JP2021104795A - On-vehicle instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載器に関する。 The present invention relates to an on-board unit.
一般に、ETC車載器などの車載器は、車両のバッテリから電力供給を受けて動作する(特許文献1参照)。 In general, an on-board unit such as an ETC on-board unit operates by receiving electric power from a vehicle battery (see Patent Document 1).
上記のような車載器は、車両のエンジンを停止ししなければ車載器の電源がオフにならないため、車両の走行中に車載器のCPUが異常状態になると、復旧が困難である。 Since the power of the on-board unit of the above-mentioned on-board unit is not turned off unless the engine of the vehicle is stopped, it is difficult to recover the on-board unit if the CPU of the on-board unit becomes abnormal while the vehicle is running.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、車両の走行中であってもCPUを異常状態から復旧することが可能な車載器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide an in-vehicle device capable of recovering a CPU from an abnormal state even while the vehicle is running.
上記課題を解決するため、本発明の一の態様の車載器は、CPUと、車両のバッテリから電力供給を受け、内部電圧を生成する電源回路と、周期的な割込信号に対応する前記CPUからの返送信号に基づいて、前記CPUが異常状態であるか否か判定する異常判定回路と、前記CPUが異常状態であると判定された場合に、前記電源回路から前記CPUへの電力供給を一時的に遮断することで前記CPUを再起動させる電源制御回路と、を備える。 In order to solve the above problems, the vehicle-mounted device according to one aspect of the present invention includes a CPU, a power supply circuit that receives power from a vehicle battery and generates an internal voltage, and the CPU corresponding to a periodic interrupt signal. An abnormality determination circuit for determining whether or not the CPU is in an abnormal state based on the return signal from the CPU, and a power supply circuit for supplying power to the CPU when the CPU is determined to be in an abnormal state. It includes a power supply control circuit that restarts the CPU by temporarily shutting it off.
本発明によれば、車両の走行中であってもCPUを異常状態から復旧することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to recover the CPU from an abnormal state even while the vehicle is running.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る車載器1の構成例を示すブロック図である。車載器1は、例えば電子料金収受システム(ETC:Electronic Toll Collection System)に用いられるETC車載器である。車載器1は、車両のバッテリから電力供給を受けて動作する。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the vehicle-mounted
車載器1は、無線通信部2、メモリ3、LED4、音声回路5、スピーカ6、電源回路7、電源制御回路8、異常判定回路9、及びCPU10を備えている。異常判定回路9は、周期回路91及び遅延回路92を備えている。
The vehicle-mounted
その他、車載器1は、さらにGNSS(Global Navigation Satellite System:全球測位衛星システム)受信機等を備えてもよい。
In addition, the vehicle-mounted
CPU10は、プログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えばメモリ3等の情報記録媒体に記憶されている。メモリ3は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。
The
無線通信部2は、路側機と無線通信するためのユニットである。無線通信部2による信号処理は、例えばDSRC(Dedicated Short Range Communication:狭域通信)の規格に則って行われる。
The
電源回路7は、車両のバッテリから電力供給を受け、内部電圧を生成する。電源回路7は、例えばDC/DCコンバータ(スイッチングレギュレータ)を備えている。電源回路7は、さらにLDOレギュレータ(リニアレギュレータ)を備えてもよい。 The power supply circuit 7 receives power from the vehicle battery and generates an internal voltage. The power supply circuit 7 includes, for example, a DC / DC converter (switching regulator). The power supply circuit 7 may further include an LDO regulator (linear regulator).
車両のバッテリと電源回路7との間の接続形式は、アクセサリ電源線(ACC)及びグランド線(GND)の2線を含む2線式であってもよいし、さらに常時電源線を含む3線式であってもよい。 The connection type between the vehicle battery and the power supply circuit 7 may be a two-wire system including two wires of an accessory power supply line (ACC) and a ground line (GND), or a three-wire system including a constant power supply line. It may be an expression.
電源制御回路8は、電源回路7からCPU10への電力供給を制御する。例えば、電源制御回路8は、車両側からイグニッションスイッチONを表す信号を受けると、電源回路7からCPU10への電力供給を開始する。
The power
また、電源制御回路8は、異常判定回路9から電源制御信号を受けると、電源回路7からCPU10への電力供給を一時的に遮断することで、CPU10を再起動させる。
Further, when the power
具体的には、電源制御回路8は、例えばLDOレギュレータ(リニアレギュレータ)からなり、EN端子に入力される電源制御信号に応じて、電源回路7からCPU10への電力の供給と遮断を切り替える。
Specifically, the power
異常判定回路9は、CPU10の外部に設けられており、CPU10への周期的な割込信号に対応するCPU10からの返送信号に基づいて、CPU10が異常状態であるか否か判定する。異常状態とは、例えばCPU10がフリーズした状態などを意味する。
The
具体的には、周期回路91が、周期的な割込信号を生成し、CPU10へ出力する。遅延回路92は、割込信号のL/Hレベルが反転してから所定時間内に返送信号の返送用パルスが入力されれば、電源制御信号の再起動用パルスを出力せず、割込信号のL/Hレベルが反転してから所定時間内に返送信号の返送用パルスが入力されなければ、電源制御信号の再起動用パルスを出力する。
Specifically, the
言い換えると、割込信号のL/Hレベルが反転してから所定時間内に返送信号の返送用パルスが入力されれば、CPU10が正常状態であると判定され、割込信号のL/Hレベルが反転してから所定時間内に返送信号の返送用パルスが入力されなければ、CPU10が異常状態であると判定される。
In other words, if the return pulse of the return signal is input within a predetermined time after the L / H level of the interrupt signal is inverted, it is determined that the
本実施形態では、遅延回路92は、抵抗及びコンデンサを用いたアナログ式の遅延回路であるが、これに代えて、カウンタを用いたデジタル式のウォッチドックタイマが適用されてもよい。
In the present embodiment, the
図2ないし図7は、車載器1の動作例を示すタイミング図である。
2 to 7 are timing diagrams showing an operation example of the vehicle-mounted
車載器1に含まれる各部は、イグニッションスイッチの状態を表すIG信号がON状態に対応するHレベルにあるときに、電力供給を受けて動作する。
Each part included in the vehicle-mounted
周期回路91は、周期的に変化する割込信号を生成する。遅延回路92は、割込信号の立ち下がりをトリガーとしてコンデンサの充電を開始する。これに限らず、割込信号の立ち上がりをトリガーとしてもよい。
The
パラメータは、CPU10によるタスクの実行を表す。タスクは、車載器としての機能を実現するためのタスクである。図の例では、通信タスクの実行を表す、すなわち通信中であることを表すパラメータを示している。
The parameter represents the execution of the task by the
タスクには、例えば、路側機との通信を実施する通信タスク、他機器との通信を実施する外部IFタスク、ユーザへの通知を実施するHMIタスク、セキュリティタスク、及びタイマタスク等がある。 The tasks include, for example, a communication task for communicating with a roadside machine, an external IF task for communicating with another device, an HMI task for notifying a user, a security task, a timer task, and the like.
HMI(Human Machine Interface)タスクは、LED4、音声回路5、及びスピーカ6(図1参照)を駆動することによって実現される。
The HMI (Human Machine Interface) task is accomplished by driving an
図2に示すように、CPU10は、割込信号の立ち下がりをトリガーとして自己診断を実施する。自己診断は、CPU10が実行する全てのタスクについて異常が生じているか否かを判定する処理である。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、割込信号の立ち下がり時に通信タスク等が実行中である場合には、CPU10は、通信タスク等の終了後に自己診断を実施する。
As shown in FIG. 3, when a communication task or the like is being executed when the interrupt signal falls, the
図2及び図3に示すように、自己診断の結果、全てのタスクに異常が生じていなければ、CPU10は返送信号の返送用パルスを出力する。返送信号の返送用パルスは、例えばHレベルの単発パルスとして出力される。遅延回路92は、返送信号の返送用パルスを検知すると、電源制御信号の再起動用パルスを出力しない。このため、CPU10は再起動されない。
As shown in FIGS. 2 and 3, if no abnormality has occurred in all the tasks as a result of the self-diagnosis, the
図4に示すように、自己診断の結果、異常が生じていると判定されたタスクがある場合には、CPU10は、異常が生じていると判定されたタスクの復旧をソフトウェア処理によって実施する。
As shown in FIG. 4, when there is a task determined to have an abnormality as a result of the self-diagnosis, the
図5に示すように、自己診断の完了時に通信タスク等が実行中である場合には、CPU10は、通信タスク等の終了後に、異常が生じていると判定されたタスクの復旧をソフトウェア処理によって実施する。
As shown in FIG. 5, when a communication task or the like is being executed when the self-diagnosis is completed, the
図4及び図5に示すように、異常が生じていると判定されたタスクの復旧に成功した場合には、CPU10は返送信号の返送用パルスを出力する。遅延回路92は、返送信号の返送用パルスを検知すると、電源制御信号の再起動用パルスを出力しない。このため、CPU10は再起動されない。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the task determined to have an abnormality is successfully recovered, the
図6及び図7に示すように、異常が生じていると判定されたタスクの復旧に失敗した場合には、CPU10は返送信号の返送用パルスを出力しない。遅延回路92は、返送信号を検知しないまま時定数に対応する所定時間が経過すると、電源制御信号の再起動用パルスを出力する。これにより、CPU10は再起動する。
As shown in FIGS. 6 and 7, when the recovery of the task determined to have an abnormality fails, the
電源制御信号の再起動用パルスは、例えばLレベルの単発パルスとして出力され、Lレベルの期間、電源回路7からCPU10への電力を遮断する。具体的には、電源制御信号は、遅延回路92で所定時間が経過したときに立ち下がり、その後、周期回路91の割込信号が立ち上がるときに立ち上がる。
The restart pulse of the power supply control signal is output as, for example, an L-level single-shot pulse, and cuts off the power from the power supply circuit 7 to the
このような異常判定回路9の動作によって、車両の走行中であってもCPU10を再起動させることが可能となる。また、始めに自己診断で異常と判定されたタスクの復旧をソフトウェア処理によって実施することで、不必要なCPU10の再起動を避けることも可能となる。
By such an operation of the
なお、下記のように、CPU10は、返送信号の返送用パルスを出力しない場合に、再起動の実施を表すステータスデータや通信タスク等の実行に利用される料金所データ等の所定のデータをメモリ3に書込み、再起動後にメモリ3から読出してもよい。
As described below, when the
図6に示すように、CPU10は、返送信号の返送用パルスを出力しない場合に、再起動の実施を表すステータスデータをメモリ3に書込み、再起動後にメモリ3から読出す。CPU10は、ステータスデータを読出した場合、LED4及びスピーカ6を用いたカード認証通知の実施を制限する。
As shown in FIG. 6, when the return pulse of the return signal is not output, the
CPU10が再起動する場合、ETCカードのカード認証を再実施する必要があるが、車両の走行中にカード認証が完了したことを通知すると、乗員が違和感を抱くおそれがある。そこで、乗員の違和感を低減するために、再起動時にはカード認証通知の実施を制限する。
When the
これに限らず、図7に示すように、CPU10は、返送信号の返送用パルスを出力しない場合に、再起動の実施をユーザに通知するための再起動通知を実施してもよい。再起動通知は、LED4及びスピーカ6を用いて実施される。これによっても、乗員の違和感を低減することが可能となる。
Not limited to this, as shown in FIG. 7, the
さらに、図7に示すように、CPU10は、返送信号の返送用パルスを出力しない場合に、通信タスク等の実行に利用される料金所データ等をメモリ3に書込み、再起動後にメモリ3から読出す。CPU10は、メモリ3から読出された料金所データ等を、通信タスク等の実行に利用する。
Further, as shown in FIG. 7, when the
有料道路を走行する場合、料金所の路側機から取得した料金所データを保持しておき、精算時に使用する必要がある。そこで、CPU10が再起動する際に、通信タスク等の実行に利用される料金所データ等をメモリ3に一時的に退避しておくことで、円滑な復帰が容易となる。
When driving on a toll road, it is necessary to retain the tollhouse data obtained from the roadside machine of the tollhouse and use it at the time of payment. Therefore, when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described above, and it goes without saying that various modifications can be made to those skilled in the art.
周期回路91が出力する割込信号の周期は、車載器1と無線通信する路側機の設置間隔に基づいて設定されてもよい。例えば、ETC2.0においてはITSスポットが200m以上の間隔を空けて設置されるので、車両が200m走行する走行時間よりも周期を短くすることが好ましい。
The period of the interrupt signal output by the
すなわち、割込信号の周期は、路側機の設置間隔を車両速度で除算することで得られる走行時間よりも短く設定される。ここで、車両速度を一定値として、割込信号の周期を予め設定してもよいし、GNSSデータ(GPSデータ)等に基づき車両速度を取得し、割込信号の周期を動的に変更してもよい。 That is, the period of the interrupt signal is set shorter than the traveling time obtained by dividing the installation interval of the roadside unit by the vehicle speed. Here, the period of the interrupt signal may be set in advance with the vehicle speed as a constant value, or the vehicle speed may be acquired based on GNSS data (GPS data) or the like, and the period of the interrupt signal may be dynamically changed. You may.
1 車載器、2 無線通信部、3 メモリ、4 LED、5 音声回路、6 スピーカ、7 電源回路、8 電源制御回路、9 異常判定回路、91 周期回路、92 遅延回路、10 CPU
1 in-vehicle device, 2 wireless communication unit, 3 memory, 4 LED, 5 voice circuit, 6 speaker, 7 power supply circuit, 8 power supply control circuit, 9 abnormality judgment circuit, 91 cycle circuit, 92 delay circuit, 10 CPU
Claims (11)
車両のバッテリから電力供給を受け、内部電圧を生成する電源回路と、
周期的な割込信号に対応する前記CPUからの返送信号に基づいて、前記CPUが異常状態であるか否か判定する異常判定回路と、
前記CPUが異常状態であると判定された場合に、前記電源回路から前記CPUへの電力供給を一時的に遮断することで前記CPUを再起動させる電源制御回路と、
を備える、車載器。 CPU and
A power supply circuit that receives power from the vehicle battery and generates an internal voltage,
An abnormality determination circuit that determines whether or not the CPU is in an abnormal state based on a return signal from the CPU corresponding to a periodic interrupt signal.
A power supply control circuit that restarts the CPU by temporarily cutting off the power supply from the power supply circuit to the CPU when it is determined that the CPU is in an abnormal state.
In-vehicle device.
請求項1に記載の車載器。 When the CPU receives the interrupt signal, the CPU performs a self-diagnosis for determining whether or not an abnormality has occurred in one or a plurality of tasks executed by the CPU.
The vehicle-mounted device according to claim 1.
請求項2に記載の車載器。 The CPU recovers a task determined by the self-diagnosis that an abnormality has occurred.
The vehicle-mounted device according to claim 2.
請求項3に記載の車載器。 The CPU does not transmit the return signal when the task determined to have the abnormality is not recovered.
The vehicle-mounted device according to claim 3.
請求項2ないし4の何れかに記載の車載器。 When a predetermined task is executed at the time of receiving the interrupt signal, the CPU performs the self-diagnosis after the completion of the predetermined task.
The vehicle-mounted device according to any one of claims 2 to 4.
請求項3または4に記載の車載器。 When the predetermined task is executed when the self-diagnosis is completed, the CPU restores the task after the predetermined task is completed.
The vehicle-mounted device according to claim 3 or 4.
請求項1ないし6の何れかに記載の車載器。 When the CPU does not transmit the return signal, it writes predetermined data to the memory, and after restarting, reads the data from the memory.
The vehicle-mounted device according to any one of claims 1 to 6.
前記返送信号を送信しない場合、再起動の実施を表すデータを前記メモリに書き込み、
再起動後に前記メモリから前記データを読出した場合に、所定の動作の実施を制限する、
請求項7に記載の車載器。 The CPU
When the return signal is not transmitted, data indicating the execution of the restart is written to the memory.
When the data is read from the memory after restarting, the execution of a predetermined operation is restricted.
The vehicle-mounted device according to claim 7.
前記返送信号を送信しない場合、タスクの実行に利用されるデータを前記メモリに書き込み、
再起動後に前記メモリから前記データを読出し、前記タスクの実行に利用する、
請求項7に記載の車載器。 The CPU
When the return signal is not transmitted, the data used for executing the task is written to the memory, and the data is written to the memory.
After restarting, the data is read from the memory and used for executing the task.
The vehicle-mounted device according to claim 7.
請求項1ないし9の何れかに記載の車載器。 The CPU performs an operation for notifying the user of the restart when the return signal is not transmitted.
The vehicle-mounted device according to any one of claims 1 to 9.
請求項1ないし10の何れかに記載の車載器。
The period of the interrupt signal is set based on the installation interval of the roadside unit that wirelessly communicates with the on-board unit.
The vehicle-mounted device according to any one of claims 1 to 10.
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