JP2021129161A

JP2021129161A - 車両用電子制御装置

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Publication number: JP2021129161A
Application number: JP2020021490A
Authority: JP
Inventors: 慧高千穂; Satoshi Takachiho
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-09-02

Abstract

【課題】複数のデバイス間にて高速伝送路を通じて高速通信するときの通信品質を保証できる車両用電子制御装置を提供する。【解決手段】車両用電子制御装置１において、ＭＣＵ２及びデバイス３は、高速伝送路１０を通じてそれぞれの第１通信モジュール対１５の間を伝送するデータの通信品質を、通信品質に係る情報により判断する。それぞれの第２通信モジュール対２０は、通信品質に係る情報及び判断される通信品質に基づく第１通信モジュール対１５の通信特性を低速な通信方式により通信可能に構成される。ＭＣＵ２又はデバイス３は、第２通信モジュール対２０により通信される第１通信モジュール対１５の通信品質の特性により、当該第１通信モジュール対１５の出力通信特性を変更設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用電子制御装置に関する。

例えば、半導体装置の製造段階において多数の半導体メモリの特性ばらつきを数値などにより測定してメモリに記憶しておき、ＢＩＯＳが起動されたときに特性ばらつき情報を読込み、読み込まれた特性ばらつき情報に基づいて半導体メモリのバッファの最適値を求める技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の技術によれば、ローカルバスを通じて各半導体メモリのバッファ能力を適度に調整するための設定を行っている。

特開２００３−２３３４９号公報（特許第３５８８５９９号公報）

車両用電子制御装置には多数のデバイスが搭載されており、複数のデバイスが互いに通信している。複数のデバイスが、高速伝送路を通じて高速通信するためには、当該高速伝送路の線路インピーダンス(特性インピーダンス、及び、差動インピーダンス)を考慮した設計が必要となる。しかしながら、特許文献１記載の技術を適用しても、高速伝送路のプロセスに依存したばらつきや、デバイスの車載搭載環境に起因した動作電圧、動作温度の変動の影響により、複数のデバイス間にて品質良く高速通信できない。

本発明の目的は、複数のデバイス間にて高速伝送路を通じて高速通信するときの通信品質を保証できるようにした車両用電子制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明によれば、複数のデバイス（２、３）にそれぞれ第１通信モジュール（６、１２）を対に備え、前記複数のデバイス間を高速伝送路（１０；５１０）を通じて所定の通信方式により高速通信する第１通信モジュール対（１５）を備える。
また、複数のデバイスにそれぞれ第２通信モジュール（７、１３）を対に備え、第１通信モジュール対の間を通信する通信方式よりも低速な通信方式にて通信する第２通信モジュール対（２０；４２０）を備える。

通信品質判断部（Ｓ５；Ｓ２５）は、高速伝送路を通じて第１通信モジュール対の間を伝送するデータの通信品質を、通信品質に係る情報により判断する。第２通信モジュール対は、通信品質に係る情報、及び、判断される通信品質に基づく第１通信モジュール対の通信特性を通信可能に構成されているため、複数のデバイス間にて低速な通信方式により通信できる。このため、第１通信モジュール対による通信品質に係る情報を確実に通信できる。

変更設定部（Ｓ６〜Ｓ１１；Ｓ２６〜Ｓ３１）は、第２通信モジュール対により通信される第１通信モジュール対の通信特性により当該第１通信モジュール対の通信特性を変更設定するため、複数のデバイス間にて高速伝送路を通じて高速通信するときの通信品質を保証できる。

第１実施形態に係る車両用電子制御装置の電気的構成図第１実施形態に係る処理動作の流れを概略的に説明するフローチャート第１実施形態について高速伝送路を通じた理想的な通信状態を示す説明図第１実施形態について高速伝送路等に生じる容量を考慮した通信状態を示す説明図第１実施形態に係る高速伝送路の一部を模式的に説明する半導体パッケージの下面図第１実施形態について部品の実装状態を考慮した高速伝送路の通信経路の説明図第１実施形態についてバッファの能力調整後の通信状態を示す説明図第２実施形態に係る処理動作の流れを概略的に説明するフローチャート第３実施形態に係る車両用電子制御装置の電気的構成図第３実施形態において温度に対するドライブ能力の設定許容範囲を示す図第３実施形態において第１通信モジュールの供給電圧に対するドライブ能力の設定許容範囲を示す図第４実施形態に係る車両用電子制御装置の電気的構成図第５実施形態に係る高速伝送路の一部を模式的に示す断面図

以下、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。以下の説明では、各実施形態で説明した構成と同一又は類似機能を備えた構成について同一符号又は類似符号を付し、第２実施形態以降では必要に応じて説明を省略する。

（第１実施形態）
図１に例示したように、車両用電子制御装置１は、一のデバイスとしてのＭＣＵ２（Micro Control Unit）、及び、他のデバイス３を搭載して構成される。

ＭＣＵ２は、所定の半導体パッケージ２ａ（例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）は後述の図５参照）に内蔵され、プリント配線基板１ａの上に搭載されている。ＭＣＵ２は、その内部の機能的又は電気的構成として、演算部４、記憶部５、第１通信モジュール６、及び第２通信モジュール７を備える。ＭＣＵ２の演算部４は、通信品質判断部、及び変更設定部としての機能を備える。

記憶部５には、演算部４が実行するプログラムが記憶されており、演算部４は、記憶部５に記憶されたプログラムを実行することで各種の演算処理を実行する。また記憶部５には、第１通信モジュール６によってテスト通信するためのメインデータが保存されている。

ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、その入力段に入力バッファ８を備え、入力バッファ８を通じてデータ入力する。ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、その出力段に出力バッファ９を備え、出力バッファ９を通じてデータ出力する。

デバイス３もまた、所定規格に基づく半導体パッケージにパッケージ化されており、プリント配線基板１ａに搭載されている。デバイス３は、その電気的又は機能的構成として、第１通信モジュール１２、第２通信モジュール１３、及び記憶部１４を備える。記憶部１４には、誤り検出情報（後述参照）の記憶領域や、各種設定情報の記憶領域が確保されている。

デバイス３の第１通信モジュール１２は、その入力段に入力バッファ１６を備え、入力バッファ１６を通じて高速伝送路１０からデータを入力する。デバイス３の第１通信モジュール１２は、その出力段に出力バッファ１７を備え、出力バッファ１７を通じて高速伝送路１０にデータを出力する。

ＭＣＵ２の出力バッファ９とデバイス３の入力バッファ１６との間には高速伝送路１０が構成されている。ＭＣＵ２の入力バッファ８とデバイス３の出力バッファ１７との間にも高速伝送路１０が構成されている。

ＭＣＵ２の第１通信モジュール６及びデバイス３の第１通信モジュール１２は、第１通信モジュール対１５を構成する。

第１通信モジュール対１５は、例えば１００メガヘルツ以上の通信レートで相互に高速通信可能に構成されるモジュール対であり、例えば１ギガビットファストイーサネット（登録商標）のEternet GMII（Gigabit Media-Independent Interface）や、DDR(Double Date Rate)、又は、PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）の規格に準拠したモジュール対である。なお、本実施形態では、これらの規格に準拠したモジュールとした例を説明するが、その他の高速通信に適合したモジュールを適用しても良い。

第１通信モジュール対１５は、ＭＣＵ２及びデバイス３の間を高速伝送路１０を通じて高速通信する。高速伝送路１０は、プリント配線基板１ａの表層及びその内層を用いた伝送線路を用いて構成される。高速伝送路１０は、標準環境（例えば、標準温度）では所定レート以上の通信速度を保証するように設計されている。

他方、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７、及び、デバイス３の第２通信モジュール１３は、第２通信モジュール対２０を構成する。第２通信モジュール対２０は、第１通信モジュール対１５の間を通信する速度より遅い通信速度によりデータ通信するように構成される。すなわち、ＭＣＵ２及びデバイス３の第２通信モジュール対２０は、高速伝送路１０とは別の伝送路１８を通じてデータをローカル伝送する。

伝送路１８もまた、ＭＣＵ２及びデバイス３が搭載されるプリント配線基板１ａを用いた伝送線路により構成される。ＭＣＵ２及びデバイス３の第２通信モジュール対２０は、各種の情報、例えば高速伝送路１０における通信品質の情報を精度良く通信するために設けられている。

車両用電子制御装置１にバッテリ電源が供給されると、ＭＣＵ２及びデバイス３は起動する。ＭＣＵ２が起動すると、演算部４は記憶部５に記憶されたプログラムを実行すると共に各種の初期設定を行う。

ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、その出力バッファ９の通信信号出力特性のデフォルトの設定値、及び、入力バッファ８の通信信号入力特性のデフォルトの設定値を記憶部５から読み出し、標準温度（例えば、２５度）など標準的な車載動作環境にて用いられる所定値に設定する。

またデバイス３の第１通信モジュール１２もまた、その出力バッファ１７の通信信号出力特性のデフォルトの設定値、及び、入力バッファ１６の通信信号入力特性のデフォルトの設定値を記憶部１４から読み出し、標準温度（例えば、２５度）などの標準的な車載動作環境で用いられる所定値に設定する。

ＭＣＵ２及びデバイス３における出力バッファ９、１７の通信信号出力特性の設定値は、その出力バッファ１７の出力電圧振幅、出力電圧のスルーレート、出力電流のドライブ能力、出力インピーダンスＺoutなどの何れか少なくとも一つ以上の設定値である。

例えば出力バッファ９、１７には、それぞれの通信信号出力特性に合わせた出力回路が構成される。第１通信モジュール６、１２は、出力回路を選択したり出力回路の特性を調整することで通信信号出力特性を変更設定できる。

入力バッファ８、１６の通信信号入力特性は、入力バッファ８、１６の入力インピーダンスの設定値である。

例えば、入力バッファ８、１６には、それぞれの通信信号入力特性に合わせた入力回路が構成されている。第１通信モジュール６、１２は、入力回路を選択したり入力回路の特性を調整することで通信信号入力特性を変更設定できる。

以下では、上記した基本的構成における本実施形態に係る特徴的な動作について図２〜図７を参照しながら説明する。

本実施形態では、第１通信モジュール対１５が実際の実通信データを通信する前にメインデータを通信し、メインデータの誤り検出情報に基づいて出力バッファ９、１７の通信信号出力特性、及び、入力バッファ８、１６の通信信号入力特性を調整する。

これにより、ＭＣＵ２及びデバイス３の間において高速伝送路１０を通じて高速通信するときの通信品質を保証できるようにしている。まず図２のＳ１において、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、メインデータを記憶部５から読み出し、高速伝送路１０を通じてデバイス３に送信する。

デバイス３の第１通信モジュール１２は、メインデータを受信したときに、メインデータに付与されている検査データを記憶部１４に予め記憶されている検査データと照合して誤り検出情報を演算し、図２のＳ２において誤り検出情報を記憶部１４に保存する。

デバイス３の第２通信モジュール１３は、Ｓ３においてメインデータの誤り検出情報を記憶部１４から読み出し、伝送路１８を通じてＭＣＵ２に送信する。ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、デバイス３から伝送路１８を通じてメインデータの誤り検出情報を受信する。このとき、第２通信モジュール対２０が、比較的低速な通信方式を用いて伝送路１８を通じて誤り検出情報を通信しているため、ＭＣＵ２はデバイス３から誤り検出情報を誤りなく確実に受信できる。ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、Ｓ４においてメインデータの誤り検出情報をＭＣＵ２の記憶部５に記憶させる。

この後、ＭＣＵ２及びデバイス３はＳ１〜Ｓ５の処理内容を繰り返すことで、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、複数回分（但し例えば２回）以上のメインデータの誤り検出情報を記憶部５に記憶させる。ＭＣＵ２の演算部４は、記憶部５を参照し、Ｓ５にて誤り検出回数が所定のＮ回連続したか否かを判定する。

ＭＣＵ２の演算部４が、当該誤り検出回数が所定の誤り検出回数以下となっていれば、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。

Ｓ５において、ＭＣＵ２の演算部４が、記憶部５に記憶される誤り検出情報がＮ回連続して誤り検出したと判定すると、Ｓ６にてＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値を演算し、またデバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を演算する。

またＳ７において、ＭＣＵ２の演算部４は、演算したＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値、及び、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を記憶部５に保存させる。

そしてＳ８において、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、出力バッファ９の通信信号出力特性を変更設定する。さらにＳ９において、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、デバイス３の第１通信モジュール１２の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を、伝送路１８を通じてデバイス３の第２通信モジュール１３に送信する。第２通信モジュール対２０が、比較的低速な通信方式を用いて伝送路１８を通じて通信信号入力特性の設定値を通信しているため、デバイス３はＭＣＵ２から設定値を誤りなく確実に受信できる。

デバイス３の第２通信モジュール１３は、Ｓ１０において入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を記憶部１４に保存する。第１通信モジュール１２は、Ｓ１１において記憶部１４に記憶された設定値に変更設定する。これにより、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６の出力バッファ９の通信信号出力特性、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性を共に変更設定できる。

ここでは、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６の出力バッファ９の通信信号出力特性、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性を共に変更設定したが、これに限定されるものではなく、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６の入力バッファ８の通信信号入力特性、デバイス３の出力バッファ１７の通信信号出力特性を変更設定するようにしても良い。

この場合、前述とは逆に、デバイス３の第１通信モジュール１２が、記憶部１４に記憶されているメインデータを読み出し、出力バッファ１７を通じて高速伝送路１０からＭＣＵ２の入力バッファ８にメインデータを伝送させると良い。

演算部４は、記憶部５に予め記憶されているメインデータに付与されている検査データを記憶部１４に予め記憶されている検査データと照合して誤り検出情報を演算できる。演算部４は、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６の入力バッファ８の通信信号入力特性、デバイス３の第１通信モジュール１２の出力バッファ１７の通信信号出力特性を演算できる。

ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、出力バッファ９の通信信号出力特性を変更設定できる。またＭＣＵ２は、第２通信モジュール対２０を用いて伝送路１８を通じてデバイス３に出力バッファ１７の通信信号出力特性を送信することで、第１通信モジュール１２の出力バッファ１７の通信信号出力特性を変更設定できる。

以下、図３〜図７を参照し、本実施形態に係る技術的意義を説明する。高速伝送路１０を伝達する電圧が矩形波電圧となる場合のデータ伝送を例示して説明する。図３に理想的な高速伝送路１０に係る伝送特性を例示している。高速伝送路１０の線路インピーダンスＺ_０が、所定の通信基本周波数（例えば、１００ＭＨｚ帯）及びその高調波を含む広域周波数帯域にて理想的な所定値（例えば、５０Ω）となる場合を考える。

この場合、ＭＣＵ２の出力バッファ９の出力インピーダンスＺout及びデバイス３の入力インピーダンスＺinが、広域周波数帯域にて共に前記の所定値（例えば、５０Ω）に設定されていれば、理想的には高速伝送路１０を含む伝送系全体のインピーダンス整合を図ることができる。この場合、ＭＣＵ２とデバイス３の間では伝送路電圧も歪むことはない。デバイス３の入力バッファ１６が、所定の理想的な入力インピーダンスＺin（例えば、５０Ω）に設定されていれば、入力電圧は所定の閾値を超えることになり、データ受信誤りを生じることはない。

しかしながら、実際の車両用電子制御装置１においては、図４に例示したように、ＭＣＵ２及びデバイス３の入出力端子には端子容量が存在し、ＭＣＵ２の出力インピーダンスＺoutと出力端子容量Ｃｏ、デバイス３の入力インピーダンスＺinと入力端子容量Ciが並列接続されたインピーダンスとなる。図４には浮遊容量Ｃｏ、Ｃｉと総称して図示している。

例えば、低温環境下、又は、バッテリが標準電圧より低い電圧となる車載環境下では、この影響が顕著に表れる。このため、高速伝送路１０には、浮遊容量Ｃｏ、Ｃｉを要因とした電圧波形の応答遅れを生じやすい。

この場合、高速伝送路１０を伝達する伝送路電圧は、その電圧振幅が標準的な温度環境の場合（図３参照）に比較して抑えられる。この影響が大きい場合には、デバイス３の入力バッファ１６に入力される入力電圧が、図４に例示したように閾値に達することなく、データ受信誤りを生じる。

また、図５に模式的に例示したように、ＢＧＡ（ball grid array）などの半導体パッケージ２ａは、その端子２ｂの間のピッチが狭く構成されている。このため、半導体パッケージ２ａの端子２ｂの周辺においては、半導体パッケージ２ａの端子２ｂから配線を引出す引出幅が、高速伝送路１０を構成する伝送線路１０ｂの配線幅よりも狭い線路に形成されやすい。このとき伝送線路１０ａの線路インピーダンスＺ_０が比較的高く（例えば、８０Ω）なりやすい。

このため、図５及び図６に模式的に示したように、半導体パッケージ２ａの端子２ｂの周辺の伝送線路１０ａと、半導体パッケージ２ａの外部の伝送線路１０ｂとの接続部分では、プリント配線基板１ａにパターンを構成する都合上、伝送線路１０ａ、１０ｂの線路幅が急速に変化してしまうことがある。

また図６に模式的に示したように、高速伝送路１０の途中にノイズ抑制用のダンピング抵抗１９を接続することがある。このため、ダンピング抵抗１９を搭載するランド１０ｃと伝送線路１０ｂとの間の接続部分では、プリント配線基板１ａの表層を信号を伝送する線路幅が急速に変化する。このため、伝送信号の反射を生じる。

ＭＣＵ２及びデバイス３の入出力インピーダンスＺin、Ｚout、高速伝送路１０の線路インピーダンスＺ_０、車両搭載の環境（例えば、温度、バッテリ電圧）に係る諸条件について、比較的悪化した条件が重なることを考慮した場合、入力バッファ１６の入力インピーダンスＺin、出力バッファ９の出力インピーダンスＺout、及び高速伝送路１０の線路インピーダンスＺ_０が、標準的な車載搭載環境下でたとえ整合していると考えていたとしても、所望の通信品質の条件を満たさない場合がある。

本実施形態では、第２通信モジュール対２０が、通信品質に係る誤り検出情報をＭＣＵ２及びデバイス３の間にて低速な通信方式によりＭＣＵ２に送信している。そしてＭＣＵ２の演算部４がＮ回連続して誤り検出し、通信品質が悪化したと判断した場合、第２通信モジュール対２０が、判断される通信品質に基づく第１通信モジュール対１５の通信特性を通信し、ＭＣＵ２が第１通信モジュール６の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値を変更設定したり、デバイス３が第１通信モジュール１２の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を変更設定したりしている。

特に、ＭＣＵ２が、出力バッファ１７の通信信号出力特性の設定値を変更設定するときには、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、その出力バッファ９の出力電圧振幅、出力電圧のスルーレート、出力電流のドライブ能力、出力インピーダンスＺoutなどの何れか少なくとも一つ以上の設定値を変更設定する。

またデバイス３が、入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を変更設定するときには、入力バッファ１６の入力インピーダンスＺinの設定値を調整する。

図７には、出力バッファ９の出力インピーダンスＺoutをインピーダンスＺo2に調整し、入力バッファ１６の入力インピーダンスＺinをインピーダンスＺi2に調整した場合の入出力電圧のイメージを模式的に示している。

この場合、デバイス３においては、入力バッファ１６の入力電圧が閾値を超えるようになり、データの入力誤りを極力防ぐことができ、通信品質を向上できる。これにより、ＭＣＵ２とデバイス３との間に高速伝送路１０を通じて実通信データを高速通信するときの通信品質を保証できる。

本実施形態によれば、第２通信モジュール対２０が通信品質に係る誤り検出情報をＭＣＵ２及びデバイス３の間にて低速な通信方式により通信すると、演算部４が通信品質に係る誤り検出情報により通信品質を判断している（Ｓ５でＹＥＳｏｒＮＯ）。

特に、第２通信モジュール対２０が低速な通信方式を用いて伝送路１８を通じて通信することで誤り検出情報を通信しているため、誤り検出情報の通信信頼性を高くでき、ＭＣＵ２は誤り検出情報を正確に受信できる。この結果、出力バッファ９の通信信号出力特性及び入力バッファ１６の通信信号入力特性を的確に設定できる。

またＭＣＵ２及びデバイス３は、判断された通信品質に基づいて、第１通信モジュール対１５の通信特性を変更設定している（Ｓ６〜Ｓ１１）。これにより、高速伝送路１０における通信品質を保証できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の説明図を示す。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、以下異なる部分を説明する。図８は図２に代わるフローチャートを示している。

図８のＳ２１において、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、テストデータを送信データTx1として記憶部５から読み出し、送信データTx1をデバイス３に送信する。

デバイス３の第１通信モジュール１２はテストデータを受信すると、Ｓ２２において、受信したテストデータを受信データRx1として記憶部１４に保存する。またデバイス３の第２通信モジュール１３は、ＭＣＵ２から受信した受信データRx1を記憶部１４から読み出し、Ｓ２３において、伝送路１８を通じてそのままＭＣＵ２に送信データTx2として送り返す。このとき、第２通信モジュール対２０が、比較的低速な通信方式を用いて伝送路１８を通じて送信データTx2をＭＣＵ２の第２通信モジュール７に送信しているため、ＭＣＵ２は、デバイス３から送信データTx2を誤りなく確実に受信できる。

ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、Ｓ２４において、テストデータを受信すると、受信したテストデータを受信データRx2として記憶部５に保存する。ＭＣＵ２は、送信データTx1と受信データRx2を記憶部５から読み出して照合し、Ｓ２５において照合情報（通信品質に係る情報相当）より送信データTx1と受信データRx2とが同一か否かを判定し通信品質を判断する。

ＭＣＵ２の演算部４は、送信データTx1と受信データRx2とが同一であると判定したときにはテストモードを終了するが、同一でなければ、Ｓ２６〜Ｓ２８においてＭＣＵ２が、ＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値を変更設定する。また、Ｓ３０〜Ｓ３１においてデバイス３がデバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値、を変更設定する。このとき、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を通信するときには、Ｓ２９において第２通信モジュール対２０が伝送路１８を用いて通信する。

具体的には、以下のように変更設定する。ＭＣＵ２の演算部４は、Ｓ２６においてＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値を演算し、またデバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を演算する。

またＳ２７において、ＭＣＵ２の演算部４は、演算したＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値、及び、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を記憶部１４に保存させる。

そしてＳ２８において、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６は、出力バッファ９の通信信号出力特性を変更設定する。さらにＳ２９において、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７は、デバイス３の第１通信モジュール１２の入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を伝送路１８を通じてデバイス３の第２通信モジュール１３に送信する。

デバイス３の第２通信モジュール１３は、Ｓ３０において入力バッファ１６の通信信号入力特性の設定値を記憶部１４に保存する。デバイス３の第１通信モジュール１２は、Ｓ３１において記憶部１４に記憶された設定値に変更設定する。

これにより、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６の通信信号出力特性、デバイス３の第１通信モジュール１２の通信信号入力特性を共に変更設定できる。

なお、ＭＣＵ２における第１通信モジュール６の入力バッファ８の通信信号入力特性、デバイス３における第１通信モジュール１２の出力バッファ１７の通信信号出力特性、も前述とは逆の設定を行うことで同様に設定できるため説明を省略する。これにより、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

本実施形態によれば、第２通信モジュール対２０が通信品質に係る照合情報をＭＣＵ２及びデバイス３の間にて低速な通信方式により通信すると、演算部４が照合情報により通信品質を判断している。また、判断された通信品質に基づく第１通信モジュール対１５の通信特性を第２通信モジュール対２０が低速な通信方式により通信すると、ＭＣＵ２及びデバイス３は、第１通信モジュール対１５の通信特性を変更設定するようにしている。これにより、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

（第３実施形態）
図９から図１１は、第３実施形態に係る説明図を示す。本実施形態の車両用電子制御装置３０１（車両用電子制御装置相当）は、第１実施形態にて示した車両用電子制御装置１の構成と共に、温度検出部２１、及び第１通信モジュール供給電圧検出部２２を備えている。またＭＣＵ２は検出部２２ａを備える。第１実施形態と同一部分については同一符号を付して同一部分の説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

温度検出部２１は、例えばサーミスタなどの温度検出手段であり、車両用電子制御装置３０１に搭載されたＭＣＵ２の温度を検出する。温度検出部２１は、特に第１通信モジュール６の周辺に設置されており、当該第１通信モジュール６に依存した温度の検出信号を測定する。ＭＣＵ２の検出部２２ａは、測定された温度の検出信号を温度情報に変換して演算部４に出力する。

第１通信モジュール供給電圧検出部２２は、車両用電子制御装置３０１に搭載されたＭＣＵ２に供給される電源電圧を検出し当該検出電圧を測定する。ＭＣＵ２の検出部２２ａは、測定された検出電圧を供給電圧情報に変換して演算部４に出力する。

前述実施形態の構成では、例えば、ＭＣＵ２の第１通信モジュール６が、その出力バッファ９の出力電圧振幅、出力電圧のスルーレート、出力電流のドライブ能力、出力インピーダンスＺoutなどの何れか少なくとも一つ以上の設定値を変更設定することで、出力バッファ９の通信信号出力特性の設定値を変更設定できる。例えば、出力電流のドライブ能力を高くし過ぎると反射も大きくなり、デバイス３側の入力バッファ１６の入力定格値に近づく懸念がある。このため、動作信頼性を担保するために、前述の変更設定要素に上限値を設けると良い。

以下では、出力電流のドライブ能力を例に挙げて説明する。動作温度が高くなるほどドライブ能力も自然に高くなるため、図１０に例示したように、ＭＣＵ２の演算部４は、検出部２２ａにより検出された温度情報が高くなるに従ってドライブ能力の設定上限値ＭＡＸを低下させることが望ましい。

また、第１通信モジュール６への供給電圧が高くなるほど、出力バッファ９のドライブ能力も自然に高くなるため、図１１に例示したように、演算部４は、検出部２２ａにより検出された第１通信モジュール６への供給電圧情報が高くなるに従ってドライブ能力の設定上限値ＭＡＸを低下させると良い。

すなわち、高温環境下、高動作電圧環境下にて、第１通信モジュール６が動作すると想定されるときには、ＭＣＵ２の演算部４は、ドライブ能力の設定上限値ＭＡＸを低下させると良い。

なお発明者らは、高速伝送路１０の周辺に当該高速伝送路１０の電圧を検出する電圧検出部を設けることも考えたが、電圧検出部を設けると線路インピーダンスＺ_０が変化することでインピーダンスの不整合を生じやすいことを突き止めている。

このため本実施形態に示したように、ＭＣＵ２が、温度検出部２１又は第１通信モジュール供給電圧検出部２２の検出結果に基づいて、ドライブ能力を調整することが望ましい。これにより、高速伝送路１０の線路インピーダンスＺｏを変化させることなくドライブ能力を調整できる。

変更設定対象として、出力電流のドライブ能力を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、出力バッファ９の出力電圧振幅、出力バッファ９の出力電圧のスルーレートの変更設定に適用しても良い。動作温度や動作電圧が高くなれば、前述同様に、出力バッファ９の出力電圧振幅、出力バッファ９の出力電圧のスルーレートの上限値を低下させることが望ましい。

（第４実施形態）
図１２は、第４実施形態の説明図を示す。本実施形態では、第２通信モジュール対４２０の間を連携するデバイス４２３を別途設けた車両用電子制御装置４０１（車両用電子制御装置本体相当）の形態を説明する。

デバイス４２３は、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７と伝送路４１８ａを通じて通信可能に構成された第３通信モジュール４２４と、デバイス３の第２通信モジュール１３と伝送路４１８ｂを通じて通信可能に構成された第４通信モジュール４２５と、それぞれの第３通信モジュール４２４及び第４通信モジュール４２５により通信されたデータを一時的に保存させる記憶部４２６と、を備える。

デバイス４２３の第３通信モジュール４２４は、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７との間で伝送路４１８ａを通じて独立して通信処理を行う。このとき第３通信モジュール４２４と第２通信モジュール７は、比較的低速な通信方式により通信処理を行う。第３通信モジュール４２４は、第２通信モジュール７から受信したデータを記憶部４２６に記憶させる。

デバイス４２３の第４通信モジュール４２５は、デバイス３の第２通信モジュール１３との間で伝送路４１８ｂを通じて独立して通信処理を行う。このとき第４通信モジュール４２５と第２通信モジュール１３は、比較的低速な通信方式により通信処理を行う。第４通信モジュール４２５は、第２通信モジュール１３から受信したデータを記憶部４２６に記憶させる。

デバイス４２３の第３通信モジュール４２４は、デバイス３から受信し記憶部４２６に記憶されたデータを、伝送路４１８ａを通じてＭＣＵ２の第２通信モジュール７に転送する。

逆に、デバイス４２３の第４通信モジュール４２５は、ＭＣＵ２から受信し記憶部４２６に記憶されたデータを、伝送路４１８ｂを通じてデバイス３の第２通信モジュール１３に転送する。

これにより、第２通信モジュール対４２０は、伝送路４１８ａ、４１８ｂを通じて相互通信できる。デバイス４２３の第３通信モジュール４２４は、ＭＣＵ２の第２通信モジュール７と独立して通信でき、デバイス４２３の第４通信モジュール４２５は、デバイス３の第２通信モジュール１３との間で独立して通信できるため、各第２通信モジュール７、１３は相手方の通信モジュール１３、７の通信ビジー状態を把握することなくデータ通信できる。

（第５実施形態）
図１３は第５実施形態の説明図を示す。第５実施形態では、高速伝送路５１０の途中に特徴を備えた形態を説明する。高速伝送路５１０は、所定の線路インピーダンスＺ_０＝５０Ωの伝送線路５１０ａ、５１０ｂを備える。また、伝送線路５１０ａ、５１０ｂの途中に位置してプリント配線基板５０１ａに貫通ビア２７を設ける場合がある。

図１３に例示したように、オープンスタブなどのスタブ２８は貫通ビア２７を用いて構成されている。高速伝送路５１０が、その途中にスタブ２８を備えることで信号反射を生じやすく、デジタル信号を伝送する場合には電圧信号波形が歪みやすい。

このような場合、前述実施形態に示した方法を用いて、入力バッファ１６の通信信号入力特性、出力バッファ９の通信信号出力特性を変更設定することで、ＭＣＵ２の出力バッファ９の通信信号出力特性、及び、デバイス３の入力バッファ１６の通信信号入力特性、を高速伝送路５１０の伝送特性に合わせることができる。前述実施形態と同様に、入力バッファ８の通信信号入力特性、出力バッファ１７の通信信号出力特性を変更設定するようにしても良い。

（他の実施形態）
本発明は、上記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。
ＭＣＵ２の演算部４がステップＳ５又はＳ２５において通信品質を判断する形態を示したが、これに限定されるものではなく、デバイス３の側の要素（第１通信モジュール１２、第２通信モジュール１３）で通信品質を判断するようにしても良い。この場合、デバイス３が通信品質判断部としての機能を備える。

また、前述の実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、前述の２以上の実施形態の構成の一部又は全部を必要に応じて互いに組み合わせて付加しても置換しても良い。前述した複数の実施形態の構成、機能を組み合わせても良い。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。

本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、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、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

図面中、１、３０１、４０１は車両用電子制御装置（車両用電子制御装置本体）、２はＭＣＵ（デバイス）、２ａは半導体パッケージ、３はデバイス、６はＭＣＵの第１通信モジュール、７はＭＣＵの第２通信モジュール、１０、５１０は高速伝送路、１２はデバイスの第１通信モジュール、１３はデバイスの第２通信モジュール、１５は第１通信モジュール対、２０、４２０は第２通信モジュール対、２１は温度検出部、２２は第１通信モジュール供給電圧検出部、２７は貫通ビア、２８はスタブ、を示す。

Claims

複数のデバイス（２、３）にそれぞれ第１通信モジュール（６、１２）を対に備え、前記複数のデバイス間を高速伝送路（１０；５１０）を通じて所定の通信方式により高速通信する第１通信モジュール対（１５）と、
前記複数のデバイスにそれぞれ第２通信モジュール（７、１３）を対に備え、前記第１通信モジュール対の間を通信する通信方式よりも低速な通信方式にて通信する第２通信モジュール対（２０；４２０）と、
前記高速伝送路を通じて前記第１通信モジュール対の間を伝送するデータの通信品質を、通信品質に係る情報により判断する通信品質判断部（Ｓ５；Ｓ２５）と、を備え、
前記第２通信モジュール対が、前記通信品質に係る情報、及び、前記判断される前記通信品質に基づく前記第１通信モジュール対の通信特性を通信可能に構成され、
前記第２通信モジュール対により通信される前記第１通信モジュール対の通信特性により当該第１通信モジュール対の通信特性を変更設定する変更設定部（Ｓ６〜Ｓ１１；Ｓ２６〜Ｓ３１）、
を備える車両用電子制御装置。
前記変更設定部が、
前記第１通信モジュール対の通信特性を変更設定するときには、前記第１通信モジュールの通信信号出力特性を変更するものであり、
前記第１通信モジュールの出力電圧振幅、出力電圧のスルーレート、出力電流のドライブ能力、出力インピーダンスの何れか少なくとも一つ以上を変更設定する請求項１記載の車両用電子制御装置。
前記通信品質判断部は、
前記通信品質に係る情報として、前記第１通信モジュール対が前記高速伝送路を通じてメインデータを通信したときの誤り検出情報、又は、テストデータを送受信したときの照合情報を用いる請求項１又は２記載の車両用電子制御装置。
車両用電子制御装置本体（３０１；４０１）の温度を検出する温度検出部（２１）、又は、前記第１通信モジュール対に供給される電源電圧を検出する第１通信モジュール供給電圧検出部（２２）を備え、
前記変更設定部は、
前記温度検出部又は前記第１通信モジュール供給電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１通信モジュール対の通信特性を変更設定する請求項１から３の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
前記第１通信モジュール対の間で通信する通信レートを１００メガヘルツ以上としている請求項１から４の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
前記第１通信モジュール対は、Ethernet GMII、DDR、PCIｅの何れかの規格に準拠している請求項１から５の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
前記第１通信モジュールは、半導体パッケージ（２ａ）に内蔵して構成され、
前記半導体パッケージの端子（２ｂ）から配線を引出す引出幅が、前記高速伝送路の配線幅よりも狭い線路に形成されている請求項１から５の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。
前記高速伝送路（５１０）には、貫通ビア（２７）を用いたスタブ（２８）が構成されている請求項１から５の何れか一項に記載の車両用電子制御装置。