JP4047049B2 - 負荷状態監視システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷状態監視システムに関し、より詳細には、自動車等の車両に搭載された種々の電気負荷の動作状態を監視する負荷状態監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に搭載された種々の電気負荷の動作状態を監視する負荷状態監視システムが知られている。当該負荷状態監視システムは、車両の電源部から各電気負荷に電力を供給する電力供給線に流れる電流を実際に測定する。このような負荷状態監視システムによる電流測定はエネルギーを有効利用するために活用される。具体的に、負荷状態監視システムによる電流測定結果に基づいて電気負荷の動作を制御することにより、車両の電源部に設けられる例えばバッテリ、オルタネータ（またはモータ／ジェネレータ）、等の出力電力の最適な制御を行うことができる。
【０００３】
図８は、車両の電源部から種々の電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する回路に大電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。車両の電源部にあるバッテリ８１に電気的に接続された電力供給線８９は、ヒューズ８３，８４を介して、電気負荷である電流測定用電子制御ユニット（即ち、電流測定用ＥＣＵ）８６ならびにモータ駆動用電子制御ユニット（即ち、モータ駆動用ＥＣＵ）８７と電気的に接続され、これらに電力を供給する。その他の電気負荷であるランプＬ１は、当該ランプＬ１を点灯または消灯させるスイッチＳＷ１およびヒューズ８５を介して電力供給線８９と電気的に接続され、スイッチＳＷ１がオンの時に電力の供給を受けて点灯する。電流測定用電子制御ユニット８６およびモータ駆動用電子制御ユニット８７はそれぞれ制御用マイクロコンピュータ（不図示）を含む。モータ駆動用電子制御ユニット８７の電気負荷であるモータＭ１は、モータ駆動用電子制御ユニット８７により制御され、モータ駆動用電子制御ユニット８７から電力の供給を受けて駆動される。
【０００４】
負荷状態監視システム８０は、前述の電流測定用電子制御ユニット８６と、当該電流測定用電子制御ユニット８６に電気的に接続された電流センサ８２と、通信線８８と、を備えている。電流センサ８２は、電源部側の電力供給線８９に取付けられており、前述の全ての電気負荷に供給される電流を検出して、検出した電流の値を示す信号を電流測定用電子制御ユニット８６のマイクロコンピュータ（不図示）へ供給する。このような負荷状態監視システム８０では、電流センサ８２として、一般的にホール素子を用いた非接触型の電流センサが使用される。また、このような負荷状態監視システム８０の電流測定範囲は、最大で１５０Ａ（アンペア）程度である。
【０００５】
負荷状態監視システム８０によれば、全ての電気負荷に供給されるバッテリ８１の出力電流を、電流センサ８２と電流測定用電子制御ユニット８６とにより測定し、数値化（即ち、データ化）することができる。尚、通信線８８は、電流測定用電子制御ユニット８６とモータ駆動用電子制御ユニット８７との間で双方向の通信を可能とするものである。通信線８８を介して、例えば、モータＭ１の動作制御のための指示信号を電流測定用電子制御ユニット８６からモータ駆動用電子制御ユニット８７へ送信することは可能であり、また、モータＭ１の動作状態に関する情報をモータ駆動用電子制御ユニット８７から電流測定用電子制御ユニット８６へ送信することも可能である。
【０００６】
図９は、車両の電源部から電力を供給される電気装置（即ち、電気負荷）内に小電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。図９に示されるように、電力供給線９９から電力の供給を受ける電気負荷であるランプ駆動用電子制御ユニット９０は、半導体スイッチ９４と、ドライバ９６と、負荷状態監視システム９１を形成するマイクロコンピュータ９５ならびにシャント抵抗９３と、を備えている。半導体スイッチ９４は、ランプ駆動用電子制御ユニット９０の電気負荷であるランプＬ２を点灯または消灯させるためにランプＬ２に供給する電流を調節するスイッチであり、抵抗９７を介して電気的に接続されたドライバ９６により制御される。
【０００７】
マイクロコンピュータ９５は、外部のスイッチ９２と電気的に接続されており、当該スイッチ９２のオン／オフ切換に従ってドライバ９６へ制御信号を送信してドライバ９６に半導体スイッチ９４を制御させる。シャント抵抗９３は、半導体スイッチ９４ならびにランプＬ２に電力を供給する電力供給線９９に直列に挿入（即ち、電気的に接続）される。マイクロコンピュータ９５は、シャント抵抗９３の両端の電位差を検出して電流値を算出して数値化する。このような負荷状態監視システム９１は、前述の負荷状態監視システム８０のように大電流を測定するのには不向きであるため、その用途は一般的に小電流を測定する場合に限定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の負荷状態監視システムは、電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する電力供給線に実際に流れる電流を測定するため、前述のような特別な電流測定器（例えば、電流センサ、シャント抵抗、等）を必要とする。それ故、電流測定器の設置スペースを確保することが必要である。
【０００９】
複数の電気装置により消費される電流をそれぞれ測定するためには、当該電気装置に接続する電力供給線それぞれに電流測定器を配置する必要がある。この場合、全ての電流測定器のための設置スペースが要求される。このような設置スペースの確保は困難であり、コスト的にも不利である。
【００１０】
図９に示されるシャント抵抗９３には、ランプＬ２ならびに半導体スイッチ９４により消費される電流が直接流れるため、シャント抵抗９３の発熱が問題となる。シャント抵抗９３のために冷却部品を設けると、当該冷却部品のための設置スペースがまた要求される。
【００１１】
また、図８に示される電流センサ８２および図９に示されるシャント抵抗９３は、周囲温度の変化により測定精度が変化し易く、精度変化防止対策のために然るべき装置や回路を必要とされるため、コスト的に不利である。
【００１２】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各電気装置（即ち、電気負荷）の消費電流値を実際に測定せずに予測することができる負荷状態監視システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の負荷状態監視システムは、請求項１に記載したように、車両内の各種情報を伝達する信号線と、該信号線からの情報に従って電気負荷の動作を制御する少なくとも一つのスレーブ電子制御ユニットと、前記電気負荷の動作に関する情報を前記信号線から得るマスタ電子制御ユニットと、を備え、
前記マスタ電子制御ユニットが、前記電気負荷の消費電流値データを有しており、前記電気負荷の動作に関する情報から前記電気負荷の消費電流値を予測し、且つ、電源電圧の変化に応じて前記消費電流値を補正することを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、マスタ電子制御ユニットが、電気負荷の消費電流値データを有しており、信号線から得た電気負荷の動作に関する情報から電気負荷の消費電流値を予測できるため、電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がない。即ち、本発明の負荷状態監視システムは、電気負荷の消費電流値を実際に測定せずに、電気負荷の消費電流値データに基づいて予測することができる。電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がないため、当該電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも有利である。また、新たな電気負荷を車両に搭載する場合でも、その新たな電気負荷の消費電流値データをマスタ電子制御ユニットに持たせ、スレーブ電子制御ユニットに当該電気負荷を制御させ、そしてマスタ電子制御ユニットに信号線からの各電気負荷に関する情報を集約させれば、新たな電気負荷の消費電流値も含めた車両内の消費電流値を予測することが可能となる。また、マスタ電子制御ユニットが消費電流値を予測できることから、電気負荷の省電力制御や車両の電源部の出力電力の最適な制御などに応用が可能である。また、従来の車両にも存在する車両内の各種情報を伝達可能な信号線を用いて負荷状態監視システムを構築することができるため、コスト的に有利である。また、マスタ電子制御ユニットが電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正するため、予測される消費電流値が電圧補償の為された、より精度の高い値となる。従って、精度の高い消費電流値予測が可能となる。
【００２３】
また、本発明の負荷状態監視システムは、請求項２に記載したように、前記マスタ電子制御ユニットが、当該マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値データを有し、前記電気負荷の消費電流値に前記マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算することを特徴としている。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、より精度の高い消費電流値を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の負荷状態監視システムは、請求項３に記載したように、前記電源電圧を前記車両の電源部から検出するための電源電圧検出線を更に備え、
前記消費電流値データが電源電圧別の消費電流値データであり、
当該消費電流値データに従って、前記マスタ電子制御ユニットが、前記電源電圧検出線により検出された電源電圧に対応する消費電流値を決定することを特徴としている。
【００２９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第１実施形態の構成を示すブロック図である。図１（Ａ）に示されるように、負荷状態監視システム１は、マスタ電子制御ユニット（即ち、マスタＥＣＵ）１１と、複数のスレーブ電子制御ユニット（即ち、スレーブＥＣＵ）１２，１４，１６，１８と、前記マスタ電子制御ユニット１１と前記スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８との間での種々の情報の伝達を可能にする多重通信線Ｃ１と、を備えている。尚、マスタ電子制御ユニット１１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８には、それぞれ電力供給線（不図示）が電気的に接続されており、車両の電源部（不図示）から電力が供給される。
【００３２】
スレーブ電子制御ユニット１２は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１３に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１３の動作を制御する。スレーブ電子制御ユニット１４は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１５に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１５の動作を制御する。スレーブ電子制御ユニット１６は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１７に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１７の動作を制御する。負荷線Ｃ２の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体が挙げられる。
【００３３】
尚、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６は、電気負荷１３，１５，１７に限らず、その他の電気負荷にも負荷線Ｃ２を介して電力を供給して動作を制御するものであってもよい。また、図１（Ａ）および図２では一例としてスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８を示しているが、多重通信線Ｃ１に対して更に他のスレーブ電子制御ユニットを増設してもよい。また、逆に、スレーブ電子制御ユニットの数を減らして一つのスレーブ電子制御ユニットにしてもよい。ただし、この場合、当該一つのスレーブ電子制御ユニットにスレーブ電子制御ユニット１８は該当しないものとする。
【００３４】
マスタ電子制御ユニット１１は、多重通信線Ｃ１を介してスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６に対して電気負荷１３，１５，１７の動作制御を指示することができる。多重通信線Ｃ１は、車両内の複数の電気装置やシステムの間での種々の情報の伝達を可能にする共通信号線（即ち、通信バス）であり、例えば、ＬＡＮ（即ち、Local Area Network）を多重通信線Ｃ１として用いることができる。多重通信線Ｃ１の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体、光ケーブル、導体と光ケーブルの組み合わせ、等が挙げられる。
【００３５】
スレーブ電子制御ユニット１８には、電気負荷１３，１５，１７のオン／オフ状態を決定するスイッチＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７がスイッチ情報線Ｃ３を介して電気的に接続されている。スイッチ情報線Ｃ３の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体が挙げられる。
【００３６】
図１（Ｂ）はマスタ電子制御ユニット１１の主な内部構成を示すブロック図である。図１（Ｂ）に示されるように、マスタ電子制御ユニット１１は、制御部であるマイクロコンピュータ１１１と、通信インタフェースである通信ＩＣ１１２、通信ＩＣ１１３および通信ＩＣ１１４と、を備えている。通信ＩＣ１１２、通信ＩＣ１１３および通信ＩＣ１１４は、マスタ電子制御ユニット１１と、スレーブ電子制御ユニット１２、スレーブ電子制御ユニット１４、スレーブ電子制御ユニット１６およびスレーブ電子制御ユニット１８との多重通信線Ｃ１を用いた通信を可能にしている。同様に、各スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６は、制御部であるマイクロコンピュータ（不図示）と、通信インタフェースである通信ＩＣ（不図示）と、を備えており、更に、該マイクロコンピュータ（不図示）により制御されて各電気負荷１３，１５，１７を動作させるドライバ回路（不図示）も備えている。
【００３７】
マスタ電子制御ユニット１１は、車両内で使用される複数の通信プロトコルを備え、多重通信線Ｃ１を介して車両内の他の電気装置やシステムとの相互通信が可能である。マスタ電子制御ユニット１１は、車両内の他の電気装置やシステムからの指示信号に従って、複数のスレーブ電子制御ユニットを制御する。尚、車両内の他の電気装置やシステムからの指示信号に、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作／非動作をスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６に直接指示する指示信号が含まれていてもよい。
【００３８】
図２は、負荷状態監視システム１内で伝達される制御信号の種類を示す説明図である。マスタ電子制御ユニット１１または車両内の他の電気装置やシステムからは電気負荷の動作／非動作を指示する指示信号等が多重通信線Ｃ１を介して送信される。スレーブ電子制御ユニット１２、スレーブ電子制御ユニット１４、スレーブ電子制御ユニット１６からは電気負荷１３、電気負荷１５、電気負荷１７の動作状態を示す負荷状態信号が多重通信線Ｃ１を介して送信される。スレーブ電子制御ユニット１８からはスイッチＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号が多重通信線Ｃ１を介して送信される。
【００３９】
以下、負荷状態監視システム１の動作について説明する。
スレーブ電子制御ユニット１２は、電気負荷１３の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１３の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１２は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１３のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１３の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１３のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１３のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４０】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１２から送信される電気負荷１３の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１３の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１２に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１２へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１２に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１２が、定期的または電気負荷１３の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４１】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１３の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１３の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１２に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１３の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１２だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１３の状態を把握させてもよい。
【００４２】
スレーブ電子制御ユニット１４は、電気負荷１５の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１５の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１４は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１５のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１５の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１５のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１５のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４３】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１４から送信される電気負荷１５の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１５の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１４に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１４へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１４に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１４が、定期的または電気負荷１５の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４４】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１５の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１５の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１４に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１５の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１４だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１５の状態を把握させてもよい。
【００４５】
スレーブ電子制御ユニット１６は、電気負荷１７の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１７の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１６は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１７のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１７の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１７のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１７のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４６】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１６から送信される電気負荷１７の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１７の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１６に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１６へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１６に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１６が、定期的または電気負荷１７の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４７】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１７の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１７の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１６に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１７の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１６だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１７の状態を把握させてもよい。
【００４８】
従って、マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷の動作／非動作を指示する指示信号による制御情報、電気負荷の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号による制御情報、そして電気負荷の動作／非動作状態を示す負荷状態信号による情報、を各電気負荷１３，１５，１７に対して一つずつ得て集約するか又は電気負荷１３，１５，１７それぞれに対する複数の情報の論理的な組み合わせを集約して、電気負荷１３，１５，１７それぞれの動作状態を把握する。各電気負荷の動作に関する情報は、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａ（図１（Ｂ）参照）に記憶され、マイクロコンピュータ１１１により更新される。尚、指示信号、スイッチ状態信号ならびに負荷状態信号には、電気負荷１３、電気負荷１５、電気負荷１７を識別するための識別信号が含まれている。
【００４９】
以下、各電気負荷の消費電流値の割り出し方法について説明する。
図３は、各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。マスタ電子制御ユニット１１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図３のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００５０】
図１（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、その記憶部１１１ａに例えば図３のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の動作状態に対する消費電流値を割り出す。そして、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、この割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。
【００５１】
例えば、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がエアコン、そして電気負荷１７がオーディオであり、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから“１０Ａ（アンペア）”，“２０Ａ”，“１０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を４０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００５２】
尚、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａに記憶（換言すれば、プリセット）されているデータテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。記憶部１１１ａは、半導体メモリー、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、等のうち少なくとも一つを備え、更に必要に応じて記録／読み出し装置を備えたものが例として挙げられる。
【００５３】
尚、マスタ電子制御ユニット１１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット１１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が４０Ａである場合、総合計値は４５Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００５４】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００５５】
負荷状態監視システム１を車両の全電気負荷に対して用いた場合、マスタ電子制御ユニット１１は全ての電気負荷の状態を監視することができる。また、例えば、消費電流の総合計値が車両の電源部の許容出力電流値に対してオーバーロードの可能性があることをマスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１が検出した場合は、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａにプリセットされた電気負荷の優先度に係るデータに基づいて優先度の低い電気負荷を担当するスレーブ電子制御ユニットを選択し、この選択したスレーブ電子制御ユニットに、担当する電気負荷を非動作状態にさせる指示信号を多重通信線Ｃ１１を介してマスタ電子制御ユニット１１から送信することができる。このようにすれば、車両内で過電流が流れることにより発生するトラブルを未然に防止することができる。尚、オーバーロード検出動作は、例えば、車両の電源部の許容出力電流値に対して同じか幾らか低い電流値をスレッショルドレベルとしてマイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａにプリセットし、このスレッショルドレベルと消費電流の総合計値とをマイクロコンピュータ１１１に比較させることで実現できる。
【００５６】
（第２実施形態）
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第２実施形態の構成を示すブロック図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるように、負荷状態監視システム２の構成は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される負荷状態監視システム１の構成と比較して、温度センサ１９がマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に電気的に接続されている点だけが異なる。他の構成については負荷状態監視システム１の構成と同一であり、重複説明の回避のため、その説明は省略する。尚、図中の同一構成箇所には負荷状態監視システム１と同一符号を付して明確化を図る。
【００５７】
以下、温度センサ１９を備えた負荷状態監視システム２の動作について説明する。温度センサ１９は、車両における所定の計測点の周囲温度を検出し、検出した温度を示す信号をマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に通知する。図５は、温度センサ１９により検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。当該データテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。
【００５８】
マスタ電子制御ユニット２１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図５のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００５９】
図４（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、その記憶部２１１ａに例えば図５のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作状態および、温度センサ１９により検出された周囲温度、に対する消費電流値を割り出す。即ち、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、周囲温度の変化に応じて消費電流値を補正することができる。そして、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。尚、図５のデータテーブルに示される“温度低”、“温度中”ならびに“温度高”は、それぞれ所定の温度範囲が設定されており、温度センサ１９から検出された温度を示す信号をマイクロコンピュータ２１１が受信して“温度低”、“温度中”および“温度高”の何れに該当するかを判定する。
【００６０】
例えば、温度センサ１９により検出された周囲温度が“温度中”に該当し、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がエアコン、そして電気負荷１７がオーディオであり且つ、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから“１０Ａ”，“２０Ａ”，“１０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を４０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００６１】
第１実施形態での説明と同様に、マスタ電子制御ユニット２１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ２１１の記憶部２１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット２１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が４０Ａである場合、総合計値は４５Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００６２】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の周囲温度別の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値をそれぞれ加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００６３】
その他、負荷状態監視システム２の動作、作用、等に関する説明は、負荷状態監視システム１について既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。尚、負荷状態監視システム２では、温度センサ１９がマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に電気的に接続されている形態をとっているが、このような形態ではなく、温度センサ１９の検出温度データを多重通信線Ｃ１を介してマスタ電子制御ユニット２１に通知する形態をとってもよい。また、例えば温度センサ１９を複数設けて、各電気負荷の周囲温度を検出し、検出した温度を示す信号それぞれをマスタ電子制御ユニット２１に通知する形態をとってもよい。
【００６４】
（第３実施形態）
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第３実施形態の構成を示すブロック図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示されるように、負荷状態監視システム３の構成は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示される負荷状態監視システム２の構成と比較して、車両の電源部（不図示）に設けられた例えばバッテリ（不図示）の電源電圧値（即ち、出力電圧値）を検出するための電源電圧検出線１１５がマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１に抵抗を介して電気的に接続されている点だけが異なる。他の構成については負荷状態監視システム２の構成と同一であり、重複説明の回避のため、その説明は省略する。尚、図中の同一構成箇所には負荷状態監視システム２と同一符号を付して明確化を図る。
【００６５】
以下、電源電圧検出線１１５を備えた負荷状態監視システム３の動作について説明する。マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、電源電圧検出線１１５から車両の電源部（不図示）の出力電圧値を検出する。図７は、電源電圧検出線１１５を介して検出された電圧値および温度センサ１９により検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。当該データテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。
【００６６】
マスタ電子制御ユニット３１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図７のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００６７】
図６（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、その記憶部３１１ａに例えば図７のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作状態、電源電圧検出線１１５を介して検出された電圧値および、温度センサ１９により検出された周囲温度、に対する消費電流値を割り出す。即ち、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正することができる。そして、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。尚、図７のデータテーブルに示されるように、検出された電源電圧値に対して所定の電圧範囲が設定されており、マイクロコンピュータ３１１は電源電圧を電源電圧検出線１１５を介して検出して、電源電圧値が何れの電圧範囲に該当するかを判定する。
【００６８】
例えば、検出された電源電圧値が１２．０Ｖ（ボルト）であり、温度センサ１９により検出された周囲温度が“温度中”に該当し、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がストップランプ、そして電気負荷１７がクリアランスランプであり且つ、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから“１０.０Ａ”，“５.０Ａ”，“３.０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を１８.０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００６９】
第１および第２実施形態での説明と同様に、マスタ電子制御ユニット３１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ３１１の記憶部３１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット３１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５.０Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が１８.０Ａである場合、総合計値は２３.０Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００７０】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の電源電圧別ならびに周囲温度別の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値をそれぞれ加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００７１】
その他、負荷状態監視システム３の動作、作用、等に関する説明は、負荷状態監視システム１および負荷状態監視システム２について既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。尚、負荷状態監視システム３では、電源電圧検出線１１５がマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１に抵抗を介して電気的に接続されている形態をとっているが、このような形態ではなく、電源電圧検出線１１５の検出電圧データを多重通信線Ｃ１を介してマスタ電子制御ユニット３１に通知する形態をとってもよい。また、例えば電圧検出線１１５を複数設けて、各電気負荷に実際に印加される電圧をマスタ電子制御ユニット３１に検出させる形態をとってもよい。負荷状態監視システム３では、負荷状態監視システム２と同様に温度センサ１９を備えているが、当該温度センサ１９は備えなくてもよい。ただし、温度センサ１９を備えない場合、負荷状態監視システム３の動作やデータテーブルの内容が、温度センサ１９が検出する周囲温度とは関係が無くなることは言うまでもない。
【００７２】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の形態，配置個所，数，数値，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００７３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、電気負荷の消費電流値データを有しており、信号線から得た電気負荷の動作に関する情報から電気負荷の消費電流値を予測できるため、電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がない。即ち、本発明の負荷状態監視システムは、電気負荷の消費電流値を実際に測定せずに、電気負荷の消費電流値データに基づいて予測することができる。電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がないため、当該電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも有利である。また、新たな電気負荷を車両に搭載する場合でも、その新たな電気負荷の消費電流値データをマスタ電子制御ユニットに持たせ、スレーブ電子制御ユニットに当該電気負荷を制御させ、そしてマスタ電子制御ユニットに信号線からの各電気負荷に関する情報を集約させれば、新たな電気負荷の消費電流値も含めた車両内の消費電流値を予測することが可能となる。また、マスタ電子制御ユニットが消費電流値を予測できることから、電気負荷の省電力制御や車両の電源部の出力電力の最適な制御などに応用が可能である。また、従来の車両にも存在する車両内の各種情報を伝達可能な信号線を用いて負荷状態監視システムを構築することができるため、コスト的に有利である。また、マスタ電子制御ユニットが電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正するため、予測される消費電流値が電圧補償の為された、より精度の高い値となる。従って、精度の高い消費電流値予測が可能となる。
【００７７】
また、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、複数の電気負荷それぞれの消費電流値データを有し、信号線から複数の電気負荷それぞれの動作に関する情報を得て且つ集約し、そして該消費電流値データに従って複数の電気負荷の消費電流値をそれぞれ決定するため、電流測定器をそれぞれ電気負荷に対して設ける必要がない。従って、複数の電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも大変有利である。
【００７８】
また、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、当該マスタ電子制御ユニット自体とスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値データを有し、電気負荷の消費電流値にマスタ電子制御ユニット自体とスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算するため、より精度の高い消費電流値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】負荷状態監視システム内で伝達される制御信号の種類を示す説明図である。
【図３】各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係る温度センサにより検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態に係る電源電圧検出線を介して検出された電圧値および温度センサにより検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図８】車両の電源部から種々の電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する回路に大電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。
【図９】車両の電源部から電力を供給される電気装置（即ち、電気負荷）内に小電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１１ マスタ電子制御ユニット
２１ マスタ電子制御ユニット
３１ マスタ電子制御ユニット
１２ スレーブ電子制御ユニット
１３ 電気負荷
１４ スレーブ電子制御ユニット
１５ 電気負荷
１６ スレーブ電子制御ユニット
１７ 電気負荷
１８ スレーブ電子制御ユニット
１９ 温度センサ
１１１ マイクロコンピュータ
２１１ マイクロコンピュータ
３１１ マイクロコンピュータ
１１１ａ 記憶部
２１１ａ 記憶部
３１１ａ 記憶部
１１２ 通信ＩＣ
１１３ 通信ＩＣ
１１４ 通信ＩＣ
１１５ 電源電圧検出線
Ｃ１ 多重通信線
Ｃ２ 負荷線
Ｃ３ スイッチ情報線
ＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７ スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷状態監視システムに関し、より詳細には、自動車等の車両に搭載された種々の電気負荷の動作状態を監視する負荷状態監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に搭載された種々の電気負荷の動作状態を監視する負荷状態監視システムが知られている。当該負荷状態監視システムは、車両の電源部から各電気負荷に電力を供給する電力供給線に流れる電流を実際に測定する。このような負荷状態監視システムによる電流測定はエネルギーを有効利用するために活用される。具体的に、負荷状態監視システムによる電流測定結果に基づいて電気負荷の動作を制御することにより、車両の電源部に設けられる例えばバッテリ、オルタネータ（またはモータ／ジェネレータ）、等の出力電力の最適な制御を行うことができる。
【０００３】
図８は、車両の電源部から種々の電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する回路に大電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。車両の電源部にあるバッテリ８１に電気的に接続された電力供給線８９は、ヒューズ８３，８４を介して、電気負荷である電流測定用電子制御ユニット（即ち、電流測定用ＥＣＵ）８６ならびにモータ駆動用電子制御ユニット（即ち、モータ駆動用ＥＣＵ）８７と電気的に接続され、これらに電力を供給する。その他の電気負荷であるランプＬ１は、当該ランプＬ１を点灯または消灯させるスイッチＳＷ１およびヒューズ８５を介して電力供給線８９と電気的に接続され、スイッチＳＷ１がオンの時に電力の供給を受けて点灯する。電流測定用電子制御ユニット８６およびモータ駆動用電子制御ユニット８７はそれぞれ制御用マイクロコンピュータ（不図示）を含む。モータ駆動用電子制御ユニット８７の電気負荷であるモータＭ１は、モータ駆動用電子制御ユニット８７により制御され、モータ駆動用電子制御ユニット８７から電力の供給を受けて駆動される。
【０００４】
負荷状態監視システム８０は、前述の電流測定用電子制御ユニット８６と、当該電流測定用電子制御ユニット８６に電気的に接続された電流センサ８２と、通信線８８と、を備えている。電流センサ８２は、電源部側の電力供給線８９に取付けられており、前述の全ての電気負荷に供給される電流を検出して、検出した電流の値を示す信号を電流測定用電子制御ユニット８６のマイクロコンピュータ（不図示）へ供給する。このような負荷状態監視システム８０では、電流センサ８２として、一般的にホール素子を用いた非接触型の電流センサが使用される。また、このような負荷状態監視システム８０の電流測定範囲は、最大で１５０Ａ（アンペア）程度である。
【０００５】
負荷状態監視システム８０によれば、全ての電気負荷に供給されるバッテリ８１の出力電流を、電流センサ８２と電流測定用電子制御ユニット８６とにより測定し、数値化（即ち、データ化）することができる。尚、通信線８８は、電流測定用電子制御ユニット８６とモータ駆動用電子制御ユニット８７との間で双方向の通信を可能とするものである。通信線８８を介して、例えば、モータＭ１の動作制御のための指示信号を電流測定用電子制御ユニット８６からモータ駆動用電子制御ユニット８７へ送信することは可能であり、また、モータＭ１の動作状態に関する情報をモータ駆動用電子制御ユニット８７から電流測定用電子制御ユニット８６へ送信することも可能である。
【０００６】
図９は、車両の電源部から電力を供給される電気装置（即ち、電気負荷）内に小電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。図９に示されるように、電力供給線９９から電力の供給を受ける電気負荷であるランプ駆動用電子制御ユニット９０は、半導体スイッチ９４と、ドライバ９６と、負荷状態監視システム９１を形成するマイクロコンピュータ９５ならびにシャント抵抗９３と、を備えている。半導体スイッチ９４は、ランプ駆動用電子制御ユニット９０の電気負荷であるランプＬ２を点灯または消灯させるためにランプＬ２に供給する電流を調節するスイッチであり、抵抗９７を介して電気的に接続されたドライバ９６により制御される。
【０００７】
マイクロコンピュータ９５は、外部のスイッチ９２と電気的に接続されており、当該スイッチ９２のオン／オフ切換に従ってドライバ９６へ制御信号を送信してドライバ９６に半導体スイッチ９４を制御させる。シャント抵抗９３は、半導体スイッチ９４ならびにランプＬ２に電力を供給する電力供給線９９に直列に挿入（即ち、電気的に接続）される。マイクロコンピュータ９５は、シャント抵抗９３の両端の電位差を検出して電流値を算出して数値化する。このような負荷状態監視システム９１は、前述の負荷状態監視システム８０のように大電流を測定するのには不向きであるため、その用途は一般的に小電流を測定する場合に限定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の負荷状態監視システムは、電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する電力供給線に実際に流れる電流を測定するため、前述のような特別な電流測定器（例えば、電流センサ、シャント抵抗、等）を必要とする。それ故、電流測定器の設置スペースを確保することが必要である。
【０００９】
複数の電気装置により消費される電流をそれぞれ測定するためには、当該電気装置に接続する電力供給線それぞれに電流測定器を配置する必要がある。この場合、全ての電流測定器のための設置スペースが要求される。このような設置スペースの確保は困難であり、コスト的にも不利である。
【００１０】
図９に示されるシャント抵抗９３には、ランプＬ２ならびに半導体スイッチ９４により消費される電流が直接流れるため、シャント抵抗９３の発熱が問題となる。シャント抵抗９３のために冷却部品を設けると、当該冷却部品のための設置スペースがまた要求される。
【００１１】
また、図８に示される電流センサ８２および図９に示されるシャント抵抗９３は、周囲温度の変化により測定精度が変化し易く、精度変化防止対策のために然るべき装置や回路を必要とされるため、コスト的に不利である。
【００１２】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各電気装置（即ち、電気負荷）の消費電流値を実際に測定せずに予測することができる負荷状態監視システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の負荷状態監視システムは、請求項１に記載したように、車両内の各種情報を伝達する信号線と、該信号線からの情報に従って電気負荷の動作を制御する少なくとも一つのスレーブ電子制御ユニットと、前記電気負荷の動作に関する情報を前記信号線から得るマスタ電子制御ユニットと、を備え、
前記マスタ電子制御ユニットが、前記電気負荷の消費電流値データを有しており、前記電気負荷の動作に関する情報から前記電気負荷の消費電流値を予測し、且つ、電源電圧の変化に応じて前記消費電流値を補正することを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、マスタ電子制御ユニットが、電気負荷の消費電流値データを有しており、信号線から得た電気負荷の動作に関する情報から電気負荷の消費電流値を予測できるため、電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がない。即ち、本発明の負荷状態監視システムは、電気負荷の消費電流値を実際に測定せずに、電気負荷の消費電流値データに基づいて予測することができる。電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がないため、当該電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも有利である。また、新たな電気負荷を車両に搭載する場合でも、その新たな電気負荷の消費電流値データをマスタ電子制御ユニットに持たせ、スレーブ電子制御ユニットに当該電気負荷を制御させ、そしてマスタ電子制御ユニットに信号線からの各電気負荷に関する情報を集約させれば、新たな電気負荷の消費電流値も含めた車両内の消費電流値を予測することが可能となる。また、マスタ電子制御ユニットが消費電流値を予測できることから、電気負荷の省電力制御や車両の電源部の出力電力の最適な制御などに応用が可能である。また、従来の車両にも存在する車両内の各種情報を伝達可能な信号線を用いて負荷状態監視システムを構築することができるため、コスト的に有利である。また、マスタ電子制御ユニットが電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正するため、予測される消費電流値が電圧補償の為された、より精度の高い値となる。従って、精度の高い消費電流値予測が可能となる。
【００２３】
また、本発明の負荷状態監視システムは、請求項２に記載したように、前記マスタ電子制御ユニットが、当該マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値データを有し、前記電気負荷の消費電流値に前記マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算することを特徴としている。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、より精度の高い消費電流値を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の負荷状態監視システムは、請求項３に記載したように、前記電源電圧を前記車両の電源部から検出するための電源電圧検出線を更に備え、
前記消費電流値データが電源電圧別の消費電流値データであり、
当該消費電流値データに従って、前記マスタ電子制御ユニットが、前記電源電圧検出線により検出された電源電圧に対応する消費電流値を決定することを特徴としている。
【００２９】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３１】
（第１実施形態）
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第１実施形態の構成を示すブロック図である。図１（Ａ）に示されるように、負荷状態監視システム１は、マスタ電子制御ユニット（即ち、マスタＥＣＵ）１１と、複数のスレーブ電子制御ユニット（即ち、スレーブＥＣＵ）１２，１４，１６，１８と、前記マスタ電子制御ユニット１１と前記スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８との間での種々の情報の伝達を可能にする多重通信線Ｃ１と、を備えている。尚、マスタ電子制御ユニット１１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８には、それぞれ電力供給線（不図示）が電気的に接続されており、車両の電源部（不図示）から電力が供給される。
【００３２】
スレーブ電子制御ユニット１２は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１３に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１３の動作を制御する。スレーブ電子制御ユニット１４は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１５に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１５の動作を制御する。スレーブ電子制御ユニット１６は、負荷線Ｃ２を介して、電気負荷１７に電力を供給可能であり、また、当該電気負荷１７の動作を制御する。負荷線Ｃ２の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体が挙げられる。
【００３３】
尚、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６は、電気負荷１３，１５，１７に限らず、その他の電気負荷にも負荷線Ｃ２を介して電力を供給して動作を制御するものであってもよい。また、図１（Ａ）および図２では一例としてスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８を示しているが、多重通信線Ｃ１に対して更に他のスレーブ電子制御ユニットを増設してもよい。また、逆に、スレーブ電子制御ユニットの数を減らして一つのスレーブ電子制御ユニットにしてもよい。ただし、この場合、当該一つのスレーブ電子制御ユニットにスレーブ電子制御ユニット１８は該当しないものとする。
【００３４】
マスタ電子制御ユニット１１は、多重通信線Ｃ１を介してスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６に対して電気負荷１３，１５，１７の動作制御を指示することができる。多重通信線Ｃ１は、車両内の複数の電気装置やシステムの間での種々の情報の伝達を可能にする共通信号線（即ち、通信バス）であり、例えば、ＬＡＮ（即ち、Local Area Network）を多重通信線Ｃ１として用いることができる。多重通信線Ｃ１の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体、光ケーブル、導体と光ケーブルの組み合わせ、等が挙げられる。
【００３５】
スレーブ電子制御ユニット１８には、電気負荷１３，１５，１７のオン／オフ状態を決定するスイッチＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７がスイッチ情報線Ｃ３を介して電気的に接続されている。スイッチ情報線Ｃ３の形態例としては、導線、回路基板の導電回路パターン、等の導体が挙げられる。
【００３６】
図１（Ｂ）はマスタ電子制御ユニット１１の主な内部構成を示すブロック図である。図１（Ｂ）に示されるように、マスタ電子制御ユニット１１は、制御部であるマイクロコンピュータ１１１と、通信インタフェースである通信ＩＣ１１２、通信ＩＣ１１３および通信ＩＣ１１４と、を備えている。通信ＩＣ１１２、通信ＩＣ１１３および通信ＩＣ１１４は、マスタ電子制御ユニット１１と、スレーブ電子制御ユニット１２、スレーブ電子制御ユニット１４、スレーブ電子制御ユニット１６およびスレーブ電子制御ユニット１８との多重通信線Ｃ１を用いた通信を可能にしている。同様に、各スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６は、制御部であるマイクロコンピュータ（不図示）と、通信インタフェースである通信ＩＣ（不図示）と、を備えており、更に、該マイクロコンピュータ（不図示）により制御されて各電気負荷１３，１５，１７を動作させるドライバ回路（不図示）も備えている。
【００３７】
マスタ電子制御ユニット１１は、車両内で使用される複数の通信プロトコルを備え、多重通信線Ｃ１を介して車両内の他の電気装置やシステムとの相互通信が可能である。マスタ電子制御ユニット１１は、車両内の他の電気装置やシステムからの指示信号に従って、複数のスレーブ電子制御ユニットを制御する。尚、車両内の他の電気装置やシステムからの指示信号に、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作／非動作をスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６に直接指示する指示信号が含まれていてもよい。
【００３８】
図２は、負荷状態監視システム１内で伝達される制御信号の種類を示す説明図である。マスタ電子制御ユニット１１または車両内の他の電気装置やシステムからは電気負荷の動作／非動作を指示する指示信号等が多重通信線Ｃ１を介して送信される。スレーブ電子制御ユニット１２、スレーブ電子制御ユニット１４、スレーブ電子制御ユニット１６からは電気負荷１３、電気負荷１５、電気負荷１７の動作状態を示す負荷状態信号が多重通信線Ｃ１を介して送信される。スレーブ電子制御ユニット１８からはスイッチＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号が多重通信線Ｃ１を介して送信される。
【００３９】
以下、負荷状態監視システム１の動作について説明する。
スレーブ電子制御ユニット１２は、電気負荷１３の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１３の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１２は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１３のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１３の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１３のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１３のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４０】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１２から送信される電気負荷１３の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１３の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１２に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１２へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１２に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１２が、定期的または電気負荷１３の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４１】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１３の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１３の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１２に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１３の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１２だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１３の状態を把握させてもよい。
【００４２】
スレーブ電子制御ユニット１４は、電気負荷１５の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１５の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１４は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１５のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１５の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１５のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１５のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４３】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１４から送信される電気負荷１５の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１５の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１４に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１４へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１４に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１４が、定期的または電気負荷１５の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４４】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１５の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１５の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１４に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１５の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１４だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１５の状態を把握させてもよい。
【００４５】
スレーブ電子制御ユニット１６は、電気負荷１７の動作／非動作を指示する指示信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、この指示信号に基づいて電気負荷１７の動作／非動作を制御する。また、スレーブ電子制御ユニット１６は、ユーザにより切換えられるスイッチＳＷ１７のオン／オフ状態を示すスイッチ状態信号を多重通信線Ｃ１を介して受信し、このスイッチ状態信号に基づいて電気負荷１７の動作／非動作を制御する。スイッチＳＷ１７のオン／オフ状態はスレーブ電子制御ユニット１８によりスイッチ情報線Ｃ３を介して監視され、スイッチ状態信号はスイッチＳＷ１７のオン／オフ状態に基づいてスレーブ電子制御ユニット１８から多重通信線Ｃ１に送信される。
【００４６】
マスタ電子制御ユニット１１は、スレーブ電子制御ユニット１６から送信される電気負荷１７の動作／非動作状態を示す負荷状態信号を受信して、電気負荷１７の動作状態を把握する。この負荷状態信号の送受信については、マスタ電子制御ユニット１１が、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１６に対して定期的または必要な時に要求し（即ち、負荷状態信号を要求する指示信号を定期的にまたは負荷状態信号が必要な時にスレーブ電子制御ユニット１６へ送信し）、負荷状態信号をスレーブ電子制御ユニット１６に送信させ、そして当該負荷状態信号を受信するといった通信方法を採用してもよい。一方、スレーブ電子制御ユニット１６が、定期的または電気負荷１７の動作を切換える都度、負荷状態信号をマスタ電子制御ユニット１１に送信するといった通信方法を採用してもよい。
【００４７】
マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷１７の動作／非動作を指示する指示信号を受信した場合や自ら送信した場合は、この指示信号に対応する電気負荷１７の動作／非動作状態は当然ながら把握している。従って、この場合、負荷状態信号の送信をスレーブ電子制御ユニット１６に対してマスタ電子制御ユニット１１に要求させなくてもよい。また、スレーブ電子制御ユニット１８から送信された電気負荷１７の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号をスレーブ電子制御ユニット１６だけでなくマスタ電子制御ユニット１１にも受信させて、当該スイッチ状態信号に基づいてマスタ電子制御ユニット１１に電気負荷１７の状態を把握させてもよい。
【００４８】
従って、マスタ電子制御ユニット１１は、電気負荷の動作／非動作を指示する指示信号による制御情報、電気負荷の動作／非動作を指示するスイッチ状態信号による制御情報、そして電気負荷の動作／非動作状態を示す負荷状態信号による情報、を各電気負荷１３，１５，１７に対して一つずつ得て集約するか又は電気負荷１３，１５，１７それぞれに対する複数の情報の論理的な組み合わせを集約して、電気負荷１３，１５，１７それぞれの動作状態を把握する。各電気負荷の動作に関する情報は、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａ（図１（Ｂ）参照）に記憶され、マイクロコンピュータ１１１により更新される。尚、指示信号、スイッチ状態信号ならびに負荷状態信号には、電気負荷１３、電気負荷１５、電気負荷１７を識別するための識別信号が含まれている。
【００４９】
以下、各電気負荷の消費電流値の割り出し方法について説明する。
図３は、各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。マスタ電子制御ユニット１１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図３のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００５０】
図１（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、その記憶部１１１ａに例えば図３のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の動作状態に対する消費電流値を割り出す。そして、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、この割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。
【００５１】
例えば、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がエアコン、そして電気負荷１７がオーディオであり、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから“１０Ａ（アンペア）”，“２０Ａ”，“１０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を４０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００５２】
尚、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａに記憶（換言すれば、プリセット）されているデータテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。記憶部１１１ａは、半導体メモリー、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、等のうち少なくとも一つを備え、更に必要に応じて記録／読み出し装置を備えたものが例として挙げられる。
【００５３】
尚、マスタ電子制御ユニット１１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット１１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が４０Ａである場合、総合計値は４５Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００５４】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ１１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００５５】
負荷状態監視システム１を車両の全電気負荷に対して用いた場合、マスタ電子制御ユニット１１は全ての電気負荷の状態を監視することができる。また、例えば、消費電流の総合計値が車両の電源部の許容出力電流値に対してオーバーロードの可能性があることをマスタ電子制御ユニット１１のマイクロコンピュータ１１１が検出した場合は、マイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａにプリセットされた電気負荷の優先度に係るデータに基づいて優先度の低い電気負荷を担当するスレーブ電子制御ユニットを選択し、この選択したスレーブ電子制御ユニットに、担当する電気負荷を非動作状態にさせる指示信号を多重通信線Ｃ１１を介してマスタ電子制御ユニット１１から送信することができる。このようにすれば、車両内で過電流が流れることにより発生するトラブルを未然に防止することができる。尚、オーバーロード検出動作は、例えば、車両の電源部の許容出力電流値に対して同じか幾らか低い電流値をスレッショルドレベルとしてマイクロコンピュータ１１１の記憶部１１１ａにプリセットし、このスレッショルドレベルと消費電流の総合計値とをマイクロコンピュータ１１１に比較させることで実現できる。
【００５６】
（第２実施形態）
図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第２実施形態の構成を示すブロック図である。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示されるように、負荷状態監視システム２の構成は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示される負荷状態監視システム１の構成と比較して、温度センサ１９がマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に電気的に接続されている点だけが異なる。他の構成については負荷状態監視システム１の構成と同一であり、重複説明の回避のため、その説明は省略する。尚、図中の同一構成箇所には負荷状態監視システム１と同一符号を付して明確化を図る。
【００５７】
以下、温度センサ１９を備えた負荷状態監視システム２の動作について説明する。温度センサ１９は、車両における所定の計測点の周囲温度を検出し、検出した温度を示す信号をマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に通知する。図５は、温度センサ１９により検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。当該データテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。
【００５８】
マスタ電子制御ユニット２１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図５のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００５９】
図４（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、その記憶部２１１ａに例えば図５のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作状態および、温度センサ１９により検出された周囲温度、に対する消費電流値を割り出す。即ち、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、周囲温度の変化に応じて消費電流値を補正することができる。そして、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。尚、図５のデータテーブルに示される“温度低”、“温度中”ならびに“温度高”は、それぞれ所定の温度範囲が設定されており、温度センサ１９から検出された温度を示す信号をマイクロコンピュータ２１１が受信して“温度低”、“温度中”および“温度高”の何れに該当するかを判定する。
【００６０】
例えば、温度センサ１９により検出された周囲温度が“温度中”に該当し、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がエアコン、そして電気負荷１７がオーディオであり且つ、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから“１０Ａ”，“２０Ａ”，“１０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を４０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００６１】
第１実施形態での説明と同様に、マスタ電子制御ユニット２１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ２１１の記憶部２１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット２１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が４０Ａである場合、総合計値は４５Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００６２】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の周囲温度別の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値をそれぞれ加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ２１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００６３】
その他、負荷状態監視システム２の動作、作用、等に関する説明は、負荷状態監視システム１について既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。尚、負荷状態監視システム２では、温度センサ１９がマスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１に電気的に接続されている形態をとっているが、このような形態ではなく、温度センサ１９の検出温度データを多重通信線Ｃ１を介してマスタ電子制御ユニット２１に通知する形態をとってもよい。また、例えば温度センサ１９を複数設けて、各電気負荷の周囲温度を検出し、検出した温度を示す信号それぞれをマスタ電子制御ユニット２１に通知する形態をとってもよい。
【００６４】
（第３実施形態）
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第３実施形態の構成を示すブロック図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示されるように、負荷状態監視システム３の構成は、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示される負荷状態監視システム２の構成と比較して、車両の電源部（不図示）に設けられた例えばバッテリ（不図示）の電源電圧値（即ち、出力電圧値）を検出するための電源電圧検出線１１５がマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１に抵抗を介して電気的に接続されている点だけが異なる。他の構成については負荷状態監視システム２の構成と同一であり、重複説明の回避のため、その説明は省略する。尚、図中の同一構成箇所には負荷状態監視システム２と同一符号を付して明確化を図る。
【００６５】
以下、電源電圧検出線１１５を備えた負荷状態監視システム３の動作について説明する。マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、電源電圧検出線１１５から車両の電源部（不図示）の出力電圧値を検出する。図７は、電源電圧検出線１１５を介して検出された電圧値および温度センサ１９により検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。当該データテーブルは、別途電流測定器等を用いて得られた測定結果または仕様に基づいて前もって定められた電気負荷個々の消費電流値のデータにより構築されている。
【００６６】
マスタ電子制御ユニット３１は、把握している各電気負荷の動作状態に基づいて、電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７それぞれに対応する消費電流値を例えば図７のデータテーブルから割り出す（即ち、予測する）。
【００６７】
図６（Ｂ）に示されるマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、その記憶部３１１ａに例えば図７のデータテーブルが記憶（換言すれば、プリセット）されており、このデータテーブルを参照して、把握している前述の電気負荷１３、電気負荷１５および電気負荷１７の動作状態、電源電圧検出線１１５を介して検出された電圧値および、温度センサ１９により検出された周囲温度、に対する消費電流値を割り出す。即ち、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正することができる。そして、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、割り出した消費電流値を集計して、全ての電気負荷によって消費される電流の合計を決定する。尚、図７のデータテーブルに示されるように、検出された電源電圧値に対して所定の電圧範囲が設定されており、マイクロコンピュータ３１１は電源電圧を電源電圧検出線１１５を介して検出して、電源電圧値が何れの電圧範囲に該当するかを判定する。
【００６８】
例えば、検出された電源電圧値が１２．０Ｖ（ボルト）であり、温度センサ１９により検出された周囲温度が“温度中”に該当し、電気負荷１３がヘッドランプ、電気負荷１５がストップランプ、そして電気負荷１７がクリアランスランプであり且つ、これらの電気負荷が動作している場合、マスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから“１０.０Ａ”，“５.０Ａ”，“３.０Ａ”をそれぞれの電気負荷１３，１５，１７の消費電流値として読み出して、電気負荷１３，１５，１７の消費電流の合計値を１８.０Ａと決定する。一方、電気負荷１３、電気負荷１５、および電気負荷１７の内いずれかが非動作状態である場合、マスタ電子制御ユニット２１のマイクロコンピュータ２１１は、該当する非動作状態の電気負荷の消費電流値を“０Ａ”と判定する。
【００６９】
第１および第２実施形態での説明と同様に、マスタ電子制御ユニット３１、スレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８、等の電子制御ユニット自体も実際には電力を消費する電気負荷であるため、これらの電子制御ユニット自体の消費電流値も別途電流測定器等による測定結果または仕様に基づいて前もって定められて、マイクロコンピュータ３１１の記憶部３１１ａに消費電流値データとしてプリセットされている。そして、マイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから得られた電気負荷の消費電流値に電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。例えば、マスタ電子制御ユニット３１およびスレーブ電子制御ユニット１２，１４，１６，１８の消費電流の合計値が５.０Ａであり、そして電気負荷の消費電流の合計値が１８.０Ａである場合、総合計値は２３.０Ａとなり、より精度の高い消費電流値が得られる。
【００７０】
尚、各スレーブ電子制御ユニットに対して電気負荷が一つずつ設けられている（即ち、１対１対応の）場合は、各電気負荷の電源電圧別ならびに周囲温度別の消費電流値に、その電気負荷に対応するスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値をそれぞれ加算して、前述のデータテーブルを構築してもよい。この場合、マイクロコンピュータ３１１は、データテーブルから得られた電気負荷およびスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値に、マスタ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算して、消費電流の総合計値を求める。
【００７１】
その他、負荷状態監視システム３の動作、作用、等に関する説明は、負荷状態監視システム１および負荷状態監視システム２について既に説明した内容から容易に推察可能であるため省略する。尚、負荷状態監視システム３では、電源電圧検出線１１５がマスタ電子制御ユニット３１のマイクロコンピュータ３１１に抵抗を介して電気的に接続されている形態をとっているが、このような形態ではなく、電源電圧検出線１１５の検出電圧データを多重通信線Ｃ１を介してマスタ電子制御ユニット３１に通知する形態をとってもよい。また、例えば電圧検出線１１５を複数設けて、各電気負荷に実際に印加される電圧をマスタ電子制御ユニット３１に検出させる形態をとってもよい。負荷状態監視システム３では、負荷状態監視システム２と同様に温度センサ１９を備えているが、当該温度センサ１９は備えなくてもよい。ただし、温度センサ１９を備えない場合、負荷状態監視システム３の動作やデータテーブルの内容が、温度センサ１９が検出する周囲温度とは関係が無くなることは言うまでもない。
【００７２】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形，改良，等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の形態，配置個所，数，数値，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００７３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、電気負荷の消費電流値データを有しており、信号線から得た電気負荷の動作に関する情報から電気負荷の消費電流値を予測できるため、電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がない。即ち、本発明の負荷状態監視システムは、電気負荷の消費電流値を実際に測定せずに、電気負荷の消費電流値データに基づいて予測することができる。電流測定器を負荷状態監視システムに設ける必要がないため、当該電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも有利である。また、新たな電気負荷を車両に搭載する場合でも、その新たな電気負荷の消費電流値データをマスタ電子制御ユニットに持たせ、スレーブ電子制御ユニットに当該電気負荷を制御させ、そしてマスタ電子制御ユニットに信号線からの各電気負荷に関する情報を集約させれば、新たな電気負荷の消費電流値も含めた車両内の消費電流値を予測することが可能となる。また、マスタ電子制御ユニットが消費電流値を予測できることから、電気負荷の省電力制御や車両の電源部の出力電力の最適な制御などに応用が可能である。また、従来の車両にも存在する車両内の各種情報を伝達可能な信号線を用いて負荷状態監視システムを構築することができるため、コスト的に有利である。また、マスタ電子制御ユニットが電源電圧の変化に応じて消費電流値を補正するため、予測される消費電流値が電圧補償の為された、より精度の高い値となる。従って、精度の高い消費電流値予測が可能となる。
【００７７】
また、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、複数の電気負荷それぞれの消費電流値データを有し、信号線から複数の電気負荷それぞれの動作に関する情報を得て且つ集約し、そして該消費電流値データに従って複数の電気負荷の消費電流値をそれぞれ決定するため、電流測定器をそれぞれ電気負荷に対して設ける必要がない。従って、複数の電流測定器の設置スペースが不要となり且つ、コスト的にも大変有利である。
【００７８】
また、本発明の負荷状態監視システムによれば、マスタ電子制御ユニットが、当該マスタ電子制御ユニット自体とスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値データを有し、電気負荷の消費電流値にマスタ電子制御ユニット自体とスレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算するため、より精度の高い消費電流値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】負荷状態監視システム内で伝達される制御信号の種類を示す説明図である。
【図３】各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係る温度センサにより検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る負荷状態監視システムの第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態に係る電源電圧検出線を介して検出された電圧値および温度センサにより検出された周囲温度を考慮した各電気負荷の消費電流値（即ち、負荷電流値）を示す消費電流値データテーブルの一例を示す図である。
【図８】車両の電源部から種々の電気装置（即ち、電気負荷）に電力を供給する回路に大電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。
【図９】車両の電源部から電力を供給される電気装置（即ち、電気負荷）内に小電流測定用の負荷状態監視システムを設けた一例を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１１ マスタ電子制御ユニット
２１ マスタ電子制御ユニット
３１ マスタ電子制御ユニット
１２ スレーブ電子制御ユニット
１３ 電気負荷
１４ スレーブ電子制御ユニット
１５ 電気負荷
１６ スレーブ電子制御ユニット
１７ 電気負荷
１８ スレーブ電子制御ユニット
１９ 温度センサ
１１１ マイクロコンピュータ
２１１ マイクロコンピュータ
３１１ マイクロコンピュータ
１１１ａ 記憶部
２１１ａ 記憶部
３１１ａ 記憶部
１１２ 通信ＩＣ
１１３ 通信ＩＣ
１１４ 通信ＩＣ
１１５ 電源電圧検出線
Ｃ１ 多重通信線
Ｃ２ 負荷線
Ｃ３ スイッチ情報線
ＳＷ１３，ＳＷ１５，ＳＷ１７ スイッチ
Claims (3)
- 車両内の各種情報を伝達する信号線と、
該信号線からの情報に従って電気負荷の動作を制御する少なくとも一つのスレーブ電子制御ユニットと、
前記電気負荷の動作に関する情報を前記信号線から得るマスタ電子制御ユニットと、
を備え、
前記マスタ電子制御ユニットが、前記電気負荷の消費電流値データを有しており、前記電気負荷の動作に関する情報から前記電気負荷の消費電流値を予測し、且つ、電源電圧の変化に応じて前記消費電流値を補正することを特徴とする負荷状態監視システム。 - 前記マスタ電子制御ユニットが、当該マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値データを有し、前記電気負荷の消費電流値に前記マスタ電子制御ユニット自体と前記スレーブ電子制御ユニット自体の消費電流値を加算することを特徴とする請求項１に記載した負荷状態監視システム。
- 前記電源電圧を前記車両の電源部から検出するための電源電圧検出線を更に備え、前記消費電流値データが電源電圧別の消費電流値データであり、当該消費電流値データに従って、前記マスタ電子制御ユニットが、前記電源電圧検出線により検出された電源電圧に対応する消費電流値を決定することを特徴とする請求項１に記載した負荷状態監視システム。
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