JP2006290162A - Control unit for automobile - Google Patents

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Shinichi Senoo
伸一 妹尾
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control unit for an automobile capable of effectively avoiding the abnormality of sleep/wake up action due to communication bus short-circuit. <P>SOLUTION: When a communication bus monitoring means detects the abnormality of communication bus and there is no wake up instruction by an internal sleep control means, since processing for forcedly changing/setting an input level of a wake up port is performed, inconvenience that the wake up port is maintained to an incorrect input level is solved and incorrect wake up and sleep based on it can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車用制御ユニットに関し、特に動作モードが通常動作モードと、該通常動作モードよりも消費電力量が少ないスリープモードとの間で切り替え可能とされた自動車用制御ユニットに関する。   The present invention relates to an automobile control unit, and more particularly to an automobile control unit in which an operation mode can be switched between a normal operation mode and a sleep mode that consumes less power than the normal operation mode.

特開2002−41141号公報JP 2002-411141 A 特開2003−318924号公報JP 2003-318924 A

自動車には、自動車に搭載された各種機器(被制御要素)を制御するために、CPUを主制御部としたECU(制御ユニット)が搭載されている。ECUは、ある条件で、例えば、車両が駐車状態にある場合、又はあるスイッチ操作がない場合にスリープモードに移行するようにしている(特許文献1、特許文献2)。具体的にはスリープモードとは、ECUを構成する発振器を停止したスタンバイモードや、通常動作と異なる低周波数の発振器で動作するスロークロックモード、あるいは一定時間ごとにCPUを間欠的に動作させる間欠モードなどであり、低消費電流モードにあることをいう。特に、キーレスエントリ方式のように、携帯器を保有したユーザーが自動車に接近したことを上記携帯器を介して無線検知し、ドアロック解除やエンジン始動などの動作を自動制御したい場合、この制御を司るECUは、駐車中あるいはエンジン停止中であっても動作を常時継続していなければならない。特に駐車時間が長期に渡る場合、通常動作モードでECUを作動させつづけるとバッテリー電圧低下を招き、自動車を始動できなくなる問題を生ずるので、ECUのスリープ制御は、バッテリー保護の観点から近年重要性を増しつつある。スリープモードからのウェイクアップには、外部からのプログラム起動指令ないし入力があったとき、割り込み処理により不定期にウェイクアップする場合(以下、外部要因ウェイクアップという)と、内部タイマー制御により定期的にスリープとウェイクアップとを繰り返す場合(以下、内部要因ウェイクアップという)との2種類がある。後者は、例えばキーレスエントリシステムのように、ユーザーの携帯器からの信号受信スタンバイ期間を、スリープ期間を介して断続的に生じさせ、節電を図る目的に活用されている。   In order to control various devices (controlled elements) mounted on the vehicle, the vehicle is mounted with an ECU (control unit) having a CPU as a main control unit. The ECU shifts to the sleep mode under certain conditions, for example, when the vehicle is in a parked state or when there is no switch operation (Patent Documents 1 and 2). Specifically, the sleep mode is a standby mode in which the oscillator that constitutes the ECU is stopped, a slow clock mode that operates with a low-frequency oscillator different from the normal operation, or an intermittent mode in which the CPU is intermittently operated at regular intervals. It means that it is in the low current consumption mode. In particular, as in the keyless entry method, when the user who owns the portable device detects wirelessly that the user has approached the vehicle via the portable device and wants to automatically control operations such as door lock release and engine start, this control is performed. The controlling ECU must always continue to operate even when parking or when the engine is stopped. Especially when the parking time is extended for a long time, if the ECU is continuously operated in the normal operation mode, the battery voltage is lowered and the vehicle cannot be started. Therefore, the sleep control of the ECU has recently become important from the viewpoint of battery protection. It is increasing. Wake-up from sleep mode can be triggered by interrupt processing when an external program start command or input is received (hereinafter referred to as external factor wake-up), and periodically by internal timer control. There are two types of cases where sleep and wakeup are repeated (hereinafter referred to as internal factor wakeup). The latter is used for the purpose of saving power by intermittently generating a signal reception standby period from a user's portable device through a sleep period, as in a keyless entry system, for example.

内部要因ウェイクアップによるスリープ/ウェイクアップ制御時において、そのスリープ期間中に、例えばユーザーのスイッチ押下等に基づくウェイクアップ信号を外部から受けた場合は、ECUは直ちにウェイクアップする必要がある。そのための処理は、例えば主制御部の入出力部に確保された専用のポートにて外部ウェイクアップ信号を、通信バスを介して受信する方式がえられる。しかし、この場合、通信バスが接地ないし電源に短絡していたりすると、正規の外部ウェイクアップ信号を受けていないにも拘わらず、通信バスの短絡状態に応じてウェイクアップ信号の誤検出が起こる。この場合、接地ないし電源のどちらに短絡していても、その一方ではウェイクアップが本来意図されてないにも拘わらずECUはウェイクアップ動作を行なうことになるため、ECUが頻繁にウェイクアップを繰り返し、消費電力が増大してしまう問題につながり、他方では、ウェイクアップすべきタイミングでECUがウェイクアップせず、制御不能に陥る不具合につながる。   During sleep / wakeup control by an internal factor wakeup, if a wakeup signal based on, for example, a user pressing a switch is received from the outside during the sleep period, the ECU needs to wake up immediately. For this purpose, for example, a method of receiving an external wake-up signal via a communication bus at a dedicated port secured in the input / output unit of the main control unit can be obtained. However, in this case, if the communication bus is short-circuited to the ground or the power supply, a false detection of the wake-up signal occurs according to the short-circuit state of the communication bus even though the regular external wake-up signal is not received. In this case, the ECU repeats the wake-up operation frequently because the ECU performs the wake-up operation regardless of whether it is short-circuited to the ground or the power source. This leads to a problem that the power consumption increases, and on the other hand, the ECU does not wake up at the timing to wake up, leading to a problem that the control becomes impossible.

本発明の課題は、通信バス短絡によるスリープ/ウェイクアップ動作の異常を効果的に回避できる自動車用制御ユニットを提供することにある。   The subject of this invention is providing the control unit for motor vehicles which can avoid the abnormality of sleep / wake-up operation | movement by the communication bus short circuit effectively.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記の課題を解決するために、本発明の自動車用制御ユニットは、
自動車上の被制御要素の電気的動作を制御する主制御部を有し、該主制御部の動作モードが通常動作モードと、該通常動作モードよりも消費電力量が少ないスリープモードとの間で切り替え可能とされた自動車用制御ユニットであって、
スリープモードから通常モードに主制御部をウェイクアップさせるためのレベル有効信号であって、二値の信号レベルの一方を第一レベル、他方を第二レベルとして、第一レベルをウェイクアップ要因として使用する外部ウェイクアップ信号を、主制御部の入出力部の予め定められたウェイクアップ用ポートにて、通信バスを介した通信により受信するウェイクアップ信号受信手段と、
外部ウェイクアップ信号が認識されない状態において、主制御部の動作をスリープモードと通常モードとの間でタイマーにより周期的に切り替える内部スリープ制御手段と、
通信バスの状態を監視する通信バス監視手段と、
主制御部のウェイクアップ処理が行なわれたときのウェイクアップ要因が、通信に基づくものか、内部スリープ制御手段の動作によるものかを判別するウェイクアップ要因判別手段と、
通信バス監視手段が通信バスの異常を検出し、かつ内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に変更設定する処理を行なうウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the control unit for automobile of the present invention is:
A main control unit that controls the electrical operation of a controlled element on the vehicle, and the operation mode of the main control unit is between a normal operation mode and a sleep mode that consumes less power than the normal operation mode; A control unit for an automobile that is switchable,
Level valid signal to wake up the main control unit from sleep mode to normal mode, one of the binary signal levels is the first level, the other is the second level, and the first level is used as the wake-up factor A wake-up signal receiving means for receiving an external wake-up signal by communication via a communication bus at a predetermined wake-up port of the input / output unit of the main control unit;
Internal sleep control means for periodically switching the operation of the main control unit between the sleep mode and the normal mode by a timer in a state where the external wakeup signal is not recognized,
A communication bus monitoring means for monitoring the state of the communication bus;
A wake-up factor determining means for determining whether the wake-up factor when the wake-up process of the main control unit is performed is based on communication or an operation of the internal sleep control means;
Wake-up port level forced to perform processing to forcibly change and set the input level of the wake-up port when the communication bus monitoring means detects a communication bus error and there is no wake-up command from the internal sleep control means And a changing means.

上記本発明の構成では、外部ウェイクアップ信号をエッジ有効信号として、これを主制御部の入出力部の予め定められたウェイクアップ用ポートにて通信バスを介して受信する方式を前提とする。この方式において通信バスに異常が生じると、通信不能であるにも拘わらず、ウェイクアップ用ポートが不正な入力レベルを維持することなり、外部ウェイクアップ信号によるウェイクアップ及びスリープの移行制御が正常になされなくなる。そしかし、本発明では、通信バス監視手段が通信バスの異常を検出し、かつ内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に変更設定する処理を行なうので、ウェイクアップ用ポートが不正な入力レベルに維持される不具合が解消され、それに基づく不正なウェイクアップやスリープを防ぐことができる。   The above-described configuration of the present invention is premised on a system in which an external wakeup signal is used as an edge valid signal and is received via a communication bus at a predetermined wakeup port of the input / output unit of the main control unit. If an error occurs in the communication bus in this method, the wake-up port maintains an incorrect input level even though communication is not possible, and the wake-up and sleep transition control using the external wake-up signal is normal. It will not be done. However, in the present invention, when the communication bus monitoring means detects a communication bus abnormality and there is no wakeup command from the internal sleep control means, the process for forcibly changing and setting the input level of the wakeup port is performed. Therefore, the problem that the wake-up port is maintained at an illegal input level is solved, and illegal wake-up and sleep based on the problem can be prevented.

通信バスがドミナント短絡ないしレセッシブ短絡の異常を起こしている場合、通信不能であるにも拘わらず、前者では外部から何度ウェイクアップ指令を出しても主制御部はウェイクアップせず(以下、第一の不具合という)、後者ではウェイクアップ指令がなされていないにも拘わらず頻繁にウェイクアップしてしまう(以下、第二の不具合という)ことにつながる。そこで、前者においては、通信バス監視手段が通信バスのレセッシブショート異常を検出した場合に、ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的にドミナントレベルに変更設定する処理を行なうことにより、上記第一の不具合を解消できる。また、後者においては、通信バス監視手段が通信バスのドミナントショート異常を検出した場合に、ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的にレセッシブレベルに変更設定する処理を行なうことにより、上記第二の不具合を解消できる。   If the communication bus has a dominant short circuit or recessive short circuit abnormality, the main control unit will not wake up regardless of how many times the wake-up command is issued from the outside, even though communication is not possible. The latter leads to frequent wake-up (hereinafter referred to as a second malfunction) even though no wake-up command is issued. Therefore, in the former, when the communication bus monitoring means detects a recessive short abnormality of the communication bus, the wakeup port level forcible change means forcibly changes the input level of the wakeup port to the dominant level. By performing the setting process, the first problem can be solved. In the latter case, when the communication bus monitoring means detects a dominant short abnormality of the communication bus, the wakeup port level forcible changing means forcibly changes and sets the input level of the wakeup port to the recessive level. By performing the above, the second problem can be solved.

また、ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、通信バス監視手段が通信バスの異常を検出し、かつ内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に反転させるウェイクアップ用ポートレベル反転手段とすることもできる。この構成では、通信バスに接地ないし電源への短絡等の異常が発生している場合における、外部ウェイクアップ信号の不正な認識状態が、上記ウェイクアップ用ポートの入力レベルの強制的反転により解消され、上記第一ないし第二の不具合の発生状況を一挙に解消することができる。   The wakeup port level forcible change means forcibly sets the input level of the wakeup port when the communication bus monitoring means detects an abnormality in the communication bus and there is no wakeup command from the internal sleep control means. A wake-up port level inversion means for inversion can also be used. In this configuration, an illegal recognition state of the external wakeup signal when an abnormality such as a grounding or a short circuit to the power supply has occurred in the communication bus is resolved by forcibly reversing the input level of the wakeup port. The occurrence of the first or second problem can be solved at once.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の自動車用制御ユニットの第一の構成をなすECU1の概略図である。ECU1は、CPU3、ROM5、RAM4及び入出力部(I/Oポート)2がバス接続されたマイクロプロセッサ(マイコン)からなる。ECU1は、本実施形態では自動車のボデー系の制御を司るボデー系ECUとして構成され、図2はその概略アーキテクチャを示すものである。マイクロプロセッサからなるハードウェア制御主体上に搭載されるソフトウェアは、プラットフォームと、そのプラットフォーム上で動作する、ボデー系機能を実現するためのアプリケーションである。なお、複数のアプリケーションを区別するために、1〜nの記号を付して示した。プラットフォームは、ベースとなるハードウェアが相違する場合にも、各アプリケーションに共通の動作環境を与えるためのものであり、該アプリケーションに対する基本ソフト(OS)のほか、アプリケーションやハードウェアとの連携を図るインターフェースプログラムなどを含んで構成されるが、概念的には周知の部分なので説明の詳細は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of an ECU 1 that constitutes a first configuration of an automobile control unit of the present invention. The ECU 1 includes a microprocessor (microcomputer) in which a CPU 3, a ROM 5, a RAM 4, and an input / output unit (I / O port) 2 are connected by a bus. In the present embodiment, the ECU 1 is configured as a body system ECU that controls the body system of the automobile, and FIG. 2 shows a schematic architecture thereof. The software installed on the hardware control entity composed of a microprocessor is a platform and an application for realizing a body function that operates on the platform. In addition, in order to distinguish a some application, it attached | subjected and shown with the symbol of 1-n. The platform is for giving a common operating environment to each application even when the base hardware is different. In addition to the basic software (OS) for the application, the platform is linked with the application and hardware. Although it is configured to include an interface program and the like, it is a well-known part conceptually and will not be described in detail.

アプリケーションは、車両利用者による車両各部の操作に係る機能であるボデー系機能を実現するものである。このボデー系機能とは、具体的には、ドア開閉に伴う制御、窓開閉に伴う制御、ライトスイッチのオン/オフに伴う制御、キーレスエントリ方式等に採用されるワイヤレスドアロック機構の制御、・・・といったものをいう。具体的には、以下のようなものを例示できる:
・運転席ドア、助手席ドア、後部右側座席ドア、後部左側座席ドア、ルーフなどのロック/ロック解除、パワーウィンドウ動作など。
・エアコン、カーオーディオ、カーナビゲーションシステムなどの電源動作など。
・ルームランプ、コックピットランプ、ヘッドライト、スモールランプ、ハザードランプ、テールランプなどのスイッチ点灯制御など。
The application realizes a body function that is a function related to operation of each part of the vehicle by the vehicle user. Specifically, the body system functions include control associated with opening / closing of a door, control associated with opening / closing of a window, control associated with turning on / off a light switch, control of a wireless door lock mechanism employed in a keyless entry system, etc.・ ・ Etc. Specific examples include the following:
-Driver door, passenger door, rear right seat door, rear left seat door, roof lock / unlock, power window operation, etc.
・ Power supply operation for air conditioners, car audio systems, car navigation systems, etc.
-Switch lighting control for room lamp, cockpit lamp, headlight, small lamp, hazard lamp, tail lamp, etc.

図1に戻り、各アプリケーション1、2、‥はROM5に記憶されており、RAM4の各アプリケーションに対応したワークエリア上でCPU3により実行される。ECU1は、必要に応じて外部からのスイッチやセンサからの入力信号等も参照しつつ、各アプリケーションの実行により、前述した各種ボデー系の制御対象機器(被制御要素)の動作制御を司る。しかし、ECU1は、ある条件を充足した場合、例えば車両が駐車状態にある場合又はあるスイッチ操作がない場合に、スリープモードに移行する。このスリープモードへの移行は、具体的には全てのアプリケーションが動作終了し、次の動作開始のための待機状態になっている場合に、ECU1全体を低消費電力モード(本実施形態では、CPU(主制御部)3の動作クロック信号を出力する主クロック信号出力回路8の動作を停止したスタンバイモードとする)へ移行させる形で行なうものであり、その制御は図2のプラットフォーム部分が担うこととなる(図1のROM5に搭載されている)。   Returning to FIG. 1, each application 1, 2,... Is stored in the ROM 5, and is executed by the CPU 3 on a work area corresponding to each application in the RAM 4. The ECU 1 controls the operation of the above-described various body-related control target devices (controlled elements) by executing each application while referring to external switches, sensors, and other input signals as necessary. However, the ECU 1 shifts to the sleep mode when a certain condition is satisfied, for example, when the vehicle is in a parking state or when there is no switch operation. Specifically, the transition to the sleep mode is performed when the entire ECU 1 is in a low power consumption mode (in this embodiment, the CPU is in a standby state for the start of the next operation). (Main control unit) The operation is shifted to the standby mode in which the operation of the main clock signal output circuit 8 that outputs the operation clock signal of 3 is stopped, and the platform portion of FIG. (Installed in the ROM 5 in FIG. 1).

ECU1は、ネットワークバスを介して他のハードウェア制御主体(例えば他のECU)と接続されており、該ネットワークバスを介した通信により、リセット指示又はウェイクアップ要因を判断すると動作を開始する。また、図3には、プラットフォームの機能の一部として形成されたスケジューラによって、複数のアプリケーション1,2‥nが順次起動される様子が示されている。スリープ管理・制御ソフト(図1:ROM5内)は、アプリケーションソフトウェア毎に異なる要求スリープ期間の開始時刻及び終了時刻を直接的又は間接的に特定するためのスリープ制御情報を取得する。各アプリケーションは、図6の上に示すように、要求するスリープ期間をタイマー設定し、スリープとウェイクアップとを定期的に繰り返すようにプログラミングされている。例えば、キーレスエントリ方式が採用される場合、図1の「スイッチ/センサ等の入力」として、ユーザー携帯器からの無線信号が受信入力され、キーレスエントリ方式に対応したドアロック制御アプリケーションは、その受信スタンバイ期間を通常モード期間として、スリープ期間と交互に繰り返すようにECU1の作動制御を行なうこととなる。   The ECU 1 is connected to another hardware control entity (for example, another ECU) via a network bus, and starts operation when a reset instruction or a wake-up factor is determined by communication via the network bus. 3 shows a state in which a plurality of applications 1, 2,... N are sequentially activated by a scheduler formed as a part of the platform function. The sleep management / control software (FIG. 1: in the ROM 5) acquires sleep control information for directly or indirectly specifying the start time and end time of the requested sleep period that differs for each application software. As shown in the upper part of FIG. 6, each application is programmed to set a timer for a requested sleep period and periodically repeat sleep and wakeup. For example, when the keyless entry method is adopted, a radio signal from the user portable device is received and input as “input of switch / sensor, etc.” in FIG. 1, and the door lock control application corresponding to the keyless entry method receives the received signal. The operation control of the ECU 1 is performed so that the standby period is the normal mode period and is repeated alternately with the sleep period.

図1に示すごとく、上記のタイマーは、ウェイクアップ中は各アプリケーションがソフト的に実行し、スリープに入る前に次にウェイクアップしたい時刻を、スリープ制御回路7のスリープタイマーにセットする。スリープ制御回路7は、スリープに入る際に、CPU3の動作クロック信号を与える主クロック信号発生回路8にスリープ信号を送り、その動作を停止させる。他方、スリープタイマーがタイムアップすると、ウェイクアップ信号をCPU3に出力し、ウェイクアップ処理に移行させる。この処理を本明細書では内部ウェイクアップ処理といい、スリープ制御回路7がそのためにCPU3に出力するウェイクアップ信号を内部ウェイクアップ信号という。このスリープ中のタイマー計測は、主クロック信号発生回路8とは別電源で、スリープ中も動作を継続するサブクロック信号発生回路6からのクロックパルスを用いて行なわれる。   As shown in FIG. 1, the above-described timer is executed by each application in software during wakeup, and the next time to wake up before entering sleep is set in the sleep timer of the sleep control circuit 7. When entering the sleep mode, the sleep control circuit 7 sends a sleep signal to the main clock signal generation circuit 8 that provides the operation clock signal of the CPU 3 and stops its operation. On the other hand, when the sleep timer expires, a wakeup signal is output to the CPU 3 to shift to a wakeup process. This process is referred to as an internal wakeup process in this specification, and the wakeup signal that the sleep control circuit 7 outputs to the CPU 3 for this purpose is referred to as an internal wakeup signal. The timer measurement during the sleep is performed using a clock pulse from the sub clock signal generation circuit 6 that is operated separately from the main clock signal generation circuit 8 and continues to operate during the sleep.

他方、アプリケーションの一部又は全部は、上記のスリープサイクルとは無関係に、外部の操作信号(ライト点灯、ドアロック解除指令など)をトリガーとして割り込み処理指令を受けた場合も、これをウェイクアップ要因として随時ウェイクアップするようになっている。この処理を本明細書では外部ウェイクアップ処理という。上記割り込み処理指令の原因となるウェイクアップ信号(外部ウェイクアップ信号)は、レベル有効信号の形で通信バス(ネットワークバス)を介した通信により与えられる。具体的には、この外部ウェイクアップ信号は、図9に示すように、二値の信号レベルの一方を第一レベル(本実施形態ではドミナント)、他方を第二レベル(本実施形態ではレセッシブ)として、第一レベル(ドミナント)をウェイクアップ要因として使用する。図1に示すごとく、この外部ウェイクアップ信号は、CPU(主制御部)3の入出力部の予め定められたウェイクアップ用ポート120にて受信する(ウェイクアップ信号受信手段)。他方、内部ウェイクアップ信号は、これとは異なるポート121で受信する。従って、ポートの相違により、ウェイクアップ要因が通信(つまり、外部ウェイクアップ信号)であるか、通信以外(つまり、内部ウェイクアップ信号)であるかを判別できる。   On the other hand, some or all of the applications may receive an interrupt processing command triggered by an external operation signal (light lighting, door lock release command, etc.) regardless of the sleep cycle described above. As wake up from time to time. This process is referred to as an external wake-up process in this specification. The wakeup signal (external wakeup signal) that causes the interrupt processing command is given by communication via the communication bus (network bus) in the form of a level valid signal. Specifically, as shown in FIG. 9, this external wake-up signal has one of the binary signal levels as the first level (dominant in the present embodiment) and the other as the second level (recessive in the present embodiment). The first level (dominant) is used as a wake-up factor. As shown in FIG. 1, the external wake-up signal is received by a predetermined wake-up port 120 of the input / output unit of the CPU (main control unit) 3 (wake-up signal receiving means). On the other hand, the internal wake-up signal is received at a different port 121. Therefore, it is possible to determine whether the wake-up factor is communication (that is, an external wake-up signal) or other than communication (that is, an internal wake-up signal) based on the port difference.

上記ECU100は、以下の機能を具備してなる。
(1)通信バス監視手段:通信バスの状態を監視する。
(2)ウェイクアップ要因判別手段:CPU(主制御部)3のウェイクアップ処理が行なわれたときのウェイクアップ要因が、通信に基づくものか、内部スリープ制御手段(スリープ制御回路)7の動作によるものか(つまり、通信以外の要因によるものか)を判別する。
(3)レベル反転手段:通信バス監視手段が通信バスの異常を検出し、かつ内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、ウェイクアップ用ポート120の入力レベルを強制的に反転させる。
以上の機能は、図1のROM5に格納されたスリープ管理・制御ソフトの実行により実現される。
The ECU 100 has the following functions.
(1) Communication bus monitoring means: monitors the state of the communication bus.
(2) Wake-up factor discriminating means: Whether the wake-up factor when the wake-up processing of the CPU (main control unit) 3 is performed is based on communication or depending on the operation of the internal sleep control means (sleep control circuit) 7 It is determined whether it is a thing (that is, a cause other than communication).
(3) Level inverting means: When the communication bus monitoring means detects an abnormality in the communication bus and there is no wakeup command from the internal sleep control means, the input level of the wakeup port 120 is forcibly reversed.
The above functions are realized by executing sleep management / control software stored in the ROM 5 of FIG.

以下、スリープ管理・制御ソフトによる上記機能実現のためのソフトウェア処理の内容について説明する。通信バス監視手段は、図4に示すように、通信バスの状態について、正常P1、不定P2及び異常P3の3つの認識状態を定め、これらの間で認識状態を遷移させることにより監視を行なう。状態遷移のための条件は以下のとおりである。
・正常→不定:通信要因によりECU100がウェイクアップしたとき。
・不定→正常:通信の成功が確認されたとき。通信バス(ネットワークバス)を介して信号を受信するとき、指定ポートを含むログを受信バッファ122(図1)に記憶する。この内容を読みにいくことで、通信の成否を判定できる(通信に失敗した場合は、ログが残らない)。
The contents of software processing for realizing the above functions by the sleep management / control software will be described below. As shown in FIG. 4, the communication bus monitoring means determines three recognition states of normal P1, indefinite P2 and abnormality P3 for the state of the communication bus, and performs monitoring by changing the recognition state among them. The conditions for state transition are as follows.
Normal to indefinite: When ECU 100 wakes up due to communication factors.
-Undefined → Normal: When successful communication is confirmed. When receiving a signal via the communication bus (network bus), a log including the designated port is stored in the reception buffer 122 (FIG. 1). By reading this content, the success or failure of communication can be determined (if communication fails, no log is left).

・不定→異常:ECU100がスリープモードに移行した場合。
・異常→不定:通信要因によりECU100がウェイクアップしたとき。
・異常→正常:通信に成功した場合。
通信要因によるウェイクアップがなければ不定状態には遷移しない。他方、通信に成功すれば正常状態に遷移するから、不定状態でECU100がスリープモードに移行することは、通信に成功していないにも拘わらず、通信要因によるウェイクアップからスリープすることを意味し、その判定の根拠となった通信要因事態が疑われるケースである。だから、異常状態への遷移とする。つまり、通信要因によりECU100がウェイクアップすれば、暫定的な状態として必ず不定状態へ遷移させる。そして、通信の成功が確認されれば直ちに正常へ移行し、通信の成功が確認されないままスリープに移行する場合は、異常状態へと遷移させる。これにより、通信の異常を適確に判定することができる。
-Undefined → Abnormal: When the ECU 100 shifts to the sleep mode.
-Abnormal-> undefined: When ECU 100 wakes up due to communication factors.
-Abnormal → Normal: When communication is successful.
If there is no wakeup due to a communication factor, it does not transition to an indefinite state. On the other hand, if the communication is successful, the state transitions to the normal state. Therefore, the transition to the sleep mode in the undefined state means that the ECU 100 sleeps from the wake-up due to the communication factor even though the communication is not successful. This is a case where the communication factor situation that is the basis of the judgment is suspected. Therefore, it is set as a transition to an abnormal state. That is, if the ECU 100 wakes up due to a communication factor, the temporary state is always changed to an indefinite state. Then, if the success of communication is confirmed, it immediately shifts to normal, and if it shifts to sleep without confirming the success of communication, it shifts to an abnormal state. Thereby, it is possible to accurately determine a communication abnormality.

上記の監視状態遷移を前提に、図5に示すような流れでウェイクアップ要因判別手段とレベル反転手段の各機能の実現処理が行なわれる。すなわち、J1では、通信結果が受信バッファ122に記憶され、他方、J2ではウェイクアップの要因が判定される。これらJ1とJ2との内容に基づいて、J3では通信バスの監視状態を該当する状態に遷移させる。また、J5では、J2の具体的な判定結果(J4)と、現在の通信バスの監視状態(J3)を参照し、異常があった場合には、外部ウェイクアップ信号を受けるポートレベルを強制的に変更設定する処理を行なう。具体的には、通信バスのレセッシブショート(接地ショートに対応)及びドミナントショート(帯電や電源ショートなどによる浮遊電位レベルへのショートに対応)のいずれの異常にも対応できるよう、ウェイクアップ用ポート120の入力レベルを強制的に反転させる処理としている。   On the premise of the above-described monitoring state transition, processing for realizing each function of the wake-up factor determination means and the level inversion means is performed according to the flow shown in FIG. That is, in J1, the communication result is stored in the reception buffer 122, while in J2, the cause of wakeup is determined. Based on the contents of these J1 and J2, in J3, the monitoring state of the communication bus is changed to the corresponding state. J5 refers to the specific determination result (J4) of J2 and the current monitoring state (J3) of the communication bus, and if there is an abnormality, the port level for receiving the external wakeup signal is forcibly set. The process to change and set is performed. Specifically, for wake-up so that it can cope with both recessive shorts (corresponding to ground shorts) and dominant shorts (corresponding to shorts to floating potential levels due to charging or power shorts) on the communication bus. This is a process for forcibly inverting the input level of the port 120.

すなわち、通信バスに上記いずれかの異常が発生している場合、通信不能であるにも拘わらず、前者では外部から何度ウェイクアップ指令を出してもウェイクアップせず(第一の不具合)、後者ではウェイクアップ指令がなされていないにも拘わらず頻繁にウェイクアップしてしまう(第二の不具合)ことにつながる。しかし、ウェイクアップ用ポート120の入力レベルを強制的に反転させると、上記2つの外部ウェイクアップ信号の不正な認識状態がいずれも解消され、上記第一ないし第二の不具合の発生を一挙に抑制することができる。   That is, if any of the above abnormalities occur in the communication bus, the former does not wake up no matter how many times a wake-up command is issued from outside (first failure) The latter leads to frequent wake-up (second failure) despite no wake-up command being issued. However, if the input level of the wake-up port 120 is forcibly reversed, both of the two external recognition states of the external wake-up signal are canceled, and the occurrence of the first and second problems is suppressed at once. can do.

図6は、通信結果の記憶処理である。S1で受信バッファ122をリードし、ログが残っていればS2でバス監視状態を正常に遷移させる。他方、ログが残っていない場合は何もしない(単に外部ウェイクアップ信号が来ていないだけの場合もあるからである)。図7はウェイクアップ要因の判定処理であり、S11では、ウェイクアップに関与するポート120及び121の状態をリードし、そのいずれがドミナントになっているかに基づいて、ウェイクアップが通信によるものか、それ以外のものであるかを判定する。通信以外の場合は、S14に進んでウェイクアップ要因をその他として記憶し、通信の場合はS12に進んでバス監視状態を不定に遷移させる。また、S13では、ウェイクアップ要因を通信として記憶する。   FIG. 6 shows a communication result storing process. In S1, the reception buffer 122 is read, and if a log remains, the bus monitoring state is normally shifted in S2. On the other hand, if there is no log remaining, nothing is done (because there may be no external wake-up signal). FIG. 7 shows a determination process of the wakeup factor. In S11, the state of the ports 120 and 121 involved in the wakeup is read, and based on which of them is dominant, whether the wakeup is due to communication, Determine if it is something else. In cases other than communication, the process proceeds to S14 and the wake-up factor is stored as others, and in the case of communication, the process proceeds to S12 and the bus monitoring state is changed indefinitely. In S13, the wake-up factor is stored as communication.

図8は、外部ウェイクアップ用ポート120のウェイクアップレベルの設定に係る処理の流れを示すものであり、S21ではバス監視状態がいずれであるかを判定する。正常であれば通信成功を意味するから、ウェイクアップさせるためにポート120の信号レベルをドミナント(第一レベル)に設定する。不定の場合はS23に進み、ウェイクアップ要因が通信によるものか否かを前述の記憶内容を参照して判別する。通信以外の場合はS26に進んでポート120のレベルを維持する。他方、S23でウェイクアップ要因が通信によるものであった場合は、バス監視状態を異常に設定し、S25でポート120のレベルを反転させる。図9は、以上の処理によって実現される効果を示すタイミング図であり、スリープ状態において通信バスがドミナントにショートすると、ECU100は一度はウェイクアップする。通信バスの監視状態はウェイクアップをきっかけとして不定状態に遷移し、通信バッファ122のログ確認により通信失敗であることが判明すれば、異常状態に遷移するから、レベル反転によりスリープに移行する。この状態は、ショートが解消されて正常復帰しない限り維持されるのでスリープ状態が継続し、ショートに起因したウェイクアップの頻繁な繰り返しを防止できる。   FIG. 8 shows a flow of processing relating to setting of the wake-up level of the external wake-up port 120. In S21, it is determined which is the bus monitoring state. If it is normal, it means that communication is successful, so the signal level of the port 120 is set to dominant (first level) in order to wake up. If uncertain, the process proceeds to S23, and it is determined whether or not the wake-up factor is due to communication with reference to the stored contents. In cases other than communication, the process proceeds to S26 and the level of the port 120 is maintained. On the other hand, if the wake-up factor is due to communication in S23, the bus monitoring state is set to abnormal, and the level of the port 120 is inverted in S25. FIG. 9 is a timing chart showing the effects realized by the above processing. When the communication bus is short-circuited in the sleep state, the ECU 100 wakes up once. The monitoring state of the communication bus transitions to an indeterminate state triggered by a wake-up, and if it is determined that the communication has failed due to the log confirmation of the communication buffer 122, it transitions to an abnormal state, and thus transitions to sleep due to level inversion. This state is maintained as long as the short circuit is resolved and does not return to normal, so the sleep state continues and frequent wakeups due to the short circuit can be prevented.

本発明の自動車用制御ユニットに係るECUの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of ECU which concerns on the control unit for motor vehicles of this invention. 図1のシステムのアーキテクチャを示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an architecture of the system of FIG. 1. スケジューラによる複数アプリケーションの実行サイクルの概念を模式的に示す図。The figure which shows typically the concept of the execution cycle of the some application by a scheduler. 通信バスの監視状態遷移の説明図。Explanatory drawing of the monitoring state transition of a communication bus. 自動車用制御ユニットの第二における処理の全体の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the whole process in the 2nd of the control unit for motor vehicles. 図5の詳細を示す第一のフローチャート。FIG. 6 is a first flowchart showing details of FIG. 5. 同じく第二のフローチャート。Similarly, the second flowchart. 同じく第三のフローチャート。Similarly, the third flowchart. 本発明の自動車用制御ユニットの第二による作用説明図。Explanatory drawing by 2nd of the control unit for motor vehicles of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,100 ECU(自動車用制御ユニット)
3 CPU(主制御部)
6 サブクロック信号発生回路(サンプリングクロック信号発生回路)
8 主クロック信号発生回路
23 第二Dフリップフロップ回路(ポストエッジレベル検出記憶部)
24 第一Dフリップフロップ回路(変化エッジ検出記憶部)
25 主論理積演算回路
26 第三Dフリップフロップ回路
27 補助論理積演算回路
110 受信端子
120ウェイクアップ用ポート
1,100 ECU (control unit for automobile)
3 CPU (Main Control Unit)
6 Sub clock signal generation circuit (sampling clock signal generation circuit)
8 Main clock signal generation circuit 23 Second D flip-flop circuit (post edge level detection storage unit)
24 1st D flip-flop circuit (change edge detection storage unit)
25 Main AND operation circuit 26 3rd D flip-flop circuit 27 Auxiliary AND operation circuit 110 Reception terminal 120 Wake-up port

Claims (7)

自動車上の被制御要素の電気的動作を制御する主制御部を有し、該主制御部の動作モードが通常動作モードと、該通常動作モードよりも消費電力量が少ないスリープモードとの間で切り替え可能とされた自動車用制御ユニットであって、
前記スリープモードから前記通常モードに前記主制御部をウェイクアップさせるためのレベル有効信号であって、二値の信号レベルの一方を第一レベル、他方を第二レベルとして、前記第一レベルをウェイクアップ要因として使用する外部ウェイクアップ信号を、前記主制御部の入出力部の予め定められたウェイクアップ用ポートにて、通信バスを介した通信により受信するウェイクアップ信号受信手段と、
前記外部ウェイクアップ信号が認識されない状態において、前記主制御部の動作を前記スリープモードと前記通常モードとの間でタイマーにより周期的に切り替える内部スリープ制御手段と、
前記通信バスの状態を監視する通信バス監視手段と、
前記主制御部のウェイクアップ処理が行なわれたときのウェイクアップ要因が、前記通信に基づくものか、前記内部スリープ制御手段の動作によるものかを判別するウェイクアップ要因判別手段と、
前記通信バス監視手段が前記通信バスの異常を検出し、かつ前記内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、前記ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に変更設定する処理を行なうウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段と、
を備えたことを特徴とする自動車用制御ユニット。
A main control unit that controls the electrical operation of a controlled element on the vehicle, and the operation mode of the main control unit is between a normal operation mode and a sleep mode that consumes less power than the normal operation mode; A control unit for an automobile that is switchable,
A level valid signal for waking up the main control unit from the sleep mode to the normal mode, wherein one of the binary signal levels is a first level and the other is a second level, and the first level is awakened. Wake-up signal receiving means for receiving an external wake-up signal used as an up factor by communication via a communication bus at a predetermined wake-up port of the input / output unit of the main control unit;
Internal sleep control means for periodically switching the operation of the main control unit between the sleep mode and the normal mode by a timer in a state where the external wake-up signal is not recognized;
Communication bus monitoring means for monitoring the state of the communication bus;
A wake-up factor determining unit that determines whether a wake-up factor when the wake-up process of the main control unit is performed is based on the communication or an operation of the internal sleep control unit;
Wake-up for forcibly changing and setting the input level of the wake-up port when the communication bus monitoring means detects an abnormality in the communication bus and there is no wake-up command from the internal sleep control means Port level forced change means,
An automobile control unit comprising:
前記内部ウェイクアップ信号が、前記入出力部において前記外部ウェイクアップ信号とは異なるポートで受信される請求項1記載の自動車用制御ユニット。 The automotive control unit according to claim 1, wherein the internal wakeup signal is received at a port different from the external wakeup signal at the input / output unit. 前記通信バス監視手段が前記通信バスのレセッシブショート異常を検出した場合に、前記ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、前記ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的にドミナントレベルに変更設定する処理を行なう請求項1又は請求項2に記載の自動車用制御ユニット。 When the communication bus monitoring means detects a recessive short abnormality of the communication bus, the wakeup port level forcible change means forcibly changes and sets the input level of the wakeup port to a dominant level. The automobile control unit according to claim 1 or 2, wherein the processing is performed. 前記通信バス監視手段が前記通信バスのドミナントショート異常を検出した場合に、前記ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、前記ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的にレセッシブレベルに変更設定する処理を行なう請求項1又は請求項2に記載の自動車用制御ユニット。 When the communication bus monitoring means detects a dominant short abnormality of the communication bus, the wakeup port level forcible changing means performs processing for forcibly changing and setting the input level of the wakeup port to a recessive level. The control unit for motor vehicles according to claim 1 or 2. ウェイクアップ用ポートレベル強制変更手段は、前記通信バス監視手段が前記通信バスの異常を検出し、かつ前記内部スリープ制御手段によるウェイクアップ指令がない場合に、前記ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に反転させるウェイクアップ用ポートレベル反転手段とされている請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の自動車用制御ユニット。 The wakeup port level forcible change means forces the input level of the wakeup port when the communication bus monitoring means detects an abnormality in the communication bus and there is no wakeup command from the internal sleep control means. 5. The automobile control unit according to claim 1, wherein the wake-up port level reversing means for reversing is automatically provided. 前記通信バス監視手段は、前記通信バスの状態について、正常、不定及び異常の3つの認識状態を定め、
前記認識状態が正常のとき、前記通信バスのレベル認識により前記主制御部がウェイクアップした場合に該認識状態を不定に遷移させるものであり、
前記認識状態が不定のとき、通信の成功が確認された場合は該認識状態を正常に遷移させるものであり、前記主制御部がスリープモードに移行した場合は該認識状態を不定から異常に遷移させるものであり、
前記認識状態が異常のとき、前記通信バスのレベル認識により前記主制御部がウェイクアップした場合に該認識状態を不定に遷移させるものであり、通信の成功が確認された場合は該認識状態を正常に遷移させるものであり、
前記ウェイクアップ用ポートレベル反転手段は、前記通信バス監視手段による認識状態が異常である場合に、前記ウェイクアップ用ポートの入力レベルを強制的に反転させる請求項5記載の自動車用制御ユニット。
The communication bus monitoring means determines three recognition states of normal, indefinite, and abnormal for the state of the communication bus,
When the recognition state is normal, when the main control unit wakes up by level recognition of the communication bus, the recognition state is changed indefinitely,
When the recognition state is indefinite, when the communication is confirmed to be successful, the recognition state is normally shifted. When the main control unit shifts to the sleep mode, the recognition state is changed from undefined to abnormal. It is what
When the recognition state is abnormal, when the main control unit wakes up due to the level recognition of the communication bus, the recognition state is shifted indefinitely, and when the success of communication is confirmed, the recognition state is changed. Is a normal transition,
6. The automobile control unit according to claim 5, wherein the wakeup port level inversion means forcibly inverts the input level of the wakeup port when the recognition state by the communication bus monitoring means is abnormal.
前記通信バスを介して信号を受信する際に、当該の信号受信に指定されたポートを含むログを記憶する受信バッファが設けられ、前記通信バス監視手段は、該受信バッファに前記ログが残されているか否かに基づいて、前記通信の成否を判定する請求項6記載の自動車用制御ユニット。 When receiving a signal via the communication bus, a reception buffer is provided for storing a log including a port designated to receive the signal, and the communication bus monitoring means leaves the log in the reception buffer. The vehicle control unit according to claim 6, wherein the success or failure of the communication is determined based on whether or not the communication is successful.
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