JP2009255690A - 電気接続箱、データ取得方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】マイコンと複数の電源コントロールＩＣとの間の通信において、マイコンによる処理を簡略化できるとともに、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに回答させるために要する時間（サンプリング時間）を短縮すること。
【解決手段】マイコンは、電源コントロールＩＣ１、２、３、４が検出した異常動作の有無を通知することを要求する異常検出命令信号４０１を電源コントロールＩＣ１、２、３、４すべてに同一のタイミングで送信し、異常動作を検出したことを通知する異常有り信号４０６、４０８、４１０を電源コントロールＩＣ１、２、３、４のいずれからも受信しなかった場合、再度、異常検出命令信号４０１を電源コントロールＩＣ１、２、３、４すべてに同一のタイミングで送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両上でバッテリと種々の電気負荷とに電気的に接続される電源分配ボックスとして用いられる、例えばリレー・ボックス、ヒューズ・ボックス、電子制御ユニット・ボックス、等といった電気接続箱（即ち、エレクトリック・ジャンクション・ブロック）に関し、特に、ヒューズ・ボックスが有する機能を半導体化した電気接続箱、その電気接続箱によるデータ取得方法、およびそのデータ取得方法を実行するためのプログラムに関する。

従来では、車両の各電気負荷への電力供給は、電磁リレー（即ち、メカリレー）とヒューズを介して行なっていた。電磁リレーやヒューズは、電気接続箱の筐体内に収容されており、実際の車両に搭載される電気接続箱では、電気負荷の数に応じた複数のリレーとヒューズが収容されている。図６は従来のメカリレー方式の電気接続箱３００の例を示す外観斜視図である。この電気接続箱３００は、筐体３１０の側面部に各種のコネクタ３１１を配置し、上面や下面にリレー等の電気部品付きの回路基板３５０を取り付けたものである。

ところで、近年、電気接続箱の小型軽量化や高速スイッチング制御などを実現するために、電磁リレーに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタが用いられるようになりつつあり、トランジスタを用いた電気接続箱も特許文献に掲載されるようになった（例えば、特許文献１参照）。

一方、通信を介してデータを受け取る場合、マイコン（マスター側）が命令を出し、電源コントロールＩＣ（スレーブ側）が回答を返す方法が公知となっている。マイコンは、複数の電源コントロールＩＣからデータを得るためには、電源コントロールＩＣ毎にこの方法を繰り返す事になる。よって、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに回答させるために要する時間（サンプリング時間）は、該マイコンに接続された電源コントロールＩＣの数に比例して延びることとなる。

図７は、マイコン（マスター側）が命令を出し、電源コントロールＩＣ（スレーブ側）が回答を返す方法を説明するための図である。マイコン３４１は、外部システム３４２からの指令に基づいて電源コントロールＩＣ３２１、３２３、３２５を制御する。この場合、マイコン３４１がマスターとなり、電源コントロールＩＣ３２１、３２３、３２５がスレーブとなる。したがって、マイコン３４１が電源コントロールＩＣ３２１、３２３、３２５のいずれか一つに選択的に命令を出し、いずれか一つの電源コントロールＩＣ３２１、３２３、３２５のみが回答する。

図８は、従来の他の車両内通信システムの構成を説明するためのブロック図である。この図において、符号１ａはマスターＥＣＵ（Electronic Control Unit）、符号２ａ、２ｂ、…、２ｎは第１、第２、…、第ｎのスレーブＥＣＵ、符号３ａはシリアル通信バスを示す。なお、各スレーブＥＣＵには、それぞれ異なる第１、第２、…、第ｎの通信レート２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎが割り当てられている。

このように各スレーブＥＣＵにそれぞれ異なる通信レートが割り当てられた状態において、マスターＥＣＵ１ａは、ターゲットとするスレーブＥＣＵに割り当てられた通信レートにてデータ（要求）を送信する。その際、送信データの先頭に同期データ（０１０１０１０１）なるビット列が付与されることにより通信が開始され、ターゲットとされたスレーブＥＣＵ以外のスレーブＥＣＵは、通信レートが異なるため、この同期データを認識することができない。つまり、例えば、当該同期データが通信レート２１ａにて送信された場合は、第１のスレーブＥＣＵ２ａのみ正常に受信することができ、第２、…、第ｎのスレーブＥＣＵ２ｂ、…、２ｎは正常に受信することができない（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２１１５２９号公報 特開平９−１１２３３８号公報

しかしながら、上記従来の電気接続箱のデータ取得方法では、サンプリング時間より短い時間で変化するデータは取り逃がす可能性があるため、サンプリング時間はより短い期間である方が好ましい。場合によっては、サンプリング時間を短くする為に通信速度を上げる等の対策が必要になるが、この対策を施すことによって、部品コストが上昇するとともに、高周波ノイズのために誤動作が生じるなどの別の問題が発生する恐れがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイコンと複数の電源コントロールＩＣとの間の通信において、マイコンによる処理を簡略化できるとともに、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに回答させるために要する時間（サンプリング時間）を短縮することができる電気接続箱、データ取得方法およびプログラムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電気接続箱は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 電気負荷への電力供給を制御する複数の電源コントロールＩＣと、前記複数の電源コントロールＩＣが検出する異常動作の有無を監視するマイコンと、を備える電気接続箱であって、
前記マイコンは、異常動作の有無を通知することを要求する異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信し、異常動作を検出したことを通知する異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
こと。
（２） 上記（１）の構成の電気接続箱において、
前記マイコンは、前記異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも規定回答時間内に受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成の電気接続箱において、
前記電源コントロールＩＣは、前記異常検出命令信号を前記マイコンから受信した場合であって、該異常検出命令信号を受信するまでに異常動作を検出していたとき、前記異常有り信号を前記マイコンに送信する、
こと。
（４） 上記（３）の構成の電気接続箱において、
前記電源コントロールＩＣは、Ｌｏレベルが規定時間以上継続する信号を前記異常有り信号として前記マイコンに送信する、
こと。
（５） 上記（１）〜（４）のいずれか一つの構成の電気接続箱において、
前記マイコンは、前記複数の電源コントロールＩＣの少なくとも一つから前記異常有り信号を受信した場合、前記複数の電源コントロールＩＣ毎に異なるタイミングで、前記電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無を通知することを要求する異常回答要求信号を前記複数の電源コントロールＩＣに送信し、
前記電源コントロールＩＣは、前記異常回答要求信号を前記マイコンから受信した場合であって、前記異常回答要求信号を受信するまでに異常動作を検出していたとき、異常動作を検出したことを通知するＩＣ異常回答を前記マイコンに送信する、
こと。

上記（１）〜（５）の構成の電気接続箱によれば、マイコンは、１命令のみのやり取りで、複数の電源コントロールＩＣのいずれかが異常を検出しているか、または、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動しているかを特定し、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合には、電源コントロールＩＣそれぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係るデータ取得方法は、下記（６）〜（９）を特徴としている。
（６） 電気負荷への電力供給を制御する複数の電源コントロールＩＣから該複数の電源コントロールＩＣによって検出される異常動作の有無についての信号をマイコンによって取得するためのデータ取得方法であって、
前記マイコンが、異常動作の有無を通知することを要求する異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する第１送信ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常検出命令信号を受信する第１受信ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常検出命令信号を受信するまでに検出した異常動作の有無を判別する第１判別ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記第１判別ステップにて判別した異常動作の有無を前記マイコンに送信する第２送信ステップと、
前記マイコンが、異常動作の有無を前記前記複数の電源コントロールＩＣから受信する第２受信ステップと、
前記マイコンが、前記第２受信ステップにて、異常動作を検出したことを通知する異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも受信しなかった場合、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する第３送信ステップと、
を有すること。
（７） 上記（６）の構成のデータ取得方法において、
前記第３送信ステップにて、前記マイコンが、前記異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも規定回答時間内に受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
こと。
（８） 上記（６）または（７）の構成のデータ取得方法において、
前記第２送信ステップにて、前記電源コントロールＩＣが、Ｌｏレベルが規定時間以上継続する信号を前記異常有り信号として前記マイコンに送信する、
こと。
（９） 上記（６）〜（８）のいずれか一つの構成のデータ取得方法において、
前記マイコンが、前記第２受信ステップにて前記複数の電源コントロールＩＣの少なくとも一つから前記異常有り信号を受信した場合、前記複数の電源コントロールＩＣ毎に異なるタイミングで、前記電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無を通知することを要求する異常回答要求信号を前記複数の電源コントロールＩＣに送信する第４送信ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常回答要求信号を受信する第３受信ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常回答要求信号を受信するまでに検出した異常動作の有無を判別する第２判別ステップと、
前記複数の電源コントロールＩＣが、前記第２判別ステップにて判別した異常動作の有無を通知するＩＣ異常回答を前記マイコンに送信する第５送信ステップと、
前記マイコンが、前記ＩＣ異常回答を前記前記複数の電源コントロールＩＣから受信する第４受信ステップと、
をさらに有すること。

上記（６）〜（９）の構成のデータ取得方法によれば、マイコンは、１命令のみのやり取りで、複数の電源コントロールＩＣのいずれかが異常を検出しているか、または、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動しているかを特定し、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合には、電源コントロールＩＣそれぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができる。

また、前述した目的を達成するために、本発明に係るプログラムは、下記（１０）を特徴としている。
（１０） コンピュータに、上記（６）〜（９）のいずれか一項に記載のデータ取得方法の各ステップを実行させるためのもの。

上記（１０）の構成のプログラムによれば、マイコンは、１命令のみのやり取りで、複数の電源コントロールＩＣのいずれかが異常を検出しているか、または、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動しているかを特定し、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合には、電源コントロールＩＣそれぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができる。

以上説明したように、本発明に係る電気接続箱、データ取得方法およびプログラムによれば、マイコンと複数の電源コントロールＩＣとの間の通信において、電源コントロールＩＣによって検出された異常動作の有無を判定する際のマイコンによる処理を簡略化できるとともに、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに異常動作の有無を回答させるために要する時間（サンプリング時間）を短縮することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電気接続箱５の構成を説明するための図である。各電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７の送信ポート５０１ｂ、５０３ｂ、５０５ｂ、５０７ｂは、マイコン５２１の受信ポート５０９ｂに、各電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７の受信ポート５０１ａ、５０３ａ、５０５ａ、５０７ａは、マイコン５２１の送信ポート５０９ａに、それぞれ通信ラインが接続される。

また、マイコン５２１は、後述する、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７から送信されるＬｏレベルが継続する時間を検出するために、各電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７からの送信ポート５０１ｂ、５０３ｂ、５０５ｂ、５０７ｂを統合した通信ラインが分岐して、汎用入力ポート５１０に接続される。また、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５２２は、マイコン５２１を介して、電源コントロールＩＣ５５１に接続された複数の電気負荷３１ａ〜３１ｃ、電源コントロールＩＣ５５３に接続された複数の電気負荷３３ａ〜３３ｃ、電源コントロールＩＣ５５５に接続された複数の電気負荷３５ａ〜３５ｃ、電源コントロールＩＣ５５７に接続された複数の電気負荷３７ａ〜３７ｃ、それれぞれへの電力供給の可否を制御するとともに、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７が電気負荷３１ａ〜３１ｃ、３３ａ〜３３ｃ、３５ａ〜３５ｃ、３７ａ〜３７ｃまたはＦＥＴ５１１、５１３、５１５、５１７の異常動作を検出した場合に、ワーニングランプ５２３を点灯させる。

図２は、本発明の実施形態に係る電気接続箱による、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信手順を説明するためのタイムチャートを示す。ここでは、マイコン−電源コントロールＩＣ間での処理を説明するための一例として、各電源コントロールＩＣ１、２、３、４が各電源コントロールＩＣ１、２、３、４に接続された電気負荷に発生した異常動作（例えば、後述する過電流の発生）を検出する場合について説明する。なお、図２のタイムチャートは、電源コントロールＩＣ１、２、３、４のうち電源コントロールＩＣ１、２、３が異常動作を検出し、電源コントロールＩＣ４が異常動作を検出していない場合のタイムチャートである。

マイコンは、あるタイミングで（好ましくは周期的に）、異常検出命令信号４０１を全電源コントロールＩＣ１、２、３、４に送信する。異常検出命令信号４０１は、電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無をマイコンに通知するよう、電源コントロールＩＣ１、２、３、４に命令するための信号であり、同報信号として電源コントロールＩＣ１、２、３、４すべてに送信される。このため、電源コントロールＩＣ１、２、３、４は、略同時期に異常検出命令信号４０１をマイコンから受信する。

マイコンから異常検出命令信号４０１を受信した各電源コントロールＩＣ１、２、３、４は、異常検出命令信号４０１を受信するまでの期間、より好ましくは、前回の異常検出命令信号４０１を受信した時点から今回の異常検出命令信号４０１を受信した時点までの期間、に異常動作を検出している場合には、規定時間（Ｔ２）の間、送信ポートをＬｏレベルに落とすことによって生成される異常有り信号をマイコンに送信する。電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、例えば“０ｘ００”のような、ビット列として「０」が所定のビット数の分だけ連続するデータを送信することによって、規定時間Ｔ２の間、送信ラインをＬｏレベルに落としすようにしてもよい。図２では、異常検出命令信号４０１を受信するまでの期間に異常動作を検出している電源コントロールＩＣ１、２、３は、規定時間（Ｔ２）の間Ｌｏレベルに落とした異常有り信号４０６、４０８、４１０を送信し、一方、異常検出命令信号４０１を受信するまでの期間に異常動作を検出していない電源コントロールＩＣ４は、送信ポートをＨｉレベルに維持する。

各電源コントロールＩＣ１、２、３からの送信データ（異常有り信号）４０６、４０８、４１０は、通信ライン上でＯＲ信号となり、マイコンの受信ポート５０９ｂおよび、汎用入力ポート５１０に入力される。

マイコンは、異常検出命令信号４０１を送信し終えた時点から規定回答時間（Ｔ１）内に、受信ポート５０９ｂまたは汎用入力ポート５１０にて、規定時間（Ｔ２）以上長い時間（Ｔ３）、Ｌｏレベルの信号４１３（異常有り信号４０６、４０８、４１０がＯＲ演算された信号）を検出した場合、いずれかの電源コントロールＩＣ１、２、３、４に異常があると認識する（マイコンは、この段階で、電源コントロールＩＣ１、２、３、４による電気負荷への電力供給を遮断するよう、該電源コントロールＩＣ１、２、３、４を制御してもよい。）。

その後、異常動作を検出した電源コントロールＩＣ１、２、３を特定する為に、マイコンは、電源コントロールＩＣ１、２、３、４を逐次切り替えて、該電源コントロールＩＣ１、２、３、４に命令を送る。すなわち、マイコンは、送信ポート５０９ａから、電源コントロールＩＣ１に異常動作の検出の有無を問い合わせるＩＣ１異常回答要求信号４０２を、電源コントロールＩＣ２に異常動作の検出の有無を問い合わせるＩＣ２異常回答要求信号４０３を、電源コントロールＩＣ３に異常動作の検出の有無を問い合わせるＩＣ３異常回答要求信号４０４を、電源コントロールＩＣ４に異常動作の有無を問い合わせるＩＣ４異常回答要求信号４０５を、・・・を順次送信する。ＩＣ異常回答要求信号４０２、４０３、４０４、４０５は、電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無をマイコンに通知するよう、電源コントロールＩＣ１、２、３、４に命令するための信号であり、同報信号ではなく、電源コントロールＩＣ１、２、３、４毎に個別に送信される。つまり、ＩＣ異常回答要求信号４０２、４０３、４０４、４０５は、電源コントロールＩＣ１、２、３、４毎に異なるタイミングで、各電源コントロールＩＣに送信される。

電源コントロールＩＣ１、２、３、４は、マイコンから自身宛てのＩＣ異常回答要求信号を受信すると、ＩＣ異常回答要求信号を受信するまでに自身が検出した異常動作の有無に応じて、その旨を通知する信号をマイコンに送信する。すなわち、電源コントロールＩＣ１、２、３は、自身が検出した異常動作がある旨を通知するための信号であるＩＣ１異常回答、ＩＣ２異常回答、ＩＣ３異常回答を送信し、一方、電源コントロールＩＣ４は、自身が検出した異常動作がない旨を通知するためのＩＣ４異常回答を送信する。

マイコンは、各電源コントロールＩＣ１、２、３、４から異なるタイミングで受信するＩＣ１異常回答４１４、ＩＣ２異常回答４１５、ＩＣ３異常回答４１６およびＩＣ４異常回答４１７を参照することによって、異常動作を検出した各電源コントロールＩＣ１、２、３、４を特定する。

なお、複数の電源コントロールＩＣが規定時間未満のＬｏレベルの信号を送信した場合（例えば、ノイズや通信エラーなどが原因となって）、マイコンは、それらのＬｏレベルの信号を受信してＯＲ演算した結果、規定時間以上長いＬｏレベルの信号４１３を検出し得る。このような場合であっても、マイコンが、いずれかの電源コントロールＩＣ１、２、３、４に異常があると認識するようにしてもよい。これにより、マイコンは、電源コントロールＩＣ１、２、３、４の異常動作の有無をより堅実に検出することができる。

続いて、電源コントロールＩＣ１、２、３、４全てが異常動作を検出していない場合のマイコン−電源コントロールＩＣ間での処理を説明する。図３は、本発明の実施形態に係る電気接続箱による、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信手順を説明するためのタイムチャートを示す。

図３に示すように、マイコンは、異常検出命令信号４０１を受信した電源コントロールＩＣ１、２、３、４から異常有り信号を受信しないまま、異常検出命令信号４０１を送信し終えた時点から規定回答時間（Ｔ１）が経過すると、再度、異常検出命令信号４０１を電源コントロールＩＣ１、２、３、４に送信する。以後、マイコンは、異常検出命令信号４０１を受信した電源コントロールＩＣ１、２、３、４から異常有り信号を受信しない限り、異常検出命令信号４０１を送信し終えた時点から規定回答時間（Ｔ１）後に、異常検出命令信号４０１を繰返し送信する。

このように、本実施形態の電気接続箱によれば、マイコンは、１命令（すなわち、異常検出命令信号４０１）のみのやり取りで、電源コントロールＩＣ１、２、３、４のいずれかが異常を検出しているか、または、全ての電源コントロールＩＣ１、２、３、４が正常に駆動しているか（すなわち、異常を検出していない）、を特定し、全ての電源コントロールＩＣ１、２、３、４が正常に駆動している場合には、電源コントロールＩＣ１、２、３、４それぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、全ての電源コントロールＩＣ１、２、３、４が正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができ、さらに、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに回答させるために要する時間（サンプリング時間）を大幅に短縮することができる。

マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程を簡略化することによって、マイコンと電源コントロールＩＣがデータのやり取りをする上で最低限必要な通信速度をより低いものにでき、マイコン−電源コントロールＩＣ間の通信速度が低速である電気接続箱であっても、データのやり取りに充分なマイコン−電源コントロールＩＣ間の通信を実現することができる。また、サンプリング時間を短縮することができることによって、短い時間で変化するデータを取り逃すことを最小限にすることができる。また、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を実現することによって、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信処理以外の処理にマイコンのリソースを利用することができる。

次に、本発明の実施形態に係る電気接続箱のマイコン及び電源コントロールＩＣ毎の処理について、図４の本発明の実施形態に係る電気接続箱のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートには、左側にマイコンによる処理フローを、右側に電源コントローラＩＣによる処理フローをそれぞれ記載している。

マイコン５２１は、まず、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７に異常検出命令信号４０１を送信するとともに（ステップ４０１）、規定回答時間Ｔ１をカウントするための計時を開始する（ステップ４０２）。

一方、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、マイコン５２１から送信される各種命令または各種要求を待ち受けており、マイコン５２１から異常検出命令信号を受信するまでは（ステップ４５１、Ｎ）、信号をＨｉレベルに維持する（あるいは、規定時間Ｔ２以上のＬｏレベルの信号を送信しない範囲で、マイコン５２１と信号の送受信を継続する。ステップ４５２）。他方、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、マイコン５２１から異常検出命令信号を受信すると（ステップ４５１、Ｙ）、該異常検出命令信号を受信するまでの期間、より好ましくは、前回の異常検出命令信号４０１を受信した時点から今回の異常検出命令信号４０１を受信した時点までの期間に、自身に接続される電気負荷に発生した異常動作を検出したか否かを判別する（ステップ４５３）。電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、異常動作を検出していなければ（ステップ４５３、Ｎ）、信号をＨｉレベルに維持し（ステップ４５２）、異常動作を検出していれば（ステップ４５３、Ｙ）、規定時間（Ｔ２）の期間、異常有り信号をマイコン５２１に送信する（ステップ４５４）。

マイコン５２１は、異常検出命令信号を送信した後、各電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７から送信される信号に、規定時間（Ｔ２）以上のＬｏレベルの信号が含まれているか否かを判別している（ステップ４０３）。具体的には、マイコン５２１は、ある電源コントローラＩＣからＬｏレベルの信号を受信した時点から規定時間Ｔ２をカウントするための計時を開始し、該電源コントローラＩＣからＨｉレベルの信号を受信した時点でその計時をリセットすることを繰り返すことによって、該電源コントローラＩＣからの信号に含まれているＬｏレベルの信号の期間を演算し、その演算した期間が規定時間Ｔ２を超えるか否かを判別している。

マイコン５２１は、ステップ４０３の処理と並行して、ステップ４０２にて計時を開始したカウントが規定回答時間Ｔ１を越えているか否かを判別しており（ステップ４０４）、ステップ４０２にて計時を開始したカウントが規定回答時間Ｔ１を越えない限り（ステップ４０４、Ｎ）、ステップ４０３の処理を継続する。一方、マイコン５２１は、ステップ４０２にて計時を開始したカウントが規定回答時間Ｔ１を越えると（ステップ４０４、Ｙ）、ステップ４０２にて計時を開始したカウントをリセットし（ステップ４０５）、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７に異常検出命令信号４０１を送信するとともに（ステップ４０１）、規定回答時間Ｔ１をカウントするための計時を開始する（ステップ４０２）。

マイコン５２１は、各電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７から送信される信号に、規定時間（Ｔ２）よりも長いＬｏレベルの信号が含まれていない限り（ステップ４０３、Ｎ）、上述したステップ４０１、４０２、４０４、４０５の処理を繰返し行う。他方、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、ステップ４５２にて、信号をＨｉレベルに維持している限り（あるいは、規定時間Ｔ２以上のＬｏレベルの信号を送信しない範囲で、マイコン５２１と信号の送受信を継続している限り）、上述したステップ４５１、４５３の処理を繰返し行う。

次に、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７の少なくとも一つが規定時間（Ｔ２）の期間、異常有り信号をマイコン５２１に送信し（ステップ４５４）、マイコン５２１が電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７のいずれかから受信した信号に、規定時間（Ｔ２）よりも長いＬｏレベルの信号が含まれていると判別した場合（ステップ４０３、Ｙ）を考える。このとき、マイコン５２１は、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７のいずれかに異常回答要求信号を送信する（ステップ４０６）。

一方、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、マイコン５２１から送信される各種命令または各種要求を待ち受けており、マイコン５２１から異常回答要求信号を受信するまでは（ステップ４５５、Ｎ）、信号をＨｉレベルに維持する（あるいは、規定時間Ｔ２以上のＬｏレベルの信号を送信しない範囲で、マイコン５２１と信号の送受信を継続する。ステップ４５６）。他方、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７は、マイコン５２１から異常回答要求信号を受信すると（ステップ４５５、Ｙ）、該異常回答要求信号を受信するまでの期間に自身に接続される電気負荷に発生した異常動作を検出したか否かに応じたＩＣ異常回答をマイコン５２１に送信する（ステップ４５７）。

マイコン５２１は、ステップ４０６にて異常回答要求信号を送信した電源コントローラＩＣからＩＣ異常回答を受信すると（ステップ４０７）、該ＩＣ異常回答を参照することによって、該電源コントローラＩＣが異常動作を検出したものであるか否かを特定する（ステップ４０８）。マイコン５２１は、電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７全てにＩＣ異常回答を送信するまで（ステップ４０９、Ｎ）、ＩＣ異常回答を未だ送信していない電源コントローラＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７に逐次切り替えて（ステップ４１０）、該電源コントロールＩＣ１、２、３、４に異常回答要求信号を送信する（ステップ４０６）。

このように、本発明に係る実施形態の電気接続箱によるデータ取得方法によれば、マイコンは、１命令（すなわち、異常検出命令信号）のみのやり取りで、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７のいずれかが異常を検出しているか、または、全ての電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７が正常に駆動しているか（すなわち、異常を検出していない）、を特定し、全ての電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７が正常に駆動している場合には、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７それぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、全ての電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７が正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができ、さらに、マイコンが全ての電源コントロールＩＣに回答させるために要する時間（サンプリング時間）を大幅に短縮することができる。

次に、本発明の実施形態に係る電気接続箱（ヒューズ・ボックス）５の電源コントロールＩＣが、各電源コントロールＩＣに接続された電気負荷に発生した異常動作を検出する処理について説明する。この処理の一例として、電源コントロールＩＣが、電気負荷に過電流が流れた場合を異常動作として検出する際の処理について説明する。

図１に示したように、この電気接続箱５は、入力端子としてのドレイン、出力端子としてのソース、制御端子としてのゲートを有するＦＥＴ５１１、５１３、５１５、５１７と、電線としてのワイヤハーネス１３、１３１、１３３、１３５、１３７と、電源コントロールＩＣ５５１、５５３、５５５、５５７と、を含んで構成される。

各ＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５、７）は、入力端子が電力供給装置としてのバッテリ（図示省略）にワイヤハーネス１３、１３ｎを介して接続され、出力端子がワイヤハーネス１３ｎを介して電気負荷３ｎに接続される。電源コントロールＩＣ５５ｎは、該電源コントロールＩＣ５５ｎに備わる二つの電極とＦＥＴ５１ｎの入力端子および出力端子とが接続されることによって、ＦＥＴ５１ｎに並列に接続される。

この電気接続箱５のＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５、７）および電源コントロールＩＣ５５ｎによる処理動作を説明する。電源コントロールＩＣ５５ｎは、ＦＥＴ５１ｎに流れる電流値に応じて、ＦＥＴ５１ｎの制御端子にＯＮ／ＯＦＦ制御信号を出力することによって、ＦＥＴ５１ｎのＯＮ（バッテリから電気負荷３１ａ〜３１ｃ、３３ａ〜３３ｃ、３５ａ〜３３ｃ、３７ａ〜３７ｃへの通電の継続）、ＯＦＦ（バッテリから電気負荷３１ａ〜３１ｃ、３３ａ〜３３ｃ、３５ａ〜３３ｃ、３７ａ〜３７ｃへの通電の遮断）を切り替える。

図５は、本発明に係る実施形態の電気接続箱５のＦＥＴおよび電源コントロールＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の一例を説明する図である。電源コントロールＩＣ５５ｎ（ｎ＝１、３、５、７）は、ＦＥＴ５１ｎをＯＮにしてＦＥＴ５１ｎに流れる電流値Ｉを監視しており、図５の時間Ｔ０の時点において電気負荷３ｎの駆動開始に伴って突入電流ＩがＦＥＴ５１ｎに発生したことを検出すると（時間０まで０だった電流値が０でなくなったことを検出すると）、その時点から２０４８ｍｓの計時を開始する。

そして、計時を開始してから経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉと、その経過時間Ｔに応じた標準判定値（０＜Ｔ≦１４ｍｓ：基準閾値の８倍。１４＜Ｔ≦４２ｍｓ：基準閾値の４倍。４２＜Ｔ≦２６６ｍｓ：基準閾値の２倍。２６６＜Ｔ：基準閾値の１倍。）と、を比較し、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも小さければ、ＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５、７）のＯＮを継続する。一方、経過時間Ｔ後に検出した電流値Ｉが経過時間Ｔに応じた標準判定値よりも大きければ、ＦＥＴ５１ｎをＯＦＦに切り替える。

標準判定値は、ＦＥＴ５１ｎ（ｎ＝１、３、５、７）を流れる正常な突入電流の時間変化をモデル化したものであり、経過時間Ｔに応じた標準判定値を下回る突入電流ＩがＦＥＴ５１ｎを流れている限り、電源コントロールＩＣ５５ｎは、正常な突入電流が流れたとしてＦＥＴ５１ｎのＯＮを継続する。この処理動作によって、瞬間的に極めて大きな値の突入電流がＦＥＴ５１ｎを流れても、ＦＥＴ５１ｎを流れる電流を不用意に遮断することがなくなり、他方、突入電流の波形とは異なる大電流、すなわち過電流が流れた場合にはＦＥＴ５１ｎを流れる電流を遮断することができる。

以上説明したように、本発明に係る実施形態の電気接続箱、及びその電気接続箱によるデータ取得方法、及びそのデータ取得方法をコンピュータに実行させるためのプログラムによれば、マイコンは、１命令（すなわち、異常検出命令信号４０１）のみのやり取りで、複数の電源コントロールＩＣのいずれかが異常を検出しているか、または、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動しているか、を特定し、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合には、複数の電源コントロールＩＣそれぞれに命令を送信することはない。この構成により、マイコンは、複数の電源コントロールＩＣ全てが正常に駆動している場合においては、１命令のみで全ての電源コントロールＩＣとやり取りすることができるため、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を図ることができ、さらに、マイコンが複数の電源コントロールＩＣすべてに回答させるために要する時間（サンプリング時間）を大幅に短縮することができる。

マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程を簡略化することによって、マイコンと電源コントロールＩＣがデータのやり取りをする上で最低限必要な通信速度をより低いものにでき、マイコン−電源コントロールＩＣ間の通信速度が低速である電気接続箱であっても、データのやり取りに充分なマイコン−電源コントロールＩＣ間の通信を実現することができる。また、サンプリング時間を短縮することができることによって、短い時間で変化するデータを取り逃すことを最小限にすることができる。また、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信工程の簡略化、及び処理時間の短縮化を実現することによって、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信処理以外の処理にマイコンのリソースを利用することができる。

本発明の実施形態に係る電気接続箱５の構成を説明するための図 本発明の実施形態に係る電気接続箱による、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信手順を説明するためのタイムチャート 本発明の実施形態に係る電気接続箱による、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信手順を説明するためのタイムチャート 本発明の実施形態に係る電気接続箱による、マイコン−電源コントロールＩＣ間での通信手順を説明するためのタイムチャート 本発明に係る実施形態の電気接続箱５のＦＥＴおよび電源コントロールＩＣによる、突入電流発生時の処理動作の一例を説明する図 従来のメカリレー方式の電気接続箱３００の例を示す外観斜視図 マイコン（マスター側）が命令を出し、電源コントロールＩＣ（スレーブ側）が回答を返す方法を説明するための図 従来の他の車両内通信システムの構成を説明するためのブロック図

符号の説明

１３、１３１、１３３、１３５ ワイヤハーネス
３１ａ〜３１ｃ、３３ａ〜３３ｃ、３５ａ〜３５ｃ、３７ａ〜３７ｃ 電気負荷
５ 電気接続箱
５０１ｂ、５０３ｂ、５０５ｂ、５０７ｂ 送信ポート
５０１ａ、５０３ａ、５０５ａ、５０７ａ 受信ポート
５１０ 汎用入力ポート
５１１、５１３、５１５、５１７ ＦＥＴ
５２１ マイコン
５２２ ＥＣＵ
５２３ ワーニングランプ
５５１、５５３、５５５、５５７ 電源コントロールＩＣ

Claims (10)

1. 電気負荷への電力供給を制御する複数の電源コントロールＩＣと、前記複数の電源コントロールＩＣが検出する異常動作の有無を監視するマイコンと、を備える電気接続箱であって、
   前記マイコンは、異常動作の有無を通知することを要求する異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信し、異常動作を検出したことを通知する異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
   ことを特徴とする電気接続箱。
2. 前記マイコンは、前記異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも規定回答時間内に受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気接続箱。
3. 前記電源コントロールＩＣは、前記異常検出命令信号を前記マイコンから受信した場合であって、該異常検出命令信号を受信するまでに異常動作を検出していたとき、前記異常有り信号を前記マイコンに送信する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気接続箱。
4. 前記電源コントロールＩＣは、Ｌｏレベルが規定時間以上継続する信号を前記異常有り信号として前記マイコンに送信する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電気接続箱。
5. 前記マイコンは、前記複数の電源コントロールＩＣの少なくとも一つから前記異常有り信号を受信した場合、前記複数の電源コントロールＩＣ毎に異なるタイミングで、前記電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無を通知することを要求する異常回答要求信号を前記複数の電源コントロールＩＣに送信し、
   前記電源コントロールＩＣは、前記異常回答要求信号を前記マイコンから受信した場合であって、前記異常回答要求信号を受信するまでに異常動作を検出していたとき、異常動作を検出したことを通知するＩＣ異常回答を前記マイコンに送信する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電気接続箱。
6. 電気負荷への電力供給を制御する複数の電源コントロールＩＣから該複数の電源コントロールＩＣによって検出される異常動作の有無についての信号をマイコンによって取得するためのデータ取得方法であって、
   前記マイコンが、異常動作の有無を通知することを要求する異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する第１送信ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常検出命令信号を受信する第１受信ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常検出命令信号を受信するまでに検出した異常動作の有無を判別する第１判別ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記第１判別ステップにて判別した異常動作の有無を前記マイコンに送信する第２送信ステップと、
   前記マイコンが、異常動作の有無を前記前記複数の電源コントロールＩＣから受信する第２受信ステップと、
   前記マイコンが、前記第２受信ステップにて、異常動作を検出したことを通知する異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも受信しなかった場合、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する第３送信ステップと、
   を有するデータ取得方法。
7. 前記第３送信ステップにて、前記マイコンが、前記異常有り信号を前記複数の電源コントロールＩＣのいずれからも規定回答時間内に受信しなかった場合、再度、前記異常検出命令信号を前記複数の電源コントロールＩＣすべてに同一のタイミングで送信する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のデータ取得方法。
8. 前記第２送信ステップにて、前記電源コントロールＩＣが、Ｌｏレベルが規定時間以上継続する信号を前記異常有り信号として前記マイコンに送信する、
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のデータ取得方法。
9. 前記マイコンが、前記第２受信ステップにて前記複数の電源コントロールＩＣの少なくとも一つから前記異常有り信号を受信した場合、前記複数の電源コントロールＩＣ毎に異なるタイミングで、前記電源コントロールＩＣが検出した異常動作の有無を通知することを要求する異常回答要求信号を前記複数の電源コントロールＩＣに送信する第４送信ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常回答要求信号を受信する第３受信ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記異常回答要求信号を受信するまでに検出した異常動作の有無を判別する第２判別ステップと、
   前記複数の電源コントロールＩＣが、前記第２判別ステップにて判別した異常動作の有無を通知するＩＣ異常回答を前記マイコンに送信する第５送信ステップと、
   前記マイコンが、前記ＩＣ異常回答を前記前記複数の電源コントロールＩＣから受信する第４受信ステップと、
   をさらに有することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載のデータ取得方法。
10. コンピュータに、請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載のデータ取得方法の各ステップを実行させるためのプログラム。

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