(57)【要約】【課題】  主電源の異常発生時に対応する車両分散型非常制御装置を提供する。【解決手段】  モータ（制御対象）２に電力を供給する主電源回路１０に対して設けられる非常制御装置９は、電力を蓄える補助電源２０と、主電源回路１０から供給される電力を補助電源２０に充電する充電回路２１と、主電源回路１０の異常時に補助電源２０の電力を主電源回路１０に出力するとともに、主電源回路１０の異常時に運転状態に応じてモータ（制御対象）２の作動を制御する非常制御回路４０とを備える。【選択図】    図１
2006151243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源回路と、この主電源回路から供給される電力によって作動する制御対象とを備える車両において、
電力を蓄える補助電源と、前記主電源回路から供給される電力を補助電源に充電する充電回路と、前記主電源回路の異常時に前記補助電源の電力を前記主電源回路に出力するとともに、前記主電源回路の異常時に運転状態に応じて前記制御対象の作動を制御する非常制御回路とを備えたことを特徴とする車両分散型非常制御装置。
【請求項２】
前記非常制御回路は、前記主電源回路の異常時を判定する異常時判定手段と、前記主電源回路の異常時に前記補助電源の電力を前記主電源回路に出力する補助電源制御手段と、前記主電源回路の異常時における運転状態に応じて前記制御対象の作動を制御する非常制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両分散型非常制御装置。
【請求項３】
前記非常制御回路は、前記主電源回路の異常を知らせる情報を通信回線を介して送信する通信手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両分散型非常制御装置。
【請求項４】
前記制御対象を操舵軸にアシスト力を付与するモータとし、前記非常制御回路は前記主電源回路の異常時に操舵状態を検出する非常用センサの信号に応じて前記制御対象の作動を制御する構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両分散型非常制御装置。
【請求項５】
前記制御対象を車両のランプとし、前記主電源回路に主スイッチと補助スイッチを直列に介装し、前記主電源回路が正常に作動する通常運転時に主電源の電力により前記主スイッチを介して前記ランプを点灯させ、前記主電源回路の異常時に前記補助電源の電力により補助スイッチを介して前記ランプを点灯させる構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両分散型非常制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両分散型非常制御装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車はエンジン、トランスミッション、ブレーキ、ステアリング等の電子制御化が進み、各コントローラ（ＥＣＵ）の間で通信回線を介して情報を伝達し合い、協調制御が行われている。
【０００３】
しかし、このような電子制御装置を搭載した自動車において、車両の事故発生時等にメインバッテリが故障した場合に、電子制御装置が全て作動しなくなる可能性がある。
【０００４】
特許文献１に開示された車両に搭載される緊急通報システムは、事故発生時にメインバッテリが故障した場合に、電源供給を補助バッテリに切り換える構成をしている。
【特許文献１】特開２０００−２７８８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来システムにあっては、車両の事故発生時にメインバッテリが故障した場合に、主電源から補助電源に切り換えて電力が供給されても、この主電源の異常発生時に対応した車両の運転制御が行われないため、二次故障を招く可能性があった。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、主電源の異常発生時に対応する車両分散型非常制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、主電源回路から供給される電力によって作動する制御対象に対して設けられる車両分散型非常制御装置に適用する。
【０００８】
そして、電力を蓄える補助電源と、主電源回路から供給される電力を補助電源に充電する充電回路と、主電源回路の異常時に補助電源の電力を主電源回路に出力するとともに、主電源回路の異常時に運転状態に応じて制御対象の作動を制御する非常制御回路とを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、主電源回路の異常時、補助電源から電力が制御対象に供給されるとともに、非常制御回路が主電源回路の異常時における運転状態に応じて制御対象の作動を制御する。これにより、二次故障を防止するとともに、新たな事故等の発生を有効に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、車両のパワーステアリング装置の構成図である。図１において、１は主電源（車載バッテリ）、１０はこの主電源１にイグニッションスイッチ６を介して接続される主電源回路、２は図示しない操舵軸にアシスト力を付与するモータ、３はこのモータ２の作動を制御するコントローラ（ＥＣＵ）、４は操舵角及び操舵トルクを検出するセンサ、５は車両に搭載される図示しない他のコントローラとの間で情報を送受信する通信回線（ＣＡＮ）である。
【００１２】
イグニッションスイッチ６がＯＮになる車両の運転時、主電源回路１０から電力がコントローラ３に供給される。コントローラ３はセンサ４の検出信号と通信回線５を介して受信する車両の走行速度等の信号を基に運転条件に応じてモータ２に駆動電流を出力する。
【００１３】
図１において、９は本発明の車両分散型非常制御装置である。この非常制御装置９は、電力を蓄える補助電源２０と、主電源回路１０から供給される電力を補助電源２０に充電する充電回路２１と、補助電源２０に蓄えられた電力を主電源回路１０に出力する放電回路２２と、主電源回路１０の異常時に補助電源２０の電力を主電源回路１０に出力するとともに、制御対象としてのモータ２の作動を運転状態に応じて制御する非常制御回路４０とを備える。
【００１４】
主電源回路１０と放電回路２２にはダイオード１１、１２がそれぞれ介装され、電流の逆流を止めるようになっている。
【００１５】
補助電源２０は、電気二重層コンデンサによって構成される。電気二重層コンデンサは、高表面積材料を有し電荷を蓄積する対の電極構造体と、各電極構造体の間に介在するイオン導電性物質とを備え、電極構造体の高表面積材料とイオン導電性物質の電解質との間で電気二重層が形成されるものである。
【００１６】
充電回路２１は補助電源２０の充電状態が所定範囲内に入るように充放電制御を行い、所定範囲の下限はモータ２の駆動に必要な最低状態とし、所定範囲の上限は電気二重層コンデンサの定格電圧を超えない状態とする。
【００１７】
非常制御回路４０は、ＭＰＵ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｕｎｉｔ）、ＦＰＲＯＭ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）等を主体として構成される。
【００１８】
非常制御回路４０は、主電源回路１０の異常時を判定する異常時判定手段４１と、主電源回路１０の異常時に補助電源２０の電力を主電源回路１０に出力する補助電源制御手段４２と、主電源回路１０の異常時における運転状態に応じてモータ２の作動を制御する非常制御手段４３と、通信回線５を介して情報を送受信する通信手段４４とを備える。
【００１９】
異常時判定手段４１は主電源回路１０の電圧を検出し、この検出された電圧が所定値以上の場合に主電源回路１０の正常時と判定し、この検出された電圧が所定値より低い場合に主電源回路１０の異常時と判定する。
【００２０】
図１において、３０は非常制御装置９に接続される非常用センサであり、この非常用センサ３０は主電源回路１０の異常時に操舵状態を検出するものである。
【００２１】
非常制御手段４３は異常時判定手段４１の判定結果と非常用センサ３０からの検出信号をそれぞれ入力するとともに、車両の通信回線５から情報を入力し、主電源回路１０の異常時における運転状態に応じてモータ２の作動を制御する信号をコントローラ３に出力する。
【００２２】
図１において、４５は警報器である。非常制御手段４３は主電源回路１０の異常時にこの警報器４５を作動させる。
【００２３】
通信手段４４は主電源回路１０の異常を知らせる情報を通信回線５を介して図示しない他のコントローラに送信する。
【００２４】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２５】
主電源回路１０が正常に作動する通常運転時、主電源回路１０から電力がコントローラ３に供給される。コントローラ３はセンサ４の検出信号と通信回線５を介して受信する車両の走行速度等の信号を基に運転条件に応じてモータ２に駆動電流を出力する。これにより、モータ２が躁舵軸に適度なアシスト力を付与し、運転者の操舵力を軽減する。
【００２６】
通常運転時、主電源回路１０から電力が補助電源２０の電気二重層コンデンサに蓄えられる。電気二重層コンデンサは、化学反応を用いた蓄電池に比べて高い充電効率を有するとともに、充放電サイクル寿命が長く、メンテナンスがほぼ不要である。
【００２７】
例えば主電源１を構成するバッテリが劣化することによって主電源１の出力電圧が所定値より低下したり、あるいは事故等が発生して主電源回路１０が断線する主電源回路１０の異常時、非常制御装置９が自動的に作動し、補助電源２０からの電力が放電回路２２を介して主電源回路１０に供給されるとともに、主電源回路１０の異常時における運転状態に応じてモータ２の作動を制御する信号をコントローラ３に出力する。これにより、車両の事故等によって主電源回路１０が断線した場合も、非常制御回路４０は非常用センサ３０からの検出信号に応じてコントローラ３を介してモータ２の作動を制御し、モータ２が躁舵軸に必要なアシスト力を付与し、運転者の操舵を可能とする。
【００２８】
このとき非常用センサ３０が主電源回路１０の異常時に操舵状態を検出することにより、操舵角及び操舵トルクを検出するセンサ４からの信号が途絶えても、非常制御装置９は非常用センサ３０の検出信号に応じてモータ２の作動を制御することが可能となる。
【００２９】
非常制御回路４０は主電源回路１０の異常時に警報器４５を作動させ、運転者に主電源回路１０の異常を知らせる。
【００３０】
非常制御回路４０は、通信回線５を介して車両に搭載される他のコントローラに対して主電源回路１０の異常を知らせる情報を出力する。これにより、各コントローラが主電源回路１０の異常に対処した協調制御を行い、二次故障等を防止することができる。
【００３１】
なお、非常制御回路４０は、車両の通信回線５から運転者や道路に関する情報を入力し、運転者がステアリング操作をしなくてもモータ２を介して自動的に操舵し、車両を緊急停止位置へ導くことが可能である。
【００３２】
非常制御装置９は、補助電源２０と充電回路２１と非常制御回路４０とをユニット化して備えているため、コントローラ３の近傍に設置することが可能となる。このため、事故発生時に主電源１のバッテリ等が損傷しても、非常制御装置９は損傷を受けにくく、パワーステアリング装置の作動が非常制御装置９によって維持される可能性を高められる。
【００３３】
非常制御装置９は、非常制御回路４０のＦＰＲＯＭに記憶される制御内容を変更することで、パワーステアリング装置に限らず、他の装置にも適用することが可能である。
【００３４】
次に図２に示す他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００３５】
図２は、本発明が適用される車両のテールランプ装置の構成図である。図２において、７２は車両の後部に設けられるテールランプ、７０は図示しない主電源に接続される主電源回路、７６はこの主電源回路７０に介装される主スイッチ、７７はこの主電源回路７０に介装される補助スイッチである。主スイッチ７６は図示しないコントロールユニットから送られる指令信号によってＯＮ・ＯＦＦし、テールランプ７２の作動を切り換える。
【００３６】
補助スイッチ７７は主電源回路７０からの電力をテールランプ７２に導くポジションと、非常制御装置９からの電力をテールランプ７２に導くポジションとを有し、非常制御装置９から送られる指令信号によってこのポジションが切り換えられる。
【００３７】
非常制御装置９は、前記実施形態のものと同様の構成を持つ。すなわち、非常制御回路４０は、主電源回路７０の異常時を判定する異常時判定手段４１と、主電源回路７０の異常時に補助電源２０の電力を主電源回路７０に出力する補助電源制御手段４２と、主電源回路７０の異常時における運転状態に応じてテールランプ７２の作動を制御する非常制御手段４３と、通信回線５を介して情報を送受信する通信手段４４とを備える。
【００３８】
異常時判定手段４１は図示しないコントロールユニットから主スイッチ７６に送られる指令信号と主電源回路７０の電圧の検出値をそれぞれ入力し、主スイッチ７６がＯＮとなるときに検出された主電源回路７０の電圧が所定値以上の場合に主電源回路７０の正常時と判定し、この検出された電圧が所定値より低い場合に主電源回路７０の異常時と判定する。
【００３９】
非常制御手段４３は異常時判定手段４１の判定結果と車両の通信回線５から情報をそれぞれ入力し、主電源回路７０の異常時における運転状態に応じてテールランプ７２の作動を制御する信号をコントローラ３に出力するとともに、警報器４５を作動させる。
【００４０】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００４１】
主電源回路７０が正常に作動する通常運転時、主電源回路７０から電力が主スイッチ７６を介してテールランプ７２に供給され、テールランプ７２を点灯させる。そして、主電源回路７０から電力が補助電源２０の電気二重層コンデンサに蓄えられる。
【００４２】
例えば事故等が発生して主電源回路７０が断線する主電源回路７０の異常時、非常制御装置９が自動的に作動し、補助電源２０からの電力が放電回路２２を介して主電源回路７０に供給されるとともに、主電源回路７０の異常時における運転状態に応じてテールランプ７２の作動を制御する信号を補助スイッチ７７に出力する。これにより、車両の事故等によって主電源回路７０が断線した場合も、テールランプ７２が非常時のモードにて点灯し、後続の車両等に自車の存在を知らせるとともに、この異常時を警報器４５を介して知らせる。
【００４３】
主電源回路７０に主スイッチ７６と補助スイッチ７７を直列に介装し、主電源回路７０が正常に作動する通常運転時に主電源の電力により主スイッチ７６を介してテールランプ７２を点灯させ、主電源回路７０の異常時に補助電源２０の電力により補助スイッチ７７を介してテールランプ７２を点灯させる構成としたため、回路構成の簡素化がはかれ、事故等によって回路が断線することを抑えられる。
【００４４】
補助スイッチ７７は主電源回路７０からの電力をテールランプ７２に導くポジションと、非常制御装置９からの電力をテールランプ７２に導くポジションとを有し、非常制御装置９から送られる指令信号によってこのポジションが切り換えられる。
【００４５】
非常制御回路４０は、通信回線５を介して車両に搭載される他のコントローラに対して主電源回路７０の異常を知らせる情報を出力するため、各コントローラが主電源回路７０の異常に対処した制御を行い、二次故障等を防止することができる。
【００４６】
非常制御装置９は、補助電源２０と充電回路２１と非常制御回路４０とをユニット化して備えているため、テールランプ７２の近傍に設置することが可能となる。このため、事故発生時に主電源のバッテリ等が損傷しても、非常制御装置９が損傷を受けにくく、テールランプ７２の作動が維持される可能性を高められる。
【００４７】
なお、補助電源２０は、電気２重層コンデンサに限らず、例えば鉛電池、アルカリ電池、燃料電池等を用いても良い。
【００４８】
また、補助電源２０、８０に充電される電力は、主電源回路１０、７０に限らず、太陽電池等から供給される構成としても良い。、
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の車両分散型非常制御装置は、例えばパワーステアリング装置、テールランプに限らず、パワーウィンド装置、ヘッドライト等、他の装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態を示す車両分散型非常制御装置の構成図。
【図２】他の実施の形態を示す車両分散型非常制御装置の構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１  主電源
２  モータ（制御対象）
３  コントローラ
５  通信回線
９  車両分散型非常制御装置
１０  主電源回路
２０  補助電源
２１  充電回路
２２  放電回路
３０  非常センサ
４０  非常制御回路
４１  異常時判定手段
４２  補助電源制御手段
４３  非常制御手段
４４  通信手段
７０  主電源回路
７２  テールランプ（制御対象）
【図１】
2006151243.tif 000003
【図２】
2006151243.tif 000004