(57)【要約】【課題】信号の変化とノイズとを確実に区別することができる信号生成装置及び該信号生成装置を備える車載制御システムを提供する。【解決手段】信号変化監視部１５は、所定レベルの信号を検出した場合、その所定レベルをレジスタに記憶する。そして、次のサンプリング周期で検出した信号のレベルと記憶した所定レベルとを比較し、比較した信号のレベルが同等である場合（例えば、両方の信号のレベルがいずれもハイレベルである場合）、割込み信号を生成してＣＰＵ１１へ出力する。ＣＰＵ１１は、割込み信号を取得した場合、省電力状態から通常の消費電力状態での動作に移行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の変化を検出し、検出結果に応じて所定の信号を生成する信号生成装置において、
所定のサンプリング周期で信号のレベルを検出する検出部と、
該検出部で所定レベルの信号を連続して２回検出した場合、前記所定の信号を生成する信号生成部と
を備えることを特徴とする信号生成装置。
【請求項２】
前記検出部で前記所定レベルの信号を検出した場合、該所定レベルと前記検出部で次に検出した信号のレベルとを比較する比較部を備え、
前記信号生成部は、
前記比較部で比較した信号のレベルが一致する場合、前記所定の信号を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の信号生成装置。
【請求項３】
前記検出部は、
第１のサンプリング周期で前記所定レベルの信号を検出した場合、前記第１のサンプリング周期より短い周期の第２のサンプリング周期で信号のレベルを検出するようにしてあり、
前記信号生成部は、
前記検出部で前記第２のサンプリング周期で前記所定レベルの信号をさらに検出した場合、前記所定の信号を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の信号生成装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の信号生成装置と、所定の条件で第１の電力消費状態から電力消費の少ない第２の電力消費状態への移行を制御する制御部とを備える車載制御システムであって、
前記制御部は、
前記信号生成装置で生成した所定の信号を取得した場合、前記第２の電力消費状態から前記第１の電力消費状態へ移行するように構成してあることを特徴とする車載制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消費電力を低減することができる省電力モードで動作するマイクロコンピュータ等の機器への信号を検出する信号生成装置及び該信号生成装置を備える車載制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両は、オルタネータ（車載発電機、交流発電機）及びバッテリなどを備えている。エンジンに連動してオルタネータで発電された電力は、バッテリの充電に利用されるとともに、バッテリからの電力は、車両に搭載された電装品や電装品を制御するＥＣＵ（電子制御装置）などに供給される。
【０００３】
バッテリの容量は限られているため、バッテリの消費電力を抑えるべく、ＥＣＵ等に内蔵されたマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）等の消費電力が大きい機器は、通常の動作モードに加えて、消費電力を低減することができる省電力モードで動作する機能を備えたものがある。
【０００４】
一方で、ドアロック制御を行うようなボディＥＣＵでは、エンジンが切られ車両が駐車場等で駐車している状態であっても、車両の各部の状態を監視する必要がある。そして、例えば、ドアロック解除等の信号（信号変化）が発生した場合には、ボディＥＣＵは直ちに所定の処理を行う必要がある。
【０００５】
例えば、ボディＥＣＵに搭載されたＣＰＵは、車両のイグニションスイッチがオンされている場合には、通常動作モードで動作し、車両放置時などイグニションスイッチがオフされている場合には、消費電力を低減するためスリープモードで動作する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３４４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のような従来の技術にあっては、何らかの原因でノイズが発生した場合、ノイズを信号（信号変化）と誤認する可能性があり、ノイズの発生によりＣＰＵ等の機器が省電力モードから通常動作モードに移行してしまい、不要な電力の消費が生じるという問題があった。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、信号の変化とノイズとを確実に区別することができる信号生成装置及び該信号生成装置を備える車載制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る信号生成装置は、信号の変化を検出し、検出結果に応じて所定の信号を生成する信号生成装置において、所定のサンプリング周期で信号のレベルを検出する検出部と、該検出部で所定レベルの信号を連続して２回検出した場合、前記所定の信号を生成する信号生成部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る信号生成装置は、第１発明において、前記検出部で前記所定レベルの信号を検出した場合、該所定レベルと前記検出部で次に検出した信号のレベルとを比較する比較部を備え、前記信号生成部は、前記比較部で比較した信号のレベルが一致する場合、前記所定の信号を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る信号生成装置は、第１発明又は第２発明において、前記検出部は、第１のサンプリング周期で前記所定レベルの信号を検出した場合、前記第１のサンプリング周期より短い周期の第２のサンプリング周期で信号のレベルを検出するようにしてあり、前記信号生成部は、前記検出部で前記第２のサンプリング周期で前記所定レベルの信号をさらに検出した場合、前記所定の信号を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る車載制御システムは、前述の発明のいずれか１つに係る信号生成装置と、所定の条件で第１の電力消費状態から電力消費の少ない第２の電力消費状態への移行を制御する制御部とを備える車載制御システムであって、前記制御部は、前記信号生成装置で生成した所定の信号を取得した場合、前記第２の電力消費状態から前記第１の電力消費状態へ移行するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、所定のサンプリング周期で信号のレベルを検出する検出部と、検出部で所定レベルの信号を連続して２回検出した場合、所定の信号（例えば、割込み信号）を生成する信号生成部とを備える。所定レベルの信号は、例えば、ハイレベルとすることができる。従って、信号のレベルがローレベルからハイレベルになった場合、信号の変化ありと判定することができる。ローレベルからハイレベルに信号が１回だけ変化しただけで信号あり又は信号の変化ありと判定するのではなく、所定レベルの信号を連続して２回検出することにより、仮にノイズにより信号のレベルがハイレベルになったとしても、次のサンプリン周期では元のレベル（ローレベル）に戻ったときには、ノイズであると判定することができ、ノイズを誤って信号あり又は信号の変化ありと誤認することを防止できる。割込み信号を用いて、ＣＰＵ等を備える車載制御システム（例えば、ＥＣＵ）の省電力モードから通常動作モードへの移行を制御すれば、ノイズの発生により省電力モードから通常動作モードに誤って移行することを防止でき、不要な電力の消費が生じることを防止することができる。
【００１４】
第２発明にあっては、検出部で所定レベルの信号を検出した場合、その所定レベルと次に検出した信号のレベルとを比較部で比較する。比較部で比較した信号のレベルが一致した場合（例えば、両方の信号のレベルがいずれもハイレベルである場合）、信号生成部で所定の信号（割込み信号）を生成する。これにより、２回のサンプリング周期の両方において信号が所定レベルであることを確認することができるので、真の信号とノイズとを確実に区別することができる。
【００１５】
第３発明にあっては、検出部は、第１のサンプリング周期（例えば、６０ｍｓなど）で所定レベルの信号を検出した場合、第１のサンプリング周期より短い周期の第２のサンプリング周期（例えば、５ｍｓなど）で信号のレベルを検出する。そして、信号生成部は、検出部で第２のサンプリング周期で所定レベルの信号をさらに検出した場合、所定の信号（割込み信号）を生成する。所定レベルの信号、すなわち、信号あり又は信号の変化ありの場合に、サンプリング周期を短くして再度信号のレベルが所定レベルであるか否かを検出するので、短い周期の間にレベルが変動するようなノイズと正規の信号とを精度良く区別することができる。
【００１６】
第４発明にあっては、車載制御システムは、信号生成装置と、所定の条件で第１の電力消費状態（例えば、通常の消費電力状態）から電力消費の少ない第２の電力消費状態（例えば、省電力モード、スリープモードなどの電力消費を通常状態よりも少なくした状態）への移行を制御する制御部（例えば、ＣＰＵなど）とを備える。制御部は、信号生成装置で生成した割込み信号を取得した場合、第２の電力消費状態（省電力状態）から第１の電力消費状態（通常の消費電力状態）へ移行する。これにより、ノイズと正規の信号とを確実に区別することができ、ノイズの発生により省電力モードから通常動作モードに移行してしまい、不要な電力の消費が生じることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノイズを誤って信号あり又は信号の変化ありと誤認する防止することができる。割込み信号を用いて、ＣＰＵ等を備える車載制御システム（例えば、ＥＣＵ）の省電力モードから通常動作モードへの移行を制御すれば、ノイズの発生により省電力モードから通常動作モードに誤って移行することを防止でき、不要な電力の消費が生じることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車載制御システムの一実施の形態であるＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】信号変化監視部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】ＣＰＵの動作状態の遷移の一例を示すタイムチャートである。
【図４】ＣＰＵの動作状態の遷移の他の例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車載制御システムの一実施の形態であるＥＣＵ１０の構成の一例を示すブロック図である。ＥＣＵ１０は、ＥＣＵ全体を制御するＣＰＵ１１、メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）１３、他のＥＣＵや車載の電装品などとの間で車載ＬＡＮなどの通信線１を介してデータ（情報）やコマンド等のインタフェース機能を有するインタフェース部１４、本発明に係る信号生成装置としての信号変化監視部１５などを備える。なお、ＥＣＵ１０は、バッテリ（不図示）から電力を供給されている。
【００２０】
ＣＰＵ１１は、第１の電力消費状態としての通常の動作モードに加えて、第２の電力消費状態としての省電力モード（スリープモード）で動作する機能を備えている。例えば、通常の動作モードでは、ＣＰＵ１１は、内蔵するすべての機能が動作状態にあり、省電力モードでは、一部の機能だけが動作状態にあるようになされている。あるいは、ＣＰＵ１１は、通常の動作モードでは、通常の動作周波数で動作し、省電力モードでは、通常の動作周波数よりも小さい動作周波数で動作するような構成であってもよい。
【００２１】
信号変化監視部１５は、インタフェース部１４を介して入力される信号を検出する。検出する信号は、すべての信号である必要はなく、例えば、ＣＰＵ１１の動作状態を省電力モードから通常の動作モードに移行させることが必要な信号である。信号変化監視部１５は、検出した信号が正しい信号であるか、あるいはノイズによるものであるかを判定し、検出した信号が正しい信号である場合、割込み信号をＣＰＵ１１へ出力する。ＣＰＵ１１は、割込み信号を取得した場合、省電力モードから通常の動作モードに移行する。
【００２２】
図２は信号変化監視部１５の構成の一例を示すブロック図である。信号変化監視部１５は、第１のサンプリング周期（例えば、６０ｍｓ）のサンプリング信号を生成するサンプリング信号生成部としての制御用信号生成部１５１、第２のサンプリング周期（例えば、５ｍｓ）のサンプリング信号を生成する信号生成部としての制御用信号生成部１５２、サンプリング信号の周期を切り替える切替部としての切替回路１５３、所定の信号としての割込み信号を生成する信号生成部としてのステートマシン１５４、信号の所定レベルを記憶する記憶部としての第１レジスタ１５５、第２レジスタ１５６、信号のレベルを比較する比較部としての比較回路１５７、信号のレベルを検出する検出部としての信号変化検出回路１５８などを備えている。
【００２３】
所定の条件（例えば、イグニションスイッチがオフの場合、入力される信号が所定時間存在しない場合など）により、ＣＰＵ１１が省電力モード（スリープモード）に移行すると、ＣＰＵスリープ信号が切替回路１５３へ出力される。
【００２４】
切替回路１５３は、サンプリング信号を、制御用信号生成部１５１で生成される６０ｍｓのサンプリング周期のサンプリング信号に切り替えるとともに、ステートマシン１５４に対して、６０ｍｓのサンプリング周期で入力信号のレベルを検出するよう指示する。
【００２５】
ステートマシン１５４は、第１レジスタ１５５、第２レジスタ１５６に対して、６０ｍｓのサンプリング周期で入力信号を取り込むよう指示する（セット信号１、２）。
【００２６】
第１レジスタ１５５は、６０ｍｓのサンプリング周期で入力信号を取り込み、取り込んだ信号を第２レジスタ１５６、比較回路１５７へ出力する。次の６０ｍｓのサンプリング周期で、第２レジスタ１５６は、前の周期で第１レジスタ１５５から出力された信号を比較回路１５７へ出力するとともに、第１レジスタ１５５は、入力信号を再度取り込み、取り込んだ信号を第２レジスタ１５６、比較回路１５７へ出力する。
【００２７】
比較回路１５７は、連続する２つのサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルを比較し、比較結果を信号変化検出回路１５８へ出力する。
【００２８】
信号変化検出回路１５８は、連続する２つのサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルが異なる場合（例えば、最初の信号のレベルがローレベルであり、次の信号のレベルがハイレベルである場合）、信号の変化あり（又は信号あり）と判定して、検出結果をステートマシン１５４へ出力する。また、信号変化検出回路１５８は、連続する２つのサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルが同じ場合（例えば、最初の信号のレベルがローレベルであり、次の信号のレベルがローレベルである場合）、検出結果を出力しない。なお、信号の変化がないこと又は信号がないことを検出結果として出力してもよい。
【００２９】
ステートマシン１５４は、入力信号の変化あり又は信号ありの情報を切替回路１５３へ出力する。切替回路１５３は、サンプリング信号を、制御用信号生成部１５２で生成される５ｍｓのサンプリング周期のサンプリング信号に切り替えるとともに、ステートマシン１５４に対して、５ｍｓのサンプリング周期で入力信号のレベルを検出するよう指示する。
【００３０】
ステートマシン１５４は、第１レジスタ１５５、第２レジスタ１５６に対して、５ｍｓのサンプリング周期で入力信号を取り込むよう指示する（セット信号１、２）。
【００３１】
第１レジスタ１５５は、５ｍｓのサンプリング周期で入力信号を取り込み、取り込んだ信号を第２レジスタ１５６、比較回路１５７へ出力する。
【００３２】
第２レジスタ１５６は、１つ前のサンプリング周期（６０ｍｓ）で第１レジスタ１５５から出力された信号を比較回路１５７へ出力する。
【００３３】
比較回路１５７は、サンプリング周期が６０ｍｓから５ｍｓに切り替わる前後のサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルを比較し、比較結果を信号変化検出回路１５８へ出力する。
【００３４】
信号変化検出回路１５８は、連続する２つのサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルが同等である場合（例えば、６０ｍｓのサンプリング周期で最後に取り込まれた信号のレベルがハイレベルであり、５ｍｓのサンプリング周期で最初に取り込まれた信号のレベルがハイレベルである場合）、正規の信号の変化あり（又は信号あり）と判定して、検出結果をステートマシン１５４へ出力する。また、信号変化検出回路１５８は、連続する２つのサンプリング周期で取り込まれた入力信号のレベルが異なる場合（例えば、６０ｍｓのサンプリング周期で最後に取り込まれた信号のレベルがハイレベルであり、５ｍｓのサンプリング周期で最初に取り込まれた信号のレベルがローレベルである場合）、信号の変化はノイズによるものと判定し、正規の信号ではないと判定する。
【００３５】
ステートマシン１５４は、正規の信号の変化あり（又は信号あり）と判定された場合、割り込み信号をＣＰＵ１１へ出力する。これにより、ＣＰＵ１１は、省電力モードから通常の動作モードへ移行する。
【００３６】
図３はＣＰＵ１１の動作状態の遷移の一例を示すタイムチャートである。図３に示すように、ＣＰＵ１１が通常動作モードから省電力モードに移行すると（ｔ０）、サンプリング周期が６０ｍｓのサンプリング信号で入力信号の検出（読み取り）を行う（ｔ１、ｔ２）。この場合、入力信号のレベル変化がない（ローレベルのままである）。
【００３７】
時刻ｔ３でサンプリングしたときに、入力信号のレベルが変化（時刻ｔ２のローレベルから時刻ｔ３のハイレベルに変化）しているので、サンプリング周期が６０ｍｓから５ｍｓに切り替えられ、時刻ｔ３から５ｍｓ後の時刻ｔ４で入力信号のレベルを再度サンプリングする。このとき（ｔ４）、入力信号のレベルが時刻３のハイレベルと同等（ハイレベル）であるので、入力信号の変化（入力信号）は正規の信号であるとして、割込み信号がＣＰＵ１１に対して出力され、ＣＰＵ１１は、省電力モードから通常動作モードに移行する。このとき、サンプリング信号の生成を停止してもよい。
【００３８】
図４はＣＰＵ１１の動作状態の遷移の他の例を示すタイムチャートである。図４に示すように、ＣＰＵ１１が通常動作モードから省電力モードに移行すると（ｔ０）、サンプリング周期が６０ｍｓのサンプリング信号で入力信号の検出（読み取り）を行う（ｔ１、ｔ２）。この場合、入力信号のレベル変化がない（ローレベルのままである）。
【００３９】
時刻ｔ３でサンプリングしたときに、入力信号のレベルが変化（時刻ｔ２のローレベルから時刻ｔ３のハイレベルに変化）しているので、サンプリング周期が６０ｍｓから５ｍｓに切り替えられ、時刻ｔ３から５ｍｓ後の時刻ｔ４で入力信号のレベルを再度サンプリングする。このとき（ｔ４）、入力信号のレベルが時刻３のハイレベルと異なる（ローレベルである）ので、入力信号の変化（入力信号）はノイズによるものであるとして、再度、６０ｍｓのサンプリング周期に切り替わり、時刻ｔ５以降、サンプリングを続ける。ＣＰＵ１１は、省電力モードの状態を維持する。これにより、ノイズ等の影響により誤って省電力モードから通常動作モードに移行することを防止し、消費電力（暗電流）の低減を図ることができる。
【００４０】
上述のとおり、所定レベルの信号を連続して２回検出した場合、割込み信号を生成して、ＣＰＵ１１の動作状態の移行のための指示として活用することができる。信号のレベルが、ローレベルからハイレベルに１回だけ変化しただけで信号あり又は信号の変化ありと判定するのではなく、所定レベルの信号を連続して２回検出するようにしたので、仮にノイズにより信号のレベルがハイレベルになったとしても、次のサンプリン周期では元のレベル（ローレベル）に戻ったときには、ノイズであると判定することができ、ノイズを誤って信号あり又は信号の変化ありと誤認する防止することができる。割込み信号を用いて、ＣＰＵ等を備える車載制御システム（例えば、ＥＣＵ）の省電力モードから通常動作モードへの移行を制御すれば、ノイズの発生により省電力モードから通常動作モードに誤って移行することを防止でき、不要な電力の消費が生じることを防止することができる。
【００４１】
また、所定レベルの信号を検出した場合、その所定レベルをレジスタに記憶する。この場合、レジスタに記憶する所定レベルは、実際の信号のレベル（例えば、ハイレベル）でもよく、あるいは、信号あり又は信号の変化ありを示すフラグ等であってもよい。そして、次のサンプリング周期で検出した信号のレベルと記憶した所定レベルとを比較し、比較した信号のレベルが同等である場合（例えば、両方の信号のレベルがいずれもハイレベルである場合）、割込み信号を生成する。これにより、２回のサンプリング周期の両方において信号が所定レベルであることを確認することができるので、真の信号とノイズとを確実に区別することができる。
【００４２】
また、第１のサンプリング周期（例えば、６０ｍｓなど）で所定レベルの信号を検出した場合、第１のサンプリング周期より短い周期の第２のサンプリング周期（例えば、５ｍｓなど）で信号のレベルを検出する。そして、第２のサンプリング周期で所定レベルの信号をさらに検出した場合、割込み信号を生成する。所定レベルの信号、すなわち、信号あり又は信号の変化ありの場合に、サンプリング周期を短くして再度信号のレベルが所定レベルであるか否かを検出するので、短い周期の間にレベルが変動するようなノイズと正規の信号とを精度良く区別することができる。
【００４３】
また、ＥＣＵ１０は、信号変化監視部１５を備えるので、所定の条件で通常の消費電力状態から省電力状態での動作に移行するＣＰＵ１１に対して、割込み信号を生成して出力することにより、ＣＰＵ１１を省電力状態から通常の消費電力状態での動作に移行させることができる。これにより、ノイズと正規の信号とを確実に区別することができ、ノイズの発生により省電力モードから通常動作モードに移行してしまい、不要な電力の消費が生じることを防止することができる（暗電流を低減することができる）。
【００４４】
上述の実施の形態において、サンプリング周期を６０ｍｓ、５ｍｓとする構成であったが、サンプリング周期は、これに限定されるものではない。また、上述の実施の形態において、サンプリング周期を切り替える構成を省略して、常に所定のサンプリング周期（例えば、１０ｍｓなど）で入力信号を検出する構成でもよい。この場合には、連続して２回、入力された信号のレベルがハイレベルの場合、ノイズではなく正規の信号（信号変化）であるとして割り込み信号を生成すればよい。
【００４５】
上述の実施の形態では、記憶部としてレジスタを用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、ＲＡＭやフラッシュメモリなど他の記憶媒体であってもよい。また、信号変化監視部の構成は一例であって、これに限定されるものではない。
【００４６】
上述の実施の形態では、ＥＣＵの中に信号変化監視部を備える構成であったが、これに限定されるものではなく、信号変化監視部をＥＣＵの外部に設ける構成でもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ＥＣＵ（車載制御システム）
１１  ＣＰＵ（制御部）
１２  ＲＡＭ
１３  ＥＰＲＯＭ
１４  インタフェース部
１５  信号変化監視部（信号生成装置）
１５１  制御用信号生成部
１５２  制御用信号生成部
１５３  切替回路（切替部）
１５４  ステートマシン（信号生成部）
１５５  第１レジスタ
１５６  第２レジスタ
１５７  比較回路（比較部）
１５８  信号変化検出回路（検出部）
【図１】
2010228548.tif 000003
【図２】
2010228548.tif 000004
【図３】
2010228548.tif 000005
【図４】
2010228548.tif 000006