JP5231047B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用の制御装置に係り、特に非動作時の消費電力量を更に削減することのできる制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a vehicle, and more particularly to a control device that can further reduce power consumption during non-operation.
ECU(電子制御ユニット)等の制御装置では、処理すべきイベントの発生しない非動作時には、スリープモードに移行して電力消費量の削減を図っている。例えば、下記の特許文献1に記載のマイクロコンピュータは、所定ビットの送信データを内部割込発生回路からウオッチドッグタイマにシリアルに送信する処理を、送信データの送信完了から所定時間が経過する度に繰り返す。スリープモード中には、送信データの送信後に内部割込が発生し、マイクロコンピュータがウエイクアップする。内部割込発生回路がウオッチドッグタイマに送信する送信データのビット数をスリープモード時には増やすことにより、内部割込の発生間隔を延長し、マイクロコンピュータの消費電力量を削減することができる。
しかしながら、上記特許文献1に記載のマイクロコンピュータには、車載バッテリの電源供給能力が維持されている間は電力供給が行われており、高速,大容量のCPUを用いるとスリープモードでも多くの電力を必要とし、非動作時におけるマイクロコンピュータの消費電力量のさらなる削減が求められている。特に、CPU等の制御部の多数搭載される傾向にある車両では、バッテリ容量の制限もあることから、消費電力量の削減が、強く求められている。
However, the microcomputer described in
本発明は、上記した点に鑑み、消費電力量を削減することのできるECU等の制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device such as an ECU that can reduce power consumption in view of the above points.
このような目的を達成するために、本発明の制御装置は、制御部の動作時に前記制御部に電力を供給する第1電源と、前記第1電源から前記制御部への電力供給を制御する電源供給制御手段と、前記第1電源とは別個に、前記電源供給制御手段へ電力を供給する第2電源とを備えた制御装置であって、前記電源供給制御手段が、前記制御部のウエイクアップ時間を計時する計時回路と、電源回路の駆動を制御する駆動制御回路とを備え、前記電源供給制御手段は、前記電源回路の駆動が停止しているときに前記第2電源から電力が供給され、前記計時回路は、前記ウエイクアップ時間が経過すると、電源オン信号を前記駆動制御回路に出力すると共にまた前記制御部に再起動時信号を出力し、前記駆動制御回路は、前記計時回路から前記電源オン信号を入力すると前記電源回路に起動信号を出力し、前記電源回路は前記起動信号を入力すると前記制御部に前記第1電源から電力を供給し、前記制御部に前記第1電源から電力が供給されると前記制御部が起動され、起動された前記制御部が前記計時回路から前記再起動時信号を入力すると、前記制御部が制御装置の構成回路や外部機器の異常を判断する処理と前記制御部に自身の動作異常の有無を判定の処理を行った後に、前記制御部が前記駆動制御回路に電源オフ信号を出力し、前記駆動制御回路は、前記制御部から前記電源オフ信号を入力すると前記電源回路に駆動停止信号を出力し、前記電源回路が前記駆動停止信号を入力すると前記第1電源から制御部への電力供給を停止することを特徴とする。
また、本発明は、前記電源供給制御手段が、イグニッションスイッチの前記外部機器からCAN通信信号を入力するCAN・I/F回路を備え、前記CAN・I/F回路は、前記外部機器から前記CAN通信信号を入力すると、前記制御部が前記電源回路により前記定電圧電源からの電力供給が遮断され前記制御部の駆動が停止しているときに、前記駆動制御回路にウエイクアップ検出信号を出力すると共に前記CAN通信信号を前記制御部に出力し、前記駆動制御回路は、前記CAN・I/F回路から前記ウエイクアップ検出信号を入力すると、前記電源回路に前記起動信号を出力し、前記電源回路は起動信号を入力すると前記制御部に前記第1電源からの電力を供給し、前記制御部に電力が供給されると前記制御部が起動されることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the control device of the present invention controls a first power source that supplies power to the control unit during operation of the control unit, and power supply from the first power source to the control unit. A control device comprising: a power supply control means; and a second power supply for supplying power to the power supply control means separately from the first power supply, wherein the power supply control means is a wake of the control unit. And a drive control circuit for controlling the drive of the power supply circuit, wherein the power supply control means supplies power from the second power supply when the drive of the power supply circuit is stopped. When the wake-up time has elapsed, the timing circuit outputs a power-on signal to the drive control circuit and also outputs a restart signal to the control unit, and the drive control circuit receives the signal from the timing circuit. Power supply When the activation signal is input, the activation signal is output to the power supply circuit. When the activation signal is input, the power supply circuit supplies power from the first power supply to the control unit, and the control unit receives power from the first power supply. When supplied, the control unit is activated, and when the activated control unit inputs the restart signal from the timing circuit, the control unit determines an abnormality in a component circuit of the control device or an external device; After performing the process of determining whether the control unit has an abnormal operation or not , the control unit outputs a power-off signal to the drive control circuit, and the drive control circuit outputs the power-off signal from the control unit. When input, a drive stop signal is output to the power supply circuit, and when the power supply circuit inputs the drive stop signal, power supply from the first power supply to the control unit is stopped .
Further, according to the present invention, the power supply control means includes a CAN / I / F circuit for inputting a CAN communication signal from the external device of an ignition switch, and the CAN / I / F circuit is connected to the CAN from the external device. When a communication signal is input, the control unit outputs a wakeup detection signal to the drive control circuit when power supply from the constant voltage power supply is cut off by the power supply circuit and driving of the control unit is stopped. The CAN communication signal is output to the control unit, and when the wakeup detection signal is input from the CAN / I / F circuit, the drive control circuit outputs the start signal to the power supply circuit, and the power supply circuit Japanese that is to supply power from the first power supply to the control unit and supply the start signal, the control unit and the electric power is supplied to the control unit is activated To.
本発明によれば、制御部の動作終了後に計時回路による再起動時間の計時が完了する度に、電源回路による電源供給が行われ、制御部の非動作時には、制御部に対する電源供給を遮断することから、制御装置による消費電力量を削減することができる。 According to the present invention, power supply is performed by the power supply circuit every time the restart time is measured by the timing circuit after the operation of the control unit is completed, and the power supply to the control unit is shut off when the control unit is not operating. As a result, the amount of power consumed by the control device can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の最良の形態を説明する。
図1は、本実施形態の制御装置10の構成の概略を示すブロック図であり、本実施の形態では車両用の制御装置(以下ECUという。)を例として説明する。
Hereinafter, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a
制御装置10は、車両電装品の動作を制御するためのものであり、CPU6を含む制御部への電源IC(電源回路)7からの電源供給を、電源供給制御回路1で制御する。なお、CPU6には、図示していないその他の回路が接続されている。電源供給制御回路1は、イグニッションスイッチ等の外部機器からCAN通信信号の入力されるCAN・I/F回路2と、CPU6の再起動時間を計時する計時回路3と、電源IC7の駆動を制御する駆動制御回路4とを備えて構成されている。電源IC7は、車載バッテリから供給された電源を、電源供給制御回路1の制御のもとにCPU6に供給する。
The
CAN・I/F回路2は、ウエイクアップ検出信号を出力する機能を備えたCANトランシーバから構成されており、ウエイクアップ検出信号を駆動制御回路4の入力端子に、CAN通信信号をCPU6のCAN端子に、それぞれ出力する。また、CAN・I/F回路2は、イグニッションスイッチ等の外部機器と通信線で接続されており、外部機器からCAN通信信号が入力されると、このCAN通信信号をCPU6に入力して内部割込を発生させる。また、電源IC7からの電源供給が遮断されてCPU6の駆動が停止している場合には、電源供給制御回路4にウエイクアップ検出信号を入力すると共に、起動したCPU6にCAN通信信号を入力して内部割込を発生させる。
The CAN / I / F circuit 2 includes a CAN transceiver having a function of outputting a wakeup detection signal. The wakeup detection signal is input to the input terminal of the drive control circuit 4, and the CAN communication signal is input to the CAN terminal of the CPU 6. Respectively. The CAN / I / F circuit 2 is connected to an external device such as an ignition switch through a communication line. When a CAN communication signal is input from the external device, the CAN communication signal is input to the CPU 6 to be internally allocated. Generate. When the power supply from the
計時回路3は、RTC(Real time clock)から構成されており、駆動制御回路4の入力端子及びCPU6のI/O端子に接続されている。計時回路3は、CPU6の指示によりウエイクアップ時間を計時し、ウエイクアップ時間が経過すると電源オン信号を駆動制御回路4に入力し、起動したCPU6に再起動時信号を入力して内部割込を発生させる。
The
駆動制御回路4は、3つの入力端子と1つの出力端子とを備えたOR回路から構成されており、入力端子のそれぞれがCAN・I/F回路2,計時回路3,及びCPU6のI/O端子に接続され、出力端子が電源IC7に接続されている。駆動制御回路4は、CPU6から電源オフ信号が入力されていないか、CAN・I/F回路2からウエイクアップ検出信号が、又は、計時回路3から電源オン信号が入力されると電源IC7に起動信号を出力する。CAN・I/F回路2,計時回路3,及び駆動制御回路4は、定電圧電源5から電源供給を受けて駆動する。定電圧電源5は、車載バッテリから供給された電源を、電源供給制御回路1に分配する。従って、スリープモードで電源IC7の出力が遮断されても、電源供給制御回路1への電源供給は行われている。
The drive control circuit 4 is composed of an OR circuit having three input terminals and one output terminal, and each of the input terminals is a CAN / I / F circuit 2, a
このようにして構成される制御装置10の動作を説明する。
まず、CPU6が駆動停止時に行うシステム終了処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。この処理では、CPU6は、動作終了時であるか否か、つまり、実行中であった車載機器の制御に必要な各処理が終了し、又は、その終了から所定時間CAN・I/F回路2を介してCAN通信信号の入力がない等の、所定の動作終了条件が満たされたか否かを判別する(ステップS1)。この判別が“YES”だと、CPU6は、再起動時に必要なデータの記憶部8への退避が完了したか否かを判別する(ステップS2)。データ退避が完了してステップS2の判別が“YES”になると、CPU6は、計時回路3にウエイクアップ時間をセットする(ステップS3)。つまり、ウエイクアップ時間の経過後に電源オン信号を出力することを指示する制御信号を、計時回路3に入力する。計時回路3は、この制御信号の入力後、又は、入力された制御信号が指示する計時タイミングで、ウエイクアップ時間の計時を開始する。
The operation of the
First, the system termination process performed by the CPU 6 when driving is stopped will be described with reference to the flowchart of FIG. In this process, the CPU 6 determines whether or not it is the end of the operation, that is, each process necessary for controlling the in-vehicle device being executed is completed, or the CAN / I / F circuit 2 for a predetermined time from the end. It is determined whether or not a predetermined operation end condition such as no CAN communication signal input is satisfied (step S1). If this determination is “YES”, the CPU 6 determines whether or not saving of data necessary for restarting to the storage unit 8 has been completed (step S2). When the data saving is completed and the determination in step S2 is “YES”, the CPU 6 sets a wake-up time in the timing circuit 3 (step S3). That is, a control signal instructing to output a power-on signal after the wake-up time has elapsed is input to the
次に、CPU6は、駆動制御回路4に電源オフ信号(論理値=0)を入力し(ステップS4)、処理を終了する。電源オフ信号を入力された駆動制御回路4は、電源IC7に駆動停止信号(論理値=0)を入力し、電源IC7によるCPU6への電源供給を停止する。この場合、駆動制御回路4の他の2つの入力は論理値=0が入力されているとする。これにより、CPU6の動作が停止して、CPU6の消費電力が“0”となる。CPU6の動作停止中にも電源供給制御回路1の各回路には、定電圧電源5からの電源供給が継続されており、CAN・I/F回路2によるCAN通信信号の入力受付、及び、計時回路3による計時が行われている。
Next, the CPU 6 inputs a power-off signal (logical value = 0) to the drive control circuit 4 (step S4), and ends the process. The drive control circuit 4 to which the power-off signal is input inputs a drive stop signal (logical value = 0) to the
次に、上述のようにして動作を停止したCPU6を起動させる電源供給制御回路1の動作について説明する。計時回路3による計時時間がウエイクアップ時間に達すると、計時回路3は、駆動制御回路4に電源オン信号(論理値=1)を入力する。電源オン信号を入力された駆動制御回路4は、電源IC7に起動信号(論理値=1)を入力し、電源IC7を起動させる。起動した電源IC7からは、CPU6に電源供給が行われ、CPU6が起動する。起動したCPU6は、計時回路3から再起動時信号の入力を受けてCPU6やECUの構成回路や外部機器の異常を判断する等の所定の処理を行った後、又は、この所定の処理の後に動作終了条件が満たされると、再び、上述したシステム終了処理を行う。
Next, the operation of the power
また、外部機器からCAN通信信号が入力されると、CAN・I/F回路2は、駆動制御回路4にウエイクアップ検出信号(論理値=1)を入力する。ウエイクアップ検出信号を入力された駆動制御回路4は、電源IC7を起動させて、CPU6に電源供給する。電源供給を受けて起動したCPU6は、CAN・I/F回路2からCAN通信信号の入力を受けて車載機器の制御等の必要な処理を行う。
When a CAN communication signal is input from an external device, the CAN • I / F circuit 2 inputs a wakeup detection signal (logical value = 1) to the drive control circuit 4. The drive control circuit 4 to which the wakeup detection signal is input activates the
本実施形態によれば、CPU6に電源供給する電源IC7の駆動が、CPU6の動作終了時に停止して、CPU6への電源供給が遮断され、CPU6の消費電力が“0”になるので、CPU6の消費電力量を削減することができる。しかも、CPU6の再起動に用いられるCAN・I/F回路2及びRTCからなる計時回路3の消費電力量が、スリープモード時のCPU6の消費電力量に比べてはるかに小さいことから、ECUとしての消費電力量を削減することもできる。
According to the present embodiment, the driving of the
また、本実施形態によれば、CAN通信信号の入力がなくても、計時回路3によるウエイクアップ時間の計時が行われる度にCPU6が再起動し、CPU6やECUの構成回路や外部機器の機能がチェックされることから、異常発生の確率を低く抑えることができ、また、CPU6やECUの構成回路や外部機器の異常を見逃さずに早期に発見することができる。
Further, according to the present embodiment, even if no CAN communication signal is input, the CPU 6 is restarted each time the wake-up time is measured by the
また、本実施形態によれば、CAN通信信号がCAN・I/F回路2に入力されるとCPU6が起動するので、ウエイクアップ時間の経過による再起動の際にCAN通信信号の入力を確認する必要がなく、計時回路3により計時されるウエイクアップ時間を、CPU6やECUの構成回路や外部機器の機能チェックに必要な時間に設定することができる。従って、ウエイクアップ時間の経過により行われる再起動の時間間隔を長くとり、CAN通信信号の未入力時におけるCPU6や電源IC7の起動回数を少なく抑えて、消費電力量を削減することができる。
Further, according to the present embodiment, when the CAN communication signal is input to the CAN / I / F circuit 2, the CPU 6 is started, so that the input of the CAN communication signal is confirmed at the time of restart due to the wake-up time. There is no need, and the wake-up time measured by the
上記実施形態では、計時回路3は、日時等の時刻情報を取得するための計時回路を併用しても、この計時回路とは別個に備えられていてもよい。上記実施形態では、ウエイクアップ時間の経過によるCPU6の再起動時に、計時回路3からCPU6に再起動時信号を入力して内部割込を発生させた場合について説明したが、ウエイクアップ時間の経過によるCPU6の再起動時には、電源IC7からの電源供給によるCPU6の電源リセット機能を利用して、内部割込を発生させない構成としてもよい。つまり、CPU6の再起動時に常に働く異常診断機能により、CPU6やECUの構成回路や外部機器の異常を判断するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、電源供給制御回路1が定電圧電源5から常時電源供給を受けている場合について説明したが、電源ICの駆動停止時のみに定電圧電源5から電源供給を受ける構成としてもよい。また、上記実施形態では、電源供給制御回路1がECUに備えられている場合について説明したが、ECUと別体に構成されていてもよい。また、本発明は、車両電装品の動作を制御するECUの制御部に対する電源供給だけでなく、他のマイクロコンピュータ等の制御装置が備える制御部に対する電源供給にも適用することができる。
In the above embodiment, the case where the power
1 電源供給制御回路
2 CAN・I/F回路
3 計時回路
4 駆動制御回路
5 定電圧電源
6 CPU
7 電源IC(電源回路)
10 ECU(制御装置)
1 Power Supply Control Circuit 2 CAN / I /
7 Power supply IC (Power supply circuit)
10 ECU (control device)
Claims (2)
前記第1電源から前記制御部への電力供給を制御する電源供給制御手段と、
前記第1電源とは別個に、前記電源供給制御手段へ電力を供給する第2電源とを備えた
制御装置であって、
前記電源供給制御手段は、前記制御部のウエイクアップ時間を計時する計時回路と、電源回路の駆動を制御する駆動制御回路とを備え、
前記電源供給制御手段は、前記電源回路の駆動が停止しているときに前記第2電源から電力が供給され、
前記計時回路は、前記ウエイクアップ時間が経過すると、電源オン信号を前記駆動制御回路に出力すると共にまた前記制御部に再起動時信号を出力し、
前記駆動制御回路は、前記計時回路から前記電源オン信号を入力すると前記電源回路に起動信号を出力し、前記電源回路は前記起動信号を入力すると前記制御部に前記第1電源から電力を供給し、
前記制御部に前記第1電源から電力が供給されると前記制御部が起動され、起動された前記制御部が前記計時回路から前記再起動時信号を入力すると、前記制御部が制御装置の構成回路や外部機器の異常を判断する処理と前記制御部に自身の動作異常の有無を判定の処理を行った後に、
前記制御部が前記駆動制御回路に電源オフ信号を出力し、前記駆動制御回路は、前記制御部から前記電源オフ信号を入力すると前記電源回路に駆動停止信号を出力し、前記電源回路が前記駆動停止信号を入力すると前記第1電源から制御部への電力供給を停止することを特徴とする制御装置。 A first power source for supplying power to the control unit during operation of the control unit;
Power supply control means for controlling power supply from the first power source to the control unit;
A control device comprising a second power source that supplies power to the power supply control means separately from the first power source,
The power supply control means includes a timing circuit that times the wake-up time of the control unit, and a drive control circuit that controls driving of the power supply circuit,
The power supply control means is supplied with power from the second power supply when driving of the power supply circuit is stopped,
When the wake-up time has elapsed, the timing circuit outputs a power-on signal to the drive control circuit and also outputs a restart signal to the control unit,
The drive control circuit outputs a start signal to the power supply circuit when the power-on signal is input from the timing circuit, and the power supply circuit supplies power from the first power supply to the control unit when the start signal is input. ,
When power is supplied to the control unit from the first power source, the control unit is activated, and when the activated control unit inputs the restart signal from the timing circuit, the control unit configures the control device. After performing the process of determining the abnormality of the circuit and external equipment and the process of determining the presence or absence of its own operation abnormality in the control unit ,
When the control unit outputs a power-off signal to the drive control circuit, the drive control circuit outputs a drive stop signal to the power supply circuit when the power-off signal is input from the control unit, and the power supply circuit outputs the drive A control apparatus characterized by stopping power supply from the first power source to the control unit when a stop signal is input .
前記CAN・I/F回路は、前記外部機器から前記CAN通信信号を入力すると、前記制御部が前記電源回路により前記定電圧電源からの電力供給が遮断され前記制御部の駆動が停止しているときに、前記駆動制御回路にウエイクアップ検出信号を出力すると共に前記CAN通信信号を前記制御部に出力し、
前記駆動制御回路は、前記CAN・I/F回路から前記ウエイクアップ検出信号を入力すると、前記電源回路に前記起動信号を出力し、前記電源回路は起動信号を入力すると前記制御部に前記第1電源からの電力を供給し、前記制御部に電力が供給されると前記制御部が起動されることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 The power supply control means includes a CAN / I / F circuit for inputting a CAN communication signal from the external device of the ignition switch.
When the CAN / I / F circuit receives the CAN communication signal from the external device, the power supply from the constant voltage power supply is cut off by the power supply circuit in the control unit, and the drive of the control unit is stopped. When outputting a wakeup detection signal to the drive control circuit and outputting the CAN communication signal to the control unit,
The drive control circuit outputs the activation signal to the power supply circuit when the wakeup detection signal is input from the CAN / I / F circuit, and the power supply circuit receives the activation signal to the first control unit. The control device according to claim 1 , wherein power is supplied from a power source, and the control unit is activated when power is supplied to the control unit.
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