JP3696471B2 - 情報電源管理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報電源管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の車内通信システムの概要を示した概念図である。従来の車内通信システムでは、例えばカセットテープデッキまたはコンパクトディスクプレイヤー等のオーディオプレイヤー１やラジオチューナ２等の様々な電装ユニットを所定の共通信号路（バス）３にバス接続するなどして車載ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を構築し、様々な電装ユニット１，２の操作状況等を所定の表示モニタ４に集中的に表示することが行われている。これにより、電装ユニット１，２及び表示モニタ４等は車載ＬＡＮから見てそれぞれが個別の端末（ＥＣＵ）として機能する。
【０００３】
ここで、各端末１，２，４への電源供給は、所定の電源制御ユニット５によって行われており、この電源制御ユニット５がバッテリ電源６を各端末１，２，４に向けて分配するようになっており、各端末１，２，４の駆動電流の制御等を電源制御ユニット５が司るようになっている。
【０００４】
また、各端末１，２，４同士の間での情報伝送は、電源制御ユニット５とは別体に設けられた情報管理ユニット７が司るようになっている。この情報管理ユニット７は、バスマスターマネージャ等の情報通信制御機能を有するものであり、バス３上を流れるデータの同期をとったり割り込み処理を行ったりする機能を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データをバス３上で通信する際には、稀に様々な異常事態が発生することがある。
【０００６】
例えば、ソフトウェア上の異常事態として、外乱ノイズ等の影響等で任意のＥＣＵが動作する際のソフトウェアプログラムがハングアップするなどにより信号の送受信が不能となることがある。
【０００７】
また、自動車の走行中は常に振動にさらされたり、また湿気等の水の影響を受けたりすることがあるため、これらに起因するハードウェア上の異常事態、例えば自動車の振動や水分の影響によりバス３がグランド側（地落）またはバッテリライン側に対してショートしたり、種々のコネクタの接触が不良となったり、あるいは各端末１，２，４内の種々の部品が振動により内部のプリント配線基板から外れてしまったりするなどのおそれがないとは言い切れない。
【０００８】
一般に、車載ＬＡＮ上での通信不能には、車載ＬＡＮ全体が通信不能になる場合と、特定の端末１，２，４のみが通信不能になる場合とがある。しかしながら、従来においては、例えば通信に異常を来したノード（端末１，２，４）が例えばローレベルの電圧の信号を出力し続けてバス３全体の電位を下げるように影響を与えている場合は、そのノードのみならずそのバス３につながっている他の全てのノード（端末１，２，４）が通信不能になり、一つのノード（端末１，２，４）の不具合が車内通信システム自体に波及し、通信機能を果たさなくなるという問題が発生する。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、バスへ影響を与える異常を持つユニットを検知した場合に、その端末の電源を供給元から制限することによりシステム全体へ影響を与えることを防止できる情報電源管理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車内の所定の共通信号路に複数の端末が接続された車載ネットワークにおいて、前記各端末の電源管理を行う情報電源管理装置であって、前記各端末への電源の供給をオンオフ制御する電源制御部と、各端末の通信不能を個別に検出するようにされた情報通信管理部とを備え、前記電源制御部は、前記電源から前記各端末への過電流の検出及び前記電源の電圧低下を検出し、前記過電流が検出され、または前記電源の電圧低下が検出された場合に、前記電源から前記各端末を遮断し、前記情報通信管理部は、全ての他の処理に対して優先的に機能する異常割り込み処理により、前記各端末に確認信号を送信し、当該確認信号に応じて前記各端末から前記共通信号路を通じた返信信号を受信したかどうかを検出することで各端末の通信不能を個別に検出するとともに、前記異常割り込み処理により、前記共通信号路へ所定の信号を送出すると同時に当該共通信号路の電位状態を検出し、当該共通信号路に送出した信号に対して当該共通信号路の電位状態が適正に対応しているか否かを検出することで、前記共通信号路での通信不能を検出し、通信不能が検出された端末について個別に電源供給を停止するように前記電源制御部に指示するようにされ、前記電源制御部と前記情報通信管理部とが、前記共通信号路を介さずに所定の接続端子を通じて互いに接続されたものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源をオフにするように前記電源制御部に指示するようにされたものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態からオンの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせるように前記電源制御部に指示するようにされたものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記情報通信管理部及び前記電源制御部は、単一のパッケージ内に収納されるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜構成＞
図１はこの発明の一の実施の形態に係る情報電源管理装置Ｃｔが所定の共通伝送路（バス）Ｎｔに接続された状態を示す概念図、図２は情報電源管理装置Ｃｔの分解斜視図、図３は情報電源管理装置Ｃｔのブロック図である。この情報電源管理装置Ｃｔは、図１〜図３の如く、テレビジョンモニタ、ナビゲーションシステム、コンパクトディスクプレイヤー、ラジオチューナ等の各端末１０ａ〜１０ｃとともに所定のバスＮｔに共通にバス接続されており、各端末１０ａ〜１０ｃの情報伝送を管理する情報通信管理部１１と、ジャンクションブロック１７から各端末１０ａ〜１０ｃに対してバッテリー電源１２の供給分配を行う際の分配制御を行う電源制御部１３とを単一のケース内に収納して一体的にパッケージ化してなるもので、バスＮｔへ影響を与える異常を持つ端末１０ａ〜１０ｃを情報通信管理部１１で検知した場合に、その端末１０ａ〜１０ｃに供給している電源を電源制御部１３により供給元から遮断することにより、車内通信システム全体への影響を防止するようにしたものである。
【００１７】
情報通信管理部１１は、いわゆるバスマスターマネージャであり、例えば、バスＮｔ上にどのような種類の端末１０ａ〜１０ｃが接続されているのかを各端末１０ａ〜１０ｃから送信される所与の識別コードの情報に基づいて判断し、適宜適切な通信制御を行う等、車載ＬＡＮ（車載ネットワーク）上の多重通信線としてのバスＮｔでの通信状態を監視して情報通信制御を行う機能を有しており、プリント配線基板上に搭載されたＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット：図４）１１ａ等の半導体集積回路（ＩＣチップ）が所定の記憶回路内に予め格納されたソフトウェアプログラムにより動作することで、車載ＬＡＮに係るバスＮｔの状態を監視するようになっている。
【００１８】
この情報通信管理部１１における監視の方法としては、例えば、数秒毎に各ＥＣＵに対して所定の通信信号の送受信を行って正常動作の確認を簡易的に行うソフトウェア的状態確認方法がある。これは、複数の端末１０ａ〜１０ｃがバスＮｔに接続されている場合に、情報電源管理装置Ｃｔから各端末１０ａ〜１０ｃに順次確認信号を与え、これに応じて情報電源管理装置Ｃｔ以外の他の端末１０ａ〜１０ｃが所定の返信信号を返信するものであり、返信のあった端末１０ａ〜１０ｃについては正常に通信可能である一方、返信のなかった端末１０ａ〜１０ｃについては何らかの通信上の異常事態が発生している旨を検出できることになる。
【００１９】
また、情報通信管理部１１における他の監視の方法として、ハードウェア的状態確認方法もある。このハードウェア的状態確認方法としては、例えば図４の如く、情報通信管理部１１内に搭載されたＭＰＵ１１ａの出力ポート（ＯＵＴ）から所定のトランスミッタＴｘを通じてバスＮｔに出力した信号について、同時にこの信号をコンデンサＣ及びレシーバ（受信回路）Ｒｘを通じて入力ポート（ＩＮ）にも常に入力するようにしておき、入力ポート（ＩＮ）に入力された信号の電圧レベルに基づいて、バスＮｔの電圧レベルが出力ポート（ＯＵＴ）からの信号のハイ／ロー状態に対応して変化したかどうかを確認する方法がある。この方法は、ＣＳＭＡ（キャリアセンスマルチプルアクセス：キャリア検出による複数端末１０ａ〜１０ｃからのアクセス）／ＣＤ（コリジョンディテクション：衝突回避）方式と呼ばれるものであり、このＣＳＭＡ方式を情報通信管理部１１で採用することにより、バスＮｔの全体的な異常状態を容易に検出することが可能となっている。尚、この場合においてコンデンサＣは省略しても差し支えない。
【００２０】
そして、情報通信管理部１１では、上記のソフトウェア的状態確認方法とハードウェア的状態確認方法の両面から、情報電源管理装置Ｃｔが一極的にバスＮｔの通信状態を常に監視し、通信不能な端末１０ａ〜１０ｃを検出した場合には、その端末１０ａ〜１０ｃについて識別可能に予め付与された識別コードの情報を電源制御部１３に送信するようになっている。尚、この情報通信管理部１１でのソフトウェア的状態確認方法とハードウェア的状態確認方法の処理は、全ての他の処理に対して優先的に機能するようになっており、以後、これらの優先的な処理を異常割り込み処理と称することにする。
【００２１】
電源制御部１３は、所定のプリント配線基板上に、一般的な電源検知機能付きのヒューズ、リレー及びＭＯＳＦＥＴ等のパワースイッチング素子としての受動部品等が搭載された電源供給切替回路が形成されており、下ケース１６内に収納されたジャンクションブロック１７を通じてバッテリー電源１２の各端末１０ａ〜１０ｃに対する供給分配を行う際に、過電流の検出やバッテリー電源１２の電圧低下等を検出する従前の機能を全て保有している。具体的に、過電流の検出においては、過電流の際にヒューズが切断されたり、あるいは図示しない電流検知回路により過電流を検出した際に所定のパワースイッチング素子が回路を切断したりするようになっている。また、バッテリー電源１２の電圧低下については、例えばバッテリー電源１２から供給された電源電圧の低下を所定の基準電圧と比較する方法を採用する。尚、バッテリー電源１２の電圧低下については、バッテリー電源１２の重量を検出して電解液の比重の変化を検出することで電源電圧の低下を検出することも可能である。この場合は、バッテリー電源１２の重量検出センサを端末１０ａ〜１０ｃのひとつとしてバスＮｔに接続しておき、自動車の走行前などの振動が少ない状態において情報通信管理部１１が重量検出センサで検出された重量検出値を受信した後、所定の基準重量と比較して、この基準重量よりもバッテリー電源１２が軽くなった場合に電源制御部１３に所定の端末に対する電源遮断の指示を出力したり省電力のために電源電圧の低下を指示するようにしてもよい（省電力モードへの移行：図６中のステップＳ１０参照）。あるいは、電源制御部１３内において、重量検出センサから出力された電圧レベルを所定のスレッシュ回路で定義されたスレッシュレベルと比較するようにしておき、重量検出センサから出力された電圧レベルがスレッシュ回路のスレッシュレベルより下回った場合に電源遮断したり電源電圧を低下させるようにしてもよい（省電力モードへの移行：同じく図６中のステップＳ１０参照）。
【００２２】
そして、電源制御部１３は、情報通信管理部１１から通信不能な端末１０ａ〜１０ｃについての識別コードが与えられた場合に、この識別コードに対応する端末１０ａ〜１０ｃに対する電源供給を、パワースイッチング素子のオフ切換えによって停止するようになっている。
【００２３】
尚、この電源制御部１３は、図２の如く、規格化された所定のスロット方式の接続端子１８ａ，１８ｂにより情報通信管理部１１に接続される。また、電源制御部１３とジャンクションブロック１７との間も、規格化された所定のスロット方式の接続端子１９により互いに接続される。
【００２４】
ここで、情報通信管理部１１と電源制御部１３とが別々の基板として構成されているのは、パワー系の電源制御部１３に流れる電流レベルが１０〜数十アンペアであるのに対して、コントロール系の情報通信管理部１１に流される電流レベルは極低レベルであり、コントロール系の情報通信管理部１１上の通信信号が電源制御部１３上の高レベルの電流によって干渉されるのを防止するためである。また、この情報通信管理部１１と電源制御部１３との接続端子の規格を所定のスロット方式等の一定の規格とすることで、情報通信管理部１１と電源制御部１３のそれぞれについて別仕様のものに交換可能とし、これにより個別に汎用性を持たせつつも様々な機能のバリエーションに柔軟に対応できるようになっている。具体的には、情報通信管理部１１においては、搭載される要素部品は一定の設計で決定されてソフトウェアプログラムのみを変更することで様々な機能のバリエーションに対応できるようにしているのに対して、電源制御部１３については、実際に搭載される自動車の車種や車格等に応じてその端末１０ａ〜１０ｃに対応して各要素部品が限定的に選択されて回路構成されるようになっている。
【００２５】
尚、ジャンクションブロック１７は既存のものが使用され、所定のプリント配線基板上において電源制御部１３のパワースイッチング素子での切換え制御に基づき各端末１０ａ〜１０ｃへの電源供給分配を行う配線パターンが形成されている。
【００２６】
尚、図２中の符号２０は上ケース、符号２１は各端末１０ａ〜１０ｃに対して電源を供給する際の電源用ハーネス、符号２２は電源用ハーネス２１をジャンクションブロック１７の下面に形成された図示しない電源供給用端子に接続するためのコネクタをそれぞれ示している。また、図３中の符号２３はバスＮｔと情報通信管理部１１とを結線する通信用ハーネスを示している。
【００２７】
＜動作＞
上記構成の情報電源管理装置の動作を図５及び図６のフローチャートに沿って説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ０１においてバスＮｔの初期設定を行った後、ステップＳ０２において通信管理部１１の管理の下に、各端末１０ａ〜１０ｃ間での通信処理がなされる。この際、通信管理部１１は、ステップＳ０３において異常割り込み処理（即ち後述のステップＳ０４〜Ｓ１８の処理）があったか否かを検出し、異常割り込み処理が無い状態であれば、ステップＳ０２に戻って各端末１０ａ〜１０ｃへの確認信号の送信を一定時間毎に繰り返す。一方、ステップＳ０３において通信管理部１１が既に異常割り込み処理を検出していた場合は、図６中のステップＳ０４に進む。
【００２９】
ステップＳ０４では、まず電源制御部１３によって過電流があったかどうかを検出し、過電流があった旨が検出された場合は、ステップＳ０５において過電流の検出された端末１０ａ〜１０ｃについて電源制御部１３が電源の遮断を行う。この際、ステップＳ０６において、自動車のインストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示することが望ましい。ここでは、ステップＳ０５において端末１０ａ〜１０ｃの電源遮断を行っているため、当該端末１０ａ〜１０ｃについてジャンクションブロック１７を通じたバッテリー電源１２の供給分配が停止され、これによりステップＳ０７のように、異常ノード（端末１０ａ〜１０ｃ）のバスＮｔ上での一時的な排除が達成される。その後、異常ノード（端末１０ａ〜１０ｃ）を復帰させた後、上述のステップＳ０１からの処理を再度実行する。
【００３０】
また、上述のステップＳ０４において過電流が検出されなかった場合は、ステップＳ０８に進む。このステップＳ０８では、電源制御部１３において、例えばバッテリー電源１２から供給される電源電圧が所定の基準値を下回っているか否かを検出し、バッテリー電源１２に異常がないかどうかを検出する。そして、バッテリー電源１２から供給される電源電圧が所定の基準値を下回っていた場合は、バッテリー電源１２に異常があるものとして、ステップＳ０９においてインストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するとともに、ステップＳ１０において電源制御部１３によって所定の端末に対する電源供給を遮断するなどの所定の省電力モードに切り換える。尚、ステップＳ０８においては、所定の重量検出センサでバッテリー電源１２の重量を検出し、バッテリー電源１２の重量が基準重量より軽くなった場合に、ステップＳ０９及びステップＳ１０の処理を行うようにしてもよい。その後、上述のステップＳ０２からの処理を再度実行する。
【００３１】
さらに、上述のステップＳ０８において、バッテリー電源１２に異常がないと判断した場合は、ステップＳ１１に進む。このステップＳ１１では、バスＮｔの全体に亘って、所定の一定時間以上の長時間に異常事態が発生していないかどうかを検出する。具体的には、例えば図４に示したようなハードウェア的状態確認方法によってバスＮｔの全体的な異常状態を検出する。そして、バスＮｔの全体に異常事態が発生している旨を検出した場合は、ステップＳ１２に進んで、インストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するとともに、ステップＳ１３で、電源制御部１３によって全ての端末１０ａ〜１０ｃ（全ノード）に対する電源供給分配を停止し、システム全体の電源を入れ直す処理（パワーオンリセット）を行う。その後、上述のステップＳ０１からの処理を再度実行する。
【００３２】
そして、上述のステップＳ１１において、バスＮｔの全体としての異常が発生していないと判断できた場合や、ステップＳ１３でのパワーオンリセットによっても通信状態が回復していない旨をステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０８，Ｓ１１において判断した場合は、ステップＳ１４からステップＳ１７の処理に進み、電源制御部１３での制御に基づいて端末１０ａ〜１０ｃ一つ一つを順番に電源を入れながら、上述のソフトウェア的状態確認方法によりバスＮｔの状態を確認することによって、どの端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）がバスＮｔに影響を与えているのかを認識し、その端末１０ａ〜１０ｃの電源を遮断した状態で再度他の全ての端末１０ａ〜１０ｃを立ち上げ直してシステムの存続を図る。具体的に、まずステップＳ１４においては、既にステップＳ１１で全体的なバスＮｔの異常がない旨が検出されている状態であり、それにも拘わらずステップＳ０３での異常割り込み処理があった状態であるため、各端末１０ａ〜１０ｃ毎に何らかの通信異常状態が存在するかどうかを確認する。そして、ステップＳ１５において、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）毎に順番に電源を入れ、そのときのバスＮｔを通じての各端末１０ａ〜１０ｃに確認信号を送信し、各端末１０ａ〜１０ｃから確認信号に応答して返信（レスポンス）があるか否かを情報通信管理部１１側で検出する。そして、一部のノードのみに異常が発生している場合であって、且つ確認信号に対する返信（レスポンス）があった場合は、その端末１０ａ〜１０ｃは通信自体が可能であるもののソフトウェア的な何らかのエラーが発生している状態であると推測できるため、ステップＳ１６において情報通信管理部１１から各端末１０ａ〜１０ｃの動作を初期化させるための信号を送信し、各端末１０ａ〜１０ｃのソフトリセットを指示する。その後、上述のステップＳ０２からの処理を繰り返す。一方、ステップＳ１５において、確認信号に対する返信（レスポンス）がなかったと判断した場合は、もはやその端末１０ａ〜１０ｃは全く通信できないじょぅたいであるものと推測できるため、ステップＳ１７に進み、対象となる端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に対して電源制御部１３が電源供給分配を強制的に停止してパワーオンリセットを行った後、再びその端末１０ａ〜１０ｃを起動させて、上述のステップＳ０２からの処理を繰り返す。
【００３３】
また、上述のステップＳ１４において、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に異常が見られなかった場合は、ステップＳ１８に進んで、対象となる端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に個別のエラー発生履歴等のダイアグノーシス情報が記録されている場合には、このダイアグノーシス情報を情報通信管理部１１から読み出せばよい。その後、再びステップＳ０２からの処理を繰り返せばよい。
【００３４】
そして、上述したステップＳ１４において、一定時間に一定の端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）が繰り返し通信異常となっている場合には、電源制御部１３は、当該端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に対する電源供給を完全に遮断するようにする。
【００３５】
尚、ステップＳ０４〜ステップＳ１８の処理は、全て異常割り込み処理によって実行されるものである。これにより、一部の端末１０ａ〜１０ｃの通信異常により車載ＬＡＮの全体が通信不能になるという事態を可及的に早急に防止できる。
【００３６】
このように、通信異常が発生している端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）については、このままの状態で電源を分配しても正常な通信を期待できないことから、当該端末１０ａ〜１０ｃに対して元からの電源遮断により消費電流を最小限に抑えることが可能となり、自動車の走行時等における電源効率を向上することが可能となる。
【００３７】
また、製造工程側からみると、情報通信管理部１１と電源制御部１３とをワンパッケージング化することによって、これらを別々に設置する場合に比べて部品点数を削減でき、これによって生産効率の向上が期待される。さらに、仮に複数の車載ＬＡＮが車両内に存在していても、この車載ＬＡＮに情報電源管理装置Ｃｔを接続しさえしておけば、例えば製造途中のようないかなる場合であっても、どのような端末１０ａ〜１０ｃが搭載されたかを極めて容易に確認することができる。
【００３８】
さらに、上記実施の形態では、情報通信管理部１１で電源制御部１３を管理することで、上記のような異常時の各端末１０ａ〜１０ｃ毎の電源オフ制御するようにしていたが、情報通信管理部１１で電源制御部１３を管理することにより、異常時の電源遮断制御だけでなく併せて様々な利点を得ることができる。
【００３９】
具体的には、端末１０ａ〜１０ｃとして自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチ２５が含められ、イグニッションキーをオフにしてエンジンを停止させて自動車を駐車するような場合に、その旨を情報通信管理部１１がイグニッションキーのオンオフ切換スイッチ２５からの信号に基づいて検出し、情報電源管理装置Ｃｔ以外の全ての端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の電源をオフにするように情報通信管理部１１が電源制御部１３に指示するようにする。これにより、自動車の駐車時の暗電流を最小にすることができる。
【００４０】
また、イグニッションキーの挿入時や、ドアロックの解除時等において、これらの任意の各イベントをイグニッションキー検知センサまたはドアロックスイッチからの信号に基づいて情報通信管理部１１が認識した後、これらに機能的に対応する端末１０ａ〜１０ｃ（例えばオーディオ装置またはドアロックモータ等）のそれぞれの電源投入時のトリガ管理が可能となり、適切な電源オンオフ管理を行うことができる。特に、従来のように電源制御部（図７中の電源制御ユニット５）と情報通信管理部（図７中の情報管理ユニット７）とを切り離していた場合は、各端末１０ａ〜１０ｃをスリープ状態にした時のウェイクアップトリガを入力するための起動イベント検知回路を各端末１０ａ〜１０ｃ側で個別に設置しておく必要があったのに対して、この実施の形態のように、電源制御部１３の各端末１０ａ〜１０ｃの電源制御を情報通信管理部１１側で実行する場合に、各端末１０ａ〜１０ｃをスリープ状態にした時のウェイクアップトリガを入力するための起動イベント検知回路を、情報電源管理装置Ｃｔの情報通信管理部１１及び電源制御部１３に一元的に集約できる。したがって、起動イベント検知回路を分散設置した従来例に比べて、各端末１０ａ〜１０ｃのスリープ時の全体的な消費電力量を大幅に低減できる。
【００４１】
さらに、自動車の電源オンのときに、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせることで、電源がオンする際の各端末１０ａ〜１０ｃへの突入電流を緩和することが可能となる。
【００４２】
これらの機能は、全て、情報通信管理部１１内に予め格納されたソフトウェアプログラムによって動作するものである。
【００４３】
また、上記実施の形態では、情報電源管理装置Ｃｔが他の端末１０ａ〜１０ｃとは別個にバスＮｔに接続されるように説明したが、いずれかの端末１０ａ〜１０ｃに内蔵されていても差し支えない。
【００４４】
さらにまた、上記実施の形態では、インストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するようにしていたが、この他、例えばナビゲーションシステム等のディスプレイ上に表示したり、あるいは音声合成ユニットを駆使して音声による警告を行っても差し支えない。
【００４５】
また、上記実施の形態では、所定のバスＮｔにバス接続された場合の車載ＬＡＮについて説明したが、例えばスター型接続に接続されていてもよい。
【００４６】
あるいは、例えばＩＥＥＥ１３９４等のデイジーチェーン型の接続形態については、リセット時には対象ノードとその先のノードとの通信が不可能となるため、そのときの一時的または恒久的な通信不能に関する情報や、通信要求を持つ端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）等へのステータス告知等を行い、通信路が確保できないときの所定の処理、例えば送信の一時中断、再送信、接続形態の変更等を行うようにすればよい。
【００４７】
さらに、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）がリング型の接続形態で接続されている場合、特にシングルループ型の接続形態の場合は、一箇所のエラーが車載ＬＡＮの全体をダウンさせることになるため、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の個々の管理よりはネットワーク全体としてのエラー管理が必要となる。即ち、図６のフローチャートにおけるステップＳ１４〜ステップＳ１７については適用できないことになる。ただし、ダブルループ型の接続形態の場合は、既存のループバックなどの対応を行うことで、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）毎に個々にエラーを管理することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、情報通信管理部によって、各端末に確認信号を送信し、当該確認信号に応じて各端末から共通信号路を通じた返信信号を受信したかどうかを検出することで各端末の通信不能を個別に検出するとともに、共通信号路を通じて各端末に個別に信号を送出すると同時に、当該共通信号路の電位状態を検出し、当該共通信号路に送出した信号に対して当該共通信号路の電位状態が適正に対応しているか否かを検出することで、各端末の通信不能を個別に検出し、通信不能が検出された端末について個別に電源供給を停止するように電源制御部に指示して各端末の電源のオンオフを制御するようにしているので、通信異常が発生している端末に対して元から電源遮断することで異常状態のバス全体への影響を容易に防止できるとともに、通信不能となった端末の電源供給を停止することで消費電流を最小限に抑えることが可能となり、自動車の走行時等における電源効率を向上することが可能となる。特に、情報通信管理部で電源制御部を管理することで、上記のような異常時の各端末毎の電源オフ制御しているので、請求項２や請求項３のように、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておくことが容易に可能となる。また、情報通信管理部で実行される通信不能の検出が異常割り込み処理によって実行されるので、一部の端末の通信異常により共通信号路の全体が通信不能になるという事態を可及的に早急に防止できる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、情報通信管理部で電源制御部を管理することで、上記のような異常時の各端末毎の電源オフ制御するしているので、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておき、情報通信管理部において、イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態に切り換えられたときに、各端末の電源をオフにするように電源制御部に指示するので、自動車の駐車時の暗電流を最小にすることができ、省電力化の要請に十分に対応することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておき、情報通信管理部において、イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態からオンの状態に切り換えられたときに、各端末の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせるように電源制御部に指示するので、電源がオンする際に各端末が同時に起動するのを防止でき、各端末の起動時の突入電流による全体的な過電流の突入を緩和することが可能となる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、情報通信管理部及び電源制御部を所定の接続端子を通じて互いに接続するとともに、単一のパッケージ内に収納しているので、製造工程において情報通信管理部と電源制御部とを別々に設置する場合に比べて部品点数を削減でき、これによって生産効率を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る情報電源管理装置の全体的な概要を示す概念図である。
【図２】情報電源管理装置の分解斜視図である。
【図３】情報電源管理装置のブロック図である。
【図４】情報通信管理部におけるハードウェア的状態確認方法の原理を示すブロック図である。
【図５】情報電源管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】情報電源管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の情報電源管理装置の全体的な概要を示す概念図である。
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｃ 端末
１１ 情報通信管理部
１２ バッテリー電源
１３ 電源制御部
１６ 下ケース
１７ ジャンクションブロック
２０ 上ケース
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報電源管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の車内通信システムの概要を示した概念図である。従来の車内通信システムでは、例えばカセットテープデッキまたはコンパクトディスクプレイヤー等のオーディオプレイヤー１やラジオチューナ２等の様々な電装ユニットを所定の共通信号路（バス）３にバス接続するなどして車載ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を構築し、様々な電装ユニット１，２の操作状況等を所定の表示モニタ４に集中的に表示することが行われている。これにより、電装ユニット１，２及び表示モニタ４等は車載ＬＡＮから見てそれぞれが個別の端末（ＥＣＵ）として機能する。
【０００３】
ここで、各端末１，２，４への電源供給は、所定の電源制御ユニット５によって行われており、この電源制御ユニット５がバッテリ電源６を各端末１，２，４に向けて分配するようになっており、各端末１，２，４の駆動電流の制御等を電源制御ユニット５が司るようになっている。
【０００４】
また、各端末１，２，４同士の間での情報伝送は、電源制御ユニット５とは別体に設けられた情報管理ユニット７が司るようになっている。この情報管理ユニット７は、バスマスターマネージャ等の情報通信制御機能を有するものであり、バス３上を流れるデータの同期をとったり割り込み処理を行ったりする機能を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、データをバス３上で通信する際には、稀に様々な異常事態が発生することがある。
【０００６】
例えば、ソフトウェア上の異常事態として、外乱ノイズ等の影響等で任意のＥＣＵが動作する際のソフトウェアプログラムがハングアップするなどにより信号の送受信が不能となることがある。
【０００７】
また、自動車の走行中は常に振動にさらされたり、また湿気等の水の影響を受けたりすることがあるため、これらに起因するハードウェア上の異常事態、例えば自動車の振動や水分の影響によりバス３がグランド側（地落）またはバッテリライン側に対してショートしたり、種々のコネクタの接触が不良となったり、あるいは各端末１，２，４内の種々の部品が振動により内部のプリント配線基板から外れてしまったりするなどのおそれがないとは言い切れない。
【０００８】
一般に、車載ＬＡＮ上での通信不能には、車載ＬＡＮ全体が通信不能になる場合と、特定の端末１，２，４のみが通信不能になる場合とがある。しかしながら、従来においては、例えば通信に異常を来したノード（端末１，２，４）が例えばローレベルの電圧の信号を出力し続けてバス３全体の電位を下げるように影響を与えている場合は、そのノードのみならずそのバス３につながっている他の全てのノード（端末１，２，４）が通信不能になり、一つのノード（端末１，２，４）の不具合が車内通信システム自体に波及し、通信機能を果たさなくなるという問題が発生する。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、バスへ影響を与える異常を持つユニットを検知した場合に、その端末の電源を供給元から制限することによりシステム全体へ影響を与えることを防止できる情報電源管理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、自動車内の所定の共通信号路に複数の端末が接続された車載ネットワークにおいて、前記各端末の電源管理を行う情報電源管理装置であって、前記各端末への電源の供給をオンオフ制御する電源制御部と、各端末の通信不能を個別に検出するようにされた情報通信管理部とを備え、前記電源制御部は、前記電源から前記各端末への過電流の検出及び前記電源の電圧低下を検出し、前記過電流が検出され、または前記電源の電圧低下が検出された場合に、前記電源から前記各端末を遮断し、前記情報通信管理部は、全ての他の処理に対して優先的に機能する異常割り込み処理により、前記各端末に確認信号を送信し、当該確認信号に応じて前記各端末から前記共通信号路を通じた返信信号を受信したかどうかを検出することで各端末の通信不能を個別に検出するとともに、前記異常割り込み処理により、前記共通信号路へ所定の信号を送出すると同時に当該共通信号路の電位状態を検出し、当該共通信号路に送出した信号に対して当該共通信号路の電位状態が適正に対応しているか否かを検出することで、前記共通信号路での通信不能を検出し、通信不能が検出された端末について個別に電源供給を停止するように前記電源制御部に指示するようにされ、前記電源制御部と前記情報通信管理部とが、前記共通信号路を介さずに所定の接続端子を通じて互いに接続されたものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源をオフにするように前記電源制御部に指示するようにされたものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態からオンの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせるように前記電源制御部に指示するようにされたものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記情報通信管理部及び前記電源制御部は、単一のパッケージ内に収納されるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
＜構成＞
図１はこの発明の一の実施の形態に係る情報電源管理装置Ｃｔが所定の共通伝送路（バス）Ｎｔに接続された状態を示す概念図、図２は情報電源管理装置Ｃｔの分解斜視図、図３は情報電源管理装置Ｃｔのブロック図である。この情報電源管理装置Ｃｔは、図１〜図３の如く、テレビジョンモニタ、ナビゲーションシステム、コンパクトディスクプレイヤー、ラジオチューナ等の各端末１０ａ〜１０ｃとともに所定のバスＮｔに共通にバス接続されており、各端末１０ａ〜１０ｃの情報伝送を管理する情報通信管理部１１と、ジャンクションブロック１７から各端末１０ａ〜１０ｃに対してバッテリー電源１２の供給分配を行う際の分配制御を行う電源制御部１３とを単一のケース内に収納して一体的にパッケージ化してなるもので、バスＮｔへ影響を与える異常を持つ端末１０ａ〜１０ｃを情報通信管理部１１で検知した場合に、その端末１０ａ〜１０ｃに供給している電源を電源制御部１３により供給元から遮断することにより、車内通信システム全体への影響を防止するようにしたものである。
【００１７】
情報通信管理部１１は、いわゆるバスマスターマネージャであり、例えば、バスＮｔ上にどのような種類の端末１０ａ〜１０ｃが接続されているのかを各端末１０ａ〜１０ｃから送信される所与の識別コードの情報に基づいて判断し、適宜適切な通信制御を行う等、車載ＬＡＮ（車載ネットワーク）上の多重通信線としてのバスＮｔでの通信状態を監視して情報通信制御を行う機能を有しており、プリント配線基板上に搭載されたＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット：図４）１１ａ等の半導体集積回路（ＩＣチップ）が所定の記憶回路内に予め格納されたソフトウェアプログラムにより動作することで、車載ＬＡＮに係るバスＮｔの状態を監視するようになっている。
【００１８】
この情報通信管理部１１における監視の方法としては、例えば、数秒毎に各ＥＣＵに対して所定の通信信号の送受信を行って正常動作の確認を簡易的に行うソフトウェア的状態確認方法がある。これは、複数の端末１０ａ〜１０ｃがバスＮｔに接続されている場合に、情報電源管理装置Ｃｔから各端末１０ａ〜１０ｃに順次確認信号を与え、これに応じて情報電源管理装置Ｃｔ以外の他の端末１０ａ〜１０ｃが所定の返信信号を返信するものであり、返信のあった端末１０ａ〜１０ｃについては正常に通信可能である一方、返信のなかった端末１０ａ〜１０ｃについては何らかの通信上の異常事態が発生している旨を検出できることになる。
【００１９】
また、情報通信管理部１１における他の監視の方法として、ハードウェア的状態確認方法もある。このハードウェア的状態確認方法としては、例えば図４の如く、情報通信管理部１１内に搭載されたＭＰＵ１１ａの出力ポート（ＯＵＴ）から所定のトランスミッタＴｘを通じてバスＮｔに出力した信号について、同時にこの信号をコンデンサＣ及びレシーバ（受信回路）Ｒｘを通じて入力ポート（ＩＮ）にも常に入力するようにしておき、入力ポート（ＩＮ）に入力された信号の電圧レベルに基づいて、バスＮｔの電圧レベルが出力ポート（ＯＵＴ）からの信号のハイ／ロー状態に対応して変化したかどうかを確認する方法がある。この方法は、ＣＳＭＡ（キャリアセンスマルチプルアクセス：キャリア検出による複数端末１０ａ〜１０ｃからのアクセス）／ＣＤ（コリジョンディテクション：衝突回避）方式と呼ばれるものであり、このＣＳＭＡ方式を情報通信管理部１１で採用することにより、バスＮｔの全体的な異常状態を容易に検出することが可能となっている。尚、この場合においてコンデンサＣは省略しても差し支えない。
【００２０】
そして、情報通信管理部１１では、上記のソフトウェア的状態確認方法とハードウェア的状態確認方法の両面から、情報電源管理装置Ｃｔが一極的にバスＮｔの通信状態を常に監視し、通信不能な端末１０ａ〜１０ｃを検出した場合には、その端末１０ａ〜１０ｃについて識別可能に予め付与された識別コードの情報を電源制御部１３に送信するようになっている。尚、この情報通信管理部１１でのソフトウェア的状態確認方法とハードウェア的状態確認方法の処理は、全ての他の処理に対して優先的に機能するようになっており、以後、これらの優先的な処理を異常割り込み処理と称することにする。
【００２１】
電源制御部１３は、所定のプリント配線基板上に、一般的な電源検知機能付きのヒューズ、リレー及びＭＯＳＦＥＴ等のパワースイッチング素子としての受動部品等が搭載された電源供給切替回路が形成されており、下ケース１６内に収納されたジャンクションブロック１７を通じてバッテリー電源１２の各端末１０ａ〜１０ｃに対する供給分配を行う際に、過電流の検出やバッテリー電源１２の電圧低下等を検出する従前の機能を全て保有している。具体的に、過電流の検出においては、過電流の際にヒューズが切断されたり、あるいは図示しない電流検知回路により過電流を検出した際に所定のパワースイッチング素子が回路を切断したりするようになっている。また、バッテリー電源１２の電圧低下については、例えばバッテリー電源１２から供給された電源電圧の低下を所定の基準電圧と比較する方法を採用する。尚、バッテリー電源１２の電圧低下については、バッテリー電源１２の重量を検出して電解液の比重の変化を検出することで電源電圧の低下を検出することも可能である。この場合は、バッテリー電源１２の重量検出センサを端末１０ａ〜１０ｃのひとつとしてバスＮｔに接続しておき、自動車の走行前などの振動が少ない状態において情報通信管理部１１が重量検出センサで検出された重量検出値を受信した後、所定の基準重量と比較して、この基準重量よりもバッテリー電源１２が軽くなった場合に電源制御部１３に所定の端末に対する電源遮断の指示を出力したり省電力のために電源電圧の低下を指示するようにしてもよい（省電力モードへの移行：図６中のステップＳ１０参照）。あるいは、電源制御部１３内において、重量検出センサから出力された電圧レベルを所定のスレッシュ回路で定義されたスレッシュレベルと比較するようにしておき、重量検出センサから出力された電圧レベルがスレッシュ回路のスレッシュレベルより下回った場合に電源遮断したり電源電圧を低下させるようにしてもよい（省電力モードへの移行：同じく図６中のステップＳ１０参照）。
【００２２】
そして、電源制御部１３は、情報通信管理部１１から通信不能な端末１０ａ〜１０ｃについての識別コードが与えられた場合に、この識別コードに対応する端末１０ａ〜１０ｃに対する電源供給を、パワースイッチング素子のオフ切換えによって停止するようになっている。
【００２３】
尚、この電源制御部１３は、図２の如く、規格化された所定のスロット方式の接続端子１８ａ，１８ｂにより情報通信管理部１１に接続される。また、電源制御部１３とジャンクションブロック１７との間も、規格化された所定のスロット方式の接続端子１９により互いに接続される。
【００２４】
ここで、情報通信管理部１１と電源制御部１３とが別々の基板として構成されているのは、パワー系の電源制御部１３に流れる電流レベルが１０〜数十アンペアであるのに対して、コントロール系の情報通信管理部１１に流される電流レベルは極低レベルであり、コントロール系の情報通信管理部１１上の通信信号が電源制御部１３上の高レベルの電流によって干渉されるのを防止するためである。また、この情報通信管理部１１と電源制御部１３との接続端子の規格を所定のスロット方式等の一定の規格とすることで、情報通信管理部１１と電源制御部１３のそれぞれについて別仕様のものに交換可能とし、これにより個別に汎用性を持たせつつも様々な機能のバリエーションに柔軟に対応できるようになっている。具体的には、情報通信管理部１１においては、搭載される要素部品は一定の設計で決定されてソフトウェアプログラムのみを変更することで様々な機能のバリエーションに対応できるようにしているのに対して、電源制御部１３については、実際に搭載される自動車の車種や車格等に応じてその端末１０ａ〜１０ｃに対応して各要素部品が限定的に選択されて回路構成されるようになっている。
【００２５】
尚、ジャンクションブロック１７は既存のものが使用され、所定のプリント配線基板上において電源制御部１３のパワースイッチング素子での切換え制御に基づき各端末１０ａ〜１０ｃへの電源供給分配を行う配線パターンが形成されている。
【００２６】
尚、図２中の符号２０は上ケース、符号２１は各端末１０ａ〜１０ｃに対して電源を供給する際の電源用ハーネス、符号２２は電源用ハーネス２１をジャンクションブロック１７の下面に形成された図示しない電源供給用端子に接続するためのコネクタをそれぞれ示している。また、図３中の符号２３はバスＮｔと情報通信管理部１１とを結線する通信用ハーネスを示している。
【００２７】
＜動作＞
上記構成の情報電源管理装置の動作を図５及び図６のフローチャートに沿って説明する。
【００２８】
まず、ステップＳ０１においてバスＮｔの初期設定を行った後、ステップＳ０２において通信管理部１１の管理の下に、各端末１０ａ〜１０ｃ間での通信処理がなされる。この際、通信管理部１１は、ステップＳ０３において異常割り込み処理（即ち後述のステップＳ０４〜Ｓ１８の処理）があったか否かを検出し、異常割り込み処理が無い状態であれば、ステップＳ０２に戻って各端末１０ａ〜１０ｃへの確認信号の送信を一定時間毎に繰り返す。一方、ステップＳ０３において通信管理部１１が既に異常割り込み処理を検出していた場合は、図６中のステップＳ０４に進む。
【００２９】
ステップＳ０４では、まず電源制御部１３によって過電流があったかどうかを検出し、過電流があった旨が検出された場合は、ステップＳ０５において過電流の検出された端末１０ａ〜１０ｃについて電源制御部１３が電源の遮断を行う。この際、ステップＳ０６において、自動車のインストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示することが望ましい。ここでは、ステップＳ０５において端末１０ａ〜１０ｃの電源遮断を行っているため、当該端末１０ａ〜１０ｃについてジャンクションブロック１７を通じたバッテリー電源１２の供給分配が停止され、これによりステップＳ０７のように、異常ノード（端末１０ａ〜１０ｃ）のバスＮｔ上での一時的な排除が達成される。その後、異常ノード（端末１０ａ〜１０ｃ）を復帰させた後、上述のステップＳ０１からの処理を再度実行する。
【００３０】
また、上述のステップＳ０４において過電流が検出されなかった場合は、ステップＳ０８に進む。このステップＳ０８では、電源制御部１３において、例えばバッテリー電源１２から供給される電源電圧が所定の基準値を下回っているか否かを検出し、バッテリー電源１２に異常がないかどうかを検出する。そして、バッテリー電源１２から供給される電源電圧が所定の基準値を下回っていた場合は、バッテリー電源１２に異常があるものとして、ステップＳ０９においてインストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するとともに、ステップＳ１０において電源制御部１３によって所定の端末に対する電源供給を遮断するなどの所定の省電力モードに切り換える。尚、ステップＳ０８においては、所定の重量検出センサでバッテリー電源１２の重量を検出し、バッテリー電源１２の重量が基準重量より軽くなった場合に、ステップＳ０９及びステップＳ１０の処理を行うようにしてもよい。その後、上述のステップＳ０２からの処理を再度実行する。
【００３１】
さらに、上述のステップＳ０８において、バッテリー電源１２に異常がないと判断した場合は、ステップＳ１１に進む。このステップＳ１１では、バスＮｔの全体に亘って、所定の一定時間以上の長時間に異常事態が発生していないかどうかを検出する。具体的には、例えば図４に示したようなハードウェア的状態確認方法によってバスＮｔの全体的な異常状態を検出する。そして、バスＮｔの全体に異常事態が発生している旨を検出した場合は、ステップＳ１２に進んで、インストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するとともに、ステップＳ１３で、電源制御部１３によって全ての端末１０ａ〜１０ｃ（全ノード）に対する電源供給分配を停止し、システム全体の電源を入れ直す処理（パワーオンリセット）を行う。その後、上述のステップＳ０１からの処理を再度実行する。
【００３２】
そして、上述のステップＳ１１において、バスＮｔの全体としての異常が発生していないと判断できた場合や、ステップＳ１３でのパワーオンリセットによっても通信状態が回復していない旨をステップＳ０３，Ｓ０４，Ｓ０８，Ｓ１１において判断した場合は、ステップＳ１４からステップＳ１７の処理に進み、電源制御部１３での制御に基づいて端末１０ａ〜１０ｃ一つ一つを順番に電源を入れながら、上述のソフトウェア的状態確認方法によりバスＮｔの状態を確認することによって、どの端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）がバスＮｔに影響を与えているのかを認識し、その端末１０ａ〜１０ｃの電源を遮断した状態で再度他の全ての端末１０ａ〜１０ｃを立ち上げ直してシステムの存続を図る。具体的に、まずステップＳ１４においては、既にステップＳ１１で全体的なバスＮｔの異常がない旨が検出されている状態であり、それにも拘わらずステップＳ０３での異常割り込み処理があった状態であるため、各端末１０ａ〜１０ｃ毎に何らかの通信異常状態が存在するかどうかを確認する。そして、ステップＳ１５において、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）毎に順番に電源を入れ、そのときのバスＮｔを通じての各端末１０ａ〜１０ｃに確認信号を送信し、各端末１０ａ〜１０ｃから確認信号に応答して返信（レスポンス）があるか否かを情報通信管理部１１側で検出する。そして、一部のノードのみに異常が発生している場合であって、且つ確認信号に対する返信（レスポンス）があった場合は、その端末１０ａ〜１０ｃは通信自体が可能であるもののソフトウェア的な何らかのエラーが発生している状態であると推測できるため、ステップＳ１６において情報通信管理部１１から各端末１０ａ〜１０ｃの動作を初期化させるための信号を送信し、各端末１０ａ〜１０ｃのソフトリセットを指示する。その後、上述のステップＳ０２からの処理を繰り返す。一方、ステップＳ１５において、確認信号に対する返信（レスポンス）がなかったと判断した場合は、もはやその端末１０ａ〜１０ｃは全く通信できないじょぅたいであるものと推測できるため、ステップＳ１７に進み、対象となる端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に対して電源制御部１３が電源供給分配を強制的に停止してパワーオンリセットを行った後、再びその端末１０ａ〜１０ｃを起動させて、上述のステップＳ０２からの処理を繰り返す。
【００３３】
また、上述のステップＳ１４において、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に異常が見られなかった場合は、ステップＳ１８に進んで、対象となる端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に個別のエラー発生履歴等のダイアグノーシス情報が記録されている場合には、このダイアグノーシス情報を情報通信管理部１１から読み出せばよい。その後、再びステップＳ０２からの処理を繰り返せばよい。
【００３４】
そして、上述したステップＳ１４において、一定時間に一定の端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）が繰り返し通信異常となっている場合には、電源制御部１３は、当該端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）に対する電源供給を完全に遮断するようにする。
【００３５】
尚、ステップＳ０４〜ステップＳ１８の処理は、全て異常割り込み処理によって実行されるものである。これにより、一部の端末１０ａ〜１０ｃの通信異常により車載ＬＡＮの全体が通信不能になるという事態を可及的に早急に防止できる。
【００３６】
このように、通信異常が発生している端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）については、このままの状態で電源を分配しても正常な通信を期待できないことから、当該端末１０ａ〜１０ｃに対して元からの電源遮断により消費電流を最小限に抑えることが可能となり、自動車の走行時等における電源効率を向上することが可能となる。
【００３７】
また、製造工程側からみると、情報通信管理部１１と電源制御部１３とをワンパッケージング化することによって、これらを別々に設置する場合に比べて部品点数を削減でき、これによって生産効率の向上が期待される。さらに、仮に複数の車載ＬＡＮが車両内に存在していても、この車載ＬＡＮに情報電源管理装置Ｃｔを接続しさえしておけば、例えば製造途中のようないかなる場合であっても、どのような端末１０ａ〜１０ｃが搭載されたかを極めて容易に確認することができる。
【００３８】
さらに、上記実施の形態では、情報通信管理部１１で電源制御部１３を管理することで、上記のような異常時の各端末１０ａ〜１０ｃ毎の電源オフ制御するようにしていたが、情報通信管理部１１で電源制御部１３を管理することにより、異常時の電源遮断制御だけでなく併せて様々な利点を得ることができる。
【００３９】
具体的には、端末１０ａ〜１０ｃとして自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチ２５が含められ、イグニッションキーをオフにしてエンジンを停止させて自動車を駐車するような場合に、その旨を情報通信管理部１１がイグニッションキーのオンオフ切換スイッチ２５からの信号に基づいて検出し、情報電源管理装置Ｃｔ以外の全ての端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の電源をオフにするように情報通信管理部１１が電源制御部１３に指示するようにする。これにより、自動車の駐車時の暗電流を最小にすることができる。
【００４０】
また、イグニッションキーの挿入時や、ドアロックの解除時等において、これらの任意の各イベントをイグニッションキー検知センサまたはドアロックスイッチからの信号に基づいて情報通信管理部１１が認識した後、これらに機能的に対応する端末１０ａ〜１０ｃ（例えばオーディオ装置またはドアロックモータ等）のそれぞれの電源投入時のトリガ管理が可能となり、適切な電源オンオフ管理を行うことができる。特に、従来のように電源制御部（図７中の電源制御ユニット５）と情報通信管理部（図７中の情報管理ユニット７）とを切り離していた場合は、各端末１０ａ〜１０ｃをスリープ状態にした時のウェイクアップトリガを入力するための起動イベント検知回路を各端末１０ａ〜１０ｃ側で個別に設置しておく必要があったのに対して、この実施の形態のように、電源制御部１３の各端末１０ａ〜１０ｃの電源制御を情報通信管理部１１側で実行する場合に、各端末１０ａ〜１０ｃをスリープ状態にした時のウェイクアップトリガを入力するための起動イベント検知回路を、情報電源管理装置Ｃｔの情報通信管理部１１及び電源制御部１３に一元的に集約できる。したがって、起動イベント検知回路を分散設置した従来例に比べて、各端末１０ａ〜１０ｃのスリープ時の全体的な消費電力量を大幅に低減できる。
【００４１】
さらに、自動車の電源オンのときに、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせることで、電源がオンする際の各端末１０ａ〜１０ｃへの突入電流を緩和することが可能となる。
【００４２】
これらの機能は、全て、情報通信管理部１１内に予め格納されたソフトウェアプログラムによって動作するものである。
【００４３】
また、上記実施の形態では、情報電源管理装置Ｃｔが他の端末１０ａ〜１０ｃとは別個にバスＮｔに接続されるように説明したが、いずれかの端末１０ａ〜１０ｃに内蔵されていても差し支えない。
【００４４】
さらにまた、上記実施の形態では、インストゥルメント・パネル内に設置されたメータ内インジケータ（図示せず）等の所定の表示ディスプレイ等に警告情報を表示するようにしていたが、この他、例えばナビゲーションシステム等のディスプレイ上に表示したり、あるいは音声合成ユニットを駆使して音声による警告を行っても差し支えない。
【００４５】
また、上記実施の形態では、所定のバスＮｔにバス接続された場合の車載ＬＡＮについて説明したが、例えばスター型接続に接続されていてもよい。
【００４６】
あるいは、例えばＩＥＥＥ１３９４等のデイジーチェーン型の接続形態については、リセット時には対象ノードとその先のノードとの通信が不可能となるため、そのときの一時的または恒久的な通信不能に関する情報や、通信要求を持つ端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）等へのステータス告知等を行い、通信路が確保できないときの所定の処理、例えば送信の一時中断、再送信、接続形態の変更等を行うようにすればよい。
【００４７】
さらに、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）がリング型の接続形態で接続されている場合、特にシングルループ型の接続形態の場合は、一箇所のエラーが車載ＬＡＮの全体をダウンさせることになるため、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）の個々の管理よりはネットワーク全体としてのエラー管理が必要となる。即ち、図６のフローチャートにおけるステップＳ１４〜ステップＳ１７については適用できないことになる。ただし、ダブルループ型の接続形態の場合は、既存のループバックなどの対応を行うことで、各端末１０ａ〜１０ｃ（ノード）毎に個々にエラーを管理することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、情報通信管理部によって、各端末に確認信号を送信し、当該確認信号に応じて各端末から共通信号路を通じた返信信号を受信したかどうかを検出することで各端末の通信不能を個別に検出するとともに、共通信号路を通じて各端末に個別に信号を送出すると同時に、当該共通信号路の電位状態を検出し、当該共通信号路に送出した信号に対して当該共通信号路の電位状態が適正に対応しているか否かを検出することで、各端末の通信不能を個別に検出し、通信不能が検出された端末について個別に電源供給を停止するように電源制御部に指示して各端末の電源のオンオフを制御するようにしているので、通信異常が発生している端末に対して元から電源遮断することで異常状態のバス全体への影響を容易に防止できるとともに、通信不能となった端末の電源供給を停止することで消費電流を最小限に抑えることが可能となり、自動車の走行時等における電源効率を向上することが可能となる。特に、情報通信管理部で電源制御部を管理することで、上記のような異常時の各端末毎の電源オフ制御しているので、請求項２や請求項３のように、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておくことが容易に可能となる。また、情報通信管理部で実行される通信不能の検出が異常割り込み処理によって実行されるので、一部の端末の通信異常により共通信号路の全体が通信不能になるという事態を可及的に早急に防止できる。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、情報通信管理部で電源制御部を管理することで、上記のような異常時の各端末毎の電源オフ制御するしているので、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておき、情報通信管理部において、イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態に切り換えられたときに、各端末の電源をオフにするように電源制御部に指示するので、自動車の駐車時の暗電流を最小にすることができ、省電力化の要請に十分に対応することができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、端末として自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチを含めておき、情報通信管理部において、イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態からオンの状態に切り換えられたときに、各端末の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせるように電源制御部に指示するので、電源がオンする際に各端末が同時に起動するのを防止でき、各端末の起動時の突入電流による全体的な過電流の突入を緩和することが可能となる。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、情報通信管理部及び電源制御部を所定の接続端子を通じて互いに接続するとともに、単一のパッケージ内に収納しているので、製造工程において情報通信管理部と電源制御部とを別々に設置する場合に比べて部品点数を削減でき、これによって生産効率を向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る情報電源管理装置の全体的な概要を示す概念図である。
【図２】情報電源管理装置の分解斜視図である。
【図３】情報電源管理装置のブロック図である。
【図４】情報通信管理部におけるハードウェア的状態確認方法の原理を示すブロック図である。
【図５】情報電源管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】情報電源管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】従来の情報電源管理装置の全体的な概要を示す概念図である。
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｃ 端末
１１ 情報通信管理部
１２ バッテリー電源
１３ 電源制御部
１６ 下ケース
１７ ジャンクションブロック
２０ 上ケース
Claims (4)
- 自動車内の所定の共通信号路に複数の端末が接続された車載ネットワークにおいて、前記各端末の電源管理を行う情報電源管理装置であって、
前記各端末への電源の供給をオンオフ制御する電源制御部と、
各端末の通信不能を個別に検出するようにされた情報通信管理部と
を備え、
前記電源制御部は、前記電源から前記各端末への過電流の検出及び前記電源の電圧低下を検出し、前記過電流が検出され、または前記電源の電圧低下が検出された場合に、前記電源から前記各端末を遮断し、
前記情報通信管理部は、全ての他の処理に対して優先的に機能する異常割り込み処理により、前記各端末に確認信号を送信し、当該確認信号に応じて前記各端末から前記共通信号路を通じた返信信号を受信したかどうかを検出することで各端末の通信不能を個別に検出するとともに、前記異常割り込み処理により、前記共通信号路へ所定の信号を送出すると同時に当該共通信号路の電位状態を検出し、当該共通信号路に送出した信号に対して当該共通信号路の電位状態が適正に対応しているか否かを検出することで、前記共通信号路での通信不能を検出し、通信不能が検出された端末について個別に電源供給を停止するように前記電源制御部に指示するようにされ、
前記電源制御部と前記情報通信管理部とが、前記共通信号路を介さずに所定の接続端子を通じて互いに接続された情報電源管理装置。 - 請求項１に記載の情報電源管理装置であって、
前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、
前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源をオフにするように前記電源制御部に指示するようにされた情報電源管理装置。 - 請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の情報電源管理装置であって、
前記端末に自動車のイグニッションキーのオンオフ切換スイッチが含められ、
前記情報通信管理部は、前記イグニッションキーのオンオフ切換スイッチからの信号に基づいて、当該オンオフ切換スイッチがオフの状態からオンの状態に切り換えられたときに、前記各端末の電源オンのタイミングをそれぞれ若干ずつずらせるように前記電源制御部に指示するようにされた情報電源管理装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の情報電源管理装置であって、
前記情報通信管理部及び前記電源制御部は、単一のパッケージ内に収納される情報電源管理装置。
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