説明

車両用電子制御システム

【課題】所定の伝送機能を制御する電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムにおいて、イグニッションがオンされた状態での消費電力を低減する。
【解決手段】所定の電装機能を制御する電子制御ユニット3A,5Aを具備する車両用電子制御システム1であって、前記電子制御ユニット5Aに接続され、前記電装機能を実行するための駆動手段8Aと、前記電子制御ユニットに接続され、前記駆動手段の駆動開始と停止とを切り替えるための切替信号を前記電子制御ユニットに出力するトリガ手段9とを備え、前記電子制御ユニットは、前記トリガ手段からの切替信号に基づいて、該電子制御ユニットに対し駆動電流が供給される通常モードと、スリープ電流が供給される省電力モードとを切り替える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、様々な電装機能をそれぞれ制御する複数の電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムに関し、特に、イグニッション(IG)がオン状態での消費電力を低減可能な車両用電子制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車の電子制御化が進み、車両内には様々な電装機能、例えば、ドアロック、パワーウインドウ、カーナビゲーションシステム等をそれぞれ制御するための複数の電子制御ユニット(以下、ECUと呼ぶ)が、車載LANを介して接続され搭載されている。
車両に搭載された複数のECUの中には、駐車中、即ちイグニッション(IG)がオフの状態でも起動しているものがある(バッテリ系ECUと呼ぶ)。そのようなバッテリ系ECUには、イグニッションがオフ中でもバッテリから電力供給がなされるように構成されている。
これに対し、イグニッションがオンの状態(エンジンオンの状態)でのみ起動するECUも存在する(イグニッション系ECUと呼ぶ)。このため、車両の電子制御システムにおける各ECUは、バッテリ系ECUとイグニッション系ECUとに区分される。
【0003】
従来の電子制御システムにあっては、イグニッションがオンされた後も、バッテリ系ECUは起動したままとなっている。イグニッションがオンされた後は、バッテリ系ECUよりも潤沢なリソース(ROM容量、RAM容量、動作クロック等)を持つイグニッション系ECUでバッテリ系ECUの機能を提供できると考えられるが、これまでそのような技術は実現されていない。
これは、例えば、従来の電子制御システムでイグニッションがオンされた後にバッテリ系ECUをスリープさせてしまうと、バッテリ系ECUの入出力インターフェイスに接続された他のセンサやアクチュエータの情報をイグニッション系ECUが利用できなくなる等のいくつかの不具合を引き起こすためである。
このため、従来は、イグニッションがオンされた後もバッテリ系ECUを起動しておく必要があり、その機能を利用しないのに電力消費をし続けるという問題があった。
【0004】
このような課題に対し、特許文献1には、イグニッションがオンされるタイミングにおいてバッテリ系ECUをスリープ状態(待機状態)とすることが可能な電子制御システムが開示されている。
この特許文献1に開示された電子制御システムについて、図6(a)のブロック図を用いて説明する。
図6(a)に示す電子制御システム50において、車載LAN70には、バッテリ系(+B系)ECU51と、イグニッション系ECUとしての例えばパワートレイン系ECU52、マルチメディア系ECU53等が接続されている。
【0005】
バッテリ系ECU51は、例えばドアロックアプリ61、照合アプリ62をそのメモリ等の記憶手段に有している。尚、ドアロックアプリ61とは、車両ドアのロック・アンロックを実行するためのアプリケーションプログラムであり、照合アプリ62とは、車室外のキーレスエントリーキーのキー照合機能を提供するアプリケーションプログラムである。
【0006】
また、パワートレイン系ECU52は、エンジン制御、トランスミッション制御等をそれぞれ行うパワトレアプリ63、パワトレアプリ64、パワトレアプリ65をそのメモリ等の記憶手段に有している。
マルチメディア系ECU53は、カーナビゲーションシステム等の制御を行うマルチメディアアプリ66、マルチメディアアプリ67、マルチメディアアプリ68をそのメモリ等の記憶手段に有している。
【0007】
この電子制御システム50においては、ドライバーがイグニッションをオンにすると、イグニッション系ECUであるパワートレイン系ECU52とマルチメディア系ECU53とが共に起動する。
次いで、図6(b)に鎖線の矢印で示すように、既に起動しているバッテリ系ECU51からドアロックアプリ61がパワートレイン系ECU52に転送され、照合アプリ62がマルチメディア系ECU53に転送される。また、アプリケーションプログラムを転送したバッテリ系ECU51はスリープ状態となされる。
【0008】
そして、パワートレイン系ECU52上でドアロックアプリ61が実行され、パワートレイン系ECU52により、バッテリ用I/O55を介してドアロック動作のためのアクチュエータが駆動制御される。
また、マルチメディア系ECU53上で照合アプリ62が実行され、マルチメディア系ECU53により、バッテリ用I/O55を介してキー照合機能が駆動制御される。
【0009】
また、イグニッションがオフされると、ドアロックアプリ61の実行の際に用いたデータが、パワートレイン系ECU52からバッテリ系ECU51に転送され、パワートレイン系ECU52は電源オフ状態となされる。また、キー照合機能に用いたデータが、マルチメディア系ECU53からバッテリ系ECU51に転送され、マルチメディア系ECU53は電源オフ状態となされる。
【0010】
このように、特許文献1に開示された電子制御システム50にあっては、イグニッションがオンされると、パワートレイン系ECU52やマルチメディア系ECU53等のイグニッション系ECUにおいてバッテリ系のアプリケーションプログラムが実行される構成となっている。
このため、イグニッションがオンの状態であっても、バッテリ系ECU51をスリープ状態とすることができ、その消費電力を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2010−137656号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、特許文献1に開示された電子制御システム50にあっては、バッテリ系ECU51とイグニッション系ECUにおけるソフトウエアプラットフォーム(SPF)を共通化し、双方の通信によりアプリケーションプログラム及びデータのやりとりを行う機能を設ける必要があり、容易に実現できるものではなかった。
更には、イグニッション系ECUにおいて、バッテリ系ECU51が有するアプリケーションプログラムを記憶し、実行するための記憶容量が別途必要となるため、コストが嵩張るという課題があった。
【0013】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、所定の伝送機能を制御する電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムにおいて、イグニッションがオンされた状態での消費電力を低減可能な車両用電子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】
【0014】
前記した課題を解決するために、本発明に係る車両用電子制御システムは、所定の電装機能を制御する電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムであって、前記電子制御ユニットに接続され、前記電装機能を実行するための駆動手段と、前記電子制御ユニットに接続され、前記駆動手段の駆動開始と停止とを切り替えるための切替信号を前記電子制御ユニットに出力するトリガ手段とを備え、前記電子制御ユニットは、前記トリガ手段からの切替信号に基づいて、該電子制御ユニットに対し駆動電流が供給される通常モードと、スリープ電流が供給される省電力モードとを切り替えることに特徴を有する。
尚、前記トリガ手段は、乗員の操作により前記切替信号を出力するスイッチと、所定の環境要素の変化を検出し前記切替信号を出力するセンサの少なくともいずれかであることが望ましい。
【0015】
このように構成することにより、イグニッションオン(エンジンスタート)からイグニッションオフ(エンジンオフ)までの間に、トリガ手段による切替信号出力(例えば乗員によるスイッチ操作)が無い限りは省電力モードとすることができる。
即ち、イグニッションオンの状態であっても、所望の電装機能が必要な期間のみ、そのECUを起動させ、その他の期間はそのECUをスリープ状態とすることにより、無駄な消費電力を無くすことができる。
また、本発明に係る車両用電子制御システムにあっては、一般的に車両に装備される既存のハードウエア構成に加え、前記トリガ手段の出力に応じて電子制御ユニットへの電力供給モード(通常モードと省電力モード)の切り替えを行う機能を設ければよく、容易且つ低コストに実現することができる。
【0016】
また、所定の電装機能をそれぞれ制御する複数の電子制御ユニットが車載LANを介して接続され、少なくとも1つの電子制御ユニットをマスタとして、複数の電子制御ユニットがスレーブ接続されていることが望ましい。
このように構成することにより、イグニッションのオンオフのタイミングにおいて、スレーブ側の複数のECU(電子制御ユニット)の電力供給モードをマスタ側から一括して制御することができる。
このようなマスタ/スレーブ接続は、イグニッションのオフ時は全て省電力モード(待機状態)とする必要があるバッテリ系ECU(電子制御ユニット)に対し有効である。
【0017】
また、前記トリガ手段からの切替信号の出力がない状態の経過時間をカウントするタイマカウンタを備え、前記通常モードにおいて、前記タイマカウンタがカウントした経過時間が所定時間を経過すると、前記電子制御ユニットは、前記省電力モードに切り替わることが望ましい。
このように構成することにより、イグニッションオンの状態において、必要のない電子制御ユニットを自動的に省電力モードにすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、所定の伝送機能を制御する電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムにおいて、イグニッションがオンされた状態での消費電力を低減可能な車両用電子制御システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】図1は、この発明に係る車両用電子制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図2】図2は、図1の車両用電子制御システムにおいて、バッテリ系マスタECUをボデーECUとし、それに接続されたバッテリ系スレーブECUをパワーウインドウECUとした場合の構成を示すブロック図である。
【図3】図3は、図2に示すボデーECUとパワーウインドウECUとの一連の動作の流れを示すフローである。
【図4】図4は、図3のフローに対応した電力供給モードの変化を示すタイミング図である。
【図5】図5は、イグニッションオンからイグニッションオフまでの間におけるイグニッション系ECUの一連の動作を示すフローである。
【図6】図6(a)、図6(b)は、従来の車両用電子制御システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明にかかる実施の形態につき、図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る車両用電子制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
尚、図1において、「+B」はイグニッションのオフ時においてもバッテリ(図示せず)から電力供給がなされることを意味する。また、「IG」は、イグニッションがオン状態になると電力供給がなされることを意味する。
【0021】
図1に示す車両用電子制御システム1は、車載LANのメインバス2(例えばCAN(Control Area Network))に接続されたバッテリ系マスタECU3(電子制御ユニット)と、それにサブバス4(例えばLIN(Local Interconnect Network))を介して並列に接続された複数のバッテリ系スレーブECU5(電子制御ユニット)とを備える。
即ち、少なくとも1つのバッテリ系マスタECU3に対し複数のバッテリ系スレーブECU5がサブバス4を介してスレーブ接続され、各バッテリ系スレーブECU5は、その電力供給モードの切り替えがバッテリ系マスタECU3により制御される構成となされている。ここで、電力供給モードの切り替えとは、ECUに対し駆動電流が供給される通常モードと、ECUに対しスリープ電流が供給される省電力モードの切り替えを意味する。
さらに、車両用電子制御システム1は、メインバス2に並列に接続された複数のイグニッション系ECU6(電子制御ユニット)と、車載LANに接続されない1つまたは複数のイグニッション系ECU7(電子制御ユニット)とを備えている。
【0022】
前記複数のバッテリ系スレーブECU5には、それぞれの電装機能(例えば、パワーウインドウ、スライドルーフ、オートワイパ等)を提供するための駆動手段であるアクチュエータ(負荷)8と、その駆動の開始・停止を切り替えるためのトリガ手段としてのスイッチ(SW)9及びセンサ10が接続されている。
前記スイッチ9は、例えばスイッチオン状態でアクチュエータ8を駆動するためのオン信号(切替信号)をバッテリ系スレーブECU5に出力し、スイッチオフ状態で前記オン信号の出力を停止するように構成されている。
また、センサ10は、ECU毎に例えば検出対象が異なり、所定の環境要素(例えば、周囲の明るさ)の変化を検出して、前記オン信号(切替信号)を出力・停止したり、或いは、環境要素(例えばウインドウの開閉位置)を検出して、その情報をECUに出力するようになされている。
また、イグニッション系ECU6、7にもそれぞれ、それぞれの電装機能(例えば、エンジン制御、インパネ制御等)を提供するための駆動手段であるアクチュエータ(負荷)11と、その駆動の開始・停止を切り替えるためのトリガ手段としてのスイッチ(SW)12及びセンサ13が接続されている。
【0023】
また、バッテリ系マスタECU3、バッテリ系スレーブECU5、イグニッション系ECU6,7は、いずれも、それぞれの電装機能を提供するために、所定のアプリケーションプログラムを実行するCPU、プログラム実行の作業領域となりまた一時的にデータを記憶するRAM、データのインターフェイスとなる入出力インターフェイス、通信インターフェイス、アプリケーションプログラムを記憶するメモリ等がバス接続されたマイコン等を具備している。
【0024】
続いて、図2に示すようにバッテリ系マスタECU3を複数の電装機能を管理するボデーECU3Aとし、それに接続された1つのバッテリ系スレーブECU5をパワーウインドウ(P/W)ECU5Aとした場合の一連の動作について具体的に説明する。
尚、図示するように、パワーウインドウECU5Aには、ウインドウ開閉のアクチュエータとしてのモータ8Aと、乗員がウインドウ開閉動作の操作を行うためのスイッチ9と、ウインドウの開閉位置を検出するセンサ10とが備えられている。
【0025】
この構成を例にして、その動作について図3及び図4を用いて説明する。図3は、ボデーECU3AとパワーウインドウECU5Aとの一連の動作の流れを示すフローであり、図4は、図3のフローに対応した電力供給モードの変化を示すタイミング図である。
先ず、ドライバーがワイヤレスキーを用いてドアロック解除を行うと(図3のステップS1)、ボデーECU3Aが省電力モードから通常モードに移行すると共に(図3のステップS2)、パワーウインドウECU5Aに対し起動要求する(図3のステップS3)。
これによりパワーウインドウECU5Aは図4のタイミング図に示すように通常モードに移行する。尚、通常モード中にあっては、常時、システムの異常検出(スイッチ固着、センサ異常、通信異常等の検出)が行われる。
【0026】
また、ドライバーが乗車し、イグニッションをオンにしてエンジンスタートすると(図3のステップS4)、ボデーECU3Aが有するタイマカウンタ(図示せず)が経過時間のカウントを開始する。
前記カウント開始から操作更新無しの状態で所定時間経過すると(図3のステップS5)、パワーウインドウECU5AはボデーECU3Aに対し省電力モード移行可能通知を行う(図3のステップS6)。
そして、前記省電力移行可能通知を受け取ったボデーECU3Aは、パワーウインドウECU5Aに対し省電力モード移行要求を行い(図3のステップS7)、パワーウインドウECU5Aは図4のタイミング図に示すように省電力モード(スリープ状態)に移行する(図3のステップS8)。
このように、車両用電子制御システム1におけるバッテリ系スレーブECU5にあっては、イグニッションオン(エンジンオン)の状態でパワーウインドウECU5Aの省電力モードへの移行が可能となされている。
【0027】
パワーウインドウECU5Aが省電力モードの状態から、乗員によりパワーウインドウSW9が操作され、オン信号(切替信号)がパワーウインドウECU5Aに出力されると(図3のステップS9)、パワーウインドウECU5AはボデーECU3Aに対し通常モード移行可能通知を行う(図3のステップS10)。
そして、前記通常モード移行可能通知を受け取ったボデーECU3Aは、パワーウインドウECU5Aに対し通常モード移行要求を行う(図3のステップS11)。
【0028】
前記通常モード移行要求を受け取ったパワーウインドウECU5Aは、図4のタイミング図に示すように通常モードとなり、モータ8Aを駆動開始する(図3のステップS12)。これによりパワーウインドウが開閉動作を開始する。
そして、乗員の操作により、パワーウインドウSW9がオフとされ、前記オン信号の出力が停止されると(図3のステップS13)、パワーウインドウECU5Aはモータ8Aを停止させ(図3のステップS14)、センサ10は、ウインドウの開閉位置を検出して、その位置情報がパワーウインドウECU5Aに記憶される(図3のステップS15)。
【0029】
また、ステップS14でのモータ8Aの停止により、ボデーECU3A内のタイマカウンタ(図示せず)が経過時間をカウント開始し、再びステップS5の動作に移行する。
即ち、前記カウント開始から操作更新無しの状態で所定時間経過した場合には、パワーウインドウECU5Aは、図4のタイミング図に示すように、再び省電力モード(スリープ状態)となる(図3のステップS8)。
【0030】
一方、ステップS9において、パワーウインドウSW9の操作が行われず、イグニッションオフ(エンジンオフ)の状態となされた場合(図3のステップS16)、ボデーECU3AはパワーウインドウECU5Aに起動要求する(図3のステップS17)。これによりパワーウインドウECU5Aは図4のタイミング図に示すように通常モードに移行する。
そして、ドライバーが降車し、ワイヤレスキーでドアロックすると(図3のステップS18)、ボデーECU3Aは省電力モードに移行し(図3のステップS19)、パワーウインドウECU5Aも続いて省電力モードに移行する(図3のステップS20)。
【0031】
以上のように本発明に係る実施形態にあっては、バッテリ系マスタECU3に接続されたバッテリ系スレーブECU5において、エンジンスタートからエンジンオフまでの間に、乗員によるパワーウインドウSWの操作が無い限りは省電力モードとなされる。
即ち、イグニッションオンの状態であっても、バッテリ系ECUにおいて、その機能が必要な期間のみECUを起動させ、その他の期間はそのECUをスリープ状態とすることにより、無駄な消費電力を無くすことができる。
また、本発明に係る車両用電子制御システム1にあっては、一般的に車両に装備される既存のハードウエア構成に加え、前記のようにパワーウインドウSW9等のトリガ手段の出力に応じてECUへの電力供給モードの切り替えを行う機能を設ければよく、容易且つ低コストに実現することができる。
【0032】
尚、前記実施の形態においては、イグニッションがオンされた後、バッテリ系スレーブECU5の電力供給モードを省電力モードに移行するものとした。しかしながら、本発明に係る車両用電子制御システムにあっては、バッテリ系ECU5の消費電力低減に限らず、イグニッション系ECU6、7についても消費電力を低減することができる。
【0033】
図5のフローを用いて一連の動作例を説明すると、ドライバーがイグニッションをオン状態とし、エンジンスタートすると(図5のステップSt1)、イグニッション系ECU6(7)は省電力モードで待機する(図5のステップSt2)。即ち、イグニッション系ECU6(7)にあっては、イグニッションオン(エンジンオン)の状態で省電力モードから開始する。
【0034】
エンジンオンの状態で、スイッチ12或いはセンサ13により、所定の電装機能を駆動するためのオン信号(切替信号)が出力されると(図5のステップSt3)、イグニッション系ECU6(7)は通常モードに移行する(図5のステップSt4)。尚、通常モード中にあっては、常時、システムの異常検出(スイッチ固着、センサ異常、通信異常等の検出)が行われる。
そして、起動したイグニッション系ECU6(7)は、モータ(負荷)11を駆動し、所定の電装機能が実行される(図5のステップSt5)。
【0035】
スイッチ12或いはセンサ13から前記オン信号(切替信号)の出力が停止されると(図5のステップSt6)、イグニッション系ECU6(7)はモータ(負荷)11を停止する(図5のステップSt7)。
そして、モータ(負荷)11が停止されてから、スイッチ操作等がなされない状態が所定時間経過すると(図5のステップSt8)、再び省電力モードに移行する(図5のステップSt2)。
また、イグニッション系ECU6(7)が省電力モードで待機した状態で、イグニッションオフ(エンジンオフ)となされると(図5のステップSt9)、イグニッション系ECU6(7)への電流供給が停止される。
【0036】
このように、イグニッション系ECU6(7)においても、バッテリ系スレーブECU5と同様に、イグニッションオン(エンジンスタート)からイグニッションオフ(エンジンオフ)までの間に、乗員によるSW操作、或いはセンサからの切替信号出力が無い限りは省電力モードとすることができる。
即ち、バッテリ系スレーブECU5とイグニッション系ECU6(7)の種別に拘わらず、その電装機能が必要な期間のみ、そのECUを起動させ、その他の期間はスリープ状態とすることにより、無駄な消費電力を大幅に低減することができる。
【符号の説明】
【0037】
1 車両用電子制御システム
2 メインバス(車載LAN)
3 バッテリ系マスタECU(電子制御ユニット)
4 サブバス(車載LAN)
5 バッテリ系スレーブECU(電子制御ユニット)
6 イグニッション系ECU(電子制御ユニット)
7 イグニッション系ECU(電子制御ユニット)
8 負荷
9 スイッチ
10 センサ
11 負荷
12 スイッチ
13 センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の電装機能を制御する電子制御ユニットを具備する車両用電子制御システムであって、
前記電子制御ユニットに接続され、前記電装機能を実行するための駆動手段と、
前記電子制御ユニットに接続され、前記駆動手段の駆動開始と停止とを切り替えるための切替信号を前記電子制御ユニットに出力するトリガ手段とを備え、
前記電子制御ユニットは、前記トリガ手段から出力された切替信号に基づいて、該電子制御ユニットに対し駆動電流が供給される通常モードと、スリープ電流が供給される省電力モードとを切り替えることを特徴とする車両用電子制御システム。
【請求項2】
前記トリガ手段は、乗員の操作により前記切替信号を出力するスイッチと、所定の環境要素の変化を検出し前記切替信号を出力するセンサの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1に記載された車両用電子制御システム。
【請求項3】
所定の電装機能をそれぞれ制御する複数の電子制御ユニットが車載LANを介して接続され、
少なくとも1つの電子制御ユニットをマスタとして、複数の電子制御ユニットがスレーブ接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された車両用電子制御システム。
【請求項4】
前記トリガ手段からの切替信号の出力がない状態の経過時間をカウントするタイマカウンタを備え、
前記通常モードにおいて、前記タイマカウンタがカウントした経過時間が所定時間を経過すると、前記電子制御ユニットは、前記省電力モードに切り替わることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された車両用電子制御システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−158272(P2012−158272A)
【公開日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−20333(P2011−20333)
【出願日】平成23年2月2日(2011.2.2)
【出願人】(000157083)関東自動車工業株式会社 (1,164)