JP4367361B2 - 伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ駆動されるＬＡＮを構成する伝送装置に関するものである。

ＬＡＮは、例えば、複数のノードが通信バスを介して接続されることで構成されている。ノードは、例えば、各種処理を実行するＥＣＵと、ＥＣＵに情報を送信するセンサ等の情報出力手段と、ＥＣＵからの指示を受けて作動する各種アクチュエータとを有している。

そして、各ノードが個別に情報を取得した場合、その情報が通信で流されることで、各ノード間で情報が共通化される。なお、各ノードのうち、通信バスを介して、他のノードに情報を伝送する部分が伝送装置に相当する。

このようなＬＡＮの１つとして、通信システムのＷａｋｅ Ｕｐ／Ｓｌｅｅｐ制御をしている仕様のものがある。

これは、例えば、ノードが通常の作動状態でなく待機状態の場合、ノードのＥＣＵを寝かせ（Ｓｌｅｅｐさせ）、すなわち、通信を止め、各ノードのＥＣＵに対して、外部から要求があり、ノードが通常の作動状態になった場合、各ノードのＥＣＵを起こし（Ｗａｋｅ Ｕｐさせ）、通信を再開させるものである。

これにより、各ノードが待機状態の場合、各ノードへの電力供給が停止されるので、バッテリの不要な電力消費が抑制される。（例えば、特許文献１参照）
また、１つのノードが他のノードへ情報を送信する方法の種類としては、一般に、定期送信と、イベント送信とがある。定期送信は、定期的、例えば、１秒毎に送信を行う方法である。定期送信では、送信しない間、各ノードのＥＣＵを寝かすことができる。一方、イベント送信は、取得する情報値が変動した時点で、イベント情報を送信する方法である。イベント送信では、取得する情報値の変動が無い状態では、各ノードのＥＣＵを寝かすことができる。

ところで、従来の車内ＬＡＮにおいて、各ノードの情報出力手段（ＥＣＵへの情報の送信元）がアナログ量の情報を出力するものがある。この場合、一般に、各ノードにおける他のノードへの情報の送信方法として、定期送信のみが採用されていた。
特許第３５２６９４９号公報

車内ＬＡＮにおいて、１つのノードにおけるＥＣＵに対して、アナログ量の情報が入力される場合であっても、他のＥＣＵを即座に対応させるため、各ノードにおける他のノードへの情報の送信方法として、イベント送信を採用することが考えられる。

しかし、車内ＬＡＮの仕様を、ＥＣＵにアナログ量（情報値）が入力される場合であって、その情報値が変動した時点で、そのＥＣＵが他のＥＣＵにイベント情報を送信する仕様とした場合、以下の問題が生じてしまう。

すなわち、アナログ量入力元となる情報出力手段の温度特性等によって、アナログ量に微小変動（ふらつき）が生じるため、実際には、その情報に特に変動が生じていなくても、
イベント要求が継続的に発生する。このため、各ノードのＥＣＵを起こし続けることとなり、車内ＬＡＮがバッテリ駆動されるときでは、このことが、バッテリ上がりの原因となるという問題が生じてしまう。

なお、このような問題は、車内ＬＡＮ等の移動体用ＬＡＮに限らず、バッテリ駆動されるＬＡＮにおいて発生する。

本発明は、上記点に鑑み、バッテリ駆動されるＬＡＮを構成する伝送装置において、バッテリの不要な電力消費を抑制することができる伝送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両に搭載されたメータの照明の輝度を調節するためにユーザが操作するものであって、操作量に対応したアナログ情報を出力する輝度調節用操作部（５）と、輝度調節用操作部（５）の操作量に対応した輝度となるように、メータの照明の輝度を制御するメータ用輝度制御部（２）とを備え、
メータ用輝度制御部（２）は、輝度調節用操作部（５）からアナログ情報が入力されるアナログ情報入力手段（１１）と、アナログ情報入力手段（１１）で入力されたアナログ情報をデジタル情報に変換する変換手段（１２）と、変換手段（１２）で変換されたデジタル情報が、前回入力されたアナログ情報の変換後のデジタル情報に対して設定された所定範囲（１６）を超えているか否かを判定する判定手段（１３）と、判定手段（１３）が、所定範囲（１６）を超えていると判定した場合に、イベント送信の実施を決定するイベント送信決定手段（１５）とを備えており、
所定範囲（１６）は、輝度調節用操作部（５）の温度特性や経年変化に基づく特性によって生じる無操作状態で出力されるアナログ情報の変動幅よりも大きなヒステリシス幅に設定されており、
イベント送信決定手段（１５）がイベント送信を実施することによって、車両に搭載されたエアコンパネルの照明の輝度を制御するエアコンパネル用輝度制御部（４）に対して、輝度調節用操作部（５）の操作量に対応する情報がメータ用輝度制御部（２）から送信されるようになっていることを特徴としている。

これにより、アナログ情報の変化が実際に起きている場合に、イベント送信を実施させ、実際に変化が起きていない場合でのイベント送信の実施を抑制することができる。この結果、本発明の伝送装置を、バッテリ駆動されるＬＡＮを構成する伝送装置として用いることで、バッテリの不要な電力消費を抑制することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後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一例である。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態におけるＬＡＮのブロック図を示す。本実施形態では、車内ＬＡＮを例として説明する。

図１に示す車内ＬＡＮは、通信バス１に、メータＥＣＵ２と、オーディオＥＣＵ３と、エアコンパネルＥＣＵ４とが接続された構成となっている。なお、各ＥＣＵ２、３、４が本発明の伝送装置に相当する。

この車内ＬＡＮは、上記従来技術の欄で説明したように、通信システムのＷａｋｅ Ｕｐ／Ｓｌｅｅｐ制御がされる仕様となっている。また、この車内ＬＡＮは、送信方法として、イベント送信と定期送信とを採用している。したがって、この車内ＬＡＮでは、メータＥＣＵ２によるイベント送信発生で、一定期間、車内ＬＡＮの通信システム全体をＳｌｅｅｐさせず、また、また、通信システム全体がＳｌｅｅｐした後でもＷａｋｅ Ｕｐさせる仕様となっている。

メータＥＣＵ２には、輝度調節ノブ（輝度調節用操作部）５から、操作量に応じた電圧値等のアナログ情報が入力されるようになっている。輝度調節ノブ５は、図示しないメータの照明の輝度を、ユーザが調整するためのものである。輝度調節ノブ５が本発明のアナログ情報出力手段に相当する。

メータＥＣＵ２は、輝度調節ノブ５がユーザに操作されることで、輝度調節ノブ５からアナログ情報が入力された場合、後述するイベント送信制御処理を実行し、必要に応じて、イベント送信を実施するようになっている。また、メータＥＣＵ２は、イベント送信を実施する際、図示しないメータの照明（ＬＥＤ等）に対して、輝度調節ノブ５の操作量に対応した輝度とする制御も実行するようになっている。

オーディオＥＣＵ３は、オーディオおよびその表示器を制御するところである。本実施形態では、輝度調節ノブ５の操作量が、メータＥＣＵ２から、通信バス１を介して、オーディオＥＣＵ３に入力されるようになっている。そして、オーディオＥＣＵ３は、図示しない表示器の照明（ＬＥＤ等）に対して、輝度調節ノブ５の操作量に対応した輝度とする制御を実行するようになっている。

エアコンパネルＥＣＵ４は、エアコンパネルの表示を制御するところである。なお、エアコンＥＣＵと一体のものを用いることもできる。本実施形態では、輝度調節ノブ５の操作量が、メータＥＣＵ２から、通信バス１を介して、エアコンパネルＥＣＵ４に入力されるようになっている。そして、エアコンパネルＥＣＵ４は、図示しないエアコンパネルの照明（ＬＥＤ等）に対して、輝度調節ノブ５の操作量に対応した輝度とする制御を実行するようになっている。

次に、メータＥＣＵ２が実行するイベント送信制御処理について説明する。図２に、メータＥＣＵ２が実行するイベント送信制御処理を示す。なお、本実施形態と本発明との対応関係については、ステップ１１、１２、１３、１５が、それぞれ、本発明のアナログ情報入力手段、変換手段、判定手段、イベント送信決定手段に相当する。

まず、ステップ１１で、輝度調節ノブ５からアナログ情報（アナログ量）が入力される。このアナログ情報は、ユーザによる輝度調節ノブ５の操作量に対応した電圧値等である。

そして、ステップ１２では、輝度調節ノブ５から入力されたアナログ量がデジタル値に変換される。このようにして取得した数値情報（デジタル変換値）は、図示しないメモリに記憶される。

ステップ１３では、ステップ１２で取得した数値情報が、メータＥＣＵ２が現在認識している情報に対して設定されたヒステリシス幅を超えているか否かが判定される。なお、メータＥＣＵ２が現在認識している情報とは、メータＥＣＵ２が取得した最新の情報よりも先に入力され、最新の情報に直近する情報（前回入力された情報）のことである。

したがって、ステップ１３では、例えば、メモリに記憶されている直近のデジタル値が読み出され、そのデジタル値に対して設定されたヒステリシス幅を、最新のデジタル値が超えているか否かが判定される。

ここで、ヒステリシス幅について説明する。図３（ａ）にアナログ値とデジタル値の関係を示し、図３（ｂ）に、デジタル値に対して設定されるヒステリシス幅を示す。

図３（ａ）に示すような関係により、図３（ａ）の縦軸のアナログ値は、横軸のデジタル値に変換される。そして、変換されたデジタル値に対して、図３（ｂ）に示すように、ヒステリシスが設けられる。ヒステリシスの幅１６は、例えば、入力されたアナログ量の大きさとは無関係に一定の大きさである。

具体的には、ヒステリシス幅１６を、例えば、デジタル値に対して、＋１、−１の幅の大きさに設定することができる。メータＥＣＵ２が現在認識しているデジタル値が「３」の場合では、「３」に対するヒステリシスは、「２」〜「４」の間となる。

したがって、メータＥＣＵ２が取得したデジタル値が「２」、「３」、「４」のとき、ヒステリシス幅内であり、メータＥＣＵ２が取得したデジタル値が「５」以上、もしくは「１」以下となったとき、ヒステリシス幅を超えたことになる。

ヒステリシス幅の大きさについては、アナログ量の入力元となる輝度調節ノブ５の特性、例えば、温度特性や経年変化等によって生じる出力のふらつきの大きさを考慮して設定する。図４に、輝度調節ノブ５がメータＥＣＵ２に出力するアナログ量を示す。縦軸は出力値を示している。

図４に示すように、輝度調節ノブ５の出力値は、ユーザに操作されていない場合であっても、その特性により、出力値に変動が生じている。そこで、ヒステリシス幅１６を、ユーザの操作が無い状態での変動幅よりも大きな幅とする。ただし、ヒステリシス幅１６を必要な大きさ以上に設定してしまうと、ユーザが輝度調節ノブ５を操作しても、輝度が変化せず、ユーザに違和感を与えてしまうので、ユーザに違和感を与えない大きさとすることが好ましい。なお、ヒステリシス幅１６は、あらかじめプログラムに固定値として設定される。

そして、ステップ１３で、メータＥＣＵ２が取得した最新のデジタル値が、一定のヒステリシス幅１６内であるならば、情報が変化したとは判断されず（ＮＯと判定され）、ステップ１４に進む。ステップ１４では、通信システム、すなわち、通信バス１、オーディオＥＣＵ３、エアコンパネルＥＣＵ４に対して、イベント送信は行われず、定期送信のみが行われる。

なお、定期送信のみが実施される場合では、定期的に、輝度調節ノブ５から入力された情報が、通信バス１を介して、オーディオＥＣＵ３、エアコンパネルＥＣＵ４に対して、送信される。そして、送信が行われない状態では、オーディオＥＣＵ３、エアコンパネルＥＣＵ４は寝ている（Ｓｌｅｅｐ）状態となる。

一方、ステップ１３で、メータＥＣＵ２が取得した最新のデジタル値が、メータＥＣＵ２が現在認識している情報から一定のヒステリシス幅１６を超えた場合は、情報が変化したと判定され（ＹＥＳと判定され）、ステップ１５に進む。ステップ１５では、通信システムに対してイベント送信が実施される。

これにより、オーディオＥＣＵ３、エアコンパネルＥＣＵ４が起きた（Ｗａｋｅ Ｕｐ）状態となり、メータＥＣＵ２から、輝度調節ノブ５の操作量についてのデジタル変換値が、通信バス１を介して、オーディオＥＣＵ３およびエアコンパネルＥＣＵ４に送信される。

このようにして、メータＥＣＵ２のイベント送信制御処理が実行される。この結果、本実施形態では、ユーザが、輝度調節ノブ５を操作することで、メータの照明を暗くした場合、車内ＬＡＮを介した通信により、エアコンパネル、オーディオパネルの照明も同様の輝度となる。

以上説明したように、本実施形態では、メータＥＣＵ２は、イベント送信制御処理において、ステップ１１で、輝度調節ノブ５からアナログ情報が入力され、ステップ１２で、入力されたアナログ情報をデジタル情報に変換し、ステップ１３で、取得した最新のデジタル情報が、前回取得したデジタル情報に対して設定されたヒステリシス幅１６を超えているかを判定し、超えている場合、ステップ１５で、イベント送信を実施する決定を行うようになっている。

そして、ヒステリシスは、デジタル値に変換されたアナログ量に対して設けられており、ヒステリシス幅１６は、ユーザの操作が無い状態での変動幅よりも大きな幅となるように、輝度調節ノブ５の特性によって生じる出力のふらつきの大きさ（変動幅）を考慮して設定されている。このため、メータＥＣＵ２は、ステップ１３において、ヒステリシス幅内の変動を除去し、必要な変動のみを検出できるようになっている。

これにより、ユーザが輝度調節ノブ５を操作し、メータＥＣＵ２に入力される輝度調節ノブ５からのアナログ情報の変化が実際に起きている場合に、イベント送信を実施させ、一方、ユーザが輝度調節ノブ５を操作しておらず、メータＥＣＵ２に入力される輝度調節ノブ５からのアナログ情報の変化が実際に起きていない場合でのイベント送信の実施を抑制することができる。

この結果、メータＥＣＵ２に入力されるアナログ情報のふらつきにより、イベント要求が継続的に発生することで、車内ＬＡＮを駆動させるバッテリの不要な電力消費を抑制することができる。また、必要な変化情報のみを車両システムに即時に流すことができ、車両側で必要な作動を起こさせることが可能となる。

なお、従来の車内ＬＡＮでは、上記したように、各ノードの情報出力手段がアナログ量の情報を出力するものであっても、各ノードにおける他のノードへの情報の送信方法として、定期送信のみが採用されていた。

このため、メータＥＣＵに入力されたアナログ情報が変化した場合であっても、通信が行われていない場合、他の寝ている状態のオーディオＥＣＵ、エアコンパネルＥＣＵを起こすという機能が無かった。

したがって、従来では、ユーザが輝度調節ノブ５を操作して、メータの照明の輝度を調整した場合に、同時に、オーディオの表示器やエアコンパネルの輝度を調整させることができなかった。もしくは、入力された情報の変化に対応させるために、各ＥＣＵを起こし続けなければならなかった。この場合、バッテリの電力を無駄に消費してしまう。

これに対して、本実施形態によれば、上記のとおり、ユーザが、輝度調節ノブ５を操作することで、メータの照明を暗くした場合、車内ＬＡＮを介した通信により、エアコンパネル、オーディオ表示器の照明も同様の輝度とすることができるという効果を有している。

また、このようにしても、本実施形態では、上記のとおり、定期送信が行われていない場合では、輝度調節ノブ５が操作された場合のみ、通信が行われようになっているので、車内ＬＡＮを駆動させるバッテリの不要な電力消費を抑制することができる。

（他の実施形態）
（１）上記した実施形態では、ヒステリシスの幅１６を、メータＥＣＵ２に入力されたアナログ量の大きさと無関係に一定の大きさとする場合を例として説明したが、入力されたアナログ量の大きさに応じて、異なる大きさとすることもできる。

（２）上記した実施形態では、ステップ１３で、メータＥＣＵ２が現在認識している情報に対して設定されたヒステリシス幅を超えたか否かが判定される場合を例として説明したが、単に、しきい値を設定し、しきい値を超えたか否かが判定されるようにすることもできる。

例えば、メータＥＣＵ２が現在認識しているデジタル値が「３」の場合、上限のしきい値が「４」、下限のしきい値が「２」となる。メータＥＣＵ２が取得したデジタル値が、上限、下限のしきい値のどちらかを超えた場合に、メータＥＣＵ２は、輝度調節ノブ５から入力されたアナログ量に変化があったと判定させることもできる。

また、メータＥＣＵ２が現在認識しているデジタル量と、メータＥＣＵ２が新たに取得したデジタル量との変化量の絶対値が所定の大きさを超えたか否かを判定させることもできる。

このように、メータＥＣＵ２が、取得した情報が前回取得した情報に対して、設定された所定範囲を超えているか否かを判定することができれば、種々の方法を採用することもできる。

（３）上記した実施形態では、メータＥＣＵ２に対して、アナログ情報が入力された場合を例として説明したが、他のオーディオＥＣＵ３、エアコンパネルＥＣＵ４等のＥＣＵにおいても、アナログ情報が入力された場合、メータＥＣＵ２と同様に、イベント送信制御処理を実行させることができる。

（４）上記した実施形態では、アナログ情報出力手段として、輝度調節ノブ５を用いる場合を例として説明したが、メータＥＣＵ２に対してアナログ情報を出力するものであれば、輝度調節ノブ５以外のものを用いることもできる。

例えば、残燃料センサ、外気温を測定する温度センサ等のセンサ類や、スイッチ等を用いることができる。また、例えば、アクチュエータの動作状態をＥＣＵに対してフィードバックさせるために、アクチュエータがアナログ情報を出力する場合であれば、そのようなアクチュエータをアナログ情報出力手段として用いることもできる。

（５）上記した実施形態では、車内ＬＡＮを例として説明したが、車両用ＬＡＮ以外の移動体用ＬＡＮ等のバッテリ駆動するＬＡＮを構成する伝送装置に対して、本発明を適用することもできる。

本発明の第１実施形態におけるＬＡＮの構成を示すブロック図である。 図１中のメータＥＣＵ２が実行するイベント送信制御処理のフローチャートである。 （ａ）はアナログ値とデジタル値の関係を示す図であり、（ｂ）はデジタル値に対して設定されるヒステリシス幅を示す図である。 輝度調節ノブ５がメータＥＣＵ２に出力するアナログ量である。

符号の説明

１…通信バス、２…メータＥＣＵ、３…オーディオＥＣＵ、４…エアコンパネルＥＣＵ、５…輝度調節ノブ、１６…ヒステリシス幅。

Claims (1)

1. 車両に搭載されたメータの照明の輝度を調節するためにユーザが操作するものであって、操作量に対応したアナログ情報を出力する輝度調節用操作部（５）と、
   前記輝度調節用操作部（５）の操作量に対応した輝度となるように、前記メータの照明の輝度を制御するメータ用輝度制御部（２）とを備え、
   前記メータ用輝度制御部（２）は、
   前記輝度調節用操作部（５）から前記アナログ情報が入力されるアナログ情報入力手段（１１）と、
   前記アナログ情報入力手段（１１）で入力された前記アナログ情報をデジタル情報に変換する変換手段（１２）と、
   前記変換手段（１２）で変換された前記デジタル情報が、前回入力されたアナログ情報の変換後のデジタル情報に対して設定された所定範囲（１６）を超えているか否かを判定する判定手段（１３）と、
   前記判定手段（１３）が、前記所定範囲（１６）を超えていると判定した場合に、イベント送信の実施を決定するイベント送信決定手段（１５）とを備えており、
   前記所定範囲（１６）は、前記輝度調節用操作部（５）の温度特性や経年変化に基づく特性によって生じる無操作状態で出力されるアナログ情報の変動幅よりも大きなヒステリシス幅に設定されており、
   前記イベント送信決定手段（１５）がイベント送信を実施することによって、車両に搭載されたエアコンパネルの照明の輝度を制御するエアコンパネル用輝度制御部（４）に対して、前記輝度調節用操作部（５）の操作量に対応する情報が前記メータ用輝度制御部（２）から送信されるようになっていることを特徴とする伝送装置。

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