JP7420552B2

JP7420552B2 - 車載器

Info

Publication number: JP7420552B2
Application number: JP2019238259A
Authority: JP
Inventors: 浩史田中; 裕之檜田
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2024-01-23
Anticipated expiration: 2039-12-27
Also published as: JP2021104795A

Description

本発明は、車載器に関する。

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）。

特開２０１４－１４６２４９号公報

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。

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。

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。

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。

実施形態に係る車載器の構成例を示すブロック図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。車載器の動作例を示すタイミング図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

１車載器、２無線通信部、３メモリ、４ＬＥＤ、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、１０ＣＰＵ

Claims

車載器であって、
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、
前記割込信号の周期は、前記車載器と無線通信する路側機の設置間隔に基づいて設定される、
車載器。
前記ＣＰＵは、前記割込信号を受信した場合に、前記ＣＰＵが実行する１又は複数のタスクに異常が生じているか否かを判定する自己診断を実施する、
請求項１に記載の車載器。
前記ＣＰＵは、前記自己診断により異常が生じていると判定されたタスクの復旧を実施する、
請求項２に記載の車載器。
前記ＣＰＵは、前記異常が生じていると判定されたタスクが復旧しなかった場合に、前記返送信号を送信しない、
請求項３に記載の車載器。
前記ＣＰＵは、前記割込信号の受信時に所定のタスクが実行されている場合、前記所定のタスクの終了後に前記自己診断を実施する、
請求項２ないし４の何れかに記載の車載器。
前記ＣＰＵは、前記自己診断の完了時に所定のタスクが実行されている場合、前記所定のタスクの終了後に前記タスクの復旧を実施する、
請求項３または４に記載の車載器。
前記ＣＰＵは、前記返送信号を送信しない場合、所定のデータをメモリに書込み、再起動後に、前記メモリから前記データを読出す、
請求項１ないし６の何れかに記載の車載器。
前記ＣＰＵは、
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。
前記ＣＰＵは、
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。
前記ＣＰＵは、前記返送信号を送信しない場合に、再起動の実施をユーザに通知するための動作を実施する、
請求項１ないし９の何れかに記載の車載器。