(57)【要約】      （修正有）【課題】ノイズなどに起因する異常な信号の入力による誤動作を抑制してバッテリの消費を抑えた電子制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置１は、通信バス９５に接続されたトランシーバ部２０と、接続された電子機器を制御する制御部３とトランシーバ部２０の間に接続され、制御部３とトランシーバ部２０の接続と接続の遮断を切り替える切替部２２と、トランシーバ部２０を介して入力する入力信号Ｓ１を監視し、入力信号Ｓ１が異常である場合、切替部２２を制御してトランシーバ部２０と制御部３の接続を遮断するように切替部２２に指示する監視部２４と、を有するシステムベースチップ２を備えて概略構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両通信網に接続されたトランシーバ部と、
接続された電子機器を制御する制御部と前記トランシーバ部の間に接続され、前記制御部と前記トランシーバ部の接続と接続の遮断を切り替える切替部と、
前記トランシーバ部を介して入力する入力信号を監視し、前記入力信号が異常である場合、前記切替部を制御して前記トランシーバ部と前記制御部の接続を遮断するように前記切替部に指示する監視部と、
を有する通信監視回路を備えた電子制御装置。
【請求項２】
前記監視部は、前記入力信号に異常があった場合、前記制御部に異常を通知する信号を出力する、
請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記監視部は、前記入力信号に異常があった場合、前記トランシーバ部の電力消費を抑制させる、又は供給される前記トランシーバ部の電力を遮断させる信号を前記トランシーバ部に出力する、
請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記入力信号に異常があった場合、前記トランシーバ部に対して予め定められた条件が成立するまで前記車両通信網を介した通信を停止させる、
請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項の前記通信監視回路と、
前記通信監視回路と電気的に接続される前記制御部と、
を備え、
前記監視部は、前記入力信号に異常があった場合、前記制御部に異常を通知する信号を出力し、
前記制御部は、前記入力信号の異常を通知する信号が入力した場合、外部に向けて異常を報知する信号を出力する、
電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、電子制御装置がスリープモードで動作中のときに、通信線に接続された外部装置から第１データを受信したとき、外部装置に対して予め定められた送信データを出力するデータ出力部と、送信データに応答して外部装置から送信される第２データを格納する今回データ格納部と、今回の第２データを受信する前に、外部装置から送信された第２データを格納する前回データ格納部と、今回データ格納部の内容と前回データ格納部の内容とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づき、電子制御装置の動作モードを、スリープモードから通常モードへ遷移させるための起動信号を出力する起動信号出力部と、を備える電子制御装置の通信回路が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この通信回路は、不要なウェイクアップ（Wake up）を防止し、バッテリ電力の消費を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１５５２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の通信回路は、ノイズの影響などによるウェイクアップであるか否かを確認するため、通信線に接続された全ての外部装置に送信データを出力し、この送信データの応答である今回データ格納部の内容と前回データ格納部の内容とを比較した後、ウェイクアップを行うので、時間が掛かって消費電力が却って増加する可能性がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、ノイズなどに起因する異常な信号の入力による誤動作を抑制してバッテリの消費を抑えた電子制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、車両通信網に接続されたトランシーバ部と、接続された電子機器を制御する制御部とトランシーバ部の間に接続され、制御部とトランシーバ部の接続と接続の遮断を切り替える切替部と、トランシーバ部を介して入力する入力信号を監視し、入力信号が異常である場合、切替部を制御してトランシーバ部と制御部の接続を遮断するように切替部に指示する監視部と、を有する通信監視回路を備えた電子制御装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ノイズなどに起因する異常な信号の入力による誤動作を抑制してバッテリの消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る電子制御装置のブロック図の一例を示し、図１（ｂ）は、複数の電子制御装置が含まれる車両通信システムのブロック図の一例を示している。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る電子制御装置に入力する正常な入力信号の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、異常な入力信号の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態に係る電子制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第２の実施の形態に係る電子制御装置のブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る電子制御装置は、車両通信網に接続されたトランシーバ部と、接続された電子機器を制御する制御部とトランシーバ部の間に接続され、制御部とトランシーバ部の接続と接続の遮断を切り替える切替部と、トランシーバ部を介して入力する入力信号を監視し、入力信号が異常である場合、切替部を制御してトランシーバ部と制御部の接続を遮断するように切替部に指示する監視部と、を有する通信監視回路を備えて概略構成されている。
【００１１】
この電子制御装置は、ノイズなどに起因する異常な信号の入力によって、トランシーバ部と制御部の接続を遮断するので、誤動作を抑制してバッテリの消費を抑えることができる。
【００１２】
[第１の実施の形態]
（電子制御装置１の概要）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る電子制御装置のブロック図の一例を示し、図１（ｂ）は、複数の電子制御装置が含まれる車両通信システムのブロック図の一例を示している。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る電子制御装置に入力する正常な入力信号の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、異常な入力信号の一例を示す概略図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）の縦軸は、電圧Ｖであり、横軸は、時間ｔである。図１（ａ）及び後述する図４では、主な信号などを図示している。
【００１３】
電子制御装置１は、一例として、車両に搭載された電子機器を制御する。電子制御装置１は、電子機器ごとに搭載されている。この電子機器は、一例として、エンジン装置、モータ装置、サスペンション、ステアリング、トランスミッション、スイッチ装置、室内照明装置、シートベルト装置、シート装置、空調装置、エアバック装置、ミラー装置、運転支援システム、ナビゲーション装置、ドアロック装置、ブレーキ装置、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、ヘッドライトなどである。
【００１４】
これらの電子制御装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両通信網である通信バス９５に接続されている。また電子制御装置１は、車両通信のためのプロトコルであるＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などに対応している。このＣＡＮは、例えば、エンジン装置やＡＢＳなどのパワートレイン系で使用される。またＬＩＮは、例えば、ドアロック装置やシート装置などのボディ系で使用される。本実施の形態では、一例として、ＬＩＮを使用する電子制御装置１について説明する。なおこの電子制御装置１は、マスタでもスレーブでも良い。
【００１５】
この電子制御装置１は、通信バス９５に接続されたトランシーバ部２０と、接続された電子機器を制御する制御部３とトランシーバ部２０の間に接続され、制御部３とトランシーバ部２０の接続と接続の遮断を切り替える切替部２２と、トランシーバ部２０を介して入力する入力信号Ｓ１を監視し、入力信号Ｓ１が異常である場合、切替部２２を制御してトランシーバ部２０と制御部３の接続を遮断するように切替部２２に指示する監視部２４と、を有する通信監視回路としてのシステムベースチップ２を備えて概略構成されている。
【００１６】
監視部２４は、入力信号Ｓ１に異常があった場合、制御部３に異常を通知する信号としての異常通知信号Ｓ３を出力する。
【００１７】
（システムベースチップ２の構成）
システムベースチップ２は、図１（ａ）に示すように、さらに電源部２６と、電源制御部２８と、を備えている。つまりシステムベースチップ２は、例えば、トランシーバ部２０、切替部２２、監視部２４、電源部２６及び電源制御部２８が１つのチップとして構成されている。
【００１８】
トランシーバ部２０は、例えば、通信バス９５を介して入力した、車両ＥＣＵ９０などから出力された信号を制御部３が扱える入力信号Ｓ１に変換し、切替部２２を介して制御部３に出力するように構成されている。
【００１９】
またトランシーバ部２０は、切替部２２を介して入力した、制御部３から出力された信号を通信バス９５に出力する形式に変換して出力するように構成されている。このトランシーバ部２０は、ＣＡＮ及びＬＩＮに対応している。
【００２０】
この入力信号Ｓ１の一例としては、車両の電源が投入されたことによって車両ＥＣＵ９０から通信バス９５を介してトランシーバ部２０に入力するウェイクアップ信号があり、このウェイクアップ信号によって制御部３がスリープ状態などから起動状態となる。
【００２１】
切替部２２は、監視部２４から出力される切替信号Ｓ２に基づいて、トランシーバ部２０と制御部３との接続を切り替える。切替部２２は、一例として、図１（ａ）に示すように、ＣＡＮ／ＬＩＮ通信バス５を介して制御部３と接続されている。
【００２２】
監視部２４は、トランシーバ部２０から出力された入力信号Ｓ１を監視する。この入力信号Ｓ１は、一例として、図２（ａ）に示すように、正常な信号である場合には、ビットスタッフィングルールに従って同期が可能なドミナント（０）とレセッシブ（１）を繰り返す信号となる。なおドミナントは、一例として、０ｖである。レセッシブは、一例として、５ｖである。
【００２３】
一方、入力信号Ｓ１が異常な信号である場合には、一例として、図２（ｂ）に示すように、ノイズなどの影響によって、ドミナント及びレセッシブにより構成された信号ではなく乱れた異常な信号となる。この異常な信号が入力した場合、制御部３がウェイクアップ信号であると誤判定して起動状態となり、電力が無駄に消費される可能性がある。
【００２４】
しかし監視部２４は、入力信号Ｓ１を監視して入力信号Ｓ１が異常な信号であると判定すると、切替信号Ｓ２を出力してトランシーバ部２０と制御部３との接続を遮断して、異常な信号が制御部３に入力することを抑制する。
【００２５】
監視部２４は、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフ状態にあり、かつ入力信号Ｓ１が予め定められた時間以上に変化が持続する判定条件が成り立つ場合、入力信号Ｓ１が異常な信号であると判定する。なお変形例として監視部２４は、上記の判定条件に加えて、さらに通信異常が継続して発生した場合、異常と判断する。この通信異常は、例えば、入力信号Ｓ１がビットスタッフィングルールなどの規格に適合した信号でないことを示している。
【００２６】
監視部２４は、例えば、イグニッションスイッチがオフ状態となった際の入力信号Ｓ１が入力してからオン状態を示す入力信号Ｓ１が入力するまで、イグニッションスイッチがオフ状態にあると判定する。
【００２７】
また監視部２４は、一例として、ウェイクアップさせるための正常な入力信号Ｓ１の継続時間より長い時間を、上述の予め定められた時間とする。
【００２８】
監視部２４は、例えば、上述の判定条件が成立すると、異常な信号の入力を示す異常通知信号Ｓ３を生成し、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信バス４を介して制御部３に出力する。
【００２９】
なお省電力モードからの復帰は、例えば、入力信号Ｓ１がレセッシブ状態に所定の期間以上あること、イグニッションスイッチがオン状態となったことなどが発生した場合に行われる。この所定の期間は、予め設定される期間である。
【００３０】
電源部２６は、車両のバッテリ６から供給されるバッテリ電圧Ｖ１に基づいて制御部３を駆動するための駆動電圧Ｖ２を生成して供給するように構成されている。そして電源部２６は、電源制御部２８から出力された制御信号Ｓ５を取得すると、駆動電圧Ｖ２の供給を遮断する、又は消費電力を抑えるため、必要最小限の駆動電圧を供給するように構成されている。なお電源部２６は、トランシーバ部２０などにも、これらの駆動に適した駆動電圧を供給している。
【００３１】
電源制御部２８は、制御部３とＳＰＩ通信バス４によって接続されている。電源制御部２８は、例えば、制御部３からＳＰＩ通信バス４を介して、電源制御信号Ｓ４を取得すると、制御部３に供給される電力を遮断する、又は必要最小限の駆動電圧を供給するための制御信号Ｓ５を電源部２６に出力するように構成されている。
【００３２】
（制御部３の構成）
制御部３は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部３が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部３は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行うと共に時間の計測を行う。
【００３３】
制御部３は、例えば、少なくとも通常モード及び省電力モードを有している。通常モードは、例えば、電源部２６より駆動電圧Ｖ２の供給を受けて電子機器を制御するモードである。省電力モードは、例えば、消費する電力を抑えるモードである。
【００３４】
制御部３は、ウェイクアップを示す入力信号Ｓ１が入力すると起動して制御対象である電子機器の制御を開始する通常モードとなる。また制御部３は、起動した後、入力信号Ｓ１のドミナント状態が設定時間以上継続する場合、通常モードから省電力モードに移行して電力の消費を抑制する。制御部３は、通常モード及び省電力モードに応じた電源制御信号Ｓ４を生成して電源制御部２８に出力する。
【００３５】
また制御部３は、監視部２４から入力信号Ｓ１の異常を通知する異常通知信号Ｓ３が入力した場合、外部に向けて異常を報知する信号（異常報知信号Ｓ６）を出力する。この異常報知信号Ｓ６は、例えば、切替部２２、トランシーバ部２０及び通信バス９５を介して車両ＥＣＵ９０に出力される。そして制御部３は、異常通知信号Ｓ３が入力すると、省電力モードに移行する電源制御信号Ｓ４を生成してＳＰＩ通信バス４を介して電源制御部２８に出力する。
【００３６】
（車両通信システム９の構成）
車両通信システム９は、例えば、図１（ｂ）に示すように、車両ＥＣＵ９０と、電子機器８ａ１〜電子機器８ａｎのそれぞれに接続された電子制御装置１と、電子機器８ａ１〜電子機器８ａｎと、通信バス９５と、を備えて概略構成されている。なおｎは、電子制御装置１に制御される電子機器の数に対応した１以上の整数である。
【００３７】
車両ＥＣＵ９０は、車両を総合的に制御するＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータである。この車両ＥＣＵ９０は、例えば、車両の電源が投入されると、電子制御装置１を起動するためのウェイクアップ信号を、通信バス９５を介して各電子制御装置１のトランシーバ部２０に出力する。
【００３８】
以下に、本実施の形態に係る電子制御装置１の動作について図３のフローチャートに従って説明する。ここでは、電子制御装置１が省電力モードである場合について説明する。
【００３９】
（動作）
電子制御装置１の監視部２４は、入力信号Ｓ１を監視する（Ｓｔｅｐ１）。監視部２４は、ステップ２の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり判定条件が成立すると（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、入力信号Ｓ１が異常な信号であると判定する（Ｓｔｅｐ３）。この判定条件は、上述したように、車両のイグニッションスイッチがオフ状態にあり、かつ入力信号Ｓ１が予め定められた時間以上に変化が持続する条件である。
【００４０】
監視部２４は、入力信号Ｓ１が異常であると判定すると、切替信号Ｓ２を切替部２２に出力してトランシーバ部２０と制御部３の接続を遮断すると共に、異常通知信号Ｓ３を生成して制御部３に出力する（Ｓｔｅｐ４）。
【００４１】
制御部３は、異常通知信号Ｓ３を取得すると、異常を車両ＥＣＵ９０に報知するための異常報知信号Ｓ６を生成して出力すると共に、電源制御信号Ｓ４を出力して省電力モードに移行する。
【００４２】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る電子制御装置１は、ノイズなどに起因する異常な信号の入力によって、トランシーバ部２０と制御部３の接続を遮断するので、異常な信号の入力による不必要なウェイクアップを抑制してバッテリの消費を抑えることができる。また電子制御装置１は、悪意のある第３者による攻撃に起因するノイズなどの影響による不必要なウェイクアップが抑制され、バッテリの不必要な消費を抑えることができるので、バッテリ上がりを抑制することができる。
【００４３】
電子制御装置１は、入力信号Ｓ１が異常な信号であった場合、車両ＥＣＵ９０に異常を報知する異常報知信号Ｓ６を出力することができるので、異常な信号が入力したことを、車両ＥＣＵ９０を介してサービスセンターやユーザ端末装置などに報知することができる。このサービスセンターとは、一例として、インターネットなどの通信網を介して車両ＥＣＵ９０と接続され、メールの送受信や事故発生時の連絡の受付などを行う。またユーザ端末装置とは、例えば、車両のユーザが所有する携帯電話や多機能電話機である。
【００４４】
電子制御装置１は、強い環境ノイズが車両に印加された場合でもトランシーバ部２０と制御部３との接続を遮断するので、不必要なウェイクアップを抑制し、バッテリの不必要な消費を抑えることができる。
【００４５】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、異常な信号が入力した際に、さらにトランシーバ部２０のモードを変更する点で他の実施の形態と異なっている。
【００４６】
図４は、第２の実施の形態に係る電子制御装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００４７】
本実施の形態の監視部２４は、図４に示すように、入力信号Ｓ１に異常があった場合、トランシーバ部２０の電力消費を抑制させる、又は供給されるトランシーバ部２０の電力を遮断させる信号（モード制御信号Ｓ７）をトランシーバ部２０に出力する。
【００４８】
トランシーバ部２０は、モード制御信号Ｓ７が入力すると、通常モードから電力消費を抑制する、又は供給されるトランシーバ部２０の電力を遮断するなどの省電力モードに移行する。
【００４９】
監視部２４は、判定条件に基づいて入力信号Ｓ１が異常な信号であると判定すると、切替信号Ｓ２、異常通知信号Ｓ３を生成して切替部２２、制御部３に出力すると共に、モード制御信号Ｓ７を生成してトランシーバ部２０に出力する。
【００５０】
電子制御装置１の監視部２４は、入力信号Ｓ１が異常な信号であると判定した場合、トランシーバ部２０を通常モードから省電力モードに切り替えるモード制御信号Ｓ７を出力するので、この構成を有していない場合と比べて、さらに消費電力を抑えることができる。
【００５１】
また他の実施の形態として監視部２４は、入力信号Ｓ１に異常があった場合、トランシーバ部２０に対して予め定められた条件が成立するまで通信バス９５を介した通信を停止させる。この予め定められた条件は、一例として、レセッシブ状態が一定時間持続した場合やイグニッションスイッチがオンされた場合である。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１…電子制御装置、２…システムベースチップ、３…制御部、４…ＳＰＩ通信バス、５…ＣＡＮ／ＬＩＮ通信バス、６…バッテリ、８ａ１〜８ａｎ…電子機器、９…車両通信システム、２０…トランシーバ部、２２…切替部、２４…監視部、２６…電源部、２８…電源制御部、９０…車両ＥＣＵ、９５…通信バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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