(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電装品負荷に対する給電制御を電子ユニット経由で行い、前記電子ユニット間でメッセージ交換を行うことによりそれぞれに接続される電装品負荷の監視を行う車載通信ネットワークシステムにおいて、
通信ネットワークを介し、前記各電子ユニットのうちのマスタとなる電子ユニットにメッセージを送信するスレーブ電子ユニットと、
前記メッセージを受信することにより前記スレーブとなる電子ユニットに接続される電装品負荷の断線検出を行うマスタ電子ユニットとを備え、
前記各電子ユニットは、自身に接続される電装品負荷への給電が行われていない状態でそれぞれに接続される前記電装品負荷の断線によって出力電位が変化し、この出力電位を参照することにより電装品負荷の断線検出を行う断線検出部と、前記マスタ電子ユニットから前記通信ネットワーク経由でポーリングを受信し、前記電装品負荷が断線して出力電位が変化したことを前記通信ネットワークを介してマスタとなる電子ユニットに通信するメッセージ交換制御部とを有し、
前記断線検出部は、マイコンの入力ポートをプルアップ電源に接続する直列接続の第１及び第２のプルアップ抵抗を有し、前記マイコンから出力ポート経由で供給される制御信号により制御されるドライバを介してバッテリに接続されて給電される一端がアースに接続された電装品負荷の他端を、前記第１及び第２のプルアップ抵抗の相互接続点に接続して構成され、前記入力ポートに入力されている前記相互接続点の電圧が“ＬＯＷ”レベルから“ＨＩＧＨ”レベルに変化したことを検出して断線検出を行う
車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載通信ネットワークシステムを使用してランプ、ワイパー等電装品負荷の断線検出を行う、車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来におけるランプの断線検出回路を示す。同図において、５１、５２５３、５４は、テールランプ、ヘッドランプ、ハザードランプ等の電装品負荷である。これらランプ５１、５２、５３、５４には、それぞれＯＮ／ＯＦＦを指示するスイッチ５５とフューズ５６を介して図示せぬバッテリによって給電され、駆動電力が供給される。各ランプ５１、５２、５３、５４とスイッチ５５の間には断線検出ユニット５７が介設され、従来、この断線検出ユニット５７に流れる電流をチェックすることにより断線検出を行っていた。
【０００３】
断線検出ユニット５７には数十ミリΩのシャント抵抗が含まれ、このシャント抵抗に流れる電流による電圧降下をチェックすることによって断線の有無を検出していたものである。しかしながら、電装品負荷として複数のランプが存在するため、１灯の断線を検出するのに数１００ｍＶの微少の電圧変化を検出する必要がある。このために精度の高い断線検出方法が求められていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した精度の高い検出方法を実現するためには、更に、温度特性、電圧変動に強くするために、温度検出回路、無負荷検出回路等、ならびにそれらの周辺回路を必要とし、回路構成が複雑で高価になるざるをえなかった。
【０００５】
一方、最近、車載用通信ネットワークが開発され、ランプに限らずワイパー、デフォッガ等の電装品がマイクロコンピュータ内蔵の電子ユニット（ＥＣＵ）により制御されようになった。また、各電子ユニットにより、互いにメッセージを通信ネットワーク経由で送受信することによってトータル的な制御が可能になった。上記した従来技術によれば、断線検出を行うのにシャント抵抗の数十ｍＶ程度の電圧降下を検出するのに複雑で高価な回路構成を必要としていたため、この断線検出を上記した既存の車載通信ネットワークで代替させることがのぞまれるところである。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電子ユニット毎に電装品負荷が接続され、前記電子ユニット間で通信を行うことにより接続される電装品負荷の監視を行う車載通信ネットワークシステムにおいて、電子ユニットと電装品負荷の間に、電子ユニットによる電装品負荷への給電が行われていない状態であっても前記電装品負荷の断線によってのみ出力電位が変化する断線検出回路を接続することにより、電線本数を増加させることなく、単純かつ安価な回路構成により信頼性の高い断線検出を行うことのできる、車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために請求項１に記載の車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出装置は、電装品負荷に対する給電制御を電子ユニット経由で行い、前記電子ユニット間でメッセージ交換を行うことによりそれぞれに接続される電装品負荷の監視を行う車載通信ネットワークシステムにおいて、通信ネットワークを介し、前記各電子ユニットのうちのマスタとなる電子ユニットにメッセージを送信するスレーブ電子ユニットと、前記メッセージを受信することにより前記スレーブとなる電子ユニットに接続される電装品負荷の断線検出を行うマスタ電子ユニットとを備え、前記各電子ユニットは、自身に接続される電装品負荷への給電が行われていない状態でそれぞれに接続される前記電装品負荷の断線によって出力電位が変化し、この出力電位を参照することにより電装品負荷の断線検出を行う断線検出部と、前記マスタ電子ユニットから前記通信ネットワーク経由でポーリングを受信し、前記電装品負荷が断線して出力電位が変化したことを前記通信ネットワークを介してマスタとなる電子ユニットに通信するメッセージ交換制御部とを有し、前記断線検出部は、マイコンの入力ポートをプルアップ電源に接続する直列接続の第１及び第２のプルアップ抵抗を有し、前記マイコンから出力ポート経由で供給される制御信号により制御されるドライバを介してバッテリに接続されて給電される一端がアースに接続された電装品負荷の他端を、前記第１及び第２のプルアップ抵抗の相互接続点に接続して構成され、前記入力ポートに入力されている前記相互接続点の電圧が“ＬＯＷ”レベルから“ＨＩＧＨ”レベルに変化したことを検出して断線検出を行う。
【００１１】
上記した構成により、電装品負荷への給電が行われていない状態で、断線検出部は電装品負荷の断線を出力電位の変化として検出し、メッセージ交換制御部がマスタ電子ユニットから通信ネットワーク経由でポーリングを受信すると、これをマスタとなる電子ユニットに伝え、マスタ電子ユニットはこれを認識する。このように車載通信ネットワークを利用して電装品負荷を駆動し、かつ、電装品負荷の断線検出を行うために、電線等の本数を増加させることなく、単純かつ簡単な構成で断線検出を実現できる。
【００１２】
また、通信ネットワークを構成する電子ユニットはマイコンの入力ポートをプルアップ電源に接続する直列接続の第１及び第２のプルアップ抵抗を有し、前記マイコンから出力ポート経由で供給される制御信号により制御されるドライバを介してバッテリに接続されて給電される一端がアースに接続された電装品負荷の他端を、前記第１及び第２のプルアップ抵抗の相互接続点に接続して構成され、前記入力ポートに入力されている前記相互接続点の電圧が“ＬＯＷ”レベルから“ＨＩＧＨ”レベルに変化したことを検出して断線検出を行う断線検出部を有し、電装品負荷が駆動されていない状態でも自身に接続される電装品負荷の断線検出を行うことができ、従って、乗車時に断線検出が可能となり不測の事態等事前に回避できる。
【００１３】
更に、電装品負荷の断線を電圧レベルで監視し、このため電線本数を増加させることなく、単純かつ簡単な回路構成により、断線検出を行うものであり、回路構成が単純化されるため温度特性、電圧変動にも強く、信頼性向上にもつながる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出方法ならびに装置の実施形態を示すブロック図である。図において、１１、１２、１３、１４は、ランプ等の電装品負荷であり、それぞれ、マイコンを内蔵する電子ユニット（ＥＣＵ）１５、１６、１７、１８に接続される。ＥＣＵ１５、１６、１７、１８ならびに後述するマスタＥＣＵ１９は、通信ライン１０１及びバッテリからの給電ライン１０２を介して共通に接続され、通信ライン１０１経由で通信ネットワーク１０が構築されている。
【００１５】
２０は、ランプ等電装品負荷をＯＮ／ＯＦＦ操作するスイッチであり、ＥＣＵ１９を介してそのＯＮ／ＯＦＦの状態が取込まれ、通信ライン１０１に伝播される。ＥＣＵ１９は、ここでは後述するマスタＥＣＵとしても機能するものとする。２１はフューズであり、このフューズ２１を介してランプ等電装品１１、１２、１３、１４の電力供給源である図示せぬバッテリに接続される。
【００１６】
尚、上記した電子ユニット１５、１６、１７、１８は、ランプ等の電装品負荷１１、１２、１３、１４を駆動するドライバとしての機能を持つ他に、以下に詳述する断線検出も行うものであり、この断線検出のための方法については、あらかじめ電子ユニット１５、１６、１７、１８のそれぞれに内蔵されるマイコンのメモリ（ＲＯＭ）中に制御プログラムとして記録されているものとする。
【００１７】
図２は、図１に示す電子ユニットの内部構成を示すブロック図である。電子ユニット１５は、機能的に大別すると、メッセージ交換制御部１５１と断線検出部１５２に区分される。メッセージ交換制御部１５１は、マスタＥＣＵ１９から通信ライン１０１経由でポーリングを受信し、ランプ負荷の断線等電装品の状態情報を同じく通信ライン１０１を介してステイタス返答する。メッセージ交換制御部１５１、断線検出部１５２共に、電子ユニット１５が内蔵するマイコンＣＰＵを制御中枢とし、電装品の状態検出のために入出力ポートＰIN、ＰOUTを持つ。断線検出部１５２の内部構成は図３に示されている。
【００１８】
断線検出部１５２は、図３に示すように、内蔵するマイコンＣＰＵの入力ポートＰINをプルアップ電源ＶCCに接続するプルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2を有し、内蔵するマイコンＣＰＵから出力ポートＰOUT経由で供給される制御信号により制御されるドライバＤRVを介してバッテリに接続されて給電される一端がアースに接続されたランプ等電装品１１の他端を、プルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2の相互接続点に接続して構成される。マイコンＣＰＵは、このプルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2の相互接続点がＯＰＥＮ状態にあるか否かで断線検出を行う。
【００１９】
図４は本発明実施形態の動作をフローチャートで示したものである。
以下、図４に示すフローチャートを参照しながら図１〜図３に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００２０】
まず、ＥＣＵ１５（１６、１７、１８）内蔵のメッセージ交換制御部１５１は、マスタＥＣＵ１９からポーリングを受信する（ステップＳ４１）。ＥＣＵ１５（１６、１７、１８）は、内蔵するマイコンが持つ出力ポートＰOUTならびにドライバＤRVを介してランプ１１（１２、１３、１４）等電装品負荷に給電して駆動することにより点灯等動作させており、ランプ１１（１２、１３、１４）等電装品負荷に断線がない場合、プルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2の相互接続点はランプ等電装品１１を介してアースに接続されているので、断線検出部１５２は、入力ポートＰINを介して“ＬＯＷ”レベルの信号を検出する（ステップＳ４３）。断線時には、プルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2の相互接続点はランプ等電装品１１を介してアースに接続されず、プルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2を介した出力がＯＰＥＮ状態となっており、従って断線検出部１５２は、入力ポートＰINを介して“ＨＩＧＨ”レベルの信号を検出する（ステップＳ４４）。
【００２１】
メッセージ交換制御部１５１は、先のポーリングに対してこのことをステイタス応答する（ステップＳ４５）。マスタＥＣＵ１９は、スレーブＥＣＵ１５（１６、１７、１８）のステイタス応答を受信して正常、異常の判断を行い断線検出を行う（ステップＳ４６）。
【００２２】
上記したように、メッセージ交換制御部１５１は、ランプ１１（１２、１３、１４）等電装品の断線について入力ポートＰINを介して“ＨＩＧＨ”“ＬＯＷ”のレベル検出を行うだけで確認でき、このため、複雑な回路構成を要することなく容易に断線検出が可能である。尚、プルアップ電源Ｖccに接続されるプルアップ抵抗Ｒ1、Ｒ2は、断線検出部１５２に対する入力レベルを確定するのに必要な、例えば１００ＫΩの高抵抗値を有するものである。従って、０．１ｍＡ程度しか電流が流れないため、ランプの点灯等電装品の駆動は有り得ない。
【００２３】
以上説明のように、本発明は、電子ユニット１５（１６、１７、１８）毎にランプ１１（１２、１３、１４）等電装品負荷が接続され、電子ユニット１５、１６、１７、１８間で通信を行うことにより接続される電装品負荷の監視を行う車載通信ネットワークシステムを利用してランプ等電装品負荷の断線検出を行うものである。即ち、電子ユニット１５（１６、１７、１８）とランプ１１（１２、１３、１４）等電装品負荷の間に、電子ユニット１５（１６、１７、１８）による電装品負荷への給電が行われていない状態であっても電装品負荷の断線によってのみ出力電位が変化する断線検出部１５２を接続することにより、電線本数を増加させることなく、単純かつ安価な回路構成により信頼性の高い断線検出を行うことができる。具体的に、ランプ１１（１２、１３、１４）等電装品が断線したとき、断線検出部１５２の出力がＯＰＥＮ状態となることから、負荷制御部１５１がこのことを入力ポートＰINを介して“ＨＩＧＨ”“ＬＯＷ”でレベル検出し確認する構成としたものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明のように請求項１に記載の発明によれば、各電子ユニットの断線検出部は、電装品負荷の断線を出力電位の変化としてマスタとなる電子ユニットに伝え、マスタ電子ユニットはこれを認識する。このように車載通信ネットワークを利用して電装品負荷を駆動し、かつ、電装品負荷の断線検出を行うために、電線等の本数を増加させることなく、単純かつ簡単な構成で断線検出を実現できる。
また、通信ネットワークを構成する電子ユニットは、電装品負荷が駆動されていない状態でも自身に接続される電装品負荷の断線検出を行うことができ、従って、乗車時に断線検出が可能となり不測の事態等事前に回避できる。更に、ランプ負荷の断線を電圧レベルで監視し、このため電線本数を増加させることなく、単純かつ簡単な回路構成により、断線検出を行うものであり、回路構成が単純化されるため温度特性、電圧変動にも強く、信頼性向上にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載通信ネットワークを利用した電装品負荷の断線検出方法ならびに装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１における電子ユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図３】図２における断線検出部の内部構成を示す回路図である。
【図４】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図５】従来におけるランプ等電装品負荷の断線検出方法を説明するために引用した図である。
【符号の説明】
１０  通信ネットワーク
１１（１２、１３、１４）  電装品負荷
１５（１６、１７、１８、１９）  電子ユニット（ＥＣＵ）
２０  スイッチ
２１  フューズ
１０１  通信ライン
１０２  給電ライン
１５１  メッセージ交換制御部
１５２  断線検出部
【図１】
0003765526.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003765526.tif 000005
【図５】
0003765526.tif 000006