(57)【要約】【課題】多重通信システムにおいて、バッテリの消費を減らしてバッテリ上がりを防止する。【解決手段】多重通信線３０を介して他の複数のＥＣＵ２０と接続されるＥＣＵ２０であって、高電力消費状態の動作モードから低電力消費状態のスリープモードへの移行が可能であるか否かを判断して、スリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを出力する移行判断部２２と、移行判断部２２からのスリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に前記他の全てのＥＣＵ２０に送信する送信部２４と、他の全てのＥＣＵ２０から前記スリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に受信する受信部２３と、移行判断部２２でスリープ移行不可と判断される一方、他の全てのＥＣＵ２０から前記スリープ移行可能信号ＳＡを受信すると、設定時間経過後にスリープモードに強制的に移行させる処理部２５とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重通信線を介して他の複数の制御ユニットと接続される制御ユニットであって、
高電力消費状態の動作モードから低電力消費状態のスリープモードへの移行が可能であるか否かを判断して、スリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを出力する移行判断部と、
前記移行判断部からのスリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを周期的に前記他の全ての制御ユニットに送信する送信部と、
前記他の全ての制御ユニットから前記スリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを周期的に受信する受信部と、
前記移行判断部でスリープ移行不可と判断される一方、他の全ての制御ユニットから前記スリープ移行可能信号を受信すると、設定時間経過後にスリープモードに強制的に移行させる処理部と、
を備えていることを特徴とする制御ユニット。
【請求項２】
前記受信部は前記多重通信線に接続されたバッテリ監視手段からのバッテリ電圧信号を受信し、
前記処理部は、バッテリ電圧が予め記憶部に記憶させた基準値以下であると、前記設定時間経過前に、前記スリープモードに強制的に移行させる設定としている請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項３】
多重通信線を介して接続する複数の全ての制御ユニットを、請求項１又は請求項２に記載の制御ユニットとしていることを特徴とする多重通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御ユニットおよび該制御ユニットを備えた多重通信システムに関し、詳しくは、多重通信線を介して複数の制御ユニットと接続した制御ユニットにおいて、エンジン停止時における前記制御ユニットの低電力消費状態への移行を促進して、バッテリの消費を減らしてバッテリ上がりを防止するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載される電装品および電機装置の数は、車両の高機能化および高性能化に伴って急増しており、車両内の配線が複雑化すると共に大規模化している。
そこで、車両内の配線の本数増加を抑制すべく、車載電装品を制御する制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）を多重通信線で接続して配線数を低減する多重通信システムが採用されつつある。
【０００３】
前記した多重通信システムにおいて、エンジン停止時にも動作を行う車載電装品（例えば室内灯）の制御を行うＥＣＵが接続されているとき、該ＥＣＵにはバッテリからの電力供給が継続される。しかし、エンジン停止時にはバッテリに充電がなされないため、バッテリ上がりが生じる要因となる。
【０００４】
通常、車載のＥＣＵはウェイクアップモード（通常動作モード）の高電力消費モードと、スリープモードの低電力消費モードの２つの動作モードに移行させる機能を備え、エンジン停止時においてウェイクアップモードにする必要がないＥＣＵはスリープモードに移行させて、当該ＥＣＵが消費する電力の低減を図っている。
しかしながら、前記多重通信線を介して接続してＥＣＵを接続して多重通信システムとした場合、ウェイクアップモードからスリープモードへの移行は全てのＥＣＵの協調動作となる。よって、ＥＣＵがスリープモード可能状態となった時に多重通信システムに接続された他のＥＣＵに通知し、全てのＥＣＵがスリープ移行可能状態となってから、多重通信システム内の全てのＥＣＵがスリープ状態に移行できるシステムとなる。
【０００５】
このとき、車両の状態やＥＣＵの故障等により、スリープモードに移行できずウェイクアップモードのまま動作し続けるＥＣＵが存在する場合には、該ＥＣＵが接続された多重通信システムはスリープモードに移行することができないという問題がある。この結果、多重通信システム内の全てのＥＣＵに電力の供給を継続しなければならない状態となり、前記したバッテリ上がりの問題が生じる。
【０００６】
前記問題に対して、特開２００５−２０５７０号公報（特許文献１）では、各ＥＣＵに自己を強制的にスリープモードに移行させる機能を持たせ、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段がオフを検知したときにエンジンが停止したものと判断し、かつ、バッテリ状態を検知してバッテリ電圧が規定値以下に低下すると、ウェイクアップモードで動作しているＥＣＵは自己を強制的にスリープモードに移行させるシステムが提供されている。  前記した機能を各ＥＣＵに持たせることにより、多重通信線で接続されたＥＣＵのうちスリープモードに移行できないＥＣＵが存在しても、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段がオフを検知してエンジンが停止したものと判断すると、前記スリープモードに移行できないＥＣＵを含め、多重通信システム内の全てのＥＣＵがスリープモードに移行することとなる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の方法では、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段が故障した場合には、エンジンの停止の検知が正しく行われず、誤ったタイミングでＥＣＵがスリープモードに移行してしまうという問題がある。例えば、イグニッション電源用のヒューズが溶断された場合には、イグニッション電源の検知回路が開放状態となり常にイグニッションスイッチがオフに検知され、エンジンが停止していると判断される。このため、多重通信システムがウェイクアップモードで動作しなければならない状態であっても、スリープモードに移行するという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、多重通信線を介して複数の制御ユニットと接続している車載用の多重通信システムにおいて、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段を設けることなくエンジンの停止を検知し、車両の状態やＥＣＵの故障等によりスリープモードに移行できずにウェイクアップモードのまま動作し続けるＥＣＵが存在する場合であってもバッテリの消費を減らしてバッテリ上がり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】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、多重通信線を介して他の複数の制御ユニットと接続される制御ユニットであって、
高電力消費状態の動作モードから低電力消費状態のスリープモードへの移行が可能であるか否かを判断して、スリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを出力する移行判断部と、
前記移行判断部からのスリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを周期的に前記他の全ての制御ユニットに送信する送信部と、
前記他の全ての制御ユニットから前記スリープ移行可能信号とスリープ移行不可信号のいずれかを周期的に受信する受信部と、
前記移行判断部でスリープ移行不可と判断される一方、他の全ての制御ユニットから前記スリープ移行可能信号を受信すると、設定時間経過後にスリープモードに強制的に移行させる処理部と、
を備えていることを特徴とする制御ユニットを提供している。
【００１１】
通常、エンジン動作中でバッテリが充電されている状態では、各制御ユニットは常にウェイクアップモードであるが、エンジンが停止すると多重通信線に接続されている全ての制御ユニットは自己の処理を終了しスリープモードへ移行可能となる。
このとき、多重通信線に接続された複数の制御ユニットのうち、ある一つの制御ユニットのみが車両の状態や故障などによりスリープ移行不可となるが、他の全ての制御ユニットがスリープ移行可能となる場合がある。
前記の場合、本発明では、スリープ移行不可の制御ユニットは、他の全ての制御ユニットからスリープ移行可能な信号を受信し、その状態が設定時間以上継続すると、当該スリープ移行不可の制御ユニットは、エンジンが既に停止しているが自己が故障しているためスリープ移行不可となっていると判断し、自己を強制的にスリープ移行可能とし、その結果、多重通信線に接続された全ての制御ユニットをスリープモードに移行させることが出来るようにしている。
【００１２】
前記構成では、多重通信線に接続された他の制御ユニットからのスリープ移行可能信号をエンジンの停止信号と見なして、自己をスリープモードへ強制的に移行させている。よって、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段を設けることなくエンジン停止の検知を行うことができる。このため、オンオフ検知手段の故障などの影響を受けずにエンジン停止の検知を行うことができると共に、多重通信システムの構成を簡単にできる。
さらに、エンジンの停止を前記方法で検知することで、多重通信システムに車両の状態や故障等によりスリープモードに移行できない制御ユニットが存在している場合であっても、強制的に該制御ユニットをスリープモードに移行させ、バッテリの消費を低減してバッテリ上がりを防止することができる。
【００１３】
前記受信部は前記多重通信線に接続されたバッテリ監視手段からのバッテリ電圧信号を受信し、前記処理部は、バッテリ電圧が予め記憶部に記憶させた基準値以下であると、前記設定時間経過前に、前記スリープモードに強制的に移行させる設定としてもよい。
【００１４】
即ち、前記特許文献１では、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段とバッテリ監視手段の両方を制御ユニットに接続しているが、本発明では、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段を不要とするが、バッテリ監視手段は各制御ユニットに接続しておいてもよい。
この場合、バッテリ監視手段からのバッテリ電圧信号が基準値以下であることを検知すると、他の全ての制御ユニットからのスリープ移行信号を受信してから（言い換えると、エンジンの停止を検知してから）、設定時間の経過を待たずに制御ユニットを強制的にスリープモードに移行させている。該構成とすると、設定時間経過時までの間、全ての制御ユニットに電力供給を行い続けることがないため、バッテリの消費をより低減でき、バッテリ上がりを効果的に防止することができる。
【００１５】
第２の発明として、多重通信線を介して接続する複数の全ての制御ユニットを、前記した構成を有する制御ユニットとしていることを特徴とする多重通信システムを提供している。
前記構成によれば、多重通信線を介して接続している全ての制御ユニットは、他の制御ユニットがスリープ移行可能かスリープ移行不可かを知ることができるため、車両の状態や制御ユニットの故障等により、スリープ移行可能状態に移行せずウェイクアップモードのまま動作し続ける制御ユニットが存在する場合、強制的にスリープモードに移行させることができる。よって、当該多重通信システム内の制御ユニットのバッテリの消費を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
前述したように、本発明の制御ユニットによれば、多重通信線に接続された他の制御ユニットからのスリープ移行可能信号によりエンジンの停止を検知し、自己をスリープモードへ強制的に移行させているので、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段を設けずにエンジン停止の検知を行うことができる。このため、オンオフ検知手段の故障などの影響を受けずにエンジン停止の検知を行うことができ、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段と接続する必要がないため、多重通信システムの構成を簡単にできる。
さらに、エンジンの停止を前記方法で検知することで、多重通信システムにスリープモードに移行できない制御ユニットが存在する場合であっても、強制的に該制御ユニットをスリープモードに移行させ、バッテリの消費を減らしてバッテリ上がりを防止することができる。
また、第２の発明によればバッテリの消費を減らしてバッテリ上がりを防止する多重通信システムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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は本発明の第１実施形態を示す。
図１は自動車に搭載する多重通信システム１０を示す。多重通信システム１０は自動車に搭載する電装品を制御するＥＣＵ２０（２０Ａ〜２０Ｄ）を多重通信線３０を介して接続してネットワークを形成している。多重通信線３０を介して接続されるＥＣＵ２０は互いに信号の送受信を行っている。
本実施形態では１つのネットワーク内に４つのＥＣＵ２０Ａ〜２０Ｄを接続した構成で図示しているが、接続されるＥＣＵの個数は限定されない。
また、本実施形態の多重通信システム１０はバス型に接続しており、通信プロトコルはＣＡＮプロトコルを用い、アクセス方式はＣＳＭＡ／ＣＡとし、最大通信速度は１Ｍｂｐｓとしている。
【００１８】
各ＥＣＵ２０にはバッテリ（図示せず）が接続されており、バッテリから各ＥＣＵ２０の駆動のための電力が供給されている。
多重通信システム１０に接続されている全てのＥＣＵ２０は、ウェイクアップモード（高電力消費状態）と、スリープモード（低電力消費状態）の２種類のモードに切り替える自己機能を有する。
【００１９】
各ＥＣＵ２０はウェイクアップモードで動作するべきか、もしくはスリープモードに移行可能であるかを判断し、各ＥＣＵ２０が自己の処理を実行し互いに信号の送受信をし合うときはウェイクアップモードで動作し、実行すべき処理がなく互いに信号の送受信をしないときはスリープモードに移行可能な構成としている。
【００２０】
また、各ＥＣＵ２０は、周期的に自己がスリープモードに移行可能であるかを判断し、スリープモードに移行可能である場合には、スリープ移行可能信号ＳＡを多重通信線３０を介して同一ネットワーク内の他のＥＣＵ２０に周期的に送信している。同様に、スリープモードに移行できない場合はスリープ移行不可信号ＳＢを多重通信線３０を介して他のＥＣＵ２０に送信している。
【００２１】
前記多重通信線３０で接続された複数のＥＣＵ２０（２０Ａ〜２０Ｄ）は、同時にウェイクアップモードからスリープモードに移行し、またスリープモードからウェイクアップモードに移行し、多重通信システム１０の全てのＥＣＵ２０が同一モードで協調動作を行う。
例えば、多重通信システム１０において、ＥＣＵ２０Ａ〜ＥＣＵ２０Ｄのいずれもがスリープ移行可能状態となってからＥＣＵ２０Ａ〜ＥＣＵ２０Ｄはそれぞれスリープモードヘ移行し、ＥＣＵ２０Ａがエンジン停止後もウェイクアップモードであると、ＥＣＵ２０Ｂ〜ＥＣＵ２０Ｄはスリープモードヘの移行は不可とされている。
【００２２】
各ＥＣＵ２０は、多重通信線３０との通信インターフェースとなるＩ／Ｆ部２１と、ウェイクアップモードからスリープモードへの移行が可能であるかを判断する移行判断部２２と、Ｉ／Ｆ部２１と接続された多重通信線３０からの信号の受信処理を行う受信部２３と、多重通信線３０へ信号の送信処理を行う送信部２４と、処理部２５と、時間を計測するタイマー部２６と、設定時間を記憶する記憶部２７を備えている。
【００２３】
受信部２３は、他の全てのＥＣＵ２０から前記スリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に受信している。
送信部２４は、他の全てのＥＣＵ２０へ、前記スリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に送信している。
移行判断部２２は自己がウェイクアップモードからスリープモードに移行可能か否かを判断している。また、送信部２４と接続しており、送信部２４を介して自己のスリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に送信している。
処理部２５は、移行判断部２２と接続されて自己のスリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢのいずれかを周期的に受信すると共に、受信部２３と接続されて他の全てのＥＣＵ２０からスリープ移行可能信号ＳＡとスリープ移行不可信号ＳＢを受信している。所定の条件により、自己をスリープモードに強制的に移行させている。
【００２４】
ＥＣＵ２０の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１０において、処理部２５が受信部２３を介して他の全てのＥＣＵ２０からスリープ移行可能信号ＳＡを受信している場合にはＳ２０へ進む。1つでもスリープ移行不可信号ＳＢを受信すれば、ステップＳ１０を繰り返す。
ステップＳ２０では、移行判断部２２は自己のＥＣＵ２０がスリープモードに移行可能か否かを判断している。スリープモードに移行できない場合はＳ３０へ進む。スリープモードに移行可能な場合は、他のＥＣＵ２０も自己もスリープ移行可能であるのでＳ８０に進んでスリープモードに移行する。
ステップＳ３０では、送信部２４はスリープ移行不可信号ＳＢを多重通信線３０を介して他のＥＣＵ２０に送信する。
【００２５】
ステップＳ４０では、タイマー部２６により時間の計測をスタートする。
ステップＳ５０では、記憶部２７に記憶させた設定時間が経過しているか否かを判断している。設定時間を経過した場合はステップＳ６０に進み、経過していない場合はステップＳ５０を繰り返す。
ステップＳ６０では、移行判断部２２で自己がスリープ移行不可と判断される一方、他の全てのＥＣＵ２０から前記スリープ移行可能信号ＳＡを受信しているので、バッテリが停止していると判断して、処理部２５は自己を強制的にスリープモードに移行可能としている。
ステップＳ７０では、処理部２５は送信部２４を介してスリープ移行可能信号ＳＡを他のＥＣＵ２０に送信している。
ステップＳ８０で、処理部２５は自己をスリープモードに移行している。
【００２６】
前記のように、本発明では多重通信線３０に接続された他のＥＣＵ２０からのスリープ移行可能信号ＳＡを受信すると、エンジンが停止状態となったことを検知し、自己がスリープ移行不可状態であってもスリープ移行可能状態に強制的に移行させ、全てのＥＣＵがスリープ移行可能状態となってから設定時間経過後に全てのＥＣＵをスリープモードに移行している。
従って、車両の状態や故障等によりスリープモードに移行できないＥＣＵ２０が存在する場合であっても、強制的に該ＥＣＵ２０をスリープ移行可能状態に移行させ、ネットワーク内の全てのＥＣＵ２０（２０Ａ〜２０Ｄ）をスリープモードとして、バッテリの消費を低減し、バッテリ上がりを防止できる。また、イグニッションスイッチのオンオフ検知手段を設けずにエンジン停止の検知を行うことができるため、配線を簡素化することができる。
【００２７】
図４は本発明の第２実施形態を示す。
多重通信線３０に接続されたＥＣＵ２０のうちの１つのＥＣＵをバッテリ監視用ＥＣＵとし、受信部２３はバッテリ電圧信号を受信している。また、記憶部２７にはバッテリ電圧の基準値が記憶されている。
図４のフローチャートにおいて、他のＥＣＵ２０はスリープ移行可能信号ＳＡを送信しているが、自己のＥＣＵ２０はスリープモードに移行できない状態である場合に、Ｓ９０でバッテリ電圧信号を受信し、バッテリ電圧が基準値以上か否かを判断する。
バッテリ電圧が基準値以下の場合には、ステップＳ７０に進み、設定時間の経過前に自己のＥＣＵ２０を強制的にスリープモードに移行する。バッテリ電圧が基準値以上であればステップＳ３０に進み、設定時間の経過後に自己のＥＣＵ２０を強制的にスリープモードに移行する。
【００２８】
前記構成によれば、バッテリ監視手段からのバッテリ電圧信号が基準値以下である場合には、エンジンの停止を検知してから設定時間の経過を待たずにＥＣＵ２０を強制的にスリープモードに移行させているので、設定時間経過時までの間全てのＥＣＵ２０に電力供給を行い続けることがなく、バッテリの消費を低減しバッテリ上がりを防止することができる。
【００２９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態である多重通信システムの構成図である。
【図２】制御ユニットの構成図である。
【図３】制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  多重通信システム
２０（２０Ａ〜２０Ｄ）  ＥＣＵ（制御ユニット）
２２  移行判断部
２３  受信部
２４  送信部
２５  処理部
３０  多重通信線
ＳＡ  スリープ移行可能信号
ＳＢ  スリープ移行不可信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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