JP2006151257A - 車載電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気量、エンジン形式及び自動車が販売される国の法規等により異なった種々の仕様の各種アクチュエータ５を適正に且つ容易に制御する。
【解決手段】出力回路７の有無をマイコン９の入出力ポート１１の電圧レベルから判別し、その判別結果に基づいて当該ＥＣＵ１，３が有する機能の有無情報を生成する。マイコン９が機能の有無情報に応じて、実行する処理を選択することで、仕様の切り替えに容易に対応することが可能である。判別は、車載電子制御装置の起動時などに行い、その結果は書き換え可能なＲＯＭの機能有無格納領域Ｔ１に保存される。一度アクチュエータ５の有無の判断を行っておけば、頻繁に同じ判断を繰り返す無駄を避けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載電子制御装置に関するものである。

近年，自動車のエレクトロニクス化にともない、車載電装品が増加の一途を辿っている。特に、車体の窓やドア等を制御するボディエレクトロニクス系のＥＣＵでは、品種によって機能の有無が多数に及ぶ可能性がある。

そして、自動車の各種車載電装品は、排気量、エンジン形式及び自動車が販売される国の法規等により種々の仕様がある。このため、様々な仕様の各種車載電装品を適正に制御するためには、多様な車載電装品の仕様毎に異なった電子制御ユニット（ＥＣＵ）を作製する必要がある。

しかしながら、全ての車載電装品の仕様毎に異なったＥＣＵを作製するのは非効率的であるため、例えば特許文献１においては、ＥＣＵに接続されるワイヤハーネスの有無により、接続時にヒューズ抵抗器を溶断させることで自動的に仕様切替えを行っている。

特開平０５−１７１９９７号公報

しかしながら、特許文献１では、ひとつの仕様をオンオフするために、少なくともワイヤハーネスが１本以上必要であるため、多数の仕様切替を実現するためには、無駄なワイヤハーネスを多数配線する必要がある。

そうすると、結局はハーネスの本数が増大し、高コストとなるだけでなく、自動車の軽量化（ハーネスの質量削減）の要請に反する。

そこで、本発明の課題は、低コストで且つ自動車の軽量化を達成しつつ、各種車載電装品についての多種多様な仕様を容易に切替えることが可能な車載電子制御装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、負荷を駆動制御するための入出力ポートがハイ状態であるかロー状態かによって負荷の接続の有無を判断する負荷判別機能と、前記負荷判別機能により負荷が接続されていると判断したときに前記入出力ポートを通じて前記負荷の駆動制御を行う負荷制御機能とを有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載電子制御装置であって、前記負荷判別機能の判断結果を保存する記憶部をさらに有し、前記負荷制御機能が、前記記憶部内に保存した前記判断結果を参照し、その参照結果に基づいて前記負荷の駆動制御を行うものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車載電子制御装置であって、当該車載電子制御装置の起動時に、前記負荷判別機能が、前記負荷の有無を判断し、判断結果を前記記憶部に保存するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車載電子制御装置であって、前記負荷判別機能が、定期的に前記負荷の有無を判断するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の車載電子制御装置であって、外部から前記負荷を駆動制御する機能の有無についての問い合わせの信号を受信したときに、前記記憶部内に保存した前記判断結果を参照して、前記負荷を駆動制御する機能の有無の応答を行う負荷有無応答機能をさらに有するものである。

請求項１に記載の発明の車載電子制御装置は、負荷を駆動制御するための入出力ポートがハイ状態であるかロー状態かによって負荷の接続の有無を判断し、負荷が接続されていると判断したときに入出力ポートを通じて前記負荷の駆動制御を行うので、仕様の切り替えに容易に対応することが可能である。したがって、排気量、エンジン形式及び自動車が販売される国の法規等により異なった種々の仕様の各種負荷を適正に且つ容易に制御することが可能である。

請求項２に記載の発明の車載電子制御装置は、負荷判別機能の判断結果を記憶部に保存し、この記憶部内に保存した前記判断結果を参照して前記負荷の駆動制御を行うので、一度負荷の有無の判断を行っておけば、頻繁に同じ判断を繰り返す無駄を避けることができる。

請求項３に記載の発明の車載電子制御装置は、当該車載電子制御装置の起動時に、前記負荷判別機能が、前記負荷の有無を判断し、判断結果を前記記憶部に保存するので、車載電子制御装置を起動するだけで負荷の有無を判断でき便利である。また、検査などで車載電子制御装置から負荷が取り外された場合でも、そのことを速やかに検出することができる利点もある。

請求項４に記載の発明の車載電子制御装置は、前記負荷判別機能が、定期的に前記負荷の有無を判断するので、検査などで車載電子制御装置から負荷が取り外された場合でも、そのことを速やかに検出することができる。

請求項５に記載の発明の車載電子制御装置は、外部から前記負荷を駆動制御する機能の有無についての問い合わせの信号を受信したときに、前記記憶部内に保存した前記判断結果を参照して、前記負荷を駆動制御する機能の有無の応答を行うので、外部の中央管理的な他の車載電子制御装置で、各車載電子制御装置の負荷の有無についての管理を容易に行うことができ便利である。

＜構成＞
図１及び図２は本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置（ＥＣＵ）１，３を例示したブロック図である。このＥＣＵ１，３は、図１及び図２の如く、排気量、エンジン形式及び自動車が販売される国の法規等により異なった種々の仕様の各種負荷（アクチュエータ）５を適正に制御するために、ＥＣＵ１，３の内部の出力回路７の有無をマイクロコンピュータチップ（以下「マイコン」と称す）９の入出力ポート１１の電圧レベルから判別し、その判別結果に基づいて当該ＥＣＵ１，３が有する機能の有無情報を生成するようになっており、マイコン９は機能の有無情報に応じて、実行する処理を選択することで、仕様の切り替えに対応する。

ここで、図１に示したＥＣＵ１は、アクチュエータ５を駆動するための出力回路７が内蔵されている回路例であり、また図２に示したＥＣＵ３は、アクチュエータ５等の負荷を駆動するための出力回路が内蔵されていない回路例である。

図１に示したアクチュエータ５は、図３に示すように、ドア１３の施解錠を行うドアロックアクチュエータであり、ボディ制御用のＥＣＵ１に信号線１５により接続されている。このアクチュエータ５は、図１のように１２Ｖ電源１７からの電源供給を受けている。尚、図３においては、アクチュエータ５に接続された１２Ｖ電源１７及び給電線やグランド線等の結線を省略して図示している。

また、このＥＣＵ１は、ＣＡＮ等の所定のバス１８を通じて、他のＥＣＵ１９に接続されている。この他のＥＣＵ１９としては、例えば診断機能を有するもの、キーロック制御のためのもの、ヘッドライト制御のためのもの、ワイパー制御のためのもの等がある。そして、ＥＣＵ１は、他のＥＣＵ１９との通信を行いながら、必要なときにアクチュエータ５を制御してドア１３の施解錠を行う。

ＥＣＵ１に内蔵された出力回路７は、アクチュエータ５のオンオフ切替を行うためのトランジスタ等のスイッチング素子Ｔｒ１と、このスイッチング素子Ｔｒ１とマイコン９の入出力ポート１１との間に接続される抵抗Ｒ１と、プルダウン抵抗Ｒ２とを備える。そして、マイコン９が出力モードとなって入出力ポート１１がハイの状態になると、２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧比によってスイッチング素子Ｔｒ１がオンとなり、信号線１５の電圧状態によってアクチュエータ５の駆動が行われる。また、この出力回路７では、マイコン９が入力モードのときには、スイッチング素子Ｔｒ１がオフとなるため、アクチュエータ５を介した１２Ｖ電源１７からの電圧の印加が行われず、よってマイコン９の入出力ポート１１がローとなる。

ＥＣＵ３は、アクチュエータ等の負荷を駆動するための出力回路が内蔵されていない、例えばセンサー類等からの信号の受信のみを行うものなどであって、その主要な構成としては、例えば図２のように、１２Ｖ電源１７とマイコン９の入出力ポート１１との間に抵抗Ｒ３が介在された構成となっている。即ち、図１に示したＥＣＵ１のようにアクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていない構成となっており、マイコン９の入出力ポート１１は、抵抗Ｒ３を介して１２Ｖ電源１７に接続されるため、常にハイ状態となる。尚、図３ではＥＣＵ３を省略しているが、このＥＣＵ３もＥＣＵ１と同様に、ＣＡＮ等の所定のバス１８を通じて、他のＥＣＵ１９に接続されている。

マイコン９は、内部にフラッシュＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを備えたコンピューティング装置が形成されたもので、予め書き換え可能なＲＯＭ内に記憶されたソフトウェアプログラムに従って動作する機能要素である。そして、このマイコン９は、図１に示したＥＣＵ１と図２に示したＥＣＵ３に共通に内蔵され、上記のソフトウェアプログラムが規定する機能として、アクチュエータ判別機能（負荷判別機能）Ｓ１と、アクチュエータ制御機能（有無制御機能）Ｓ２と、アクチュエータ有無応答機能（負荷有無応答機能）Ｓ３とを備える。また、このマイコン９は、さらに書き換え可能なＲＯＭの一部の領域として、機能有無格納領域（記憶部）Ｔ１を有する。

アクチュエータ判別機能Ｓ１では、自動車のアクセサリースイッチ（メインスイッチ）がオンになってＥＣＵ１，３が起動した時点で、入出力ポート１１を入力モードに設定し、その入出力ポート１１の電圧レベルがハイ状態であるかロー状態であるかを判断する。そして、入出力ポート１１の電圧レベルがハイ状態である場合は、アクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていないと判断する一方、入出力ポート１１の電圧レベルがロー状態である場合は、アクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていると判断する。かかる判断結果は機能有無格納領域Ｔ１内に格納される。具体的には、アクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていないと判断した場合には、機能有無格納領域Ｔ１に「０」の値を書き込む。この場合は、アクチュエータ５の動作を実行しない旨を決定し、入出力ポート１１を入力モードのまま維持する。一方、アクチュエータ判別機能Ｓ１では、アクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていると判断した場合には、機能有無格納領域Ｔ１に「１」の値を書き込んだ後、アクチュエータ５の動作を実行する旨を決定し、入出力ポート１１を出力モードに切り換える。

アクチュエータ制御機能Ｓ２は、機能有無格納領域Ｔ１の値を読み出して、当該機能有無格納領域Ｔ１が「１」の値である場合（即ち、アクチュエータ５に対する出力回路７が内蔵されていると判断された場合）にのみ機能するものであり、入出力ポート１１が出力モードの状態で、出力回路７のスイッチング素子Ｔｒ１を制御することでアクチュエータ５の駆動を行う。

アクチュエータ有無応答機能Ｓ３は、ＣＡＮ等の所定のバス１８を通じて他のＥＣＵ１９からアクチュエータ５の有無の問い合わせがあったか否かを判断し、その問い合わせがあった場合に、機能有無格納領域Ｔ１内に格納されている値を読み出して、その値を、問い合わせのあった他のＥＣＵ１９に応答信号として送信する。

＜動作＞
上記構成の車載電子制御装置の動作を、図４及び図５のフローチャートに沿って説明する。

まず、自動車のアクセサリースイッチ（メインスイッチ）がオンになり、ＥＣＵ１，３が起動した時点で、図４中のステップＳ０１のようにメイン処理が開始される。そして、ステップＳ０２で、各ＥＣＵ１，３，１９に電源が供給され、ＲＡＭのクリア等の初期化処理が行われる。

次に、各ＥＣＵ１，３は、アクチュエータ５の有無を判別する。具体的には、図５中のステップＳ０３１において、ＥＣＵ１，３に内蔵されたマイコン９のアクチュエータ判別機能Ｓ１が始動する。そして、ステップＳ０３２において、マイコン９の入出力ポート１１を入力モードに設定し、ステップＳ０３３に進んで、その入出力ポート１１の電圧レベルがハイ状態であるかロー状態であるかを判断する。この場合、マイコン９側では、デジタル動作を行うことから、入出力ポート１１がハイ状態である場合は当該入出力ポート１１が「１」の値であるものとし、また入出力ポート１１がロー状態である場合は当該入出力ポート１１が「０」の値であるとして判断を行う。

続いて、ステップＳ０３４において、マイコン９は、入出力ポート１１の値（「１」または「０」）を機能有無格納領域Ｔ１に格納する。そして、ステップＳ０３５で、入出力ポート１１を出力モードに切り換える。

続いて、図４に戻り、ステップＳ０４に進んで、このステップＳ０４からステップＳ１１までのメインループが開始される。

即ち、次のステップＳ０５で、他のＥＣＵ１９からバス１８を通じて、アクチュエータ５の動作の指示があるか否かを判断する。そして、動作指示があったと判断した場合は、ステップＳ０６に進む。

ステップＳ０６では、機能有無格納領域Ｔ１内の値を読み出して、ステップＳ０７でその値が「０」であるか「１」であるかを判断する。この際、機能有無格納領域Ｔ１内の値が「１」であれば、アクチュエータ５を駆動するための出力回路７が内蔵されていることになるため、次のステップＳ０８に進み、アクチュエータ制御機能Ｓ２により、出力回路７を通じてアクチュエータ５の駆動制御を行い、ステップＳ０９に進む。

一方、ステップＳ０７で、機能有無格納領域Ｔ１内の値が「０」であると判断した場合は、アクチュエータ５を駆動するための出力回路７が内蔵されていないことになるため、そのままステップＳ０９に進む。

また、上述のステップＳ０５において、他のＥＣＵ１９からバス１８を通じて、アクチュエータ５の動作の指示がないと判断した場合も、そのままステップＳ０９に進む。

ステップＳ０９では、アクチュエータ有無応答機能Ｓ３により、他のＥＣＵ１９からバス１８を通じて、アクチュエータ５の有無の問い合わせがあったか否かを判断する。そして、アクチュエータ５の有無の問い合わせがあったと判断した場合は、次のステップＳ１０に進み、機能有無格納領域Ｔ１内に格納されている値を読み出して、その値を、問い合わせのあった他のＥＣＵ１９に応答信号として送信した後、ステップＳ１１に進む。

一方、ステップＳ０９で、他のＥＣＵ１９からアクチュエータ５の有無の問い合わせがないと判断した場合は、そのままステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、メインループを継続するため、再びステップＳ０４からの処理を繰り返す。このステップＳ０４〜Ｓ１１のメインループは定期的に繰り返される。

以上のように、このＥＣＵ１，３は、出力回路７の有無をマイコン９の入出力ポート１１の電圧レベルから判別し、その判別結果に基づいて当該ＥＣＵ１，３が有する機能の有無情報を生成するようになっているので、マイコン９が機能の有無情報に応じて、実行する処理を選択することで、仕様の切り替えに容易に対応することが可能である。したがって、排気量、エンジン形式及び自動車が販売される国の法規等により異なった種々の仕様の各種アクチュエータ５を適正に且つ容易に制御することが可能である。

また、アクチュエータ判別機能Ｓ１での判断結果を、機能有無格納領域Ｔ１に記憶させるので、一度アクチュエータ５の有無の判断を行っておけば、頻繁に同じ判断を繰り返す無駄を避けることができる。

さらに、車載電子制御装置の起動時に、アクチュエータ判別機能Ｓ１が、アクチュエータ５の有無を判断し、判断結果を機能有無格納領域Ｔ１に保存するので、車載電子制御装置を起動するだけでアクチュエータ５の有無を判断でき便利である。また、検査などでＥＣＵ１，３からアクチュエータ５が取り外された場合でも、そのことを速やかに検出することができる利点もある。

さらにまた、外部からアクチュエータ５を駆動制御する機能の有無についての問い合わせの信号を受信したときに、機能有無格納領域Ｔ１内に保存した値を参照して、アクチュエータ５を駆動制御する機能の有無の応答を行うので、外部の中央管理的な他のＥＣＵ１９で、各ＥＣＵ１，３のアクチュエータ５の有無についての管理を容易に行うことができ便利である。

尚、上記実施の形態では、負荷としてアクチュエータ５を例示して説明したが、これらに限られない。

また、上記実施の形態では、アクチュエータ５用の出力回路７が内蔵されていない場合（即ち、アクチュエータ５が接続されていない場合）に、入出力ポート１１の電圧レベルがハイ状態となり、アクチュエータ５用の出力回路７が内蔵されている場合（即ち、アクチュエータ５が接続されている場合）に、入出力ポート１１の電圧レベルがロー状態になる例について説明したが、逆に、アクチュエータ５用の出力回路７が内蔵されていない場合（即ち、アクチュエータ５が接続されていない場合）に、入出力ポート１１の電圧レベルがロー状態となり、アクチュエータ５用の出力回路７が内蔵されている場合（即ち、アクチュエータ５が接続されている場合）に、入出力ポート１１の電圧レベルがハイ状態になるように構成してもよい。

さらに、上記実施の形態では、アクチュエータ判別機能Ｓ１を、自動車のアクセサリースイッチ（メインスイッチ）がオンになってＥＣＵ１，３が起動した時点で実行していたが、各ＥＣＵ１，３に内蔵されたタイマーでの計時に基づいて、例えば１ヶ月毎や半年毎等、定期的に実行してもよい。そうすれば、検査などでＥＣＵ１，３からアクチュエータ５が取り外された場合でも、そのことを速やかに検出することができる利点がある。

本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置の一例を示すブロック図である。 本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置の他の例を示すブロック図である。 本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置がバスに接続された状態を示すブロック図である。 本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一の実施の形態に係る車載電子制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，３ ＥＣＵ
５ アクチュエータ
７ 出力回路
９ マイコン
１１ 入出力ポート
１３ ドア
１５ 信号線
１７ 電源
１８ バス
１９ 他のＥＣＵ
Ｓ１ アクチュエータ判別機能
Ｓ２ アクチュエータ制御機能
Ｓ３ アクチュエータ有無応答機能
Ｔ１ 機能有無格納領域

Claims (5)

1. 負荷を駆動制御するための入出力ポートがハイ状態であるかロー状態かによって負荷の接続の有無を判断する負荷判別機能と、
   前記負荷判別機能により負荷が接続されていると判断したときに前記入出力ポートを通じて前記負荷の駆動制御を行う負荷制御機能と
   を有する車載電子制御装置。
2. 請求項１に記載の車載電子制御装置であって、
   前記負荷判別機能の判断結果を保存する記憶部をさらに有し、
   前記負荷制御機能が、前記記憶部内に保存した前記判断結果を参照し、その参照結果に基づいて前記負荷の駆動制御を行う、車載電子制御装置。
3. 請求項２に記載の車載電子制御装置であって、
   当該車載電子制御装置の起動時に、前記負荷判別機能が、前記負荷の有無を判断し、判断結果を前記記憶部に保存する、車載電子制御装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の車載電子制御装置であって、
   前記負荷判別機能が、定期的に前記負荷の有無を判断する、車載電子制御装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の車載電子制御装置であって、
   外部から前記負荷を駆動制御する機能の有無についての問い合わせの信号を受信したときに、前記記憶部内に保存した前記判断結果を参照して、前記負荷を駆動制御する機能の有無の応答を行う負荷有無応答機能をさらに有する、車載電子制御装置。
   

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