JP6120171B2 - Electronic control unit - Google Patents
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Description
本発明は、電子制御装置に関し、特に、複数の通信ネットワークを接続して、通信ネットワーク間の通信データの中継を行う電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device, and more particularly to an electronic control device that connects a plurality of communication networks and relays communication data between the communication networks.
車両に用いられる電子制御装置(以下、「ECU(Electronic Control Unit)」と称することもある)は、マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と称する)を用いて各種の制御を行う。このような電子機器では、いわゆるACC(アクセサリ)電源オフ、すなわち、キーを抜き取った後でもメモリ等に電源を供給し続けている。また、ACC電源オフ時にも、マイコンが何らかの処理を行うものもある。この場合、マイコンには、ACC電源オン時と同一の電源を常時供給している。 An electronic control device (hereinafter also referred to as “ECU (Electronic Control Unit)”) used in a vehicle performs various controls using a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”). In such an electronic device, power is continuously supplied to a memory or the like even after the so-called ACC (accessory) power is turned off, that is, after the key is removed. Some microcomputers perform some processing even when the ACC power is off. In this case, the microcomputer is always supplied with the same power as when the ACC power is on.
また、長期間にわたって車を使用しない状況では、ACC電源オフ時に電子機器に流れる電流が微小であっても、バッテリの電力消費は無視できない。そこで、車載用電子機器へ電源を供給しているACC電源のオフを検知し、この検知を基にマイクロコンピュータの消費電流を低減する車載用電子機器の電源制御装置が考案されている(特許文献1参照)。 Further, in a situation where the vehicle is not used for a long period of time, the power consumption of the battery cannot be ignored even if the current flowing through the electronic device is very small when the ACC power is off. In view of this, a power control device for an in-vehicle electronic device has been devised that detects the off of the ACC power supply that supplies power to the in-vehicle electronic device and reduces the current consumption of the microcomputer based on this detection (Patent Literature). 1).
車両に搭載された、複数の通信ネットワークを接続して、通信ネットワーク間の通信データの中継を行うゲートウエイ装置では、各通信ネットワークに含まれるECUが、個別にバッテリ電源電圧やIG(イグニッション)電源電圧をモニタして、モニタ結果に基づいて動作制御(起動/停止/再起動など)を行っている。 In a gateway device that connects a plurality of communication networks and relays communication data between communication networks, the ECU included in each communication network individually uses a battery power supply voltage or an IG (ignition) power supply voltage. And control of operation (start / stop / restart) based on the monitor result.
また、ECUには、電源電圧が予め定められた値を下回ると、動作を停止したり、一部の機能の動作を制限した省電力モード(スリープモードともいう)に移行するものがある。このため、同一通信ネットワークにおいて、電源電圧が低下しても、通常動作を行うECUと動作を停止/制限するECUとが混在する。 Some ECUs stop operation or shift to a power saving mode (also referred to as a sleep mode) in which the operation of some functions is restricted when the power supply voltage falls below a predetermined value. For this reason, in the same communication network, even if the power supply voltage decreases, an ECU that performs a normal operation and an ECU that stops / limits the operation are mixed.
通信ネットワークは、例えば、走行系、エンジン制御系、ボデー系というように、車両の機能ごとに形成されていることが多い。このため、上述のように動作状態が混在していると、該当機能が適正に動作しないという問題がある。さらに、機能が適正に動作しない状況で、一部のECUが通常動作することは、無駄に電力を消費していることになる。 A communication network is often formed for each function of a vehicle, such as a traveling system, an engine control system, and a body system. For this reason, if the operation states are mixed as described above, there is a problem that the corresponding function does not operate properly. Further, when some functions normally operate in a situation where the functions do not operate properly, power is consumed wastefully.
上記問題点を背景として、本発明は、通信ネットワーク単位で適切な電源管理を行うことが可能な電子制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electronic control device capable of performing appropriate power management in units of communication networks.
上記課題を解決するための電子制御装置は、通信ネットワーク(71〜73)に接続された制御機器(1〜7)との通信を行う通信部(20)と、制御機器に電源を供給するための電源線(81〜83)と、同一の通信ネットワークに接続された制御機器に対し一括して、電源の供給状態を変化させる電源制御部(10、27)と、を備える。 An electronic control device for solving the above-described problem is for supplying power to a communication unit (20) that communicates with a control device (1 to 7) connected to a communication network (71 to 73) and a control device. Power supply lines (81 to 83) and power supply control units (10, 27) that collectively change the supply state of power to control devices connected to the same communication network.
上記構成によって、制御機器(ECU)が個別に行ってきた電源への接続や瞬断時の制御を、1つの電子制御装置で集中的に行うことで、システム全体の消費電流や暗電流を低減することができる。また、電源管理を一元的に行うことで、制御機器の電源回路や電源制御処理が不要となり、制御機器の小型化やコスト低減につながる。さらに、各制御機器の状態を一元的に把握できるので、システムの状況に応じた電源管理を行うことができる。 With the above configuration, the power consumption and dark current of the entire system are reduced by centrally performing the connection to the power supply and control at the time of instantaneous interruption that have been individually performed by the control equipment (ECU) with one electronic control unit can do. Further, by performing power management in an integrated manner, the power circuit and power control processing of the control device are not required, leading to downsizing and cost reduction of the control device. Furthermore, since the state of each control device can be grasped centrally, power management according to the system status can be performed.
以下、本発明の電子制御装置について、車両に搭載されたゲートウエイECUに適用した例を、図面を用いて説明する。図1に、ゲートウエイECUを含むネットワークシステムNSの構成を示す。ネットワークシステムNSは、ゲートウエイECU100(本発明の電子制御装置)の他に、ゲートウエイECU100に接続された通信バス71〜73(本発明の通信ネットワーク)を含む。
Hereinafter, the example which applied the electronic control apparatus of this invention to gateway ECU mounted in the vehicle is demonstrated using drawing. FIG. 1 shows a configuration of a network system NS including a gateway ECU. The network system NS includes
ゲートウエイECU200は、ゲートウエイECU100と同一の構成であるが、その役割については後述する。
Although the gateway ECU 200 has the same configuration as the
ゲートウエイECU100は、周知のマイコン、メモリ、および周辺回路を含むMPU10(本発明の状態取得部、電源制御部)、通信バス(71〜73の総称、以下同じ)との通信を行う通信インターフェース20(本発明の通信部、状態取得部、詳細は後述)、通信インターフェース20と各通信バスとの間(61〜63)に接続され、通信バスを過電圧あるいは過電流から保護するための保護回路31〜33、例えば外部装置90とのデータの遣り取りを行う入出力回路(I/F)40(本発明の状態取得部)、スイッチ回路50(詳細は後述)を含む。
The gateway ECU 100 is a communication interface 20 (communication with a known microcomputer, memory, and peripheral circuit MPU 10 (state acquisition unit of the present invention, power supply control unit), communication bus (generic name of 71 to 73, hereinafter the same)). A communication unit, a status acquisition unit, details of which will be described later, and a
図2に、ゲートウエイECU100の詳細構成を示し、主に、通信インターフェース20およびスイッチ回路50の詳細について説明する。通信インターフェース20は、1つの集積回路として構成してもよい。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the
電源回路21は、バッテリ等の外部電源(+B)から電源の供給を受け、通信インターフェース20の各部に電源を供給する。入出力回路(I/F)22は、主にMPU10とのデータの遣り取りを行う。トランシーバ23〜25は、それぞれ通信バス(71〜73)を介して各ECUとのデータの送受信を行うとともに、接続されている通信バスを流れる信号をチェックし、衝突を検出する。電源供給回路26は、制御回路27(本発明の電源制御部)の指令に基づき、トランシーバ(23〜25の総称、以下同じ)への電源の供給/遮断を行う。制御回路27は、通信インターフェース20全体の制御を行う。
The power supply circuit 21 is supplied with power from an external power supply (+ B) such as a battery, and supplies power to each part of the
スイッチ回路50は、例えば、リレー回路等のスイッチ51〜53(半導体スイッチでもよい)を含む。スイッチ(51〜53の総称、以下同じ)の一端は、外部電源(+B)に接続され、他の一端は電源線81〜83に接続される。電源線(81〜83の総称、以下同じ)は、それぞれ、対応する通信バスのECUに接続される。そして、制御回路27の指令に基づき、スイッチのオン/オフを行うことで、通信バス毎にECUへの電源の供給/遮断を行う。
The
電源線は、いわゆる、バスパワー方式のように、通信バスと一体化してもよい。 The power supply line may be integrated with the communication bus as in the so-called bus power system.
図1に戻り、通信バス71には、ECU1、2(本発明の制御機器)が接続される。これらのECUとしては、車両の旋回挙動を安定化させるためのVSC(Vehicle Stability Control) ECU、車内の空調を制御するエアコンECU、エンジン制御を行うエンジンECUのような走行制御系ECUが挙げられる。ECUには、制御に必要なセンサ群およびアクチュエータ群も接続される。
Returning to FIG. 1, ECUs 1 and 2 (control devices of the present invention) are connected to the
通信バス72には、ECU3〜5(本発明の制御機器)が接続される。これらのECUとしては、シートの位置あるいは高さを調整するためのシートECU、窓の開閉制御を行うパワーウインドウECU、電動ミラーの格納/展開等を行う電動ミラーECU、ドアロック装置の解錠/施錠を行うドアロックECUのような、車両のボデー系のECUが挙げられる。
ECUs 3 to 5 (control devices of the present invention) are connected to the
通信バス73には、ECU6、7(本発明の制御機器)が接続される。これらのECUとしては、オーディオ装置あるいはナビゲーション装置のようなマルチメディア系機器が挙げられる。
ECUs 6 and 7 (control devices of the present invention) are connected to the
上述のように、車両の機能毎に、ECUを通信バスに接続することが望ましい。本構成が、「予め定められた機能動作を行う制御機器毎に、通信ネットワークを構成する」ものである。本構成によって、機能(すなわち、通信ネットワーク)毎に効率よく電源管理を行うことができる。また、周囲状態に応じて動作させる必要のない機能がある場合には、対応する通信ネットワークへの電源供給を遮断することで、電源の負担を低減できる。 As described above, it is desirable to connect the ECU to the communication bus for each function of the vehicle. This configuration is “to configure a communication network for each control device that performs a predetermined functional operation”. With this configuration, power management can be performed efficiently for each function (that is, communication network). Further, when there is a function that does not need to be operated according to the surrounding state, the power supply load can be reduced by cutting off the power supply to the corresponding communication network.
トランシーバ(すなわち、通信バス)の数に制約はないが、図1のように複数あることが望ましい。 Although the number of transceivers (ie, communication buses) is not limited, it is desirable that there are a plurality of transceivers as shown in FIG.
通信プロトコルとして、例えば、CAN(Control Area Network)プロトコルを用いる。他に、周知のLIN(Local Interconnect Network)プロトコルなどを用いてもよい。 For example, a CAN (Control Area Network) protocol is used as the communication protocol. In addition, a known LIN (Local Interconnect Network) protocol or the like may be used.
上述のような構成により、ゲートウエイECU100では、MPU10において、トランシーバが接続されている通信バスから受信したパケットデータを解析し、その転送先となる通信バスが接続されたトランシーバへ出力する。通信バスの通信プロトコルが異なるときは、MPU10において、通信プロトコルを転送先に応じたものに変換する。
With the above-described configuration, the
外部装置90は、車内に設けられ、通信バスに接続されない制御機器、あるいは、車外の施設(情報センタ、サーバ等)のいずれでもよい。入出力回路(I/F)40は、例えば、無線通信部を含み、無線通信により外部装置90との間でデータの送受信を行う。外部装置90と車両(例えば、ゲートウエイECU100)とは、所定のタイミングでデータ通信を行う。車両からは車両の状態を送信し、外部装置90は、各車両の状態を記憶する。
The
図3を用いて、MPU10で実行される電源制御処理を説明する。まず、以下のうちの少なくとも一方を用いて、ゲートウエイECU100の周囲状態を取得する(S11)。
・ゲートウエイECU100から各ECUに状態問合せ信号を送信し、ECUからの応答信号を周囲状態として取得する。
・外部装置90から、各ECUの状態に関する情報を周囲状態として取得する。
A power control process executed by the
A state inquiry signal is transmitted from the
-Information regarding the state of each ECU is acquired from the
上述の構成が、「電子制御装置の周囲の状態を取得する状態取得部(10、20、40)を備え、電源制御部は、周囲の状態に基づいて、電源の供給状態を変化させる」ものである。より具体的には、「状態取得部は、通信部を介して、制御機器の動作状態を周囲の状態として取得する」ものである。本構成によって、制御機器の動作状態に応じて、通信ネットワーク単位で適切な電源管理を行うことができる。 The above-described configuration includes “a state acquisition unit (10, 20, 40) that acquires the surrounding state of the electronic control device, and the power supply control unit changes the power supply state based on the surrounding state” It is. More specifically, “the state acquisition unit acquires the operation state of the control device as the surrounding state via the communication unit”. With this configuration, appropriate power management can be performed in communication network units according to the operation state of the control device.
ECUの動作に異常が発生したとき、ECUからは全くデータが送信されない(通信途絶)、正しいデータを送信しない(データ異常、フレームエラー)の少なくとも一方が起こり得る。これらの状態の発生の有無により、ECUの異常の有無を検知する。 When an abnormality occurs in the operation of the ECU, data may not be transmitted from the ECU at all (communication interruption), or correct data may not be transmitted (data abnormality, frame error). The presence or absence of an abnormality in the ECU is detected based on the presence or absence of these states.
周囲状態に基づき、異常が発生したECUを検知しなかったとき(S12:No)、本処理を終了する。一方、ECU(ここでは、ECU1とする)の異常の発生を検知したとき(S12:Yes)、以下のうちの少なくとも一方を用いて、他のECUに対し、ECU1に関しての状態問合せ信号を送信する(S13)。 When the ECU in which an abnormality has occurred is not detected based on the surrounding state (S12: No), this process ends. On the other hand, when the occurrence of an abnormality in the ECU (in this case, ECU 1) is detected (S12: Yes), a state inquiry signal regarding ECU 1 is transmitted to the other ECUs using at least one of the following. (S13).
・ECU1が接続された通信バス71にのみ、状態問合せ信号を送信する。機能毎に通信ネットワークが構成されているとき、ECU2(すなわち、通信バスに接続されたECUのうち、異常を検知しなかったECU)は、ECU1の状態に基づく制御を行うと考えられるので、ECU1の状態を把握していると考えられる。
A state inquiry signal is transmitted only to the
上述の構成が、「通信ネットワークには複数の制御機器が接続され、電源の供給状態を変化させることが望ましい旨の状態情報を含む動作状態を送信した制御機器があるとき、状態取得部は、(同じ)通信ネットワークに接続された他の制御機器から、状態情報を送信した制御機器の動作状態を含む補足情報を取得し、電源制御部は、補足情報に基づいて電源の供給状態を変化させる」ものである。本構成によって、同一通信ネットワーク上の他の制御機器から補足情報を取得することで、本当に電源の供給状態を変化させることが望ましいか否かを確認することができ、より適切な電源管理を行うことができる。 The above configuration is “when a plurality of control devices are connected to the communication network and there is a control device that transmits an operation state including state information that it is desirable to change a power supply state, the state acquisition unit (Same) Acquires supplementary information including the operation state of the control device that transmitted the state information from another control device connected to the communication network, and the power supply control unit changes the power supply state based on the supplementary information. ". With this configuration, by acquiring supplementary information from other control devices on the same communication network, it is possible to confirm whether or not it is really desirable to change the power supply state, and to perform more appropriate power management be able to.
・ECU1が接続されていない通信バス(72、73)に、状態問合せ信号を送信する。通信バス71にも、状態問合せ信号を送信してもよい。ECU1が接続されている通信バス71全体で異常が発生していることもあり得るので、他の通信バスから情報を取得することが望ましい。
A state inquiry signal is transmitted to the communication buses (72, 73) to which the ECU 1 is not connected. A status inquiry signal may also be transmitted to the
上述の構成が、「電子制御装置には、複数の通信ネットワークが接続され、制御機器の動作状態に、電源の供給状態を変化させることが望ましい旨の状態情報を含むとき、状態取得部は、状態情報を送信した制御機器が接続されていない通信ネットワークに接続された制御機器から、状態情報を送信した制御機器の動作状態を含む補足情報を取得し、電源制御部は、補足情報に基づいて電源の供給状態を変化させる」ものである。本構成によって、他のネットワーク上の制御機器から補足情報を取得することで、本当に電源の供給状態を変化させることが望ましいか否かを確認することができ、より適切な電源管理を行うことができる。 The above configuration is “when the electronic control device is connected to a plurality of communication networks and the state of the control device includes state information indicating that it is desirable to change the power supply state. The supplementary information including the operation state of the control device that transmitted the state information is acquired from the control device connected to the communication network to which the control device that transmitted the state information is not connected. The power supply state is changed. " With this configuration, it is possible to confirm whether it is actually desirable to change the power supply state by acquiring supplementary information from control devices on other networks, and to perform more appropriate power management it can.
ECU1に関しての状態問合せの結果、他のECU(2〜7)から、ECU1の動作が正常でない旨の信号(本発明の補足情報)を受信したとき(S14:Yes)、ECU1を含む通信バス71に接続されたECUに、電源供給の遮断を予告する情報を送信する(S15)。この後、以下のうちの少なくとも一方の条件が成立したら、ステップS16へ進む。
・該予告情報を送信してから所定時間が経過したとき。
When a signal indicating that the operation of the ECU 1 is not normal (supplementary information of the present invention) is received from another ECU (2 to 7) as a result of the state inquiry regarding the ECU 1 (S14: Yes), the
・ When a predetermined time has passed since the notice information was sent.
・少なくとも、ECU2(通信バスに接続されたECUのうち、異常を検知しなかったECU)から、該予告情報を受信した旨の応答信号を受信したとき。本構成が、「電源制御部は、補足情報に基づいて電源の供給状態を変化させる前に、該当する通信ネットワークに接続された制御機器に対し、電源の供給状態を変化させる旨の情報を送信する」ものである。本構成によって、電源の供給を遮断されるECUは、必要なデータの保存を行い、次に起動する際に動作が不安定になることを防止できる。 At least when a response signal indicating that the advance notice information has been received is received from the ECU 2 (the ECU that has not detected an abnormality among the ECUs connected to the communication bus). This configuration indicates that “the power supply control unit transmits information indicating that the power supply state is changed to the control device connected to the corresponding communication network before changing the power supply state based on the supplementary information. To do. With this configuration, the ECU whose power supply is cut off can store necessary data and prevent the operation from becoming unstable when it is started next time.
一方、他のECUから、ECU1の動作が正常でない旨の信号(本発明の補足情報)を受信しないとき(S14:No)、すなわち、ECU1の状態がECU1自身と他のECUとで異なるとき、この状態が所定時間継続しているか否かを判定する。所定時間継続していないとき(S18:No)、本処理を終了する。一方、所定時間継続しているとき(S18:Yes)、上述のステップS15の処理を実行する。 On the other hand, when a signal indicating that the operation of the ECU 1 is not normal (supplementary information of the present invention) is not received from another ECU (S14: No), that is, when the state of the ECU 1 is different between the ECU 1 itself and the other ECU, It is determined whether or not this state continues for a predetermined time. When it does not continue for a predetermined time (S18: No), this process is terminated. On the other hand, when it continues for the predetermined time (S18: Yes), the process of above-mentioned step S15 is performed.
ECU1の動作が正常でないか否かの判定は、補足情報の内容による多数決を用いてもよい。また、1つでもECU1の動作が正常でない旨の信号を送信したECUがあるとき、ECU1の動作が正常でないと判定してもよい。 The determination as to whether or not the operation of the ECU 1 is not normal may use a majority vote based on the content of the supplemental information. Further, when there is an ECU that has transmitted a signal indicating that the operation of the ECU 1 is not normal, it may be determined that the operation of the ECU 1 is not normal.
ステップS16では、ECU1が接続された通信バス71への電源の供給を遮断する。すなわち、MPU10から制御回路27に指令を送り、制御回路27がスイッチ51をオフ状態とする。このとき、制御回路27の指令に基づき、電源供給回路26のスイッチ26aをオフ状態とし、通信バス71が接続されたトランシーバ23への電源の供給を遮断してもよい。
In step S16, the supply of power to the
最後に、通信バス71への電源の供給を遮断した旨を含む電源供給状態情報を、他の通信バス(72、73)に接続されたECUに送信する(S17)。これにより、他の通信バスに接続されたECUは、通信バス71からの情報を得られない状況に対応した制御を行うことができる。
Finally, the power supply state information including the fact that the power supply to the
上述のステップS17が、「通信部は、通信ネットワークに対する電源の供給状態を反映した電源供給状態情報を、通信ネットワークに送信する」ものである。本構成によって、制御機器は、どの通信ネットワークが動作しているかどうかを把握できる。また、他の制御機器からの情報が必要であるが、該制御機器が接続された通信ネットワークへの電源供給が遮断されていることが分かれば、代替情報を取得する、デフォルト値を使用する等の対応措置を迅速にとることができる。 Step S17 described above is “the communication unit transmits power supply state information reflecting a power supply state to the communication network to the communication network”. With this configuration, the control device can grasp which communication network is operating. Also, information from other control devices is required, but if it is known that the power supply to the communication network to which the control device is connected is interrupted, substitute information is obtained, default values are used, etc. Can be taken promptly.
図3において、ECU1に異常が発生したとき(S12:Yes)、直ちに通信バス71への電源の供給を遮断(S16)してもよい。このとき、ステップS13〜S15は実行されない。また、他のECUから、ECU1に異常が発生した旨の補足情報を取得したとき(S14:Yes)、通信バス71に接続されたECUに、電源供給の遮断を予告する情報を送信することなく、通信バス71への電源の供給を遮断(S16)してもよい。このとき、ステップS15は実行されない。
In FIG. 3, when an abnormality occurs in the ECU 1 (S12: Yes), the supply of power to the
図4を用いて、電源制御処理の別例を説明する。図4の構成が、「状態取得部は、電子制御装置に電源を供給する外部電源(+B)の状態を周囲の状態として取得する」ものである。本構成によって、外部電源の状態(例えば、電圧降下)に応じて、適切な電源管理を行うことができる。 Another example of the power supply control process will be described with reference to FIG. The configuration of FIG. 4 is “the state acquisition unit acquires the state of the external power supply (+ B) that supplies power to the electronic control device as the surrounding state”. With this configuration, appropriate power management can be performed according to the state of the external power supply (for example, voltage drop).
まず、例えば、電源回路21を介して、バッテリ電圧(+B)情報を取得する(S31)。次に、取得したバッテリ電圧が、予め定められた電圧閾値を下回るか否かを判定する。本発明の構成では、バッテリ電圧の緩やかな降下および瞬断に対応できるように構成されている(例えば、本処理の実行タイミング設定による)。バッテリ電圧が電圧閾値を上回るとき(S32:No)、本処理を終了する。一方、バッテリ電圧が電圧閾値を下回るとき(S32:Yes)、MPU10に含まれるメモリに予め記憶される動作維持情報を取得する(S33)。
First, for example, battery voltage (+ B) information is acquired via the power supply circuit 21 (S31). Next, it is determined whether or not the acquired battery voltage falls below a predetermined voltage threshold. The configuration of the present invention is configured to be able to cope with a gradual drop in battery voltage and an instantaneous interruption (for example, by setting the execution timing of this process). When the battery voltage exceeds the voltage threshold (S32: No), this process ends. On the other hand, when the battery voltage falls below the voltage threshold (S32: Yes), the operation maintenance information stored in advance in the memory included in the
電圧閾値は、通信バス毎に設定される。例えば、通信バスに接続されるECUのうち、動作を保証できる電源電圧の下限値の最も高いものを電圧閾値とする。 The voltage threshold is set for each communication bus. For example, among ECUs connected to the communication bus, the one with the highest lower limit of the power supply voltage that can guarantee the operation is set as the voltage threshold.
動作維持情報は、通信バス毎に、バッテリ電圧が電圧閾値を下回ったときに動作を維持する必要があるか否かを設定したものである。通信バスの動作を維持する必要があるとき(S34:Yes)、該通信バスの電源線に電圧閾値を上回る電圧を出力するようMPU10から制御回路27に指令を送る(S35)。
The operation maintenance information is set for each communication bus whether or not the operation needs to be maintained when the battery voltage falls below the voltage threshold. When it is necessary to maintain the operation of the communication bus (S34: Yes), a command is sent from the
本構成では、図2のように、スイッチ回路50の各スイッチ(51〜53)と電源線との間に、例えば昇圧回路(51a〜53a)が設けられている。スイッチ回路50のスイッチは、制御回路27の指令に基づき、オン(昇圧あり)/オン(昇圧なし)/オフの3つの状態のうちの1つに切り替えられる。
In this configuration, as shown in FIG. 2, for example, booster circuits (51 a to 53 a) are provided between the switches (51 to 53) of the
一方、通信バスの動作を維持する必要がないとき(S34:No)、MPU10から制御回路27に指令を送り、制御回路27が該当するスイッチをオフ状態として、該通信バスへの電源の供給を遮断する(S37)。このとき、制御回路27の指令に基づき、電源供給回路26の該当するスイッチをオフ状態とし、電源供給を遮断した通信バスが接続されたトランシーバへの電源の供給を遮断してもよい。
On the other hand, when it is not necessary to maintain the operation of the communication bus (S34: No), a command is sent from the
最後に、現在の通信バスへの電源の供給状態を反映した電源供給状態情報を、電源供給中の通信バスに接続されたECUに送信する(S36)。 Finally, power supply status information reflecting the current power supply status to the communication bus is transmitted to the ECU connected to the communication bus that is supplying power (S36).
上述のステップS33〜S37の構成が、「電源制御部は、外部電源の状態が予め定められた状態となったとき、予め定められた通信ネットワークに接続された制御機器に対してのみ、該制御機器の動作を維持可能なように、電源を供給する」ものである。本構成によって、例えば、車両のエンジン制御系あるいは走行系のような、外部電源の状態が変化(電圧降下)したときでも動作させなければならない機能を含む通信ネットワークに優先して電源を供給することで、システムの最低限の動作保証を行うことができる。 The configuration of the above-described steps S33 to S37 is as follows: “When the state of the external power source is in a predetermined state, the power supply control unit controls only the control device connected to the predetermined communication network. "Supply power so that the operation of the equipment can be maintained." With this configuration, power is supplied in preference to a communication network including a function that must be operated even when the state of the external power supply changes (voltage drop), such as a vehicle engine control system or a traveling system. Thus, it is possible to guarantee the minimum operation of the system.
図5に、ゲートウエイECU100と通信バス(71〜73)との間の通信シーケンスを示す。図5は、異常が発生したECUが接続された通信バスに、電源供給の遮断を予告する情報を送信しない構成である。まず、ゲートウエイECU100から全ての通信バス(すなわち、通信バスに接続されたECU)に、状態問合せ信号を送信する(Q110)。各通信バスからは状態問合せに対する応答信号(ECU毎の状態応答)を送信する(Q120)。
FIG. 5 shows a communication sequence between the
上述のように、通信バス71に接続されたECU1の異常を検知したとき、ECU1の状態のみで判断する場合、通信バス71への電源供給を遮断し(Q130)、通信バス71に関する電源供給状態情報を、通信バス72および73に送信する(Q140)。
As described above, when an abnormality is detected in the ECU 1 connected to the
ECU1の状態のみで判断しない場合、上述のQ130、Q140は実行せず、通信バス71(すなわち、異常が発生したと思われるECUが接続された通信バス)に接続されたECUに対し、ECU1に関する状態問合せ信号を送信する(Q150)。通信バス71に接続されたECU1以外のECUから、ECU1に関する状態応答信号(すなわち、補足情報)を受信する(Q160)。 When not judging only by the state of the ECU 1, the above-described Q 130 and Q 140 are not executed, and the ECU 1 is connected to the ECU connected to the communication bus 71 (that is, the communication bus to which the ECU that is considered to have failed) is connected. A status inquiry signal is transmitted (Q150). A state response signal (that is, supplementary information) related to ECU 1 is received from an ECU other than ECU 1 connected to communication bus 71 (Q160).
状態応答信号にECU1の動作が異常である内容を含むとき、かつ、通信バス71に接続されたECUからの状態応答信号のみで判断する場合、通信バス71への電源供給を遮断し(Q170)、通信バス71に関する電源供給状態情報を、通信バス72および73に送信する(Q180)。
When the status response signal includes contents indicating abnormal operation of the ECU 1 and only the status response signal from the ECU connected to the
通信バス71に接続されたECUからの状態応答信号のみで判断しない場合、上述のQ170、Q180は実行せず、通信バス72および73に接続されたECUに、ECU1に関する状態問合せ信号を送信する(Q190)。通信バス72および73に接続されたECUから、ECU1に関する状態応答信号を受信する(Q200)。
When the determination is not made only by the state response signal from the ECU connected to the
状態応答信号に基づき、ECU1の動作が異常であると判定したとき、通信バス71への電源供給を遮断し(Q210)、通信バス71に関する電源遮断情報を、通信バス72および73に送信する(Q220)。
When it is determined that the operation of the ECU 1 is abnormal based on the state response signal, the power supply to the
図6に、ゲートウエイECU100と通信バス(71〜73)との間の通信シーケンスの別例を示す。図6は、図5に、異常が発生したECUが接続された通信バスに、電源供給の遮断を予告する情報を送信する構成を加えたものである。また、通信バス71に接続されたECU1の異常を検知したとき、ECU1の状態のみで判断する場合のみを示す。
FIG. 6 shows another example of a communication sequence between the
ゲートウエイECU100から全ての通信バスに送信した状態問合せ信号(Q110)に対し、各通信バスが送信した応答信号を受信し(Q120)、ECU1の異常を検知したとき、通信バス71に接続された全てのECU(1、2)に電源供給の遮断を予告する情報を送信する(Q125)。そして、例えば、少なくとも正常と思われるECU2から応答信号が送信された後(Q126)、通信バス71への電源供給を遮断し(Q130)、通信バス71に関する電源供給状態情報を、通信バス72および73に送信する(Q140)。無論、電源供給の遮断を予告する情報を送信してから所定時間が経過した後に、通信バス71への電源供給を遮断してもよい。
In response to a status inquiry signal (Q110) transmitted from the
ECU1の状態のみで判断しない場合、図5のQ120とQ130との間では、上述の予告情報を送信せず、Q160の後に、上述のQ125およびQ126と同様のシーケンスを実行し、Q170に進む。 If the determination is not made based only on the state of the ECU 1, the above-described notice information is not transmitted between Q120 and Q130 in FIG. 5, and after Q160, the same sequence as Q125 and Q126 is executed, and the process proceeds to Q170.
通信バス71に接続されたECUからの状態応答信号のみで判断しない場合、図5のQ120とQ130との間、およびQ160とQ170との間では、上述の予告情報を送信せず、Q200の後に、上述のQ125およびQ126と同様のシーケンスを実行し、Q210に進む。
When not judging only by the status response signal from the ECU connected to the
図1の構成に、ゲートウエイECU200を加えて、ゲートウエイECU100および200の両方を用いて、電源制御を実行してもよい。実行方法は、以下のうちのいずれを用いてもよい。
・電源の供給を継続することを優先し、両方のゲートウエイECUで電源の供給を遮断すべきと判定したときのみ、該当する通信バス(およびトランシーバ)への電源の供給を遮断する。
・電源の供給を遮断することを優先し、いずれかのゲートウエイECUで電源の供給を遮断すべきと判定したとき、該当する通信バス(およびトランシーバ)への電源の供給を遮断する。
・いずれかのゲートウエイECUの判定を優先する。
The
Priority is given to continuing power supply, and power supply to the corresponding communication bus (and transceiver) is cut off only when both gateway ECUs determine that power supply should be cut off.
Priority is given to shutting off the power supply, and when any gateway ECU determines that the power supply should be shut off, the power supply to the corresponding communication bus (and transceiver) is shut off.
・ Priority is given to the determination of any gateway ECU.
ゲートウエイECU100および200は、相互に通信可能で、例えば、ゲートウエイECU200での、電源供給の可否の判定結果をゲートウエイECU100に送信する。ゲートウエイECU100は、自身の判定結果と、ゲートウエイECU200の判定結果とを比較し、その結果に基づいて、上述の電源制御のいずれかを実行する。
The
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.
1〜7 ECU(制御機器)
10 MPU(状態取得部、電源制御部)
20 通信インターフェース(通信部、状態取得部)
26 電源供給回路
27 制御回路(電源制御部)
40 入出力回路(I/F、状態取得部)
50 スイッチ回路
71〜73 通信バス(通信ネットワーク)
81〜83 電源線
100 ゲートウエイECU(電子制御装置)
+B バッテリ(外部電源)
NS ネットワークシステム
1-7 ECU (control equipment)
10 MPU (status acquisition unit, power supply control unit)
20 Communication interface (communication unit, status acquisition unit)
26
40 I / O circuit (I / F, status acquisition unit)
50 Switch circuit 71-73 Communication bus (communication network)
81-83
+ B battery (external power supply)
NS network system
Claims (12)
前記制御機器に電源を供給するための電源線(81〜83)と、
同一の通信ネットワークに接続された制御機器に対し一括して、前記電源の供給状態を変化させる電源制御部(10、27)と、
前記電源線に電源を供給する外部電源(+B)の電圧が予め定められた電圧閾値を下回るか否かを判定する電源判定部(10)と、
前記電源線に供給された電圧を昇圧する昇圧回路(51a、52a、53a)とを備え、
前記電源制御部は、前記外部電源の電圧が前記電圧閾値を下回ったときに、前記電圧閾値を上回る電圧を前記電源線に出力するように前記昇圧回路を動作させることを特徴とする電子制御装置(100、200)。 A communication unit (20) that communicates with the control devices (1 to 7) connected to the communication network (71 to 73);
A power line (81-83) for supplying power to the control device;
A power control unit (10, 27) that collectively changes the supply state of the power to control devices connected to the same communication network;
A power determination unit (10) for determining whether or not a voltage of an external power supply (+ B) that supplies power to the power supply line is lower than a predetermined voltage threshold;
A booster circuit (51a, 52a, 53a) for boosting the voltage supplied to the power supply line;
The power supply control unit operates the booster circuit to output a voltage exceeding the voltage threshold to the power supply line when the voltage of the external power supply falls below the voltage threshold. (100, 200) .
前記電源線及び前記昇圧回路は前記通信ネットワークごとに設けられ、 The power supply line and the booster circuit are provided for each of the communication networks,
前記通信ネットワークごとに前記外部電源の電圧が前記電圧閾値を下回ったときに動作を維持する必要があるか否かを判定する動作維持判定部(10)を備え、 An operation maintenance determination unit (10) that determines whether or not the operation needs to be maintained when the voltage of the external power source falls below the voltage threshold for each of the communication networks,
前記電源制御部は、前記外部電源の電圧が前記電圧閾値を下回ったときに、前記動作維持判定部が動作を維持する必要があると判定した前記通信ネットワークに対しては前記電源線に前記電圧閾値を上回る電圧を出力するように前記昇圧回路を動作させて前記電源線への電源供給を維持させる一方で、前記前記動作維持判定部が動作を維持する必要がないと判定した前記通信ネットワークに対しては前記電源線への電源供給を遮断する請求項1に記載の電子制御装置。 When the voltage of the external power source falls below the voltage threshold, the power control unit determines that the operation maintenance determination unit needs to maintain the operation. The communication network that has determined that the operation maintenance determination unit does not need to maintain the operation while operating the booster circuit to output a voltage exceeding a threshold value to maintain power supply to the power supply line. The electronic control device according to claim 1, wherein power supply to the power supply line is cut off.
前記電源制御部は、前記異常判定部により動作異常と判定された前記制御機器が接続された前記通信ネットワークへの電源供給を遮断する請求項1又は2に記載の電子制御装置。 The electronic control device according to claim 1, wherein the power control unit cuts off power supply to the communication network to which the control device determined to be abnormal in operation by the abnormality determination unit is connected.
前記制御機器との通信に基づいてその制御機器の動作異常を判定する第1判定部と、 A first determination unit that determines an abnormal operation of the control device based on communication with the control device;
前記第1判定部が動作異常と判定した前記制御機器を対象制御機器として、前記対象制御機器以外の前記制御機器である他制御機器から、前記対象制御機器の動作状態を関する補足情報を取得して、その補足情報に基づいて前記対象制御機器の動作異常を判定する第2判定部とを備え、 Using the control device determined to be abnormal by the first determination unit as a target control device, acquiring supplementary information related to the operation state of the target control device from another control device that is the control device other than the target control device. And a second determination unit that determines an abnormal operation of the target control device based on the supplementary information,
前記電源制御部は、前記第1判定部と前記第2判定部の両方が前記対象制御機器の動作異常を判定した場合に、前記対象制御機器が接続された前記通信ネットワークへの電源供給を遮断する一方で、前記第1判定部が前記対象制御機器の動作異常を判定したとしても前記第2判定部が前記対象制御機器の動作異常を判定しなかった場合には、前記対象制御機器が接続された前記通信ネットワークへの電源の供給状態を維持する請求項3に記載の電子制御装置。 The power control unit shuts off power supply to the communication network to which the target control device is connected when both the first determination unit and the second determination unit determine that the target control device is operating abnormally. On the other hand, even if the first determination unit determines an operation abnormality of the target control device, if the second determination unit does not determine an operation abnormality of the target control device, the target control device is connected. The electronic control device according to claim 3, wherein a power supply state to the communication network is maintained.
前記通信部は、前記通信ネットワークに対する電源の供給を遮断したときには、前記通信ネットワークへの電源供給を遮断した旨を含む電源供給状態情報を、他の前記通信ネットワークに送信する請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の電子制御装置。 The said communication part transmits the power supply status information containing the effect which interrupted | blocked the power supply to the said communication network to the said other communication network, when the supply of the power supply with respect to the said communication network is interrupted | blocked. 8. The electronic control device according to any one of 7 above.
前記制御機器に電源を供給するための電源線(81〜83)と、 A power line (81-83) for supplying power to the control device;
同一の通信ネットワークに接続された制御機器に対し一括して、前記電源の供給状態を変化させる電源制御部(10、27)と、 A power control unit (10, 27) that collectively changes the supply state of the power to control devices connected to the same communication network;
前記通信部を介して、前記制御機器の動作異常を判定する異常判定部(10)とを備え、 An abnormality determination unit (10) for determining an operation abnormality of the control device via the communication unit;
前記電源制御部は、前記異常判定部により動作異常と判定された前記制御機器が接続された前記通信ネットワークへの電源供給を遮断し、 The power control unit shuts off power supply to the communication network to which the control device determined to be abnormal by the abnormality determination unit is connected,
前記通信部は、前記電源制御部が前記通信ネットワークへの電源供給を遮断する場合には、その遮断の前に、電源供給を遮断しようとする前記通信ネットワークに接続された前記制御機器に、電源供給の遮断を予告する予告情報を送信することを特徴とする電子制御装置(100、200)。 In the case where the power supply control unit cuts off the power supply to the communication network, the communication unit supplies power to the control device connected to the communication network to cut off the power supply before the power supply is cut off. An electronic control device (100, 200), characterized by transmitting advance notice information for announcing the interruption of supply.
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