WO2013081096A1 - 車載制御システム - Google Patents

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WO2013081096A1
WO2013081096A1 PCT/JP2012/081047 JP2012081047W WO2013081096A1 WO 2013081096 A1 WO2013081096 A1 WO 2013081096A1 JP 2012081047 W JP2012081047 W JP 2012081047W WO 2013081096 A1 WO2013081096 A1 WO 2013081096A1
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WO
WIPO (PCT)
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control device
vehicle
slave control
devices
switch
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/081047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
郁之助 黒崎
啓史 堀端
井上 正人
久洋 安田
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle control system for controlling a large number of devices mounted on a vehicle, such as a door lock mechanism, a power window mechanism, or an outer mirror mechanism.
  • a vehicle is equipped with a plurality of electronic devices, and these electronic devices are connected to each other by a cable such as a communication line or a control line, and various processes are performed by exchanging information via the cable.
  • Running In recent years, the number of electronic devices mounted on a vehicle has increased along with the enhancement of functions of vehicles, and the number of cables for connecting a large number of electronic devices has also increased. Due to the increase in the number of cables in the vehicle, connection of devices by cables becomes complicated, causing problems such as an increase in the weight of the vehicle and deterioration in fuel consumption.
  • the input / output module has a standard cable connector for connecting to the second device at the other end of the second standard cable, and between the input / output module and the first device and the second device.
  • the input / output module and the first device and the second device can be interconnected using standard cables and connectors.
  • An input / output system that can be connected to the network has been proposed. In this input / output system, the complexity of cable connection in the system can be reduced, and the number of cable connections can be reduced.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to suppress an increase in power consumption by appropriately starting a plurality of devices mounted on a vehicle.
  • the object is to provide a vehicle-mounted control system that can be used.
  • An in-vehicle control system is a vehicle-mounted control system that operates a plurality of devices mounted on a vehicle according to a switching state of one or a plurality of switches provided in the vehicle.
  • One or a plurality of devices are connected to each other, and include a plurality of slave control devices that control the operation of the connected devices, and a master control device that controls the operations of the slave control devices. It has an activation means for individually activating the plurality of slave control devices according to the switching state of the switch.
  • the main control device and the plurality of sub control devices are connected by a common communication line, and the activation means has a different signal width depending on the power state.
  • An activation signal is transmitted to the communication line, and the plurality of slave control devices are activated when an activation signal having a predetermined signal width is received.
  • the main control device has stop means for individually stopping the operations of the plurality of slave control devices according to the switching state of the switch, and the stop means includes the communication device.
  • An operation stop command and data including information for identifying the slave control device that stops the operation are transmitted via the line, and the plurality of slave control devices receive the data received via the communication line. The operation is stopped when information for identifying itself is included in.
  • the main control device and the plurality of slave control devices are connected to each other by individual signal lines, and the activation unit is configured to output the signal line according to the power state.
  • the clock signals are individually output to each other, and the plurality of slave control devices are operated by a clock signal input via the signal line.
  • a plurality of devices mounted on the vehicle operate by supplying power from a common power source (battery, alternator, etc.) provided in the vehicle, but not all devices need to operate.
  • a common power source battery, alternator, etc.
  • the operation / stop of each device is switched according to the power supply state of the vehicle, such as a state where power is supplied only to a minimum device such as a function.
  • These power states can be determined from the states of switches related to power operations such as an ignition switch (hereinafter referred to as IG switch) and an accessory switch (hereinafter referred to as ACC switch) provided in the vehicle.
  • the master control device controls a plurality of slave control devices
  • each slave control device has a hierarchical system structure in which a plurality of devices are controlled. Grouped into devices to be operated, devices to be operated when the ACC switch is on, devices to be operated constantly regardless of the state of these switches, etc., and connected to the control device for each group.
  • the master control device individually activates a plurality of slave control devices according to the switching state of the IG switch and the ACC switch (that is, the power state of the vehicle).
  • the activated slave control device operates a plurality of devices connected to the slave control device.
  • the main controller and a plurality of slave controllers are connected by a common communication line, and communication is performed using a communication protocol such as LIN (Local Interconnect Network).
  • the slave control device outputs a start signal (start signal having a predetermined width) for changing the communication line to a predetermined potential over a predetermined period from a state in which the potential in the communication line does not change over a predetermined period. Start up.
  • the main control device changes the signal width of the activation signal according to the switching state of the switch.
  • a different signal width is assigned to each of the plurality of slave control devices, each slave control device detects a potential change in the communication line, and the signal width of the activation signal corresponds to the signal width assigned to itself. If you want to start.
  • the wiring between the master control device and the plurality of slave control devices can be simplified, and the slave control device can be easily activated by the master control device.
  • the main control device and the plurality of sub control devices perform data transmission / reception via a common communication line.
  • the master control device individually stops a plurality of slave control devices according to the switching state of the switches.
  • the master control device determines the slave control device to be stopped according to the switching state of the switch, and transmits data including a command for stopping the operation and information for identifying the slave control device to be stopped.
  • Each slave control device receives the data transmitted from the main control device, and stops the operation when it is determined that the identification information included in the received data identifies itself. As a result, the master control device can individually stop the operation of each slave control device.
  • each slave control device only needs to stop the operation in accordance with the data from the main control device, so it does not have to acquire the switch switching state by itself and stop the operation at its own judgment (however, the switch The slave control device may acquire the switching state or stop the operation based on its own judgment).
  • the main control device and the plurality of slave control devices are connected by individual signal lines, and the master control device outputs a clock signal to each slave control device via the individual signal lines.
  • the slave control device operates according to the signal.
  • the master control device can operate a desired slave control device by outputting a clock signal to the signal line corresponding to the switching state of the switch.
  • the main control device can stop the operation of the desired slave control device by stopping the output of the clock signal to the signal line in accordance with the switching state of the switch.
  • the plurality of devices mounted on the vehicle are grouped according to the switching state of the switch relating to the power supply state, connected to the slave control device for each group, and the master control device is connected to the slave control devices.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the in-vehicle control system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 is a vehicle, and the vehicle 1 includes a power source 2 such as a battery and an alternator, and a main control device 3 and a sub control device 4 that are operated by power supplied from the power source 2 through a power line 8.
  • An input load 5 and an output load 6 are mounted.
  • the power supply path from the power supply 2 is indicated by a broken line, and the transmission path for a control signal or data is indicated by a solid line.
  • one master control device 3 controls the operation of a plurality of slave control devices 4, and each slave control device 4 controls one or a plurality of input loads 5 and output loads 6. It has a simple structure.
  • the main control device 3 and the plurality of sub-control devices 4 are so-called ECUs (Electronic Control Units) and are mounted at appropriate positions on the vehicle 1 and connected via a bus-like communication line 7.
  • the main control device 3 and the sub control device 4 transmit and receive information by performing serial communication according to a LIN (Local Interconnect Network) protocol.
  • LIN Local Interconnect Network
  • the main control device 3 and the sub control device 4 are connected to the power source 2 through the power line 8 and operate by supplying power from the power source 2.
  • the slave control device 4 is configured to be switchable between a normal operation state (or wake-up state) in which control processing for the input load 5 and the output load 6 is performed and a sleep state in which these control processing is stopped to reduce power consumption. ing.
  • the state switching of each slave control device 4 is controlled by the master control device 3, and each slave control device 4 transitions from the normal operation state to the sleep state by the sleep command given from the master control device 3. Transition from the sleep state to the normal operation state by the activation signal (wake-up command) given from
  • the power source 2 includes a battery and an alternator.
  • the power source 2 supplies power generated by the alternator while the vehicle 1 is operating, and supplies power stored in the battery when the engine is stopped.
  • the input load 5 operates, for example, a switch for opening / closing the window of the vehicle 1, a switch for turning on / off a light, a switch for turning on / off a wiper, or an audio device or a car navigation device.
  • a switch for various operations mounted on the vehicle 1 may be used.
  • the input load 5 is a sensor for detecting the speed or acceleration of the vehicle 1, a sensor for detecting the temperature or brightness of the inside or outside of the vehicle 1, or a security for detecting the approach of a suspicious person to the vehicle 1. It may be a sensor that detects various types of information related to the vehicle 1 such as a sensor. That is, the input load 5 is an in-vehicle device that inputs some information to the slave control device 4.
  • the output load 6 depends on a user operation or a sensor detection result such as a mechanism for locking / unlocking the door of the vehicle 1, a mechanism for opening / closing a window, a light or a wiper of the vehicle 1, etc. It may be an in-vehicle device that operates. That is, the output load 6 is an in-vehicle device that operates according to a control signal output from the slave control device 4.
  • Each slave control device 4 supplies the power supplied from the power source 2 to the input load 5 and the output load 6 connected to itself, and the input load 5 and the output load 6 are supplied from the slave control device 4. It is operating with power. That is, the main control device 3, the sub control device 4, the input load 5 and the output load 6 mounted on the vehicle 1 belong to a common power supply system, and by sharing a power supply path from the power supply 2, Compared with a configuration in which a plurality of power supply paths are provided, the number of power lines provided in the vehicle 1 can be reduced.
  • the slave control device 4 may be configured to be able to switch the supply / non-supply of power to the input load 5 and the output load 6, but at least when the slave control device 4 is in the sleep state, the slave control device 4 The power supply to the input load 5 and the output load 6 connected to is stopped.
  • the vehicle 1 is provided with an ignition switch (hereinafter referred to as an IG switch) and an accessory switch (hereinafter referred to as an ACC switch) as switches relating to the operation of the engine and the power supply of the power source 2.
  • the IG switch and the ACC switch are turned on and off by the user.
  • the IG switch and the ACC switch are both on, the IG switch is off and the ACC switch is on, or both the IG switch and the ACC switch are off. It can be switched by a combination of
  • the ACC switch is a switch that is turned on when the user uses an in-vehicle device such as an audio device or a car navigation device of the vehicle 1. If the ACC switch is on even if the IG switch is off, these on-vehicle devices The device is supplied with power from the battery of the power source 2.
  • the devices such as the input load 5 and the output load 6 mounted on the vehicle 1 do not necessarily have to operate all the time, and when necessary according to the switching state of the IG switch and the ACC switch. It only needs to work on. Therefore, in the present embodiment, the plurality of input loads 5 and output loads 6 mounted on the vehicle 1 are classified into three types: + B system load, ACC system load, and IG system load.
  • the + B system load is an input load 5 and an output load 6 that always need to be supplied with power from the power supply 2 regardless of whether the IG switch and the ACC switch are on or off.
  • the ACC system load is an input load 5 and an output load 6 that need to be supplied with power from the power source 2 when the ACC switch is on.
  • the IG loads are the input load 5 and the output load 6 that need to be supplied with power from the power source 2 when the IG switch is on.
  • the + B system load, the ACC system load, and the IG system load are connected to different slave control devices 4, respectively.
  • the main control device 3 acquires the states of the IG switch and the ACC switch, and individually controls the wake-up and sleep of each slave control device 4 according to the acquired switch state. That is, the main control device 3 operates the slave control device 4 connected to the + B system load as a wake-up state (always or periodically) regardless of the state of the IG switch and the ACC switch, and the ACC switch is in the on state.
  • the slave control device 4 connected to the ACC system load is operated as a wake-up state, and when the IG switch is in the on state, the slave control device 4 connected to the IG system load is operated as a wake-up state.
  • each slave control device 4 is woken up (activated) by the main control device 3, it supplies power to the input load 5 and output load 6 connected to itself and controls the operation of these loads.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the main controller 3.
  • the main control device 3 includes a control unit 31, an input unit 32, a power supply circuit 33, a communication unit 34, a storage unit 35, and the like.
  • the control unit 31 includes an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit), and reads and executes a program stored in the storage unit 35 in advance. As a result, various control processes and arithmetic processes such as a start / stop control process of the slave control device 4 are performed.
  • arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit
  • the input unit 32 is for receiving input of signals from various devices of the vehicle 1.
  • the input unit 32 receives signals from the vehicle IG switch and the ACC switch (signals indicating the on / off switching state of the switch). Notify the control unit 31.
  • the power supply circuit 33 is connected to the power supply 2 via the power line 8, and converts approximately 12V power supplied from the power supply 2 into power of 5V or 3V as appropriate and supplies it to each part of the main controller 3. To do.
  • Each part of the main controller 3 operates by supplying power from the power supply circuit 33.
  • the communication unit 34 is connected to the communication line 7, converts the transmission data provided from the control unit 31 into a data format according to the LIN protocol, and transmits the data, and the data transmitted from the slave control device 4.
  • the received data is converted into a data format suitable for the processing of the control unit 31 and given to the control unit 31.
  • the LIN protocol communication performs master-slave communication, and the main control device 3 performs communication as a master node.
  • the communication unit 34 according to the present embodiment individually activates the slave control device 4 according to the control of the control unit 31 (wake-up command) and individually activates the slave control device 4.
  • a sleep command for stopping operation (sleep) can be transmitted.
  • the storage unit 35 has a nonvolatile memory element such as a mask ROM (Read (Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), or a flash memory, and stores a program and data to be executed by the control unit 31 in advance. ing.
  • the storage unit 35 may further include a data rewritable memory element such as SRAM (Static Random Access Memory) or DRAM (Dynamic Random Access Memory).
  • FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the slave control device 4.
  • the sub control device 4 includes a control unit 41, a communication unit 42, a power supply circuit 43, an input / output unit 44, a storage unit 45, and the like.
  • the control unit 41 is configured by an arithmetic processing device such as a CPU or MPU, and by reading and executing a program stored in advance in the storage unit 45, the input load 5 and the output load 6.
  • Various control processes and arithmetic processes such as the above control process are performed.
  • the communication unit 42 is connected to the communication line 7, converts transmission data provided from the control unit 41 into a data format according to the LIN protocol, and transmits the data transmitted from the main control device 3.
  • the received data is converted into a data format suitable for the processing of the control unit 41 and given to the control unit 41.
  • the LIN protocol communication performs master-slave communication, and the slave control device 4 performs communication as a slave node.
  • the communication unit 42 receives data even when the slave control device 4 is in the sleep state, and notifies the control unit 41 when the activation signal is given from the main control device 3. As a result, the control unit 41 switches from the sleep state to the wake-up state and starts operation.
  • the power supply circuit 43 is connected to the power supply 2 via the power line 8, and converts approximately 12V power supplied from the power supply 2 into power of 5V or 3V, etc., as appropriate, and supplies it to each part of the slave control device 4. To do.
  • Each unit of the slave control device 4 operates by supplying power from the power supply circuit 43.
  • the power supply circuit 43 supplies about 12V power supplied from the power supply 2 or appropriately converted power such as 5V or 3V to the input load 5 and the output load 6 through the input / output unit 44. However, the power supply circuit 43 stops the power supply to the input load 5 and the output load 6 when the slave control device 4 is in the sleep state.
  • the input / output unit 44 is connected to a plurality of input loads 5 and output loads 6, notifies the control unit 41 of information input from the input load 5, and controls the output load 6 based on control from the control unit 41. Output a signal.
  • the storage unit 45 includes a nonvolatile memory element such as a mask ROM, EEPROM, or flash memory, and stores in advance a program and data to be executed by the control unit 41.
  • the storage unit 45 may further include a data rewritable memory element such as SRAM or DRAM.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of starting the slave control device 4 by the master control device 3.
  • the main control device 3 individually activates the sub control devices 4 according to the states of the IG switch and the ACC switch.
  • the slave control device 4 is activated by transmitting and receiving an activation signal through the communication line 7.
  • the activation signal transmitted by the main control device 3 is transmitted from the communication line 7 to a predetermined period (example shown in the figure) from a state where a signal for data communication or the like is not transmitted on the communication line 7 (high level state in the figure).
  • a signal that is changed to a predetermined potential (low level state in the figure) over a period corresponding to any of 3 bit length, 19 bit length, and 27 bit length) is used.
  • the low level period (signal width) in the activation signal indicates which slave control device 4 is to be woken up.
  • the communication unit 42 of the slave control device 4 detects that the potential of the communication line 7 has changed from the high level to the low level in the sleep state, the communication unit 7 thereafter changes until the potential of the communication line 7 changes from the low level to the high level. Measure the period. If the low level period as the measurement result is within a predetermined range, the communication unit 42 determines that it is an activation signal transmitted to the main control device 3 and notifies the control unit 41 of the start signal. .
  • the communication unit 42 of the slave control device 4 to which the + B system load is connected determines that it is an activation signal for itself if the low level period is within a range corresponding to a length of 2 to 4 bits.
  • the communication unit 42 of the slave control device 4 to which the ACC system load is connected determines that it is an activation signal for itself if the low level period is within the period corresponding to 16 to 22 bits.
  • the communication unit 42 of the slave control device 4 to which the IG system load is connected determines that it is an activation signal for itself if the low level period is within a period corresponding to a 23 to 31 bit length.
  • the value of the low level period is an example, and is not limited thereto.
  • the reason why the low level period for determining whether or not the slave control device 4 is the start signal has a width is that a certain amount of error occurs in the width of the start signal received by the slave control device 4.
  • the width of the low level period is set so that the activation signal can be correctly determined even when an error of ⁇ 14% occurs.
  • the activation signal for activating the ACC system load and the IG system load is set to a period longer than a normal frame (13-bit length) used in LIN protocol communication.
  • the main control device 3 outputs a wake-up signal of a low level period corresponding to the state of the IG switch and the ACC switch to the communication line 7, and each sub control device 4 has a low level within a separately determined range.
  • the input load 5 and the output load 6 connected to each slave control device 4 can be appropriately operated according to the states of the IG switch and the ACC switch.
  • the main control device 3 can individually stop (sleep) the sub control device 4 according to the states of the IG switch and the ACC switch.
  • the operation of the slave control device 4 is stopped by transmitting and receiving a sleep command using data communication based on the LIN protocol.
  • the master control device 3 designates an ID or the like assigned to the slave control device 4 that is the target of the stop of operation, and sets a predetermined sleep mode.
  • a frame including data such as a command is generated and output to the communication line 7.
  • pre-termination processing such as storing necessary data
  • FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the main control device 3, which is processing performed by the control unit 31 of the main control device 3.
  • a procedure of processing relating to activation and operation stop of the main control device 3 is illustrated, and illustration of other processing is omitted.
  • the control unit 31 of the main control device 3 first acquires the states of the IG switch and the ACC switch based on the signal input to the input unit 32 (step S1), and determines whether or not the state of these switches has changed. Determine (step S2). When there is no change in the switch state (S2: NO), the control unit 31 returns the process to step S1.
  • the control unit 31 When there is a change in the switch state (S2: YES), the control unit 31 performs activation determination to determine whether to activate each slave control device 4 according to the acquired states of the IG switch and the ACC switch. (Step S3). From the result of the activation determination, the control unit 31 checks whether or not there is a slave control device 4 to be activated (step S4), and when there is a slave control device 4 to be activated (S4: YES), the slave control device to be activated. The communication unit 34 outputs a low level period start signal corresponding to 4 (step S5), and the process proceeds to step S6. If there is no slave control device 4 to be activated (S4: NO), the control unit 31 proceeds to step S6 without outputting an activation signal.
  • the control unit 31 performs stop determination for determining whether or not to stop the operation of each slave control device 4 in accordance with the acquired states of the IG switch and the ACC switch (step S6). From the result of the stop determination, the control unit 31 checks whether or not there is a slave control device 4 whose operation is stopped (step S7), and when there is a slave control device 4 whose operation is stopped (S7: YES), A sleep command corresponding to the slave control device 4 is transmitted by the communication unit 34 (step S8), and the process ends. When there is no slave control device 4 that stops operation (S7: NO), the control unit 31 ends the process without transmitting a sleep command.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the slave control device 4.
  • a procedure of processing relating to activation and operation stop of the slave control device 4 is illustrated, and illustration of other processing is omitted.
  • the slave control device 4 first determines whether or not its own operation state is a sleep state (step S21).
  • the slave control device 4 checks the presence or absence of a potential change of the communication line 7 in the communication unit 42, thereby starting the start signal from the master control device 3. Is detected (step S22).
  • the slave control device 4 determines the signal width of the detected activation signal (step S23). From the result of the signal width determination, the slave control device 4 checks whether or not the signal width of the activation signal is a predetermined signal width (step S24). If the activation signal has a predetermined width (S24: YES), The communication unit 42 is activated by notifying the control unit 41 (step S25), and the process ends.
  • the secondary control device 4 returns the process to step S21.
  • the control unit 41 of the slave control device 4 issues a sleep command by communication with the master control device 3 performed by the communication unit 42. It is determined whether or not it has been received (step S26). When the sleep command is received (S26: YES), the slave control device 4 further determines whether or not the ID included in the received data matches the ID assigned to itself (step S27). If the IDs match (S27: YES), the slave control device 4 stops the operation, transitions to the sleep state (step S28), and ends the process. If the sleep command has not been received (S26: NO), or if the IDs do not match (S27: NO), the slave control device 4 returns the process to step S21.
  • the in-vehicle control system having the above configuration groups a plurality of devices such as the input load 5 and the output load 6 mounted on the vehicle 1 into a + B system load, an ACC system load, and an IG system load.
  • the master control device 3 By connecting the slave control device 4 and acquiring the switching state of the IG switch and the ACC switch, the master control device 3 individually starts the slave control device 4 according to the switching state.
  • An appropriate device can be operated according to the power supply state, and an increase in power consumption due to activation of an unnecessary device can be suppressed.
  • the main control device 3 and the sub control device 4 are connected by a common communication line 7, and the main control device 3 outputs an activation signal having a signal width corresponding to the switching state of the switch to the communication line 7, and each sub control.
  • the apparatus 4 By configuring the apparatus 4 to start when the signal width of the activation signal is determined to be the signal width set to itself, the wiring between the main control device 3 and the sub control device 4 can be simplified. The individual activation of the plurality of slave control devices 4 by the main control device 3 can be easily performed.
  • the main control device 3 and the sub control device 4 perform communication of the LIN protocol via the communication line 7, and the main control device 3 sets the sleep command and the ID of the sub control device 4 to stop the operation according to the switching state of the switch.
  • the slave controller 4 is configured to stop the operation when the received data includes a sleep command and its own ID, and the master controller 3 individually stops the slave controller 4. Can be easily performed.
  • a plurality of devices such as the input load 5 and the output load 6 mounted on the vehicle 1 are divided into three parts, that is, a + B system load, an ACC system load, and an IG load, and are connected to the slave control device 4.
  • the vehicle-mounted control system was set as the structure provided with the three sub control apparatuses 4, it is not restricted to this, It is good also as a structure provided with two or less or four or more sub control apparatuses 4.
  • FIG. In this case, for example, a configuration in which two slave control devices 4 to which an IG system load is connected may be provided.
  • the main control device 3 and the plurality of sub control devices 4 are configured to perform communication using the LIN protocol. However, the configuration is not limited thereto, and communication may be performed using another communication protocol.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the in-vehicle control system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the in-vehicle control system according to the first embodiment uses a plurality of ECUs and the like mounted on the vehicle 1 as a main control device 3 and a plurality of sub control devices 4, and the plurality of ECUs and the like operate in a coordinated manner, In this configuration, the operation of the output load 6 is controlled.
  • the in-vehicle control system according to the second embodiment has a configuration in which one ECU 200 controls the operations of the plurality of input loads 5 and output loads 6.
  • a plurality of input loads 5 and output loads 6 are connected to the ECU 200 mounted on the vehicle 1, and the input loads 5 and the output loads 6 operate according to the control of the ECU 200.
  • the ECU 200 is supplied with electric power from the power source 2 of the vehicle 1, and the input load 5 and the output load 6 are operated by electric power supplied through the ECU 200.
  • the ECU 200 includes a main control unit 203, a plurality of sub control units 204, a power supply circuit 205, and the like.
  • the main control unit 203 and each sub control unit 204 are connected by individual signal lines.
  • the main control unit 203 is configured by arithmetic processing such as a CPU or MPU, and controls operations of the plurality of sub control units 204.
  • the main control unit 203 has a clock signal transmission source, and outputs the clock signals individually to the plurality of sub control units 204.
  • signals from the IG switch and the ACC switch are input to the main control unit 203, and the main control unit 203 controls the sub control unit 204 according to the switching state of these switches. Yes.
  • the sub-control unit 204 is configured by an IC (Integrated Circuit) such as an input / output module or a sub-control module, for example, and a plurality of input loads 5 and output loads 6 are connected to each other. Control the behavior.
  • the sub control unit 204 operates based on a clock signal supplied from the main control unit 203. That is, the sub control unit 204 starts (starts) when the clock signal is supplied from the main control unit 203 and stops when the clock signal is stopped.
  • the power supply circuit 205 is connected to the power supply 2 through a power line, and converts approximately 12V power supplied from the power supply 2 into power of 5V or 3V, etc., as appropriate, and supplies it to each part in the ECU 200.
  • the main control unit 203 and the plurality of sub control units 204 operate by supplying power from the power supply circuit 205.
  • the sub control unit 204 supplies power from the power supply circuit 205 to the plurality of connected input loads 5 and output loads 6. However, when the operation of the sub control unit 204 is stopped, the power supply to the input load 5 and the output load 6 connected to the sub control unit 204 is also stopped.
  • the plurality of input loads 5 and output loads 6 mounted on the vehicle 1 are grouped into three groups, that is, a + B system load, an ACC system load, and an IG system load, and are connected to different slave control units 204 for each group. ing.
  • the main control unit 203 acquires the states of the IG switch and the ACC switch, and individually switches supply / non-supply of the clock signal to each slave control device 4 according to the acquired switch state.
  • the main control unit 203 supplies a clock signal to the slave control unit 204 to which a + B system load is connected, regardless of the state of the IG switch and the ACC switch, and when the ACC switch is in the on state, A clock signal is supplied to the slave control unit 204 to which the ACC system load is connected to operate, and when the IG switch is in an on state, the clock signal is supplied to the slave control unit 204 to which the IG system load is connected to operate.
  • Each slave control unit 204 supplies power to the input load 5 and output load 6 connected to itself when the clock supply from the main control unit 203 is started, and controls the operation of these loads.
  • the appropriate slave control unit 204 is activated and operated according to the states of the IG switch and the ACC switch, and only the necessary input load 5 and output load 6 are operated. Can do.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the ECU 200 according to the second embodiment, and is processing performed by the main control unit 203 of the ECU 200.
  • a procedure of processing relating to switching of supply / non-supply of the clock signal to the slave control unit 204 is shown, and illustration of other processing is omitted.
  • the main control unit 203 of the ECU 200 first acquires the states of the IG switch and the ACC switch (step S41), and determines whether or not there has been a change in the state of these switches (step S42). If there is no change in the switch state (S42: NO), the main control unit 203 returns the process to step S41.
  • the main control unit 203 When there is a change in the switch state (S42: YES), the main control unit 203 performs start determination for determining whether to start each sub control unit 204 according to the acquired states of the IG switch and the ACC switch. This is performed (step S43). From the result of the activation determination, the main control unit 203 checks whether or not there is a slave control unit 204 to be activated (step S44), and if there is a slave control unit 204 to be activated (S44: YES), the slave control to be activated. Supply of the clock signal to the unit 4 is started (step S45), and the process proceeds to step S46. When there is no slave control unit 204 to be activated (S44: NO), the main control unit 203 advances the process to step S46 without starting the supply of the clock signal.
  • the main control unit 203 performs stop determination for determining whether to stop the operation of each sub control unit 204 according to the acquired states of the IG switch and the ACC switch (step S46). From the result of the stop determination, the main control unit 203 checks whether or not there is a sub control unit 204 that stops the operation (step S47). If there is a sub control unit 204 that stops the operation (S47: YES), the operation stop target The supply of the clock signal to the slave control unit 204 is stopped (step S48), and the process ends. If there is no slave control unit 204 that stops operation (S47: NO), the main control unit 203 ends the process without stopping the supply of the clock signal.
  • the in-vehicle control system groups a plurality of devices such as the input load 5 and the output load 6 mounted on the vehicle 1 into a + B system load, an ACC system load, and an IG system load.
  • each group is connected to another sub control unit 204, and the main control unit 203 acquires the switching state of the IG switch and the ACC switch, and supplies or does not supply the clock signal to the sub control unit 204 according to the switching state.

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Abstract

 車輌に搭載された複数の機器を、車輌に設けられたスイッチの切替状態に応じて適切に起動することによって、消費電力量の増大を抑制することができる車載制御システムを提供する。 車輌1に搭載される入力負荷5及び出力負荷6等の複数の機器を、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷にグループ分けし、グループ毎に別の従制御装置4に接続すると共に、主制御装置3がIGスイッチ及びACCスイッチの切替状態を取得して、切替状態に応じて従制御装置4を個別に起動する。主制御装置3及び従制御装置4は共通の通信線7で接続し、主制御装置3がスイッチの切替状態に応じた信号幅の起動信号を通信線7に出力すると共に、各従制御装置4が起動信号の信号幅が自らに設定された信号幅であると判断した場合に起動する。

Description

車載制御システム
 本発明は、車輌に搭載された多数の機器、例えばドアロック機構、パワーウィンドウ機構又はアウターミラー機構等を制御するための車載制御システムに関する。
 従来、車輌には複数の電子機器が搭載されており、これらの電子機器は通信線又は制御線等のケーブルで相互に接続され、このケーブルを介した情報の授受を行うことによって各種の処理を実行している。近年では車輌の高機能化に伴って、車輌に搭載される電子機器の数が増大しており、多数の電子機器を接続するためのケーブル数も増大している。車輌内のケーブル数の増大によって、ケーブルによる機器の接続が複雑化し、車輌の重量が増大して燃費が悪化するなどの問題が生じる。
 特許文献1においては、第1のデバイスとの間で信号を搬送する第1の標準ケーブルを接続するための第1のコネクタと、第2の標準ケーブルの一端に接続される第2のコネクタとを入出力モジュールが有し、第2の標準ケーブルの他端には第2のデバイスに接続するための標準のケーブルコネクタを設け、入出力モジュールと第1のデバイス及び第2のデバイスとの間で必要な接続を実行するためのプログラム可能ロジックを入出力モジュールに設けることによって、入出力モジュールと第1のデバイス及び第2のデバイスとの間を、標準のケーブル及びコネクタを使用して、相互に接続することができる入出力システムが提案されている。この入出力システムでは、システム内でのケーブルの接続の複雑さを軽減させることができ、ケーブルの接続数を削減することができる。
特開2004-526238号公報
 車輌に搭載される機器は、必ずしもその全てを同時的に動作させる必要はなく、例えば車輌のエンジンが動作しているか否かなどの条件に応じて必要な機器のみを動作させればよい。しかしながら、特許文献1に記載の入出力システムでは、1つの入出力モジュールに複数のデバイスが接続される構成であるため、動作条件が異なるデバイスが共通の入出力モジュールに接続された場合、いずれかのデバイスが動作する条件では入出力モジュールは必ず動作しなければならず、入出力モジュールが複数の条件で動作しなければならないため、入出力モジュールによる消費電力量が増大するという問題がある。
 本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車輌に搭載された複数の機器を適切に起動することによって、消費電力量の増大を抑制することができる車載制御システムを提供することにある。
 本発明に係る車載制御システムは、車輌に搭載された複数の機器を、前記車輌に設けられた一又は複数のスイッチの切替状態に応じて動作させる車載制御システムにおいて、前記複数の機器のうちの一又は複数の機器がそれぞれ接続され、接続された機器の動作を制御する複数の従制御装置と、該複数の従制御装置の動作を制御する主制御装置とを備え、前記主制御装置は、前記スイッチの切替状態に応じて前記複数の従制御装置を個別に起動させる起動手段を有することを特徴とする。
 また、本発明に係る車載制御システムは、前記主制御装置及び前記複数の従制御装置が、共通の通信線にて接続してあり、前記起動手段は、前記電源状態に応じて信号幅の異なる起動信号を前記通信線へ送信するようにしてあり、前記複数の従制御装置は、予め定められた信号幅の起動信号を受信した場合に起動するようにしてあることを特徴とする。
 また、本発明に係る車載制御システムは、前記主制御装置が、前記スイッチの切替状態に応じて前記複数の従制御装置を個別に動作停止させる停止手段を有し、該停止手段は、前記通信線を介して、動作停止命令及び動作を停止する従制御装置を識別するための情報を含むデータを送信するようにしてあり、前記複数の従制御装置は、前記通信線を介して受信したデータに自らを識別する情報が含まれる場合、動作を停止するようにしてあることを特徴とする。
 また、本発明に係る車載制御システムは、前記主制御装置及び前記複数の従制御装置が、それぞれ個別の信号線にて接続してあり、前記起動手段は、前記電源状態に応じて前記信号線へクロック信号を個別に出力するようにしてあり、前記複数の従制御装置は、前記信号線を介して入力されるクロック信号により動作するようにしてあることを特徴とする。
 車輌に搭載された複数の機器は、車輌に設けられた共通の電源(バッテリ及びオルタネータ等)からの電力供給により動作するが、必ずしも全ての機器が動作する必要はない。例えば、車輌のエンジンが動作しておりオルタネータが発電を行っている状態、エンジンが停止して発電がおこなわれずにバッテリからの電力供給を行う状態、又は、車輌内に乗員が存在せずにセキュリティ機能などの最低限の機器へのみ電力供給を行う状態等のように、車輌の電源状態に応じて各機器の動作/停止が切り替えられる。これらの電源状態は、車輌に設けられたイグニッションスイッチ(以下、IGスイッチという)及びアクセサリスイッチ(以下、ACCスイッチという)等の電源操作に係るスイッチの状態から判断することができる。
 そこで本発明においては、主制御装置が複数の従制御装置の制御を行い、各従制御装置が複数の機器の制御を行う階層的なシステム構造とし、複数の機器は、例えばIGスイッチがオンの場合の動作させる機器、ACCスイッチがオンの場合に動作させる機器、又は、これらスイッチの状態に関係なく常に動作させる機器等にグループ分けし、グループ毎に従制御装置に接続する。
 主制御装置は、IGスイッチ及びACCスイッチの切替状態(即ち車輌の電源状態)に応じて、複数の従制御装置を個別に起動する。起動した従制御装置は、自らに接続された複数の機器を動作させる。これにより、車輌の電源状態に応じて必要な従制御装置及び機器のみを起動することができ、不要な機器が起動されることにより消費電力量の増大を抑制できる。
 また、本発明においては、主制御装置及び複数の従制御装置を共通の通信線にて接続し、例えばLIN(Local Interconnect Network)などの通信プロトコルによる通信を行う。この場合、通信線における電位に一定期間に亘って変化がない状態から、所定期間に亘って通信線を所定電位へ変化させる起動信号(所定幅の起動信号)を出力することによって、従制御装置の起動を行う。
 主制御装置は、スイッチの切替状態に応じて起動信号の信号幅を変化させる。これに対して複数の従制御装置にはそれぞれ異なる信号幅を割り当てておき、各従制御装置は、通信線における電位変化を検知し、起動信号の信号幅が自らに割り当てられた信号幅に該当する場合に起動する。これにより、主制御装置及び複数の従制御装置間の配線を簡素化することができると共に、主制御装置による従制御装置の個別起動を容易に行うことができる。
 また、本発明においては、主制御装置及び複数の従制御装置は、共通の通信線を介したデータの送受信を行う。主制御装置は、スイッチの切替状態に応じて複数の従制御装置を個別に停止する。この際に主制御装置は、スイッチの切替状態に応じて停止する従制御装置を決定し、動作を停止させるための命令と、停止させる従制御装置を識別する情報を含むデータを送信する。各従制御装置は、主制御装置から送信されたデータを受信し、受信したデータに含まれる識別情報が自らを識別するものであると判断した場合に、動作を停止する。これにより主制御装置は各従制御装置の動作を個別に停止することができる。また各従制御装置は、主制御装置からのデータに応じて動作を停止すればよいため、スイッチの切替状態を自らが取得し、自らの判断で動作を停止しなくてもよい(ただし、スイッチの切替状態の取得又は自らの判断による動作停止を従制御装置が行ってもよい)。
 また、本発明においては、主制御装置及び複数の従制御装置をそれぞれ個別の信号線で接続し、個別の信号線を介して主制御装置が各従制御装置へクロック信号を出力し、このクロック信号に応じて従制御装置が動作する構成とする。主制御装置は、スイッチの切替状態に応じた信号線にクロック信号を出力することによって、所望の従制御装置を動作させることができる。同様に主制御装置は、スイッチの切替状態に応じて信号線へのクロック信号の出力を停止することによって、所望の従制御装置の動作を停止することができる。
 本発明による場合は、車輌に搭載する複数の機器を電源状態に係るスイッチの切替状態に応じてグループ分けし、グループ毎に従制御装置に接続すると共に、複数の従制御装置を主制御装置が起動する構成とすることにより、車輌の電源状態に応じて必要な従制御装置及び機器のみを起動することができ、不要な従制御装置又は機器が起動されることによって消費電力量が増大することを抑制できる。よって、車輌のバッテリ上がりなどを抑制することができる。
本発明の実施の形態1に係る車載制御システムの構成を示すブロック図である。 主制御装置の内部構成を示すブロック図である。 従制御装置の内部構成を示すブロック図である。 主制御装置による従制御装置の起動方法を説明するための模式図である。 主制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 従制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係る車載制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態2に係るECUが行う処理の手順を示すフローチャートである。
(実施の形態1)
 以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る車載制御システムの構成を示すブロック図である。図において一点鎖線で示す1は車輌であり、車輌1にはバッテリ及びオルタネータ等の電源2と、電源2から電力線8を介して供給される電力により動作する主制御装置3、従制御装置4、入力負荷5及び出力負荷6等とが搭載されている。なお、図1においては、電源2からの電力供給経路を破線で示し、制御信号又はデータ等の伝達経路を実線で示してある。
 図示の車載制御システムは、1つの主制御装置3が複数の従制御装置4の動作を制御すると共に、各従制御装置4が一又は複数の入力負荷5及び出力負荷6の制御を行う階層的な構造をなしている。主制御装置3及び複数の従制御装置4は、いわゆるECU(Electronic Control Unit)などであり、車輌1の適所に搭載され、バス状の通信線7を介して接続されている。本実施の形態においては、主制御装置3及び従制御装置4は、LIN(Local Interconnect Network)のプロトコルによるシリアル通信を行うことによって情報の送受信を行う。
 また主制御装置3及び従制御装置4は、電力線8を介して電源2に接続されており、電源2からの電力供給により動作する。従制御装置4は、入力負荷5及び出力負荷6の制御処理を行う通常動作状態(又はウェイクアップ状態)と、これら制御処理を停止して消費電力を低減するスリープ状態とを切替可能に構成されている。各従制御装置4の状態切り替えは主制御装置3により制御されており、各従制御装置4は、主制御装置3から与えられるスリープ命令により通常動作状態からスリープ状態へ遷移し、主制御装置3から与えられる起動信号(ウェイクアップ命令)によりスリープ状態から通常動作状態へ遷移する。
 電源2は、バッテリ及びオルタネータを含むものであり、車輌1のエンジン動作中にはオルタネータが発電した電力を供給し、エンジン停止中にはバッテリに蓄積された電力を供給する。
 入力負荷5は、例えば、車輌1の窓の開閉操作のためのスイッチ、ライトのオン/オフ操作用のスイッチ、ワイパーのオン/オフ操作用のスイッチ、又は、オーディオ装置若しくはカーナビゲーション装置等を操作するためのスイッチ等のように、車輌1に搭載された各種操作用のスイッチであってよい。また例えば入力負荷5は、車輌1の速度若しくは加速度等を検知するセンサ、車輌1内外の温度若しくは明るさ等を検知するセンサ、又は、車輌1への不審者の接近などを検知するセキュリティ用のセンサ等のように、車輌1に係る各種の情報を検知するセンサであってよい。即ち入力負荷5は、何らかの情報を従制御装置4に対して入力する車載機器である。
 また出力負荷6は、例えば、車輌1のドアのロック/アンロックを行う機構、窓の開閉を行う機構、車輌1のライト又はワイパー等のような、ユーザの操作又はセンサの検知結果等に応じて動作する車載機器であってよい。即ち出力負荷6は、従制御装置4から出力される制御信号に応じて動作する車載機器である。
 各従制御装置4は、電源2から供給された電力を、自らに接続された入力負荷5及び出力負荷6へ供給しており、入力負荷5及び出力負荷6は、従制御装置4から供給された電力により動作している。即ち車輌1に搭載された主制御装置3、従制御装置4、入力負荷5及び出力負荷6は、共通の電源系統に属するものであり、電源2からの電力供給経路を共通化することによって、電力供給経路を複数系統設ける構成と比較して、車輌1内に配設する電力線の数を低減できる。従制御装置4は、入力負荷5及び出力負荷6への電力の供給/非供給を切り替えることができる構成であってもよいが、少なくとも従制御装置4がスリープ状態の場合、この従制御装置4に接続された入力負荷5及び出力負荷6への電力供給は停止される構成である。
 図示は省略するが、車輌1にはエンジンの動作及び電源2の電力供給に係るスイッチとして、イグニッションスイッチ(以下、IGスイッチという)及びアクセサリスイッチ(以下、ACCスイッチという)が設けられている。IGスイッチ及びACCスイッチは、ユーザによりオン/オフの操作がなされるものであり、IGスイッチ及びACCスイッチが共にオン、IGスイッチがオフ且つACCスイッチがオン、又は、IGスイッチ及びACCスイッチが共にオフの組み合わせで切り替えられる。
 IGスイッチがオンの場合、車輌1のエンジンが動作しており、電源2のオルタネータが発電した電力が主制御装置3及び従制御装置4等へ供給される。IGスイッチがオフの場合、車輌1のエンジンは停止しており、オルタネータは発電を行わないため、電源2のバッテリに蓄積された電力が供給される。ACCスイッチは、ユーザが車輌1のオーディオ装置又はカーナビゲーション装置等の車載機器を利用する際にオンするスイッチであり、IGスイッチがオフであってもACCスイッチがオンの状態であればこれらの車載機器に電源2のバッテリから電力供給がなされる。ACCスイッチがオフの場合、車輌1のセキュリティ機能及びドアのロック/アンロック機能等の必要最低限の車載機器へ電源2のバッテリから電力供給がなされ、その他の車載機器への電力供給は行われない。
 このように、車輌1に搭載される入力負荷5及び出力負荷6等の機器は、必ずしもその全てが常時動作している必要はなく、IGスイッチ及びACCスイッチの切替状態に応じて、必要なときにのみ動作すればよい。そこで本実施の形態においては、車輌1に搭載される複数の入力負荷5及び出力負荷6を、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷の3つに分類する。+B系負荷とは、IGスイッチ及びACCスイッチのオン/オフに関係なく、常に電源2からの電力供給を行う必要がある入力負荷5及び出力負荷6である。ACC系負荷とは、ACCスイッチがオンの場合に電源2からの電力供給を行う必要がある入力負荷5及び出力負荷6である。またIG系負荷とは、IGスイッチがオンの場合に電源2からの電力供給を行う必要がある入力負荷5及び出力負荷6である。
 本実施の形態においては、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷を、それぞれ異なる従制御装置4に接続する。また主制御装置3は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態を取得し、取得したスイッチの状態に応じて各従制御装置4のウェイクアップ及びスリープを個別に制御する。即ち主制御装置3は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に関係なく、+B系の負荷が接続された従制御装置4を(常時又は定期的に)ウェイクアップ状態として動作させ、ACCスイッチがオン状態の場合、ACC系負荷が接続された従制御装置4のウェイクアップ状態として動作させ、IGスイッチがオン状態の場合に、IG系負荷が接続された従制御装置4をウェイクアップ状態として動作させる。各従制御装置4は、主制御装置3によりウェイクアップ(起動)された場合に、自らに接続された入力負荷5及び出力負荷6への電力供給を行うと共に、これら負荷の動作を制御する。これにより本実施の形態の車載制御システムでは、電源2からの電力供給系統が共通のものであっても、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて適切な従制御装置4を起動して動作させ、必要な入力負荷5及び出力負荷6のみを動作させることができる。
 図2は、主制御装置3の内部構成を示すブロック図である。主制御装置3は、制御部31、入力部32、電源回路33、通信部34及び記憶部35等を備えて構成されている。制御部31は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)等の演算処理装置にて構成されるものであり、記憶部35に予め記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、従制御装置4の起動/停止の制御処理など、種々の制御処理及び演算処理を行う。
 入力部32は、車輌1の種々の機器からの信号の入力を受け付けるためのものである。本実施の形態においては、入力部32には、車輌のIGスイッチ及びACCスイッチからの信号(スイッチのオン/オフの切替状態を示す信号)が入力されており、入力されたスイッチの切替状態を制御部31へ通知する。
 電源回路33は、電力線8を介して電源2に接続されており、電源2から供給される約12Vの電力を、適宜に5V又は3V等の電力に変換して主制御装置3の各部へ供給する。主制御装置3の各部は、電源回路33からの電力供給により動作する。
 通信部34は、通信線7に接続されており、制御部31から与えられる送信用のデータをLINのプロトコルに応じたデータ形式に変換して送信すると共に、従制御装置4から送信されたデータを受信し、受信したデータを制御部31の処理に適したデータ形式に変換して制御部31へ与える。LINプロトコルの通信はマスタ-スレーブ型の通信を行うものであり、主制御装置3はマスターノードとして通信を行う。また本実施の形態に係る通信部34は、制御部31の制御に応じて、従制御装置4を個別に起動(ウェイクアップ)させる起動信号(ウェイクアップ命令)、及び、従制御装置4を個別に動作停止(スリープ)させるスリープ命令を送信することができる。
 記憶部35は、マスクROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子を有し、制御部31が実行するためのプログラム及びデータ等が予め記憶されている。また記憶部35は、SRAM(Static Random Access Memory)又はDRAM(Dynamic Random Access Memory)等のデータ書き換え可能なメモリ素子を更に有していてもよい。
 図3は、従制御装置4の内部構成を示すブロック図である。従制御装置4は、制御部41、通信部42、電源回路43、入出力部44及び記憶部45等を備えて構成されている。制御部41は、具体的にはCPU又はMPU等の演算処理装置にて構成されるものであり、記憶部45に予め記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、入力負荷5及び出力負荷6の制御処理など、種々の制御処理及び演算処理を行う。
 通信部42は、通信線7に接続されており、制御部41から与えられる送信用のデータをLINのプロトコルに応じたデータ形式に変換して送信すると共に、主制御装置3から送信されたデータを受信し、受信したデータを制御部41の処理に適したデータ形式に変換して制御部41へ与える。LINプロトコルの通信はマスタ-スレーブ型の通信を行うものであり、従制御装置4はスレーブノードとして通信を行う。また通信部42は、従制御装置4がスリープ状態の場合であってもデータの受信は行っており、主制御装置3から起動信号が与えられた場合に制御部41への通知を行う。これにより制御部41はスリープ状態からウェイクアップ状態への切り替えを行い、動作を開始する。
 電源回路43は、電力線8を介して電源2に接続されており、電源2から供給される約12Vの電力を、適宜に5V又は3V等の電力に変換して従制御装置4の各部へ供給する。従制御装置4の各部は、電源回路43からの電力供給により動作する。また電源回路43は、電源2から供給される約12Vの電力又は適宜に変換した5V若しくは3V等の電力を、入出力部44を通して入力負荷5及び出力負荷6に電力供給を行う。ただし電源回路43は、従制御装置4がスリープ状態の場合には、入力負荷5及び出力負荷6への電力供給を停止する。
 入出力部44は、複数の入力負荷5及び出力負荷6が接続され、入力負荷5から入力された情報を制御部41へ通知すると共に、制御部41からの制御に基づいて出力負荷6へ制御信号を出力する。記憶部45は、マスクROM、EEPROM又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子を有し、制御部41が実行するためのプログラム及びデータ等が予め記憶されている。また記憶部45は、SRAM又はDRAM等のデータ書き換え可能なメモリ素子を更に有していてもよい。
 図4は、主制御装置3による従制御装置4の起動方法を説明するための模式図である。上述のように、主制御装置3は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて従制御装置4を個別に起動する。従制御装置4の起動は、通信線7を介した起動信号の送受信により行われる。主制御装置3が送信する起動信号は、通信線7上にデータ通信などのための信号が送信されていない状態(図中、ハイレベルの状態)から、通信線7を所定期間(図示の例では3ビット長、19ビット長又は27ビット長のいずれかに相当する期間)に亘って所定電位(図中、ローレベルの状態)に変化させた信号が用いられる。
 また起動信号におけるローレベルの期間(信号幅)は、いずれの従制御装置4をウェイクアップするかを示している。従制御装置4の通信部42は、スリープ状態において通信線7の電位がハイレベルからローレベルに変化したことを検知した場合、その後に通信線7の電位がローレベルからハイレベルへ変化するまでの期間を測定する。通信部42は、測定結果であるローレベルの期間が予め定められた範囲内であれば、自らに対して主制御装置3が送信した起動信号であると判断し、制御部41へ通知を行う。
 例えば、+B系負荷が接続された従制御装置4の通信部42は、ローレベル期間が2~4ビット長に相当する期間の範囲内であれば、自らに対する起動信号であると判断する。ACC系負荷が接続された従制御装置4の通信部42は、ローレベル期間が16~22ビット長に相当する期間の範囲内であれば、自らに対する起動信号であると判断する。またIG系負荷が接続された従制御装置4の通信部42は、ローレベル期間が23~31ビット長に相当する期間の範囲内であれば、自らに対する起動信号であると判断する。なお、上記のローレベル期間の値は一例であって、これに限るものではない。従制御装置4が起動信号であるか否かを判定するローレベル期間に幅を持たせてあるのは、従制御装置4にて受信される起動信号の幅にはある程度の誤差が生じるためであり、上記の例では±14%の誤差が発生した場合であっても起動信号を正しく判定できるようにローレベル期間の幅を設定してある。またACC系負荷及びIG系負荷を起動させる起動信号は、LINプロトコルの通信にて用いられる通常フレーム(13ビット長)より長い期間に設定することが好ましい。
 このように、主制御装置3がIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じたローレベル期間のウェイクアップ信号を通信線7へ出力し、各従制御装置4が個別に定められた範囲内のローレベル期間のウェイクアップ信号に応じてウェイクアップすることによって、各従制御装置4に接続された入力負荷5及び出力負荷6をIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて適切に動作させることができる。
 また、主制御装置3は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて従制御装置4を個別に動作停止(スリープ)させることができる。従制御装置4の動作停止は、LINのプロトコルによるデータ通信を利用してスリープ命令を送受信することにより行われる。主制御装置3は、いずれかの従制御装置4を動作停止させると判断した場合、動作停止の対象となる従制御装置4に付されたIDなどを指定して、予め定められたスリープ用のコマンドなどをデータとして含むフレームを生成して通信線7へ出力する。各従制御装置4は、自らのIDが指定されたデータを受信した場合、終了前処理(必要なデータの記憶など)を行った後、スリープ状態へ遷移して動作を停止する。なお、各従制御装置4は、主制御装置3からのスリープ命令を受信しない場合であっても、自らの判断によって、例えば必要な処理を全て完了した場合などに、スリープ状態へ遷移して動作を停止してよい。
 図5は、主制御装置3が行う処理の手順を示すフローチャートであり、主制御装置3の制御部31が行う処理である。なお、図5においては、主制御装置3の起動及び動作停止に係る処理の手順を図示し、これ以外の処理については図示を省略してある。主制御装置3の制御部31は、まず、入力部32に入力される信号を基に、IGスイッチ及びACCスイッチの状態を取得し(ステップS1)、これらスイッチの状態に変化があったか否かを判定する(ステップS2)。スイッチ状態に変化がない場合(S2:NO)、制御部31は、ステップS1へ処理を戻す。
 スイッチ状態に変化があった場合(S2:YES)、制御部31は、取得したIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて、各従制御装置4を起動するか否かを判定する起動判定を行う(ステップS3)。起動判定の結果から、制御部31は、起動する従制御装置4があるか否かを調べ(ステップS4)、起動する従制御装置4がある場合(S4:YES)、起動対象の従制御装置4に応じたローレベル期間の起動信号を通信部34にて出力し(ステップS5)、ステップS6へ処理を進める。また起動する従制御装置4がない場合(S4:NO)、制御部31は、起動信号を出力せずに、ステップS6へ処理を進める。
 次いで制御部31は、取得したIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて、各従制御装置4の動作を停止するか否かを判定する停止判定を行う(ステップS6)。停止判定の結果から、制御部31は、動作停止する従制御装置4があるか否かを調べ(ステップS7)、動作停止する従制御装置4がある場合(S7:YES)、動作停止対象の従制御装置4に応じたスリープ命令を通信部34にて送信し(ステップS8)、処理を終了する。また動作停止する従制御装置4がない場合(S7:NO)、制御部31は、スリープ命令を送信することなく、処理を終了する。
 図6は、従制御装置4が行う処理の手順を示すフローチャートである。なお、図6においては、従制御装置4の起動及び動作停止に係る処理の手順を図示し、これ以外の処理については図示を省略してある。従制御装置4は、まず、自らの動作状態がスリープ状態であるか否かを判定する(ステップS21)。
 従制御装置4の動作状態がスリープ状態の場合(S21:YES)、従制御装置4は、通信部42にて通信線7の電位変化の有無を調べることによって、主制御装置3からの起動信号を検出したか否かを判定する(ステップS22)。起動信号を検出した場合(S22:YES)、従制御装置4は、検出した起動信号の信号幅の判定を行う(ステップS23)。信号幅判定の結果から、従制御装置4は、起動信号の信号幅が予め定められた信号幅であるか否かを調べ(ステップS24)、起動信号が所定幅の場合(S24:YES)、通信部42から制御部41への通知を行うことによって起動し(ステップS25)、処理を終了する。また、起動信号を検出しない場合(S22:NO)、又は、検出した起動信号が所定幅でない場合(S24:NO)、従制御装置4は、ステップS21へ処理を戻す。
 従制御装置4の動作状態がスリープ状態でなく通常動作状態である場合(S21:NO)、従制御装置4の制御部41は、通信部42が行う主制御装置3との通信によってスリープ命令を受信したか否かを判定する(ステップS26)。スリープ命令を受信した場合(S26:YES)、従制御装置4は、受信データに含まれるIDが自らに付されたIDと一致するか否かを更に判定する(ステップS27)。IDが一致する場合(S27:YES)、従制御装置4は、動作を停止してスリープ状態へ遷移し(ステップS28)、処理を終了する。また、スリープ命令を受信していない場合(S26:NO)、又は、IDが一致しない場合(S27:NO)、従制御装置4は、ステップS21へ処理を戻す。
 以上の構成の車載制御システムは、車輌1に搭載される入力負荷5及び出力負荷6等の複数の機器を、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷にグループ分けし、グループ毎に別の従制御装置4に接続すると共に、主制御装置3がIGスイッチ及びACCスイッチの切替状態を取得して、切替状態に応じて従制御装置4を個別に起動する構成とすることにより、車輌1の電源状態に応じて適切な機器を動作させることができ、不要な機器が起動されることによる消費電力量の増大を抑制することができる。
 また、主制御装置3及び従制御装置4を共通の通信線7で接続し、主制御装置3がスイッチの切替状態に応じた信号幅の起動信号を通信線7に出力すると共に、各従制御装置4が起動信号の信号幅が自らに設定された信号幅であると判断した場合に起動する構成とすることにより、主制御装置3及び従制御装置4間の配線を簡素化することができ、主制御装置3による複数の従制御装置4の個別起動を容易に行うことができる。
 また、主制御装置3及び従制御装置4が通信線7を介してLINプロトコルの通信を行い、主制御装置3がスイッチの切替状態に応じてスリープ命令及び動作停止する従制御装置4のIDを含むデータを送信すると共に、各従制御装置4は受信データにスリープ命令及び自らのIDが含まれていた場合に動作停止する構成とすることにより、主制御装置3は従制御装置4の個別停止を容易に行うことができる。
 なお本実施の形態においては、車輌1に搭載された入力負荷5及び出力負荷6等の複数の機器を+B系負荷、ACC系負荷及びIG負荷の3つに分けて従制御装置4に接続する構成としたが、これは一例であって、グループ分けはこれらに限らない。また車載制御システムが3つの従制御装置4を備える構成としたが、これに限るものではなく、2つ以下又は4つ以上の従制御装置4を備える構成としてもよい。この場合、例えばIG系負荷が接続される従制御装置4を2つ備えるなどの構成としてもよい。また、主制御装置3及び複数の従制御装置4がLINプロトコルの通信を行う構成としたが、これに限るものではなく、他の通信プロトコルにて通信を行う構成としてもよい。
(実施の形態2)
 図7は、本発明の実施の形態2に係る車載制御システムの構成を示すブロック図である。実施の形態1に係る車載制御システムは、車輌1に搭載された複数のECUなどを主制御装置3及び複数の従制御装置4とし、複数のECUなどが協調動作して複数の入力負荷5及び出力負荷6の動作を制御する構成である。これに対して、実施の形態2に係る車載制御システムは、1つのECU200が複数の入力負荷5及び出力負荷6の動作を制御する構成である。
 実施の形態2に係る車載制御システムは、車輌1に搭載されたECU200に複数の入力負荷5及び出力負荷6が接続されており、入力負荷5及び出力負荷6は、ECU200の制御に応じて動作する。またECU200には車輌1の電源2からの電力が供給されており、入力負荷5及び出力負荷6は、ECU200を介して供給される電力により動作する。
 ECU200は、主制御部203、複数の従制御部204及び電源回路205等を備えて構成されている。主制御部203と各従制御部204とは、それぞれ個別の信号線にて接続されている。主制御部203は、具体的にはCPU又はMPU等の演算処理にて構成されるものであり、複数の従制御部204の動作を制御する。また主制御部203は、クロック信号の発信源を有しており、複数の従制御部204へクロック信号を個別に出力している。また図示は省略するが、主制御部203にはIGスイッチ及びACCスイッチからの信号が入力されており、主制御部203はこれらのスイッチの切替状態に応じて従制御部204の制御を行っている。
 従制御部204は、例えば入出力モジュール又はサブ制御モジュール等のIC(Integrated Circuit)にて構成されるものであり、複数の入力負荷5及び出力負荷6が接続され、接続されたこれらの負荷の動作を制御する。また従制御部204は、主制御部203から与えられるクロック信号に基づいて動作している。即ち従制御部204は、主制御部203からのクロック信号供給開始により動作開始(起動)し、クロック信号供給停止により動作停止する。
 電源回路205は、電力線を介して電源2に接続されており、電源2から供給される約12Vの電力を、適宜に5V又は3V等の電力に変換してECU200内の各部へ供給する。主制御部203及び複数の従制御部204は、電源回路205からの電力供給により動作する。また従制御部204は、接続された複数の入力負荷5及び出力負荷6へ、電源回路205からの電力を供給している。ただし、従制御部204が動作停止した場合には、この従制御部204に接続された入力負荷5及び出力負荷6への電力供給も停止される。
 また車輌1に搭載された複数の入力負荷5及び出力負荷6は、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷の3つにグループ分けされており、グループ毎に異なる従制御部204に接続されている。主制御部203は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態を取得し、取得したスイッチの状態に応じて各従制御装置4へのクロック信号の供給/非供給を個別に切り替える。詳しくは、主制御部203は、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に関係なく、+B系の負荷が接続された従制御部204へクロック信号を供給して動作させ、ACCスイッチがオン状態の場合、ACC系負荷が接続された従制御部204へクロック信号を供給して動作させ、IGスイッチがオン状態の場合に、IG系負荷が接続された従制御部204へクロック信号を供給して動作させる。各従制御部204は、主制御部203からクロック供給が開始された場合に、自らに接続された入力負荷5及び出力負荷6への電力供給を行うと共に、これら負荷の動作を制御する。これにより実施の形態2に係る車載制御システムでは、IGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて適切な従制御部204を起動して動作させ、必要な入力負荷5及び出力負荷6のみを動作させることができる。
 図8は、実施の形態2に係るECU200が行う処理の手順を示すフローチャートであり、ECU200の主制御部203が行う処理である。なお、図8においては、従制御部204へのクロック信号の供給/非供給の切替に係る処理の手順を示し、これ以外の処理については図示を省略してある。ECU200の主制御部203は、まず、IGスイッチ及びACCスイッチの状態を取得し(ステップS41)、これらスイッチの状態に変化があったか否かを判定する(ステップS42)。スイッチ状態に変化がない場合(S42:NO)、主制御部203は、ステップS41へ処理を戻す。
 スイッチ状態に変化があった場合(S42:YES)、主制御部203は、取得したIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて、各従制御部204を起動するか否かを判定する起動判定を行う(ステップS43)。起動判定の結果から、主制御部203は、起動する従制御部204があるか否かを調べ(ステップS44)、起動する従制御部204がある場合(S44:YES)、起動対象の従制御部4へのクロック信号の供給を開始し(ステップS45)、ステップS46へ処理を進める。また起動する従制御部204がない場合(S44:NO)、主制御部203は、クロック信号の供給を開始せずに、ステップS46へ処理を進める。
 次いで主制御部203は、取得したIGスイッチ及びACCスイッチの状態に応じて、各従制御部204の動作を停止するか否かを判定する停止判定を行う(ステップS46)。停止判定の結果から、主制御部203は、動作停止する従制御部204があるか否かを調べ(ステップS47)、動作停止する従制御部204がある場合(S47:YES)、動作停止対象の従制御部204へのクロック信号の供給を停止し(ステップS48)、処理を終了する。また動作停止する従制御部204がない場合(S47:NO)、主制御部203は、クロック信号の供給を停止することなく、処理を終了する。
 以上の構成の実施の形態2に係る車載制御システムは、車輌1に搭載される入力負荷5及び出力負荷6等の複数の機器を、+B系負荷、ACC系負荷及びIG系負荷にグループ分けし、グループ毎に別の従制御部204に接続すると共に、主制御部203がIGスイッチ及びACCスイッチの切替状態を取得して、切替状態に応じて従制御部204へのクロック信号の供給/非供給を個別に切り替える構成とすることにより、車輌1の電源状態に応じて適切な機器を動作させることができ、不要な機器が起動されることによる消費電力量の増大を抑制することができる。
 なお、実施の形態2に係る車載制御システムのその他の構成は、実施の形態1に係る車載制御システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
 1 車輌
 2 電源
 3 主制御装置
 4 従制御装置
 5 入力負荷(機器)
 6 出力負荷(機器)
 7 通信線
 8 電力線
 31 制御部(起動手段、停止手段)
 32 入力部
 33 電源回路
 34 通信部
 35 記憶部
 41 制御部
 42 通信部
 43 電源回路
 44 入出力部
 45 記憶部
 200 ECU
 203 主制御部(主制御装置、起動手段、停止手段)
 204 従制御部(従制御装置)
 205 電源回路

Claims (4)

  1.  車輌に搭載された複数の機器を、前記車輌に設けられた一又は複数のスイッチの切替状態に応じて動作させる車載制御システムにおいて、
     前記複数の機器のうちの一又は複数の機器がそれぞれ接続され、接続された機器の動作を制御する複数の従制御装置と、
     該複数の従制御装置の動作を制御する主制御装置と
     を備え、
     前記主制御装置は、前記スイッチの切替状態に応じて前記複数の従制御装置を個別に起動させる起動手段を有すること
     を特徴とする車載制御システム。
  2.  前記主制御装置及び前記複数の従制御装置は、共通の通信線にて接続してあり、
     前記起動手段は、前記電源状態に応じて信号幅の異なる起動信号を前記通信線へ送信するようにしてあり、
     前記複数の従制御装置は、予め定められた信号幅の起動信号を受信した場合に起動するようにしてあること
     を特徴とする請求項1に記載の車載制御システム。
  3.  前記主制御装置は、前記スイッチの切替状態に応じて前記複数の従制御装置を個別に動作停止させる停止手段を有し、
     該停止手段は、前記通信線を介して、動作停止命令及び動作を停止する従制御装置を識別するための情報を含むデータを送信するようにしてあり、
     前記複数の従制御装置は、前記通信線を介して受信したデータに自らを識別する情報が含まれる場合、動作を停止するようにしてあること
     を特徴とする請求項2に記載の車載制御システム。
  4.  前記主制御装置及び前記複数の従制御装置は、それぞれ個別の信号線にて接続してあり、
     前記起動手段は、前記電源状態に応じて前記信号線へクロック信号を個別に出力するようにしてあり、
     前記複数の従制御装置は、前記信号線を介して入力されるクロック信号により動作するようにしてあること
     を特徴とする請求項1に記載の車載制御システム。
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