(57)【要約】【課題】マスタ装置とスレーブ装置との間の通信が不能となった場合でも安定した動作を行うことの可能な車載機器制御システムを提供する。【解決手段】車両内に設置されるマスタ装置１００と該マスタ装置１００にバス接続されたスレーブ装置２００とを備え、マスタ装置１００とスレーブ装置２００との間でシングルマスタ方式の通信を行う車載機器制御システムにおいて、前記スレーブ装置２００は、該スレーブ装置２００内の機器を制御するための制御データ１１４を事前に記憶する記憶部２２０と、前記マスタ装置１００との間でのバスを介した通信が不能となった場合に、記憶部２２０に記憶された制御データ１１４に基づき該スレーブ装置２００内の機器を制御する制御部２１０とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内に設置されるマスタ装置と該マスタ装置にバス接続されたスレーブ装置とを備え、マスタ装置とスレーブ装置との間でシングルマスタ方式の通信を行う車載機器制御システムにおいて、
前記スレーブ装置は、
該スレーブ装置内の機器を制御するための制御データを事前に記憶する記憶手段と、
前記マスタ装置との間でのバスを介した通信が不能となった場合に、記憶手段に記憶された制御データに基づき該スレーブ装置内の機器を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする車載機器制御システム。
【請求項２】
前記制御手段は、所定の信号をマスタ装置から受信不能な状態で所定時間経過した場合に、記憶手段に記憶された制御データに基づき該スレーブ装置内の機器を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の車載機器制御システム。
【請求項３】
前記制御手段は、電源投入後所定時間経過するまでの間、前記所定の信号をマスタ装置から受信不能な状態であった場合に、記憶手段に記憶された制御データに基づき該スレーブ装置内の機器を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の車載機器制御システム。
【請求項４】
前記所定の信号には制御データが含まれるとともに、
制御手段は、前記所定の信号を受信すると、該信号に含まれる制御データを記憶手段に記憶する
ことを特徴とする請求項２又は３記載の車載機器制御システム。
【請求項５】
前記記憶手段は、不揮発性メモリからなる
ことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の車載機器制御システム。
【請求項６】
前記マスタ装置・スレーブ装置間の通信規格としてＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至５何れか１項記載の車載機器制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスター装置とスレーブ装置がバス接続された車載機器制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載機器制御システムにおいては車内に車載ＬＡＮが設置され、該車載ＬＡＮに多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が接続されている。ここでＥＣＵは、車載ＬＡＮに接続されたノードに該当し、制御対象となる車載機器が接続されているノードも含む。車載ＬＡＮの規格には例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等がある。ＬＩＮ規格においてはシングルマスタ方式が採用されており、１つのＥＣＵがマスタ装置として動作し、他のＥＣＵはスレーブ装置として動作する。通常、マスタ装置として動作するＥＣＵ（以下、単に「マスタ装置」と言う。）は、バスとの通信インタフェイス回路と、マイクロコンピュータやメモリ等からなる制御回路とを備えている。スレーブ装置として動作するＥＣＵ（以下、単に「スレーブ装置」と言う。）は、バスとの通信インタフェイス回路と、車載機器の制御回路及び該車載機器やセンサとのインタフェイス回路とを備えている。
【０００３】
各スレーブ装置には予め識別子が定められており、マスタ装置からスレーブ装置への通信電文のヘッダ部にはスレーブ装置の識別子が含まれる。なお、識別子と各スレーブ装置とは必ずしも１対１の関係である必要はなく、１つのスレーブ装置に対して複数の識別子を割り当てることにより、識別子を一種のコマンドとして用いる場合もある。
【０００４】
マスタ装置のメモリには、スレーブ装置に接続された車載機器の制御に必要なパラメータ等が記憶されている。マスタ装置の制御回路は、該パラメータに基づき車載機器の制御を行う（特許文献１参照）。例えば、エアコンのダンパを開閉するアクチュエータを制御する場合について説明する。該アクチュエータには回転角度を検出するセンサとしてポテンションメータが付設されている。マスタ装置のメモリには、ダンパの開放時及び閉鎖時のポテンションメータの値が記憶されている。マスタ装置はスレーブ装置に対してポテンションメータの値を送信することによりアクチュエータの動作を指示する。スレーブ装置は、ポテンションメータの検出値がマスタ装置から受信した値となるようにアクチュエータをフィードバック制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようにシングルマスタ方式の通信を行う車載機器制御システムでは、例えばマスタ装置及びスレーブ装置に接続されたバスに異常が発生した場合に、マスタ装置とスレーブ装置との間の通信が不能になる。この場合、スレーブ装置は、マスタ装置から送信された制御信号を受信することができないので、制御信号に基づきスレーブ機器内の機器を制御することができず、車載機器制御システムが動作不能な状態となり、運用性に劣るおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マスタ装置とスレーブ装置との間の通信が不能となった場合でも安定した動作を行うことの可能な車載機器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】
本発明は、前記目的を達成するために、車両内に設置されるマスタ装置と該マスタ装置にバス接続されたスレーブ装置とを備え、マスタ装置とスレーブ装置との間でシングルマスタ方式の通信を行う車載機器制御システムにおいて、前記スレーブ装置は、該スレーブ装置内の機器を制御するための制御データを事前に記憶する記憶手段と、前記マスタ装置との間でのバスを介した通信が不能となった場合に、記憶手段に記憶された制御データに基づき該スレーブ装置内の機器を制御する制御手段とを備えている。
【０００９】
これにより、マスタ装置とスレーブ装置との間でのバスを介した通信が不能となった場合に、スレーブ装置内の機器が、記憶手段に事前に記憶された制御データに基づいて制御されることから、例えばバスに異常が発生する等してマスタ装置から送信された制御信号を受信不能な場合でも、スレーブ装置内の機器を制御することが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、例えばバスに異常が発生する等してマスタ装置から送信された制御信号を受信不能な場合でも、スレーブ装置内の機器を制御することができるので、マスタ装置とスレーブ装置との間の通信が不能となった場合でも安定した動作を行うことができ、車載機器制御システムの運用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す車載機器制御システムの構成図
【図２】車内空調システムの構成図
【図３】制御データの一例を説明する図
【図４】車載機器制御システムの動作を説明するシーケンス図
【図５】スレーブ装置の動作を説明するフロー図
【符号の説明】
【００１２】
１０…バス、１００…マスタ装置、１１０…制御部、１１４…制御データ、２００…スレーブ装置、２０２…アクチュエータ、２０３…ポテンションメータ、２１０…制御部、２１４…ＲＡＭ、２１５…タイマー回路、２１６…アクチュエータ制御回路、２２０…記憶部、３００…空調装置本体、３０３…取入口ダンパ、３０７…ヒータ用ダンパ、３１１…デフ吹出口ダンパ、３１２…ベント吹出口ダンパ、３１３…フット吹出口ダンパ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は車載機器制御システムの構成図、図２は車内空調システムの構成図、図３は制御データの一例を説明する図、図４は車載機器制御システムの動作を説明するシーケンス図、図５はスレーブ装置の動作を説明するフロー図である。
【００１４】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車載機器制御システムについて説明する。なお、本実施形態では、車内空調システムの制御システムを例にとって説明する。
【００１５】
この車載機器制御システムは、図１に示すように、複数のＥＣＵが車載ＬＡＮ１０にバス接続している。本実施形態では、シングルマスタ方式の通信を行う車載ＬＡＮの規格としてＬＩＮ（Local Interconnect Network）を採用する。従って、１つのＥＣＵのみマスタとして動作し、他のＥＣＵはスレーブとして動作する。本実施形態では、マスタ装置１００と、複数のスレーブ装置２００とが車載ＬＡＮ１０に接続している。なお、図１では説明の簡単のためスレーブ装置２００を１つのみ図示した。スレーブ装置２００には、ダンパを開閉するためのアクチュエータ２０２が設けられている。マスタ装置１００は、各スレーブ装置２００に接続されたアクチュエータ２０２の動作を制御する。
【００１６】
マスタ装置１００は、図１に示すように、車載ＬＡＮ１０との接続用のトランシーバ１０１と、各スレーブ装置２００に設けられたアクチュエータ２０２を制御するための制御部１１０とを備えている。制御部１１０は、主演算装置１１１と、ＲＯＭ１１２と、ＲＡＭ１１５とを備えている。ＲＯＭ１１２には制御プログラム１１３と、スレーブ装置２００内の機器を制御するための制御データ１１４とが記憶されており、制御部１１０は、ＲＯＭ１１２に記憶されている制御プログラム１１３を実行することにより動作する。また、制御部１１０は、ＲＯＭ１１２から抽出した制御データ１１４をＲＡＭ１１５に格納し、該制御データ１１４を含む所定の信号（制御コマンド）を、所定時間経過毎に車載ＬＡＮ１０を介してスレーブ装置２００に送信する。制御データ１１４の詳細については後述する。
【００１７】
スレーブ装置２００は、図１に示すように、車載ＬＡＮ１０との接続用のトランシーバ２０１と、アクチュエータ２０２と、アクチュエータ２０２の回転角度を検出するポテンションメータ２０３と、マスタ装置１００との通信を制御するとともにスレーブ装置２００内の機器を制御する制御部２１０と、記憶部２２０とを備えている。制御部２１０は、主演算装置２１１と、ＲＯＭ２１２と、ＲＡＭ２１４と、時間を計測するためのタイマー回路２１５と、アクチュエータ制御回路２１６とを備えている。ＲＯＭ２１２には、制御プログラム２１３が記憶されており、制御部２１０は、制御プログラム２１３を実行することにより動作する。アクチュエータ制御回路２１６は、ポテンションメータ２０３の抵抗値（検出値）が後述の制御データ１１４に含まれる目標位置となるようにアクチュエータ２０２を駆動制御する。記憶部２２０は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリからなり、制御部２１０は、マスタ装置１００から制御コマンドを受信する毎に、該制御コマンドに含まれる制御データ１１４を記憶部２２０に記憶する。
【００１８】
次に、スレーブ装置２００により制御される車載機器の構成の一例について図２を参照して説明する。本実施形態では、図２に示すように、空調装置本体３００は、外気取入口３０１と内気取入口３０２とが形成されており、外気取入口３０１と内気取入口３０２の合流部には外気と内気の流入割合を調節するための取入口ダンパ３０３が回動自在に付設されている。該ダンパ３０３の下流にはファン３０４が配置されている。該ファン３０４により外気取入口３０１又は内気取入口３０２から外気又は内気が吸引される。ファン３０４の下流には蒸発器３０５が設けられている。該蒸発器３０５は冷凍サイクルを構成する装置であり図示しない圧縮機等に接続されている。さらに、蒸発器３０５の下流にはヒータ３０６が設けられており、該ヒータ３０６の蒸発器３０５側には、ヒータ３０６への空気の流入量を調節するヒータ用ダンパ３０７が回動自在に設けられている。さらに、空調装置本体３００には、デフ吹出口３０８、ベント吹出口３０９、フット吹出口３１０が形成されている。各吹出口３０８，３０９，３１０には、デフ吹出口ダンパ３１１、ベント吹出口ダンパ３１２、フット吹出口ダンパ３１３がそれぞれ回動自在に設けられている。
【００１９】
スレーブ装置２００は、それぞれ１つのダンパの駆動制御を行う。即ち各ダンパに対して１つのスレーブ装置２００が対応して設けられている。上記各ダンパ３０３，３０７，３１１，３１２，３１３は、それぞれ図示しないリンク機構を介してスレーブ装置２００のアクチュエータ２０２に接続している。
【００２０】
次に、図３を参照して前記マスタ装置１００に記憶されている制御データ１１４について説明する。制御データ１１４は、図３に示すように、複数の制御データの内容がデータ識別子毎に対応付けられている。ここで、制御データ１１４は、通常動作時のダンパ目標位置、異常発生時のダンパ目標位置及びダンパ制御用スレーブ装置の監視時間それぞれを表す値が各スレーブ装置２００毎に設定されている。なお、これらの設定値には、各スレーブ装置２００毎に任意の値を設定することが可能である。各スレーブ装置２００は、制御データ１１４のうち自身が制御するダンパ用の制御内容を取得するようになっている。具体的には、取入口ダンパ３０３を制御するスレーブ装置２００の制御部２１０は、制御データ１１４のうち制御データ識別子「０００１」〜「０００３」に対応する制御内容を取得し、デフ吹出口ダンパ３１１を制御するスレーブ装置２００の制御部２１０は、制御データ１１４のうち制御データ識別子「０００４」〜「０００６」に対応する制御内容を取得する。また、ベント吹出口ダンパ３１２を制御するスレーブ装置２００の制御部２１０は、制御データ１１４のうち制御データ識別子「０００７」〜「０００９」に対応する制御内容を取得する。
【００２１】
以下に、本実施形態に係る車載機器制御システムにおいて、マスタ装置１００及びスレーブ装置２００の動作について、図４のシーケンス図を参照して説明する。
【００２２】
マスタ装置１００の制御部１１０は、電源投入後所定のタイミングで、制御データ１１４をＲＯＭ１１２から抽出してＲＡＭ１１５に格納するとともに、制御データ１１４を含む制御コマンドを、トランシーバ１０１及び車載ＬＡＮ１０を介してスレーブ装置２００に送信する（ステップＳ１）。一方、スレーブ装置２００の制御部２１０は、トランシーバ２０１を介して制御コマンドを受信すると、スレーブ装置２００内の機器について通常の制御処理を行う（ステップＳ２）。なお、通常の制御処理の内容については後述する。
【００２３】
また、マスタ装置１００の制御部１１０は、所定時間（例えば数十ミリ秒）経過する毎にステップＳ１と同様の処理を行う（ステップＳ３，Ｓ５）。一方、スレーブ装置２００の制御部２１０は、制御コマンドを受信した場合に上記ステップＳ２と同様の処理を行う（ステップＳ４）。また、制御部２１０は、例えばバスに異常が発生する等してマスタ装置１００・スレーブ装置２００間の通信が不能となったことを検出すると、後述する異常発生時の制御処理を行う（ステップＳ６）。
【００２４】
次にスレーブ装置２００の動作の詳細について図５のフロー図を参照して説明する。ここで、スレーブ装置２００の記憶部２２０には、制御データ１１４が事前に記憶されているものとする。
【００２５】
まず、スレーブ装置２００に電源が投入されると（ステップＳ１１）、制御部２１０は、記憶部２２０に記憶されている制御データ１１４のうちダンパ制御用スレーブ装置の監視時間を抽出してＲＡＭ２１４に記憶するとともに、タイマー回路２１５を駆動させることにより計時処理を開始する（ステップＳ１２）。そして、制御部２１０は、トランシーバ２０１を介してマスタ装置１００から制御コマンドを受信すると（ステップＳ１３）、図４で示した通常の制御処理を行うものと判別し、ステップＳ１４の処理に移行する。
【００２６】
通常の制御処理について具体的に説明すると、制御部２１０は、制御コマンドに含まれる制御データ１１４のうち自身が制御するダンパ用の制御内容（本実施形態では、通常動作時のダンパ目標位置、異常発生時のダンパ目標位置及びダンパ制御用スレーブ装置の監視時間それぞれを表す値）を取得して、該制御内容を記憶部２２０に記憶する（ステップＳ１４）。なお、制御データ１１４のうち通常動作時のダンパ目標位置のみをＲＡＭ２１４に記憶し、異常発生時のダンパ目標位置及びダンパ制御用スレーブ装置の監視時間を記憶部２２０に記憶するようにしてもよい。そして、制御部２１０は、記憶部２２０に記憶された制御データ１１４のうち通常動作時のダンパ目標位置に基づいて、アクチュエータ制御回路２１６に動作要求を送信する。この場合、アクチュエータ制御回路２１６は、ポテンションメータ２０３の検出値が通常動作時のダンパ目標位置となるようにアクチュエータ２０２をフィードバック制御する（ステップＳ１５）。制御部２１０は、ステップＳ１５の制御が終了すると、タイマー回路２１５により計測された時間をクリアして（ステップＳ１６）、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００２７】
次に、異常発生時の動作の詳細について説明する。制御コマンドを受信不能な状態で、タイマー回路２１５によって計測された時間が所定時間、即ちＲＡＭ２１４に記憶されているダンパ制御用スレーブ装置の監視時間（例えば数秒〜数十秒）を経過した場合に（ステップＳ１７）、制御部２１０は、図４で示した異常発生時の制御処理を行うものと判別する。具体的には、制御部２１０は、記憶部２２０に記憶された制御データ１１４のうち異常発生時のダンパ目標位置を抽出し（ステップＳ１８）、ＲＡＭ２１４に記憶する。そして、制御部２１０は、異常発生時のダンパ目標位置に基づいて、アクチュエータ制御回路２１６に動作要求を送信する。この場合、アクチュエータ制御回路２１６は、ポテンションメータ２０３の検出値が異常発生時のダンパ目標位置となるようにアクチュエータ２０２をフィードバック制御する（ステップＳ１９）。制御部２１０は、ステップＳ１９の制御が終了すると、タイマー回路２１５により計測された時間をクリアして（ステップＳ２０）、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００２８】
このようにして、マスタ装置１００とスレーブ装置２００との間でのバスを介した通信が不能となった場合に、スレーブ装置２００内の機器が、記憶部２２０に事前に記憶された制御データ１１４に基づいて制御されることから、例えばバスに異常が発生する等してマスタ装置１００から送信された制御コマンドを受信不能な場合でも、スレーブ装置２００内の機器を制御することが可能になる。
【００２９】
また、上記フローでは、制御データ１１４が事前に記憶部２２０に記憶されていることから、電源投入後の初期状態においてマスタ装置１００・スレーブ装置２００間の通信異常が発生した場合でも、記憶部２２０の制御データ１１４を用いてスレーブ装置２００内の機器を制御することが可能となる。
【００３０】
さらに、上記フローでは、マスタ装置１００・スレーブ装置２００間の通信が一時不能となった場合でも、スレーブ装置２００が制御コマンドを再度受信できるようになった場合には、該制御コマンド内の制御データ１１４に基づきスレーブ装置２００内の機器を制御することができる。
【００３１】
このように、本実施形態に係る車載機器制御システムによれば、マスタ装置１００とスレーブ装置２００との間の通信が不能となった場合でもスレーブ装置２００内の機器を制御することができるので、マスタ装置１００とスレーブ装置２００との間の通信が不能となった場合でも安定した動作を行うことができ、車載機器制御システムの運用性を向上させることができる。
【００３２】
また、制御部２１０は、制御コマンドをマスタ装置１００から受信不能な状態で所定時間経過した場合に、記憶部２２０に記憶された制御データ１１４に基づきスレーブ装置２００内の機器を制御するので、マスタ装置１００から送信された制御コマンドの受信有無に基づき通信異常が発生したか否かを判別することができ、制御コマンドが所定時間毎にマスタ装置１００から送信される車載機器制御システムにおいて通信異常の発生を容易に判別することができる。
【００３３】
さらに、制御部２１０は、電源投入後所定時間経過するまでの間、制御コマンドをマスタ装置１００から受信不能な状態であった場合に、記憶部２２０に記憶された制御データ１１４に基づきスレーブ装置２００内の機器を制御するので、電源投入後の初期状態においてマスタ装置１００・スレーブ装置２００間の通信異常が発生した場合でも、記憶部２２０の制御データ１１４を用いてスレーブ装置２００内の機器を制御することができる。従って、車載機器制御システムにおける動作の安定性をより向上させることができる。
【００３４】
さらにまた、制御コマンドには制御データ１１４が含まれるとともに、制御部２１０は、制御コマンドを受信すると、該制御コマンドに含まれる制御データ１１４を記憶部２２０に記憶するので、制御コマンドを受信する毎に制御データ１１４の内容を更新することができる。従って、マスタ装置１００の制御データ１１４の内容を任意時に変更することにより、スレーブ装置２００内の機器の制御内容を変更することができ、車載機器制御システムの運用を柔軟に行うことができる。
【００３５】
さらに、記憶部２２０は不揮発性メモリからなるので、電源が突然遮断された場合でも制御データ１１４が消去されることがなく、車載機器制御システムにおける動作の安定性をより向上させることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は本発明の具体例に過ぎず、本発明が上記実施形態のみに限定されることはない。例えば、上記実施形態では、車内空調システムにおける適用例について説明したが、パワーウィンドウやミラーの制御システムなど他のシステムにおいても本発明を適用できる。
【００３７】
また、上記実施形態では、回動運動を行うアクチュエータ２０２の駆動制御について例示したが、他の機器であっても本発明を実施できる。
【００３８】
さらに、上記実施形態では、記憶部２２０に制御データ１１４のみを記憶していたが、ＲＯＭ２１２に記憶されている制御プログラム２１３を記憶部２２０に記憶するように構成してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、ＲＯＭ１１２から抽出した制御データ１１４をＲＡＭ１１５に格納したものを示したが、制御データ１１４をＲＡＭ１１５に格納する際に、制御データ１１４の内容（例えば通常動作時のダンパ目標位置、異常発生時のダンパ目標位置及びダンパ制御用スレーブ装置の監視時間それぞれを表す値）を適宜変更してもよい。
【００４０】
さらにまた、外部端末との通信を行うためのインタフェース部をスレーブ装置２００に設け、外部端末に記憶された制御データ１１４を受信して、事前に記憶部２２０に記憶するように構成してもよい。
【００４１】
また、スレーブ装置２００の製造工程において、制御データ１１４を記憶部２２０に予め記憶しておくことも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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