JP2021059272A - 車載通信システムおよび電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト上昇を避けつつ暗電流を低減することが容易な車載通信システムを提供すること。【解決手段】複数のスレーブ装置２０−１〜２０−ｎとマスタ制御部１０との間を、通信線５３から独立した別経路で接続する独立制御線５２と、複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部の機能が不要な状況下で、又は異常を検知した場合に、独立制御線５２の信号を用いて該当するスレーブ装置の稼働を停止するオフモード制御部と、各スレーブ装置が正常に稼働している状況下で通信線５３の経路を利用してマスタ制御部１０と複数のスレーブ制御部２０との間で多重通信により所定の情報伝送を実施するオンモード制御部とを備えた。電源供給停止等でスレーブが非稼働になると、スレーブ内の通信ＩＦやＣＰＵの電力消費がなくなり暗電流が確実に低減される。【選択図】図１

Description

本発明は、車載通信システムおよび電源制御方法に関し、特に暗電流を低減するための技術に関する。

一般的に、車両上においては、主電源である車載バッテリやオルタネータ（発電機）と、車両上の様々な箇所に配置されている様々な種類の電装品との間が、電線の集合体であるワイヤハーネスを介してそれぞれ接続されている。したがって、車載バッテリが蓄積している電力を様々な電装品に電源電力として供給することができる。また、車両が駐車しているときであっても、例えばセキュリティ装置やオーディオ装置のような電装品は電源電力を必要とする可能性がある。したがって、車載バッテリの電力は、電源電力の供給経路をリレーなどを用いて遮断しない限り、駐車中であっても流出する。

そして、例えば駐車中に車載バッテリが蓄積している電力が枯渇するとエンジン始動ができなくなる。このようなバッテリ上がりを予防するために、車両上でエンジン停止時に暗電流として消費される電力を減らすための技術が存在する。

例えば、特許文献１の電源管理装置は、エンジン停止後も二次電池の状態を検出するとともに、装置自体の消費電力を低減するための技術を示している。具体的には、特許文献１の図１に示された構成において、暗電流監視装置１１および二次電池状態検出装置１３が備わっている。また、暗電流監視装置１１と二次電池状態検出装置１３との間がＬＩＮ（Local Interconnect Network）バスの通信線３１を介して接続されている。また、暗電流監視装置１１と複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）１７、１８、１９との間がＣＡＮ(Controller Area Network)バスの通信線３２を介して接続されている。暗電流監視装置１１は、車両が停車中に、ＥＣＵおよび負荷等に流れる暗電流を監視し、必要に応じて負荷への電力の供給を制限または停止する機能を有する。

特開２０１８−１７０１７２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では暗電流を監視するために専用の暗電流監視装置１１をシステムに追加する必要があるため、コスト上昇の懸念がある。また、この装置は、システム全体の暗電流を監視できるが、例えばＥＣＵ毎、あるいは負荷毎に発生する暗電流を個別に監視することはできない。

また、特許文献１の図１の構成では、暗電流監視装置１１は、複数のＥＣＵ１７〜１９の暗電流を制御するために、共通の通信線３２を利用している。したがって、暗電流を制御するためには通信線３２を常時利用できる状態にしておく必要がある。しかし、各ＥＣＵは消費電力の小さいスリープ状態であっても、通信線３２を利用して通信する際に、ウエイクアップするため内部デバイス（バストランシーバ、マイクロコンピュータ等）における消費電力が大きくなり暗電流が増大する。更に、それ自身が通信しない場合でも、他のＥＣＵの通信などに起因して共通の通信線３２に発生するノイズ（それ自身と無関係の信号）に反応して一時的にウエイクアップするので、その時に暗電流が増大する。

例えば、製品の車両を輸出するために船積みするような場合には、車載バッテリが充電されない状態が長期間継続するので、比較的小さい暗電流が流れるだけでもバッテリ上がりが発生する可能性がある。したがって、バッテリ上がりを予防するために、輸出の際には予め手作業で各車両の物理的なヒューズを抜き取っておくことにより暗電流を遮断する場合がある。なお、このヒューズを抜き取った場合でも、車両の走行だけはできる状態になるので、輸出作業の際に自走して移動できる。しかし、その場合は手作業の特別な工程を追加する必要があるので、輸出時の管理が煩雑になる。

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、コスト上昇を避けつつ、暗電流を低減することが容易な車載通信システムおよび電源制御方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車載通信システムおよび電源制御方法は、下記（１）〜（６）を特徴としている。
（１） マスタ装置と、共通の通信線を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置とを有する車載通信システムであって、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線と、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部の機能が不要な状況下で、又は異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を用いて該当する前記スレーブ装置の稼働を停止するオフモード制御部と、
前記複数のスレーブ装置のそれぞれが正常に稼働している状況下で、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施するオンモード制御部と、
を備えたことを特徴とする車載通信システム。

（２） 前記スレーブ装置の各々は、それ自身又はその下流に接続された負荷に流れる暗電流を計測し、
前記マスタ装置の前記オフモード制御部は、前記スレーブ装置の各々が計測した暗電流の大きさに基づいて異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。

（３） 前記独立制御線が複数の制御線を有し、
前記複数のスレーブ装置が優先度に応じて複数グループに区分され、
前記複数のスレーブ装置は、グループ毎に互いに独立した前記制御線に接続される、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。

（４） 前記複数のスレーブ装置の各々は、前記通信線と接続された通信インタフェースが必要とする内部電源電力を車両側から供給される入力電源電力に基づいて生成する電圧レギュレータを備え、
前記電圧レギュレータのオンオフが、前記独立制御線の信号により制御される、
ことを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の車載通信システム。

（５） 前記スレーブ装置に対して電源電力を供給可能な車両側電源装置の蓄電状況を計測する電源センサを備え、
前記マスタ装置は、前記電源センサの計測結果を、前記オフモード制御部の制御に反映する、
ことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の車載通信システム。

（６） マスタ装置と、共通の通信線を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置とを有する車載通信システムを制御するための電源制御方法であって、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線を利用し、
前記マスタ装置は、異常を検知した場合に前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止し、
前記独立制御線の信号により前記スレーブ装置が稼働状態になっているときには、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施する、
ことを特徴とする電源制御方法。

上記（１）の構成の車載通信システムによれば、複数のスレーブ装置の電力消費により発生する暗電流を減らしたい状況では、オフモード制御部が、独立制御線の信号を用いて該当するスレーブ装置の稼働を停止する。稼働停止により該当するスレーブ装置の電力消費が減少し、暗電流が低減される。また、スレーブ装置が稼働している時には、オンモード制御部の機能が通信線の経路を利用して、マスタ装置と複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施する。したがって、独立制御線の電線本数を増やさなくても、マスタ−スレーブ間で様々な情報の伝送が可能であり、暗電流に関するきめ細かい制御が可能になる。

上記（２）の構成の車載通信システムによれば、スレーブ装置の各々がそれ自身の消費する暗電流を計測するので、マスタ装置はスレーブ毎、あるいはスレーブの系統毎に実際に消費される暗電流の大きさを正しく把握でき、暗電流の低減が必要か否かを判断できる。そして、オフモード制御部は暗電流が大きい時にこれを異常とみなし、独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止する。これにより、稼働を停止したスレーブ装置の消費電力が減り、車両全体が消費する暗電流も低減される。

上記（３）の構成の車載通信システムによれば、マスタ装置のオフモード制御部は、複数のスレーブ装置の稼働の有無を独立制御線を用いてグループ毎に個別に制御可能になる。すなわち、優先度が高いグループに属するスレーブ装置は稼働状態を維持し、優先度が低いグループに属するスレーブ装置は稼働停止して暗電流を低減するように制御できる。

上記（４）の構成の車載通信システムによれば、各スレーブ装置に内蔵された電圧レギュレータのオンオフが独立制御線の信号により制御されるので、各スレーブ装置の稼働の有無を制御できる。すなわち、電圧レギュレータがオフになると、通信インタフェース等に対して内部電源電力が供給されないので、通信線を利用した通信動作は確実に停止し、通信に起因する暗電流が低減される。

上記（５）の構成の車載通信システムによれば、マスタ装置は、車両側電源装置の実際の蓄電状況に応じて適切な制御を実施できる。例えば、車両側電源装置の蓄電残量が比較的大きい時には、各スレーブ装置が消費する暗電流の異常値を表す閾値を大きくし、蓄電残量が比較的小さい時には、閾値を小さくすることができる。

上記（６）の構成の電源制御方法によれば、暗電流が過大であるような異常な状況において、マスタ装置が独立制御線の信号を制御して該当するスレーブ装置の稼働を停止するので、暗電流を確実に低減できる。また、スレーブ装置が稼働しているときには、通信線の経路を利用してマスタ装置と複数のスレーブ装置との間で多重通信を行うので、独立制御線の電線本数を増やさなくても、マスタ−スレーブ間で様々な情報の伝送が可能であり、暗電流に関するきめ細かい制御が可能になる。

本発明の車載通信システムおよび電源制御方法によれば、コスト上昇を避けつつ、暗電流を低減することが容易になる。すなわち、暗電流を検知するための特別な装置を追加する必要がない。また、独立制御線の信号を制御して該当するスレーブ装置の稼働を停止するので、暗電流を確実に低減できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、車載通信システムの構成例−１を示すブロック図である。 図２は、スレーブ制御部の構成例を示すブロック図である。 図３は、車載通信システムの構成例−２を示すブロック図である。 図４は、マスタ制御部における主要な動作を示すフローチャートである。 図５は、スレーブ制御部における主要な動作を示すフローチャートである。 図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれスレーブ制御部のオフ状態およびオン状態における制御経路を示すブロック図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜車載通信システムの構成例＞
本発明を実施する車載通信システムの構成例−１を図１に示す。また、図１の車載通信システム１００に含まれるスレーブ制御部２０の構成例を図２に示す。

図１に示す車載通信システム１００は、例えばハイブリッド車のような車両に搭載され、車載バッテリ３０が蓄積している電源電力を車両上の様々な負荷に供給するための機能を有している。車載バッテリ３０は二次電池であり、例えば２００［Ｖ］程度の電圧の直流電源電力を必要に応じて充電して蓄積し、電源線５１に供給することができる。図１に示した例では、車載バッテリ３０の蓄電状況の把握を容易にするために、バッテリセンサ３１が車載バッテリ３０に接続されている。バッテリセンサ３１は、車載バッテリ３０が充放電する際の電流値や電圧を検知することができる。バッテリセンサ３１が検知した情報は、信号線５４を介してマスタ制御部１０に入力される。なお、バッテリセンサ３１は、必須の構成要素ではない。

図１に示した例では、車両上のｎ組の負荷４０−１、４０−２、・・・、４０−ｎを、それぞれスレーブ制御部２０−１、２０−２、・・・、２０−ｎが個別に制御する場合を想定している。したがって、スレーブ制御部２０−１、２０−２、・・・、２０−ｎの出力端子に、それぞれ出力線５５−１、５５−２、・・・５５−ｎを介してｎ組の負荷４０−１、４０−２、・・・、４０−ｎが接続されている。車両上の負荷としては、各種電気モータ、各種照明用ランプ、メータユニット、各種ＥＣＵ、オーディオ装置、ナビゲーション装置、セキュリティ装置などの電装品がある。

各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎは、図２に示したスレーブ制御部２０のように、電圧レギュレータ（ＲＥＧ）２１、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）２２、通信インタフェース（ＩＦ）２３、およびドライバ２４を内蔵している。

スレーブ制御部２０内のドライバ２４は、半導体スイッチング素子を備えており、マイクロコンピュータ２２の制御により出力線５５に接続された負荷４０に対する通電のオンオフを切り替えることができる。すなわち、ドライバ２４内のスイッチがオンの時に、電源線５１の直流電源電力を出力線５５を介して負荷４０の一端に供給し、負荷４０を駆動することができる。各負荷４０−１〜４０−ｎの他端はアース３２と接続されている。

電圧レギュレータ２１は、電源線５１から供給される直流電源電圧に基づいて、マイクロコンピュータ２２、通信インタフェース２３等の電子デバイスやその他の回路が必要とする安定した直流電源電圧（例えば＋５［Ｖ］）を生成することができる。また、電圧レギュレータ２１は、制御端子２１ａに印加される制御信号により、動作のオンオフ状態が切り替わる。

電圧レギュレータ２１がオン状態の時には、電圧レギュレータ２１が生成した直流電源電圧が、電源供給経路２６を経由してマイクロコンピュータ２２、通信インタフェース２３等に供給される。一方、電圧レギュレータ２１がオフ状態の時には、電源供給経路２６に直流電源電圧が現れないので、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３への電源電力供給が停止する。

マイクロコンピュータ２２は、予め組み込まれているプログラムに従って動作し、各スレーブ制御部２０に必要とされる主要な制御機能を実現する。すなわち、マイクロコンピュータ２２は、通信インタフェース２３を経由してマスタ制御部１０との間で通信し、必要とされる各種情報の送受信を行う機能や、マスタ制御部１０からの指示などに応じてドライバ２４のオンオフを制御する機能や、スレーブ制御部２０における消費電流（暗電流）を計測する機能などを備えている。

通信インタフェース２３は、例えばＣＡＮなどの車載通信規格に対応したバストランシーバであり、通信線５３を介してマスタ制御部１０との間で多重通信を行い、情報の送受信を行うことができる。

マイクロコンピュータ２２は、動作をほとんど必要としない時には、通常モードからスリープモードに移行することによりそれ自身の電力消費を大幅に低減することができる。但し、マイクロコンピュータ２２がスリープモードの場合であっても、通信線５３に何らかの信号が現れると、その信号を監視している通信インタフェース２３の出力により、マイクロコンピュータ２２がウエイクアップして一時的に通常モードに遷移する。したがって、スリープモードの状態であっても、マイクロコンピュータ２２は自分宛ての情報が通信線５３に現れていないかどうかを監視することができる。

しかし、ウエイクアップする時には、スリープモードの状態に比べてマイクロコンピュータ２２の電力消費が一時的に増大する。また、自分宛でない信号、すなわちノイズが通信線５３に現れた場合でも、マイクロコンピュータ２２はウエイクアップするので電力消費が一時的に増大する。また、マイクロコンピュータ２２だけでなく通信インタフェース２３も電力を消費する。

つまり、通信線５３を利用した自分宛の通信の有無を監視するために、通信インタフェース２３およびマイクロコンピュータ２２が電力を消費するので、電源線５１からスレーブ制御部２０の内部に向かって流れる暗電流が常時発生する。

但し、図２に示した構成のスレーブ制御部２０においては、独立制御線５２の制御信号を用いて電圧レギュレータ２１をオフに切り替えることができる。電圧レギュレータ２１がオフの状態では、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３に電源電力が供給されないので、これらが電力を消費しなくなる。つまり、スレーブ制御部２０の暗電流を確実に低減できる。

図１に示した車載通信システム１００は、複数のスレーブ制御部２０−１〜２０−ｎを統括制御する上位ユニットとしてマスタ制御部１０を備えている。また、図１に示すようにマスタ制御部１０と複数のスレーブ制御部２０−１〜２０−ｎとの間は独立制御線５２、および通信線５３を介してそれぞれ接続されている。

したがって、マスタ制御部１０と複数のスレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの各々との間で、通信線５３を経由してＣＡＮ等の多重通信により通信することが可能である。また、マスタ制御部１０は、独立制御線５２の制御信号を切り替えることにより、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎにおける電圧レギュレータ２１のオンオフを切り替えることができる。電圧レギュレータ２１がオフの時には、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３の動作が停止するのでスレーブ制御部２０は非稼働状態になり、消費する暗電流がほぼ０になる。勿論、スレーブ制御部２０が非稼働の時には、通信線５３を用いた通信はできない状態になる。

＜車載通信システムの構成の変形例＞
車載通信システムの構成例−２を図３に示す。図３に示した車載通信システム１００Ａは、図１の車載通信システム１００の変形例であり、同一の構成要素は同じ符号を付けて示してある。

図３の車載通信システム１００Ａにおいては、スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの中に優先度が異なる複数グループが含まれている場合を想定している。すなわち、スレーブ制御部２０−１のグループと、スレーブ制御部２０−２〜２０−ｎのグループとが異なるように予め区分されている。

そのため、マスタ制御部１０とスレーブ制御部２０−１との間が独立制御線５２Ａを介して接続され、マスタ制御部１０とスレーブ制御部２０−２〜２０−ｎとの間が独立制御線５２Ｂを介して接続されている。また、図３に示したマスタ制御部１０Ａは、複数の独立制御線５２Ａ、５２Ｂの制御信号を、各グループの優先度を考慮して個別に切り替えることができる。

例えば、負荷４０−１の優先度がその他の負荷４０−２〜４０−ｎに比べて高い場合には、独立制御線５２Ｂでスレーブ制御部２０−２〜２０−ｎを全て非稼働に切り替えて、スレーブ制御部２０−１だけは稼働状態を維持するようにマスタ制御部１０が制御することができる。逆に、負荷４０−１の優先度がその他の負荷４０−２〜４０−ｎに比べて低い場合には、独立制御線５２Ａで暗電流の大きいスレーブ制御部２０−１のみを非稼働に切り替えて、他のスレーブ制御部２０−２〜２０−ｎは全て稼働状態を維持するようにマスタ制御部１０が制御することもできる。

なお、図示しないがマスタ制御部１０の内部にも図２のスレーブ制御部２０と同様に電圧レギュレータ、マイクロコンピュータ、多重通信用の通信インタフェースなどの電子回路が備わっている。但し、マスタ制御部１０内のマイクロコンピュータには、内部の電圧レギュレータから常時所定の電源電力（例えば＋５［Ｖ］）が供給される。

＜マスタ制御部の動作＞
マスタ制御部１０における主要な動作を図４に示す。すなわち、マスタ制御部１０内のマイクロコンピュータが図４の処理を実行する。このマイクロコンピュータは、電源の供給が開始されたとき、又は所定のリセット信号が印加されたときに、ステップＳ１１から動作を開始する。図４に示したマスタ制御部１０の動作について以下に説明する。

マスタ制御部１０は、最初にＳ１１で初期化を実行する。この初期化の結果、図１に示した独立制御線５２や、図３に示した独立制御線５２Ａ、５２Ｂが初期状態になり、スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎのそれぞれが稼働状態に制御される。また、通信線５３を利用した多重通信が可能な状態に初期化される。

マスタ制御部１０は、Ｓ１２で通常の負荷制御を実施する。例えば、図示しない入力ポートを監視することにより、ユーザのスイッチ操作等を検出し、その結果に応じて該当する負荷４０が接続されているスレーブ制御部２０に向けて、負荷４０を駆動するための命令を通信線５３を用いた多重通信により送信する。

マスタ制御部１０は、Ｓ１３で車載バッテリ３０の蓄電状況を把握するための処理を周期的に実施する。すなわち、バッテリセンサ３１が検出した車載バッテリ３０の充放電電流値などの計測情報を取得し、マイクロコンピュータが所定の計算処理を行うことにより最新の蓄電量を把握する。

マスタ制御部１０は、Ｓ１３で検出した車載バッテリ３０の蓄電量の変化をＳ１４で暗電流閾値ｉｔｈに反映する。例えば、車載バッテリ３０の蓄電量が少なくなった場合には、バッテリ上がりが発生するまでの余裕が小さいので、暗電流閾値ｉｔｈを比較的小さい値に更新する。車載バッテリ３０の蓄電量が十分に大きい場合は、バッテリ上がりが発生するまでの余裕が大きいので、暗電流閾値ｉｔｈを比較的大きい値に更新する。なお、バッテリセンサ３１がない場合には、マスタ制御部１０は、Ｓ１３およびＳ１４を省略する。

マスタ制御部１０は、通信線５３を用いた多重通信により、Ｓ１５で各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎから、それぞれの検出した暗電流計測値の情報を取得する。

マスタ制御部１０は、スレーブ制御部２０のグループ毎に、Ｓ１６で暗電流総和ｉｘを算出する。例えば、図３の車載通信システム１００Ａにおけるスレーブ制御部２０−２〜２０−ｎが属するグループの暗電流総和ｉｘは、スレーブ制御部２０−２〜２０−ｎのそれぞれからＳ１５で取得した暗電流計測値の総和として算出される。また、図３に示したグループ区分の場合は、スレーブ制御部２０−１のグループの暗電流総和ｉｘは、スレーブ制御部２０−１からＳ１５で取得した暗電流計測値と同一になる。

マスタ制御部１０は、スレーブ制御部２０のグループ毎に、Ｓ１６で算出した暗電流総和ｉｘと、暗電流閾値ｉｔｈとを比較する（Ｓ１７）。そして、「ｉｘ＞ｉｔｈ」の条件を満たす場合に、つまり、スレーブのグループ毎に検出した暗電流が異常に大きい場合に次のＳ１８を実行する。

マスタ制御部１０は、「ｉｘ＞ｉｔｈ」の条件を満たしたグループのスレーブ制御部２０を、独立制御線５２、５２Ａ、又は５２Ｂの制御信号により非稼働（オフ状態）に切り替える（Ｓ１８）。

＜スレーブ制御部の動作＞
スレーブ制御部２０における主要な動作を図５に示す。すなわち、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎ内のマイクロコンピュータ２２が図５に示した各ステップの処理を実行する。

電圧レギュレータ２１の出力から電源供給経路２６を経由してマイクロコンピュータ２２に電源電力の供給が開始されると、マイクロコンピュータ２２は図５のステップＳ２１から処理を開始する。また、電源供給経路２６からの電源電力供給が停止すると、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３の動作は完全に停止する。したがって、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３の電力消費も停止し、スレーブ制御部２０が消費する暗電流はほぼ０になる。

マイクロコンピュータ２２は、ステップＳ２１で所定の初期化を実行する。この初期化により、ドライバ２４の出力はオフになり、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３は通信線５３を利用した多重通信が可能な状態になる。

マイクロコンピュータ２２は、Ｓ２２で当該スレーブ制御部２０における暗電流の計測を周期的に実行する。
マイクロコンピュータ２２は、Ｓ２３で通信線５３を用いた多重通信により、マスタ制御部１０との間で双方向の情報伝送を周期的に実行する。
マイクロコンピュータ２２は、Ｓ２３でマスタ制御部１０から受信した命令等の指示に従い、ドライバ２４の出力に接続されている負荷４０の駆動をＳ２４で制御する。

＜車載通信システムにおける制御経路の変化＞
図１に示した車載通信システム１００における制御経路の変化を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。すなわち、スレーブ制御部２０のオフ状態の制御経路が図６（ａ）に示されており、スレーブ制御部２０のオン状態の制御経路が図６（ｂ）に示されている。

例えば、図１に示した車載通信システム１００において、スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの各々は消費している暗電流の大きさを表す情報を、図５のＳ２３でマスタ制御部１０に通知する。したがって、マスタ制御部１０は、スレーブ制御部２０毎の暗電流計測値を図４のＳ１５で取得できる。

スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎのいずれか１つ、又は複数の暗電流が大きいと、暗電流総和ｉｘが大きくなるので、Ｓ１７で「ｉｘ＞ｉｔｈ」の条件を満たし、暗電流が異常であることが検知される。

その場合、マスタ制御部１０はＳ１８で独立制御線５２の制御信号を用いて、当該グループのスレーブ制御部２０を非稼働に切り替える。つまり、図６（ａ）中に太い実線で示した独立制御線５２の経路で、マスタ制御部１０が各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎを制御するので、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの各々が非稼働に切り替わる。したがって、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの暗電流はほぼ０になる。また、この場合は各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎ内の通信インタフェース２３が非稼働になるので、図６（ａ）中に破線で示した通信線５３の経路は使用されない状態になる。

一方、スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの暗電流が小さい場合には、図４のＳ１７で「ｉｘ＞ｉｔｈ」の条件を満たさないので、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎは稼働状態を維持する。そして、この場合は図６（ｂ）に太い実線で示した通信線５３を用いて、各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎとマスタ制御部１０との間で多重通信による双方向の情報伝送が実施される。つまり、マスタ制御部１０が通信線５３の経路で各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎを制御する。また、この場合は図６（ｂ）中に破線で示した独立制御線５２は非アクティブになる。

つまり、暗電流が比較的小さい場合は、図６（ｂ）中に太い実線で示した通信線５３の経路を用いて多重通信を行うので、ワイヤハーネスの電線本数を増やすことなく、無駄のないきめ細かな制御が可能になる。また、暗電流が大きくなった場合には、通信線５３は使わず、図６（ａ）中に太い実線で示した独立制御線５２の経路を用いて各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎを非稼働に切り替えるので、マイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３の電力消費に起因する暗電流をほぼ０に減らすことができる。

また、図３の車載通信システム１００Ａのようにスレーブ制御部２０−１〜２０−ｎが複数グループに区分されている場合には、グループ毎に用意された複数の独立制御線５２Ａ、５２Ｂを用いて、グループ毎に個別にスレーブの稼働／非稼働を切り替えることができる。したがって、優先度の高いグループの負荷４０を制御するスレーブ制御部２０は稼働状態を維持したまま、優先度の低いグループの負荷４０を制御するスレーブ制御部２０は非稼働状態に切り替えて、車両全体が消費する暗電流を低減することもできる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る車載通信システム１００においては、暗電流を監視するための特別な装置を追加しなくても、マスタ制御部１０の制御だけで必要な時に各スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎの暗電流を低減できるのでコスト低減を実現できる。

しかも、暗電流を低減する時には、通信線５３を使用しないので、スレーブ制御部２０内のマイクロコンピュータ２２および通信インタフェース２３のウエイクアップに起因する電力消費が発生しなくなり、確実に暗電流を低減できる。したがって、例えば車両を船積みして輸出する場合のように、長期間に亘ってバッテリの充電が行われないような状況であっても、特別なヒューズを手作業で抜き取ることなく、バッテリ上がりの発生を防止できる。

また、暗電流を低減する前の状態においては、通信線５３を利用した多重通信ができるので、ワイヤハーネスの電線数を増やすことなくマスタ制御部１０と各スレーブ制御部２０との間で様々な情報を伝送し、きめ細かな制御を実現できる。

なお、暗電流の異常を検知するための暗電流閾値ｉｔｈについては、例えば優先度に応じてグループ毎に個別に独立した値を割り当ててもよい。また、グループの総数、各グループに割り当てるスレーブ制御部２０の数などは必要に応じて変更できる。

ここで、上述した本発明の実施形態に係る車載通信システムおよび電源制御方法の特徴をそれぞれ以下［１］〜［６］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ マスタ装置（マスタ制御部１０）と、共通の通信線（５３）を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置（スレーブ制御部２０−１〜２０−ｎ）とを有する車載通信システム（１００）であって、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線（５２）と、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部の機能が不要な状況下で、又は異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を用いて該当する前記スレーブ装置の稼働を停止するオフモード制御部（Ｓ１５〜Ｓ１８）と、
前記複数のスレーブ装置のそれぞれが正常に稼働している状況下で、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施するオンモード制御部（Ｓ１３，Ｓ２３）と、
を備えたことを特徴とする車載通信システム。

［２］ 前記スレーブ装置の各々は、それ自身又はその下流に接続された負荷に流れる暗電流を計測し（Ｓ２２）、
前記マスタ装置の前記オフモード制御部は、前記スレーブ装置の各々が計測した暗電流の大きさに基づいて異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止する（Ｓ１５〜Ｓ１８）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。

［３］ 前記独立制御線が複数の制御線（独立制御線５２Ａ，５２Ｂ）を有し、
前記複数のスレーブ装置（２０−１〜２０−ｎ）が優先度に応じて複数グループに区分され、
前記複数のスレーブ装置は、グループ毎に互いに独立した前記制御線に接続される（図３参照）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。

［４］ 前記複数のスレーブ装置の各々は、前記通信線と接続された通信インタフェースが必要とする内部電源電力を車両側から供給される入力電源電力に基づいて生成する電圧レギュレータ（２１）を備え、
前記電圧レギュレータのオンオフが、前記独立制御線の信号により制御される、
ことを特徴とする上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の車載通信システム。

［５］ 前記スレーブ装置に対して電源電力を供給可能な車両側電源装置の蓄電状況を計測する電源センサ（バッテリセンサ３１）を備え、
前記マスタ装置は、前記電源センサの計測結果を、前記オフモード制御部の制御に反映する（Ｓ１３，Ｓ１４）、
ことを特徴とする上記［１］乃至［４］のいずれかに記載の車載通信システム。

［６］ マスタ装置と、共通の通信線を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置とを有する車載通信システムを制御するための電源制御方法であって、
前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線（５２）を利用し、
前記マスタ装置は、異常を検知した場合に前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止し（Ｓ１７，Ｓ１８）、
前記独立制御線の信号により前記スレーブ装置が稼働状態になっているときには、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施する（Ｓ１５，Ｓ２３）、
ことを特徴とする電源制御方法。

１０ マスタ制御部
２０ スレーブ制御部
２１ 電圧レギュレータ
２１ａ 制御端子
２２ マイクロコンピュータ
２３ 通信インタフェース
２４ ドライバ
２６ 電源供給経路
３０ 車載バッテリ
３１ バッテリセンサ
３２ アース
４０ 負荷
５１ 電源線
５２，５２Ａ，５２Ｂ 独立制御線
５３ 通信線
５４ 信号線
５５ 出力線
１００，１００Ａ 車載通信システム
ｉｘ 暗電流総和
ｉｔｈ 暗電流閾値

Claims (6)

1. マスタ装置と、共通の通信線を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置とを有する車載通信システムであって、
   前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線と、
   前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部の機能が不要な状況下で、又は異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を用いて該当する前記スレーブ装置の稼働を停止するオフモード制御部と、
   前記複数のスレーブ装置のそれぞれが正常に稼働している状況下で、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施するオンモード制御部と、
   を備えたことを特徴とする車載通信システム。
2. 前記スレーブ装置の各々は、それ自身又はその下流に接続された負荷に流れる暗電流を計測し、
   前記マスタ装置の前記オフモード制御部は、前記スレーブ装置の各々が計測した暗電流の大きさに基づいて異常を検知した場合に、前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。
3. 前記独立制御線が複数の制御線を有し、
   前記複数のスレーブ装置が優先度に応じて複数グループに区分され、
   前記複数のスレーブ装置は、グループ毎に互いに独立した前記制御線に接続される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。
4. 前記複数のスレーブ装置の各々は、前記通信線と接続された通信インタフェースが必要とする内部電源電力を車両側から供給される入力電源電力に基づいて生成する電圧レギュレータを備え、
   前記電圧レギュレータのオンオフが、前記独立制御線の信号により制御される、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載通信システム。
5. 前記スレーブ装置に対して電源電力を供給可能な車両側電源装置の蓄電状況を計測する電源センサを備え、
   前記マスタ装置は、前記電源センサの計測結果を、前記オフモード制御部の制御に反映する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車載通信システム。
6. マスタ装置と、共通の通信線を経由して前記マスタ装置の配下に接続された複数のスレーブ装置とを有する車載通信システムを制御するための電源制御方法であって、
   前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一部と前記マスタ装置との間を、前記通信線から独立した別経路で接続する独立制御線を利用し、
   前記マスタ装置は、異常を検知した場合に前記独立制御線の信号を制御して該当する前記スレーブ装置の稼働を停止し、
   前記独立制御線の信号により前記スレーブ装置が稼働状態になっているときには、前記通信線の経路を利用して、前記マスタ装置と前記複数のスレーブ装置との間で多重通信により所定の情報伝送を実施する、
   ことを特徴とする電源制御方法。

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