JP2013151288A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力量を削減することのできる制御装置を提供する。
【解決手段】電源供給制御回路１は、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とを備えている。ＣＡＮ・Ｉ／Ｆ回路２は、外部機器からＣＡＮ通信信号が入力されると、駆動制御回路４にウエイクアップ検出信号を入力し、起動したＣＰＵ６にＣＡＮ通信信号を入力する。計時回路３は、ＣＰＵ６により指定された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する。駆動制御回路４は、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起動信号を、ＣＰＵ６から電源オフ信号が入力されると駆動停止信号を、それぞれ電源ＩＣ７に入力する。
【選択図】図１

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。

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。

特開平１０−３９９６０号公報

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。

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。

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源を供給する電源回路と、前記電源回路から前記制御部への電源供給を制御する電源供給制御手段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、前記制御部が処理すべきイベントの発生しない非動作時に電力が供給され、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することを特徴とする。
また、本発明の制御装置の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電源回路から電力を供給し、前記制御部に前記電源回路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自身の動作異常の有無の判定処理を行った後に、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電源回路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、本発明の前記電源供給制御手段は、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、前記電源回路は前記起動信号を入力すると前記制御部に電力を供給し、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。

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。

本発明の一実施形態の制御装置の構成の概略を示すブロック図である。 ＣＰＵが駆動停止時に行うシステム終了処理を示すフローチャートである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）
８ 記憶部
１０ ＥＣＵ（制御装置）

Claims (3)

1. 制御部の動作時に前記制御部に電源を供給する電源回路と、
   前記電源回路から前記制御部への電源供給を制御する電源供給制御手段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、前記制御部が処理すべきイベントの発生しない非動作時に電力が供給され、
   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することを特徴とする制御装置。
2. 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電源回路から電力を供給し、
   前記制御部に前記電源回路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自身の動作異常の有無の判定処理を行った後に、
   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電源回路から制御部への電力供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記電源供給制御手段は、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、前記電源回路は前記起動信号を入力すると前記制御部に電力を供給し、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２に記載の制御装置。

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