(57)【要約】【課題】制御対象の負荷の数が多い場合に、通電制御のために使用する半導体デバイス等の数を削減可能にする負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムを提供する。【解決手段】１つのＨブリッジ回路ＢＣと、複数のハーフブリッジ回路Ｂ２〜Ｂ４とを備え、複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する。前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子は、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する。ドライバ制御部２０が前記Ｈブリッジ回路、前記複数のハーフブリッジ回路に与える信号により、複数の負荷が同時に通電しないように排他制御する。単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共有するので、Ｈブリッジ回路を複数用いる必要がなく部品数を削減できる。各負荷の優先順位を排他制御に反映し、動作開始の遅延を防止する。【選択図】図１
2020174474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷を制御する負荷制御装置であって、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
を備えたことを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
前記排他制御部は、前記複数の負荷に対する同時駆動指示の入力を検知した場合には、前記複数の負荷のそれぞれに割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の負荷制御装置。
【請求項３】
通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷と、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部と、
を備えたことを特徴とする負荷制御システム。
【請求項４】
前記排他制御部は、前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示が前記駆動指示発生部から入力された場合には、前記複数の負荷に割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する、
請求項３に記載の負荷制御システム。
【請求項５】
車両上に搭載され、通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷と、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部と、
を備えたことを特徴とする車載制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両上には電気モータのような様々な負荷が多数搭載されている。このような負荷は、通電方向の切替により、可逆的に駆動することが可能である。そのため、この種の負荷を駆動する回路においては、通電のオンオフ制御だけでなく、通電方向の切替も必要に応じて行う必要がある。
【０００３】
例えば特許文献１のモータ正転・逆転駆動回路は、モータＭを正転・逆転駆動するＨブリッジ回路を備えている。つまり、Ｈブリッジ回路を構成する４個のトランジスタのうち、対角線の位置関係にある１番、４番の２つのトランジスタＭＯＳ１、ＭＯＳ４をオンし、残りの２つのトランジスタＭＯＳ２、ＭＯＳ３をオフすることにより、負荷であるモータＭに対して特定の方向に電流を流し正転駆動することができる。また２番、３番の２つのトランジスタＭＯＳ２、ＭＯＳ３をオンし、残りの２つのトランジスタＭＯＳ１、ＭＯＳ４をオフすることにより、負荷であるモータＭに対して反対方向に電流を流し逆転駆動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７４８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにＨブリッジ回路を利用する場合には、それぞれの負荷を駆動するために、各々４個の半導体デバイスを必要とする。しかも、負荷に大きな電流を流す場合には、大型で高価な半導体デバイスが必要になる。
【０００６】
例えば、車両上のドア近傍の箇所には、ドアロック機構のロック／アンロックを制御するモータ、ドアミラーの格納／展開を制御するモータ、ドアミラーの鏡面方向を上下および左右方向に調整する複数のモータなどが備わっている場合が多い。また、左右のドアのそれぞれにこのような機構が存在する。このように、制御対象の負荷の数が多くなると、それを駆動するために必要な半導体デバイスの数も膨大になりコスト増が懸念される。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御対象の負荷の数が多い場合に、通電制御のために使用する半導体デバイス等の数を削減することが可能な負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明に係る負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムは、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１）  通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷を制御する負荷制御装置であって、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
を備えたことを特徴とする負荷制御装置。
【０００９】
（２）  前記排他制御部は、前記複数の負荷のそれぞれに対する同時駆動指示の入力を検知した場合には、前記複数の負荷に割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の負荷制御装置。
【００１０】
（３）  通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷と、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部と、
を備えたことを特徴とする負荷制御システム。
【００１１】
（４）  前記排他制御部は、前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示が前記駆動指示発生部から入力された場合には、前記複数の負荷に割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する、
ことを特徴とする上記（３）に記載の負荷制御システム。
【００１２】
（５）  車両上に搭載され、通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷と、
１つのＨブリッジ回路と、
複数のハーフブリッジ回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部と、
を備えたことを特徴とする車載制御システム。
【００１３】
上記（１）の構成の負荷制御装置によれば、複数のＨブリッジ回路を用いることなく複数の負荷の通電制御を行うことができる。すなわち、単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共通に利用することにより、Ｈブリッジ回路の代わりとしてハーフブリッジ回路を利用できる。通電を制御するハーフブリッジ回路は２個のスイッチデバイスで構成できるので、Ｈブリッジ回路と比べて部品数を大幅に削減できる。また、排他制御部が複数の負荷を排他的に制御するので、共通接続回路の影響で誤動作が生じるのを避けることができる。
【００１４】
上記（２）の構成の負荷制御装置によれば、優先順位の低い第１の負荷を駆動している状態で優先順位の高い第２の負荷の駆動指示が遅いタイミングで発生した場合に、第１の負荷の駆動を停止して第２の負荷の駆動を開始することができる。したがって、優先順位の高い負荷の駆動開始が遅延するのを防止できる。
【００１５】
上記（３）の構成の負荷制御システムによれば、複数のＨブリッジ回路を用いることなく複数の負荷の通電制御を行うことができる。すなわち、単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共通に利用することにより、Ｈブリッジ回路の代わりとしてハーフブリッジ回路を利用できる。通電を制御するハーフブリッジ回路は２個のスイッチデバイスで構成できるので、Ｈブリッジ回路と比べて部品数を大幅に削減できる。また、排他制御部が複数の負荷を排他的に制御するので、共通接続回路の影響で誤動作が生じるのを避けることができる。
【００１６】
上記（４）の構成の負荷制御システムによれば、優先順位の低い第１の負荷を駆動している状態で優先順位の高い第２の負荷の駆動指示が遅いタイミングで発生した場合に、第１の負荷の駆動を停止して第２の負荷の駆動を開始することができる。したがって、優先順位の高い負荷の駆動開始が遅延するのを防止できる。
【００１７】
上記（５）の構成の車載制御システムによれば、複数のＨブリッジ回路を用いることなく複数の負荷の通電制御を行うことができる。すなわち、単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共通に利用することにより、Ｈブリッジ回路の代わりとしてハーフブリッジ回路を利用できる。通電を制御するハーフブリッジ回路は２個のスイッチデバイスで構成できるので、Ｈブリッジ回路と比べて部品数を大幅に削減できる。また、排他制御部が複数の負荷を排他的に制御するので、共通接続回路の影響で誤動作が生じるのを避けることができる。例えば、車両におけるドアロック機構、ドアミラーの格納／展開機構、ドアミラーの鏡面角度調整機構等をそれぞれ駆動する電気モータのような各負荷は、必ずしも同時に駆動する必要がない。したがって、これらの負荷を制御する場合に、単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共通に利用することにより、全体の部品数を減らし、装置コストおよび装置重量を削減できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムによれば、単一のＨブリッジ回路の一部分を複数の負荷が共通に利用することにより、全体の部品数を減らすことができる。したがって、制御対象の負荷の数が多い場合に、通電制御のために使用する半導体デバイス等の数を削減できる。
【００１９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車載制御システムの構成例を示す電気回路図である。
【図２】図２は、図１に示す車載制御システムに適用される主要な制御の具体例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に示す車載制御システムの動作例を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、車載制御システムの変形例を示す電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２２】
＜車載制御システムの構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る車載制御システムの構成例を示す電気回路図である。図１に示した車載制御システムは、車両上の前側ドアの近傍に配置される複数の負荷を集中的に制御する電装装置として車両に搭載することを想定している。具体的には、４種類の独立した系統の機構を駆動する電気モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、およびＭ４のそれぞれを負荷としてこの電装装置が制御する。
【００２３】
電気モータＭ１は、ドアミラーを駆動して格納位置（駐車時の姿勢）および展開位置（走行時の姿勢）への位置決めを行う機構に装備される。格納位置および展開位置への位置決め駆動を可能にするために、電気モータＭ１は正転方向だけでなく逆転方向にも回転する。
【００２４】
例えば、端子Ｍ１ａを高電位、端子Ｍ１ｂを低電位にすると、電気モータＭ１内の電気コイルに順方向に電流が流れ、電気モータＭ１は正転方向に駆動される。また、端子Ｍ１ａを低電位、端子Ｍ１ｂを高電位にすると、電気モータＭ１内の電気コイルに逆方向に電流が流れ、電気モータＭ１は逆転方向に駆動される。
【００２５】
電気モータＭ２は、ドアロック機構をロック状態の位置およびアンロック状態の位置にそれぞれ位置決めするためにドアロック機構に装備される。ロックおよびアンロックの各位置への位置決め駆動を可能にするために、電気モータＭ２は正転方向だけでなく、逆転方向にも回転する。例えば、端子Ｍ２ａを高電位、端子Ｍ２ｂを低電位にすると、電気モータＭ２は正転方向に駆動される。また、端子Ｍ２ａを低電位、端子Ｍ２ｂを高電位にすると、電気モータＭ２は逆転方向に駆動される。
【００２６】
電気モータＭ３は、ドアミラーの鏡面向きを上下方向に対して調整する鏡面上下調整機構に装備される。上方向および下方向の両方向への調整が必要になるので、電気モータＭ３は正転方向だけでなく、逆転方向にも回転する。例えば、端子Ｍ３ａを高電位、端子Ｍ３ｂを低電位にすると、電気モータＭ３は正転方向に駆動される。また、端子Ｍ３ａを低電位、端子Ｍ３ｂを高電位にすると、電気モータＭ３は逆転方向に駆動される。
【００２７】
電気モータＭ４は、ドアミラーの鏡面向きを左右方向に対して調整する鏡面左右調整機構に装備される。左方向および右方向の両方向への調整が必要になるので、電気モータＭ４は正転方向だけでなく、逆転方向にも回転する。例えば、端子Ｍ４ａを高電位、端子Ｍ４ｂを低電位にすると、電気モータＭ４は正転方向に駆動される。また、端子Ｍ４ａを低電位、端子Ｍ４ｂを高電位にすると、電気モータＭ４は逆転方向に駆動される。
【００２８】
したがって、４つの電気モータＭ１〜Ｍ４を制御する電装装置は、電気モータＭ１〜Ｍ４のそれぞれを、順方向および逆方向に通電制御する必要がある。また、電気モータＭ１〜Ｍ４が接続されている機構はそれぞれ独立しているので、通電のオンオフおよび方向を機構毎に個別に制御する必要がある。
【００２９】
図１の構成においては、４つの電気モータＭ１〜Ｍ４の通電を制御するスイッチとして、単一のＨブリッジ回路ＢＣと、３つのハーフブリッジ回路Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４とが備わっている。
【００３０】
Ｈブリッジ回路ＢＣの構造は、一般的なＨブリッジ回路と同様である。Ｈブリッジ回路ＢＣは、Ｈブリッジを形成するように接続された４個のスイッチングデバイスＱＣ１、ＱＣ２、Ｑ１３、およびＱ１４を備えている。高電位側のスイッチングデバイスＱＣ１、Ｑ１３は、ｐチャネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。低電位側のスイッチングデバイスＱＣ２、Ｑ１４は、ｎチャネルのＭＯＳ型ＦＥＴである。
【００３１】
スイッチングデバイスＱＣ１、ＱＣ２は直列回路を形成し、この直列回路の高電位側（ＱＣ１のドレイン端子）が電源線３１と接続され、低電位側（ＱＣ２のソース端子）がアース線３２と接続されている。また、スイッチングデバイスＱ１３、Ｑ１４は直列回路を形成し、この直列回路の高電位側（Ｑ１３のドレイン端子）が電源線３１と接続され、低電位側（Ｑ１４のソース端子）がアース線３２と接続されている。
【００３２】
また、スイッチングデバイスＱＣ１のソース端子とスイッチングデバイスＱＣ２のドレイン端子との接続部がＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃと接続されている。また、スイッチングデバイスＱ１３のソース端子とスイッチングデバイスＱ１４のドレイン端子との接続部がＨブリッジ回路ＢＣの出力端子Ｏ１と接続されている。ここで、Ｈブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃは、複数の負荷が共通に接続できるようになっている。
【００３３】
各ハーフブリッジ回路Ｂ２、Ｂ３、およびＢ４の構成は、一般的なハーフブリッジ回路と同様である。ハーフブリッジ回路Ｂ２は、直列に接続された２つのスイッチングデバイスＱ２３、Ｑ２４を備えている。高電位側のスイッチングデバイスＱ２３はｐチャネルのＭＯＳ型ＦＥＴであり、低電位側のスイッチングデバイスＱ２４はｎチャネルのＭＯＳ型ＦＥＴである。スイッチングデバイスＱ２３のドレイン端子は電源線３１と接続され、スイッチングデバイスＱ２４のソース端子はアース線３２と接続されている。
【００３４】
同様に、ハーフブリッジ回路Ｂ３は直列に接続されたスイッチングデバイスＱ３３、Ｑ３４を備え、スイッチングデバイスＱ３３のドレイン端子が電源線３１と接続され、スイッチングデバイスＱ３４のソース端子がアース線３２と接続されている。また、ハーフブリッジ回路Ｂ４は直列に接続されたスイッチングデバイスＱ４３、Ｑ４４を備え、スイッチングデバイスＱ４３のドレイン端子が電源線３１と接続され、スイッチングデバイスＱ４４のソース端子がアース線３２と接続されている。
【００３５】
また、電気モータＭ１の一方の端子Ｍ１ａは、個別出力線ＬＯ２を介してハーフブリッジ回路Ｂ２の出力端子Ｏ２と接続され、他方の端子Ｍ１ｂは、共通出力線ＬＯＣを介してＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃと接続されている。
【００３６】
電気モータＭ２の一方の端子Ｍ２ａは、個別出力線ＬＯ１を介してＨブリッジ回路ＢＣの出力端子Ｏ１と接続され、他方の端子Ｍ２ｂは、共通出力線ＬＯＣを介してＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃと接続されている。
【００３７】
電気モータＭ３の一方の端子Ｍ３ａは、個別出力線ＬＯ３を介してハーフブリッジ回路Ｂ３の出力端子Ｏ３と接続され、他方の端子Ｍ３ｂは、共通出力線ＬＯＣを介してＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃと接続されている。同様に、電気モータＭ４の一方の端子Ｍ４ａは、個別出力線ＬＯ４を介してハーフブリッジ回路Ｂ４の出力端子Ｏ４と接続され、他方の端子Ｍ４ｂは、共通出力線ＬＯＣを介してＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃと接続されている。
【００３８】
つまり、負荷である４個の電気モータＭ１〜Ｍ４のそれぞれが、単一のＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃを共有する状態で接続されている。これにより、Ｈブリッジ回路ＢＣの数を増やすことなく、電気モータＭ１〜Ｍ４のそれぞれのオンオフおよび通電方向の切替を制御可能になる。すなわち、ハーフブリッジ回路Ｂ２〜Ｂ４は内蔵するスイッチングデバイスの数が２個だけであり、Ｈブリッジ回路ＢＣの半分であるため、システム全体の部品数削減が可能になる。
【００３９】
ここで、負荷である４個の電気モータＭ１〜Ｍ４が単一の共通出力端子Ｏｃを共有しているので、どのタイミングにおいても、４個の電気モータＭ１〜Ｍ４のうちいずれか１つだけしか駆動できないという制約がある。この制約のため、排他制御が実施される。すなわち、４個の電気モータＭ１〜Ｍ４のうちいずれか１つが既に駆動状態（オン）であれば、他の電気モータは駆動しない（オフにする）ように制御する。
【００４０】
図１に示した車載制御システムは、上述の構成要素の他に、指示検出部１０、およびドライバ制御部２０を備えている。指示検出部１０は、ユーザのスイッチ操作などに伴って機構毎に発生する各種指示を信号ＳＧＡとして入力し、信号ＳＧＢを出力してドライバ制御部２０を制御する。
【００４１】
ドライバ制御部２０は、指示検出部１０から入力される信号ＳＧＢに応じて、各制御信号ＳＧＣ１、ＳＧＣ２、ＳＧ１３、ＳＧ１４、ＳＧ２３、ＳＧ２４、ＳＧ３３、ＳＧ３４、ＳＧ４３、ＳＧ４４を生成する。
【００４２】
例えば、電気モータＭ１を正転方向に駆動する場合には、ドライバ制御部２０は、各制御信号を以下のように制御する。
ＳＧＣ１：オフレベル（ＱＣ１のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧＣ２：オンレベル（ＱＣ２のドレイン−ソース間が導通）
ＳＧ１３：オフレベル（Ｑ１３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ１４：オフレベル（Ｑ１４のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ２３：オンレベル（Ｑ２３のドレイン−ソース間が導通）
ＳＧ２４：オフレベル（Ｑ２４のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ３３：オフレベル（Ｑ３３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ３４：オフレベル（Ｑ３４のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ４３：オフレベル（Ｑ４３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ４４：オフレベル（Ｑ４４のドレイン−ソース間が非導通）
【００４３】
上記の状態では、電流は、電源線３１からハーフブリッジ回路Ｂ２内のスイッチングデバイスＱ２３を通過し、出力端子Ｏ２、個別出力線ＬＯ２、端子Ｍ１ａ、電気モータＭ１、端子Ｍ１ｂ、共通出力線ＬＯＣ、共通出力端子Ｏｃを通り、Ｈブリッジ回路ＢＣ内のスイッチングデバイスＱＣ２を通過してアース線３２に流れる。したがって、電気モータＭ１内の電気コイルに順方向に電流が流れ、電気モータＭ１が正転駆動される。
【００４４】
一方、電気モータＭ１を逆転方向に駆動する場合には、ドライバ制御部２０は、各制御信号を以下のように制御する。
ＳＧＣ１：オンレベル（ＱＣ１のドレイン−ソース間が導通）
ＳＧＣ２：オフレベル（ＱＣ２のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ１３：オフレベル（Ｑ１３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ１４：オフレベル（Ｑ１４のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ２３：オフレベル（Ｑ２３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ２４：オンレベル（Ｑ２４のドレイン−ソース間が導通）
ＳＧ３３：オフレベル（Ｑ３３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ３４：オフレベル（Ｑ３４のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ４３：オフレベル（Ｑ４３のドレイン−ソース間が非導通）
ＳＧ４４：オフレベル（Ｑ４４のドレイン−ソース間が非導通）
【００４５】
上記の状態では、電流は、電源線３１からＨブリッジ回路ＢＣ内のスイッチングデバイスＱＣ１を通過し、共通出力端子Ｏｃ、共通出力線ＬＯＣ、端子Ｍ１ｂ、電気モータＭ１、端子Ｍ１ａ、個別出力線ＬＯ２、出力端子Ｏ２を通り、ハーフブリッジ回路Ｂ２内のスイッチングデバイスＱ２４を通過してアース線３２に流れる。したがって、電気モータＭ１内の電気コイルに逆方向に電流が流れ、電気モータＭ１が逆転駆動される。
【００４６】
電気モータＭ１以外の他の電気モータＭ２、Ｍ３、およびＭ４のそれぞれについても、各制御信号ＳＧＣ１、ＳＧＣ２、ＳＧ１３、ＳＧ１４、ＳＧ２３、ＳＧ２４、ＳＧ３３、ＳＧ３４、ＳＧ４３、ＳＧ４４の切替によりオンオフおよび駆動方向を制御することができる。なお、排他制御の必要性から、指示検出部１０又はドライバ制御部２０は、複数の電気モータＭ１〜Ｍ４を同時に駆動することはできない。
【００４７】
＜主要な制御の具体例＞
図２は、図１に示す車載制御システムに適用される主要な制御の具体例を示すフローチャートである。例えば、図１中の指示検出部１０又はドライバ制御部２０が図２の制御を実施する。図２の制御は、例えばマイクロコンピュータで所定のプログラムを実行することにより、あるいは、適切なロジック回路を用いた専用のハードウェアで実現することが想定される。
【００４８】
図２に示した制御は、負荷である４つの電気モータＭ１〜Ｍ４を排他制御するための処理と、電気モータＭ１〜Ｍ４の優先順位を管理して適切に制御するための処理とが含まれている。
【００４９】
本実施形態では、優先順位は事前に次のように割り当てられている。
優先順位１（最上位）：電気モータＭ２（ドアのロック／アンロック制御）
優先順位２：電気モータＭ１（ドアミラーの格納／展開制御）
優先順位３：電気モータＭ３、Ｍ４（ミラー鏡面方向の上下、左右調整）
【００５０】
例えば、信号ＳＧＡが、車両上の通信ネットワークを経由して指示検出部１０に入力される。指示検出部１０は、信号ＳＧＡの入力状況を常時監視して、新たな駆動指示が発生したか否かをＳ１１で識別する。
【００５１】
指示検出部１０に入力される信号ＳＧＡの中には、駆動対象の電気モータＭ１〜Ｍ４の区分、オン／オフ指示、駆動方向指示などが含まれる。
指示検出部１０は、新たな駆動指示発生をＳ１１で検知すると、信号ＳＧＡの内容を識別する（Ｓ１２）。すなわち、指示された駆動対象の電気モータＭ１〜Ｍ４の区分、オン（駆動開始）／オフ（駆動停止）の区分、駆動方向（正転／逆転）の区分を識別する。
【００５２】
次に、指示検出部１０は、Ｓ１１で検知した新たな指示が駆動開始指示か否かを識別する（Ｓ１３）。駆動開始指示を検知した場合はＳ１３からＳ１４に進み、それ以外の指示を検知した場合はＳ１７に進む。
【００５３】
駆動開始指示を検知した場合には、指示検出部１０は、今回指示された駆動対象以外の電気モータが既に通電中か否かを識別する（Ｓ１４）。駆動対象以外の電気モータが既に通電中であればＳ１５に進み、通電中でなければＳ１６に進む。
【００５４】
指示検出部１０は、現在通電中の電気モータＭｘと、今回指示された駆動対象の電気モータＭｙについて、優先順位の高低を識別する（Ｓ１５）。
例えば、電気モータＭ１〜Ｍ４が全て非通電の状態であれば、指示検出部１０は指示にそのまま従って、駆動対象の電気モータＭｙの通電をＳ１６で開始する。また、既に通電中の電気モータＭｘが存在し、電気モータＭｘの優先順位が電気モータＭｙよりも低い場合には、優先順位の低い電気モータＭｘの駆動を中断又は待機状態（非通電）に切り替えた後で、駆動対象の電気モータＭｙの通電をＳ１６で開始する。また、既に通電中の電気モータＭｘが存在し、電気モータＭｘの優先順位が電気モータＭｙよりも高い場合には、指示検出部１０はＳ１６で優先順位の高い電気モータＭｘの駆動をそのまま継続すると共に、電気モータＭｙが駆動待機状態であることを記憶する。
【００５５】
例えば、電気モータＭ１を正転方向に駆動開始する場合には、ドライバ制御部２０の出力する各制御信号ＳＧＣ１、ＳＧＣ２、ＳＧ１３、ＳＧ１４、ＳＧ２３、ＳＧ２４、ＳＧ３３、ＳＧ３４、ＳＧ４３、ＳＧ４４が以下の状態に定まるように、指示検出部１０が信号ＳＧＢを出力してドライバ制御部２０を制御する。
ＳＧＣ１：オフレベル、ＳＧＣ２：オンレベル、ＳＧ１３：オフレベル、ＳＧ１４：オフレベル、ＳＧ２３：オンレベル、ＳＧ２４：オフレベル、ＳＧ３３：オフレベル、ＳＧ３４：オフレベル、ＳＧ４３：オフレベル、ＳＧ４４：オフレベル。
【００５６】
一方、「駆動停止指示」を検知した場合には、指示検出部１０はＳ１７からＳ１８の処理に進み、今回指示された電気モータＭｙの通電を停止する。
また、指示検出部１０は通電開始を待機している電気モータＭｚの存在の有無をＳ１９で識別し、待機している電気モータＭｚが存在する場合はＳ２０に進む。
【００５７】
指示検出部１０は、待機している電気モータＭｚの駆動をＳ２０で開始又は再開する。また、待機している電気モータＭｚが複数存在する場合には、それらの中で優先順位が最も高い１つの電気モータＭｚのみの駆動をＳ２０で開始又は再開する。
一方、「駆動方向切替指示」を検知した場合には、指示検出部１０は、Ｓ２１からＳ２２の処理に進み、今回指示された電気モータＭｙの通電方向を反対方向に切り替える。
【００５８】
＜動作例の説明＞
図３は、図１に示す車載制御システムの動作例を示すタイムチャートである。図３の動作例においても、上述の例と同様に電気モータＭ３、Ｍ４に比べて電気モータＭ２の優先順位が高い場合を想定している。
【００５９】
また、図３に示した例では、以下の（１）〜（４）の状況を想定している。
（１）時刻ｔ１１で電気モータＭ３、又はＭ４に対する駆動開始指示が発生
（２）時刻ｔ１２で電気モータＭ２に対する駆動開始指示が発生
（３）時刻ｔ１３で電気モータＭ２に対する駆動停止指示が発生
（４）時刻ｔ１４で電気モータＭ３、又はＭ４に対する駆動停止指示が発生
【００６０】
この状況において、車載制御システムは以下のように動作する。
（時刻ｔ１１の動作）：時刻ｔ１１で発生した指示に従って、指示検出部１０が電気モータＭ３、又はＭ４に対する通電を開始する。
（時刻ｔ１２の動作）：電気モータＭ２の優先順位が電気モータＭ３、Ｍ４よりも高いので、時刻ｔ１２で発生した指示に従って、指示検出部１０が優先順位の低い電気モータＭ３、又はＭ４の通電を停止した後で、優先順位の高い電気モータＭ２の通電を開始する。
（時刻ｔ１３の動作）：時刻ｔ１３で発生した指示に従って、指示検出部１０が電気モータＭ２の通電を停止した後で、待機状態になっている電気モータＭ３、又はＭ４の通電を再開する。
（時刻ｔ１４の動作）：時刻ｔ１４で発生した指示に従って、指示検出部１０が電気モータＭ３、又はＭ４に対する通電を停止する。
【００６１】
つまり、指示検出部１０は、複数の電気モータＭ１〜Ｍ４が同時に駆動されないように、排他制御を実施する。したがって、複数の電気モータが単一のＨブリッジ回路ＢＣの共通出力端子Ｏｃを共有しても誤動作が生じることはない。また、図３に示した例の時刻ｔ１２の動作のように、既に他の電気モータＭ３、又はＭ４が通電状態であっても、優先順位の高い電気モータＭ２の駆動開始指示が発生すると、遅延を生じることなく電気モータＭ２の通電を開始できる。また、図３に示した例の時刻ｔ１３の動作のように、優先順位の高い電気モータＭ２の通電が終了すると、待機状態の電気モータＭ３、又はＭ４の通電を自動的に再開することもできる。
【００６２】
＜変形例＞
図４は、車載制御システムの変形例を示す電気回路図である。図４に示した車載制御システムにおいては、鏡面左右調整用の電気モータＭ４、鏡面上下調整用の電気モータＭ３、ドアロック用の電気モータＭ２、およびミラー格納用の電気モータＭ１が、それぞれ出力端子Ｏ２、Ｏ１、Ｏ３、およびＯ４に接続されている。また、各電気モータＭ１〜Ｍ４の接続位置が異なるので、ドライバ制御部２０Ｂの動作が変更されている。それ以外は図１の車載制御システムと同様である。
【００６３】
なお、負荷として車載制御システムに接続する電気モータＭ１〜Ｍ４の数は必要に応じて増減できる。例えば、ハーフブリッジ回路を１つ追加すれば、接続する電気モータの数を１個増やすことができる。また、図１、図４に示した車載制御システムの出力に電気モータ以外の負荷を接続してもよい。また、指示検出部１０とドライバ制御部２０とを一体化することもできる。また、Ｈブリッジ回路ＢＣおよび各ハーフブリッジ回路Ｂ２〜Ｂ４を構成する各スイッチングデバイスについては、ＭＯＳＦＥＴに限らず、一般的なトランジスタや、リレーのようなメカニカルスイッチを採用することも可能である。
【００６４】
４個の電気モータＭ１〜Ｍ４の通電を双方向について制御する場合には、一般的には４個のＨブリッジ回路が必要になるので、必要なスイッチングデバイスの数が（４×４＝１６）個になる。しかし、図１、図４の構成では必要なスイッチングデバイスの数が１０個に削減されているので、部品コストの削減等が実現する。
【００６５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。
【００６６】
上述の負荷制御装置、負荷制御システム、及び車載制御システムに関する特徴的な事項について、以下の［１］〜［５］に簡潔に纏めて列挙する。
［１］  通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷（電気モータＭ１〜Ｍ４）を制御する負荷制御装置であって、
１つのＨブリッジ回路（ＢＣ）と、
複数のハーフブリッジ回路（Ｂ２〜Ｂ４）と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子（Ｍ１ｂ、Ｍ２ｂ、Ｍ３ｂ、Ｍ４ｂ）を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子（共通出力端子Ｏｃ）と共通に接続する共通接続回路（共通出力線ＬＯＣ）と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子（Ｍ１ａ、Ｍ２ａ、Ｍ３ａ、Ｍ４ａ）を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子（Ｏ１）、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子（Ｏ２〜Ｏ４）に接続する個別接続回路（個別出力線ＬＯ１〜ＬＯ４）と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部（指示検出部１０，Ｓ１４，Ｓ１６）と、
を備えたことを特徴とする負荷制御装置。
【００６７】
［２］  前記排他制御部は、前記複数の負荷のそれぞれに対する同時駆動指示の入力を検知した場合には、前記複数の負荷に割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する（Ｓ１４〜Ｓ１６、Ｓ２０）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の負荷制御装置。
【００６８】
［３］  通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷（電気モータＭ１〜Ｍ４）と、
１つのＨブリッジ回路（ＢＣ）と、
複数のハーフブリッジ回路（Ｂ２〜Ｂ４）と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路（共通出力線ＬＯＣ）と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路（個別出力線ＬＯ１〜ＬＯ４）と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部（指示検出部１０、Ｓ１４、Ｓ１６）と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部（指示検出部１０、Ｓ１１〜Ｓ１３）と、
を備えたことを特徴とする負荷制御システム。
【００６９】
［４］  前記排他制御部は、前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示が前記駆動指示発生部から入力された場合には、前記複数の負荷に割り当てた優先順位に従い、駆動指示の発生した複数の負荷のうち、優先順位の最も高い負荷のみを駆動する（Ｓ１４〜Ｓ１６）、
ことを特徴とする上記［３］に記載の負荷制御システム。
【００７０】
［５］  車両上に搭載され、通電方向切替により可逆的に駆動可能であり、且つ択一的な動作を許容する３個またはそれ以上の複数の独立した負荷（電気モータＭ１〜Ｍ４）と、
１つのＨブリッジ回路（ＢＣ）と、
複数のハーフブリッジ回路（Ｂ２〜Ｂ４）と、
前記複数の負荷のそれぞれの一方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の一方の出力端子と共通に接続する共通接続回路（共通出力線ＬＯＣ）と、
前記複数の負荷のそれぞれの他方の端子を、前記Ｈブリッジ回路の他方の出力端子、または前記複数のハーフブリッジ回路のいずれかの出力端子に接続する個別接続回路（個別出力線ＬＯ１〜ＬＯ４）と、
前記Ｈブリッジ回路および前記複数のハーフブリッジ回路にそれぞれ与える信号を生成して、前記複数の負荷を排他的に制御する排他制御部（指示検出部１０、Ｓ１４、Ｓ１６）と、
前記複数の負荷のそれぞれに対する駆動指示を前記排他制御部に与える駆動指示発生部（指示検出部１０、Ｓ１１〜Ｓ１３）と、
を備えたことを特徴とする車載制御システム。
【符号の説明】
【００７１】
１０  指示検出部
２０  ドライバ制御部
３１  電源線
３２  アース線
ＢＣ  Ｈブリッジ回路
Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４  ハーフブリッジ回路
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４  電気モータ
Ｍ１ａ，Ｍ１ｂ，Ｍ２ａ，Ｍ２ｂ，Ｍ３ａ，Ｍ３ｂ，Ｍ４ａ，Ｍ４ｂ  端子
ＱＣ１，ＱＣ２，Ｑ１３，Ｑ１４  スイッチングデバイス
Ｑ２３，Ｑ２４，Ｑ３３，Ｑ３４，Ｑ４３，Ｑ４４  スイッチングデバイス
Ｏｃ  共通出力端子
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４  出力端子
ＬＯＣ  共通出力線
ＬＯ１，ＬＯ２，ＬＯ３，ＬＯ４  個別出力線
ＳＧＣ１，ＳＧＣ２，ＳＧ１３，ＳＧ１４  制御信号
ＳＧ２３，ＳＧ２４，ＳＧ３３，ＳＧ３４，ＳＧ４３，ＳＧ４４  制御信号
【図１】
2020174474.tif 000003
【図２】
2020174474.tif 000004
【図３】
2020174474.tif 000005
【図４】
2020174474.tif 000006