JP2009093484A - 電子ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを招来することなく効率良く検査を行うことができる電子ユニットを提供する。
【解決手段】マイコン１０は、通信用回路として非同期シリアル通信用送受信回路（ＵＡＲＴ）１１を備えている。また、検査装置６にはシリアル通信インターフェイス６１が備えられている。この両者間のシリアル通信により、電子ユニット１の動作検査が行われる。ＵＡＲＴ１１の出力回路として、共用出力回路３１が設けられている。この共用出力回路３１は、マイコン１０の出力回路の一つと兼用された回路であって、一端側がマイコン１０のＵＡＲＴポートと他の一般ポートとに接続され、他端側が負荷７の接続される端子に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロコンピュータが搭載された電子ユニット、特に車載電子ユニットに関するものである。

自動車等に搭載される電子ユニットは、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）と、外部の複数のスイッチからの操作信号をマイコンへ入力する入力回路と、負荷に対して操作信号に応じた駆動信号を出力する出力回路等を備えている。このような電子ユニットは、出荷検査時等において所定の検査装置に接続され、該検査装置側で前記スイッチの入力論理を作り出して入力回路へ与え、マイコン及び出力回路が正常に動作するか否かが検査される。

この場合、例えば車載ＬＡＮ等の外部通信インターフェイスを具備している電子ユニットであれば、その通信インターフェイスを利用して検査装置とシリアル通信を行わせて効率的な検査を行わせることが可能である。しかし、車載ＬＡＮ等を搭載していない電子ユニットも多く、かかる電子ユニットについて、コストアップを招来することなく、効率的に出荷検査等を行なえるようにすることが望まれている。

このような電子ユニットの検査技術に関し、特許文献１、２の技術が知られている。特許文献１には、マイコンの一般的な出力ポート及び出力回路を、検査装置との通信インターフェイス回路として利用することが開示されている。しかしながら、マイコンの一般的な出力ポートを通信インターフェイスとして用いる場合、通信処理を行わせるためのソフトウェアが必要となり、プログラムサイズの増大、ひいてはコストアップを招くという問題がある。

また、特許文献２には、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transceiver；非同期シリアル通信用送受信回路）を備えたマイコンを用い、該マイコンを搭載する回路基板にＵＡＲＴポートに配線接続されたパッド部を設け、このパッド部に検査装置のプローブを接触させて電子ユニットの検査を行う方法が開示されている。この方法によれば、通信処理を行わせるためのソフトウェアは不要となる。しかし、回路基板をケースに組み込んでしまうと前記パット部は表出しなくなるため、プローブ接触は不可能になるという不都合がある。
特開２０００−２３４９８５号公報 特開２００２−１６８９１５号公報

本発明は上記問題点に鑑みて為されてものであり、コストアップを招来することなく効率良く検査を行うことができる電子ユニットを提供すること、特に、車載ＬＡＮ等の外部通信インターフェイスを備えていない電子ユニットについて、マイコンが搭載された回路基板がケーシングされた後であっても検査を行うことができる電子ユニットを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る電子ユニットは、複数の信号入出力用のポートを有するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータのポートに電気的に接続された複数の端子と、前記ポートと前記端子との間に設けられた出力回路とを備える電子ユニットであって、前記マイクロコンピュータは、通信用回路を含むと共に、該通信用回路に接続された検査用ポートを有し、且つ、前記出力回路として、一端側が前記検査用ポートと前記マイクロコンピュータの他のポートとに接続され、他端側が前記端子の一つに接続された共用出力回路を有し、前記共用出力回路は、前記他端側に所定の検査装置が接続されたときには、前記検査装置に対する通信インターフェイスとして機能して前記検査用ポートからの出力信号に応じた検査応答信号を出力し、前記他端側に所定の負荷装置が接続されたときには、前記負荷装置の駆動回路として機能して前記他のポートからの出力信号に応じた駆動信号を出力することを特徴とする。

上記構成において、前記通信用回路が、非同期シリアル通信用送受信回路であることが望ましい（請求項２）。

また、前記電子ユニットが車両に搭載される車載電子ユニットであって、前記車両に搭載される他の車載電子ユニットと情報通信を行わないタイプの車載電子ユニットであることが望ましい（請求項３）。

本発明によれば、通信用回路を含むマイコンを用いるので、検査装置と通信処理を行わせるためのソフトウェアは不要となる。また、一端側がマイコンの検査用ポート及び他のポートに接続され、他端側が端子の一つに接続された共用出力回路を備える。すなわち、負荷装置用の出力回路を、検査装置との通信インターフェイス回路と兼用させている。従って、検査装置と通信を行わせるための回路を別途回路基板に設ける必要が無く、部品実装スペース及びコストを低減できる。さらに、共用出力回路の前記他端側が接続された端子を利用することで、マイコンが搭載された回路基板がケースに組み込まれた後であっても検査を行うことができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子ユニット１の出荷検査時における回路構成を示す簡略ブロック図である。電子ユニット１は、乗用車やトラック等の各種自動車の適所に内蔵されており、自動車の各種機能の制御、例えばボディ系と呼ばれる各種電装品の制御を行うものである。

電子ユニット１には、このボディ系制御に関する各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ、一時的に各種データを格納するＲＡＭ、及び制御プログラムをＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、上記ボディ系制御を司るマイコン１０が備えられている。図２に詳記しているが、マイコン１０には複数の入力回路と共用出力回路３１を含む出力回路とが接続され、これらは基板に搭載された状態で所定のケース内に収容されている。このケースには、ケースに内蔵されたマイコン１０のポートに前記入力回路又は出力回路を介して電気的に接続された複数の端子が露出して設けられている。

この電子ユニット１には、例えば出荷検査時において、検査装置６、電圧測定器６２及びスイッチ６３が接続され、その電気的な動作状態が検査される。スイッチ６３は、電子ユニット１の入力回路側の端子に接続され、電圧測定器６２は負荷７が接続される出力回路側の端子に接続される。通常、電子ユニット１の検査のために、検査装置６でスイッチ制御信号を生成してスイッチ６３を制御し、所定の入力論理が作り出されて入力回路へ与えられる。そして、マイコン１０及び出力回路が正常に動作するか、つまりスイッチ制御信号に応じて電子ユニット１が負荷７に対する適正な駆動信号を出力しているか否かが、電圧測定器６２により検出される。

以上が基本構成であるが、本実施形態では、マイコン１０が通信用回路として非同期シリアル通信用送受信回路１１（以下、ＵＡＲＴ１１）を備えている。また、検査装置６にはシリアル通信インターフェイス６１が備えられている。この両者間のシリアル通信により、スイッチ６３のオンオフ切り替えを行わずとも、電子ユニット１の動作検査を行うことが可能とされている。そして、ＵＡＲＴ１１の入出力回路として、共用出力回路３１が設けられている。

この共用出力回路３１は、マイコン１０の出力回路の一つと兼用された回路であって、一端側がマイコン１０のＵＡＲＴポート（検査用ポート）と他の一般ポートとに接続され、他端側が前記端子の一つに接続されている。共用出力回路３１は、検査モードにおいて前記端子に検査装置６のプローブ等が接続されたときには、検査装置６に対する通信インターフェイスとして機能して前記検査用ポートからの出力信号に応じた検査応答信号を出力する。一方、負荷７を駆動するモードのときには、負荷駆動回路として機能して前記一般ポートからの出力信号に応じた駆動信号を出力する。以下、具体的な回路構成例を示してさらに詳細に説明する。

図２は、図１に示した電子ユニット１を詳細に示したブロック図である。電子ユニット１は、上述のマイコン１０と、このマイコン１０の所定のポートに一端側が接続された複数の入力回路群２０及び出力回路群３０と、入力回路群２０の他端側が各々接続された入力端子４ａ〜４ｈと、出力回路群３０の他端側が各々接続された出力端子５ａ〜５ｅとを備えている。なお、この電子ユニット１は、自動車等の車両に搭載される車載電子ユニットであるが、当該車両に搭載される他の車載電子ユニットと車載ＬＡＮ通信を行わないタイプの車載電子ユニットである。このため、車載ＬＡＮ用の通信インターフェイス回路は具備していない。

ここでは、入力回路群２０として、ＡＣＣスイッチ入力回路（ＡＣＣ−ＳＷ入力回路）２１、イグニションスイッチ入力回路（ＩＧ−ＳＷ入力回路）２２、パワーウインドウアップスイッチ入力回路（パワーウインドウ−ＵＰ−ＳＷ入力回路）２３、パワーウインドウダウンスイッチ入力回路（パワーウインドウ−ＤＯＷＮ−ＳＷ入力回路）２４、ドアロックスイッチ入力回路（ドアロック−ＳＷ入力回路）２５、ドアアンロックスイッチ入力回路（ドアアンロック−ＳＷ入力回路）２６、ドアスイッチ入力回路（ドア−ＳＷ入力回路）２７が備えられている例を示している。これらの入力回路２１〜２７はそれぞれ、入力端子４ｂ〜４ｈを介してスイッチ６３ａ〜６３ｇが接続されている。

また、出力回路群３０として、上述の共用出力回路３１、ドアロック出力回路３２、ドアアンロック出力回路３３、パワーウインドウＵＰ出力回路３４及びパワーウインドウＤＯＷＮ出力回路３５が備えられている例を示している。共用出力回路３１は、負荷装置としてのドームランプ７ａを駆動する回路として機能すると共に、検査装置６に対する通信インターフェイス回路としても機能する。ドアロック出力回路３２及びドアアンロック出力回路３３は、ドアロックモータ７ｂの駆動用回路である。パワーウインドウＵＰ出力回路３４及びパワーウインドウＤＯＷＮ出力回路３５は、パワーウインドウモータ７ｃの駆動用回路である。これらの出力回路３１〜３５は、電子ユニット１を覆うケース外に設置された出力端子５ａ〜５ｅを介して、ドームランプ７ａ、ドアロックモータ７ｂ及びパワーウインドウモータ７ｃと接続されている。

電子ユニット１はさらに、電源回路２８と、電源レベルの検査とマイコン暴走を抑止するウォッチトッグ回路２９を備えている。電源回路２８は、入力端子４ａを介して図略のバッテリーに接続されている。

電子ユニット１の通常使用時において、上記入力回路２１〜２７から出力される信号は、マイコン１０に入力される。この入力信号を受けてマイコン１０は、ドームランプ７ａを駆動する回路として機能する共用出力回路３１、ドアロック出力回路３２、ドアアンロック出力回路３３、パワーウインドウＵＰ出力回路３４及びパワーウインドウＤＯＷＮ出力回路３５を制御し、ドームランプ７ａ、ドアロックモータ７ｂ及びパワーウインドウモータ７ｃを駆動させる。

一方、電子ユニット１の出荷検査時においては、例えばパワーウインドウアップスイッチ入力回路２３とパワーウインドウアップ出力回路３４とを検査する場合、イグニションスイッチ入力回路２２のスイッチ４ｃがオンとされた状態で、パワーウインドウアップスイッチ入力回路２３のスイッチ４ｄをオンに切り換え、これに応じてパワーウインドウモータ７ｃに駆動信号が与えられているかをチェックすることで、電子ユニット１の「パワーウインドウアップ」機能の正常性が検査される。その他の回路の検査も、同様にして行なわれる。

上記の検査は、検査装置６にて入力回路群２０のスイッチ６３ａ〜６３ｇを順次オンオフさせ、このときの出力回路群３０から出力される電圧を電圧測定器６２でデジタル符号化して検査装置６へフィードバックさせる方式で実行することができる。しかし、本実施形態では、検査装置６のシリアル通信インターフェイス６１とマイコン１０のＵＡＲＴ１１との間のシリアル通信により、効率的な検査を実行可能としている。すなわち、検査装置６から検査に関するシリアルデータを電子ユニット１側へ送信し、これに呼応したシリアルデータを電子ユニット１から検査装置６へ返信し、その返信データの的確性を判定する方式で、検査を行なうことが可能とされている。

検査内容としては、例えば、次の（１）〜（３）に示すような検査を例示できる。
（１）入力回路群２０の動作検査：電子ユニット１の入力端子４ｂ〜４ｈに対し、検査装置６によるスイッチ６３ａ〜６３ｇの操作にてオンオフのスイッチ信号を順次与える。このときのマイコン１０の入力ポートの状態を、シリアル通信インターフェイス６１とＵＡＲＴ１１との間のシリアル通信により検査装置６が読み出し、電子ユニット１の入力端子４ｂ〜４ｈへ与えられた信号が入力回路群２０の各々を経て正しくマイコン１０の入力ポートに伝わっているか否かを検査する。

（２）マイコン１０及び出力回路群３０の動作検査：マイコン１０の出力ポートにハイ、ローの出力を行うように指示するシリアルデータを、検査装置６側からマイコン１０へ送信する。そして、指示シリアルデータに対応したマイコン１０の出力ポート状態を、ＵＡＲＴ１１及び共用出力回路３１を通してシリアル通信により検査装置６が読み出し、或いは、出力回路群３０の各々を経て出力端子５ａ〜５ｅから出力される電圧を、電圧測定器６２を通して検査装置６が読み出すことで、その出力内容が指示した指示内容に適合しているか否かを検査する。

（３）読み出し／書き込み検査：シリアル通信インターフェイス６１とＵＡＲＴ１１との間のシリアル通信により、検査装置６から電子ユニット１に備えられているＲＡＭ（図示せず）の読み出し／書き込みをマイコン１０に指示し、これらが正しく実行されるか否かを検査する。

上述の通り、本実施形態に係る電子ユニット１は、車載ＬＡＮ用の通信インターフェイス回路を具備していないユニットである。このため、負荷駆動用の出力回路とは別に、ＵＡＲＴ１１のための出力回路を設定する必要がある。図３は、このような出力回路の設定状況を示す回路図である。マイコン１０の一般出力ポート１０１と、負荷７が接続される出力端子５０１との間には、負荷７を駆動する出力回路３０１が設けられている。また、ＵＡＲＴ１１用のＵＡＲＴポート１０２と、検査装置６のシリアル通信インターフェイス６１が接続される出力端子５０２との間には、通信用出力回路３０２が設けられている。

図３に示す回路構成の場合、出荷検査の際における検査装置６との通信のためだけに、通信用出力回路３０２を構成する回路部品をマイコン１０が搭載される回路基板に実装せねばならない。このことは、回路部品の実装スペースを徒に占有することになると共に、コストアップを招来する。

このような問題に鑑み、本実施形態では、検査装置６とのシリアル通信用の出力回路と、負荷駆動用の出力回路とを兼用させた共用出力回路３１を設けている。すなわち、図４に示すように、共用出力回路３１は、その一端側がマイコン１０のＵＡＲＴ１１用のＵＡＲＴポート１０３（検査用ポート）と一般出力ポート１０４とに接続され、他端側が一つの出力端子５０３に接続されている。該出力端子５０３には、負荷７と、検査装置６のシリアル通信インターフェイス６１とが接続される。

ここで、検査モード時及び負荷駆動モード時の双方で、共用出力回路３１の出力が適正化されるよう、両モードにおいてＵＡＲＴポート１０３及び一般出力ポート１０４の設定が変更される。すなわち、下記表１に示すように、検査モード時にはＵＡＲＴポート１０３が出荷検査用通信ポートとして、出力用に用いられる。この際、ＵＡＲＴポート１０３からの通信出力を妨げないよう、一般出力ポート１０４は入力ポート設定（ハイインピーダンス）とされる。一方、負荷駆動モード時には、一般出力ポート１０４が、例えば負荷駆動用ＰＷＭポートとして、出力用に用いられる。この際、一般出力ポート１０４からの通信出力を妨げないよう、ＵＡＲＴポート１０３は入力ポート設定（ハイインピーダンス）とされる。以上のようなポートの設定変更は、例えば検査装置６からマイコン１０に、検査モード開始を示す制御信号が与えられたときに実行させるようにすれば良い。

図４に示す回路構成の場合、シリアル通信用の出力回路と負荷駆動用の出力回路とが兼用されているので、検査装置６との通信のための専用回路部品を回路基板に実装する必要が無く、実装スペースやコスト面で有利となる。また、マイコン１０が搭載される回路基板はケース内に収容されるが、通常はケース外に表出している出力端子５０３に検査装置６のプローブ等を当接すれば足りるので、マイコン搭載基板をケースに組み込んだ後であっても所定の検査が行えるという利点がある。

以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明の実施形態は上記に限られず種々の異なる実施形態を取ることができる。例えば、上記実施形態では、ドームランプ７ａの駆動回路と検査装置６とのシリアル通信用回路とを兼用させた共用出力回路３１を例示したが、ドアロック出力回路３２、ドアアンロック出力回路３３、パワーウインドウＵＰ出力回路３４又はパワーウインドウＤＯＷＮ出力回路３５のいずれかと兼用させるようにしても良い。また、本実施形態では、車載用の電子ユニット１を例示したが、車載用以外に適用される各種の電子ユニットに適用可能である。

本発明の一実施形態に係る電子ユニット１の出荷検査時における回路構成を示す簡略ブロック図である。 図１に示した電子ユニット１を詳細に示したブロック図である。 マイコンの出力ポートへの出力回路の設定状況を示す回路図である。 マイコンの出力ポートへ共用出力回路が設定された状況を示す回路図である。

符号の説明

１ 電子ユニット
１０ マイコン（マイクロコンピュータ）
１１ ＵＡＲＴ（非同期シリアル通信用送受信回路；通信用回路）
１０３ ＵＡＲＴポート（検査用ポート）
１０４ 一般出力ポート（他のポート）
２０ 入力回路群
３０ 出力回路群
３１ 共用出力回路
４ａ〜４ｈ 入力端子
５ａ〜５ｅ 出力端子
６ 検査装置
６１ シリアル通信インターフェイス

Claims (3)

1. 複数の信号入出力用のポートを有するマイクロコンピュータと、前記マイクロコンピュータのポートに電気的に接続された複数の端子と、前記ポートと前記端子との間に設けられた出力回路とを備える電子ユニットであって、
   前記マイクロコンピュータは、通信用回路を含むと共に、該通信用回路に接続された検査用ポートを有し、且つ、
   前記出力回路として、一端側が前記検査用ポートと前記マイクロコンピュータの他のポートとに接続され、他端側が前記端子の一つに接続された共用出力回路を有し、
   前記共用出力回路は、
   前記他端側に所定の検査装置が接続されたときには、前記検査装置に対する通信インターフェイスとして機能して前記検査用ポートからの出力信号に応じた検査応答信号を出力し、
   前記他端側に所定の負荷装置が接続されたときには、前記負荷装置の駆動回路として機能して前記他のポートからの出力信号に応じた駆動信号を出力する、
   ことを特徴とする電子ユニット。
2. 前記通信用回路が、非同期シリアル通信用送受信回路であることを特徴とする請求項１に記載の電子ユニット。
3. 前記電子ユニットが車両に搭載される車載電子ユニットであって、前記車両に搭載される他の車載電子ユニットと情報通信を行わないタイプの車載電子ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の電子ユニット。

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