(57)【要約】【課題】ブレーキ等を運転者の操作に基づき電線を介して電気制御するシステムにおいて、電線の異常発生時のバックアップを図る。【解決手段】運転者の操作情報に基づいて発生させる制御信号を電線を介して被操作装置の電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電気信号として伝達し、該ＥＣＵから電線を介して上記被操作装置のアクチュエータに制御信号を伝達する有線送信システムを設ける一方、上記電気信号の有線送信システムのバックアップ・システムとして無線送信システムを設け、上記無線送信システムは上記運転者の操作情報を無線で送信する無線送信器と該無線送信器から上記被操作装置のアクチュエータに直接制御信号を送信する無線とを備えている。上記有線送信システムに異常が発生した時、無線送信システムでバックアップする。【選択図】  図１
2004359060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作情報に基づいて発生させる制御信号を電線を介して被操作装置の電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電気信号として伝達し、該ＥＣＵから電線を介して上記被操作装置のアクチュエータに制御信号を伝達する有線送信システムを設ける一方、
上記有線送信システムのバックアップ・システムとして無線送信システムを設け、該無線送信システムは、上記運転者の操作情報を無線で送信する無線送信器と、該無線送信器から上記被操作装置のアクチュエータに直接制御信号を送信する無線とを備えていることを特徴とする自動車の制御装置のバックアップ・システム。
【請求項２】
上記被操作装置のアクチュエータは、上記有線送信システムからの制御信号と、上記無線送信システムからの制御信号のいずれの制御信号によっても動作させると共に、上記有線通信システムと無線通信システムからの制御信号を選択して受信可とし、正常時には有線送信システムの制御信号に基づいて動作される一方、該有線送信システムの異常検出時には、上記無線送信システムの制御信号に基づいて動作させる構成としている請求項１に記載の自動車の制御装置のバックアップ・システム。
【請求項３】
上記有線送信システムの異常は、上記ＥＣＵあるいは被操作装置のアクチュエータに制御信号が定期的に伝達されないことにより検出し、あるいは上記有線送信システムを構成する電線に介設しているヒューズの溶断や電線損傷・切断等により電気信号を正常に送信できない状態を検出する異常検出器を設けて検出し、異常検出時に無線送信システムを介して上記被操作装置のアクチュエータへ送信されている制御信号により上記アクチュエータを動作させる構成としている請求項２に記載の自動車の制御装置のバックアップ・システム。
【請求項４】
上記有線送信システムの異常は、上記ＥＣＵあるいは被操作装置のアクチュエータに制御信号が定期的に伝達されないことにより検出し、あるいは上記有線送信システムを構成する電線に介設しているヒューズの溶断や電線損傷・切断等により電気信号を正常に送信できない状態を検出する異常検出器を設けて検出し、異常検出時に上記無線送信器から無線で上記操作情報に基づく制御信号を上記被操作装置のアクチュエータに送信し、該アクチュエータを動作させる構成としている請求項２に記載の自動車の制御装置のバックアップ・システム。
【請求項５】
上記運転者の操作情報に基づいてアクチュエータを電気信号により制御している上記被操作装置は、ブレーキ装置、ステアリング装置、シフト装置を含むものである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車の制御装置のバックアップ・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の制御装置のバックアップ・システムに関し、詳しくは、ブレーキ、ステアリング、シフト等の制御信号を電気信号として伝達するシステムにおいて、上記電気信号を電線を介して送信する有線送信システムに異常が発生した場合のバックアップ・システムを設けているものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のブレーキ、ステアリング、シフト等の動作は、運転者の操作を機械的に伝達して行っているが、近時、運転者の操作をセンサで検出し、制御信号を電気信号で上記ブレーキ等のアクチュエータに伝達し、ブレーキ等を動作させる電気制御システム（Ｘ−ｂｙ−Ｗｉｒｅシステム  非特許文献１）が提供されている。
【０００３】
上記電気制御システムを、例えば、図４に示すブレーキ制御システムで説明すると、運転者が操作するブレーキペダル１の踏み込み量がペダル位置センサ２で検出され、このセンサ検出信号が電線Ｗ１を通して、ペダル位置から演算してブレーキアクチュエータの動作量に変換する変換手段３に送信される。変換手段３から電線Ｗ２を介してブレーキＥＣＵ４に電気信号としてブレーキアクチュエータの動作量が送信され、ブレーキＥＣＵ４から左右前輪のブレーキアクチュエータ５Ａ、５Ｂ、左右後輪のブレーキアクチュエータ５Ｃ、５Ｄに電線Ｗ３〜Ｗ６を介して電気信号で動作量が送信される。ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄは上記信号に基づいて動作されることにより、左右前輪および左右後輪には運転者のブレーキ踏み込み量に応じた制動力がかかることとなる。
【０００４】
上記電気制御システムでは、電気信号を送信する電線Ｗ１〜Ｗ６に切断等の異常が発生した場合のバックアップ・システムとして、各経路に２本以上の電線を配線している。このバックアップ・システムにより、１経路の電線に異常が発生した時、バックアップ用に布線している他の経路の電線を通して電気信号をブレーキアクチュエータに送信し、ブレーキアクチュエータを正常動作できるようにしている。
【０００５】
【非特許文献１】
文献名：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｋｅ−Ｂｙ−Ｗｉｒｅ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ＴＴＰ／Ｃ
著者：    Ｍａｒｉａ  Ｂｒｕｃｅ
発行所：Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌｕｎｄ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ                    Ｂｏｘ  １１８  ＳＥ−２２１  ００  Ｌｕｎｄ  Ｓｗｅｄｅｎ
発行日：  ２００２年６月
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各電気信号送信経路の電線をそれぞれ２本以上とするバックアップ・システムでは、電線量が２倍以上となるため、車両重量が増加すると共に電線コストが増加する問題がある。
さらに、通常、電線の布線経路が同一である場合、複数の電線は束ねて１つのワイヤハーネスとして自動車に配線させるため、物理的な衝撃が加わるとバックアップ用の電線も切断される場合が多く、バックアップ用としては役に立たないものとなる。これに対して、布線経路を代えると、ワイヤハーネスの個数が増加し布線箇所が増えるため、布線スペース上の問題と布線作業に手数およびコストがかかる問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、電気信号を送信する電線に異常が発生した場合にも、確実にブレーキアクチュエータ等の被操作装置のアクチュエータを運転者の操作に応じて動作できるバックアップ・システムを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、運転者の操作情報に基づいて発生させる制御信号を電線を介して被操作装置の電子制御ユニット（ＥＣＵ）に電気信号として伝達し、該ＥＣＵから電線を介して上記被操作装置のアクチュエータに制御信号を伝達する有線送信システムを設ける一方、
上記有線送信システムのバックアップ・システムとして無線送信システムを設け、該無線送信システムは、上記運転者の操作情報を無線で送信する無線送信器と、該無線送信器から上記被操作装置のアクチュエータに直接制御信号を送信する無線とを備えていることを特徴とする自動車の制御装置のバックアップ・システムを提供している。
【０００９】
上記のように、従来のブレーキ、ステアリング、シフト等を運転者の操作により機械的に操作を伝達するシステムに代えて、電気制御するシステム（Ｘ−ｂｙ−Ｗｉｒｅシステム）を採用した場合において、本発明では、有線送信システムのバックアップ・システムとして無線送信システムを設けている。
上記無線送信システムをバックアップ・システムとして設けると、電線が損傷を受けた場合や過電流が流れて介設したヒューズが溶断する等、有線送信システムに異常が発生し、操作信号を正常に送信できないた場合には、無線送信システムで操作信号をアクチュエータに無線で送信してバックアップできるため、電気制御するシステムを採用した場合にも安全性の確保を図ることができる。
かつ、電線をダブル配線してバックアップ・システムを設ける場合と比較して、電線量が２倍以上とならず、重量増加、配線スペースの増加等が防止できる。
【００１０】
上記被操作装置のアクチュエータは、上記有線送信システムからの制御信号と、上記無線送信システムからの制御信号のいずれの制御信号によっても動作させると共に、上記有線通信システムと無線通信システムからの制御信号を選択して受信可とし、正常時には有線送信システムの制御信号に基づいて動作される一方、該有線送信システムの異常検出時には、上記無線送信システムの制御信号に基づいて動作させる構成としている。
【００１１】
具体的には、上記有線送信システムの異常は、上記ＥＣＵあるいは被操作装置のアクチュエータに制御信号が定期的に伝達されないことにより検出し、あるいは上記有線送信システムを構成する電線に介設しているヒューズの溶断や電線損傷・切断等により電気信号を正常に送信できない状態を検出する異常検出器を設けて検出し、異常検出時に無線送信システムを介して上記被操作装置のアクチュエータへ送信されている制御信号により上記アクチュエータを動作させる構成としている。
【００１２】
即ち、運転者の操作情報は、常時、有線送信システムと無線送信システムの両方のシステムから被操作装置のアクチュエータに送信しておくが、正常時には有線送信システムからの電気信号を選択受信し、有線送信システムで伝達される電気信号でアクチュエータの動作を制御している。有線送信システムに異常が検出されると、この異常検出信号が上記アクチュエータに送信され、直ちに、無線送信システムから送信させる制御信号に基づいてアクチュエータを動作している。
上記システムとすると、ブレーキ等の被操作装置を時間的ずれなく運転者の操作に基づく動作を継続でき、安全性を高めることができる。
【００１３】
あるいは、異常検出時に上記無線送信器から無線で上記操作情報に基づく制御信号を上記被操作装置のアクチュエータに送信し、該アクチュエータを動作させる構成としている。
【００１４】
即ち、有線送信システムが正常な場合、該有線送信システムのみから電気信号を上記アクチュエータに送信して動作を制御している。一方、有線送信システムに異常が検出した段階で、無線送信システムを介して上記アクチュエータに制御信号を送信して、アクチュエータの動作を制御する構成としてもよい。
【００１５】
上記運転者の操作情報に基づいてアクチュエータを電気信号により制御している上記被操作装置は、ブレーキ装置、ステアリング装置、シフト装置を含むものである。
即ち、自動車において安全性の点から重要な装置に対して有線送信システムと無線送信システムのダブルシステムを設けて、安全性の確保を図っている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態はブレーキ系統に電気制御システムを採用しており、第１実施形態では図１及び図２に示す構成としている。
なお、前記図５に示す有線送信システムと同一部材については同一符号を付して説明する。
【００１７】
運転者が操作するブレーキペダル１の近傍に、ブレーキペダル１の踏み込み量を機械的に検出するペダル位置センサ２’、該センサから得られるブレーキペダルの踏み込み量からブレーキアクチュエータの動作量を求める変換手段３’、ブレーキアクチュエータ動作量を電気信号として無線で発信する無線発信器８を１つのボックス内に収容した装置１０を配置している。即ち、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するペダル位置センサ２’と、変換手段３’と無線発信器８との間には電線を介在させていない。
【００１８】
上記装置１０と前後左右両輪のブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄとは、図１中に太実線で示す有線送信システムＳ１と、図中点線で示す無線送信システムＳ２からなるバックアップ・システムとを介して接続し、前後左右両輪のブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄの動作制御を電気制御で行う構造としている。
【００１９】
有線送信システムＳ１では、上記装置１０の変換手段３’を電線Ｗ２を介してブレーキＥＣＵ４と接続し、ブレーキＥＣＵ４は左右前後の車輪のブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄと電線Ｗ３〜Ｗ６を介して接続している。
この電線Ｗ２〜Ｗ６を介して、変換手段３’からブレーキＥＣＵ４にブレーキ踏み込み量に応じた操作情報がアクチュエータ動作量として電気信号で送信され、ブレーキＥＣＵから各ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄにそれぞれ制御信号を送信し、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄを動作させている。
【００２０】
上記無線送信システムＳ２では、上記装置１０の無線発信器８から前後左右のブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄの近傍に設けた無線受信装置６Ａ〜６Ｄに無線Ｍ１〜Ｍ４で制御信号を送信し、該無線受信装置６Ａ〜６Ｄからブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄにそれぞれ無線Ｍ５〜Ｍ８で制御信号を送信している。
【００２１】
図２に示すように、上記ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄは有線送信システムＳ１と無線送信システムＳ２とから送信される両方の制御信号を受信器１１で受信可とし、かつ、受信したいずれの電気信号によってもアクチュエータを動作させる構成としている。上記受信器１１は、通常は、有線送信システムＳ１から送信される制御信号を選択して、アクチュエータの各信号入力部に送信している一方、定期的に有線送信システムＳ１からの制御信号が受信できない場合は異常と検出して、無線送信システムＳ２から送信される制御信号をアクチュエータの各信号入力部に送信している。
【００２２】
なお、上記ペダル位置センサ２’、変換手段３’、ブレーキＥＣＵ４、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄには電源から電力供給線を配線しているが、図１および図２では省略している。
【００２３】
上記構成からなる有線送信システムＳ１と無線送信システムＳ２とを備えたバックアップ・システムでは、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄに常時有線送信システムＳ１と無線送信システムＳ２の両方から運転者のブレーキ操作に基づくブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄの動作量が各受信器１１に電気信号で入力されている。
有線送信システムＳ１を構成する電線Ｗ２〜Ｗ６のいずれの電線にも異常が発生していない正常時には、有線送信システムＳ１で電線Ｗ２〜Ｗ６を介して送信され、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５ＤにブレーキＥＣＵ４から送信される制御信号により、アクチュエータを動作している。
【００２４】
一方、有線送信システムＳ１を構成する電線Ｗ２〜Ｗ６のいずれかの電線に異常が発生した時、受信器１１には定期的に制御信号が送信されないため、無線受信装置６Ａ〜６Ｄを介して無線発信器８より無線Ｍ１〜Ｍ８でブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄに入力される制御信号により、アクチュエータを動作している。
即ち、有線送信システムＳ１の電線に異常が発生したときに、無線送信システムＳ２に直ちに切り替えられるようにして、安全上のバックアップを図っている。
【００２５】
図３は第２実施形態を示し、電線Ｗ２〜Ｗ６に異常が発生した場合に、無線発信器８から無線受信装置６Ａ〜６Ｄに無線Ｍ１〜Ｍ４で制御信号を送信し、該無線受信装置６Ａ〜６Ｄからブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄにそれぞれ無線Ｍ５〜Ｍ８で制御信号を送信している。
即ち、上記ペダル位置センサ２’、変換手段３’、無線発信器８を収容した装置１０’内に異常検出器１２を内蔵し、変換手段３’と無線送信器８との間に切替手段１５を介設し、該切替手段１５を異常検出器１２と接続している。
異常検出器１２には電線Ｗ２〜Ｗ６の異常信号が送信されるようにしており、異常が検出されると、切替手段１５を無線発信器８に変換手段３’からの制御信号を送信するように切り替えている。これにより、無線発信器８から各ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄの受信器１１に無線Ｍ１〜Ｍ４で直接に制御用電気信号を送信している。
他の構成は第１実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
上記第２実施形態では、有線送信システムＳ１に異常が発生していない正常時には、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄに有線送信システムＳ１のみを介して制御信号が送信されている。一方、有線送信システムＳ１に異常が発生した時には、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄに無線送信システムＳ２を介して制御信号が送信され、ブレーキアクチュエータ５Ａ〜５Ｄの動作制御が継続され、安全性を確保することができる。
【００２７】
上記実施形態はブレーキ系統について実施しているが、ステアリングやシフトの運転者の操作を電気信号に代えて、ステアリングやシフトのアクチュエータを電気制御する場合にも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明では、運転者の操作を電気信号に代えて被操作装置に伝達する電気制御システムにおいて、有線送信システムのバックアップ・システムとして無線送信システムを設けているため、有線送信システムを構成する電線に異常が発生した場合、無線送信システムにより直ちにバックアップでき、電気制御システムを採用した場合の安全性を確保することができる。
【００２９】
また、有線送信システムのバックアップシステムとして、ダブルで電線を布線した場合と比較して、電線量が増えないため車両重量を増加させず、かつ、配線用のスペースを設ける必要がなく、布線作業の手数も増加させない利点がある。
特に、バックアップ用の電線もメインの電線と共に結束して１つのワイヤハーネスとした場合には、外部からの衝撃で同時に切断等の異常が発生し、バックアップの役に立たなくなるが、本発明では、バックアップとして無線送信システムを採用しているため、上記した問題を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す概略図である。
【図２】第１実施形態の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す概略図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ブレーキペダル
２  ペダル位置センサ
３，３’  変換手段
４  ブレーキＥＣＵ
５Ａ〜５Ｄ  ブレーキアクチュエータ
６Ａ〜６Ｄ  無線受信装置
８  無線発信器
１１  受信器
Ｗ１〜Ｗ６  電線
Ｍ１〜Ｍ８  無線
【図１】
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【図２】
2004359060.tif 000004
【図３】
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【図４】
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