に示すように、サブ通信装置１２１〜１２４は、メイン通信装置１１と同様に信号処理部１３、変調器１４、発振器１５、入出力回路１６、復調器１８を備えている。また、サブ通信装置１２１〜１２４の信号処理部１３に備えたＲＯＭ（図示せず）には固有のＩＤが記憶されている。なお、サブ通信装置１２１〜１２４に備えた変調器１４は、本発明の「サブ側変調器」に相当し、復調器１８は、本発明の「サブ側復調器」に相当する。

図２に示すようにヘッドランプ３０と接続された第１のサブ通信装置１２１の信号処理部１３には、書き換え可能なメモリ１９が備えられ、ここにヘッドランプ３０の正常電流値が記憶されている。同様に、ワイパーモータ３１と接続された第２のサブ通信装置１２２に備えた書き換え可能なメモリ１９には、ワイパーモータ３１の正常電流値が記憶されている。これら正常電流値は、メイン通信装置１１からの電磁波を搬送波としたデータ送信によって個別にメモリ１９に書き込まれる。従って、電気駆動機器の種類に応じてメモリ１９の記憶内容を異ならせた専用のサブ通信装置を別々に製造する必要はない。換言すれば、１種類のサブ通信装置を複数種類の電気駆動機器に対して共通使用することができ、汎用性が向上する。

また、メイン通信装置１１及び第１〜第４の各サブ通信装置１２１〜１２４は、電力ケーブル２１によって外部電源、例えば、車載バッテリー２２に接続されている。そして図示しない電源スイッチをオンにすると、メイン通信装置１１及び各サブ通信装置１２１〜１２４が車載バッテリー２２から電力を受けて起動する。また、各サブ通信装置１２１〜１２４に接続された車両機器３０〜３３は、電気接続部２０を介して各サブ通信装置１２１〜１２４から受電する。なお、これら電力ケーブル２１及び電気接続部２０は本発明の「給電ライン」に相当する。

ところで、第１及び第２のサブ通信装置１２１，１２２からヘッドランプ３０及びワイパーモータ３１へ送電するための電気接続部２０の途中には、通常はオン状態（導通状態、図２を参照）になった遮断スイッチ２６が備えられている。また、第１及び第２のサブ通信装置１２１，１２２には、ヘッドランプ３０及びワイパーモータ３１への給電ラインが短絡した時に遮断スイッチ２６をオフ状態に切り替える遮断回路２５が備えられている。これにより、給電ラインが短絡した場合に、ヘッドランプ３０やワイパーモータ３１が過電流により故障することを防止できる。

本実施形態の車両機器制御システム１０の構成は以上であって、次に動作を説明する。この車両機器制御システム１０を搭載した自動車１００において、例えば、運転者がワイパーの操作スイッチをオン操作した場合には、その操作情報をメイン通信装置１１に備えた信号処理部１３が取得する。すると、信号処理部１３は、ワイパーモータ３１が接続された第２のサブ通信装置１２２のＩＤと、ワイパーモータ３１の起動命令とを含んだメイン通信データ（本発明に係る「動作命令を含む情報」に相当する）を生成して変調器１４に出力する。変調器１４は、発振器１５から取り込んだ電磁波をメイン通信データにより変調して入出力回路１６に出力する。入出力回路１６は、電磁波に対して増幅処理及びノイズ除去処理を行ってから、その電磁波を自動車１００の、例えば、ボディ５０に出力する。

ボディ５０に出力された電磁波は、ボディ５０やシャシー５１の表面を伝搬する表面波となって自動車１００の各部に達し、各サブ通信装置１２１〜１２４の入出力回路１６に取り込まれる。入出力回路１６は、取り込んだ電磁波に対して増幅処理及びノイズ除去処理を行い復調器１８に出力する。復調器１８は電磁波を復調してメイン通信データを抽出する。抽出されたメイン通信データは信号処理部１３に取り込まれる。信号処理部１３では、メイン通信データに含まれるＩＤが、ＲＯＭに記憶されたＩＤと一致するか否かを判別する。ここで、上述の如く、メイン通信装置１１から、ワイパーを作動させるためのメイン通信データが送信された場合には、第２のサブ通信装置１２２の信号処理部１３が、メイン通信データ中のＩＤと自身のＩＤとが一致したと判断し、メイン通信データに含まれる起動命令に応じてワイパーモータ３１を駆動する。これにより、ワイパーが作動する。

一方、第２のサブ通信装置１２２以外のサブ通信装置１２１，１２３，１２４は、メイン通信データ中のＩＤと自身のＩＤとが不一致であったと判断して、メイン通信データに含まれる起動命令を無視する。これにより、ヘッドランプ３０やワイパーモータ３１の誤作動を確実に防止できる。

さて、起動命令に応じてワイパーが作動すると、第２のサブ通信装置１２２の信号処理部１３は、ワイパーモータ３１に流れる電流を実測し、その実測電流値が信号処理部１３のメモリ１９に記憶された正常電流値の範囲内に含まれるかを判別する。そして、正常電流値の範囲内に含まれる場合にはワイパーモータ３１は「異常なし」と判定し、正常電流値の範囲内に含まれない場合には、ワイパーモータ３１は「異常有り」と判定する。より詳細には、実測電流値が正常電流値の下限値よりも低い場合には「断線有り」と判定し、実測電流値が正常電流値の上限値よりも高い場合には「短絡有り」と判定する。そして、第２のサブ通信装置１２２は、「短絡有り」と判定した場合に、遮断回路２５（図２を参照）を作動させて、遮断スイッチ２６をオフ状態とし、ワイパーモータ３１への電力供給を停止させる。

第２のサブ通信装置１２２に備えた信号処理部１３は、上記した異常判定結果とＩＤとを含めたサブ通信データ（本発明に係る「メイン通信装置への情報」に相当する）を生成して変調器１４に出力する。変調器１４は、発振器１５から取り込んだ搬送波としての電磁波をサブ通信データより変調して（電磁波にサブ通信データを乗せて）入出力回路１６に出力する。入出力回路１６は電磁波に対して増幅処理及びノイズ除去処理を行って、その電磁波をボディ５０に出力する。なお、本実施形態では、サブ通信装置１２２に備えた信号処理部１３と変調器１４とから本発明の「異常情報送信手段」が構成されている。

第２のサブ通信装置１２２からボディ５０に出力された電磁波は、ボディ５０及びシャシー５１等、自動車１００を構成する部品の表面を伝搬する表面波になって、自動車１００各部に達し、メイン通信装置１１に取り込まれる。メイン通信装置１１に取り込まれた電磁波は復調器１８で復調されて、サブ通信データが抽出される。抽出されたサブ通信データは信号処理部１３に取り込まれ、信号処理部１３はサブ通信データに含まれる異常判定結果から、ワイパーモータ３１の異常の有無や正常に動作したか否かの情報を取得する。なお、ヘッドランプ３０の操作に対する処理に関してもこれと同様である。

メイン通信装置１１は、例えば、所定周期で第３のサブ通信装置１２３に向けて開閉センサ３２のオンオフ状態を確認するためのメイン通信データを生成する。具体的には、ワイパーの起動命令の場合と同様に、第３のサブ通信装置１２３のＩＤと開閉センサ３２のオンオフ確認指令を含めたメイン通信データを生成し、これを電磁波に乗せてボディ５０に出力する。電磁波は、ボディ５０及びシャシー５１の表面を伝搬する表面波となって自動車１００の各部に達し、各サブ通信装置１２１〜１２４に取り込まれるが、第３のサブ通信装置１２３に備えた信号処理部１３のみが、電磁波から抽出されたメイン通信データのオンオフ確認指令に応じて、開閉センサ３２のオン・オフ情報を取得する。そして、開閉センサ３２のオン・オフ情報を含めたサブ通信データを生成し、これを電磁波に乗せてボディ５０に出力する。メイン通信装置１１は、第３のサブ通信装置１２３から出力されてボディ５０及びシャシー５１の表面を伝搬した電磁波を取り込んで、サブ通信データを抽出する。そしてメイン通信装置１１に備えた信号処理部１３は、抽出されたサブ通信データに含まれる開閉センサ３２のオン・オフ情報に基づきドアの開閉状態に関する情報を取得し、例えば、ドアが開放している場合には、所定の警告ランプを点灯させる。なお、シートベルトセンサ３３のオンオフ確認に関してもこれと同様である。

このように本実施形態によれば、メイン通信装置１１とサブ通信装置１２１〜１２４との間では通信データを電磁波に乗せて送受信する。つまりメイン通信装置１１とサブ通信装置１２１〜１２４との間では無線通信が行われるから、専用の通信ケーブルを用いて送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、メイン又はサブ通信装置１１，１２１〜１２４から出力される電磁波は、自動車１００を構成する部品（ボディ５０やシャシー５１等）の表面を伝搬する表面波だから、従来の電波による無線通信と比較して、情報出力時の消費電力を抑えることができると共に、他の自動車に備えたメイン又はサブ通信装置１１，１２１〜１２４がこの電磁波を受信し難くなるので、通信の信頼性が向上する。

［第２実施形態］
この第２実施形態は、主に、情報の伝送路として電力ケーブル２１を用いているところが上記第１実施形態とは異なる。その他の構成については上記第１実施形態と同じであるため、同じ構成については同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態の車両機器制御システム９０は、図４及び図５に示されており、メイン通信装置１１及び各サブ通信装置１２１〜１２４には、結合器１７０〜１７４が備えられている。結合器１７０〜１７４は、車載バッテリー２２の正極２４に接続されて電気駆動機器（ヘッドランプ３０、ワイパーモータ３１等）に電力供給するための電力ケーブル２１（本発明の「電力ライン」に相当する）と、各通信装置１１，１２１〜１２４に備えた入出力回路１６との間を、例えば、電磁誘導を利用して電気的に結合している。詳細には、これら結合器１７０〜１７４は、誘導コイル（図示せず）を主要部として備えており、電力ケーブル２１を流れるバッテリー２２からの電力を電磁誘導により各通信装置１１，１２１〜１２４及び電気駆動機器としてのヘッドランプ３０及びワイパーモータ３１に供給すると共に、各通信装置１１，１２１〜１２４の入出力回路１６から出力された電磁波を誘導コイルで受信して、電磁誘導により電力ケーブル２１に高周波電流を発生させる。

なお、本実施形態において、メイン通信装置１１に備えた変調器１４と結合器１７０とにより、本発明の「メイン側高周波電流発生装置」が構成され、サブ通信装置１２１〜１２４に備えた変調器１４と結合器１７１〜１７４により、本発明の「サブ側高周波電流発生装置」が構成されている。また、メイン通信装置１１に備えた復調器１８と結合器１７０とにより、本発明の「メイン側情報抽出装置」が構成され、サブ通信装置１２１〜１２４に備えた復調器１８と結合器１７１〜１７４により、本発明の「サブ側情報抽出装置」が構成されている。

次に本実施形態の動作を説明する。この車両機器制御システム９０を搭載した自動車１００において、例えば、運転者がワイパーの操作スイッチをオン操作した場合には、その操作情報をメイン通信装置１１に備えた信号処理部１３が取得する。すると、信号処理部１３は、上記第１実施形態と同様に、ワイパーモータ３１が接続された第２のサブ通信装置１２２のＩＤと、ワイパーモータ３１の起動命令とを含んだメイン通信データを生成し、このメイン通信データを電磁波に乗せて入出力回路１６に出力する。入出力回路１６は、この電磁波に対して増幅処理及びノイズ除去処理を行ってから結合器１７０に出力する。

すると結合器１７０において、電磁波を受信した誘導コイルにより高周波電流が発生し、この高周波電流が電力ケーブル２１に流れる。電力ケーブル２１を流れる高周波電流は、各サブ通信装置１２１〜１２４に備えた結合器１７１〜１７４に取り込まれ、結合器１７１〜１７４は高周波電流に応じた電磁波を出力する。そしてこの電磁波が入出力回路１６に取り込まれる。この電磁波から、上記第１実施形態と同様な処理によってメイン通信データが抽出され、信号処理部１３に取り込まれる。信号処理部１３では、メイン通信データに含まれるＩＤが、ＲＯＭに記憶されたＩＤと一致するか否かを判別する。ここで、上述の如く、メイン通信装置１１から、ワイパーを作動させるためのメイン通信データが送信された場合には、第２のサブ通信装置１２２の信号処理部１３が、メイン通信データ中のＩＤと自身のＩＤとが一致したと判断し、メイン通信データに含まれる起動命令に応じてワイパーモータ３１を駆動する。これにより、ワイパーが作動する。

さて、起動命令に応じてワイパーが作動すると、第２のサブ通信装置１２２の信号処理部１３は、ワイパーモータ３１に流れる電流を実測して、上記第１実施形態と同様な異常判定を行う。そして、第２のサブ通信装置１２２は、「短絡有り」と判定した場合に、遮断回路２５（図２を参照）を作動させて、遮断スイッチ２６をオフ状態とし、ワイパーモータ３１への電力供給を停止させる。

第２のサブ通信装置１２２に備えた信号処理部１３は、異常判定結果とＩＤとを含めたサブ通信データを生成する。そして、上記第１実施形態と同様にサブ通信データを電磁波に乗せて入出力回路１６に出力する。入出力回路１６は電磁波に対して増幅処理及びノイズ除去処理を行って、その電磁波を結合器１７２に出力する。すると、結合器１７２において電磁波を受信した誘導コイルにより高周波電流が発生し、この高周波電流が電力ケーブル２１に流れる。

第２のサブ通信装置１２２に備えた結合器１７２よって電力ケーブル２１に発生した高周波電流は、メイン通信装置１１に備えた結合器１７０に取り込まれる。結合器１７０は取り込んだ高周波電流に応じた電磁波を出力し、メイン通信装置１１がこの電磁波を取り込む。メイン通信装置１１は、電磁波からサブ通信データが抽出すると共に、信号処理部１３がサブ通信データに含まれる異常判定結果から、ワイパーモータ３１の異常の有無や正常に動作したか否かの情報を取得する。なお、ヘッドランプ３０の操作に対する処理に関してもこれと同様である。

メイン通信装置１１は、例えば、所定周期で第３のサブ通信装置１２３に向けて開閉センサ３２のオンオフ状態を確認するためのメイン通信データを生成する。具体的には、ワイパーの起動命令の場合と同様に、第３のサブ通信装置１２３のＩＤと開閉センサ３２のオンオフ確認指令を含めたメイン通信データを生成し、これを電磁波に乗せて結合器１７３に出力する。すると結合器１７３において電磁波を受信した誘導コイルにより高周波電流が発生し、この高周波電流が電力ケーブル２１に流れる。この高周波電流は、各サブ通信装置１２１〜１２４に備えた結合器１７１〜１７４によって電磁波にされて、各入出力回路１６に取り込まれるが、第３のサブ通信装置１２３に備えた信号処理部１３のみが、電磁波から抽出されたメイン通信データのオンオフ確認指令に応じて、開閉センサ３２のオン・オフ情報を取得する。そして、開閉センサ３２のオン・オフ情報を含めたサブ通信データを生成し、これを電磁波に乗せて結合器１７３に出力する。結合器１７３は、電磁誘導により電磁波から高周波電流を生成して電力ケーブル２１に流す。すると、メイン通信装置１１に備えた結合器１７０が、電力ケーブル２１に流された高周波電流を取り込んで電磁波に変換し、サブ通信データを抽出する。そしてメイン通信装置１１に備えた信号処理部１３は、抽出されたサブ通信データに含まれる開閉センサ３２のオン・オフ情報に基づきドアの開閉状態に関する情報を取得し、例えば、ドアが開放している場合には、所定の警告ランプを点灯させる。なお、シートベルトセンサ３３のオンオフ確認に関してもこれと同様である。

本実施形態によれば、メイン通信装置１１は、動作命令を含む通信データを高周波電流に乗せて電力ケーブル２１に出力し、サブ通信装置１２１〜１２４は電力ケーブル２１を流れる高周波電流から通信データを取得する。つまり、通信データの伝送路として、自動車１００に備えられている電力ケーブル２１を利用しているから、専用の通信ケーブルを用いて情報を送受信していた従来のものに比較して、配線スペースの省スペース化や車両重量の軽量化が図られる。また、メイン通信装置１１から出力された通信データが、他の自動車１００に備えたサブ通信装置１２１〜１２４によって取得されることがなくなり、通信の信頼性が向上する。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）自動車１００を構成するボディ５０やシャシー５１の電気的特性は、一定ではなく状況に応じて変化し得る。例えば、乾いた状態と濡れた状態とでは電流の流れ易さが異なり、温度によっても変化し得る。そこで、図６に示すように、例えば、メイン通信装置１１及びサブ通信装置１２１〜１２４から出力された電磁波の強度を、メイン通信装置１１及びサブ通信装置１２１〜１２４に備えた電界強度検出器６０（本発明の「電界強度検出手段」に相当する）で検出して、その検出結果を各通信装置１１，１２１〜１２４に備えた出力変更手段６１にフィードバックするように構成しておき、その検出結果に応じて出力変更手段６１が変調器１４から出力される電磁波の周波数を変更するようにしてもよい。このようにすれば、ボディ５０やシャシー５１の状態に拘わらず通信状態を安定させることができる。

なお、出力変更手段６１は、予め設定された周波数帯域又は、複数の周波数の中から電界強度に応じた最適な周波数を選択するようにし、サブ通信装置１２１〜１２４及びメイン通信装置１１は、それら全ての周波数の電磁波を受信可能な構成としておけばよい。

（２）上記第１実施形態では、第１及び第２のサブ通信装置１２１，１２２がヘッドランプ３０やワイパーモータ３１等の電気駆動機器の電流値を実測し、その実測電流値に基づいてそれら電気駆動機器の異常の有無を判定し、その判定結果をサブ通信データとして出力していたが、実測電流値をそのままサブ通信データとして出力してもよい。このとき、メイン通信装置１１が実測電流値を解析して電力ラインにおける将来の断線や短絡等の異常の発生を予測する構成とすれば、電気駆動機器の保全及び破損の予防が可能となる。

（３）上記第１実施形態では、各通信装置１１，１２１〜１２４から出力された電磁波がボディ５０やシャシー５１の表面を伝搬するように構成されていたが、電力ケーブル２１の表面を伝搬するようにして、その表面波から各通信装置１１，１２１〜１２４が通信データを取得するようにしてもよい。

（４）上記第２実施形態において、各通信装置１１，１２１〜１２４は、電力ケーブル２１に流れる高周波電流を結合器１７０〜１７４にて電磁波に変換して取り込んでいたが、高周波電流が流れることで、電力ケーブル２１の表面近傍に発生する電磁波を受信して、その電磁波から通信データを取得するようにしてもよい。

（５）車両機器制御システム１０，９０を搭載する車両は、４輪の自動車１００に限定されるものではなく、例えば、オートバイや産業車両（例えば、フォークリフト）さらには、航空機等であってもよい。

本発明の第１実施形態に係る車両機器制御システムの概念図メイン通信装置と第１及び第２のサブ通信装置のブロック図メイン通信装置と第３及び第４のサブ通信装置のブロック図第２実施形態に係る車両機器制御システムのブロック図メイン通信装置及びサブ通信装置のブロック図他の実施形態（１）に係る車両機器制御システムの概念図

符号の説明

１０，９０車両機器制御システム
１１メイン通信装置
１３信号処理部
１４変調器（サブ側変調器、メイン側変調器）
１８復調器（サブ側復調器、メイン側復調器）
２０電気接続部（給電ライン）
２１電力ケーブル（給電ライン、電力ライン）
２４正極
２５遮断回路
２６遮断スイッチ
３０ヘッドランプ（電気駆動機器、ランプ）
３１ワイパーモータ（電気駆動機器）
３２開閉センサ（受動機器）
３３シートベルトセンサ（受動機器）
５０ボディ
５１シャシー
６０電界強度検出器（電界強度検出手段）
６１出力変更手段
１００自動車（車両）
１２１〜１２４サブ通信装置
１７０〜１７４結合器

Claims

複数の部品（２１，５０，５１）からなる車両（１００）に搭載されて、電気駆動機器（３０，３１）又は受動機器（３２，３３）にそれぞれ接続された複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と、前記複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と通信可能な１つのメイン通信装置（１１）とを備え、前記メイン通信装置（１１）から出力された動作命令に基づいて前記サブ通信装置（１２１，１２２）が前記電気駆動機器（３０，３１）を動作させる車両機器制御システム（１０）において、
前記メイン通信装置（１１）に設けられ、前記動作命令を含む情報を電磁波に乗せ、その電磁波を前記車両（１００）を構成する前記複数の部品（２１，５０，５１）の表面波にして出力するメイン側変調器（１４）と、
前記サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、前記メイン側変調器（１４）から出力されて前記複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬した電磁波から情報を取得するサブ側復調器（１８）とを備えたことを特徴とする車両機器制御システム（１０）。
前記電気駆動機器（３０，３１）として、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）が備えられ、前記受動機器（３２，３３）として、ドアの開閉状態を検出する開閉センサ（３２）が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の車両機器制御システム（１０）。
前記電気駆動機器（３０，３１）への給電ライン（２０，２１）の途中に設けられて、通常はオン状態になった遮断スイッチ（２６）と、
前記サブ通信装置（１２１，１２２）に設けられて、前記電気駆動機器（３０，３１）への前記給電ライン（２０，２１）が短絡した時に前記遮断スイッチ（２６）をオフ状態に切り替える遮断回路（２５）とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両機器制御システム（１０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、前記メイン通信装置（１１）への情報を前記電磁波に乗せ、その電磁波を前記車両（１００）を構成する前記複数の部品（２１，５０，５１）の表面波にして出力するサブ側変調器（１４）と、
前記メイン通信装置（１１）に設けられ、前記複数の部品（２１，５０，５１）の表面を伝搬した電磁波から前記情報を取得するメイン側復調器（１８）とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２）に設けられて、前記メイン通信装置（１１）からの動作命令に応じた処理を実行後、前記電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無の情報を前記電磁波に乗せて前記メイン通信装置（１１）に送信する異常情報送信手段（１３，１４）を備えたことを特徴とする請求項４に記載の車両機器制御システム（１０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２）は、前記電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無を、前記電気駆動機器（３０，３１）に流れる電流値に基づいて判定すると共に、
その異常の有無の判定基準となる正常電流値の情報を、前記メイン通信装置（１１）が、前記電磁波に乗せて前記サブ通信装置（１２１，１２２）に送信するように構成したことを特徴とする請求項５に記載の車両機器制御システム（１０）。
前記サブ通信装置（１２３，１２４）は、前記受動機器（３２，３３）が作動したことの情報を電磁波に乗せて、前記メイン通信装置（１１）へと送信するように構成したことを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）及び前記メイン通信装置（１１）に設けられ、前記サブ側変調器（１４）及び前記メイン側変調器（１４）が出力した電磁波の強度を検出する電磁波強度検出手段（６０）と、
前記電磁波強度検出手段（６０）の検出結果に応じて、前記サブ側変調器（１４）及び前記メイン側変調器（１４）が出力する電磁波の周波数を変更する出力変更手段（６１）とを備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）。
バッテリー（２２）を有した車両（１００）に搭載されて、電気駆動機器（３０，３１）又は受動機器（３２，３３）にそれぞれ接続された複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と、前記複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）と通信可能な１つのメイン通信装置（１１）とを備え、前記メイン通信装置（１１）から出力された動作命令に基づいて前記サブ通信装置（１２１，１２２）が、前記電気駆動機器（３０，３１）を前記バッテリー（２２）からの給電により動作させる車両機器制御システム（９０）において、
前記メイン通信装置（１１）に設けられ、前記バッテリー（２２）の正極（２４）に接続された電力ライン（２１）に高周波電流を発生させると共に、その高周波電流に前記動作命令を含む情報を乗せることが可能なメイン側高周波電流発生装置（１４，１７０）と、
前記サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、前記電力ライン（２１）に流れる高周波電流から前記情報を取得するサブ側情報抽出装置（１４，１７１，１７２，１７３，１７４）とを備えたことを特徴とする車両機器制御システム（９０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）に設けられ、前記バッテリー（２２）の正極（２４）に接続された電力ライン（２１）に高周波電流を発生させると共に、その高周波電流に、前記メイン通信装置（１１）への情報を乗せることが可能なサブ側高周波電流発生装置（１８，１７１，１７２，１７３，１７４）と、
前記メイン通信装置（１１）に設けられ、前記電力ライン（２１）に流れる高周波電流から前記情報を抽出して前記動作命令を含む情報を取得するメイン側情報抽出装置（１８，１７０）とを備えたことを特徴とする請求項９に記載の車両機器制御システム（９０）。
前記電気駆動機器（３０，３１）として、ランプ（３０）、ワイパーモータ（３１）が備えられ、
前記サブ通信装置（１２１，１２２）は、前記メイン通信装置（１１）からの前記動作命令に応じて前記電気駆動機器（３０，３１）を動作又は停止してから、前記電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無を前記メイン通信装置（１１）に送信することを特徴とする請求項１０に記載の車両機器制御システム（９０）。
前記サブ通信装置（１２１，１２２）は、前記電気駆動機器（３０，３１）の異常の有無を、前記電気駆動機器（３０，３１）に流れる電流値に基づいて判定すると共に、
その異常の有無の判定基準となる正常電流値の情報を、前記メイン通信装置（１１）が、前記高周波電流に乗せて前記サブ通信装置（１２１，１２２）に送信するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の車両機器制御システム（９０）。
前記受動機器（３２，３３）として、ドアの開閉状態を検出する開閉センサ（３２）が備えられ、
前記サブ通信装置（１２３）は、前記開閉センサ（３２）の検出結果に基づきドアの開閉状態を前記メイン通信装置（１１）に送信することを特徴とする請求項１１に記載の車両機器制御システム（９０）。
前記複数のサブ通信装置（１２１，１２２，１２３，１２４）同士を識別するためのＩＤが前記情報に含められたことを特徴とする請求項９乃至１３の何れかに記載の車両機器制御システム（１０）。