JP5640508B2 - 車載用ecu - Google Patents

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Description

この発明は、車両に搭載される車載用ECU(Electronic Control Unit)に関する。
従来、車両には車載用ECUと呼ばれる電子装置が複数搭載されており、各車載用ECUがCAN(Controller Area Network)などのネットワークを介して情報を交換しながら協調動作することによって、車両の走行に係る制御及び車室内などの快適性に係る制御等を実現している。また各車載用ECUは、車両のバッテリ又はオルタネータ等の電源に電力線を介して接続され、電源から供給される電力により動作している。近年では、車両に搭載される車載用ECUの数が増大しているため省電力化が求められている。
そして、車両の高機能化に伴い、車載用ECUに高機能なマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略記する。)が多数搭載されるようになった。これらマイコンを駆動させるため消費電力や暗電流が増加し、バッテリ上がりや燃費低減の一因となっている。そこで、マイコンのモードをHALTモード(CPUの命令実行を中断するモード)やSTOPモード(CPUおよび周辺回路の動作を停止するモード)にして、通常モード中に上述したHALTモード(STOPモード)を挿入して、マイコンによる通常モード動作を間欠動作させることが一般的に行われている。
また、電力消費を低減することができる車載用ECUとして、例えば特許文献1で開示された車載機器の駆動制御装置が挙げられる。この制御装置は、車両に接近する物体を検出するための接近センサが設けられ、コントローラはスイッチを間欠的にオンして上記接近センサを間欠的に駆動させる。コントローラは、上記接近センサを間欠的に駆動させた時において上記接近センサにより車両に接近する物体を検出すると、それまで駆動を停止させていた駆動制御対象の侵入センサの駆動を開始させている。
特許第4149879号公報
しかしながら、マイコンのHALTモードやSTOPモードではマイコンの主要動作は停止するが、マイコン自体には常に電源が供給されているため、HALTモードやSTOPモード期間中においても“0”でない電力が消費されることになるという問題点があった。
同様なことが特許文献1で開示された上記制御装置においても当てはまる。すなわち、接近センサや浸入センサを駆動させるコントローラ(マイコンに相当)及びコントローラを制御するセキュリティECUには、常時電源が供給されており、この点において消費電力を抑制できていないという問題点があった。
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、内部のマイコンの動作不要時における消費電力を最小限に抑えた車載用ECUを得ることを目的とする。
この発明に係る請求項1記載の車載用ECUは、動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改める。
また、請求項1記載の本願発明は、外部の通信線との送受信が可能な通信部をさらに備え、前記マイコンは前記通信部とデータの授受が可能であり、前記所定条件は、前記通信部の受信内容に関する第1の条件と、前記マイコン内部における第2の条件との組合せ条件を含み、前記通信部は前記電源部を前記間欠動作モード設定から前記通常動作モード設定に変更可能なモード変換機能を有する。
請求項2記載の本願発明は、請求項1記載の車載用ECUであって、前記間欠動作電源制御部は、動作状態時に間欠動作クロックを生成する間欠動作用クロック生成部と、前記マイコンによる前記間欠動作モード設定時において、前記間欠動作用クロック生成部を動作状態にするとともに、前記間欠動作クロックを前記電源供給制御信号として前記電源部に供給する第1の切換設定を行い、前記マイコンによる前記通常モード設定時において、前記間欠動作クロックを非動作状態とする第2の切換設定を行う切換回路とを含む。
請求項3記載の本願発明は、動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改める。また、この発明は、前記間欠動作電源制御部は、動作状態時に間欠動作クロックを生成する間欠動作用クロック生成部と、前記マイコンによる前記間欠動作モード設定時において、前記間欠動作用クロック生成部を動作状態にするとともに、前記間欠動作クロックを前記電源供給制御信号として前記電源部に供給する第1の切換設定を行い、前記マイコンによる前記通常モード設定時において、前記間欠動作クロックを非動作状態とする第2の切換設定を行う切換回路とを含む。さらに、この発明では、前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時に実行される前記間欠時動作によって前記起動要因の発生が検出されない場合、前記間欠動作用クロック生成部をリセットさせるクロックリセット機能を有し、前記間欠動作用クロック生成部は前記リセット後、前記電源OFF期間、前記電源ON期の順で指示する前記間欠動作用クロックを生成する。
請求項4記載の本願発明は、動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改める。また、この発明では、前記マイコンは内部に不揮発性メモリを有し、前記間欠動作モード設定時に前記不揮発性メモリに間欠動作モードを指示する判別用データを書込み、前記マイコンは前記動作電源の供給開始時において、前記不揮発性メモリ内の前記判別用データを参照して、前記間欠動作モード設定の有無を認識する。
請求項5記載の本願発明は、請求項4記載の車載ECUであって、前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時に前記不揮発性メモリに、車両に関連する状態を指示する情報を端子情報として書込む。
請求項6記載の本願発明は、請求項5記載の車載ECUであって、前記マイコンは、前記不揮発性メモリから読み出した前記端子情報と、前記間欠時動作中に取得した前記端子情報との比較結果に基づき前記起動要因の有無を検出することにより、前記間欠時動作を行う。
請求項1〜請求項6記載の本願発明の車載用ECUにおいて、電源部は、間欠動作モード設定時において電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみマイコンに動作電源の供給を行うため、マイコンの動作不要時は動作電源の供給を遮断して間欠動作モード設定時におけるマイコンの消費電力を最小限に抑えながら、マイコンに間欠時動作を実行させることができる。
加えて、請求項1〜請求項6記載の本願発明の車載用ECUにおいて、マイコンは、間欠動作モード設定時において、間欠時動作を行い起動要因の発生を検出すると、間欠動作モード設定から通常モード設定に改めるため、他の車載用ECUに依存することなく単独で間欠時動作の終了制御を行うことができる。
また、請求項1記載の本願発明は、マイコンの内部要因(第2の条件)に加えて、外部情報(第1の条件)によって、間欠動作モード設定を行うとともに、間欠動作モード設定から通常モード設定への解除設定を行うことができる。
請求項2又は請求項3記載の本願発明は、間欠動作モード設定時において電源部の動作電源の制御を行う間欠動作電源制御部として、間欠動作用クロック生成部及び切換回路よりなる必要最小限な構成で実現できる。
請求項3記載の本願発明において、マイコンによる間欠時動作の実行後は、間欠動作用クロック生成部をリセットして、速やかにマイコンへの動作電源の供給を遮断することにより、消費電力をさらに抑えることができる。
請求項4記載の本願発明は、マイコンへの動作電源の供給開始時において、マイコンは、内部の不揮発性メモリ内の判別データを参照することにより、間欠動作モード設定時に正しく間欠時動作を実行することができる。
請求項5記載の本願発明は端子情報を不揮発性メモリに書き込むことにより、間欠動作モード設定時前の端子情報を活用することができる。
請求項6記載の車載用ECUのマイコンは、不揮発性メモリから読み出した端子情報と、間欠時動作中に取得した端子情報との比較結果に基づき起動要因の有無を検出することにより、間欠時動作を行っている。
したがって、請求項6記載の本願発明は、車両に関連する状態の経時変化を起動要因として、確実にマイコンを起動させることができる効果を奏する。

この発明の実施の形態1である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。 実施の形態1の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。 実施の形態1の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態2である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。 実施の形態2の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。 実施の形態2の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態3である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。 実施の形態3の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。 実施の形態3の車載用ECUの間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。
<実施の形態1>
図1はこの発明の実施の形態1である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。実施の形態1の車載用ECU10は、内部にマイコン1、間欠動作用クロック生成部2、切換回路3、電源IC4、論理回路5及び抵抗部8を有している。
マイコン1は電源入力部VCCへの動作電源V4の供給時に動作状態となり、動作状態時に内部発振器11により発生されるクロックで動作し、スイッチ群SW1〜SWnで検出される車両に関する外部入力を監視し、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかから外部入力(の発生)を検出すると、検出した外部入力内容に応じた所定の動作制御を行う。なお、スイッチ群SW1〜SWnは車両における環境変化を外部入力として取り込めれば良く、パワーウィンドウのスイッチ入力等、一般的なスイッチは勿論、センサ等を含む。
さらに、マイコン1は不揮発性RAM1mを内蔵しており、電源OFF状態から電源が投入された電源ON復帰時において、不揮発性RAM1mに格納された判別用データCDの内容に基づき、通常のリセット動作あるいは間欠動作モード設定時における間欠時動作を実行する。
加えて、マイコン1は、電源OFF条件成立時に、不揮発性RAM1mに判別用データCDをセット状態に設定する書込み動作を行う。
さらに、マイコン1は、間欠動作時に、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかから外部入力を検出すると、起動要因ありと判断し、通常モードに復帰するための処理を行う。
間欠動作用クロック生成部2は電源入力部VCCに外部電源EVCが供給されると動作状態となり、動作状態時に間欠制御クロックC2を生成する。間欠制御クロックC2は電源ON復帰時あるいはリセット設定時において、“L”から始まり所定周期で“H”/“L”を繰り返す。なお、間欠制御クロックC2の周波数はマイコン1の内部発振器11の動作周波数に比べて小さくなるように設定されている。
切換回路3は端子P31〜P36を有し、端子P31は、外部電源EVCが供給される電源線LVCに接続され、端子P32は間欠動作用クロック生成部2の電源入力部VCCに接続され、端子P33は抵抗部8を介して接地される。また、切換回路3の端子P34は間欠制御クロックC2を入力し、端子P35から得られる信号を切換回路出力信号S3として論理回路5に出力する。さらに、切換回路3の制御端子P36がマイコン1の切換回路制御端子PCに接続される。なお、切換回路3は端子P31より外部電源EVCを受けることにより後述する通常モード設定時及び間欠動作モード設定時のいずれにおいても動作状態である。
このような構成の切換回路3は、制御端子P36に接続される切換回路制御端子PCが“H”の時、端子P31,P32間及び端子P34,P35間を電気的に接続する(図1において実線で示す)第1の切換設定(間欠動作用モード設定)を行う。
一方、切換回路3は、切換回路制御端子PCが“L”の時、端子P32,P33間及び端子P33,P35間を電気的に接続する(図1において破線で示す)第2の切換設定(通常動作用モード設定)を行う。
論理回路5は切換回路3からの切換回路出力信号S3及びマイコン1の電源制御端子PVから得られるマイコン出力信号S1を受け、マイコン出力信号S1及び切換回路出力信号S3のうち少なくとも一つが“H”の時“H”の論理回路出力信号S5を出力し、マイコン出力信号S1及び切換回路出力信号S3の双方が“L”のとき、“L”の論理回路出力信号S5を出力する。なお、図示していないが論理回路5には常時電源が供給されている。
電源IC4は制御入力部VCに論理回路出力信号S5を受け、論理回路出力信号S5が“H”の時、電源入力部VIより電源線LVCの電源を電圧変換して電源出力部VOから動作電源V4をマイコン1の電源入力部VCC及びスイッチ群SW1〜SWnに供給する。
図2及び図3は実施の形態1の車載用ECU10の間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。
なお、通常モード設定時においてマイコン1が通常動作を行っている場合、切換回路制御端子PC=“L”、電源制御端子PV=“H”で固定されるため、切換回路3は第2の切換設定(通常モード設定)となり、間欠動作用クロック生成部2に外部電源EVCは供給されず間欠動作用クロック生成部2は非動作状態である。また、切換回路出力信号S3は“L”に固定される。
以下、図2及び図3を参照して、実施の形態1の車載用ECU10の間欠動作に関する一連の処理手順を説明する。
まず、ステップST23においてマイコン1は、マイコン1の不要判定条件である所定の電源OFF条件の成立を認識すると(Yes)、通常動作から間欠動作に移行すべく、ステップST24以降の処理に移行する。一方、所定の電源OFF条件が成立しない場合(No)、ステップST23が繰り返され車載用ECU10は通常動作を続行する。
ステップST23でYesの場合に実行されるステップST24において、マイコン1は間欠動作に移る準備処理として不揮発性RAM1mに書き込む判別用データCDをセット状態(間欠動作モードを指示)に設定する。
そして、ステップST25において、マイコン1は電源制御端子PV(マイコン出力信号S1)を“L”にして、論理回路5の論理回路出力信号S5が切換回路出力信号S3(間欠制御クロックC2)の“H”,“L”で決定するようにする。
その後、ステップST26において、マイコン1は切換回路制御端子PCを“H”にする。
すると、ステップST27において、切換回路3は第2の切換設定から第1の切換設定(間欠動作モード設定)に切り換わる。その結果、外部電源EVCが電源入力部VCCに供給される間欠動作用クロック生成部2が動作状態となり間欠制御クロックC2を生成し、この間欠制御クロックC2が切換回路3から切換回路出力信号S3として出力される。
ステップST28において、間欠制御クロックC2が電源ON復帰によりリセットされて、初期状態“L”から始まる間欠制御クロックC2を生成する。このとき、マイコン出力信号S1及び切換回路出力信号S3(間欠制御クロックC2)が共に“L”となるため、論理回路出力信号S5は“L”となる。
その結果、ステップST29において、電源IC4は動作電源V4の生成を停止するため、マイコン1の電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が止まり、マイコン1は完全に電源OFFする。このとき、スイッチ群SW1〜SWnへの動作電源V4の供給も停止する。
そして、ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)まで、ステップST29,ステップST30が繰り返される。なお、所定の電源OFF時間とは、間欠制御クロックC2(切換回路出力信号S3)がリセット後“L”を維持する時間(半周期)を意味する。
ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)と、ステップST31に移行し、間欠制御クロックC2は“H”に変化する。
その結果、ステップST32において、論理回路出力信号S5が“L”から“H”に変化し、電源IC4が動作電源V4の生成を再開するため、マイコン1の電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が再開し、マイコン1は電源ON復帰状態となる。同時に、スイッチ群SW1〜SWnへの動作電源V4の供給が始まり、スイッチ群SW1〜SWnもそれぞれの動作が実行可能となる。
そして、ステップST33において、マイコン1は不揮発性RAM1mの判別用データCDを読み出し、判別用データCDがセット状態である場合(Yes)、ステップST35以降の処理に移行する。一方、ステップST33において、判別用データCDがセット状態でない場合(No)、ステップST34で通常のリセット動作を行う。すなわち、マイコン1は電源OFFから電源ONへ切り替わる電源ON復帰時において、不揮発性RAM1mに格納された判別用データCDを参照することにより、間欠動作モード設定時における間欠時動作を行うか、通常動作を行うかを正確に認識することができる。
ステップST33でYesの場合に実行されるステップST35において、マイコン1は内部発振器11の動作クロックにより間欠時動作を実行する。この間欠時動作はステップST36でその終了が確認されるまで、ステップST35,ST36が繰り返されることにより続行される。ここで、間欠時動作とは、スイッチ群SW1〜SWnより得られる外部入力の有無が認識可能な必要最小限の動作を意味する。
なお、ステップST35においては、内部発振器11ではなく外部から得られる外部クロック(図示せず)を用いて、当該外部クロックを内部発振器11から発生する内部クロックより低い周波数に抑えることにより、消費電力の低減化を図ることができる。
そして、ステップST37で、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかの外部入力の有無に基づく、マイコン1の起動要因の有無を判断する。すなわち、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかの外部入力が認識されれば起動要因有り(Yes)と判断し、スイッチ群SW1〜SWnのいずれの外部入力も認識されなければ起動要因無し(No)と判断する。
ステップST37でNoの場合、再び、ステップST28に戻り、間欠制御クロックC2をリセットして、マイコン1への動作電源V4の供給を完全遮断する処理に戻る。
なお、再びステップST28に戻る際、マイコン1から間欠動作用クロック生成部2にリセット信号を付与する等により、間欠動作用クロック生成部2をリセットさせることができる。この際、図1の実線矢印で示すようにマイコン1,間欠動作用クロック生成部2間にリセット信号の供給線を設ける必要がある。
一方、ステップST37でYesの場合、マイコン1は通常モードに復帰すべく、ステップST38以降の処理を行う。
まず、ステップST38において、マイコン1は電源制御端子PVを“H”にして、論理回路出力信号S5を“H”固定し、電源IC4から動作電源V4が常時、電源入力部VCCに供給されるようにする。
その後、ステップST39において、マイコン1は切換回路制御端子PCを“L”にする。
すると、ステップST40において、切換回路3は第1の切換設定から第2の切換設定(通常動作モード設定)に切り換わる。その結果、間欠動作用クロック生成部2が非動作状態となり間欠制御クロックC2の生成は終了し、切換回路出力信号S3が“L”固定される。
最後に、ステップST41において、マイコン1は不揮発性RAM1mに書き込む判別用データCDをクリア状態にして、完全に通常動作に復帰する。
このように、電源IC4は、間欠動作モード設定時において電源供給制御信号となる論理回路出力信号S5(=間欠制御クロックC2)が電源オン期間を指示する“H”ときにのみマイコン1に動作電源V4の供給を行うため、間欠動作モード設定時におけるマイコン1の消費電力を最小限に抑えながら、マイコン1にスイッチ群SW1〜SWnを用いた車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を実行させることができる。
すなわち、実施の形態1の車載用ECU10は、間欠動作モード設定時において、マイコン1の動作不要時には電源入力部VCCへの動作電源V4の供給を完全に停止させることにより、マイコン1の消費電力を“0”に抑えることができる。マイコン1の消費電力は車載用ECU10全体の消費電力における主要な割合を占めるため、マイコン1の動作不要時に消費電力を“0”に抑えることにより、車載用ECU10全体の低消費電力化を効果的に図ることができる。
加えて、実施の形態1の車載用ECU10は、マイコン1による間欠動作モード設定時の間欠時動作実行後に起動要因の発生を検知した場合、ステップST38〜ST41を実行することにより、単独で間欠動作モード設定から通常モード設定に復帰することができる。
ステップST28に戻り(図3参照)、ステップST29で速やかにマイコン1への動作電源V4の供給が遮断されるため、間欠動作モード設定時における消費電力をさらに抑えることができる。
また、間欠動作モード設定時において電源IC4の動作電源V4の制御を行う間欠動作電源制御部を、間欠動作用クロック生成部2及び切換回路3よりなる必要最小限の構成で実現できる。
さらに、マイコン1による間欠動作モード設定時の間欠時動作実行後に起動要因の発生を検知しない場合、ステップST28に戻り(図3参照)、ステップST29で速やかにマイコン1への動作電源V4の供給が遮断されるため、間欠動作モード設定時における消費電力をさらに抑えることができる。
以下、この点を詳述する。間欠制御クロックC2の“H”期間時においてステップST32〜ST37が実行されるが、起動要因の有無を判定するステップST37でNoとなった場合に直ちにステップST28で間欠制御クロックC2がリセットさせるため、マイコン1への動作電源V4の供給期間を間欠制御クロックC2の半周期(“H”を維持する期間)より短い必要最小限の期間に設定することができる。このため、間欠動作モードにおけるマイコン1の消費電力を最小限に抑えることができる。
加えて、マイコン1への動作電源V4の供給が再開される電源ON復帰時において、マイコン1は、内部の不揮発性RAM1m内の判別用データCDを参照することにより、間欠動作モード時(判別用データCDがセット状態)において正しく間欠時動作を実行することができる。
さらに、間欠動作用クロック生成部2及び切換回路3による制御下で、スイッチ群SW1〜SWnの動作電源V4の供給制御もマイコン1と同様に行われるため、スイッチ群SW1〜SWnにおける間欠動作モード設定時における消費電力を効果的に抑制することができる。
<実施の形態2>
図4はこの発明の実施の形態2である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。実施の形態2の車載用ECU20は、内部にマイコン1、間欠動作用クロック生成部2、切換回路3、電源IC4、通信部6、論理回路7、及び抵抗部8を有している。なお、図1で示した車載用ECU10と同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略する。
通信部6は通信線9を介して外部の他の車載用ECU等と通信可能である。通信部6及び通信線9として、例えばCAN(Controller Area Network)IC及びCAN用の通信線(CAN−H,CAN−L)等が考えられる。この通信部6はマイコン1の通信用端子PTとの間でデータの送受信が可能である。また、通信部6の電源入力部VCCには電源線LVCを介して外部電源EVCが供給される。
通信部6は「通信線9から所定期間信号入力が無い」等のスリープ条件の成立の有無を検知し、上記スリープ条件の成立を検出するとスリープ条件成立を指示する通信部情報D6をマイコン1の通信用端子PTに出力するとともに、通常は“H”の通信部出力信号S6を“L”に変化させる。
さらに、通信部6は動作時において、通信部起動要因(第1の条件)を検出すると、通信部起動要因の発生を指示する通信部情報D6をマイコン1の通信用端子PTに出力するとともに、“H”の通信部出力信号S6を出力する。
論理回路7は切換回路3からの切換回路出力信号S3、マイコン1の電源制御端子PVから得られるマイコン出力信号S1及び通信部6からの通信部出力信号S6を受け、マイコン出力信号S1、切換回路出力信号S3及び通信部出力信号S6のうち少なくとも一つが“H”の時“H”の論理回路出力信号S5を出力し、マイコン出力信号S1、切換回路出力信号S3及び通信部出力信号S6の全て“L”のとき、“L”の論理回路出力信号S5を出力する。なお、図示していないが論理回路7には常時電源が供給されている。
図5及び図6は実施の形態2の車載用ECU20の間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。なお、図2及び図3で示したフローチャートと同内容の処理は同一符号を付して説明を適宜省略する。
以下、図5及び図6を参照して、実施の形態2の車載用ECU20の間欠動作に関する一連の処理手順を説明する。
まず、ステップST21において通信線9上におけるスリープ条件の成立を検出すると(Yes)、ステップST22に移行する。一方、スリープ条件が成立しない場合(No)、ステップST21が繰り返され、車載用ECU20は通常動作を続ける。
ステップST21でYesの場合に実行されるステップST22において、通信部6は通信部出力信号S6を“L”に設定するとともに、スリープ条件成立を指示する通信部情報D6をマイコン1の通信用端子PTに出力する。
そして、ステップST23においてマイコン1は所定の電源OFF条件(第2の条件)の成立を認識すると(Yes)、通常動作から間欠動作に移行すべく、ステップST24以降の処理に移行する。一方、所定の電源OFF条件が成立しない場合(No)、ステップST21に戻る。
したがって、ステップST23でYesとなるのは、通信線9上におけるスリープ条件が成立し(ステップST21でYes)、かつ、実施の形態1と同じ電源OFF条件が成立する場合である。
すなわち、車載用ECU20において、通常モード設定から間欠動作モード設定に移行する条件(所定条件)は、通信部6の通信線9からの受信内容に関する第1の条件(スリープ条件)と、マイコン1内部における第2の条件(電源OFF条件)との組合せ条件となる。
そして、実施の形態1と同様にステップST24を経た後、ステップST25において、マイコン1は電源制御端子PV(マイコン出力信号S1)を“L”にして、論理回路7の論理回路出力信号S7が切換回路出力信号S3(間欠制御クロックC2)の“H”,“L”で決定するようにする。
その後、実施の形態1と同様、ステップST26,ステップST27を経た後、ステップST28において、間欠制御クロックC2が電源ON復帰によりリセットされて、初期状態“L”から始まる間欠制御クロックC2を生成する。このとき、マイコン出力信号S1、通信部出力信号S6及び切換回路出力信号S3(間欠制御クロックC2)が全て“L”となるため、論理回路出力信号S7は“L”となる。
その結果、ステップST29において、電源IC4は動作電源V4の生成を停止するため、マイコン1の電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が止まり、マイコン1は完全に電源OFFする。このとき、スイッチ群SW1〜SWnへの動作電源V4の供給も停止する。
そして、ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)まで、ステップST29,ステップST30が繰り返される。
ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)と、ステップST31に移行し、間欠制御クロックC2は“H”に変化する。
その結果、ステップST32において、論理回路出力信号S7が“L”から“H”に変化し、電源IC4が動作電源V4の生成を再開するため、マイコン1の電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が再開し、マイコン1及び通信部6は電源ON復帰状態となる。
その後、実施の形態1と同様、ステップST33,ST34が実行されるともに、ステップST33でYesの場合に実行されるステップST35において、マイコン1は内部発振器11の動作クロックにより間欠時動作を実行する。この間欠時動作はステップST36でその終了が確認されるまで、ステップST35,ST36が繰り返されることにより続行される。
一方、外部電源EVCが常時供給されている通信部6は単独で通信線9より得られる信号に基づき通信部起動要因の有無を判定している。
そして、ステップST37で、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかの外部入力の有無に基づく、マイコン1の内部起動要因の有無を判断する。さらに、通信用端子PTより得られる通信部情報D6に基づき通信部起動要因の有無を認識する。そして、上記内部起動要因及び通信部起動要因のうち、少なくとも一つの要因が検出されたとき、起動要因有りと判断する。
すなわち、スイッチ群SW1〜SWnのいずれかの外部入力が認識される、あるいは通信部情報D6が通信部起動要因を指示すれば起動要因有り(Yes)と判断し、そうでなければ動要因無し(No)と判断する。
ステップST37でNoの場合、再び、ステップST28に戻り、間欠制御クロックC2をリセットして、マイコン1への動作電源V4の供給を完全遮断する処理に戻る。
一方、ステップST37でYesの場合、実施の形態1と同様、ステップST38〜ST41の処理を行う。
このように、車載用ECU20における電源IC4は、間欠動作モード設定時において電源供給制御信号となる論理回路出力信号S7(=間欠制御クロックC2)が電源オン期間を指示する“H”ときにのみマイコン1に動作電源V4の供給を行うため、間欠動作モード設定時におけるマイコン1の消費電力を最小限に抑えながら、マイコン1に内部起動要因の有無を検出する間欠時動作を実行させることができる。
すなわち、実施の形態2の車載用ECU20は、間欠動作モード設定時において、マイコン1の動作不要時には電源入力部VCCへの動作電源V4の供給を完全に停止させることにより、マイコン1の消費電力を“0”に抑えることができる。マイコン1の消費電力は車載用ECU20全体の消費電力における主要な割合を占めるため、マイコン1の動作不要時に消費電力を“0”に抑えることにより、車載用ECU20全体の低消費電力化を効果的に図ることができる。
また、実施の形態2の車載用ECU20は、実施の形態1の車載用ECU10で述べた同様な効果も併せて奏する。
さらに、実施の形態2の車載用ECU20は、マイコン1の内部要因に加えて、通信線9より得られる外部情報によって、間欠動作モード設定を行うことができる。
加えて、通信部6は間欠動作モードから通常モードへの戻すモード変換機能を有することにより、マイコン1によらず通信部6単独で電源IC4をON状態に復帰させることができる効果を奏する。
<実施の形態3>
図7はこの発明の実施の形態3である車載用ECUの内部構成を示すブロック図である。実施の形態3の車載用ECU30は、実施の形態1の車載用ECU10と同様、内部にマイコン1X、間欠動作用クロック生成部2、切換回路3、電源IC4、論理回路5、及び抵抗部8を有している。なお、図1で示した車載用ECU10と同様な構成は同一符号を付して説明を適宜省略する。
マイコン1Xは電源入力部VCCへの動作電源V4の供給時に動作状態となり、動作状態時に内部発振器11により発生されるクロックで動作し、スイッチ群SW1〜SWnで検出される車両に関する外部入力の経時変化を監視し、スイッチ群SW1〜SWnの状態(車両に関連する状態)いずれかの経時変化を検出すると、変化が検出された外部入力内容に応じた所定の動作制御を行う。例えば、スイッチSW1がドアに設けられたセンサであり、スイッチSW1のON/OFFでドアの「開」/「閉」状態を指示する場合、マイコン1Xは、スイッチSW1がON(ドア「開」)状態からオフ(ドア「閉」状態)への経時変化を検知したとき、あるいはOFF(ドア「閉」)状態からON(ドア「開」状態の経時変化を検知したとき、変化が検出されたスイッチSW1の経時変化内容に応じた所定の動作制御を行う。
さらに、マイコン1Xは、スイッチ群SW1〜SWnの状態を検知電圧V11〜V1nに変換して認識することができる。例えば、前述したように、スイッチSW1がドアに設けられたセンサである場合、マイコン1Xは、スイッチSW1がONのとき(ドア「開」状態を検知したとき)検知電圧V11を“H”に設定し、OFFのとき(ドア「閉」状態を検知したとき)検知電圧V11を“L”に設定する。以降、スイッチ群SW1〜SWnに対応する検知電圧V11〜V1nを総称して端子情報IPと呼ぶ。したがって、マイコン1Xは、通常動作時において内部の揮発性メモリ、レジスタ等(いずれも図示せず)に端子情報IPを定期的に記憶することにより、検知電圧V11〜V1nの経時変化を認識することができる。
そして、マイコン1Xは、電源OFF条件成立時に、不揮発性RAM1mに判別用データCDをセット状態に設定するとともに、端子情報IPを不揮発性RAM1mに書き込む、書込み動作を行う。
さらに、マイコン1Xは、間欠動作時に、不揮発性RAM1mに保存した端子情報IP(検知電圧V11〜V1n)と現在のスイッチ群SW1〜SWnから取得した端子情報IPとを比較し、比較結果に相違点を検出すると、起動要因ありと判断し、通常モードに復帰するための処理を行う。
加えて、マイコン1Xは、電源OFF状態から電源が投入された電源ON復帰時において、不揮発性RAM1mに格納された判別用データCDの内容に基づき、通常のリセット動作あるいは間欠動作モード設定時における間欠時動作を実行する。
図8及び図9は実施の形態3の車載用ECU30の間欠動作に関連する一連の処理を示すフローチャートである。なお、図2及び図3で示したフローチャートと同内容の処理は同一符号を付して説明を適宜省略する。
以下、図8及び図9を参照して、実施の形態3の車載用ECU30の間欠動作に関する一連の処理手順を説明する。
まず、ステップST23においてマイコン1Xは所定の電源OFF条件の成立を認識すると(Yes)、通常動作から間欠動作に移行すべく、ステップST24X以降の処理に移行する。一方、所定の電源OFF条件が成立しない場合(No)、ステップST23に戻る。
電源OFF条件成立後に実施されるステップST24Xにおいて、マイコン1Xは、不揮発性RAM1mに判別用データCDをセット状態に設定するとともに、端子情報IPを不揮発性RAM1mに書き込む、書込み動作を行う。
そして、ステップST24Xを経た後、ステップST25において、マイコン1Xは電源制御端子PV(マイコン出力信号S1)を“L”にして、論理回路7の論理回路出力信号S5が切換回路出力信号S3(間欠制御クロックC2)の“H”,“L”で決定するようにする。
その後、実施の形態1と同様、ステップST26,ステップST27を経た後、ステップST28において、間欠制御クロックC2が電源ON復帰によりリセットされて、初期状態“L”から始まる間欠制御クロックC2を生成する。
その結果、ステップST29において、電源IC4は動作電源V4の生成を停止するため、マイコン1Xの電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が止まり、マイコン1Xは完全に電源OFFする。このとき、スイッチ群SW1〜SWnへの動作電源V4の供給も停止する。
そして、ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)まで、ステップST29,ステップST30が繰り返される。
ステップST30において、所定の電源OFF時間の経過が確認される(Yes)と、ステップST31に移行し、間欠制御クロックC2は“H”に変化する。
その結果、ステップST32において、論理回路出力信号S5が“L”から“H”に変化し、電源IC4が動作電源V4の生成を再開するため、マイコン1Xの電源入力部VCCへの動作電源V4の供給が再開し、マイコン1Xは電源ON復帰状態となる。
そして、ステップST33aにおいて、マイコン1Xは不揮発性RAM1mに格納された判別用データCD及び端子情報IPの読み出し処理を実行する。
次に、ステップST33bにおいて、判別用データCDがセット状態である場合(Yes)、ステップST35以降の処理に移行する。一方、ステップST33bにおいて、判別用データCDがセット状態でない場合(No)、ステップST34で通常のリセット動作を行う。
一方、ステップST33bでYesの場合に実行されるステップST35において、マイコン1Xは内部発振器11の動作クロックにより間欠時動作を実行する。この間欠時動作はステップST36でその終了が確認されるまで、ステップST35,ST36が繰り返されることにより続行される。実施の形態3において、間欠時動作とは、現在のスイッチ群SW1〜SWnの状態を検知電圧V11〜V1nからなる端子情報IPとして認識する動作を意味する。
そして、ステップST37Xで、ステップST33aにおいて不揮発性RAM1mから読み出された端子情報IPと、ステップST35においてスイッチ群SW1〜SWnから得られる端子情報IPとの比較結果に基づく、マイコン1Xの内部起動要因の有無を判断する。
すなわち、上記比較結果において、端子情報IP内の検知電圧V11〜V1nのいずれかが変化しておれば起動要因有り(Yes)と判断し、検知電圧V11〜V1nのいずれの値も変化していなければ起動要因無し(No)と判断する。
ステップST37XでNoの場合、再び、ステップST28に戻り、間欠制御クロックC2をリセットして、マイコン1Xへの動作電源V4の供給を完全遮断する処理に戻る。一方、ステップST37XでYesの場合、実施の形態1と同様、ステップST38〜ST41の処理を行う。
実施の形態3の車載用ECU30は、実施の形態1の車載用ECU10と同様、間欠動作モード設定時において、マイコン1Xの動作不要時には電源入力部VCCへの動作電源V4の供給を完全に停止させることにより、マイコン1Xの消費電力を“0”に抑えることができる。
加えて、実施の形態3の車載用ECU30は、実施の形態1の車載用ECU10と同様、マイコン1Xによる間欠動作モード設定時の間欠時動作実行後に起動要因の発生を検知した場合、ステップST38〜ST41を実行することにより、単独で間欠動作モード設定から通常モード設定に復帰することができる。
そして、車載用ECU30におけるマイコン1Xは、不揮発性RAM1mに端子情報IPを書き込んだ後、間欠動作モード設定に移行し、間欠時動作における起動要因の有無をスイッチ群SW1〜SWnの経時変化の有無に基づき認識している。例えば、スイッチSW1がドアの開閉スイッチの場合、ドアが開状態から閉状態に変化したとき、あるいはドアが閉状態から開状態に変化したときのみ、起動要因有りと認識することができる。
すなわち、実施の形態3の車載用ECU30におけるマイコン1Xは、電源OFF後に実行される間欠動作時においても、不揮発性RAM1mの端子情報IPを活用することにより、車両に関連する状態の経時変化を起動要因として、確実に通常モード設定に復帰することができる。
<その他>
この発明は、単体の車載用ECUに適用することができ、マイコン1(1X)を間欠動作させる必要のある全ての車載用ECUに適用することができる。すなわち、車載用ECUとして走行中に用いる、停車中に用いる等の種類に関係なく本発明を適用可能である。
図4で示した実施の形態2の構成では、通信部6の通信部出力信号S6を論理回路7に入力することにしたが、スリープ条件や通信部起動要因の有無を指示する通信部情報D6に基づき、マイコン1が電源制御端子PV(マイコン出力信号S1)や切換回路制御端子PCを設定することにより、通信部出力信号S6を用いることなく車載用ECU20と等価なECUを実現することができる。
また、間欠動作用クロック生成部2を他のマイコン(CPU)で代用することもできる。すなわち、マイコン1に比べ消費電力が小さい上記他のマイコンを間欠動作用クロック生成部2として用いることにより間欠動作モード設定時における消費電力を抑えることができる。この場合、間欠動作モード設定時だけでなく通常モード設定時においても上記他のマイコンを活用することができる。
また、図7で示した構成では、マイコン1X自体が、スイッチ群SW1〜SWnの状態に基づき検知電圧V11〜V1nを設定していた。この構成以外にも、スイッチ群SW1〜SWnの状態に基づき、検知電圧V11〜V1nを生成する検知電圧発生回路を、スイッチ群SW1〜SWnとマイコン1Xとの間に設けるように構成することも可能である。
1,1X マイコン
2 間欠動作用クロック生成部
3 切換回路
4 電源IC
5 論理回路
6 通信部
7 論理回路
8 抵抗部
9 通信線
10,20,30 車載用ECU

Claims (6)

  1. 動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、
    前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、
    通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、
    前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改めるものであり、
    外部の通信線との送受信が可能な通信部をさらに備え、
    前記マイコンは前記通信部とデータの授受が可能であり、
    前記所定条件は、前記通信部の受信内容に関する第1の条件と、前記マイコン内部における第2の条件との組合せ条件を含み、
    前記通信部は前記電源部を前記間欠動作モード設定から前記通常動作モード設定に変更可能なモード変換機能を有する、
    車載用ECU。
  2. 請求項1記載の車載用ECUであって、
    前記間欠動作電源制御部は、
    動作状態時に間欠動作クロックを生成する間欠動作用クロック生成部と、
    前記マイコンによる前記間欠動作モード設定時において、前記間欠動作用クロック生成部を動作状態にするとともに、前記間欠動作クロックを前記電源供給制御信号として前記電源部に供給する第1の切換設定を行い、前記マイコンによる前記通常モード設定時において、前記間欠動作クロックを非動作状態とする第2の切換設定を行う切換回路とを含む、
    車載用ECU。
  3. 動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、
    前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、
    通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、
    前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改めるものであり、
    前記間欠動作電源制御部は、
    動作状態時に間欠動作クロックを生成する間欠動作用クロック生成部と、
    前記マイコンによる前記間欠動作モード設定時において、前記間欠動作用クロック生成部を動作状態にするとともに、前記間欠動作クロックを前記電源供給制御信号として前記電源部に供給する第1の切換設定を行い、前記マイコンによる前記通常モード設定時において、前記間欠動作クロックを非動作状態とする第2の切換設定を行う切換回路とを含み、
    前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時に実行される前記間欠時動作によって前記起動要因の発生が検出されない場合、前記間欠動作用クロック生成部をリセットさせるクロックリセット機能を有し、
    前記間欠動作用クロック生成部は前記リセット後、前記電源OFF期間、前記電源ON期の順で指示する前記間欠動作用クロックを生成する、
    車載用ECU。
  4. 動作電源の供給時に動作状態となり、動作中において所定条件成立時に、間欠動作モード設定を行うマイコンと、
    前記間欠動作モード設定時において、電源OFF期間及び電源ON期間を交互に指示する電源供給制御信号を生成する間欠動作電源制御部と、
    通常モード設定時において前記マイコンに前記動作電源を供給し、前記間欠動作モード設定時において前記電源供給制御信号が電源オン期間を指示するときにのみ前記マイコンに前記動作電源の供給を行う電源部とを備え、
    前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時において、動作状態時に車両に関連する起動要因の有無を検出する間欠時動作を行い、前記起動要因の発生を検出すると、前記間欠動作モード設定から前記通常モード設定に改めるものであり、
    前記マイコンは内部に不揮発性メモリを有し、前記間欠動作モード設定時に前記不揮発性メモリに間欠動作モードを指示する判別用データを書込み、
    前記マイコンは前記動作電源の供給開始時において、前記不揮発性メモリ内の前記判別用データを参照して、前記間欠動作モード設定の有無を認識する、
    車載用ECU。
  5. 請求項4記載の車載ECUであって、
    前記マイコンは、前記間欠動作モード設定時に前記不揮発性メモリに、車両に関連する状態を指示する情報を端子情報として書込む、
    車載用ECU。
  6. 請求項5記載の車載ECUであって、
    前記マイコンは、前記不揮発性メモリから読み出した前記端子情報と、前記間欠時動作中に取得した前記端子情報との比較結果に基づき前記起動要因の有無を検出することにより、前記間欠時動作を行う、
    車載用ECU。
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