JP6927809B2 - 制御システム及び書き込み装置 - Google Patents

Description

本発明は、制御システム及び書き込み装置に関する。

上述した制御システムとして、例えば、特許文献１に記載された電流分配システムが提案されている。上述した電流分配システムは、アクチュエータに電源を分配するスイッチを制御するソケットを有している。ソケットには、複数のソケットに必要な全ての基本プログラムが格納されている。また、複数のソケットには識別番号が設けられ、ソケットは、全ての基本プログラムのうち識別番号に応じた基本プログラムのみを選択して実行するように構成されている。

特表２００１−５２３６１０号公報

上述した特許文献１の電流分配システムは、全ての基本プログラムのうちソケットが必要なプログラムを選択させるために、ソケットに識別情報を設定する必要があった。このため、事前にソケットに識別情報を設定する作業を行う必要があり、煩雑である、という問題があった。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、簡単にプログラムを選択することができる制御システム及び書き込み装置を提供することを目的としている。

本発明の態様である制御システムは、負荷に対する電源供給を制御する負荷制御部と、複数のプログラムのうち前記負荷制御部に対応したプログラムのみを前負荷記制御部に実行させる実行部と、を備えた制御システムにおいて、前記負荷制御部が、前記負荷に流れる電流を検出し、前記実行部が、複数のプログラムのうち、前記負荷制御部が検出した電流値又は前記電流値に応じた値に対応したプログラムを選択して前記負荷制御部に実行させることを特徴とする。

また、前記負荷制御部が、前記負荷に印加される電圧を検出し、前記実行部が、前記検出した電流値及び電圧値から求めた消費電力に対応したプログラムを選択するようにしてもよい。

また、前記実行部は、前記負荷制御部にプログラムを書き込む書き込み装置から構成され、前記書き込み装置が、前記選択したプログラムを前記負荷制御部に書き込むようにしてもよい。

また、前記負荷制御部は、一端にコネクタが取り付けられたワイヤハーネスに接続され、前記書き込み装置は、前記コネクタに接続されていてもよい。

また、本発明の態様である書き込み装置は、負荷に対する電源供給を制御する負荷制御部にプログラムを書き込む書き込み装置において、前記負荷制御部に流れる電流値を受信する受信部と、複数のプログラムのうち、前記受信した前記電流値又は前記電流値に応じた値に対応したプログラムを選択し、選択したプログラムを前記負荷制御部に書き込む書込部と、を備えたことを特徴とする。

以上説明したように態様によれば、事前に負荷制御部に識別番号を設定する作業を必要としないので、簡単にプログラムを選択することができる。

本発明の制御システムとしての書き込みシステムの一実施形態を示す図である。 図１に示す負荷制御ユニットをワイヤハーネスに取り付けた状態を示す図である。 図１に示す負荷制御ユニットの構成を示すブロック図である。 図１に示す負荷制御ユニット及び書き込み装置の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明の制御システムとしての書き込みシステムの一実施形態を示す図である。図２は、図１に示す負荷制御ユニットをワイヤハーネスに取り付けた状態を示す図である。図３は、図１に示す負荷制御ユニットの構成を示すブロック図である。

本発明の書き込みシステム１は、図１に示すように、乗用車などの車両に搭載された負荷２を制御する負荷制御ユニット１０にプログラムを書き込むためのシステムである。書き込みシステム１は、複数の負荷制御ユニット１０と、これら負荷制御ユニット１０にプログラムを書き込むための書き込み装置２０（＝実行部）と、を備えている。

複数の負荷制御ユニット１０は、図２に示すように、通信線Ｌ１、グランド線Ｌ２及び電源線Ｌ３から成るワイヤハーネス３上にバス接続されている。複数の負荷制御ユニット１０は、上記通信線Ｌ１により互いに通信可能に接続されている。

上記ワイヤハーネス３の端末には、コネクタ４が取り付けられている。コネクタ４は、通信線Ｌ１、グランド線Ｌ２及び電源線Ｌ３の端末に取り付けられた端子金具と、これら端子金具を収容するハウジング（何れも図示せず）と、から構成されている。このコネクタ４には、車両に搭載された電気接続箱や別のワイヤハーネスの端末などに取り付けられたコネクタが着脱自在に接続できる他、書き込み装置２０も着脱自在に接続することができる。

複数の負荷制御ユニット１０は、図３に示すように、電源端子Ｔ１、入出力端子Ｔ２及び複数の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎと、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎと、電源ＩＣ１１と、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記）１２と、を備えている。

電源端子Ｔ１は、電源線Ｌ３が接続され、バッテリ５からの電源が入力される端子である。入出力端子Ｔ２は、通信線Ｌ１が接続され、通信信号が入力又は出力される端子である。複数の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎは、負荷２に接続され、電源が出力される端子である。上記電源端子Ｔ１と複数の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎとは、電源ラインＬ４によって接続されている。電源ラインＬ４は、出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎ側が複数に分岐され、その分岐線Ｌ４１〜Ｌ４ｎがそれぞれ複数の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎに接続されている。これにより、電源端子Ｔ１から入力された電源は、複数に分配されて複数の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎから出力される。

複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、各出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎに対応して設けられ、電源ラインＬ４から分岐された分岐線Ｌ４１〜Ｌ４ｎ上にそれぞれ設けられている。スイッチＳＷ１〜ＳＷｎがオンすると、対応する出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎから電源が出力され、負荷２に電源が供給される。スイッチＳＷ１〜ＳＷｎがオフすると、対応する出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎからの電源が遮断され、負荷２に対する電源供給が遮断される。

また、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎは、自身に流れる電流を検出する電流検出機能が設けられ、検出した電流値をマイコン１２に出力している。スイッチＳＷ１〜ＳＷｎに流れる電流の合計値が、負荷制御ユニット１０に流れる電流である。

電源ＩＣ１１は、電源端子Ｔ１から入力した電源をマイコン１２の動作電源に変換して、マイコン１２に出力する。マイコン１２は、演算部１２Ａと、電圧検出部１２Ｂと、入出力部１２Ｃと、受信部１２Ｄと、記憶部１２Ｅと、出力部１２Ｆと、を有している。

演算部１２Ａは、ＣＰＵ(Central Processing Unit)から構成され、負荷制御ユニット１０全体を制御する。電圧検出部１２Ｂは、負荷制御ユニット１０に印加される電圧を検出する。入出力部１２Ｃは、通信線Ｌ１を介して送受信された信号が入出力される。

受信部１２Ｄは、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎにそれぞれ接続され、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎが検出した電流値を受信して、演算部１２Ａに出力する。記憶部１２Ｅは、演算部１２Ａが実行するプログラムが格納され、プログラムの書き込み／書き換えが可能なメモリである。出力部１２Ｆは、演算部１２Ａに接続され、複数のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎのオンオフ信号が出力される。

上記演算部１２Ａは、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎが検出した電流値及び電圧検出部１２Ｂが検出した電圧値を書き込み装置２０に送信する。

書き込み装置２０は、例えばＲＡＭやＲＯＭなどのメモリを備えたＣＰＵを含んで構成されている。書き込み装置２０は、負荷制御ユニット１０から上記電流値及び電圧値を受信すると、消費電力を算出して、消費電力に応じたプログラムを選択して負荷制御ユニット１０に書き込む。書き込み装置２０は、ＲＯＭ等に記憶された下記の表１に示すテーブルを参照して、プログラムを選択する。

表１に示す全スイッチオフは、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷｎを常時オフ制御するためのプログラムである。この全スイッチオフは、負荷２が１つも接続されていない（即ち消費電力が０）負荷制御ユニット１０に必要なプログラムである。また、全スイッチオフは、負荷２が接続されている（即ち消費電力が０よりも大きい）負荷制御ユニット１０には必要のないプログラムである。

スイッチのオン／オフは、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンオフ制御するためのプログラムである。このスイッチのオン／オフは、負荷２が接続されていて、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンオフ制御する必要のある負荷制御ユニット１０に必要なプログラムである。また、スイッチのオン／オフは、負荷２が１つも接続されておらず、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンオフ制御する必要のない負荷制御ユニット１０には必要ないプログラムである。

ところで、負荷制御ユニット１０に流せる許容電流は、スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの容量や、負荷制御ユニット１０に接続される電源線Ｌ３の太さなどで決まっている。省電力制御Ａ、Ｂ〜は、負荷制御ユニット１０に許容電流以上の電流が流れないように制御するプログラムである。例えば、ＰＷＭ方式で負荷２を駆動する場合、許容電流を超えそうになるとデューティ比を小さくするなどの制御を行うためのプログラムである。

このため、省電力制御Ａ、Ｂ〜は、消費電力が高い負荷２（例えば消費電力が閾値以上の負荷２）が接続されている負荷制御ユニット１０に必要なプログラムである。また、省電力制御Ａ、Ｂ〜は、消費電力が低い負荷２（例えば消費電力が閾値未満の負荷２）が接続されている負荷制御ユニット１０には必要のないプログラムである。

また、消費電力制御Ａ、Ｂ〜は、例えば、互いにパラメータが異なるプログラムである。このパラメータは、負荷制御ユニット１０の消費電力に応じて定められている。

次に、上述した構成の書き込みシステム１の動作について図４のフローチャートを参照して以下説明する。本実施形態においてプログラムの書き込みは、負荷制御ユニット１０を車両に搭載する前に行ってもよいし、車両に搭載した後に行ってもよい。車両に搭載する前であれば、使用者は、負荷制御ユニット１０の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎに疑似負荷２を接続する。疑似負荷２は、車両に搭載されている負荷２と同じものである。車両に搭載した後であれば、既に負荷制御ユニット１０の出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎには実際に車両に搭載された負荷２が接続されている。

次に、使用者は、ワイヤハーネス３のコネクタ４に書き込み装置２０を接続する。これにより、書き込み装置２０のバッテリ５から各負荷制御ユニット１０に電源が供給される。書き込み装置２０と複数の負荷制御ユニット１０が接続されると、書き込み装置２０及び負荷制御ユニット１０は、図４に示す書き込み処理を開始する。

まず、書き込み処理において、各負荷制御ユニット１０は、書き込み要求を送信する（ステップＳ１０）。書き込み装置２０は、書き込み処理を実行してから所定時間Ｔ１１以内に各負荷制御ユニット１０からの書き込み要求が受信できないと（ステップＳ２０でＮ）、接続エラーを表示して（ステップＳ２９）、書き込み処理を終了する。

一方、書き込み装置２０は、所定時間Ｔ１１以内に各負荷制御ユニット１０からの書き込み要求を受信すると（ステップＳ２０でＹ）、各負荷制御ユニット１０宛に電流値及び電圧値の送信命令を送信する（ステップＳ２１）。

負荷制御ユニット１０は、送信命令を受信すると（ステップＳ１１でＹ）、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷｎをオンして（ステップＳ１２）、出力端子Ｔ３１〜Ｔ３ｎに接続されている全ての負荷２に電源を供給する。その後、負荷制御ユニット１０は、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎによって検出された電流値を取り込むと共に、電圧検出部１２Ｂによって検出された電圧値を取り込む（ステップＳ１３）。次に、負荷制御ユニット１０は、取り込んだ電流値及び電圧値を書き込み装置２０に送信する（ステップＳ１４）。

書き込み装置２０は、受信部として機能し、負荷制御ユニット１０から電流値及び電圧値を受信すると（ステップＳ２２でＹ）、各スイッチＳＷ１〜ＳＷｎの電流値を加算して負荷制御ユニット１０に流れる電流値を求める。その後、書き込み装置２０は、求めた電流値と受信した電圧値を乗じて消費電力を算出する（ステップＳ２３）。その後、書き込み装置２０は、上記表２を参照して消費電力の大きさに応じたプログラムを選択する（ステップＳ２４）。

次に、書き込み装置２０は、書込部として機能し、ステップＳ２４で選択したプログラムを負荷制御ユニット１０に送信する（ステップＳ２５）。負荷制御ユニット１０は、書き込み装置２０からプログラムを受信すると（ステップＳ１５でＹ）、受信したプログラムを書き込む（ステップＳ１６）。負荷制御ユニット１０は、書き込みが成功すると（ステップＳ１７でＹ）、その旨を示す成功信号を送信して（ステップＳ１８）、処理を終了する。負荷制御ユニット１０は、書き込みが失敗すると（ステップＳ１７でＮ）、直ちに処理を終了する。

書き込み装置２０は、プログラムを送信した後、所定時間Ｔ１２内に成功信号を受信できなければ（ステップＳ２６でＮ）、失敗を表示して（ステップＳ２７）、処理を終了する。一方、書き込み装置２０は、プログラムを送信した後、所定時間Ｔ１２内に成功信号を受信すると（ステップＳ２６でＹ）、書き込み成功を表示して（ステップＳ２８）、処理を終了する。

上述した実施形態によれば、書き込み装置２０が、複数のプログラムのうち負荷制御ユニット１０の消費電力に対応したプログラムを選択して負荷制御ユニット１０に書き込む。これにより、事前に負荷制御ユニット１０に識別番号を設定する作業を必要としないので、簡単にプログラムを選択することができる。

上述した実施形態によれば、負荷制御ユニット１０には、複数のプログラムを全部記録されず、書き込み装置２０によって選択されたプログラムのみ記録される。このため、書き込み作業を短縮できると共に記憶部１２Ｅの容量を節約することができる。

また、上述した実施形態によれば、複数の負荷制御ユニット１０は、一端にコネクタ４が取り付けられたワイヤハーネス３に接続され、書き込み装置２０は、コネクタ４に接続されている。これにより、ワイヤハーネス３に複数の負荷制御ユニット１０を取り付けた状態で、負荷制御ユニット１０にプログラムを書き込むことができる。これにより、簡単に複数の負荷制御ユニット１０にプログラムを書き込むことができる。

なお、上述した実施形態によれば、実行部が書き込み装置２０から構成され、消費電力に応じてプログラムを選択して書き込んでいたがこれに限ったものではない。従来例と同様に、負荷制御ユニット１０に全てのプログラムを書き込んで、消費電力に応じて選択したプログラムのみを有効にして実行させることも考えられる。この場合、負荷制御ユニット１０が負荷制御部及び実行部として機能する。

また、上述した実施形態によれば、電流値に応じた値として、消費電力を用いていたが、これに限ったものではない。電流値のみ検出して、電流値に対応するプログラムを選択するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、負荷制御ユニット１０はワイヤハーネス３に取り付けられた状態で、書き込み装置２０による書き込みを行っていたが、これに限ったものではない。ワイヤハーネス３を取り付ける前の負荷制御ユニット１０に書き込み装置２０と電源を接続して書き込みを行うようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、負荷制御ユニット１０がスイッチＳＷ１〜ＳＷｎで検出された各電圧値及び電圧検出部１２Ｂで検出された電圧値を送信し、書き込み装置２０が送信された各電圧値を加算して、電圧値を乗じて消費電力を求めていたがこれに限ったものではない。負荷制御ユニット１０がスイッチＳＷ１〜ＳＷｎで検出された各電圧値を加算して、加算した電圧値を書き込み装置２０に送信するようにしてもよい。また、負荷制御ユニット１０がスイッチＳＷ１〜ＳＷｎで検出された各電圧値を加算し、電圧検出部１２Ｂで検出した電圧値を乗じて消費電力を求め、求めた消費電力を書き込み装置２０に送信するようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 書き込みシステム（制御システム）
２ 負荷
３ ワイヤハーネス
４ コネクタ
１０ 負荷制御ユニット（負荷制御部）
２０ 書き込み装置（実行部、受信部、書込部）

Claims (5)

1. 複数の負荷に対する電源供給を制御する負荷制御部と、複数のプログラムのうち前記負荷制御部に対応したプログラムのみを選択して前負荷記制御部に実行させる実行部と、を備えた制御システムにおいて、
   前記負荷制御部が、前記複数の負荷に供給される電流を検出し、
   前記実行部が、複数のプログラムのうち、前記負荷制御部が検出した電流の合計値又は前記電流の合計値に応じた値に対応したプログラムを選択して前記負荷制御部に実行させることを特徴とする制御システム。
2. 前記負荷制御部が、自身に印加される電圧を検出し、
   前記実行部が、前記検出した電流値及び電圧値から求めた消費電力に対応したプログラムを選択することを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記実行部は、前記負荷制御部にプログラムを書き込む書き込み装置から構成され、
   前記書き込み装置が、前記選択したプログラムを前記負荷制御部に書き込むことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御システム。
4. 前記負荷制御部は、一端にコネクタが取り付けられたワイヤハーネスに接続され、
   前記書き込み装置は、前記コネクタに接続されていることを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
5. 複数の負荷に対する電源供給を制御する負荷制御部にプログラムを書き込む書き込み装置において、
   前記前記複数の負荷に供給される電流値を受信する受信部と、
   複数のプログラムのうち、前記受信した前記電流の合計値又は前記電流の合計値に応じた値に対応したプログラムを選択し、選択したプログラムを前記負荷制御部に書き込む書込部と、を備えたことを特徴とする書き込み装置。

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