(57)【要約】【課題】ＥＣＵ集中収容箱の共通回路基板に設ける電源回路の機能を保持しつつ、該電源回路への配線を簡素化すると共にＥＣＵ基板に供給される電源の電圧降下を防止する。【解決手段】１つのボックス内に、複数のＥＣＵ基板と共通回路基板とを収容し、前記共通回路基板に電源回路と信号回路とを設け、前記電源回路に1系統の電源線とグランド線が、前記信号回路に通信線が夫々接続されており、前記信号回路で車両電源状態信号を前記通信線を介して受信し、該車両電源状態信号に応じて前記電源回路に設けた継電部を制御して、所要のタイミングで各ＥＣＵ基板に電源を供給し、かつ、前記電源回路に電流制限回路を設けている。【選択図】図２
2011066239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つのボックス内に、複数のＥＣＵ基板と共通回路基板とを収容し、
前記共通回路基板に電源回路と信号回路とを設け、
前記電源回路に1系統の電源線とグランド線が、前記信号回路に通信線が夫々接続されており、
前記信号回路で車両電源状態信号を前記通信線を介して受信し、該車両電源状態信号に応じて前記電源回路に設けた継電部を制御して、所要のタイミングで各ＥＣＵ基板に電源を供給し、かつ、
前記電源回路に電流制限回路を設けていることを特徴とするＥＣＵ集中収容箱。
【請求項２】
前記共通回路基板の電源回路に、前記電源線および前記グランド線と接続する入力保護回路と、該入力保護回路と接続する降圧回路を設け、前記継電部を前記入力保護回路および前記信号回路の制御部と接続すると共に、前記電流制限回路を前記降圧回路と接続している請求項１に記載のＥＣＵ集中収容箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＣＵ集中収容箱に関し、詳しくは、自動車に搭載される複数のＥＣＵ基板（電子制御ユニットの回路基板）を１つの収容箱に集中的に収容するＥＣＵ集中収容箱への配線を簡素化するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のＥＣＵ集中収容箱として、本出願人は特開２００７−４８８９０号公報で図４に示すＥＣＵ集中収容箱１００を提供している。
該ＥＣＵ集中収容箱１００は、ケース１０１内に複数のＥＣＵ基板１０２と各ＥＣＵ基板１０２の回路に接続される共有回路が形成された共通回路基板１０３とを収容し、共通回路基板１０３を各ＥＣＵ基板１０２に接続バス１０４で接続している。前記共通回路基板１０３に、複数の電源線（ＩＧＮ、ＡＣＣ、＋Ｂ、）とグランド線（ＧＮＤ）を接続すると共に過電圧保護回路を含む電源回路１０５を設け、該電源回路１０５を各ＥＣＵ基板１０２の電源回路に接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４８８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示したＥＣＵ集中収容箱１００では、複数のＥＣＵ基板１０２への電源供給は共通回路基板１０３に設けた電源回路１０５を介して行い、電源回路に設ける比較的大きな保護部品であるツェナーダイオードを共通回路基板１０３に設け、個々のＥＣＵ基板１０２にツェナーダイオードを設けていないことにより、ＥＣＵ基板の大型化を抑制している。
【０００５】
しかし、共通回路基板１０３の電源回路１０５には、前記のように、イグニッション電源を供給する電源線（ＩＧＮ）と、アクセサリ電源を供給する電源線（ＡＣＣ）と、常時電源を供給する電源線（＋Ｂ）とグランド線（ＧＮＤ）を接続しており接続電線数が多く、配線を簡素化する点で改良の余地がある。
また、前記構成のＥＣＵ集中収容箱１００では、ＥＣＵ基板１０２に供給される電源の電圧降下を防止する点でも改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、ＥＣＵ集中収容箱の共通回路基板に設ける電源回路の機能を保持しつつ、該電源回路への配線を簡素化すると共に、ＥＣＵ基板に供給される電源の電圧降下を防止することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、
１つのボックス内に、複数のＥＣＵ基板と共通回路基板とを収容し、
前記共通回路基板に電源回路と信号回路とを設け、
前記電源回路に1系統の電源線とグランド線が、前記信号回路に通信線が夫々接続されており、
前記信号回路で車両電源状態信号を前記通信線を介して受信し、該車両電源状態信号に応じて前記電源回路に設けた継電部を制御して、所要のタイミングで各ＥＣＵ基板に電源を供給し、かつ、
前記電源回路に電流制限回路を設けていることを特徴とするＥＣＵ集中収容箱を提供している。
【０００８】
前記のように、本発明では、共通回路基板の電源回路に１系統の電源線とグランド線のみを接続し、イグニッション電源やアクセサリ電源を供給する電源線を接続していない。その代わりに、本発明では、共通回路基板の信号回路において、イグニッション電源やアクセサリ電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す車両電源状態信号を通信線を介して受信し、該車両電源状態信号に応じて前記電源回路に設けた継電部を制御する構成としている。該構成とすることで、従来のように共通回路基板の電源回路にイグニッション電源やアクセサリ電源を供給する電源線を接続しなくても、必要なタイミングでイグニッション電源やアクセサリ電源をＥＣＵ基板に供給することができる。よって、本発明によれば、共通回路基板における電源回路の機能を保ちつつ該電源回路に接続する電線数を低減し、配線を簡素化することが可能となる。
【０００９】
また、前記のように、共通回路基板の電源回路に電流制限回路を設けることにより、共通回路基板に接続されるＥＣＵ基板を過電流から保護することができ、ＥＣＵ基板に供給される電源の電圧降下を防止することができる。電流制限回路としては、例えば、オペアンプを用いて反転差動増幅回路を形成した図３に示すような回路を用いることができる。
【００１０】
前記共通回路基板の電源回路には、前記電源線および前記グランド線と接続する入力保護回路と、該入力保護回路と接続する降圧回路を設け、前記継電部を前記入力保護回路および前記信号回路の制御部と接続すると共に、前記電流制限回路を前記降圧回路と接続していることが好ましい。
【００１１】
前記のように、共通回路基板の電源回路に入力保護回路を設けることにより、共通回路基板に接続する各ＥＣＵ基板を過電流から保護し、電圧を安定化させることができる。特に本発明では、前記入力保護回路に接続する電線数を低減しているため、該入力保護回路の小型化を図ることができる。
【００１２】
また、前記のように、入力保護回路に降圧回路を接続することにより各ＥＣＵ基板から共通回路基板へ降圧回路を共通化させることができ、前記降圧回路によって、例えば１２Ｖの電圧を９Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖ等に降圧することができる。
【００１３】
さらに、前記入力保護回路に接続した継電部に前記信号回路の制御部を接続しておくことによって、該制御部において解読された車両電源状態に応じて前記継電部を制御し、１２Ｖのイグニッション電源やアクセサリ電源をＥＣＵ基板に必要なタイミングで供給することができる。具体的には、前記入力保護回路に前記継電部としてアクセサリ電源用リレーとイグニッション電源用リレーを夫々接続すると共に、前記各リレーに前記制御部としてＡＳＩＣまたはＣＰＵを接続することができる。
【００１４】
また、各ＥＣＵに供給される降圧後ラインの電圧（例えば５Ｖ）はマイコンやＡＳＩＣなどの電源として使用されるため電圧降下は許されないが、前記のように降圧回路に電流制限回路を接続することによって、降圧後ラインにおける電圧降下を効果的に防止することができる。さらに、前記電流制限回路を前記制御部に接続し、イグニッション電源、アクセサリ電源などの車両電源状態によるＯＮ／ＯＦＦ制御を、前記制御部による電流制限回路内のトランジスタ電圧制御によって実施することが好ましい。
【００１５】
前記共通回路基板の信号回路と接続する通信線は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）による車内ＬＡＮ通信を行うＣＡＮ通信線（ＣＡＮバス）と接続している。
なお、ＣＡＮ通信線に限定されず、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＦｌｅｘ  Ｒａｙに準拠する通信線に接続してもよい。
【００１６】
また、前記信号回路を複数のＣＡＮバスと接続する場合には、前記信号回路の制御部であるＡＳＩＣまたはＣＰＵにゲートウェイを内蔵しておくことが好ましい。これにより、ゲートウェイ基板を削減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
前述したように、本発明によれば、共通回路基板の電源回路にバッテリと接続した1系統の電源線とグランド線のみを接続する一方、共通回路基板の信号回路において、イグニッション電源やアクセサリ電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す車両電源状態信号を通信線を介して受信して、該車両電源状態信号に応じて前記電源回路に設けた継電部を制御する構成としているため、共通回路基板の電源回路にイグニッション電源やアクセサリ電源を供給する電源線を接続しなくても、イグニッション電源やアクセサリ電源を前記共通回路基板からＥＣＵ基板に必要なタイミングで供給することができる。即ち、共通回路基板における電源回路の機能を保ちつつ、前記電源回路に接続される電線数を低減して配線を簡素化することができる。
【００１８】
また、共通回路基板の電源回路に電流制限回路を設けることにより、共通回路基板に接続されるＥＣＵ基板を過電流から保護することができ、ＥＣＵ基板に供給される電源の電圧降下を防止することができる。特に、前記のように、降圧回路に電流制限回路を接続することによって、各ＥＣＵから共通回路基板へ降圧回路を共通化させ、さらには降圧後ラインにおける電圧降下を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態のＥＣＵ集中収容箱の全体構成を示すブロック図である。
【図２】共通回路基板の回路構成を示すブロック図である。
【図３】電流制限回路を示す図面である。
【図４】従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は本発明の実施形態を示している。図１に示すＥＣＵ集中収容箱１はボックス２内に３枚のＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を収容すると共に１枚の共通回路基板４を収容し、ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）と共通回路基板４とをバスバーからなる接続バス５（５ａ、５ｂ）を介して接続している。ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）は複数の電装機器（図示せず）と接続され、これらを電気的に制御している。なお、本実施形態ではＥＣＵ基板を３枚収容しているが、３枚に限定されず、２枚でも４枚以上でもよい。
【００２１】
ＥＣＵ基板３としては、例えば、スマートＥＣＵやカメラＥＣＵなどが挙げられるが、ＥＣＵ基板の種類はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
共通回路基板４には電源回路６と信号回路１３を設けている。
電源回路６には、図２に示すように、入力保護回路７を設け、バッテリの正極に接続した１系統の電源線（＋Ｂ）Ｗ１とバッテリの負極に接続したグランド線（ＧＮＤ）Ｗ２を入力保護回路７に接続している。図示しないが、入力保護回路７には電解コンデンサと共に電圧保護用のツェナーダイオードを実装している。
また、電源回路６には、前記入力保護回路７と接続する降圧回路８を設けている。本実施形態では降圧回路８によって１２Ｖの電圧を５Ｖに降圧しているが、５Ｖに限らず複数の電圧に降圧することもできる。
【００２３】
一方、電源回路６には、入力保護回路７と接続する継電部としてリレー９、１０を実装し、該リレー９、１０に信号回路１３の制御部であるＡＳＩＣ１５を接続している。本実施形態では、１２Ｖのアクセサリ電源の出力をＯＮ／ＯＦＦするアクセサリ電源用リレー（ＡＣＣリレー）９と、１２Ｖのイグニッション電源の出力をＯＮ／ＯＦＦするイグニッション電源用リレー(ＩＧ１リレー、ＩＧ２リレー)１０（１０ａ、１０ｂ）を入力保護回路７に夫々接続すると共に、該アクセサリ電源用リレー９、イグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）にＡＳＩＣ１５を夫々接続している。
【００２４】
また、前記アクセサリ電源用リレー９、イグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）を経由して、各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に接続される１２Ｖアクセサリ電源ラインおよび１２Ｖイグニッション電源ラインに、保護用のヒューズ１１ａ、１１ｉを夫々接続すると共に、リレーを経由せずに各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に接続される１２Ｖ常時電源ラインにも保護用のヒューズ１１ｂを接続している。
なお、前記アクセサリ電源用リレー９、イグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）として、過剰電流時の保護回路（シャットダウン回路）を有した半導体リレーを搭載すれば、前記ヒューズ１１ａ、１１ｉは設けなくてよい。
【００２５】
また、降圧回路８において５Ｖに降圧した電源を各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に供給する降圧後ラインに、図３に示すような電流制限回路１２を夫々設けている。電流制限回路１２は、オペアンプ２０を用いて反転差動増幅回路を形成し、オペアンプ２０の出力電圧にてトランジスタ２１を制御し、該トランジスタ２１にて電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２２をコントロールすることにより電流を制限する構成としている。例えば、消費電流Ｉ１が大となると、低抵抗２３での電圧降下が大となり、オペアンプ２０の出力電圧、トランジスタ２１のベース電圧、コレクタ・エミッタ間の電流Ｉ２が小となり、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２２のゲート・ソース間電圧が小となる。これにより消費電流Ｉ１が小になり、低抵抗２３の電圧降下が小になる。以降、前記大小が逆になったパターンの繰り返しで、一定の電流に制御される。電流制限回路１２では、目的とする電流値となるように各種抵抗値を設定している。
【００２６】
前記電流制限回路１２はあくまでも電流値を制限（上限値を設定）するものであり、回路を遮断する場合には、ＡＳＩＣ１５よりラインＡを通じて直接トランジスタ２１のベース電圧をグランドに落とすことで遮断できる。オペアンプ２０の出力電圧はラインＢにより確認でき、遮断の判断に用いることができる。また、電流制限回路１２が動作するまでの短時間に電圧降下するのを防止するために、５Ｖ電源を各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に供給する降圧後ラインの最後段に瞬断保護用コンデンサ２４を設けている。
【００２７】
一方、前記信号回路１３には、図２に示すように、ＣＡＮインターフェース回路１４を設け、車内ＬＡＮ通信を行うＣＡＮバスと接続した通信線Ｗ３を前記ＣＡＮインターフェース回路１４に接続している。図示しないが、ＣＡＮインターフェース回路１４にはコイルおよびトランシーバを実装している。
【００２８】
また、信号回路１３には、ＣＡＮインターフェース回路１４と接続すると共に、前記のように、電源回路６のアクセサリ電源用リレー９およびイグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）と接続するＡＳＩＣ１５を設けている。ＡＳＩＣ１５は、ＣＡＮ調停を行うとともに、イグニッション電源やアクセサリ電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す車両電源状態信号を通信線Ｗ３を介して受信、解読し、電源状態に応じてアクセサリ電源用リレー９およびイグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）の制御を行っている。
なお、本発明では制御部としてＡＳＩＣ１５を設けているが、ＡＳＩＣの代わりにＣＰＵを設けてもよい。
【００２９】
５Ｖ電源、１２Ｖ常時電源（＋Ｂ）、１２Ｖイグニッション電源（ＩＧ１、ＩＧ２）、１２Ｖアクセサリ電源（ＡＣＣ）は、接続バス５を構成する電源供給ライン５ａを介して、ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に供給される。また、共通回路基板４の信号回路１３が通信線Ｗ３を介して送受信する情報は、接続バス５を構成する信号ライン５ｂを介してＥＣＵ基板３（３Ｂ、３Ｃ）のＣＡＮコントローラ１６（１６Ｂ、１６Ｃ）に入出力される。なお、本実施形態ではＣＡＮ接続されるＥＣＵ基板が３Ｂ、３Ｃの２枚の場合を示しているが、ＣＡＮ接続されるＥＣＵ基板の枚数はＥＣＵ基板の種類に応じて適宜設定される。
【００３０】
前記のように、共通回路基板４に電源回路６と信号回路１３を設け、電源回路６の入力保護回路７にバッテリと接続した1系統の電源線Ｗ１とグランド線Ｗ２のみを接続する一方、信号回路１３においてイグニッション電源やアクセサリ電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す車両電源状態信号を通信線Ｗ３を介して受信し、制御部であるＡＳＩＣ１５が前記車両電源状態信号に応じて継電部であるアクセサリ電源用リレー９およびイグニッション電源用リレー１０（１０ａ、１０ｂ）を制御する構成としている。よって、入力保護回路７にイグニッション電源やアクセサリ電源を供給する電源線を接続しなくても、イグニッション電源（ＩＧ１、ＩＧ２）やアクセサリ電源（ＡＣＣ）を前記共通回路基板４からＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に必要なタイミングで供給することができ、共通回路基板４における電源回路６の機能を保ちつつ、入力保護回路７に接続される電線数を低減して配線を簡素化することができると共に、入力保護回路７の小型化を図ることができる。
【００３１】
また、前記のように、降圧回路８に電流制限回路１２を接続することによって、各ＥＣＵ３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）から共通回路基板４へ降圧回路８を共通化させ、さらには各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）への過電流を防止し、５Ｖの電源を各ＥＣＵ基板３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）に供給する降圧後ラインにおける電圧降下を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＥＣＵ集中収容箱
２  ボックス
３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）  ＥＣＵ基板
４  共通回路基板
５  接続バス
６  電源回路
７  入力保護回路
８  降圧回路
９  アクセサリ電源用リレー
１０（１０ａ、１０ｂ）  イグニッション電源用リレー
１１  ヒューズ
１２  電流制限回路
１３  信号回路
１４  ＣＡＮインターフェース回路
１５  ＡＳＩＣ
１６  ＣＡＮコントローラ
Ｗ１  電源線
Ｗ２  グランド線
Ｗ３  通信線
【図１】
2011066239.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011066239.tif 000006