JP5643596B2

JP5643596B2 - 車載装置制御システム

Info

Publication number: JP5643596B2
Application number: JP2010236178A
Authority: JP
Inventors: 与晴仁藤; 鈴木　恒雄; 恒雄鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: US20120101656A1; JP2012086713A; US8825220B2

Description

本発明の実施形態は、車載装置制御システムに関する。

車両のエレクトロニクス化の進展により、車両には様々な電子制御ユニット（ＥＣＵ）が搭載され、それぞれのＥＣＵが、担当の車載装置を制御している。そのようなＥＣＵにより制御される車載装置の一つに、無線受信用の車載装置がある。

無線受信用の車載装置は、キーレスエントリーシステムやタイヤ空気圧監視システムなどにおいて、送信機から送信される無線信号を受信して復調し、復調データを制御元のＥＣＵへ送信する。そのような処理のため、無線受信用の車載装置には、無線受信用ＩＣが実装されている。

ＥＣＵと無線受信用の車載装置はワイヤーハーネスで接続され、ＥＣＵから出力される制御信号は、このワイヤーハーネスを介して無線受信用ＩＣへ送信される。このとき、制御信号ごとにワイヤーハーネスのケーブルを1本ずつ割り当てると、それぞれの制御信号の有意性をＤＣ電圧値で伝送する、スタティックな信号伝送を行うことができる。

ところが、近年、無線受信用ＩＣの多機能化が進み、制御信号線が増加する傾向にある。そのため、従来のスタティック信号伝送ではワイヤーハーネスのケーブル数が増大し、コストの増加を招くという問題が生じる。

ワイヤーハーネスのケーブル数の増加を抑制する手法として、複数の制御信号をまとめてシリアルデータ化して伝送する、シリアルデータ伝送方式の採用が考えられる。しかし、一般に、車両内はノイズの多い環境であり、シリアルデータ伝送の場合、ノイズによるデータのビット化けが問題になる。

また、別の手法として、ＥＣＵの機能の一部をサブマイコン化して無線受信用の車載装置に搭載し、無線受信用の車載装置内でサブマイコンが無線受信用ＩＣを制御する手法も考えられる。この手法では、ＥＣＵの機能を分割することにより、ＥＣＵから出力される制御信号の数を少なくすることができる。しかし、複雑な回路のサブマイコンを無線受信用の車載装置に搭載するため、無線受信用の車載装置のコストの増加や故障率の増加などの問題が生じる。

特開２００９−９７２７２号公報

そこで、本発明の目的は、車載装置に搭載される多機能のＩＣをスタティックな制御信号でＥＣＵが直接制御することのできる車載装置制御システムを提供することにある。

実施形態の信号出力回路は、車両に搭載された車載装置と、前記車載装置を制御する制御信号を生成しワイヤーハーネスを介して前記車載装置へ送信する電子制御ユニットとを備える。前記車載装置は、複数の機能動作を行う半導体集積回路と、前記機能動作の実行に必要な設定情報を記憶し、前記半導体集積回路からの読み出し要求に応じて指定された設定情報を前記半導体集積回路へ出力する半導体メモリデバイスとを有する。前記電子制御ユニットは、前記半導体メモリデバイスから読み出す設定情報を指定する設定情報指定信号を生成する設定情報指定信号生成部を有し、前記設定情報指定信号およびトリガ信号を出力する。前記半導体集積回路は、前記電子制御ユニットから前記設定情報指定信号および前記トリガ信号を受信し、前記半導体メモリデバイスへ読み出し信号およびアドレス信号を出力するメモリ読み出し制御部を有し、前記トリガ信号を受信したときに、前記設定情報指定信号により指定された設定情報を前記半導体メモリデバイスから読み出す。

本発明の第１の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図。本発明の第２の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図。設定情報指定信号とコード化設定情報指定信号の対応の例を示す図。本発明の第３の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図。本発明の第４の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図。

本発明は種々の車載装置に対して適用可能であるが、ここでは無線受信用の車載装置を例にとり、以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図である。

本実施形態の車載装置制御システムは、車載装置１と、車載装置１を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）２とを備える。車載装置１とＥＣＵ２は、ワイヤーハーネス３を介して電気的信号の送受を行う。

車載装置１は、キーレスエントリーシステムなどの送信機から送信される無線信号を受信するＲＦ−ＩＣ（無線受信用ＩＣ）１１と、不揮発性のメモリデバイスであるＥＥＰＲＯＭ１２と、を有する。なお、メモリデバイスの種類は、ＥＥＰＲＯＭに限るものではなく、他の種類の不揮発性メモリデバイスであってもよい。

ＲＦ−ＩＣ１１は、受信した無線信号を復調して復調データをＥＣＵ２へ送信するという本来の機能に加え、受信周波数レンジの切り替え、受信データに対する帯域制限切り替え、自律的ＯＮ／ＯＦＦ制御機能、信号検出機能など、複数の機能動作を実行する機能動作部１１を有する。

ＥＥＰＲＯＭ１２には、ＲＦ−ＩＣ１１のそれぞれの機能動作の実行に必要な設定情報が、予め書き込まれている。ここで、設定情報は、複数のチャンネル、例えば図１に示す例では３つのチャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ３）それぞれに設定しておくことができ、チャンネル単位でＥＥＰＲＯＭ１２に書き込まれている。

これによって、対応するアプリケーションに対して、または、受信周波数に応じて最適な設定を選択することが可能となる。より具体的には、ＣＨ１にはキーレスエントリーシステム用の設定、ＣＨ２にはタイヤ空気圧監視システム用の設定を書き込んでおくことによって、それぞれに最適な設定の読み出しを、ワイヤーハーネス３を介して制御することができる。

ＥＣＵ２は、設定情報指定信号生成部２１を有し、ＲＦ−ＩＣ１１に実行させたい機能に応じて、その機能の実行に必要な設定情報が格納されたＥＥＰＲＯＭ１２のチャンネルを指定する設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ３を生成する。この設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ３はスタティックな信号であり、設定情報指定信号Ｓ１に対応して、例えばＳ１＝‘Ｈｉ’ならばＣＨ１が選択される。同様に、Ｓ２に対してはＣＨ２、Ｓ３に対してはＣＨ３が選択される。

また、ＥＣＵ２は、ＥＥＰＲＯＭ１２の読み出し開始を指示するトリガ信号ＴＧを生成する。

設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ３およびトリガ信号ＴＧは、ワイヤーハーネス３を介してＲＦ−ＩＣ１１へ送信される。

ＲＦ−ＩＣ１１は、ＥＣＵ２から送信された設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ３およびトリガ信号ＴＧを受信するメモリ読み出し制御部１１２と、ＥＥＰＲＯＭ１２から読み出された設定情報を格納するレジスタ１１３と、レジスタ１１３に格納された設定情報にもとづいて機能動作部１１を制御する制御信号を出力する機能動作制御部１１４と、を有する。

メモリ読み出し制御部１１２は、ＥＣＵ２からトリガ信号ＴＧが送信されると、読み出し信号ＲＤをＥＥＰＲＯＭ１２へ出力するとともに、受信した設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ３にもとづいて、指定されたチャンネル設定データが格納されているＥＥＰＲＯＭ１２のアドレスへアクセスするためのアドレス信号ＡＤをＥＥＰＲＯＭ１２へ出力する。

レジスタ１１３は、ＥＥＰＲＯＭ１２から読み出された、指定のチャンネルの設定情報を格納する。

機能動作制御部１１４は、レジスタ１１３に格納された設定情報にもとづいて、機能動作部１１の機能動作を制御する制御信号を出力する。機能動作制御部１１４から出力される制御信号の数は、機能動作部１１の機能が多ければ、１００本程度にも上る。

従来、この機能動作部１１を制御する制御信号はＥＣＵから送信されていた。したがって、その場合、この制御信号の数に見合う本数のケーブルをワイヤーハーネスに束ねる必要があった。

それに対して、本実施例では、ＥＣＵ２からＲＦ−ＩＣ１１へ３本の設定情報指定信号を送信するのみでよい。そのため、ワイヤーハーネスに束ねるケーブル数を大幅に少なくすることができる。また、設定情報指定信号をスタティック信号で送信するので、ノイズに対する耐性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、車載装置１に複雑な回路構成のサブマイコンを搭載する必要がないので、車載装置１のコストの増加や故障率の増加を抑制することができる。

（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納される設定情報のチャンネル数とＥＣＵ２から送信する設定情報指定信号の本数が１対１に対応している。したがって、ＥＥＰＲＯＭ１２のチャンネル数が多くなると、ＥＣＵ２から送信する設定情報指定信号の本数も増加し、ワイヤーハーネスのケーブル数も増加する。そこで、本実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ１２のチャンネル数が多くても、ワイヤーハーネスのケーブル数の増加を抑制することのできる車載装置制御システムの例を示す。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図である。ここで、図２では、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納される設定情報のチャンネル数が８（ＣＨ１〜ＣＨ８）である場合の例を示す。なお、チャンネル数は８に限るものではない。

本実施形態のＥＣＵ２Ａでは、設定情報指定信号生成部２１が、ＥＥＰＲＯＭ１２のチャンネル数８に対応して、８本の設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８を生成する。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ２Ａに、設定情報指定信号生成部２１から出力される設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８の情報を２進符号化するエンコーダ２２を設ける。

エンコーダ２２は、３本の符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３を出力する。このとき、符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３は、スタティックな信号として出力される。

本実施形態では、エンコーダ２２から出力される３本の符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３が、ハーネス３を介して、車載装置１ＡのＲＦ−ＩＣ１１Ａへ送信される。

ＲＦ−ＩＣ１１Ａは、ＥＣＵ２Ａから送信された符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３の情報を復号するデコーダ１１５を備える。

デコーダ１１５は、受信した符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３の情報を復号し、設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８をメモリ読み出し制御部１１２へ出力する。

メモリ読み出し制御部１１２は、入力された設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８にもとづいて、指定されたチャンネルのアドレス信号ＡＤをＥＥＰＲＯＭ１２へ出力する。これにより、ＥＣＵ２Ａにより指定されたチャンネルの設定情報が、ＥＥＰＲＯＭ１２から読み出される。なお、以降の動作は、実施形態１と同じであるので、ここではその説明を省略する。

図３に、設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８と符号化設定情報指定信号Ｅ１〜Ｅ３の対応関係の例を示す。

例えば、設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８がＳ１＝１を示す情報である場合、符号化設定情報指定信号は、Ｅ１＝０、Ｅ２＝０、Ｅ３＝０と符号化され、設定情報指定信号Ｓ１〜Ｓ８がＳ２＝１を示す情報である場合、符号化設定情報指定信号は、Ｅ１＝１、Ｅ２＝０、Ｅ３＝０と符号化される。また、復号の際は、符号化と逆の変換が行われる。

このような本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納される設定情報のチャンネル数が多くても、ＥＣＵ２Ａにて設定情報指定信号の符号化が行われるので、ＥＣＵ２Ａから車載装置１Ａへ送信する制御信号の数を少なくすることができる。これにより、ワイヤーハーネス３のケーブル数の増加を抑制することができる。

（第３の実施形態）
車両の場合、信頼性が何よりも重視される。そのため、車載装置も信頼性を高める必要がある。そこで、本実施形態では、同じ設定情報をｎ重化（ｎは３以上の奇数）してＥＥＰＲＯＭ１２に格納し、設定情報の保存および読み出しに対する信頼性を高めた無線受信用車載装置の例を示す。

図４は、本発明の第３の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図である。

本実施形態の基本的な構成は実施形態１と同じであるが、本実施形態の車載装置１Ｂでは、ＥＥＰＲＯＭ１２に格納される設定情報が、チャンネルごとに３重化して格納される。すなわち、ＥＥＰＲＯＭ１２のそれぞれのチャンネルには、それぞれのチャンネルの設定情報を３重化したＣ１、Ｃ２、Ｃ３（Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３）が、格納される。

本実施形態では、ＥＥＰＲＯＭ１２から設定情報を読み出すと、読み出されたチャンネルの３重化された設定情報Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が、車載装置１ＢのＲＦ−ＩＣ１１Ｂのレジスタ１１３に格納される。

本来、ＲＦ−ＩＣ１１Ｂのレジスタ１１３に格納されたＣ１、Ｃ２、Ｃ３は同じ値であるはずであるが、ＥＥＰＲＯＭ１２への保存あるいは読み出しに何らかの障害があった場合、レジスタ１１３に格納されたＣ１、Ｃ２、Ｃ３が必ずしも同じ値であるとは限らない。ただし、通常、上述の障害の発生確率は低いので、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の中で、本来のデータ値から変化しているデータは少数派と考えられる。

そこで、本実施形態のＲＦ−ＩＣ１１Ｂは、多数決演算部１１６を備え、レジスタ１１３に格納された設定情報Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に対して、多数決演算を行う。

多数決演算部１１６は、設定情報Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３のデータ値を相互比較し、多数派のデータ値を正しいデータ値とみなして出力する。

本実施形態の機能動作制御部１１４は、多数決演算部１１６から出力された設定情報にもとづいて機能動作部１１を制御する制御信号を出力する。

このような本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭ１２にｎ重化された設定情報が格納されるので、ＥＥＰＲＯＭ１２への設定情報の保存およびＥＥＰＲＯＭ１２からの設定情報読み出しに対する信頼性を高めることができる。これにより、ＥＥＰＲＯＭ１２を搭載する車載装置１Ｂの信頼性も高めることができる。

（第４の実施形態）
上述した各実施形態では、ＥＣＵ２、２Ａから読み出し制御部１１２へ、ＥＥＰＲＯＭ１２の読み出し開始を指示するトリガ信号ＴＧを送信している。そのため、その分、ワイヤーハーネス３のケーブルを必要とする。本実施例では、ＥＣＵからトリガ信号ＴＧを送信する必要のない車載装置制御システムの例を示す。

図５は、本発明の第４の実施形態に係る車載装置制御システムの構成の例を示すブロック図である。

本実施形態の基本的な構成は実施形態３と同じであるが、車載装置１Ｃに搭載されるＲＦ−ＩＣ１１Ｃ内にトリガ信号生成回路１１７を備えている点が、実施形態３とは異なる。

トリガ信号生成回路１１７は、ＲＦ−ＩＣ１１Ｃへ印加される電源電圧ＶＤＤの立ち上がりを検出する回路であり、ＥＣＵ２Ｂに代わってトリガ信号ＴＧを生成し、トリガ信号ＴＧをメモリ読み出し制御部１１２へ出力する。トリガ信号生成回路１１７の具体的な回路としては、例えば、抵抗ＲとキャパシタＣにより構成される積分回路が用いられる。

トリガ信号生成回路１１７は、ＲＦ−ＩＣ１１Ｃへ電源が投入されると、電源電圧ＶＤＤの立ち上がりを検出してトリガ信号ＴＧを出力する。これにより、電源電圧ＶＤＤの立ち上がり後は、自動的に、ＥＥＰＲＯＭ１２の読み出しが可能となる。

このような本実施形態によれば、ＥＣＵ２から読み出し制御部１１２へトリガ信号ＴＧを送信する必要がないので、ワイヤーハーネス３のケーブル数を少なくすることができる。なお、トリガ信号生成回路１１７は、実施形態１のＲＦ−ＩＣ１１や実施形態２のＲＦ−ＩＣ１１Ａに内蔵するようにすることも可能である。

以上説明した少なくとも１つの実施形態の車載装置制御システムによれば、車載装置に搭載される多機能のＩＣをスタティックな制御信号でＥＣＵが直接制御することができる。

また、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ車載装置
２、２Ａ、２ＢＥＣＵ
３ワイヤーハーネス
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１ＣＲＦ−ＩＣ
１２ＥＥＰＲＯＭ
２１設定情報指定信号生成部
２２エンコーダ
１１１機能動作部
１１２メモリ読み出し制御部
１１３レジスタ
１１４機能動作部制御部
１１５デコーダ
１１６多数決演算部
１１７トリガ信号生成部

Claims

車両に搭載された車載装置と、前記車載装置を制御する制御信号を生成しワイヤーハーネスを介して前記車載装置へ送信する電子制御ユニットとを備える車載装置制御システムであって、
前記車載装置は、
複数の機能動作を行う半導体集積回路と、
前記機能動作の実行に必要な設定情報を記憶し、前記半導体集積回路からの読み出し要求に応じて指定された設定情報を前記半導体集積回路へ出力する半導体メモリデバイスと
を有し、
前記電子制御ユニットは、
前記半導体メモリデバイスから読み出す設定情報を指定する設定情報指定信号を生成する設定情報指定信号生成部を有し、
前記設定情報指定信号およびトリガ信号を出力し、
前記半導体集積回路は、
前記電子制御ユニットから前記設定情報指定信号および前記トリガ信号を受信し、前記半導体メモリデバイスへ読み出し信号およびアドレス信号を出力するメモリ読み出し制御部を有し、
前記トリガ信号を受信したときに、前記設定情報指定信号により指定された設定情報を前記半導体メモリデバイスから読み出す
ことを特徴とする車載装置制御システム。
前記設定情報指定信号が、
スタティック信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号出力回路。