JP2009126413A - 車両用電装機器の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車等の車両のヘッドランプやワイパ等に用いて好適の、車両用電装機器の制御装置に関し、コストを抑制しながら故障時や通信不良時にも電装機器の作動制御にドライバの意図を反映させるようにする。
【解決手段】 オペレータの操作に基づき車両の電装機器３の作動要求を出力する作動要求手段１と、作動要求手段１に接続され電装機器３の作動要求に基づいて電装機器３の作動を制御する制御手段２と、制御手段２に接続されハザードランプのオンオフを切り替えるハザードランプスイッチ４とをそなえ、制御手段２は、作動要求手段１の故障判定時には、ハザードランプスイッチ４の操作情報に基づいて電装機器３の作動を制御するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車等の車両のヘッドランプやワイパ等に用いて好適の、車両用電装機器の制御装置に関するものである。

従来より、種々の車体系電装機器を統合制御するいわゆるボディコントロールユニット（ＢＣＵ）又はボディコントロールモジュール（ＢＣＭ）が知られている。そして、このようなＢＣＵを用いることにより、テールランプやバックランプ等の制御，ドアロック制御，空調制御など様々な制御機能を統合することができる。また、近年では、上記ＢＣＵに対してさらにエンジンの電源管理を行う機能を統合させた統合モジュールも提案されている。

そして、このようなＢＣＵと各種スイッチ（例えばヘッドランプスイッチやワイパスイッチ等）をＬＩＮ（Local Interconnect Network）等により通信可能に接続し、各種スイッチからの情報に基づいて車体電装品の作動が制御される。
このような構成においては、ＢＣＵと各種スイッチとの間の通信異常や断線等の故障が生じるとヘッドランプの点灯や消灯などが制御不能となることが考えられる。このため、このような故障時の対策として、従来より通信を二重化した技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示された技術は、ヘッドランプスイッチとＢＣＵとの間で断線等のトラブルが生じた場合のフェイルセーフに関するものであって、ヘッドランプスイッチに対してさらに非常用のスイッチを設け、ＢＣＵがヘッドランプスイッチの異常を検知すると上記非常用スイッチを強制的にオンに切り替えてヘッドランプを強制点灯させるものである。
特開平１１−１５１９９９号公報

しかしながら、このような従来の技術では、上述のように故障に備えて非常用のスイッチを設けておく必要があり、この分だけコスト増になるほか電気回路が複雑化するという課題がある。また、従来の技術は故障判定時に強制的にオン制御するものであり、ヘッドライト等の電装機器の場合には、上述の強制オン制御によりドライバの意図しない点灯を招くことになる。また、強制オン制御の場合バッテリの消費が増大するほか、他の交通車両に対する幻惑を招く恐れがある。

本発明は、このような種々の課題に鑑み創案されたもので、コストを抑制しながら、スイッチの故障時や通信不良時にも電装機器の作動にある程度ドライバの意図を反映できるようにした、車両用電装機器の制御装置を提供することを目的とする。

このため、本発明の車両用電装機器の制御装置は、オペレータの操作に基づき車両の電装機器の作動要求を出力する作動要求手段と、該作動要求手段に接続され、該電装機器の作動要求に基づいて該電装機器の作動を制御する制御手段と、該制御手段に接続され、該車両のハザードランプのオンオフを切り替えるハザードランプスイッチとをそなえ、該制御手段は、該作動要求手段との通信不良又は該作動要求手段の故障を判定する故障判定部を有し、該故障判定部において該通信不良又は該故障が判定されると、該ハザードランプスイッチの操作情報に基づいて該電装機器の作動を制御することを特徴としている（請求項１）。

また、該電装機器が、該車両のヘッドライト又はワイパであり、該作動要求手段がヘッドライトスイッチ又はワイパスイッチであるのが好ましい（請求項２）。
また、該故障判定部は、該作動要求手段の作動要求信号を所定時間以上受信できなかった場合に、該作動要求手段が故障又は通信不良であると判定するのが好ましい（請求項３）。

また、該故障判定部は、該作動要求手段から得られる作動要求信号が予め設定された信号以外の信号を受信すると、該作動要求手段が故障又は通信不良である判定するのが好ましい（請求項４）。
また、該制御手段には予め日没時間情報が記憶されるとともに、該制御手段には現在時刻を入手可能な機器が接続され、該故障判定部において該通信不良又は該故障が判定されると、該ハザードランプスイッチがオンに操作され、且つ該機器から入手した現在時刻が日没時間を過ぎていると判定されると該電装機器の作動を強制的にオンに制御するのが好ましい（請求項５）。

本発明の車両用電装機器の制御装置によれば、作動要求手段の故障時や通信不良時等のフェイル時おけるバックアップ用に新たな部品や回路等を設けることなく電装機器の作動を制御できる。特にハザードランプスイッチのオンオフに連動させて電装機器の作動を強制的にオンオフ制御することにより、ドライバが特に意図しなくても電装機器を作動させることができるようになる。例えば電装機器が車両のヘッドライトやワイパの場合、このような機器に不具合が生じると車両走行に支障をきたすため、ドライバは車両を停止させてハザードランプスイッチを操作してハザードランプを点滅させることが考えられる。このとき、ヘッドライト又はワイパ等の電装機器を作動させることにより、ドライバに事前に故障時の知識がなくても車両を自走可能な状態することができる。また、日没時刻を加味して電装機器を作動させることができる。

以下、図面により、本発明の一実施形態に係る車両用電装機器の制御装置について説明すると、図１はその要部構成示す模式的なブロック図である。
図中の符号１は車両に設けられたヘッドライト（電装機器）３の点灯消灯等を切り替えるライティングスイッチ（作動要求手段）であって、図示しない車室内のステアリングコラムに取り付けられている。また、このライティングスイッチ１は制御手段としてのボディコントロールユニット（ＢＣＵ）２にＬＩＮ等の通信回線を介して相互通信可能に接続されている。ここで、ＢＣＵ２は、主にワイパやライト等の電装機器の作動を制御する手段であって、図示しない入力装置や制御プログラム等の記憶に供される記憶装置、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等をそなえて構成されている。

また、ヘッドライト３は直接ライティングスイッチ１に接続されるのではなく、ＢＣＵ２を介してライティングスイッチ１に接続されている。そして、ライティングスイッチ１からは、オペレータ（主にドライバ）の操作に基づくヘッドライト３に対するオンオフ等の作動要求がＢＣＵ２に出力されるようになっている。
また、ＢＣＵ２では、このようなライティングスイッチ１からの作動要求情報を通信回線を経て入手し、入手した作動要求情報に基づいてヘッドランプ３に対しオンオフ等の制御信号を出力するようになっている。

また、ＢＣＵ２には車両のハザードランプのオンオフを切り替えるハザードランプスイッチ（以下ハザードスイッチと略す）４も接続されている。ここで、ハザードスイッチ４は通信回線で接続されているのではなく、単にハザードスイッチ４のオンオフを検出できるように電気的に接続されている。また、ハザードランプは、実際にはウィンカーランプが機能を兼用しており、左右のウィンカーランプを同期して点滅させることによりウィンカーランプがハザードランプとして機能するようになっている。

また、ＢＣＵ２は、その内部にライティングスイッチ１の故障又はライティングスイッチ１との通信不良（以下、まとめて単に故障と称する）を検知・判定する故障判定部５が設けられている。この故障判定部５はソフトウェアにより構築された機能部位であって、本実施形態においては例えば以下の手法によりライティングスイッチ１の故障を判定するようになっている。すなわち、上述したようにライティングスイッチ１とＢＣＵ２とはＬＩＮにより通信可能に接続されて常時通信を行っており、この際に送受信された情報の内容に基づいてライティングスイッチ１の故障を判定する。より具体的には、下記の１又は２が成立するとライティングスイッチ１が故障していると判定する。
１．所定時間以内にライティングスイッチ１からの情報が何ら受信できなかった場合
２．ライティングスイッチ１から想定外の信号を受信した場合
１．の場合について説明すると、ＢＣＵ２とライティングスイッチ１とは一定の通信時間間隔をおいて通信を実行しており、ＢＣＵ２からライティングスイッチ１に対して操作情報の要求が出力されるとこれに対応してライティングスイッチ１からオン又はオフ等のスイッチ情報が送信されるようになっている。したがって、たとえライティングスイッチ１がオフ位置に操作されている場合であっても、オフ位置であることを示す信号が一定時間間隔で出力されるようになっている。

このため、上記の通信時間間隔よりも大きく設定された所定時間を越えても何らライティングスイッチ１から情報が得られない場合には、故障判定部５では通信ラインの断線等による故障と判定するようになっている。
２．の場合について説明すると、ライティングスイッチ１からは予め設定された信号のみ出力されるようになっており、例えばオフの場合には “００１”，スモール点灯の場合“０１０”，ライトオン（ロービーム点灯）の場合“０１１”，ハイビーム点灯の場合“１１０”の信号が出力されるように構成されている。したがって、ライティングスイッチ１から“０００”や“１１１”のように設定外の信号が出力された場合には、故障判定部５ではライティングスイッチ１が故障したと判定するようになっている。

そして、故障判定部５でライティングスイッチ１の故障が判定されると、ＢＣＵ２ではライティングスイッチ１からの情報をキャンセルするとともに、ハザードスイッチ４のオンオフの操作状況に同期させてヘッドライト３のオンオフを制御するようになっている。
ここで、ハザードスイッチ４は、ドライバが他の道路使用者に対して一時的に車両の停止や異常を知らせるためのスイッチであるため、例えば夜間にライティングスイッチ１が故障した場合にはドライバは安全を確保するために車両を減速又は停止させるとともにハザードスイッチ４を操作する可能性が高い。

そこで、本実施形態では、ライティングスイッチ１の故障判定時にはハザードスイッチ４の操作に連動させてヘッドライト３を点灯させることで、通信システムの二重化やフェイル時の新たな回路追加等をすることなく、フェイルセーフを実現しているのである。
また、ライティングスイッチ１の故障判定が昼間であれば、ドライバはライティングスイッチ１の故障判定に気がつかず、あえてハザードスイッチ４を操作することもないので、従来のようにライティングスイッチ１の故障時、昼間であっても強制的にライトを点灯させるような事態を回避することができる。

なお、ライティングスイッチ１の故障判定時においては、具体的にはハザードスイッチ４がオン（ハザードランプオン）のとき、ヘッドライト３をロービームに強制的にオンとし、ハザードスイッチ４がオフ（ハザードランプオフ）のとき、ヘッドライトオフ（消灯）となるようにＢＣＵ２から制御信号が出力されるようになっている。
また、ヘッドライト３がオンになっていてもハザードランプが点滅していては走行継続しにくいので、再度ハザードスイッチ４をオフにしたときにはヘッドライト３のオンを継続するように構成しても良い。

また、本実施形態では上述のような基本的な制御内容に加えて、以下のような付加的な制御内容を追加しても良い。すなわち、図１に示すように、ＢＣＵ２にはハザードスイッチ４以外にもメータクラスタ６，ナビゲーションシステム７及び車車間通信システム８がＣＡＮ等の通信回線を介して接続されている。
そして、ＥＣＵで２ではメータクラスタ６に設けられた時計から現在時刻情報を、ナビゲーションシステム７からは現在時刻情報及び現在地情報を入手するようになっている。また、車車間通信システム８とは、他車の車車間通信システム８′を介して相互に現在位置情報や車両の走行情報をやりとりするシステムであって、この車車間通信システムから、相互の車両の位置関係を入手するようになっている。

また、ＢＣＵ２には予め、主要な都市の日没時刻が記憶されており、上述の各種情報を組み合わせることにより、よりドライバの意図に近づけるようなヘッドライト３の点灯制御を行うようになっている。つまり、ライティングスイッチ１の故障が判定され、且つハザードスイッチがオンに操作されると、ＢＣＵ２ではメータクラスタ６又はナビゲーションシステム７から現在時刻情報を取り込むとともにナビゲーションシステム７又は車車間通信システム８から現在位置情報を取り込み、現在走行している都市又は現在位置に最も近い都市の日没時刻を参照する。そして、ＢＣＵ２内に予めストアされた当該都市の日没時刻と現在時刻とを比較し、現在時刻が日没以降、且つ所定時刻（例えば午前８時）以前であるかを判定し、現在時刻が上記範囲内の時間であると判定すると、消灯のままでは走行に支障を来たすような時間帯であると判定してヘッドライト３を強制的にロービームで点灯させるようになっている。なお、日没時刻と同様に主要都市の日の出時刻を記憶しておき、上記所定時刻に代えて日の出時刻を用いても良い。

また、現在時刻が上記範囲内の時間外であったとしても、ナビゲーションシステム７からの現在地情報に基づいて現在トンネルを走行していると判定した場合には、やはりヘッドライト３を点灯させるようになっている。
さらには、車車間通信システム８を利用して他車の走行情報（走行位置、車速、ヘッドライトのオンオフ等の情報）を取得し、所定距離の範囲内（例えば半径１０ｋｍ内）に車両が存在する場合には当該車両は同じ地域を走行しているものと判定し、この車両のヘッドライトのオンオフ情報を入手し、このオンオフ情報に基づいて自車のヘッドライト３を点灯させるように構成してもよい。

また、ＢＣＵ２内にライティングスイッチ１の操作情報を常に記憶する記憶部と、該記憶部で記憶されたドライバのライティングスイッチ１の操作情報に基づいて該ドライバのライティングスイッチ１の操作に関する癖を学習する学習部とを設け、ライティングスイッチ１の故障判定時には上記の学習内容を反映させてヘッドライト３の強制点灯を行っても良い。このように構成した場合には、例えば日没時刻よりも早い時間にヘッドライト３を点灯させる等、ドライバの好みをより反映させることができ、ヘッドライト３の強制点灯に対する違和感を大幅に低減することができる。

また、本実施形態では、上述のようにハザードスイッチ４をオンにするとヘッドライト３をロービームとなるように設定しているが、このような構成に加えて、短い時間（例えば1秒）内に２回連続でハザードスイッチ４をオンにした場合（いわゆるダブルクリックに相当）には、ハイビームに切り換えるように設定しても良い。
本発明の一実施形態に係る車両用電装機器の制御装置は上述のように構成されているので、ＢＣＵ２の故障判定部５においてライティングスイッチ１の故障が判定されると、ハザードスイッチ４のオンオフ操作に基づいてヘッドライト３のオンオフが制御される。これにより、ライティングスイッチ１の故障に備えて非常用のスイッチを設ける必要がなくなり、コスト増を回避しながらフェイルセーフを実現することができる。

また、ヘッドライト３をハザードスイッチ４に連動させることにより、ドライバの意図しない強制点灯を極力回避でき、換言すると、ドライバの意図を反映してヘッドライト３を点灯させることができる。つまり、車両の取扱説明書等を読んでライティングスイッチ１の故障時の動作を正しく理解しているドライバにとっては、意識的にハザードスイッチ４を操作することで自ら意図してヘッドライト３を点灯させることができる。

さらには、ライティングスイッチ１の故障時の動作を正しく理解していないドライバであっても、緊急時と判定してハザードランプを点灯させることにより、特に意識しなくてもヘッドランプ３を点灯させることが可能となり、安全性が大幅に向上する。また、このような場合には、ドライバがライティングスイッチ１の故障時の動作を正しく理解していなくても、一旦ハザードスイッチ４を操作することにより、ドライバはハザードスイッチ４とヘッドライト３との連動機能を知ることができるので、以降は自らの意思でヘッドライト３のオンオフを制御できるようになる。

また、時計やナビゲーションシステム７からの情報に基づいて、夜間やトンネル内のみヘッドランプ３を点灯させることにより、状況に応じたヘッドライトの点灯を実行することができる。また、車車間通信システム８を利用して、同じ地域を走行している車両のヘッドライトのオンオフ情報に基づいてヘッドライト３を点灯させることにより、より地域の状況に合わせた制御とすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば、上述の実施形態においては電装機器としてヘッドライトを適用した場合について説明したが、ワイパを適用しても良い。この場合にはワイパスイッチが作動要求手段となる。
また、実施形態中ではＢＣＵ２とライティングスイッチ１とをＬＩＮで接続するとともに、ＢＣＵ２とナビゲーションシステム７等の機器とをＣＡＮで接続しているが、これらの各通信回線の規格は特に限定されるものではなく相互に通信可能であれば他の規格で接続しても良い。また、ＢＣＵ２とハザードスイッチ４とをＬＩＮやＣＡＮ等の通信回線を介して接続しても良い。

本発明の一実施形態にかかる車両用電装機器の制御装置の要部構成を示す模式的なブロック図である。

符号の説明

１ ライティングスイッチ（作動要求手段）
２ ＢＣＵ（制御手段）
３ ヘッドライト（電装機器）
４ ハザードスイッチ（ハザードランプスイッチ）
５ 故障判定部
６ メータクラスタ
７ ナビゲーションシステム
８ 車車間通信システム

Claims (5)

1. オペレータの操作に基づき車両の電装機器の作動要求を出力する作動要求手段と、
   該作動要求手段に接続され、該電装機器の作動要求に基づいて該電装機器の作動を制御する制御手段と、
   該制御手段に接続され、該車両のハザードランプのオンオフを切り替えるハザードランプスイッチとをそなえ、
   該制御手段は、該作動要求手段との通信不良又は該作動要求手段の故障を判定する故障判定部を有し、該故障判定部において該通信不良又は該故障が判定されると、該ハザードランプスイッチの操作情報に基づいて該電装機器の作動を制御する
   ことを特徴とする、車両用電装機器の制御装置。
2. 該電装機器が、該車両のヘッドライト又はワイパであり、該作動要求手段がヘッドライトスイッチ又はワイパスイッチである
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両用電装機器の制御装置。
3. 該故障判定部は、該作動要求手段の作動要求信号を所定時間以上受信できなかった場合に、該作動要求手段が故障又は通信不良であると判定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用電装機器の制御装置。
4. 該故障判定部は、該作動要求手段から得られる作動要求信号が予め設定された信号以外の信号を受信すると、該作動要求手段が故障又は通信不良である判定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用電装機器の制御装置。
5. 該制御手段には予め日没時間情報が記憶されるとともに、該制御手段には現在時刻を入手可能な機器が接続され、
   該故障判定部において該通信不良又は該故障が判定されると、該ハザードランプスイッチがオンに操作され、且つ該機器から入手した現在時刻が日没時間を過ぎていると判定されると該電装機器の作動を強制的にオンに制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用電装機器の制御装置。

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