JP6897821B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

車両においては、様々な車載機器の動作を制御する様々な車両用制御装置が搭載されている。制御対象となる車載機器に求められる要件及び特性が異なる事情から、バッテリから車載機器への電源供給系統として複数の系統が設けられている。具体的には、バッテリの出力電源がイグニッション状態に連動するスイッチを介して供給されるイグニッション系統と、バッテリの出力電源が上記したスイッチを介さずに直接供給されるバッテリ系統とが設けられている（例えば特許文献１参照）。

例えばメータ装置等の利便性や快適性よりも安全性や安心性が求められる安全系の車載機器では、イグニッションのオンだけでなくオフでも所定の動作を行うことが求められている。そのため、安全系の車載機器では、イグニッション系統とバッテリ系統の両方からの電源供給を受けるように接続され、イグニッションのオンによりイグニッション系統とバッテリ系統の両方が通電状態である場合と、イグニッションのオフによりバッテリ系統のみが通電状態である場合とで、その動作状態を切替可能となっている。

特許第４０５３４４７号公報

近年では、部品点数の削減や複数の車載機器間の連携強化等を目的とし、その制御機能の統合が検討されている。そのため、例えば従来は表示装置と共にメータモジュール内に搭載されていたメータ装置の表示制御機能を、同様に表示制御機能を有するカーナビゲーション装置に統合することも考えられる。

ところで、車載機器は、前述した安全系の車載機器と、安全性や安心性よりも利便性や快適性が求められる例えばカーナビゲーション装置等の非安全系の車載機器とに大別される。しかしながら、前述したように安全系の車載機器の多くがイグニッション系統とバッテリ系統の両方からの電源供給を受けるように接続されるのに対し、非安全系の車載機器の多くは、イグニッションのオフで動作することを想定していないので、バッテリ系統からの電源供給を受けるが、イグニッション系統からの電源供給を受けないように接続される。そのため、例えばメータ装置の表示制御機能を、従前のカーナビゲーション装置に統合しようとすると、従前のメータ装置に求められていた動作を実現不能となることが懸念される。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安全系の車載機器に求められる動作を維持したまま、その安全系の車載機器の制御機能を非安全系の車載機器に適切に統合することができる車両用制御装置を提供することにある。

請求項１に記載した車両用制御装置によれば、第１の電源入力部（２４）は、車両のイグニッション状態に連動して電源供給される第１の電源供給系統（１９）に接続される。第２の電源入力部（２６）は、イグニッション状態に関わらず電源供給される第２の電源供給系統（２０）に接続される。演算部（１５）は、第１の電源供給系統と第２の電源供給系統の両方に接続される第１の車載機器（２，３）の動作及び第１の電源供給系統に接続されないと共に第２の電源供給系統に接続される第２の車載機器（４）の動作に係る演算を行う。演算部は、第１の電源入力部と第２の電源入力部の両方から動作電源が供給される。

演算部において、第１の電源供給系統と第２の電源供給系統の両方に接続される第１の車載機器の動作及び第１の電源供給系統に接続されないと共に第２の電源供給系統に接続される第２の車載機器の動作に係る演算を行うようにした。第１の車載機器を安全系の車載機器とすることで、その安全系の車載機器では、第１の電源供給系統と第２の電源供給系統の両方が通電状態である場合と、第２の電源供給系統のみが通電状態である場合とで動作状態を切替可能となる。そして、第２の車載機器を非安全系の車載機器とすることで、そのような安全系の車載機器に求められる動作を維持したまま、その安全系の車載機器の制御機能を非安全系の車載機器に適切に統合することができる。

第１の実施形態を示し、車両用制御装置及び周辺構成を示す図 車両用制御装置の内部構成及び電源供給系統を示す機能ブロック図 表示制御部が有する機能を示す図 インフォテイメント制御部が有する機能を示す図 表示制御部及びインフォテイメント制御部の要件及び特性を示す図 メータ装置の動作を制御する車両用制御装置の機能ブロック図 インフォテイメント装置の動作を制御する車両用制御装置の機能ブロック図 比較対象の機能ブロック図 第２の実施形態を示し、車両用制御装置の内部構成及び電源供給系統を示す機能ブロック図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１から図８を参照して説明する。
車両用制御装置１は、安全系の車載機器の動作を制御する機能と、非安全系の車載機器の動作を制御する機能とを統合し、ＨＭＩ（Human Machine Interface）を制御する装置である。

安全系の車載機器は、利便性や快適性よりも安全性や安心性が要求される特性を有する車載機器であり、正常に動作することで高い安全性や安心性を運転者に対して提供する車載機器である。安全系の車載機器としては、例えば車両の走行状態を表示するメータ装置、車両の走行状態を含む車両状態を表示するセンターディスプレイ装置やＨＵＤ（Head-Up Display）、従前のミラーに代わってカメラを用いて撮影した車両周辺映像を表示する電子ミラー等が挙げられる。

非安全系の車載機器は、安全性や安心性よりも利便性や快適性が要求される特性を有する車載機器であり、正常に動作することで高い利便性や快適性を運転者に対して提供する車載機器である。非安全系の車載機器としては、例えば経路案内等を行うカーナビゲーション装置、楽曲やラジオ放送等を音声出力するオーディオ装置、それらが一体化したインフォテイメント装置等が挙げられる。

以下、本実施形態では、安全系の車載機器としてメータ装置及びセンターディスプレイ装置を例示し、非安全系の車載機器としてインフォテイメント装置を例示して説明する。尚、安全系と非安全系の両方の特性を有する車載機器を対象とし、その車載機器の動作を制御する構成としても良い。例えばセンターディスプレイ装置が安全系の機能ブロックと非安全系の機能ブロックを有する車載機器あれば、安全系の機能ブロックについては安全系の車載機器として動作を制御し、非安全系の機能ブロックについては非安全系の車載機器として動作を制御しても良い。

図１に示すように、車両用制御装置１には、各種映像を表示するメータ装置２（第１の車載機器、安全系の車載機器、表示器に相当する）と、各種映像を表示するセンターディスプレイ装置３（第１の車載機器、安全系の車載機器、表示器に相当する）と、各種アプリを実行するインフォテイメント装置４（第２の車載機器、非安全系の車載機器、アプリ実行機器に相当する）とが接続されている。車両用制御装置１とメータ装置２は、映像信号線５を介して接続されている。車両用制御装置１から送信された制御信号や映像信号は、映像信号線５を介してメータ装置２に伝送される。映像信号線５は例えば同軸ケーブルである。車両用制御装置１とセンターディスプレイ装置３は、映像信号線６を介して接続されている。車両用制御装置１から送信された制御信号や映像信号は、映像信号線６を介してセンターディスプレイ装置３に伝送される。映像信号線６は例えば同軸ケーブルやシールドツイストペアケーブルである。

インフォテイメント装置４は、ＡＵＸ７、デッキ８及びアンプ９を有する。車両用制御装置１とＡＵＸ７は、音声信号線１０を介して接続されている。車両用制御装置１から送信された音声信号は、音声信号線１０を介してＡＵＸ７に伝送される。車両用制御装置１とデッキ８は、音声信号線１１を介して接続されている。車両用制御装置１から送信された制御信号や音声信号は、音声信号線１１を介してデッキ８に伝送される。音声信号線１１は例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルである。車両用制御装置１とアンプ９は、ＣＡＮ（Controller Area Network）（登録商標）１２及び音声信号線１３を介して接続されている。車両用制御装置１から送信された制御信号は、ＣＡＮ１２を介してアンプ９に伝送され、車両用制御装置１から送信された音声信号は、音声信号線１３を介してアンプ９に伝送される。

車両用制御装置１は、車両ネットワークを構成するＣＡＮ１４を介して車両に搭載されている各種センサや各種ＥＣＵ（Engine Control Unit）等と接続されている。車両用制御装置１から送信された各種信号は、ＣＡＮ１４を介して各種センサや各種ＥＣＵに伝送され、各種センサや各種ＥＣＵから送信された各種信号は、ＣＡＮ１４を介して車両用制御装置１に伝送される。

図２に示すように、車両用制御装置１は、マイコン１５（演算部に相当する）と、表示制御部１６（第１の機器制御部に相当する）と、インフォテイメント制御部１７（第２の機器制御部、機能制御部に相当する）とを有する。表示制御部１６とインフォテイメント制御部１７は、車両用制御装置１の筐体内に配置されており、車両用制御装置１の筐体内において一体化されている。ここでいう一体化とは、表示制御部１６を構成するハードウェアとインフォテイメント制御部１７を構成するハードウェアが同一基板に配置されていることだけでなく、それらのハードウェアが別々の基板に配置されていることも含み、それらのハードウェアが筐体内に共存していることを意味する。

表示制御部１６は、各種車両情報の表示制御を行う機能ブロックであり、その表示制御に必要な各種電子部品を搭載している。即ち、表示制御部１６は、図３に示すように、各種車両情報の表示制御として、例えば速度の表示制御、エンジン回転数の表示制御、走行距離の表示制御、ギア情報の表示制御、ＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems）状態の表示制御等を行う。表示制御部１６は、マイコン１５から入力される命令にしたがい、各種車両情報を含む映像の生成、映像の表示タイミングの判定、映像の消去タイミングの判定等を行い、制御信号や映像信号をメータ装置２のディスプレイ２ａやセンターディスプレイ装置３に送信し、各種車両情報の表示制御を行う。メータ装置２のディスプレイ２ａやセンターディスプレイ装置３は、表示制御部１６から制御信号や映像信号を受信すると、その受信した制御信号や映像信号にしたがって各種車両情報を表示する。尚、表示制御の対象となる車両情報は図３に例示した車両情報に限らない。

インフォテイメント制御部１７は、各種アプリの機能制御を行う機能ブロックであり、その機能制御に必要な各種電子部品を搭載している。即ち、インフォテイメント制御部１７は、図４に示すように、各種アプリの機能制御として、例えばオーディオの機能制御、ナビゲーションの機能制御、電話／ＷｉＦｉ（登録商標）の機能制御、ＯＴＡ（Over The Air）の機能制御、テレマティックスの機能制御、音声認識の機能制御、スマートフォン連携の機能制御等を行う。インフォテイメント制御部１７は、マイコン１５から入力される命令にしたがい、各種アプリの起動タイミングの判定、機能の停止タイミングの判定等を行い、制御信号をインフォテイメント装置４に送信し、各種アプリの機能制御を行う。インフォテイメント装置４は、インフォテイメント制御部１７から制御信号を受信すると、その受信した制御信号にしたがって経路案内を行ったり楽曲やラジオ放送を音声出力したりする等の動作を行う。尚、機能制御の対象となるアプリは図４に例示したアプリに限らない。

車両用制御装置１には、図示しないコネクタが設けられており、車両に搭載されているバッテリ１８の出力電源が当該コネクタを介して供給される。バッテリ１８から車両用制御装置１への電源供給系統としては、バッテリ１８の出力電源がイグニッション状態に連動するスイッチを介して供給されるイグニッション系統１９（第１の電源供給系統に相当する）と、バッテリ１８の出力電源が上記したスイッチを介さずに直接供給されるバッテリ系統２０（第２の電源供給系統に相当する）との２本の電源供給系統１９，２０が設けられている。尚、ここで言うイグニッションとは、内燃機関を有する車両に限定されるものではなく、例えば電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やハイブリッド車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）の発進準備完了状態を示すレディオンやパワーオンを含むものであり、本実施形態では、これらの状態に連動して電源供給される電源供給系統をイグニッション系統と総称する。

バッテリ１８の正端子は、着脱可能なヒューズ２１を介して２本の電源供給系統１９，２０に接続されており、バッテリ１８の負端子は接地されている。イグニッション系統１９は、ユーザが操作可能なキースイッチに連動するスイッチ２２と着脱可能なヒューズ２３（第１の通電部材に相当する）を有し、車両用制御装置１のイグニッション電源入力端子２４（第１の電源入力部に相当する）とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に接続されている。キースイッチは、オフ、アクセサリ、オン、スタートのそれぞれの操作状態にユーザが切替可能なスイッチであり、ユーザがオン又はスタートの操作状態に切替えると、オンして通電状態に切替わる。キースイッチがオンして通電状態に切替わることで、バッテリ１８の出力電源がスイッチ２２及びヒューズ２３を介して車両用制御装置１のイグニッション電源入力端子２４とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３にイグニッション電源ＩＧとして供給される。即ち、ヒューズ２１，２３が正常に装着されて通電状態であることと、ユーザがキースイッチをオン又はスタートの操作状態に切替えたこととを条件とし、イグニッション電源ＩＧの電圧が車両用制御装置１のイグニッション電源入力端子２４とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に印加される。

バッテリ系統２０は、着脱可能なヒューズ２５（第２の通電部材に相当する）を有し、車両用制御装置１のバッテリ電源入力端子２６（第２の電源入力部に相当する）とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３とインフォテイメント装置４に接続されている。キースイッチの状態に拘らず、バッテリ１８の出力電源がヒューズ２５を介して車両用制御装置１のバッテリ電源入力端子２６とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３とインフォテイメント装置４にバッテリ電源＋Ｂとして供給される。即ち、ユーザがキースイッチを何れの操作状態に切替えたか否かに拘らず、ヒューズ２１，２５が正常に装着されて通電状態であることのみを条件とし、バッテリ電源＋Ｂの電圧が車両用制御装置１のバッテリ電源入力端子２６とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３とインフォテイメント装置４に印加される。

例えば車両を船舶に積載して輸送する際には、車載機器に流れる暗電流に起因するバッテリ上がりを防ぐ目的で、バッテリ系統２０のヒューズ２５を取り外すことがある。しかしながら、船舶に対する車両の積み下ろし時に車両が自走するためには、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３が動作することが必須である。即ち、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３は、輸送中に動作することが必須であるので、バッテリ系統２０だけではなくイグニッション系統１９からも電源供給を受けるように接続されている。一方、インフォテイメント装置４は、輸送中に動作することが必須でないので、イグニッション系統１９からの電源供給が必須でなく、バッテリ系統２０のみから電源供給を受けるように接続されている。即ち、本実施形態では、バッテリ系統２０のヒューズ２５が取り外されることで、バッテリ１８から車載機器への電源の供給経路を遮断し、暗電流に起因するバッテリ上がりを防ぎつつ、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作電源を確保し、車両の自走時においてメータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作を可能としている。

本実施形態では、前述したように安全系の車載機器としてメータ装置２及びセンターディスプレイ装置３を例示しているので、車両を積み下ろす際の車両の自走時においてメータ装置２とセンターディスプレイ装置３の両方の動作が必須である構成を説明している。これに対し、例えばメータ装置２が速度等の安全系の情報の表示に特化し、センターディスプレイ装置３がインフォテイメント装置４と連携して非安全系の情報の表示に特化する構成であれば、車両を積み下ろす際の車両の自走時においてメータ装置２だけの動作が必須であれば良い。即ち、車両を積み下ろす際の車両の自走時においてメータ装置２とセンターディスプレイ装置３の両方の動作が必須である構成に限らず、メータ装置２だけの動作が必須である構成でも良い。

又、前述した［背景技術］で説明したように、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３では、イグニッション系統１９がオンである場合とオフである場合とで動作状態を切替えることが求められている。例えばイグニッション系統１９がオンである場合には、速度等の車両状態を示す表示を行い、イグニッション系統１９がオフである場合には、車両のドアが開けられたときに車両ロゴ等を表示する等の所謂ウェルカム表示を行うことが求められている。

このようにメータ装置２及びセンターディスプレイ装置３とインフォテイメント装置４とでは、それぞれに求められる要件及び特性が異なるので、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３の動作を制御する表示制御部１６とインフォテイメント装置４の動作を制御するインフォテイメント制御部１７とでも、それぞれに求められる要件及び特性が異なる。表示制御部１６及びインフォテイメント制御部１７のそれぞれに求められる要件及び特性を図５に示している。

表示制御部１６は、その制御対象であるメータ装置２及びセンターディスプレイ装置３が上記したようにイグニッション系統１９とバッテリ系統２０の両方から電源供給可能に接続されているので、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３と同様にしてイグニッション系統１９とバッテリ系統２０の両方から電源供給可能であることが要件とされている。又、表示制御部１６は、動作電圧として４ボルト以上、動作電流として２アンペア以下であることが要件とされている。一般的にエンジンのクランキング時には、スタータモータの駆動に伴う突入電流により車両内の各電源供給系統に供給される電圧が低下することが知られている。しかしながら、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３ではクランキング動作と並行して速やかに表示を行うことが必須であるので、表示制御部１６の動作電圧の下限値は後述するインフォテイメント制御部１７の動作電圧よりも低い値に設定されている。又、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３が民生技術対応及び時代進化対応よりも品質が優先されているので、表示制御部１６では品質が高いことが望まれる。

一方、インフォテイメント制御部１７は、その制御対象であるインフォテイメント装置４が上記したようにバッテリ系統２０のみから電源供給可能に接続されているので、インフォテイメント装置４と同様にしてバッテリ系統２０のみから電源供給可能であることが要件とされている。又、インフォテイメント制御部１７は、動作電圧として１０ボルト以上、動作電流として１５アンペア以下であることが要件とされている。又、インフォテイメント装置４が品質よりも民生技術対応及び時代進化対応が優先されているので、インフォテイメント制御部１７では民生技術対応及び時代進化対応が容易であることが望まれる。

イグニッション電源入力端子２４は、車両用制御装置１の内部においてダイオード２７のアノード端子に接続されている。ダイオード２７のカソード端子は、共通接続点２８，２９を介して昇降圧回路３０の入力側と降圧回路３１の入力側に接続されている。バッテリ電源入力端子２６は、車両用制御装置１の内部においてダイオード３２のアノード端子に接続されていると共に、降圧回路３４の入力側に接続されている。ダイオード３２のカソード端子は、共通接続点２８，２９を介して昇降圧回路３０の入力側と降圧回路３１の入力側に接続されている。ダイオード２７，３２によりダイオードＯＲ回路３３が構成されており、ダイオード２７の出力電圧とダイオード３２の出力電圧が昇降圧回路３０及び降圧回路３１に選択的に印加される。又、バッテリ電源＋Ｂの電圧が降圧回路３４に直接印加される。尚、バッテリ１８から車両用制御装置１への電源供給系統を含む部分により電源供給回路３５が構成されている。

マイコン１５は、その電源入力端子が昇降圧回路３０の出力側に接続されており、昇降圧回路３０からの昇圧後の出力電源を動作電源として動作する。表示制御部１６は、その電源入力端子が降圧回路３１の出力側に接続されており、降圧回路３１からの降圧後の出力電源を動作電源として動作する。インフォテイメント制御部１７は、その電源入力端子が降圧回路３４の出力側に接続されており、降圧回路３４の降圧後の出力電源を動作電源として動作する。

マイコン１５は、ハードウェアの構成として、２つのコア３６，３７（リソースに相当する）を有する。マイコン１５は、ソフトウェアの構成として、コア３６，３７で実行されるリアルタイムオペレーティングシステム（以下、ＲＴＯＳと称する）３８（安全系のＯＳに相当する）と、汎用オペレーティングシステム（以下、汎用ＯＳと称する）３９（非安全系のＯＳに相当する）と、ＲＴＯＳ３８が起動するメータアプリ４０（安全系のアプリに相当する）と、汎用ＯＳ３９が起動するインフォテイメントアプリ４１（非安全系のアプリに相当する）と、メータアプリ４０とインフォテイメントアプリ４１とに共通するＨＭＩ４２とを有する。汎用ＯＳ３９は例えばＬｉｎｕｘ（登録商標）等である。インフォテイメントアプリ４１は、カーナビゲーションアプリやオーディオアプリを含むアプリである。

マイコン１５において、ＲＴＯＳ３８及び汎用ＯＳ３９と２つのコア３６，３７は仮想化モジュール４３により対応付けられる。仮想化モジュール４３は、ＲＴＯＳ３８がメータアプリ４０を起動する際にはコア３６，３７が動作し、汎用ＯＳ３９がインフォテイメントアプリ４１を起動する際にはコア３６，３７が動作するようにＲＴＯＳ３８及び汎用ＯＳ３９とコア３６，３７とを対応付ける。即ち、仮想化モジュール４３は、メータアプリ４０及びインフォテイメントアプリ４１の何れが起動するときでもコア３６の処理能力とコア３７の処理能力の両方が発揮されるように仮想化処理を行う。ＲＴＯＳ３８がメータアプリ４０を起動することで、上記したようにマイコン１５から表示制御部１６に命令が出力され、表示制御部１６からメータ装置２及びセンターディスプレイ装置３に制御信号や映像信号が送信される。又、汎用ＯＳ３９がインフォテイメントアプリ４１を起動することで、上記したようにマイコン１５からインフォテイメント制御部１７に命令が出力され、インフォテイメント制御部１７からインフォテイメント装置４に制御信号が送信される。

マイコン１５のコア３６、ＲＴＯＳ３８、メータアプリ４０、ＨＭＩ４２、仮想化モジュール４３と、表示制御部１６と、昇降圧回路３０と、降圧回路３１とを構成要素として含むドメイン（図２中で二点鎖線Ａ１にて示す範囲）は、安全系のドメインである。一方、マイコン１５のコア３７、汎用ＯＳ３９、インフォテイメントアプリ４１、ＨＭＩ４２、仮想化モジュール４３と、インフォテイメント制御部１７と、降圧回路３４とを構成要素として含むドメイン（図２中で二点鎖線Ａ２にて示す範囲）は、非安全系のドメインである。このようにマイコン１５の内部でコア３６，３７とＲＴＯＳ３８、汎用ＯＳ３９とを対応付ける仮想化する技術を用い、高い品質が要求されるメータアプリ４０を実行するＲＴＯＳ３８と、民生技術対応及び時代進化対応の容易さが要求されるインフォテイメントアプリ４１を実行する汎用ＯＳ３９とを１つのマイコン１５上に共存させ、それぞれのドメイン間の依存関係を必要最低限としながら高度なＨＭＩ連携を実現している。

ここで、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３の動作を制御する車両用制御装置とインフォテイメント装置４の動作を制御する車両用制御装置とを単純に統合した構成を比較対象とし、図２に示した本実施形態の構成と比較対象の構成との相違について説明する。

図６に示すように、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３の動作を制御する車両用制御装置５１は、マイコン５２と、表示制御部１６とを有する。マイコン５２は、前述したマイコン１５とは異なり、ハードウェアの構成として、コア５３を有し、ソフトウェアの構成として、コア５３で実行されるＲＴＯＳ５４と、ＲＴＯＳ５４が起動するメータアプリ５５と、メータ制御に特化したＨＭＩ５６とを有する。

バッテリ１８から車両用制御装置５１への電源供給系統としては、前述した車両用制御装置１と同様であり、イグニッション系統１９とバッテリ系統２０との２本の電源供給系統１９，２０が設けられている。イグニッション系統１９は、車両用制御装置５１のイグニッション電源入力端子５７とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に接続されている。イグニッション電源入力端子５７は、ダイオード５８、共通接続点５９，６０を介して昇降圧回路６１及び降圧回路６２に接続されている。バッテリ系統２０は、車両用制御装置５１のバッテリ電源入力端子６３とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に接続されている。バッテリ電源入力端子６３は、ダイオード６４、共通接続点５９，６０を介して昇降圧回路６１及び降圧回路６２に接続されている。このような構成でも、イグニッション系統１９とバッテリ系統２０との２本の電源供給系統に対応する必要があるので、ダイオード５８，６４によりダイオードＯＲ回路６５が構成されている。又、表示制御部１６の動作電圧が低いので、昇圧可能な昇降圧回路６１が一般的に使われる。マイコン５２及び表示制御部１６の動作に必要な電力は１２Ｖのバッテリ電圧換算で２アンペア以下であるので、ダイオード５８，６４の順方向電圧のばらつきによる電流集中が発生しても、車両側のヒューズ２３，２５の切断は発生しない。

図７に示すように、インフォテイメント装置４の動作を制御する車両用制御装置７１は、マイコン７２と、インフォテイメント制御部１７とを有する。マイコン７２は、前述したマイコン１５とは異なり、ハードウェアの構成として、コア７３を有し、ソフトウェアの構成として、コア７３で実行される汎用ＯＳ７４と、汎用ＯＳ７４が起動するインフォテイメントアプリ７５と、インフォテイメント制御に特化したＨＭＩ７６とを有する。

バッテリ１８から車両用制御装置７１への電源供給系統としては、前述した車両用制御装置１，５１とは異なり、バッテリ系統２０のみが設けられている。バッテリ系統２０は、車両用制御装置７１のバッテリ電源入力端子７７とインフォテイメント装置４に接続されている。バッテリ電源入力端子７７は、降圧回路７８，７９に接続されている。このような構成では、バッテリ系統２０の１本の電源供給系統に対応すれば良いので、図２及び図６に示したようなダイオードＯＲ回路を必要としない。又、インフォテイメント制御部１７の動作電圧が高いので、昇圧回路が不要である。

図６に示した車両用制御装置６１と図７に示した車両用制御装置７１とを単純に統合した場合に想定される構成を図８に示す。車両用制御装置８１は、マイコン８２と、表示制御部１６と、インフォテイメント制御部１７とを有する。マイコン８２は、前述したマイコン１５とは異なり、ハードウェアの構成として、コア８３を有し、ソフトウェアの構成として、コア８３で実行されるＲＴＯＳ又は汎用ＯＳからなるＯＳ８４と、ＯＳ８４が起動するメータアプリ８５及びインフォテイメントアプリ８６と、メータ制御とインフォテイメント制御との両方に特化したＨＭＩ８７とを有する。

バッテリ１８から車両用制御装置８１への電源供給系統としては、前述した車両用制御装置１，５１と同様であり、イグニッション系統１９とバッテリ系統２０との２本の電源供給系統１９，２０が設けられる。イグニッション系統１９は、車両用制御装置８１のイグニッション電源入力端子８８とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に接続される。イグニッション電源入力端子８８は、ダイオード８９、共通接続点９０，９１を介して昇降圧回路９２、降圧回路９３及び昇降圧回路９４に接続される。バッテリ系統２０は、車両用制御装置８１のバッテリ電源入力端子９５とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３とインフォテイメント装置４に接続される。バッテリ電源入力端子９５は、ダイオード９６、共通接続点９０，９１を介して昇降圧回路９２、降圧回路９３及び昇降圧回路９４に接続される。ダイオード８９，９６によりダイオードＯＲ回路９７が構成される。

図８に示す構成では以下の（ア）〜（オ）に示す様々な不具合がある。
（ア）ダイオード８９，９６の順方向電圧降下のばらつきによる電流集中が発生すると、ダイオードＯＲ回路９７の出力側に２アンペア以上（最大で１５アンペア）の電流が流れるので、車両側のヒューズ２３が切断して遮断状態が発生する虞がある。
（イ）ダイオード９６として１５アンペア定格が必要となるので、コスト及びサイズが増大する。

（ウ）ダイオード８９，９６の順方向電圧降下により電圧低下が発生するので、インフォテイメント制御部１７の入力側に大電流に対応した昇圧可能な昇降圧回路９４が必要となり、コスト及びサイズが増大する。

（エ）表示制御部１６への電源供給系統とインフォテイメント制御部１７への電源供給系統とが共通するので、インフォテイメント制御部１７で不具合が発生すると、その不具合が表示制御部１６に派生し、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作不良を招く虞がある。具体的には、例えばインフォテイメント制御部１７が過電流により破損すると、イグニッション系統１９のヒューズ２３とバッテリ系統２０のヒューズ２５が共に切断されて遮断状態になり、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作停止を招く虞がある。

（オ）メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３が民生技術対応及び時代進化対応よりも品質が優先されているので、表示制御部１６では品質が高いことが望まれる。一方、インフォテイメント装置４が品質よりも民生技術対応及び時代進化対応が優先されているので、インフォテイメント制御部１７では民生技術対応及び時代進化対応が容易であることが望まれる。しかしながら、マイコン８２に実装されるＯＳ８４がＲＴＯＳ又は汎用ＯＳになるので、高い品質と民生技術対応及び時代進化対応の容易さと両立することができない。

本実施形態の車両用制御装置１は、図２に示した内部構成とすることで、上記した（ア）〜（オ）に示した様々な不具合を解消している。即ち、車両用制御装置１の内部において、安全系のドメインと非安全系のドメインとに物理的に分離し、イグニッション系統１９による電源供給が必須である機能ブロックを安全系のドメインに配置した。これにより、ダイオードＯＲ回路３３の出力側に流れる電流を低減すると共に、１５アンペア定格のダイオードを不要とし、（ア）、（イ）の不具合を解消している。

又、イグニッション系統１９による電源供給が必須でない機能ブロックを非安全系のドメインに配置した。これにより、インフォテイメント制御部１７の入力側に大電流に対応した昇降圧回路を不要とし、（ウ）の不具合を解消している。

又、イグニッション系統１９及びバッテリ系統２０から表示制御部１６への動作電源の供給態様とインフォテイメント制御部１７への動作電源の供給態様を異ならせ、イグニッション系統１９とバッテリ系統２０の両方から表示制御部１６に電源供給し、バッテリ系統２０のみからインフォテイメント制御部１７に電源供給するようにした。これにより、インフォテイメント制御部１７で不具合が発生しても、その不具合が表示制御部１６に派生する事態の発生を未然に回避し、（エ）の不具合を解消している。

更に、マイコン１５の内部で仮想化技術を用い、高い品質を実現するＲＴＯＳ３８と民生技術対応及び時代進化対応を容易に実現する汎用ＯＳ３９をマイコン１５に共存した。これにより、安全系のドメインと非安全系のドメインとの間の依存関係を必要最低限としながら高度なＨＭＩ連携を可能とし、（オ）の不具合を解消している。

以上に説明したように第１の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
車両用制御装置１において、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作を制御する表示制御部１６とインフォテイメント装置４の動作を制御するインフォテイメント制御部１７を統合した構成としながら、イグニッション電源入力端子２４とバッテリ電源入力端子２６の両方から表示制御部１６に動作電源が供給されるようにした。メータ装置２やセンターディスプレイ装置３に求められる動作を維持したまま、そのメータ装置２やセンターディスプレイ装置３の制御機能をインフォテイメント装置４に適切に統合することができる。

又、車両用制御装置１において、表示制御部１６とインフォテイメント制御部１７を統合した。メータ装置２やセンターディスプレイ装置３に対するＨＭＩ機能とインフォテイメント装置４に対するＨＭＩ機能を統合することができ、表示制御部１６とインフォテイメント制御部１７が別々の構成よりも高度なＨＭＩ機能を実現することができる。

又、車両用制御装置１において、イグニッション系統１９とバッテリ系統２０の両方からメータ装置２やセンターディスプレイ装置３への動作電源の供給態様と表示制御部１６への動作電源の供給態様とを同じにした。例えばメータ装置２やセンターディスプレイ装置３への動作電源が供給状態のときに表示制御部１６への動作電源が非供給状態となる事態の発生を未然に回避することができ、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作を適切に保証することができる。

又、車両用制御装置１において、イグニッション系統１９及びバッテリ系統２０からメータ装置２やセンターディスプレイ装置３への動作電源の供給態様とインフォテイメント装置４への動作電源の供給態様とが異なることに応じて、イグニッション系統１９及びバッテリ系統２０から表示制御部１６への動作電源の供給態様とインフォテイメント制御部１７への動作電源の供給態様とを異ならせた。動作電源の供給態様を同系の車載機器と機器制御部とで整合させることができる。

又、車両用制御装置１において、マイコン１５の内部においてＲＴＯＳ３８及び汎用ＯＳ３９と２つのコア３６，３７とを仮想化モジュール４３により対応付け、高い品質を実現するＲＴＯＳ３８と、民生技術対応及び時代進化対応の容易さを実現する汎用ＯＳ３９とをマイコン１５に共存した。安全系のドメインと非安全系のドメインとの間の依存関係を必要最低限としながら高度なＨＭＩ連携を実現することができる。即ち、安全系のドメインと非安全系のドメインとでは前述したように求められる要件及び特性が異なるので、一方のドメインで不具合が発生したとしても、その不具合が他方のドメインに派生する事態を回避する必要があり、依存関係を必要最低限とする必要がある。この点に関し、高い信頼性が要求されるＲＴＯＳ３８と、民生技術対応及び時代進化対応の容易さが要求される汎用ＯＳ３９とを共存し、仮想化モジュール４３を設けたことで、例えば汎用ＯＳ３９に異常が発生した場合であれば、汎用ＯＳ３９のみをシャットダウンして再起動することで、汎用ＯＳ３９の異常に関係なくＲＴＯＳ３８の動作を維持することができる。又、バッテリ１８の出力電圧が低下すると、インフォテイメント装置４が動作を停止するが、そのインフォテイメント装置４が動作を停止したことで汎用ＯＳ３９のみがバックアップ処理を行えば良く、ＲＴＯＳ３８がバックアップ処理を行う事態を回避することができる。

又、車両用制御装置１において、ヒューズ２５が取り外されることで、バッテリ系統２０による電源の供給経路を遮断し、暗電流に起因するバッテリ上がりを防ぎつつ、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作電源を適切に確保することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図９を参照して説明する。尚、前述した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態に記載したバッテリ系統２０に加えて、別のバッテリ系統を備える構成である。

バッテリ１８から車両用制御装置１０１への電源供給系統としては、イグニッション系統１９及びバッテリ系統２０に加え、バッテリ系統１０２が設けられている。バッテリ系統２０は、車両用制御装置１０１のバッテリ電源入力端子２６とメータ装置２とセンターディスプレイ装置３に接続されている。バッテリ系統１０２は、着脱可能なヒューズ１０３（第３の通電部材に相当する）を有し、車両用制御装置１０１のバッテリ電源入力端子１０４（第３の電源入力部に相当する）とインフォテイメント装置４に接続されている。この構成では、バッテリ系統２０は、分岐系統であり、一方の第２の電源供給系統であり、バッテリ系統１０２は、分岐系統であり、他方の第２の電源供給系統である。

バッテリ電源入力端子１０４は、車両用制御装置１０１の内部において降圧回路３４に接続されている。即ち、ユーザがキースイッチを何れの操作状態に切替えたか否かに拘らず、ヒューズ２１，１０３が正常に装着されて通電状態であることのみを条件とし、バッテリ電源＋Ｂ２の電圧が車両用制御装置１０１のバッテリ電源入力端子１０４とインフォテイメント装置４に印加される。第１の実施形態は、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３へのバッテリ系統２０とインフォテイメント装置４へのバッテリ系統２０とが共通して設けられているが、第２の実施形態は、メータ装置２及びセンターディスプレイ装置３へのバッテリ系統２０とインフォテイメント装置４へのバッテリ系統１０２とが別々に設けられている。即ち、本実施形態でも、バッテリ系統２０のヒューズ２５が取り外されることで、バッテリ１８から車載機器への電源の供給経路を遮断し、暗電流に起因するバッテリ上がりを防ぎつつ、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作電源を確保し、車両の自走時においてメータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作を可能としている。又、本実施形態では、バッテリ系統２０のヒューズ２５が取り外されたときでも、バッテリ系統１０２のヒューズ１０３の装着が維持されることで、インフォテイメント装置４の動作電源を確保することができる。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、例えば第１の実施形態で説明した船舶による車両の輸送時にはヒューズ１０３を装着したままでヒューズ２５のみを取り外すことができる。即ち、輸送中の暗電流を低減しつつ、バッテリ系統１０２に接続されたインフォテイメント装置４への電力供給を維持することができる。これにより、例えば車両の輸送時でも動作することが求められる他の車載機器が、インフォテイメント装置４が備える音声出力等の制御機能を利用することができる。

（その他の実施形態）
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、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、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

安全系の車載機器は、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３に限らず、利便性や快適性よりも安全性や安心性が要求される条件を満たす機器であれば良い。又、安全系の機器制御部は、メータ装置２やセンターディスプレイ装置３の動作を制御する表示制御部１６に限らず、上記した条件を満たす機器の動作を制御する制御部であれば良い。非安全系の車載機器は、インフォテイメント装置４に限らず、安全性や安心性よりも利便性や快適性が要求される条件を満たす機器であれば良く、例えばナビゲーション機器でも良い。又、非安全系の機器制御部は、インフォテイメント装置４の動作を制御するインフォテイメント制御部１７に限らず、上記した条件を満たす機器の動作を制御する制御部であれば良く、例えばカーナビゲーション装置やオーディオ装置の動作を制御する制御部であれば良い。

１つの安全系の機器制御部と１つの非安全系の機器制御部とを統合した構成を例示したが、１つ以上の安全系の機器制御部と１つ以上の非安全系の機器制御部とを統合した構成でも良い。

通電部材は、ヒューズ２３，２５，１０３に限らず、ヒューズと同等の機能を有する部材であれば良く、装着時において電源の供給経路を接続し、非装着時において電源の供給経路を遮断する構成の部材であれば良い。

図面中、１，１０１は車両用制御装置、２はメータ装置（第１の車載機器、安全系の車載機器、表示器）、３はセンターディスプレイ（第１の車載機器、安全系の車載機器、表示器）、４はインフォテイメント装置（第２の車載機器、非安全系の車載機器、アプリ実行機器）、１５はマイコン（演算部）、１６は表示制御部（第１の機器制御部）、１７はインフォテイメント制御部（第２の機器制御部、機能制御部）、１９はイグニッション系統（第１の電源供給系統）、２０，１０２はバッテリ系統（第２の電源供給系統、分岐系統）、２３はヒューズ（第１の通電部材）、２４はイグニッション電源入力端子（第１の電源入力部）、２５はヒューズ（第２の通電部材）、２６はバッテリ電源入力端子（第２の電源入力部）、３０は昇降圧回路（昇圧回路）、３３はダイオードＯＲ回路、３４は降圧回路、３５は電源供給回路、３６，３７はコア（リソース）、３８はＲＴＯＳ（安全系のＯＳ）、３９は汎用ＯＳ（非安全系のＯＳ）、４０はメータアプリ（安全系のアプリ）、４１はインフォテイメントアプリ（非安全系のアプリ）、４３は仮想化モジュール、１０３はヒューズ（第３の通電部材）、１０４はバッテリ電源入力端子（第３の電源入力部）である。

Claims (12)

1. 車両のイグニッション状態に連動して電源供給される第１の電源供給系統（１９）に接続される第１の電源入力部（２４）と、
   前記イグニッション状態に関わらず電源供給される第２の電源供給系統（２０）に接続される第２の電源入力部（２６）と、
   前記第１の電源供給系統と前記第２の電源供給系統の両方に接続される第１の車載機器（２，３）の動作及び前記第１の電源供給系統に接続されないと共に前記第２の電源供給系統に接続される第２の車載機器（４）の動作に係る演算を行う演算部（１５）と、を備え、
   前記演算部は、前記第１の電源入力部と前記第２の電源入力部の両方から動作電源が供給される車両用制御装置。
2. 前記演算部の演算結果に基づいて前記第１の車載機器の動作を制御する第１の機器制御部（１６）と、
   前記演算部の演算結果に基づいて前記第２の車載機器の動作を制御する第２の機器制御部（１７）と、を備える請求項１に記載した車両用制御装置。
3. 前記第１の機器制御部は、前記第１の電源入力部と前記第２の電源入力部の両方から動作電源が供給される請求項２に記載した車両用制御装置。
4. 前記第２の機器制御部は、前記第２の電源入力部から動作電源が供給される請求項２又は３に記載した車両用制御装置。
5. 前記第２の電源供給系統は、少なくとも２つの分岐系統を有し、
   前記分岐系統の内の１つに接続される第３の電源入力部（１０４）を有し、
   前記第２の機器制御部は、前記第３の電源入力部から動作電源が供給され、
   前記第２の電源入力部は、前記第３の電源入力部を接続する分岐系統（１０２）とは異なる分岐系統（２０）に接続される請求項３に記載した車両用制御装置。
6. 前記第１の機器制御部は、前記第１の車載機器として利便性や快適性よりも安全性や安心性が要求される特性を有する安全系の車載機器の動作を制御し、
   前記第２の機器制御部は、前記第２の車載機器として安全性や安心性よりも利便性や快適性が要求される特性を有する非安全系の車載機器の動作を制御する請求項２から５の何れか一項に記載した車両用制御装置。
7. 前記第１の機器制御部は、前記安全系の車載機器として映像を表示する表示器を対象とし、前記表示器における車両情報の表示制御を行う表示制御部であり、
   前記第２の機器制御部は、前記非安全系の車載機器としてアプリを実行するアプリ実行機器を対象とし、前記アプリ実行機器におけるアプリの機能制御を行う機能制御部である請求項６に記載した車両用制御装置。
8. 前記第１の機器制御部は、複数の表示器を対象とする請求項７に記載した車両用制御装置。
9. 前記第１の機器制御部と前記第２の機器制御部は、一体化されている請求項２から８の何れか一項に記載した車両用制御装置。
10. 前記第１の機器制御部は、前記第１の電源入力部及び前記第２の電源入力部からダイオードＯＲ回路（３３）を介して動作電源が供給される請求項２から９の何れか一項に記載した車両用制御装置。
11. 前記演算部は、前記第１の電源入力部及び前記第２の電源入力部から昇降圧回路（３０）を介して動作電源が供給され、
    前記第２の機器制御部は、前記第２の電源入力部から降圧回路（３４）を介して動作電源が供給される請求項２から１０の何れか一項に記載した車両用制御装置。
12. 前記演算部は、リソース（３６，３７）上で実行される第１のオペレーティングシステム（３８）が前記第１の機器制御部に対応する第１の制御アプリケーション（４０）を起動し、前記リソース上で実行される第２のオペレーティングシステム（３９）が前記第２の機器制御部に対応する第２の制御アプリケーション（４１）を起動する構成であり、前記第１のオペレーティングシステム及び前記第２のオペレーティングシステムと、前記リソースとを仮想化モジュール（４３）により対応付ける請求項２から１１の何れか一項に記載した車両用制御装置。

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