JP3578896B2 - 多重通信制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は自動車に利用する。本発明は、運転席から各種電装機器を遠隔制御する多重通信御装置の改良に関する。本発明は、運転席に設けられた操作スイッチから、電装機器に供給する電源電流をオン・オフする電源リレーまでの間に接続するハーネスワイヤの芯線数を少なくするために、多重通信装置を設けた車両に利用する。本発明は、多重通信装置の通信ケーブルが切断された、あるいは通信ケーブルの接続プラグが外れたなど、その多重通信装置が動作しない場合に用いるバックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電装機器の数が多くなり、その電装機器を個別にオン・オフする操作スイッチが運転席に多数設けられることになった。この操作スイッチから各電装機器の電源リレーまでの配線、いわゆるハーネスワイヤの芯線数が増大することから、運転席と電源リレーとの間に多重伝送を行う装置を設ける技術が用いられることになった。この技術については例えば特開昭６４−３６５４０号公報に開示がある。
【０００３】
この技術は、運転席に設けられた多数の操作スイッチの操作情報を運転席の近傍に設けた制御ユニット（この明細書では「第一制御ユニット」という）に取込み、一方各電装機器の電源リレーは運転席とは別の空間に配置した別の制御ユニット（この明細書では「第二制御ユニット」という）に実装して、第一制御ユニットと第二制御ユニットとの間を単純なケーブルで接続する構成である。そして、このケーブルの芯線数を少なくするために、第一制御ユニットと第二制御ユニットとの間に多重通信装置を設け、第一制御ユニットに取込む多数の制御信号を多重化して、少数の芯線（例えば１対）により第二制御ユニットに送り、第二制御ユニットでこれを多数の制御信号に分離する構成になっている。
【０００４】
各電装機器の電源電流をオン・オフする電源リレーとして、小形かつ安定な半導体装置（ＩＰＳ，Ｉｎｔｅｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ）が導入され、さらに、送信側に設ける多数の制御信号を多重信号にするプログラム制御回路および受信側に設ける多重信号から多数の制御信号を分離するプログラム制御回路として、高い信頼性のあるマイクロプロセッサが安価に供給されるようになったために、この技術は広く普及し、多くの乗用車および商用車に搭載されることになった。
【０００５】
本願出願人は、上記多重通信制御装置を装備した自動車を多数製造販売している。そして、多重通信装置を装備することにより、スイッチ回路の信頼性は以前に比べて飛躍的に向上するとともに、ハーネスワイヤの製造および取付けに伴う製造コストを引き下げることができた。
【０００６】
一方、この多重通信装置はきわめて重要な装置になった。従来例装置では、ハーネスワイヤの芯線一本がかりに断線しても、その芯線に接続されている装置が使用不能になるだけであったが、多重通信装置に接続されている通信ケーブルや回路に何らかの異常が発生すると、多数の電装機器が動作しなくなることになる。多重通信装置では、このような異常に対応するバックアップを配慮しておくことが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このバックアップのために、エンジンが運転状態にあるときには、多重通信装置に異常が発生しても、制御信号を受信する側の第二制御ユニットにあるプログラム制御回路は、現在の状態を維持するという制御を行う配慮を行うことができる。すなわち、例えば、ヘッドランプが点灯中であるときには、多重通信装置から制御信号が到来しなくなっても、エンジン・キースイッチがオン状態にある限り、ヘッドランプの点灯を続けるように制御するものである。テールランプやワイパについても同様である。これは、第二制御ユニットに設けたプログラム制御回路のソフトウエアにより実現することができる。
【０００８】
このようなバックアップにより、多重通信装置が故障し、あるいは多重通信装置に含まれる通信ケーブルが破損し、あるいはその通信ケーブルの接続プラグが外れるなどの異常が発生しても、とりあえずその車両は走行を続けることができる。そして一般には整備工場まで運転することができる。しかし、これだけでは通信ケーブルを含む多重通信装置の故障が発生した後に、いったんエンジン・キースイッチが切られると、プログラム制御回路がリセットされてしまい、再度エンジンをかけてもヘッドランプを点灯させることはできなくなって走行できなくなる場合が考えられる。これは、路上故障の原因となり得るし、故障した場所によっては法規に違反することもあり得る。
【０００９】
このために多重通信装置を二重化するなども考えられるが、二重化は相応に高価であり、めったに発生しない故障のために経済的な利点を失うことがあってはならない。また、多重通信装置に故障が発生したときに、運転者がしなければならない操作が単純でなければならない。すなわち、そのような故障はめったに発生しないから、運転者はそれに対応する措置は忘れてしまい、非常の場合に対応することができない可能性がある。せっかく設備を付加しても非常の場合に使用できないのであっては意味がない。
【００１０】
本発明はこのような背景に行われたものであって、多重通信装置に故障が発生する、多重通信装置の通信ケーブルが破損する、通信ケーブルの接続プラグが外れるその他の異常が発生しても、車両の走行に最低限必要な電装機器だけは復旧させることができる装置を提供することを目的とする。本発明は、きわめて簡単な設備により多重通信装置をバックアップすることを目的とする。本発明は、操作が簡単であり、めったに発生しない故障に際しても運転者が簡単に対応することができるバックアップ装置を提供することを目的とする。本発明は、経済的なバックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運転席に設けられた複数の操作スイッチと、複数の電装機器とを接続する通信ケーブルおよび多重通信装置に異常が発生したときに、車両の走行に最低限必要とされる電装機器についてバックアップし、故障前の状態を維持することを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明は、運転席に設けられた複数のスイッチの操作情報を取込み制御信号に変換する第一のプログラム制御回路（１１）を含む第一制御ユニット（１）と、前記制御信号にしたがって複数の電装機器の電源リレーを制御する第二のプログラム制御回路（１２）を含む第二制御ユニット（２）と、前記第一制御ユニットから前記第二制御ユニットへ前記制御信号を伝達する通信ケーブル１４を含む多重通信装置（４−１，４−２）とを備えた多重通信制御装置において、前記第二制御ユニット（２）に、前記多重通信装置から到来する前記制御信号にかかわらず前記複数の電装機器のうち少なくともヘッドランプ、テールランプおよびワイパについて前記電源リレーの制御を可能にするインタフェース回路（９）と、前記運転席に設けた非常用スイッチ（１０）と、この非常用スイッチと前記インターフェース回路とを接続する別系の非常用配線（１３）とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
多重通信装置が正常なときは、第一制御ユニットの第一のプログラム制御回路が運転席に設けられた複数のスイッチからの操作情報を取込み、これを制御信号に変換して通信ケーブルにより接続された多重通信装置を介して第二制御ユニットの第二のプログラム制御回路に伝達する。第二のプログラム制御回路は伝達された制御信号にしたがって複数の電装機器に個別に備えられた電源リレーを制御する。これにより操作情報にしたがった電装機器の動作が行われる。そして多重通信装置が装備されているために、スイッチの信号線は原則的に一対の通信ケーブルで足りることになる。
【００１４】
多重通信装置の故障、特に何らかの予期しない振動や衝撃などにより、通信ケーブルの破損、あるいは通信ケーブルの接続プラグの脱離などにより通信不能状態になることは考えられる現象であり、このとき、運転者により運転席に設けられた非常用スイッチが操作されたときに、その操作信号は前記通信ケーブルとは別系の非常用配線を介して第二制御ユニットに備えられたインタフェース回路に出力される。
【００１５】
第二のプログラム制御回路にはインタフェース回路が設けられ、割り込み処理により、あるいは第二のプログラム制御回路の出力側への接続により、非常用スイッチの操作にしたがって電源リレーを動作させることができる。
【００１６】
前記インタフェース回路は第二のプログラム制御回路または電源リレーに接続することができる。その場合には、非常用スイッチによる操作指示は、電源リレーをそのまま操作することになり、第二のプログラム制御回路の制御出力は無視される。第二のプログラム制御回路の割込端子に接続した場合には、非常用スイッチが操作されたときに、その操作信号は第二のプログラム制御回路に割込信号として直接入力し、通信ケーブルを通じて制御されている信号に優先してインターフェース回路からの信号にしたがって出力が送出される。
【００１７】
非常用スイッチには、ヘッドランプおよびテールランプを操作する第一のスイッチと、ワイパを操作する第二のスイッチとを個別に設けることができ、この場合はランプ系またはワイパ系のいずれか異常の発生した系統を対象として個別に操作を行うことができる。
【００１８】
また、非常用スイッチを１個だけ設けることもできる。この場合は、例えば所定時間内に１回操作されたときにはヘッドランプおよびテールランプのバックアップを行い、所定時間内に２回操作されたときにはワイパのバックアップを行うといったように、操作パターンをあらかじめ設定しておくことによって操作入力の区分を行い入力することができる。
【００１９】
これにより、運転者は非常用スイッチを操作するだけの単純な動作で異常発生にただちに対応することができる。また、簡単な設備で異常発生時における多重通信装置のバックアップを行うことができる。これにともなって路上に車両を放置しなければなないような事態を回避することができるとともに、走行中の場合に危険状態を継続するようなことを防止することができる。
【００２０】
本発明の装置では、前記第一のプログラム制御回路およびまたは前記第二のプログラム制御回路に、前記多重通信装置による通信に異常があるときに、その異常の状態を記録する手段を備えておくことができる。そしてその記録する手段のメモリ手段は電源が停止したときにもその記録内容を失うことがない不揮発性メモリが使用される。この構成により、多重通信装置の異常の原因を後から追求することができるから、再び同じ障害が発生する可能性を小さくすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
【００２２】
【実施例】
次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第一実施例）
図１は本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック図、図２は本発明第一実施例の運転室内の配置例を示す側面図である。運転席に設けられた複数のスイッチの操作情報を取込み制御信号に変換する第一のプログラム制御回路１１を含む第一制御ユニット１と、制御信号にしたがって複数の電装機器の電源リレー３を制御する第二のプログラム制御回路１２を含む第二制御ユニット２と、第一制御ユニット１から第二制御ユニット２へ制御信号を伝達する多重通信装置４−１および４−２とが備えられ、この第一制御ユニット１から第二制御ユニット２への多数の信号伝達は一対の通信ケーブル１４により行われるように構成されている。ここで本発明の特徴として、第二制御ユニット２に、多重通信装置４−１から到来する制御信号にかかわらず複数の電装機器のうち少なくともヘッドランプ５、テールランプ６、フォグランプ７およびワイパ８について電源リレー３を操作するインタフェース回路９が設けられ、運転席に設けた非常用スイッチ１０と、この非常用スイッチ１０とインターフェース回路９とを接続する別系の非常用配線１３とが備えられる。この別系の非常用配線１３は前記通信ケーブル１４とは同一のハーネスワイヤではなく、同時に破損されることがないように全く別のルートを通り配線される。
【００２４】
インタフェース回路９は、この第一実施例では第二のプログラム制御回路１２の割込端子１２ａに接続される。また、非常用スイッチ１０は一つのスイッチで構成される。この非常用スイッチ１０は運転席の目立たない位置に配置され、運転者が手を離すと、バネ力によりその中点接点Ｎは中立位置に自動的に復帰し、手指による操作にしたがって、オン位置あるいはオフ位置に操作される形式のスイッチが使用される。そのオン・オフ操作により、ヘッドランプ５、テールランプ６およひフォグランプ７と、ワイパ８とのバックアップ操作を個別に行えるように第二のプログラム制御回路のソフトウエアが設定される。すなわち、非常用スイッチ１０が１０秒間に１回オンされたときには、ヘッドランプ５の動作をバックアップし、１０秒間に２回オンされたときにはワイパ８の動作をバックアップするように設定される。いずれの場合にも、「オン」に操作されてときには点灯、「オフ」に操作されたときには滅灯となる。
【００２５】
第一のプログラム制御回路１１および第二のプログラム制御回路１２には、多重通信装置４−１および４−２による通信に異常があるときに、その異常の状態を記録する手段が備えられ、この記録する手段には電源が停止したときにもその記録内容を失うことがない不揮発性メモリが使用される。
【００２６】
第一のプログラム制御回路１１には、装置が正常の場合の制御を行うためのヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）ＨＬＳ、ヘッドランプスイッチ（パッシング）ＨＬＳＰ、テールランプスイッチＴＬＳ、ワイパスイッチＷＳ、フォグランプスイッチＦＬＳおよび異常警報ランプ１５が接続される。
【００２７】
第一制御ユニット１の多重通信装置４−１と、第二制御ユニット２の多重通信装置４−２とは通信ケーブル１４により接続され、第一制御ユニット１および第二制御ユニット２にはそれぞれユニット電源１６が内蔵される。
【００２８】
第二のプログラム制御回路１２に接続される電源リレー３は、多数の半導体装置ＩＰＳ（Ｉｎｔｅｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ ）により構成される。電源リレーＩＰＳ１にはヘッドランプ５の右側のメインランプ、電源リレーＩＰＳ２にはヘッドランプ５の左側のメインランプ、電源リレーＩＰＳ３にはヘッドランプ５の右側のディマランプ、電源リレーＩＰＳ４にはヘッドランプ５の左側のディマランプ、電源リレーＩＰＳ５にはテールランプ６、電源リレーＩＰＳ６にはワイパ８、電源リレーＩＰＳ７には左右のフォグランプ７がそれぞれ接続される。
【００２９】
次に、このように構成された本発明第一実施例の動作について説明する。まず、本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路１１による通常動作について説明する。図３は本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路による通常動作の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
第一制御ユニット１の第一のプログラム制御回路１１は、運転席に設けられたヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）ＨＬＳ、ヘッドランプスイッチ（パッシング）ＨＬＳＰ、テールランプスイッチＴＬＳ、ワイパスイッチＷＳ、フォグランプスイッチＦＬＳの操作情報を取込み、これを制御信号に変換し多重通信装置４−１、通信ケーブル１４および多重通信装置４−２を介して第二制御ユニット２の第二のプログラム制御回路１２に伝送する。制御信号が正常に伝送されていれば制御をもとに戻し同様の動作を繰返す。制御信号が伝送されなかった場合には、多重通信装置４−１、４−２または通信ケーブル１４に異常が発生したものとして異常警報ランプ１５を点灯し、不揮発性メモリにその異常信号の内容を記録する。この異常内容の記録によりその原因を後から追求することができ、同じ障害の再発の可能性を小さくすることができる。
【００３１】
運転者は、この異常警報ランプ１５の点灯により、あるいは、通常の操作スイッチを操作しても所望の点灯動作が行われないことにより、多重通信装置４−１、通信ケーブル１４、多重通信装置４−２などの多重通信系統に異常が発生したのではないかと認識し、非常用スイッチ１０を操作する。
【００３２】
図４は本発明第一実施例における第二のプログラム制御回路による非常時におけるバックアップ動作の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
第二のプログラム制御回路１２は、割込端子１２ａに非常用スイッチ１０の操作による割込入力をインタフェース回路９から受けると、タイマを１０秒間起動してその１０秒間にさらに割込入力があったか否かを判定し、その操作情報の判定にしたがって電源リレー３に制御出力を送出する。電源リレー３はこの制御出力により、ヘッドランプ５、テールランプ６、フォグランプ７のオン・オフまたはワイパ８の起動および停止を行う。
【００３４】
ここで、非常用スイッチ１０の操作による指示内容をいくつかの例をあげて説明する。図５は本発明第一実施例における非常用スイッチ１０から操作入力される点灯信号および起動信号の操作入力例を示す図である。点灯信号および起動信号の入力は非常用スイッチ１０が「中立」位置から所定時間（例えば１０秒間）内に何回「オン」されたかによって行われる。この非常用スイッチ１０の操作パターンをあらかじめ設定しておくことによって、インタフェース回路９はその操作入力を受けたときに制御対象となる電装機器の電源リレー３を選択し制御することができる。
【００３５】
例えば、非常用スイッチ１０が図５（ａ）に示すように１０秒間に１回オン側に操作されたときはヘッドランプ５の点灯を指示する信号であるとし、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３およびＩＰＳ４の制御を可能にしヘッドランプ５を点灯する。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように１０秒間に２回オンされたときはワイパ８の起動を指示する信号でるあとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ６の制御を可能にしワイパ８を起動する。
【００３７】
また、図５（ｃ）に示すように１０秒間に３回オンされたときはヘッドランプ５およびワイパ８の点灯および起動を同時に指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４およひＩＰＳ６の制御を可能にしヘッドランプ５を点灯するとともに、ワイパ８を起動する。フォグランプ７の場合も別の操作パターンを設定しておくことによって同様のバックアップを行うことができる。
【００３８】
図６は本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される消灯信号および停止信号の操作入力例を示す図である。この操作入力は非常用スイッチ１０が所定時間（例えば１０秒）内に何回オフされたかによって行われる。
【００３９】
図６（ａ）に示すように１０秒間に１回オフされたときはヘッドランプ５の消灯を指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３およびＩＰＳ４の制御を可能にしヘッドランプ５を消灯する。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように１０秒間に２回オフされたときはワイパ８の停止を指示する信号としておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ６の制御を可能にしワイパ８の動作を停止する。
【００４１】
また図６（ｃ）に示すように１０秒間に３回オフされたときはヘッドランプ５およびワイパ８の消灯および停止を同時に指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４およびＩＰＳ６の制御を可能にしヘッドランプ５を消灯するとともにワイパ８の動作を停止する。
【００４２】
なお、タイマは割込入力があったときに起動し、１０秒経過したときにリセットされる。また、操作回数はカウンタによりカウントされる。
【００４３】
（第二実施例）
図７は本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック図、図８は本発明第二実施例におけるインタフェース回路の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本発明第二実施例は、第二制御ユニット２０に備えられたインタフェース回路１９が電源リレー３に直接接続され、非常用スイッチ２４に、ヘッドランプ５およびテールランプ６を操作する第一のスイッチ２１と、ワイパ８を操作する第二のスイッチ２２とが個別に設けられる。非常用スイッチ２４は非常用配線２３を介してインタフェース回路１９に接続される。第一のスイッチ２１および第二のスイッチ２２は、投入されたらその状態を継続し、手操作により元の位置に戻す構造のものが使用される。その他は第一実施例同様に構成される。本第二実施例は、かりに第二制御ユニット２０の第二のプログラム制御回路１２に異常が発生しても非常用として動作することができるところに特徴がある。
【００４５】
次に、このように構成された本発明第二実施例の動作について説明する。第一制御ユニット１の第一のプログラム制御回路１１による通常動作は図３に示した第一実施例における動作と同様に行われる。
【００４６】
インタフェース回路１９は非常用スイッチ２４からの操作入力を受けると、その操作内容を判別しその内容に該当する電装機器の電源リレー３を制御して電装機器をオンまたはオフ状態にする。
【００４７】
すなわち、第一のスイッチ２１だけがオン側に操作されたときには、電源リレーＩＰＳ１，ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４、ＩＰＳ５およびＩＰＳ７を制御して、ヘッドランプ５、テールランプ６およびフォグランプ７それぞれを点灯し、オフ側に操作されたときには滅灯する。また、第二のスイッチ２２だけが操作された場合には、電源リレーＩＰＳ６を制御して、ワイパ８を起動し、オフ側に操作されたときには動作を停止する。
【００４８】
第一のスイッチ２１および第二のスイッチ２２の両方が操作された場合には、電源リレー３に含まれるすべての電源リレーを制御して、ヘッドランプ５、テールランプ６およびフォグランプ７のそれぞれを点灯または滅灯するとともに、ワイパ８を起動または停止する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各種電装機器を遠隔制御する多重通信制御装置に故障が発生するか、あるいは通信ケーブルの破損、接続プラグの脱離などの異常が発生しエンジン・キースイッチをいったん切るようなことがあっても、非常用スイッチの操作により車両の走行に最低限必要とされる電装機器についてはただちに復旧させることができ、車両が路上にある場合に交通障害にならない場所あるいは修理工場に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図２】本発明第一実施例の運転室内の配置例を示す図。
【図３】本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路による通常動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明第一実施例における第二のプログラム制御回路による非常時におけるバックアップ動作の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される点灯信号および起動信号の操作入力例を示す図。
【図６】本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される消灯信号および停止信号の操作入力例を示す図。
【図７】本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図８】本発明第二実施例におけるインタフェース回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 第一制御ユニット
２、２０ 第二制御ユニット
３ 電源リレー
４−１、４−２ 多重通信装置
５ ヘッドランプ
６ テールランプ
７ フォグランプ
８ ワイパ
９、１９ インタフェース回路
１０、２４ 非常用スイッチ
１１ 第一のプログラム制御回路
１２ 第二のプログラム制御回路
１２ａ 割込端子
１３、２３ 非常用配線
１４ 通信ケーブル
１５ 異常警報ランプ
１６ ユニット電源
２１ 第一のスイッチ
２２ 第二のスインチ
ＨＬＳ ヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）
ＨＬＳＰ ヘッドランプスイッチ（パッシング）
ＴＬＳ テールランプスイッチ
ＷＳ ワイパスイッチ
ＦＬＳ フォグランプスイッチ
【発明が属する技術分野】
本発明は自動車に利用する。本発明は、運転席から各種電装機器を遠隔制御する多重通信御装置の改良に関する。本発明は、運転席に設けられた操作スイッチから、電装機器に供給する電源電流をオン・オフする電源リレーまでの間に接続するハーネスワイヤの芯線数を少なくするために、多重通信装置を設けた車両に利用する。本発明は、多重通信装置の通信ケーブルが切断された、あるいは通信ケーブルの接続プラグが外れたなど、その多重通信装置が動作しない場合に用いるバックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の電装機器の数が多くなり、その電装機器を個別にオン・オフする操作スイッチが運転席に多数設けられることになった。この操作スイッチから各電装機器の電源リレーまでの配線、いわゆるハーネスワイヤの芯線数が増大することから、運転席と電源リレーとの間に多重伝送を行う装置を設ける技術が用いられることになった。この技術については例えば特開昭６４−３６５４０号公報に開示がある。
【０００３】
この技術は、運転席に設けられた多数の操作スイッチの操作情報を運転席の近傍に設けた制御ユニット（この明細書では「第一制御ユニット」という）に取込み、一方各電装機器の電源リレーは運転席とは別の空間に配置した別の制御ユニット（この明細書では「第二制御ユニット」という）に実装して、第一制御ユニットと第二制御ユニットとの間を単純なケーブルで接続する構成である。そして、このケーブルの芯線数を少なくするために、第一制御ユニットと第二制御ユニットとの間に多重通信装置を設け、第一制御ユニットに取込む多数の制御信号を多重化して、少数の芯線（例えば１対）により第二制御ユニットに送り、第二制御ユニットでこれを多数の制御信号に分離する構成になっている。
【０００４】
各電装機器の電源電流をオン・オフする電源リレーとして、小形かつ安定な半導体装置（ＩＰＳ，Ｉｎｔｅｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ）が導入され、さらに、送信側に設ける多数の制御信号を多重信号にするプログラム制御回路および受信側に設ける多重信号から多数の制御信号を分離するプログラム制御回路として、高い信頼性のあるマイクロプロセッサが安価に供給されるようになったために、この技術は広く普及し、多くの乗用車および商用車に搭載されることになった。
【０００５】
本願出願人は、上記多重通信制御装置を装備した自動車を多数製造販売している。そして、多重通信装置を装備することにより、スイッチ回路の信頼性は以前に比べて飛躍的に向上するとともに、ハーネスワイヤの製造および取付けに伴う製造コストを引き下げることができた。
【０００６】
一方、この多重通信装置はきわめて重要な装置になった。従来例装置では、ハーネスワイヤの芯線一本がかりに断線しても、その芯線に接続されている装置が使用不能になるだけであったが、多重通信装置に接続されている通信ケーブルや回路に何らかの異常が発生すると、多数の電装機器が動作しなくなることになる。多重通信装置では、このような異常に対応するバックアップを配慮しておくことが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このバックアップのために、エンジンが運転状態にあるときには、多重通信装置に異常が発生しても、制御信号を受信する側の第二制御ユニットにあるプログラム制御回路は、現在の状態を維持するという制御を行う配慮を行うことができる。すなわち、例えば、ヘッドランプが点灯中であるときには、多重通信装置から制御信号が到来しなくなっても、エンジン・キースイッチがオン状態にある限り、ヘッドランプの点灯を続けるように制御するものである。テールランプやワイパについても同様である。これは、第二制御ユニットに設けたプログラム制御回路のソフトウエアにより実現することができる。
【０００８】
このようなバックアップにより、多重通信装置が故障し、あるいは多重通信装置に含まれる通信ケーブルが破損し、あるいはその通信ケーブルの接続プラグが外れるなどの異常が発生しても、とりあえずその車両は走行を続けることができる。そして一般には整備工場まで運転することができる。しかし、これだけでは通信ケーブルを含む多重通信装置の故障が発生した後に、いったんエンジン・キースイッチが切られると、プログラム制御回路がリセットされてしまい、再度エンジンをかけてもヘッドランプを点灯させることはできなくなって走行できなくなる場合が考えられる。これは、路上故障の原因となり得るし、故障した場所によっては法規に違反することもあり得る。
【０００９】
このために多重通信装置を二重化するなども考えられるが、二重化は相応に高価であり、めったに発生しない故障のために経済的な利点を失うことがあってはならない。また、多重通信装置に故障が発生したときに、運転者がしなければならない操作が単純でなければならない。すなわち、そのような故障はめったに発生しないから、運転者はそれに対応する措置は忘れてしまい、非常の場合に対応することができない可能性がある。せっかく設備を付加しても非常の場合に使用できないのであっては意味がない。
【００１０】
本発明はこのような背景に行われたものであって、多重通信装置に故障が発生する、多重通信装置の通信ケーブルが破損する、通信ケーブルの接続プラグが外れるその他の異常が発生しても、車両の走行に最低限必要な電装機器だけは復旧させることができる装置を提供することを目的とする。本発明は、きわめて簡単な設備により多重通信装置をバックアップすることを目的とする。本発明は、操作が簡単であり、めったに発生しない故障に際しても運転者が簡単に対応することができるバックアップ装置を提供することを目的とする。本発明は、経済的なバックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運転席に設けられた複数の操作スイッチと、複数の電装機器とを接続する通信ケーブルおよび多重通信装置に異常が発生したときに、車両の走行に最低限必要とされる電装機器についてバックアップし、故障前の状態を維持することを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明は、運転席に設けられた複数のスイッチの操作情報を取込み制御信号に変換する第一のプログラム制御回路（１１）を含む第一制御ユニット（１）と、前記制御信号にしたがって複数の電装機器の電源リレーを制御する第二のプログラム制御回路（１２）を含む第二制御ユニット（２）と、前記第一制御ユニットから前記第二制御ユニットへ前記制御信号を伝達する通信ケーブル１４を含む多重通信装置（４−１，４−２）とを備えた多重通信制御装置において、前記第二制御ユニット（２）に、前記多重通信装置から到来する前記制御信号にかかわらず前記複数の電装機器のうち少なくともヘッドランプ、テールランプおよびワイパについて前記電源リレーの制御を可能にするインタフェース回路（９）と、前記運転席に設けた非常用スイッチ（１０）と、この非常用スイッチと前記インターフェース回路とを接続する別系の非常用配線（１３）とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
多重通信装置が正常なときは、第一制御ユニットの第一のプログラム制御回路が運転席に設けられた複数のスイッチからの操作情報を取込み、これを制御信号に変換して通信ケーブルにより接続された多重通信装置を介して第二制御ユニットの第二のプログラム制御回路に伝達する。第二のプログラム制御回路は伝達された制御信号にしたがって複数の電装機器に個別に備えられた電源リレーを制御する。これにより操作情報にしたがった電装機器の動作が行われる。そして多重通信装置が装備されているために、スイッチの信号線は原則的に一対の通信ケーブルで足りることになる。
【００１４】
多重通信装置の故障、特に何らかの予期しない振動や衝撃などにより、通信ケーブルの破損、あるいは通信ケーブルの接続プラグの脱離などにより通信不能状態になることは考えられる現象であり、このとき、運転者により運転席に設けられた非常用スイッチが操作されたときに、その操作信号は前記通信ケーブルとは別系の非常用配線を介して第二制御ユニットに備えられたインタフェース回路に出力される。
【００１５】
第二のプログラム制御回路にはインタフェース回路が設けられ、割り込み処理により、あるいは第二のプログラム制御回路の出力側への接続により、非常用スイッチの操作にしたがって電源リレーを動作させることができる。
【００１６】
前記インタフェース回路は第二のプログラム制御回路または電源リレーに接続することができる。その場合には、非常用スイッチによる操作指示は、電源リレーをそのまま操作することになり、第二のプログラム制御回路の制御出力は無視される。第二のプログラム制御回路の割込端子に接続した場合には、非常用スイッチが操作されたときに、その操作信号は第二のプログラム制御回路に割込信号として直接入力し、通信ケーブルを通じて制御されている信号に優先してインターフェース回路からの信号にしたがって出力が送出される。
【００１７】
非常用スイッチには、ヘッドランプおよびテールランプを操作する第一のスイッチと、ワイパを操作する第二のスイッチとを個別に設けることができ、この場合はランプ系またはワイパ系のいずれか異常の発生した系統を対象として個別に操作を行うことができる。
【００１８】
また、非常用スイッチを１個だけ設けることもできる。この場合は、例えば所定時間内に１回操作されたときにはヘッドランプおよびテールランプのバックアップを行い、所定時間内に２回操作されたときにはワイパのバックアップを行うといったように、操作パターンをあらかじめ設定しておくことによって操作入力の区分を行い入力することができる。
【００１９】
これにより、運転者は非常用スイッチを操作するだけの単純な動作で異常発生にただちに対応することができる。また、簡単な設備で異常発生時における多重通信装置のバックアップを行うことができる。これにともなって路上に車両を放置しなければなないような事態を回避することができるとともに、走行中の場合に危険状態を継続するようなことを防止することができる。
【００２０】
本発明の装置では、前記第一のプログラム制御回路およびまたは前記第二のプログラム制御回路に、前記多重通信装置による通信に異常があるときに、その異常の状態を記録する手段を備えておくことができる。そしてその記録する手段のメモリ手段は電源が停止したときにもその記録内容を失うことがない不揮発性メモリが使用される。この構成により、多重通信装置の異常の原因を後から追求することができるから、再び同じ障害が発生する可能性を小さくすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
【００２２】
【実施例】
次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第一実施例）
図１は本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック図、図２は本発明第一実施例の運転室内の配置例を示す側面図である。運転席に設けられた複数のスイッチの操作情報を取込み制御信号に変換する第一のプログラム制御回路１１を含む第一制御ユニット１と、制御信号にしたがって複数の電装機器の電源リレー３を制御する第二のプログラム制御回路１２を含む第二制御ユニット２と、第一制御ユニット１から第二制御ユニット２へ制御信号を伝達する多重通信装置４−１および４−２とが備えられ、この第一制御ユニット１から第二制御ユニット２への多数の信号伝達は一対の通信ケーブル１４により行われるように構成されている。ここで本発明の特徴として、第二制御ユニット２に、多重通信装置４−１から到来する制御信号にかかわらず複数の電装機器のうち少なくともヘッドランプ５、テールランプ６、フォグランプ７およびワイパ８について電源リレー３を操作するインタフェース回路９が設けられ、運転席に設けた非常用スイッチ１０と、この非常用スイッチ１０とインターフェース回路９とを接続する別系の非常用配線１３とが備えられる。この別系の非常用配線１３は前記通信ケーブル１４とは同一のハーネスワイヤではなく、同時に破損されることがないように全く別のルートを通り配線される。
【００２４】
インタフェース回路９は、この第一実施例では第二のプログラム制御回路１２の割込端子１２ａに接続される。また、非常用スイッチ１０は一つのスイッチで構成される。この非常用スイッチ１０は運転席の目立たない位置に配置され、運転者が手を離すと、バネ力によりその中点接点Ｎは中立位置に自動的に復帰し、手指による操作にしたがって、オン位置あるいはオフ位置に操作される形式のスイッチが使用される。そのオン・オフ操作により、ヘッドランプ５、テールランプ６およひフォグランプ７と、ワイパ８とのバックアップ操作を個別に行えるように第二のプログラム制御回路のソフトウエアが設定される。すなわち、非常用スイッチ１０が１０秒間に１回オンされたときには、ヘッドランプ５の動作をバックアップし、１０秒間に２回オンされたときにはワイパ８の動作をバックアップするように設定される。いずれの場合にも、「オン」に操作されてときには点灯、「オフ」に操作されたときには滅灯となる。
【００２５】
第一のプログラム制御回路１１および第二のプログラム制御回路１２には、多重通信装置４−１および４−２による通信に異常があるときに、その異常の状態を記録する手段が備えられ、この記録する手段には電源が停止したときにもその記録内容を失うことがない不揮発性メモリが使用される。
【００２６】
第一のプログラム制御回路１１には、装置が正常の場合の制御を行うためのヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）ＨＬＳ、ヘッドランプスイッチ（パッシング）ＨＬＳＰ、テールランプスイッチＴＬＳ、ワイパスイッチＷＳ、フォグランプスイッチＦＬＳおよび異常警報ランプ１５が接続される。
【００２７】
第一制御ユニット１の多重通信装置４−１と、第二制御ユニット２の多重通信装置４−２とは通信ケーブル１４により接続され、第一制御ユニット１および第二制御ユニット２にはそれぞれユニット電源１６が内蔵される。
【００２８】
第二のプログラム制御回路１２に接続される電源リレー３は、多数の半導体装置ＩＰＳ（Ｉｎｔｅｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ ）により構成される。電源リレーＩＰＳ１にはヘッドランプ５の右側のメインランプ、電源リレーＩＰＳ２にはヘッドランプ５の左側のメインランプ、電源リレーＩＰＳ３にはヘッドランプ５の右側のディマランプ、電源リレーＩＰＳ４にはヘッドランプ５の左側のディマランプ、電源リレーＩＰＳ５にはテールランプ６、電源リレーＩＰＳ６にはワイパ８、電源リレーＩＰＳ７には左右のフォグランプ７がそれぞれ接続される。
【００２９】
次に、このように構成された本発明第一実施例の動作について説明する。まず、本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路１１による通常動作について説明する。図３は本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路による通常動作の流れを示すフローチャートである。
【００３０】
第一制御ユニット１の第一のプログラム制御回路１１は、運転席に設けられたヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）ＨＬＳ、ヘッドランプスイッチ（パッシング）ＨＬＳＰ、テールランプスイッチＴＬＳ、ワイパスイッチＷＳ、フォグランプスイッチＦＬＳの操作情報を取込み、これを制御信号に変換し多重通信装置４−１、通信ケーブル１４および多重通信装置４−２を介して第二制御ユニット２の第二のプログラム制御回路１２に伝送する。制御信号が正常に伝送されていれば制御をもとに戻し同様の動作を繰返す。制御信号が伝送されなかった場合には、多重通信装置４−１、４−２または通信ケーブル１４に異常が発生したものとして異常警報ランプ１５を点灯し、不揮発性メモリにその異常信号の内容を記録する。この異常内容の記録によりその原因を後から追求することができ、同じ障害の再発の可能性を小さくすることができる。
【００３１】
運転者は、この異常警報ランプ１５の点灯により、あるいは、通常の操作スイッチを操作しても所望の点灯動作が行われないことにより、多重通信装置４−１、通信ケーブル１４、多重通信装置４−２などの多重通信系統に異常が発生したのではないかと認識し、非常用スイッチ１０を操作する。
【００３２】
図４は本発明第一実施例における第二のプログラム制御回路による非常時におけるバックアップ動作の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
第二のプログラム制御回路１２は、割込端子１２ａに非常用スイッチ１０の操作による割込入力をインタフェース回路９から受けると、タイマを１０秒間起動してその１０秒間にさらに割込入力があったか否かを判定し、その操作情報の判定にしたがって電源リレー３に制御出力を送出する。電源リレー３はこの制御出力により、ヘッドランプ５、テールランプ６、フォグランプ７のオン・オフまたはワイパ８の起動および停止を行う。
【００３４】
ここで、非常用スイッチ１０の操作による指示内容をいくつかの例をあげて説明する。図５は本発明第一実施例における非常用スイッチ１０から操作入力される点灯信号および起動信号の操作入力例を示す図である。点灯信号および起動信号の入力は非常用スイッチ１０が「中立」位置から所定時間（例えば１０秒間）内に何回「オン」されたかによって行われる。この非常用スイッチ１０の操作パターンをあらかじめ設定しておくことによって、インタフェース回路９はその操作入力を受けたときに制御対象となる電装機器の電源リレー３を選択し制御することができる。
【００３５】
例えば、非常用スイッチ１０が図５（ａ）に示すように１０秒間に１回オン側に操作されたときはヘッドランプ５の点灯を指示する信号であるとし、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３およびＩＰＳ４の制御を可能にしヘッドランプ５を点灯する。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように１０秒間に２回オンされたときはワイパ８の起動を指示する信号でるあとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ６の制御を可能にしワイパ８を起動する。
【００３７】
また、図５（ｃ）に示すように１０秒間に３回オンされたときはヘッドランプ５およびワイパ８の点灯および起動を同時に指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４およひＩＰＳ６の制御を可能にしヘッドランプ５を点灯するとともに、ワイパ８を起動する。フォグランプ７の場合も別の操作パターンを設定しておくことによって同様のバックアップを行うことができる。
【００３８】
図６は本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される消灯信号および停止信号の操作入力例を示す図である。この操作入力は非常用スイッチ１０が所定時間（例えば１０秒）内に何回オフされたかによって行われる。
【００３９】
図６（ａ）に示すように１０秒間に１回オフされたときはヘッドランプ５の消灯を指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３およびＩＰＳ４の制御を可能にしヘッドランプ５を消灯する。
【００４０】
図６（ｂ）に示すように１０秒間に２回オフされたときはワイパ８の停止を指示する信号としておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ６の制御を可能にしワイパ８の動作を停止する。
【００４１】
また図６（ｃ）に示すように１０秒間に３回オフされたときはヘッドランプ５およびワイパ８の消灯および停止を同時に指示する信号であるとしておけば、インタフェース回路９は電源リレー３のＩＰＳ１、ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４およびＩＰＳ６の制御を可能にしヘッドランプ５を消灯するとともにワイパ８の動作を停止する。
【００４２】
なお、タイマは割込入力があったときに起動し、１０秒経過したときにリセットされる。また、操作回数はカウンタによりカウントされる。
【００４３】
（第二実施例）
図７は本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック図、図８は本発明第二実施例におけるインタフェース回路の構成を示すブロック図である。
【００４４】
本発明第二実施例は、第二制御ユニット２０に備えられたインタフェース回路１９が電源リレー３に直接接続され、非常用スイッチ２４に、ヘッドランプ５およびテールランプ６を操作する第一のスイッチ２１と、ワイパ８を操作する第二のスイッチ２２とが個別に設けられる。非常用スイッチ２４は非常用配線２３を介してインタフェース回路１９に接続される。第一のスイッチ２１および第二のスイッチ２２は、投入されたらその状態を継続し、手操作により元の位置に戻す構造のものが使用される。その他は第一実施例同様に構成される。本第二実施例は、かりに第二制御ユニット２０の第二のプログラム制御回路１２に異常が発生しても非常用として動作することができるところに特徴がある。
【００４５】
次に、このように構成された本発明第二実施例の動作について説明する。第一制御ユニット１の第一のプログラム制御回路１１による通常動作は図３に示した第一実施例における動作と同様に行われる。
【００４６】
インタフェース回路１９は非常用スイッチ２４からの操作入力を受けると、その操作内容を判別しその内容に該当する電装機器の電源リレー３を制御して電装機器をオンまたはオフ状態にする。
【００４７】
すなわち、第一のスイッチ２１だけがオン側に操作されたときには、電源リレーＩＰＳ１，ＩＰＳ２、ＩＰＳ３、ＩＰＳ４、ＩＰＳ５およびＩＰＳ７を制御して、ヘッドランプ５、テールランプ６およびフォグランプ７それぞれを点灯し、オフ側に操作されたときには滅灯する。また、第二のスイッチ２２だけが操作された場合には、電源リレーＩＰＳ６を制御して、ワイパ８を起動し、オフ側に操作されたときには動作を停止する。
【００４８】
第一のスイッチ２１および第二のスイッチ２２の両方が操作された場合には、電源リレー３に含まれるすべての電源リレーを制御して、ヘッドランプ５、テールランプ６およびフォグランプ７のそれぞれを点灯または滅灯するとともに、ワイパ８を起動または停止する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、各種電装機器を遠隔制御する多重通信制御装置に故障が発生するか、あるいは通信ケーブルの破損、接続プラグの脱離などの異常が発生しエンジン・キースイッチをいったん切るようなことがあっても、非常用スイッチの操作により車両の走行に最低限必要とされる電装機器についてはただちに復旧させることができ、車両が路上にある場合に交通障害にならない場所あるいは修理工場に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第一実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図２】本発明第一実施例の運転室内の配置例を示す図。
【図３】本発明第一実施例における第一のプログラム制御回路による通常動作の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明第一実施例における第二のプログラム制御回路による非常時におけるバックアップ動作の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される点灯信号および起動信号の操作入力例を示す図。
【図６】本発明第一実施例における非常用スイッチから入力される消灯信号および停止信号の操作入力例を示す図。
【図７】本発明第二実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図８】本発明第二実施例におけるインタフェース回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 第一制御ユニット
２、２０ 第二制御ユニット
３ 電源リレー
４−１、４−２ 多重通信装置
５ ヘッドランプ
６ テールランプ
７ フォグランプ
８ ワイパ
９、１９ インタフェース回路
１０、２４ 非常用スイッチ
１１ 第一のプログラム制御回路
１２ 第二のプログラム制御回路
１２ａ 割込端子
１３、２３ 非常用配線
１４ 通信ケーブル
１５ 異常警報ランプ
１６ ユニット電源
２１ 第一のスイッチ
２２ 第二のスインチ
ＨＬＳ ヘッドランプスイッチ（メイン、ディマ）
ＨＬＳＰ ヘッドランプスイッチ（パッシング）
ＴＬＳ テールランプスイッチ
ＷＳ ワイパスイッチ
ＦＬＳ フォグランプスイッチ
Claims (6)
- 運転席に設けられた複数のスイッチの操作情報を取込み制御信号に変換する第一のプログラム制御回路を含む第一制御ユニットと、前記制御信号にしたがって複数の電装機器の電源リレーを制御する第二のプログラム制御回路を含む第二制御ユニットと、前記第一制御ユニットから前記第二制御ユニットへ前記制御信号を伝達する多重通信装置とを備えた多重通信制御装置において、前記第二制御ユニットに、前記多重通信装置から到来する前記制御信号にかかわらず前記複数の電装機器のうち少なくともヘッドランプ、テールランプおよびワイパについて前記電源リレーの制御を可能にするインタフェース回路と、前記運転席に設けた非常用スイッチと、この非常用スイッチと前記インターフェース回路とを接続する別系の非常用配線とを備えたことを特徴とする多重通信制御装置。
- 前記インタフェース回路は前記第二のプログラム制御回路に接続された請求項１記載の多重通信制御装置。
- 前記インタフェース回路は前記電源リレーに接続された請求項１記載の多重通信制御装置。
- 前記非常用スイッチは、ヘッドランプおよびテールランプを操作する第一のスイッチと、ワイパを操作する第二のスイッチとを個別に設けた請求項１または２記載の多重通信制御装置。
- 前記非常用スイッチは１個であり、その１個の非常用スイッチの操作により、ヘッドランプおよびテールランプと、ワイパとを個別に操作可能に設定された請求項１または２記載の多重通信制御装置。
- 前記第一のプログラム制御回路およびまたは前記第二のプログラム制御回路には、前記多重通信装置による通信に異常があるときに、その異常の状態を記録する手段を備え、その記録する手段のメモリ手段は電源が停止したときにもその記録内容を失うことがない不揮発性メモリである請求項１記載の多重通信制御装置。
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