JP2008503912A - 搬送電流によって情報を交換するモジュールおよび上記モジュールの動作を管理する方法 - Google Patents

Abstract

電気部分（１２、１４）を制御するために使用される、搬送電流によって情報を交換するモジュール（２２、２４）は、情報伝達信号を受信する第１手段（３４Ａ、３６Ａ）を備える。第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ）は、２つの状態、すなわちそれぞれ作動状態および非作動状態をとることができる。モジュール（２２、２４）はまた、第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ）を起動して非作動状態から作動状態に切り換えできる、起動信号を受信する第２手段（３４Ｂ、３６Ｂ）を備える。

Description

本発明は搬送電流によって情報を交換するモジュールおよび上記モジュールの動作を管理する方法に関する。

本発明は、特に、自動車における電気構成要素の制御に適用される。

自動車は通常バッテリーから電源供給される多数の電気構成要素を含む。

搬送電流によって情報を交換するモジュールによりこれらの構成要素を制御することは公知である。

したがって、当技術分野においては、電気構成要素を制御するために搬送電流によって情報を交換するモジュールはすでに知られており、モジュールは情報伝達信号を受信する第１受信手段を備える種類であり、上記第１受信手段は２つの状態、すなわちそれぞれ、作動状態および非作動状態をとる。

自動車で使用されている、上記のような種類のモジュールは、バッテリーから出力される直流（ＤＣ）電圧信号に高周波数の情報伝達信号を重畳する。その結果、高周波の情報伝達信号は電気構成要素に電源供給する電気回路（電気線とも称される）上を伝搬する。

なお、一般には、第１受信手段は比較的狭い周波数帯域の信号に応答する手段を含み、比較的大量の電力を消費する。

しかし、上述の種類の情報交換モジュールの電力消費を、制限できることが望ましく、特に、モジュールが作動していないときの電力消費を可能な限り低減することによって行われることが望ましい。

本発明の目的は、モジュールが作動しないときには比較的制限された電力消費を示す、上述の種類のモジュールを提供することである。

この目的を達成するため、本発明は上述の種類の搬送電流によって情報を交換するモジュールであって、モジュールはさらに、第１受信手段を起動するための起動信号を受信して、第１受信手段を非作動状態から作動状態に移行させる、第２受信手段を備えることを特徴とする。

第２手段は、本質的に第１受信手段の起動専用であるため、比較的単純であり、第１受信手段に比べてエネルギー消費を少なくすることができる。したがって、モジュールが作動していないとき、第１受信手段を非作動にすることができ、このときのモジュールの電力消費は第２受信手段の消費に限定される。

本発明のモジュールはまた以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。
・第１受信手段が第１周波数帯域内の周波数の信号に応答し、第２受信手段が第１周波数帯域より広い、第２周波数帯域内の周波数の信号に応答する。
・第１受信手段が第１周波数帯域内の周波数の信号に応答し、第２受信手段が第１周波数帯域と重ならない第２周波数帯域内の信号に応答する。
・第１受信手段が狭帯域通過フィルタを形成する手段を含み、第２受信手段が狭帯域通過フィルタを形成する手段から、モジュールにより受信される信号の伝搬方向の上流に機能的に配置される広帯域通過フィルタを形成する手段を含む。
・モジュールが、第２受信手段により受信される信号を阻止する阻止手段、例えば、フィルタまたはタイマー手段を形成する手段を含む。
・搬送電流が電力供給バッテリーを自動車の電気構成要素に接続する電気回路内を流れる。

本発明はさらに、上述のような、モジュールの動作を管理する方法を提供するものであって、第１受信手段をそれぞれ非作動状態または作動状態にすることによってモジュールが選択的にスリープ状態または動作状態にされ、第２受信手段はスリープ状態および動作状態の両方において作動していることを特徴とする。

本発明の方法はさらに、以下の特徴の１つまたは複数を含むことができる。
・第１受信手段が管理信号を受信するように設計され、およびモジュールが最初に動作状態であるとき、モジュールが管理信号の受信を中止した後にスリープ状態に切り換えられる。
・モジュールが、モジュールにスリープ状態への移行を要求する管理信号の受信後、所定の時間経過の後にスリープ状態に切り換えられる。
・時間経過は、管理信号の受信を中止した後に終了する。
・管理信号が変調された搬送波を用いて生成され、管理信号の受信は、搬送波の受信中止に対応して中止される。
・時間経過は、管理信号の受信を中止した後に開始される。
・第１受信手段がモジュールのスリープ状態への移行を要求する管理信号を受信すると、モジュールは管理信号に応答してだけ送信することを許可される。モジュールのスリープ状態への移行を要求する管理信号を正しく受信したことを、肯定応答を要求する管理信号に応答して肯定応答した後に、管理信号の受信が中止される。
・時間経過は、管理信号の受信を中止する前に開始される。
・モジュールが最初にスリープ状態にある場合には、第２受信手段が起動信号を受信すると、第１受信手段が起動されてモジュールを動作状態にする。モジュールにより受信される信号が所定の監視時間にわたり監視され、信号が有意であるかどうか判断する。モジュールは、監視時間の終了時に、モジュールにより受信される信号が有意でないと結論付けされた場合、スリープ状態に戻る。
・モジュールがスリープ状態であるとき、第２受信手段によって受信された信号は所定の阻止時間の間は阻止される。
・モジュールが最初はスリープ状態であり、第２受信手段が阻止時間より長い継続時間の間、起動信号を受信すると、第１受信手段が作動されてモジュールを動作状態にする。

本発明はさらに、少なくとも２つのモジュール（それぞれが上で定義された）の動作を管理する方法を提供し、各モジュールの動作は上で定義された方法により管理され、方法はモジュールの阻止時間が異なっていることを特徴とする。

本発明は、図を参照してなされる、単なる例として与えられる以下の説明を読むことにより詳細に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態を構成する搬送電流によって情報を交換する、少なくとも１つのモジュールを含むネットワーク１０を示す。

図示されている例においては、モジュールは自動車の電気構成要素１２、１４を制御するためのものであり、構成要素はバッテリー１６によって電源供給される。

ネットワーク１０内では、モジュールは従来の方法で、構成要素１２、１４をバッテリー１６に接続する電気回路１８に結合され、回路１８上を流れる搬送電流を用いたモジュール間の情報交換を可能にする。

図１には、本発明の第１実施形態における少なくとも２つのスレーブモジュール２２、２４との情報交換するようになっているマスターモジュール２０が示されている。これらのスレーブモジュール２２および２４はそれぞれ構成要素１２および１４それぞれの制御専用である。

各モジュール２０から２４は、情報交換の管理のために、送信手段２６、２８、３０、受信手段３２、３４、３６およびマイクロコントローラ３８、４０、４２を含む。

各モジュールの送信機および受信手段は従来の方法でそれぞれのマイクロコントローラに接続されている。

各スレーブモジュール２２、２４の受信手段３４、３６はそれぞれ２つのステージ、それぞれ３４Ａ、３４Ｂおよび３６Ａ、３６Ｂを備える。各第１ステージ３４Ａ、３６Ａは情報伝達信号を受信する第１手段を形成する。各第１ステージ３４Ａ、３６Ａは情報伝達信号を受信する第２手段を形成する第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂから下流に機能的に配置される。

スレーブモジュール２２、２４の受信手段の各第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂはそれぞれのマイクロコントローラ４０、４２に接続されている。

各第１ステージ３４Ａ、３６Ａは２つの状態、それぞれ作動状態および非作動状態の２つの状態をとるようになっている。

マスターモジュール２０は各スレーブモジュール２２、２４を選択的にスリープ状態および動作状態にし、各スレーブモジュール２２、２４あてに信号を送ってその動作を管理するようになっている。

スレーブモジュール２２、２４がスリープ状態にあるとき、受信手段の第１ステージ３４Ａ、３６Ａは非作動状態にされる。

スレーブモジュール２２、２４が動作状態にあるとき、第１ステージ３４Ａ、３６Ａは作動状態にされる。

スレーブモジュール２２、２４の受信手段の第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂはモジュールのスリープ状態および動作状態の両方において作動している。

スレーブモジュールをスリープ状態から動作状態に切り換えるために、スレーブモジュール２２、２４の受信手段の第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂは、受信手段３４、３６の第１ステージ３４Ａ、３６Ａを起動する役割を果たし、上記手段を非作動状態から作動状態に切り換える。

好ましくは、スレーブモジュール２２、２４の受信手段の第１ステージ３４Ａ、３６Ａは第１周波数帯域内の周波数の信号に応答し、受信手段の第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂは第１周波数帯域より広い第２周波数帯域内の周波数の信号に応答する。例えば、第１周波数帯域は１．９メガヘルツ（ＭＨｚ）から２．１ＭＨｚにわたり、第２周波数帯域は１ＭＨｚから３ＭＨｚにわたる。ここで、第１および第２周波数帯域の両方は同一周波数２ＭＨｚを中心とし、第２周波数帯域は第１周波数帯域を含んでいる。

変形形態では、第２周波数帯域は第１周波数帯域と重ならない。例えば、第１周波数帯域は１．９ＭＨｚから２．１ＭＨｚにわたり、第２周波数帯域は１００ｋＨｚから１２０ｋＨｚにわたる。なお、第２周波数帯域の周波数は第１周波数帯域の周波数より低く、第２周波数帯域は第１周波数帯域よりも狭い。

図示されている例では、スレーブモジュール２２、２４の受信手段３４、３６の第１ステージ３４Ａ、３６Ａは狭帯域通過フィルタを形成する手段を含み、上記受信手段の第２ステージ３４Ｂ、３６Ｂは狭帯域通過フィルタを形成する手段から上流に機能的に配置される広帯域通過フィルタを形成する手段を含む。

各スレーブモジュール２２、２４の受信手段３４、３６の第１ステージ３４Ａ、３６Ａを非作動または作動にすることによって、各スレーブモジュールを選択的にスリープ状態または動作状態にできる、スレーブモジュール２２、２４の動作を管理する方法を以下に説明する。

１）スレーブモジュールをスリープ状態にする
詳細には、第１受信手段は管理信号を受信する役割を果たす。

スレーブモジュール２２、２４が最初に動作状態にあるとき、マスターモジュール２０の手段２６は回路１８を介して管理信号を送信し、管理信号はスレーブモジュール２２、２４にスリープ状態に切り換わることを要求する。

スレーブモジュール２２、２４の第１ステージ３４Ａ、３６Ａがｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ（スリープ状態への切り換え）信号を受信すると、モジュールはマスターモジュール２０から来る管理信号に応答してだけ送信することを許可される。

その後、マスターモジュール２０はスレーブモジュール２２、２４に管理信号を送信し、ｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号を正しく受信した各モジュール２２、２４からの肯定応答を要求する。

各スレーブモジュール２２、２４は、モジュール自体の送信手段２８、３０を用いてマスターモジュール２０に対して応答し、ｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号を正しく受信したことを肯定応答する。

スレーブモジュール２２、２４の１つがｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号を正しく受信したことを肯定応答しない場合、マスターモジュール２０はスレーブモジュール２２および２４に管理信号を再送信してスリープ状態に移行することを要求し、上述のステップが再度実行される。

マスターモジュール２０はスレーブモジュール２２、２４のすべてから肯定応答を受信すると、回路１８を介した管理信号の送信を中止する。

モジュール２２、２４のそれぞれが管理信号の受信を中止した時から開始する（したがって、モジュール２２、２４のそれぞれが管理信号の受信を中止した後に終了する）所定時間の経過後に、スレーブモジュール２２、２４はスリープ状態になる。

このように、モジュールが管理信号の受信を中止した後に、したがってスレーブモジュール２２、２４がｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号の正しい受信を肯定応答した後に、各スレーブモジュール２２、２４はスリープ状態になる。

なお、一般に管理信号は搬送波を変調することによって生成され、マスターモジュールによる管理信号の送信の終了は、その後、回路１８を介した変調または非変調搬送波の伝搬が中止されることによってスレーブモジュール２２、２４で検知される。

さらに、スレーブモジュール２２、２４はこれらのモジュール２２、２４が管理信号の受信を中止した後にだけスリープ状態に移行し、スリープ状態に移行したスレーブモジュール２２、２４が、別のスレーブモジュール２２、２４に関係する管理信号を誤って解釈することによって、不適切に動作状態に戻る危険性を避ける。

上述の方法の変形形態では、スレーブモジュール２２、２４が最初に動作状態である場合には、マスターモジュール２０は、スレーブモジュール２２、２４にスリープ状態に移行することを要求する、一連の（少なくとも２つの）同一管理信号を送信する。このように、この一連の同一管理信号は、スレーブモジュール２２、２４に対するｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ命令に対応し、この命令は一定回数繰り返される。

上述のとおり、各スレーブモジュール２２、２４は、スレーブモジュール２２、２４にスリープ状態に移行することを要求する管理信号の受信後から開始する時間経過の後にスリープ状態になる。ただし、この構成においては、時間経過は管理信号の受信が中止される前に開始される。例えば、時間経過は、第１受信ステージ３４Ａ、３６Ａにより正しく受信される一連の信号のうち、第１の信号において開始される。

この変形形態では、肯定応答を管理して、各スレーブモジュール２２、２４がｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号を正しく受信したことを確認する必要はない。スレーブモジュール２２、２４に対してｇｏ−ｔｏ−ｓｌｅｅｐ信号を繰り返すことは、この命令がスレーブモジュールのそれぞれにより正しく受信されていることを先験的に、保証しなければならない。

さらに、好ましくは、時間経過は一連の管理信号を送信するために要求される時間の長さより長くなるように選択される。これは、スリープ状態に移行したスレーブモジュール２２、２４が、一連の信号のうち、第２の信号の受信および誤った解釈によって、不適切に動作状態に戻る危険性を回避する。

２）スレーブモジュールを動作状態にする
スレーブモジュール２２、２４が最初にスリープ状態である場合は、マスターモジュール２０の手段２６が回路１８を介して管理信号（起動信号）を送信して、スレーブモジュール２２、２４に動作状態に切り換わることを要求する。

起動信号の形体は、スレーブモジュール２２、２４の第２受信ステージ３４Ｂ、３６Ｂの構造に適合している状態である限り、比較的初歩的なものであってもよい。

スレーブモジュール２２、２４の第２受信ステージ３４Ｂ、３６Ｂが起動信号を受信すると、第１受信ステージ３４Ａ、３６Ａが、好ましくは、第２受信ステージ３４Ｂ、３６Ｂによって（第１および第２受信ステージ３４Ａ、３６Ａおよび３４Ｂ、３６Ｂとの通信するようになっている）マイクロコントローラ４０、４２に送られた情報を用いて起動される。

スレーブモジュール２２、２４は起動信号を受信すると、動作状態に切り換わる。

その後、所定の監視時間にわたり監視を実行して、スレーブモジュール２２、２４により受信された信号が有意であるかどうか判断する。

この監視時間の後に、信号が有意でないと判断された場合、次に、スレーブモジュール２２、２４は自動的にスリープ状態に戻るが、このとき、マスターモジュールがこの目的のために命令を発行する必要はない。

スレーブモジュールのスリープ状態へのこの自動復帰は、例えば、モジュール２２、２４の第２受信ステージ３４Ｂ、３６Ｂにおいて、干渉信号（例えば回路１８上のノイズ）を受信した結果として、スレーブモジュール２２、２４が不適切に動作状態になることを緩和するのに役立つ。

図２は本発明の第２実施形態におけるスレーブモジュール４４を示している。

第１実施形態におけるスレーブモジュールと同様に、スレーブモジュール４４は、自動車の電気構成要素４５を制御するために、電気回路１８内を流れる搬送電流によって、マスターモジュール２０と情報を交換することを目的とする。

第１実施形態と同様に、スレーブモジュール４４は送信手段４６と、２つのステージ５０Ａおよび５０Ｂを含む受信手段４８と、マイクロコントローラ５２とを備える。

ただし、この第２実施形態では、スレーブモジュール４４は第２受信ステージ５０Ｂにより受信される信号を阻止する阻止手段５４を含む。これらの阻止手段５４は、例えば、従来のフィルタ形成手段または従来のタイマー手段を含む。

モジュール４４は上述のスレーブモジュール２２、２４と同様にスリープ状態または動作状態になる。

ただし、本発明のこの第２実施形態では、スレーブモジュール４４がスリープ状態であるとき、阻止手段５４が所定の阻止時間の間に第２受信ステージ５０Ｂにより受信される信号を阻止する。

スレーブモジュール４４を動作状態にするために、マスターモジュール２０は阻止時間より長い継続時間の間に電気回路１８を介して起動信号を送信する。

この起動信号がスレーブモジュール４４の第２受信ステージ５０Ｂによって受信された後、第１受信ステージ５０Ａは、好ましくは、第２受信ステージ５０Ｂによって（第１および第２受信ステージ、５０Ａおよび５０Ｂの両方と通信可能である）マイクロコントローラ５２に送られる情報を用いて起動される。

第２受信ステージ５０Ｂによって受信される信号を阻止することにより、先験的に、例えば、モジュール４４の第２受信手段５０Ｂにより受信される干渉信号の結果として、スレーブモジュール４４が不適切に動作状態になることを回避できる。

第２受信ステージ５０Ｂによって受信される信号を阻止することにより、さまざまな阻止時間を与えることで異なる方法で少なくとも２つのスレーブモジュール（スレーブモジュール４４と同一の種類）の動作を管理することもできる。

このように、送信される起動信号の継続時間に応じて、起動呼出しを、ネットワーク内のスレーブモジュールのサブセットに限定するか、または逆に、ネットワークのスレーブモジュールのすべてに適用することができる。

なお、本発明は記載された実施形態に限定されるものではない。

具体的には、スレーブモジュール２２、２４および４４の他の部分、例えば、送信手段２６、２８および４６、および／またはマイクロコントローラ３８、４０および５２は、スリープ状態において非作動化され、動作状態において作動化されてもよい。

さらに、マスターモジュール２０はスレーブモジュール２２、２４と同様に第１および第２受信手段を含んでもよい。このとき、マスターモジュール２０自体が、スレーブモジュール２２、２４と同様にスリープ状態または動作状態をとることができる。

最後に、スレーブモジュールの数は任意であり、具体的には、２より大きい数であってもよい。

本発明の第１実施形態を構成する少なくとも１つのモジュールを含む情報交換モジュールのネットワーク図である。 本発明の第２実施形態を構成するモジュールを示すネットワークの部分図である。

Claims (17)

1. 電気構成要素（１２、１４、４５）を制御するために搬送電流によって情報を交換するためのモジュール（２２、２４、４４）であって、該モジュールは情報伝達信号を受信する第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）を備えるタイプのものであり、前記第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）が２つの状態、すなわち、それぞれ作動状態および非作動状態を取ることができ、
   モジュールがさらに、第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）を起動するための起動信号を受信して、第１受信手段を非作動状態から作動状態に移行させる第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）を備えることを特徴とする、モジュール（２２、２４、４４）。
2. 第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）が第１周波数帯域内の周波数の信号に応答し、
   第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が第１周波数帯域より広い第２周波数帯域内の周波数の信号に応答する、請求項１に記載のモジュール（２２、２４、４４）。
3. 第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）が第１周波数帯域内の周波数の信号に応答し、第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が第１周波数帯域とは重ならない第２周波数帯域内の信号に応答する、請求項１または２に記載のモジュール（２２、２４、４４）。
4. 第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）が狭帯域通過フィルタを形成する手段を含み、
   第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が、狭帯域通過フィルタを形成する手段から、モジュールにより受信される信号の伝搬方向の上流に機能的に配置される広帯域通過フィルタを形成する手段を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール（２２、２４、４４）。
5. 例えば、フィルタまたはタイマー手段を形成する手段を備えた、第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）により受信される信号を阻止する阻止手段（５４）を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のモジュール（４４）。
6. 自動車の電気構成要素（１２、４４、４５）に電源供給バッテリー（１６）を接続する電気回路（１８）内を搬送電流が流れる、請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール（２２、２４、４４）。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のモジュール（２２、２４、４４）の動作を管理する方法であって、第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）をそれぞれ非作動または作動状態にすることによってモジュール（２２、２４、４４）が選択的にスリープ状態または動作状態にされ、
   スリープ状態および動作状態の両方において第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が作動していることを特徴とする、方法。
8. 第１受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が管理信号を受信するように設計され、
   モジュール（２２、２４、４４）が最初に動作状態にあり、
   モジュール（２２、２４、４４）が、モジュール（２２、２４、４４）にスリープ状態に移行することを要求する管理信号の受信後の所定の時間経過の後に、スリープ状態に切り換えられる、請求項７に記載の方法。
9. 時間経過が、管理信号の受信を中止した後に終了する、請求項８に記載の方法。
10. 管理信号が変調された搬送波を用いて生成され、管理信号の受信が、搬送波の受信中止に対応して中止される、請求項９に記載の方法。
11. 時間経過が、管理信号の受信を中止した後に開始される、請求項９または１０に記載の方法。
12. モジュール（２２、２４、４４）にスリープ状態に移行することを要求する管理信号を受信すると、モジュール（２２、２４、４４）が管理信号に応答してだけ送信することを許可され、
    モジュール（２２、２４、４４）に対してスリープ状態に移行することを要求する管理信号を正しく受信したことを、肯定応答を要求する管理信号に応答して肯定応答した後に、管理信号の受信が中止される、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 時間経過が、管理信号の受信が中止される前に開始される、請求項９から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. モジュール（２２、２４、４４）が最初にスリープ状態にある場合は、第２受信手段（３４Ｂ、３６Ｂ、５０Ｂ）が起動信号を受信すると、第１受信手段（３４Ａ、３６Ａ、５０Ａ）が起動されてモジュール（２２、２４、４４）を動作状態にし、
    モジュール（２２、２４、４４）により受信された信号を所定の監視時間にわたって監視し、受信された信号が有意であるかどうか判断し、
    監視時間の終了時に、モジュール（２２、２４、４４）により受信された信号が有意でないないと判断されると、モジュール（２２、２４、４４）がスリープ状態に戻る、請求項７から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項５または請求項６によるモジュール（４４）の動作を管理するための方法であって、モジュール（４４）がスリープ状態にあるとき、第２受信手段（５０Ｂ）により受信された信号が所定の阻止時間の間阻止される、請求項７から１４のいずれか一項に記載の方法。
16. モジュール（４４）が最初にスリープ状態にある場合には、第２受信手段（５０Ｂ）が阻止時間より長い継続時間の間、起動信号を受信すると、第１受信手段（５０Ａ）が作動され、モジュール（４４）を動作状態にする、請求項１５に記載の方法。
17. それぞれが、請求項５に記載のモジュールである少なくとも２つのモジュールの動作を請求項１５または請求項１６による方法によって管理する方法であって、モジュールの阻止時間が異なることを特徴とする方法。

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