JP2018136838A - Sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ装置に関する。 The present invention relates to a sensor device.
例えば、車両用ネットワークにはマスタ及びスレーブとなる装置が多数接続されており、当該装置が協働して車両制御を実行する。一般に、センサ装置はスレーブとして用いられ、通常モードにおいてマスタから各種情報を通信する通信部を備え、マスタからの指令を通信機能により受付けることで動作する(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の技術によれば、スレーブはマスタからスリープ指示を受信すればスリープモード(停止状態)に移行し、起動パターンがバス通信路に出力されたことを検出することでウェイクアップモードに遷移する。 For example, a large number of master and slave devices are connected to the vehicle network, and the devices cooperate to execute vehicle control. In general, the sensor device is used as a slave, includes a communication unit that communicates various information from the master in the normal mode, and operates by receiving a command from the master by a communication function (for example, see Patent Document 1). According to the technique described in Patent Document 1, when the slave receives a sleep instruction from the master, the slave shifts to the sleep mode (stopped state), and detects that the start pattern is output to the bus communication path to detect the wakeup mode. Transition to.
特許文献1記載の技術を用いたとしても、マスタからのウェイクアップ指令を通信機能により受け付けないと動作モードをウェイクアップモードに遷移させることができず、マスタのスケジューリング負荷およびスレーブのウェイクアップ電力の消費など利便性に劣るものとなっていた。 Even if the technique described in Patent Document 1 is used, the operation mode cannot be changed to the wake-up mode unless the wake-up command from the master is accepted by the communication function, and the scheduling load of the master and the wake-up power of the slave cannot be changed. Convenience such as consumption was inferior.
本発明の目的は、通信部の機能をスリープさせることで低消費電力化を図ると共に、センサ装置が自身で必要なタイミングでセンシング可能にすることで低消費電力化およびマスタのスケジューリング負荷の軽減を図り利便性を向上できるようにしたセンサ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce the power consumption by sleeping the function of the communication unit, and to reduce the power consumption and the master scheduling load by enabling the sensor device to perform sensing at a necessary timing. It is an object of the present invention to provide a sensor device that can improve convenience.
請求項1記載の発明は、通信部と、制御部と、電源部とを備える。通信部は第1電源から電源供給されマスタとの間で通信可能になっている。また、制御部はノーマルモードにおいて通信部を通じてマスタから指令を受付けると当該指令に応じてセンサを制御する。 The invention described in claim 1 includes a communication unit, a control unit, and a power supply unit. The communication unit is supplied with power from the first power supply and can communicate with the master. In addition, when the control unit receives a command from the master through the communication unit in the normal mode, the control unit controls the sensor according to the command.
制御部は、センサ装置本体をノーマルモードからセーブモードに移行するときに、マスタとの間の通信機能をスリープ状態とする停止信号のアクティブレベルを通信部に出力すると共に、電源部に対し当該制御部への第2電源の供給を維持するように指令するための自己保持信号を出力する。 When the control unit shifts from the normal mode to the save mode, the control unit outputs an active level of a stop signal that sets the communication function with the master to the sleep state to the communication unit, and controls the power supply unit. A self-holding signal for instructing to maintain the supply of the second power source to the unit is output.
このため、通信部の機能をスリープさせることができるため電力消費を低減できるようになり、しかも、制御部が自己の電源を保持して制御動作を継続できるため、マスタからの指令を必要とせず必要なタイミングでセンサによりセンシングできるようになる。これにより例えばセンシング対象が制御が必要な値に達するまではセンサ装置に監視させることができマスタのスケジューリング負荷の低減およびセンサ装置の電力消費低減など利便性を向上できる。 For this reason, it is possible to reduce the power consumption because the function of the communication unit can be put to sleep, and since the control unit can maintain its own power supply and continue the control operation, no command from the master is required. Sensing can be performed by the sensor at the required timing. Thereby, for example, the sensor device can be monitored until the sensing target reaches a value that needs to be controlled, and the convenience such as reduction of the master scheduling load and power consumption of the sensor device can be improved.
以下、センサ装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態間で同一又は類似の構成については、第2実施形態以降について同一又は類似の符号を付して説明を必要に応じて省略し、第2実施形態以降では特徴部分を中心に説明を行う。 Hereinafter, several embodiments of the sensor device will be described with reference to the drawings. For the same or similar configurations between the embodiments, the same or similar reference numerals are given to the second and subsequent embodiments, and descriptions thereof will be omitted as necessary. Do.
(第1実施形態)
図1から図10は第1実施形態を示す。図1に車両用の通信システム1の電気的構成を概略的に示す。この通信システム1は、車両に搭載されるものであり、複数の通信ノード2,3が、例えばLINなどのバス通信路4を通じて接続されることで構成される。これらの通信ノード2,3は、例えばボディ系ECU(例えばボディワイパECU)2や各種センサ装置3である。センサ装置3は、請求項記載のセンサ装置本体相当である。
(First embodiment)
1 to 10 show a first embodiment. FIG. 1 schematically shows an electrical configuration of a communication system 1 for a vehicle. The communication system 1 is mounted on a vehicle, and is configured by connecting a plurality of
この通信システム1は、多数の通信ノード2,3のうち1つをマスタ((以下マスタECU2と称す)とし、その他の通信ノードをスレーブ(以下、センサ装置3と称す)として動作する。マスタECU2は、例えばCPU、ROM、RAM、I/Oポート等を備えたマイクロコンピュータ(図示せず)を主として構成され、バス通信路4を介してセンサ装置3との間の通信処理により得られた情報等に基づいて各種処理を実行することができる。
The communication system 1 operates as one of a large number of
センサ装置3は、バス通信路4を通信端子3aに接続している。センサ装置3は、各種のセンサ部5(センサモジュール5A〜5E)と、制御部6と、電源部7と、通信部8と、を備える。制御部6は、例えばマイクロコンピュータ又は/及びASICなどの1又は複数ブロックを備え、スケジューラ機能などの各種機能を備える。
The
このセンサ装置3は、バッテリ電源+B(第1電源相当)が電源部7及び通信部8に供給されることで動作可能になっており、図2に状態遷移図を示すように、電源オフ状態M0と共に、ノーマルモードM1、セーブモード(低消費電力モード)M2、ウェイクアップモードM3、スリープモードM4、の各モードを備えており、各モードM0〜M4及びこれらの状態間遷移に応じた処理を行うようになっている。これらのモードM0〜M4の間の状態遷移の詳細については後述説明する。
The
図3は具体例を示している。この図3に示すように、図1のセンサモジュール5A〜5Eに対応する構成として、図示しないLED及びフォトダイオードによる雨センサ5A、光量センサ5B、日射センサ5C、湿度センサ5D、サーミスタなどによる温度センサ5E、などを並列接続した構成に適用できる。
FIG. 3 shows a specific example. As shown in FIG. 3, as a configuration corresponding to the
例えば、オープンルーフ仕様の車両が提供されている。このオープンルーフ仕様の車両は、その上面の一部が天窓のように開くことで屋根を開放可能になっており、例えば、ガラス又は薄板鋼鈑製の板がスライドすることで天窓部を開閉したり、布が蛇腹状に伸縮して天窓部を開閉したりする。このような車両においては、雨センサ5A等を利用して雨を検出することでこの天窓部を閉塞することが必要となる。
For example, an open roof type vehicle is provided. This open roof specification vehicle can open the roof by opening a part of its upper surface like a skylight.For example, a glass or thin steel plate slides to open and close the skylight. Or the cloth expands and contracts in a bellows shape and opens and closes the skylight. In such a vehicle, it is necessary to close the skylight by detecting rain using the
このため雨センサ5Aは、停車又は車両エンジンが停止されていたとしてもバッテリ電源+Bから通電されていなければならず、雨を検知したタイミングで天窓部を図示しない閉塞機構により閉塞させることが要求される。このため、この雨センサ5Aは、バッテリ電源+Bから電源部7を通じて給電可能に接続されており、イグニッション電源とは別系統のバッテリ電源+Bを用いて動作する。例えば雨センサ5Aは、車両の前面ウィンド中央上部に取付けられており、通常、雨滴を検出可能になっている。通常雨滴を検出するときには、LEDに赤外光を発光させると共にLEDの赤外光をフォトダイオードにより受光する。このとき雨滴がLEDの発光経路に存在するとフォトダイオードの受光量が変化し、これにより、雨滴の有無を検知可能になると共に、さらに、フォトダイオードの受光量に応じて雨滴量を検出できる。その他のセンサモジュール5B〜5E等により雨滴や温度、湿度などの各種の状態をセンシングできる。
For this reason, the
電源部7は、バッテリ電源+Bから安定化した直流電圧(例えば5V:第2電源相当)を生成し、制御部6及び各センサモジュール5A〜5Eに供給可能になっている。通信部8は、バッテリ電源+Bが直接供給されるトランシーバにより構成され、バス通信路4に接続されることでマスタECU2との間で通信可能に構成されている。
The
上記構成における動作について説明する。図4〜図10は各モードM0〜M4の間の遷移状態を概略的なタイミングチャートにより示している。以下、各モードM0〜M4及びそれらのモード間遷移について説明する。 The operation in the above configuration will be described. 4 to 10 show the transition states between the modes M0 to M4 with schematic timing charts. Hereinafter, each mode M0-M4 and the transition between those modes are demonstrated.
<M0:電源オフOFF>
電源オフOFFの状態M0においては、バッテリ電源+Bが通信部8及び電源部7に供給されていない。このため、通信部8は動作オフ状態とされており、電源部7も安定化電源(第2電源)を生成することはない。このため制御部6、各種センサ部5にも電源供給されることはない。
<M0: Power off OFF>
In the power OFF OFF state M0, the battery power + B is not supplied to the
<M0→M1:電源オフOFF→ノーマルモードNormal>
状態遷移は図2のM0→M1参照。図4に示すように、バッテリ電源+Bがタイミングt1においてセンサ装置3の内部に供給されると、通信部8がオフ状態からパワーオン状態で起動し、タイミングt2において起動信号Wのアクティブレベル「H」を電源部7に出力する。電源部7は、この起動信号Wのアクティブレベル「H」を受け付けると安定化電源を生成し制御部6及び各種センサ部5に供給する。すると、制御部6及び各種センサ部5はそれぞれ起動するが、制御部6がパワーオン状態から起動完了すると、タイミングt3において停止信号Tをノンアクティブレベル「H」として通信部8に出力する。通信部8はこの停止信号Tのノンアクティブレベル「H」を時間tnrmlを経て受け付けるとノーマル状態となる(タイミングt4以降)。これにより、センサ装置3は、タイミングt4においてバス通信路4からデータ、指示を受付可能になり、ノーマルモードM1に遷移する。制御部6は、ノーマルモードM1において通信部8を通じてマスタECU2から指令を受付けると、当該指令に応じて各種センサ部5を制御可能になる。
<M0 → M1: Power off OFF → Normal mode Normal>
For the state transition, see M0 → M1 in FIG. As shown in FIG. 4, when the battery power source + B is supplied to the inside of the
<M1→M2、M2a:ノーマルモードNormal→セーブモードSave>
状態遷移は図2のM1→M2、M2a参照。制御部6はマスタECU2による指令を受けセンサ装置3をセーブモード(低消費電力モード)に遷移させる。このときには、図5に示すように処理を実行する。ノーマルモードM1では、電源部7は各種センサ部5及び制御部6に電源供給している。
<M1 → M2, M2a: Normal mode Normal → Save mode Save>
For the state transition, see M1 → M2 and M2a in FIG. The
制御部6は、まずタイミングt10において自己保持信号Sのアクティブレベル「H」を電源部7に出力することで制御部6の電源を維持するように指令し、タイミングt11において停止信号Tのアクティブレベル「L」を通信部8に出力する。自己保持信号Sは、制御部6が自身の電源を維持指令するための指令信号であり、この自己保持信号Sが電源部7にアクティブレベル「H」として出力されると、制御部6への電源が保持されるようになる(図1のS電源参照)。
The
このとき、通信部8はこの停止信号Tのアクティブレベル「L」を時間tslpを経て受け付けることで、タイミングt12において起動信号Wのノンアクティブレベル「L」を電源部7に出力する。また、停止信号Tがアクティブレベル「L」とされると、通信部8が、タイミングt12においてマスタECU2との間の通信機能をスリープ状態とする。
At this time, the
電源部7は、制御部6から自己保持信号Sのアクティブレベル「H」を入力しつつ、通信部8から起動信号Wのノンアクティブレベル「L」を入力するため、制御部6への電源供給を維持しつつ各種センサ部5への電源供給を停止する。これによりセーブモードM2に移行できる。またセーブモードM2においては、低消費電力化のため電源部7は制御部6以外に電源供給を全て停止することで制御部以外の全ての機能を停止させることが望ましい。
The
センサ装置3が、例えば数百msec〜数secの周期で間欠的、周期的に例えば雨滴の有無をトリガ検出するときには、制御部6は、内蔵のスケジューラ機能によりこれらの周期毎にセンサモジュール5A〜5Eを起動させる(図2の状態遷移M2a参照)。なお、必ずしも間欠的、周期的に検出する必要はない。
When the
この図5に示す例では、制御部6は、タイミングt13において停止信号Tをノンアクティブレベル「H」として通信部8に出力することで、タイミングt14において通信部8が電源部7に出力する起動信号Wをアクティブレベル「H」とする。これにより、電源部7が各種センサ部5に電源を供給するようになり、制御部6は各種センサ部5により必要な情報(例えば雨センサ5Aによる雨滴の有無)をセンシングできる。なおこのとき、通信部8はノーマル状態となり、通信端子3a及びバス通信路4を通じて通常通信可能になる。
In the example shown in FIG. 5, the
例えば、天候が晴天であり、雨センサ5Aにより雨滴を無しとしてトリガ検出しないときには、制御部6は、タイミングt15において停止信号Tをアクティブレベル「L」とすることで、タイミングt16において起動信号Wをノンアクティブレベル「L」とする。これにより、センサモジュール5A〜5Eの電源を停止でき、低消費電力化を図ることができる。センサ装置3の制御部6は、トリガ検出しないときには各種センサ部5を間欠的または周期的な起動を繰り返す(図2のM2aの状態遷移)。
For example, when the weather is fine and the
<M2→M1:セーブモードSave(XX)→ノーマルモードNormal>
状態遷移は図2のM2→M1参照。センサ装置3がセーブモードM2のときには、図6に示すように、制御部6は、停止信号Tをアクティブレベル「L」とし自己保持信号Sをアクティブレベル「H」として出力している。外部のマスタECU2が、センサ装置3をセーブモードM2から起動しノーマルモードM1に遷移させるときには、図6に示すように、マスタECU2が、タイミングt20においてバス通信路4にウェイクアップ指令を出力し、センサ装置3の通信部8がバス通信路4を参照してウェイクアップ指令を受信する。通信部8はウェイクアップ指令を受信すると、タイミングt21においてスリープ状態からスタンバイ状態に遷移し、制御部6へ通知する。また通信部8は、起動信号Wをアクティブレベル「H」として電源部7に出力し、電源部7は各種センサ部5に電源供給する。これにより各種センサ部5はセンサモジュール5A〜5Eにより各種状態をセンシングできる。
<M2 → M1: Save mode Save (XX) → Normal mode Normal>
For state transition, see M2 → M1 in FIG. When the
その後、センサ装置3の制御部6は、タイミングt22において自己保持信号Sをノンアクティブレベル「L」に変化させると共に、タイミングt23において停止信号Tをノンアクティブレベル「H」に変化させることで、通信部8をタイミングt24においてノーマル状態に変化させる。これによりセンサ装置3はノーマルモードM1に移行する。センサ装置3は、ノーマルモードM1において通信部8によりバス通信路4を通じた通信処理を実行できる。
Thereafter, the
<M2→M3:セーブモードの起動状態Save(ON)→ウェイクアップモードWakeup>
状態遷移は図2のM2→M3参照。例えば、状態遷移M2aを前述で説明したように、センサ装置3の電源部7が各種センサ部5の電源を間欠的、周期的に供給することで各種センサ部5を間欠的、周期的に起動すると、センサ装置3はセーブモードM2にて起動状態となる(Save(ON))。このとき図7に示したように、センサ装置3の制御部6は、停止信号Tをノンアクティブレベル「H」として出力すると共に自己保持信号Sをアクティブレベル「H」として出力している。ここで、センサ装置3の制御部6がトリガ検出(例えば天候が雨天となり雨センサ5Aにより雨滴有りと判定)したときには、このまま、制御部6は通信部8を用いて通信処理を継続させる。このため、制御部6はタイミングt30において自己保持信号Sをノンアクティブレベル「L」とする。これにより制御部6は、センサ装置3自身をウェイクアップモードM3に移行させることができ、起動状態に移行できるようになり、マスタECU2との通信待機状態となる。
<M2 → M3: Save mode activation state Save (ON) → Wakeup mode>
For the state transition, see M2 → M3 in FIG. For example, as described above with respect to the state transition M2a, the
<M3→M1:ウェイクアップモードWakeup→ノーマルモードNormal>
状態遷移は図2のM3→M1参照。例えば、状態遷移M2→M3の説明に示したように、センサ装置3がウェイクアップモードM3に移行すると、通信部8は、マスタECU2との間で通信処理を試行する。通信部8がマスタECU2との間で通信処理を試行した結果、通信成功したときには、図8に示すように全ての信号(停止信号T、起動信号W、自己保持信号S)をそのまま保持する。これにより、センサ装置3はノーマルモードM1に移行する。ノーマルモードM1では、制御部6が通信部8を通じて通信処理を継続できる。このため、センサ装置3は、例えば雨センサ5Aを用いて雨滴を継続的に検出したときにも雨センサ5Aのセンサ検出結果を用いて雨量を継続的にマスタECU2に送信できる。
<M3 → M1: Wakeup mode Wakeup → Normal mode Normal>
For the state transition, see M3 → M1 in FIG. For example, as shown in the description of the state transition M2 → M3, when the
<M3→M4:ウェイクアップモードWakeup(全モードXX)→スリープモードSleep>
状態遷移は図2のM3→M4参照。例えば、状態遷移M3→M1の説明に示したように、センサ装置3がウェイクアップモードM3に移行すると、通信部8はマスタECU2との間で通信処理を試行するが、通信部8がマスタECU2との間で通信処理を試行した結果、通信失敗したときには、図9に示すように、制御部6は、タイミングt40において停止信号Tをアクティブレベル「L」とすることで、遅延時間tslpを経て通信部8をノーマル状態からスリープ状態に遷移させる。すると通信部8は、タイミングt41において起動信号Wをノンアクティブレベル「L」として電源部7に出力する。これにより、電源部7は、自己保持信号S及び起動信号Wを共にノンアクティブレベルとして受け付けることになり、制御部6及び各種センサ部5への何れの電源供給も停止する(電源ON→OFF)。これにより、センサ装置3はスリープモードM4に移行することで各種センサ部5の機能及び制御部6の機能も含めて停止する。このときマスタECU2から復帰要求(ノーマルウェイクアップ指令)がない限り機能を復帰することはない。
<M3 → M4: Wakeup mode Wakeup (all modes XX) → Sleep mode Sleep>
For the state transition, see M3 → M4 in FIG. For example, as shown in the description of the state transition M3 → M1, when the
<M1→M4:ノーマルモードNormal(全モードXX)→スリープモードSleep>
状態遷移は図2のM1→M4参照。センサ装置3がノーマルモードM1であるときには、停止信号Tがノンアクティブレベル「H」であり、起動信号Wがアクティブレベル「H」、自己保持信号Sがノンアクティブレベル「L」に保持されている(図4参照)。このとき、マスタECU2がセンサ装置3のスリープモード指令をバス通信路4に出力し、センサ装置3がバス通信路4のスリープモード指令を受け付けると、スリープモードM4に移行する。
<M1 → M4: Normal mode Normal (all modes XX) → Sleep mode Sleep>
For the state transition, see M1 → M4 in FIG. When the
このとき、前述で参照した図9と同様の信号変化をすることになる。図9に示しているように、制御部6は、タイミングt40において停止信号Tをアクティブレベル「L」とすることで通信部8をノーマル状態からスリープ状態に遷移させる。すると、通信部8は、タイミングt41において起動信号Wをノンアクティブレベル「L」として電源部7に出力する。電源部7は、自己保持信号S及び起動信号Wを共にノンアクティブレベルとして受け付けることになるため、制御部6及び各種センサ部5の何れへの電源供給も停止する(電源ON→OFF)。これにより、センサ装置3はスリープモードM4に移行することで各種センサ部5の機能及び制御部6の機能も含めて停止することになり、マスタECU2から復帰要求(ノーマルウェイクアップ指令)がない限り機能を復帰することはない。
At this time, the same signal change as in FIG. 9 referred to above is performed. As shown in FIG. 9, the
<M4→M1:スリープモードSleep→ノーマルモードNormal>
状態遷移は図2のM4→M1参照。センサ装置3がスリープモードM4とされているときには、制御部6には電源供給されていないため、制御部6はセンサ装置3を自己制御できない。このため停止信号Tはアクティブレベル「L」(=グランドレベル)、起動信号Wがノンアクティブレベル「L」、自己保持信号Sがノンアクティブレベル「L」に保たれている。
<M4 → M1: Sleep mode Sleep → Normal mode Normal>
For the state transition, see M4 → M1 in FIG. When the
このとき、マスタECU2が、タイミングt50においてバス通信路4にノーマルウェイクアップ指令し、センサ装置3がこのノーマルウェイクアップ指令を受け付けると、通信部8は、タイミングt51においてスリープ状態からパワーオン状態に移行し、起動信号Wをアクティブレベル「H」として電源部7に出力する。電源部7は、この起動信号Wのアクティブレベル「H」を受け付けることで、制御部6及び各種センサ部5への電源供給を再スタートする(電源OFF→ON)。
At this time, when the master ECU 2 issues a normal wakeup command to the
その後、制御部6が正常に起動すると、タイミングt52において停止信号Tをノンアクティブレベル「H」として通信部8に出力し、通信部8が、この停止信号Tを遅延時間tnrmlを経て受け付けると、タイミングt53において外部のマスタECU2との間で通常の通信処理可能なノーマル状態に移行できる。これにより、センサ装置3はノーマルモードM1に移行し、制御部6及び各種センサ部5の各機能を復帰できる。
After that, when the
<センサ装置3の状態遷移M1→M2(M2a)→M3→M1を経由した全体の流れの具体的説明>
要するに、このセンサ装置3はマスタECU2からのセーブモード指令により制御部6がセンサ装置3自身をセーブモードM2とすることができる。そして制御部6は間欠的に各種センサ部5に電源供給して起動してトリガ検出(例えば、雨センサ5Aを用いて雨滴の有無検出)できる(M2a)。これにより低消費電力化できる。
<Specific Explanation of Overall Flow via State Transition M1 → M2 (M2a) → M3 → M1 of
In short, in the
そして制御部6は、トリガ検出したときにはウェイクアップモードM3を経てノーマルモードM1に移行させる。例えば図3の具体例では、雨センサ5Aにより雨の発生をトリガ検知したときにノーマルモードM1に移行させる。そして、センサ装置3は、通信部8によりトリガをバス通信路4を通じてマスタECU2に送信する。この後、マスタECU2は、このトリガを受信すると、詳細な制御(例えば雨量の検出)を必要とするときにセンサ装置3に詳細な指令をする。これにより、マスタECU2は詳細情報(例えば雨量)を取得できる。
When the trigger is detected, the
このように、たとえセンサ装置3がバッテリ電源+Bを用いて動作していたとしても、セーブモードM2においてより低消費電力化しながら定期的、間欠的にセンシングすることでトリガ検出でき、しかも、トリガ検出したときには、ノーマルモードM1に移行してマスタECU2から詳細な指令を受け付けることで詳細情報を取得しマスタECU2に送信できるようになる。この場合、トリガ検出の有無に応じて動作モードを切り替えることができる。
In this way, even if the
<センサ装置3の状態遷移M1→M4→M1を経由した全体の流れの説明>
またセンサ装置3がノーマルモードM1であるときに、マスタECU2がスリープモード指令をバス通信路4に出力し、センサ装置3がこのスリープモード指令を受け付けると、センサ装置3はスリープモードM4に移行する。センサ装置3がスリープモードM4に移行すると、制御部6にも各種センサ部5にも電源供給されることはない。このため、制御部6は、センサ装置3自身を起動することもできず前述したようなトリガを検出することもない。これにより、制御部6の電源供給も低減でき、さらに低消費電力化できる。また、センサ装置3がスリープモードM4であるときに、通信部8がマスタECU2からノーマルウェイクアップ指令を受け付けると、センサ装置3はノーマルモードM1に移行できる。
<Description of the overall flow of the state transition M1 → M4 → M1 of the
When the
<本実施形態に係る作用効果のまとめ>
このような本実施形態によれば以下のような作用効果を奏する。例えば、センサ装置3をセーブモードM2に遷移させるときには、制御部6は自己保持信号Sのアクティブレベル「H」を電源部7に出力することで、制御部6自身は動作を維持できるように電源確保し、その後、停止信号Tのアクティブレベル「L」を通信部8に出力することで通信部8をスリープ状態にできる。これにより通信部8の消費電力を低減でき低消費電力化できる。
<Summary of effects according to this embodiment>
According to this embodiment as described above, the following operational effects can be obtained. For example, when the
しかも、センサ装置3の制御部6には電源供給が維持されているため、制御部6が自身で必要なタイミングで通信部8に停止信号Tのノンアクティブレベル「L」を出力することで起動信号Wをアクティブレベル「H」にすることができ、電源部7から各種センサ部5に電源供給できる。これにより各種センサ部5によりセンシング可能になる。
In addition, since the power supply is maintained for the
しかも、通信部8が起動信号Wをノンアクティブレベル「L」として電源部7に出力することで、電源部7は制御部6の電源供給を維持するものの各種センサ部5の電源供給を停止することになるため、各種センサ部5の消費電力も低減でき、さらに低消費電力化できる。
Moreover, when the
制御部6が通信部8をスリープ状態にすることで、マスタECU2から独立して各種センサ部5を起動できるようになり、センサ装置3の側だけで独立動作できる。これによりセンサ装置3の低消費電力化およびマスタECU2のスケジューリング負荷の低減が実現できる。ただし、たとえ、センサ装置3がセーブモードM2であり、マスタECU2から独立して各種センサ部5を間欠的に起動可能になっていたとしても、センサ装置3の通信部8がマスタECU2からノーマルモード指令を受け付ければ、ノーマルモードM1に移行することでマスタECU2との間で通常の通信処理を行うことができる。
When the
また制御部6は、スケジューラ機能により周期的、間欠的に電源部7から各種センサ部5を起動するように電源供給させている。これにより各種センサ部5によりセンシング(例えば雨滴の有無をトリガ検出)できる。制御部6は、各種センサ部5により例えばトリガ検出しないときには、再び通信部8及び各種センサ部5を停止させ、スケジューラ機能により間欠的に通信部8及び各種センサ部5を起動するように繰り返す。
Moreover, the
制御部6は、各種センサ部5によりトリガ検出したときには、センサ装置3はセーブモードM2からウェイクアップモードM3を経てノーマルモードM1に遷移し、このトリガ検出をマスタECU2へ通知できる。その後、ノーマルモードM1において通常の通信処理を行うことができ、必要に応じて詳細な制御(例えば雨滴量の取得)もできるようになる。
When the
また、センサ装置3の電源部7は、マスタECU2からの指令により制御部6への電源供給を停止可能になっている(M1→M4)ため、センサ装置3の制御部6の機能を停止、すなわち制御部6及び各種センサ部5の機能を停止することができ、この場合さらに低消費電力化できる。通信部8をスリープ状態とする以外は、センサ装置3内の全機能を停止させるようにしても良い。
Moreover, since the
センサ装置3が、セーブモードM2において周期的、間欠的に独立して動作しているときには各種センサ部5によりトリガ検出し、ノーマルモードM1において通常通信するときには各種センサ部5によりセンシングされた詳細な情報を通知できるようにしている。このため、セーブモードM2とノーマルモードM1とで役割を変更してセンシングできる。
When the
(第2実施形態)
図11から図13は第2実施形態の追加説明図を示している。図11は図1に代わる電気的構成ブロックを示している。第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
11 to 13 show additional explanatory views of the second embodiment. FIG. 11 shows an electrical configuration block in place of FIG. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The parts different from those in the first embodiment will be mainly described.
第1実施形態のセンサ装置3においては、制御部6が通信部8に出力する停止信号Tをノンアクティブレベル「H」とすることで、通信部8が起動信号Wのアクティブレベル「H」を電源部7に出力し、これにより電源部7が各種センサ部5に電源供給するようにしていた。
In the
本実施形態においては、図11にセンサ装置103の構成例を示すように、センサ装置3の機能に加えて、制御部6はセンサ起動信号WAを電源部7に出力可能になっている。このセンサ起動信号WAは、通信部8を介することなく各種センサ部5を直接起動するためのハイアクティブの信号である。すなわち、第1実施形態では、制御部6が通信部8を通じて間接的に電源部7に指令することで各種センサ部5の電源を供給/停止するようにしていたが、本実施形態では、制御部6が電源部7に各種センサ部5の電源を直接供給/停止指令可能になっている。
In the present embodiment, as shown in the configuration example of the
図12に示すように、ノーマルモードM1においては、制御部6は、センサ起動信号WAをノンアクティブレベル「L」として電源部7に出力している。このセンサ起動信号WAは、通信部8により出力される起動信号Wがアクティブレベル「H」であるときには無効とされている。
As shown in FIG. 12, in the normal mode M1, the
<M1→M2、M2a:ノーマルモードNormal→セーブモードSave>
状態遷移は図2のM1→M2参照。制御部6はマスタECU2による指令を受けセンサ装置3をセーブモード(低消費電力モード)に遷移させる。このときには、図12に示すように処理を実行する。
<M1 → M2, M2a: Normal mode Normal → Save mode Save>
For the state transition, see M1 → M2 in FIG. The
まず制御部6が、タイミングt60において自己保持信号Sをアクティブレベル「H」とした後、タイミングt61において停止信号Tをアクティブレベル「L」とすることで遅延時間tslpを経て通信部8をスリープ状態に移行させる。すると、通信部8はタイミングt62において起動信号Wをノンアクティブレベル「L」として電源部7に出力し、電源部7は各種センサ部5の電源を停止させる(電源ON→OFF)。
First, the
その後、制御部6が、間欠的、周期的に各種センサ部5に電源供給して起動するときには、センサ起動信号WAをアクティブレベル「H」とする(タイミングt63〜t64参照)。通信部8が、電源部7に出力している起動信号Wはノンアクティブレベル「L」であるものの、電源部7に入力されるセンサ起動信号WAがアクティブレベル「H」となるときには、電源部7は各種センサ部5に電源を供給することになる。すると、各種センサ部5は各センサモジュール5A〜5Eによりそれぞれセンシングできる。その他の動作は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
Thereafter, when the
<M2→M3:セーブモードの起動状態Save(ON)→ウェイクアップモードWakeup>
また制御部6は、各種センサ部5を動作させることでトリガ検出したときには、図13に示すように、図13のタイミングt70において停止信号Tをノンアクティブレベル「H」とすることで、遅延時間tnrmlを経て通信部8をノーマル状態に移行させる。すると、通信部8は、タイミングt71において起動信号Wをアクティブレベル「H」とすることで電源部7による電源供給状態を保持する。
<M2 → M3: Save mode activation state Save (ON) → Wakeup mode>
When the trigger is detected by operating the
その後、制御部6は、タイミングt72において自己保持信号S及びセンサ起動信号WAをノンアクティブレベル「L」とする。これにより、センサ装置3をウェイクアップモードM3に移行させることができ、その後、通信部8がマスタECU2との間で通信成功し通信確立できればセンサ装置3はノーマルモードM1に移行する。これにより、前述実施形態と同様の作用効果を奏することになる。
Thereafter, the
本実施形態によれば、制御部6は、電源部7にセンサ起動信号WAのアクティブレベル「H」を出力することで各種センサ部5に電源供給させると共に電源部7にセンサ起動信号WAをノンアクティブレベル「L」として出力することで、各種センサ部5に供給する電源(第2電源相当)を停止させるようにしている。このため、第1実施形態に示したように、各種センサ部5を起動するための起動信号Wを、通信部8を介して電源部7に与える必要がなくなる。これにより、セーブモードM2において各種センサ部5を起動するときにも通信部8を起動する必要がなくなり、第1実施形態に比較してさらに低消費電力化できる。
According to the present embodiment, the
(第3実施形態)
図14から図16は第3実施形態の追加説明図を示している。図14は図1、図10に代わる電気的構成をブロック図により概略的に示している。
(Third embodiment)
14 to 16 show additional explanatory diagrams of the third embodiment. FIG. 14 schematically shows an electric configuration in place of FIGS. 1 and 10 in a block diagram.
前述実施形態におけるセンサ装置3,103の中の各種センサ部5のセンサモジュール5A〜5Eは、全て動作すると消費電力が大きくなる。電源投入用のイグニッションスイッチがオンされており内燃機関が動作していればバッテリには電力が充電される。しかしイグニッションスイッチがオフされることで例えばバッテリ電源+Bだけでセンサ装置3、103が動作しているときにはバッテリ電源+Bの電力消費量が大きくなり好ましくない。このため、このセンサモジュール5A〜5Eを部分的にでも動作停止し低消費電力化することが望ましい。
When all the
図14にセンサ装置203の構成例を示す。この図14に示すように、制御部6が電源部7に出力する電源部7へのセンサ起動信号WA1、WA2を複数設けても良い。すなわち、この図14において、センサモジュール5Aは、センサ起動信号WA1により起動可能に構成され、センサモジュール5B〜5Eはセンサ起動信号WA2により起動可能に構成され、これにより複数のセンサモジュール5A〜5Eに個別に電源供給可能になっている。
FIG. 14 shows a configuration example of the
このため、図15に示すように、ノーマルモードM1からセーブモードM2に移行するときには、制御部6は、まずタイミングt81において自己保持信号Sのアクティブレベル「H」を電源部7に出力することで制御部6の電源を維持するように指令し、タイミングt82において停止信号Tのアクティブレベル「L」を通信部8に出力する。このとき、通信部8はこの停止信号Tのアクティブレベル「L」を時間tslpを経て受け付けることで、タイミングt83において起動信号Wのノンアクティブレベル「L」を電源部7に出力する。
For this reason, as shown in FIG. 15, when shifting from the normal mode M1 to the save mode M2, the
その後、制御部6が、タイミングt84〜t85においてセンサ起動信号WA1のアクティブレベル「H」を電源部7に出力することでセンサモジュール5Aに対する電源(WA1電源)を電源部7に供給させることができる。また、制御部6がタイミングt86〜t87においてセンサ起動信号WA2のアクティブレベル「H」を電源部7に出力することでセンサモジュール5B〜5Eに対する電源(WA2電源)を電源部7に供給させることができる。これにより、センサモジュール5A〜5Eに対し独立して電源供給/停止できる。
Thereafter, the
また図16に示すように、センサ起動信号WA1、WA2のアクティブレベル「H」を出力することで、各センサモジュール5A〜5Eのうち何れかでトリガ検出されれば、制御部6は停止信号Tをタイミングt91においてノンアクティブレベル「H」とし時間tnrmlを経て通信部8はスリープ状態からノーマル状態に復帰し、タイミングt92において通信部8は起動信号Wをアクティブレベル「H」とすることで、電源部7からセンサモジュール5A〜5Eに電源供給できる。この後、制御部6は、タイミングt93においてセンサ起動信号WA1、WA2及び自己保持信号Sをノンアクティブレベル「L」とする。
Further, as shown in FIG. 16, if the trigger level is detected in any of the
そして、各センサモジュール5A〜5Eのうち何れかでトリガ検出されれば、このトリガに応じてセンサ装置3はウェイクアップモードM3に移行し、マスタECU2との間で通信確立できれば、センサ装置3はノーマルモードM1に移行できる。これにより、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。
If the trigger is detected in any of the
(他の実施形態)
本発明は、前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications or expansions are possible.
具体例として、雨センサ5Aを用いて間欠的、周期的に雨滴の有無のトリガを検知し、その後、マスタECU2とセンサ装置3との間で通信することで雨量を検出する形態に適用したが、これに限定されるものではない。
As a specific example, the present invention is applied to a form in which a
例えば、日射センサ5Cに適用し、センサ装置3が、セーブモードM2において間欠的、周期的に日射センサ5Cにより日射量が不快と感じられることが想定される所定の閾値を上回ったか否かをトリガとして検出し、トリガ検出したときにはノーマルモードM1に移行し、マスタECU2とセンサ装置3との間で通信することで日射量を詳細に検出したり詳細な制御(例えば、エアコンディショナの吹き出し風量を増量制御)する形態に適用しても良い。
For example, when applied to the solar radiation sensor 5C, the
またさらに、例えば各種温度を測定する温度センサ5Dに適用し、センサ装置3が、セーブモードM2において間欠的、周期的に温度センサ5Dにより車室の温度が不快と感じることが想定される所定の閾値を上回ったかをトリガとして検出し、トリガ検出したときにはノーマルモードM1に移行し、マスタECU2とセンサ装置3との間で通信することで各種の温度を詳細に検出したり、詳細に制御する形態に適用しても良い。湿度センサ5Eを用いたときも同様である。
Furthermore, for example, the
センサ装置3がセーブモードM2においてトリガ検出したときにノーマルモードM1に移行して詳細な検出を実行する形態を主に説明したが、この制御方法に限られるものではない。例えば、センサ装置3,103,203が、セーブモードM2においても詳細に検出するようにしても良い。
Although the description has been mainly given of the mode in which the
センサモジュール5A〜5Eを複数備えた形態を示したが、これに限定されるものではなく、1つのセンサモジュールを備えたセンサ装置に適用しても良い。
特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。
Although the form provided with two or
The reference numerals in parentheses described in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described above as one aspect of the present invention, and limit the technical scope of the present invention. It is not a thing. An aspect in which a part of the above-described embodiment is omitted as long as the problem can be solved can be regarded as the embodiment. In addition, any conceivable aspect can be regarded as an embodiment as long as it does not depart from the essence of the invention specified by the words described in the claims.
また本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。 Moreover, although this invention was described based on embodiment mentioned above, it understands that this invention is not limited to the said embodiment and structure. The present invention includes various modifications and modifications within an equivalent range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms including one element, more or less, are within the scope and spirit of the present disclosure.
図面中、2はマスタECU(マスタ)、3,103,203はセンサ装置(センサ装置本体)、5は各種センサ部(センサ)、6は制御部、7は電源部、8は通信部、Tは停止信号、Sは自己保持信号、WA,WA1,WA2はセンサ起動信号、を示す。
In the drawing, 2 is a master ECU (master), 3, 103 and 203 are sensor devices (sensor device body), 5 is various sensor units (sensors), 6 is a control unit, 7 is a power supply unit, 8 is a communication unit, T Indicates a stop signal, S indicates a self-holding signal, and WA, WA1 and WA2 indicate sensor activation signals.
Claims (8)
ノーマルモード(M1)において前記通信部を通じて前記マスタから指令を受付けると当該指令に応じてセンサを制御する制御部(6)と、
前記第1電源を入力して第2電源を生成すると共に前記制御部及び前記センサに前記第2電源を供給可能な電源部(7)と、を備え、
前記制御部は、センサ装置本体を前記ノーマルモードからセーブモード(M2)に移行するときに、前記マスタとの間の通信機能をスリープ状態とする停止信号(T)のアクティブレベルを前記通信部に出力すると共に、前記電源部に対し当該制御部への前記第2電源の供給を維持するように指令するための自己保持信号(S)を出力するセンサ装置。 A communication unit (8) that is supplied with power from the first power supply (+ B) and can communicate with the master (2);
A control unit (6) for controlling a sensor in response to the command when receiving a command from the master through the communication unit in the normal mode (M1);
A power source unit (7) that inputs the first power source to generate a second power source and that can supply the second power source to the control unit and the sensor;
When the control unit shifts the sensor device main body from the normal mode to the save mode (M2), the control unit sets an active level of a stop signal (T) that sets a communication function with the master to a sleep state to the communication unit. A sensor device that outputs a self-holding signal (S) for instructing the power supply unit to maintain the supply of the second power supply to the control unit.
前記電源部は、前記各種センサ部の複数のセンサモジュールに個別に電源供給可能に構成されている請求項1から7の何れか一項に記載のセンサ装置。 The sensor is composed of various sensor units (5) configured by combining a plurality of sensor modules (5A to 5E),
The sensor device according to claim 1, wherein the power supply unit is configured to be able to individually supply power to a plurality of sensor modules of the various sensor units.
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JP2020150444A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Communication device and communication system |
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