JPS62187905A - 車両用電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は自動車用バッテリ電源で動作され、車両制御
を例えばマイクロコンピュータ等の指令によって実行し
、さらに各種データを表示するようにした車両用電子制
装置に関する。

［背景技術］ 自動車用バッテリ電源を供給して動作する車両用電子制
装置は、例えば第７図に示すような回路によって構成さ
れている。すなわち、イグニションスイッチ（以下、Ｉ
Ｇスイッチと称す）の位置に係わらず、常にバッテリか
らの電源ｖｂが定電圧回路１１に供給され、この定電圧
回路１１からの定電圧電源によってマイクロコンピュー
タ１２に常時電源が供給されるようになっている。この
マイクロコンピユータ１２は、常に特定される表示項目
ａに関する計算、例えば時刻の計時計算を行なっており
、この計時結果はドライバ回路１３に供給し表示器１４
で時刻表示されるようになっている。

また、上記マイクロコンピュータ１２には、上記定電圧
回路１１から電源の供給されるバッファ回路１Ｇを介し
て、例えば車両の走行距離、燃料量、エンジン回転数等
をそれぞれ計測するセンサｂ、ｃ。

ｄからの検出信号が入力されているものであり、さらに
このマイクロコンピュータ１２にはキーボード１７から
の各種設定指令が入力されるようになっている。

このような、車両用電子制装置は、ＩＣスイッチからの
指令に対応して動作制御されるもので、このスイッチが
オフ状態からアクセサリポジション（ＡＣＣ）に投入さ
れたときには指令電源ＶＧＩが入力され、またエンジン
動作されるポジションに設定されたときは、指令電源Ｖ
Ｇ２が入力されるようになっている。そして、上記指令
電源ｖＧｌは表示用電源回路１５を駆動し、表示器１４
における表示動作が行われるようになっている。

このようにして構成される車両用電子制装置は、常に車
両用バッテリから電源を供給して駆動しており、表示項
目ａに関する計算およびセンサｂ、、ｃ、ｄに関する計
算処理等を行なっている。

そして、ＩＣスイッチがｒＡｃｃＪ位置にセ・ソトされ
るとキーボード１７のキー選択によりセンサｂ、ｃＳｄ
によって検出されるデータが表示器１４に表示されるよ
うになる。

しかしながら、近年自動車のエレクトロニクス化と共に
常時自動車用バッテリ電源を供給して駆動する機器が増
加しているため、その消費電流を低減することが要求さ
れるようになって来ている。

しかし、上記のように構成される電子制御装置の場合、
１Ｇスイツチが「オフ」位置の状態にあってもマイクロ
コンピュータ１２は動作状態に設定されているため、マ
イクロコンピュータ単位としての消費電流対策が問題と
なってくる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、車両
用バッテリによって駆動される電子的な制御機器を備え
る場合であっても、特に車両の停止状態における消費電
流を低減できるようにする車両用電子制装置を提供しよ
うとするものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、この発明に係わる車両用電子制装置にあって
は、イグニションスイッチの設定位置に係わらず、車両
用バッテリ電源を供給する演算処理装置を備えるもので
あり、イグニションスイッチの設定位置を判定シ、この
イグニションスイッチの「オフ」位置状態の検出でマイ
クロコンピュータをスリープモード機能状態に設定させ
、イグニションスイッチが「オフ」位置以外に設定され
ている場合には各種処理を行なわせるようにするもので
ある。

［作用］ 上記のように構成される車両用電子制装置にあっては、
イグニションスイッチが「オフ」位置以外に設定されて
いる状態では、上記マイクロコンピュータが非スリープ
モード状態となり、予め設定されていた各種処理を行な
う。そして、イグニションスイッチが「オフ」位置に設
定された状態では、マイクロコンピュータがスリープモ
ード状態となり限定された必要最小限の処理を行なうよ
うになる。このため、イグニションスイッチの「オフ」
位置における消費電流を低減することができるようにな
る。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は車両用バッテリ電源と接続して、例えば時計、
走行距離、燃料量、エンジン回転数等の表示を行なうよ
うにした車両電子制御装置の構成を説明するための回路
図である。

この車両用電子制装置は、バッテリ電源ｖｂを供給する
端子と、ＩＣスイッチがｒＡＣＣＪ位置（アクセサリポ
ジション）の時に指令電源ＶＧＩを供給する端子と、「
オン」位置（オンポジション）のとき指令型１ＶＧ２を
供給する端子と、接地端子ＧＮＤとを有して構成されて
いる。

上記電源ｖｂは定電圧回路２１に供給され、例えば５ｖ
の定電圧電源がマイクロコンピュータ２２に當時供給さ
れている。このマイクロコンピュータ２２はスリープモ
ード機能を内蔵しており、後述するスリーブ命令の実行
でスリープモード状態となるように構成されている。な
お、このマイクロコンピュータ２２のスリープモード状
態では、マイクロコンピュータ２２内のレジスタ内容が
保持されたままＣＰＵ動作が停止し、割込み要求がない
限りこの状態を維持するようになる。また、このマイク
ロコンピュータ２２は常に特定される表示項目ａに関す
る計算、例えば時刻の計時計算を行なっており、この表
示項目ａにおける計数値はドライバ回路２３を介して表
示器２４によって常に表示されるようになっている。こ
の表示器２４には、■ＧスイッチがｒＡＣＣＪに位置さ
れた時にＶＣ１指令の与えられる表示用電源回路２５か
ら電源が供給制御されている。また、上記指令型ｎｋ　
Ｖ　Ｇ　ｌおよびＶＯ２はスリープモード検出用バッフ
ァ回路２６に供給され、指令電源ＶＧ１あるいは指令電
源ＶＧ２のいずれもが存在しない状態でスリープモード
設定しマイクロコンピュータ２２にスリープモード設定
指令を与えるようにしている。

また、上記マイクロコンピュータ２２は、バッファ回路
２７を介して複数のセンサｂＳｃＳｄからの検出信号を
取り込んでいる。これらのセンサからは、例えば車両の
走行距離、燃料量、エンジン回転数等が検出され、その
検出信号をバッファ回路２７に供給しているものである
。このバッファ回路２７は上記定電圧回路２１からの定
電圧電源で駆動されるものであり、また指令電源ＶＧ２
によって動作状態が設定されるようになっており、ＩＧ
スイッチが「オン」位置にセットされたとき、センサｂ
、ｃ、ｄによって検出された信号をマイクロコンピュー
タ２２に入力している。この入力信号は、マイクロコン
ピュータ２２によって計数処理されメモリに記憶される
。このマイクロコンピュータ２２には、さらにキーボー
ド２８からの各種データが入力される。

上記のようにして構成される車両用電子制装置にあって
は、ｌＧスイッチの位置に係わらずマイクロコンピュー
タ２２に電源が供給されており、常時行なうべき計算、
例えば時刻の計時計算を行なっている。そして、ＩＧス
イッチがｒＡｃｃＪの位置にセットされると、上記時刻
が表示器２４に表示される。同時にスリープモード検出
バッファ回路２６では、指令電源ＶＧＩによってスリー
プモード解除が検出され、マイクロコンピュータ２２に
正常モードを設定する。さらに、ＩＧスイッチが「オン
」の位置にセットされるとバッファ回路２７が起動され
センサｂ、ｃ、ｄからの検出信号がマイクロコンピュー
タ２２に取り込まれ演算され、その演算結果が適宜ドラ
イバ回路２３に出力され、表示器用のセグメント信号に
変換されて表示器２４で表示されるようになる。

ところで、上記マイクロコンピュータ２２はＩＧスイッ
チが「オフ」位置の場合、すなわち指令電源ＶＧＩおよ
びＶＯ２が入力されていない場合、スリープモード状態
にセットされ低消費電力モード状態になる。以下、第２
図乃至第４図を参照して上記マイクロコンピュータ２２
の動作の流れを説明する。

第２図は非スリープモード状態のとき実行するルーチン
を示すもので、パワーオンの状態でリセット制御され、
このルーチンが実行される。まず、ステップｌｏｔで初
期化が実行され、このように初期状態が設定された状態
で、ステップ１０２で指令電源ｖＧｌおよびＶＯ２の存
在認識を行なう。この認識が行われたならばステップ１
０３でセンサｂ。

ｃ、ｄからの信号認識、例えば車速、燃料、回転数パル
スの取り込み処理を行ない、ステップ１０４でキーボー
ド２８からのキー選択信号の認識を行なう。そして、ス
テップ１０５で時計動作に対応する表示項目ａに関する
計算を行ない、さらにスキツブ１０６でセンサｂ、ｃＳ
ｄに関する計算を行なう。

なお、上記表示項目ａに関する計算は、ＩＧスイッチの
位置に係わらず常時行なわなければならない計算、例え
ば時計の計時動作のような基本演算処理に関する計算で
ある。また、上記センサｂ。

ｃ、ｄに関する計算は、例えば距離カウンタ、燃料カウ
ンタ、回転数カウンタのカウントアツプや学習燃料費の
計算等であり、これらの計算処理すなわち付加演算処理
は、ＩＣスイッチが「オフ」位置で行なう必要はない。

次に、ステップ１０７で表示項目の決定を行なう。これ
は、上記ステップ１０２〜１０４での情報をもとに表示
すべき項目を決定し、表示用ドライバ回路２３に転送す
べきコードをマイクロコンピュータ２２のＲＡＭに格納
するものである。そして、ステップ１０８でＩＣスイッ
チが「オフ」位置が否かを判断し、「オフ」位置以外と
判断された場合、ステップ１０９でその表示処理を行な
う。

なお、上記ステップ１０２〜１０９の処理は、周期Ｔ毎
（この実施例の場合０，２５秒）で行われており、次の
ステップ１１０で上記周期Ｔの時間待ちを行ない、プロ
グラムカウンタのカウント数ＰＣが周期Ｔの設定時間に
至ると、ステップ１１１でリセットされ再びステップ１
０２からの処理が行なわれる。なお、上記プログラムカ
ウンタのインクリメントは後述する第４図に示す割込み
Ｄによって行なわれており、ある設定時間毎に「１」加
算することによって、ループの周期を設定しているもの
である。

また、上記ステップ１０ＢでＩＣスイッチが「オフ」位
置と判断された場合には、マイクロコンピュータ２２は
第３図に示すスリープモードのルーチンに移る。すなわ
ち、まずステップ２０１で初期化が実行され、表示のブ
ランク処理等が行われ後、ステップ２０２でスリーブ命
令が実行される。これにより、マイクロコンピュータ２
２はスリープモード状態となり、割込みｐが起動される
まで低消費電力モードを維持することになる。そして、
ステップ２０Ｂで周期Ｔの時間待ちを行ない、その間ス
テップ２０２のスリーブ命令と割込みＤとの実行を繰り
返すことになるが、その後プログラムカウンタのカウン
ト数ＰＣが周期Ｔの設定時間に至ると、ステップ２０４
でカウント数ＰＣをリセットし、このスリープモードの
ルーチンで行なうべき最低限の処理を行なう。すなわち
、ここではステップ２０５で指令電源ＶＧＩおよびＶＯ
２からの信号認識を行ない、ステップ２Ｇ６で表示項目
ａに関する計算を行ない、ステップ２０８でＩＣスイッ
チが「オフ」位置か否かの判断を行なう。そして、ＩＣ
スイッチが「オフ」位置であれば再びステップ２０２の
スリーブ命令を実行し、再びスリープモードのルーチン
を実行する。また、上記ステップ２０Ｂの条件判断でＩ
Ｃスイッチが「オフ」位置以外と判断された場合には、
ステップＬｏｌｌとステップ１０９との間に割込み、前
記非スリープモードでの処理を実行する。

なお、第４図は前記した割込みルーチンを示すもので、
ステップ２５１で特定される周期毎にプログラムカウン
タのカウンタ数ＰＣに「＋１」の計数を行なっているも
のである。

このようにして、マイクロコンピュータ２２はＩＣスイ
ッチが「オフ」位置すなわち指令電源’／Ｇｌおよび端
子ＶＧ２からの信号が入力されてこない場合には、スリ
ープモード状態となり割込みが起動されるまで低消費電
力状態を維持する。

ここで、消費電力の低減による効果を数式を用いて以下
に説明する。

アクティブ時消費電流（従来のスリープモードを使用し
ない場合の消費電流）をｉＡ１スリーブ時消費電流をＬ
ｇ、割込みＤの実行時間をｔＤ。

割込みＤの割込み周期をＴ　Ｄ　％スリープモードのル
ーチンの周期１時間待ち以外の実行時間をｉＡｓスリー
プモードのルーチンの実行時の平均消費電流をｌとする
と、 となる。ここで、スリープモードのルーチンでの消費電
流低減効果をＥとおくと、 Ｅ　＝　ｉ　Ａ　−１ ＝　（１−１）”（ｔ　　／Ｔ　　）（ｉ　　−ｉ　　
）＋（ｔ　　／Ｔ）（Ｉｓ−１Ａ）Ａｓ　　　ＤＤＳＡ
　　　Ａ となる。ここで、「１Ａ−１ｓ」〉０であるから、これ
によりｒｔｏ／ＴＤＪおよび「ｔＡ／Ｔ」の値が小さい
ほど消費電流低減効果Ｅの値が大きくなることがわかる
。したがって、マイクロコンピュータ２２をｒｔｎ／Ｔ
ＤＪおよび［ｔ＾／ＴＪの値が小さくするように設計す
る方が低減効果が大きい。このため、ＩＧスイッチの位
置を認識し「オフ」位置か否かでマイクロコンピュータ
２２が行なうルーチンを上記非スリーブモートルーチン
とスリーブモートルーチンとに区別し、スリーブモート
ルーチンでの処理を必要最低限に限定すること、すなわ
ち上記ｔＡを小さくすることは、マイクロコンピュータ
２２の消費電流を低減することに対して大きな効果があ
ることがわかる。

具体的には、例えばアクティブ消費電流ｉへ−７，０［
ｍＡ］　、スリーブ時消費電流１ｓ−１，５［ｍＡ］の
マイクロコンピュータを使用した場合、割込み実行時間
ｔｎ−０，４［ｍＳ］、割込み周期ＴＤ−６２，５［ｍ
Ｓ］　、スリーブモートルーチンの周期１時間待ち以外
の実行時間ｔ　Ａ＝３０　［ｍＳ］　、周期Ｔ−２５０
［ｍＳ］に設定すると、消費電流低減効果Ｅは４．８　
［ｍＡ］になる。したがって、スリープモードを使用し
ない場合に比べ、４゜８　［ｍＡ］　もの消費電流を低
減できることになる。

また、このうちスリーブモートルーチンによって処理を
最少域に限定した場合の効果を考えると、ｔＡの減少分
を考慮すればよいので、ΔｔＡ−−３０　［ｍＳ］　　
（上記ステップ１ｏ３、ステップ１０４、ステップ１０
Ｇ、ステップ１０９での処理時間の合計）に設定すれば
、 −０，６（ｉ となり、０．６６　［ｍＡ］の消費電流効果が得られる
。

４の場合、スリーブモートルーチンによる効果は比較的
小さくはなるが、これはｒｔＡ／ＴＪの比がもともと小
さいためであり、ｒ　ｔ　Ａ　／　Ｔ　Ｊの比を大きく
設計することを余儀なくされるシステムにおいては、そ
の効果は絶大になるものである。

なお、上記実施例ではＩＧスイッチのｒＡｃｃＪ位置お
よび「オン」位置にそれぞれ対応して指令電源ＶＧＩお
よびＶＯ２に設定したが、ＩＧスイッチの位置に係わら
ず常時マイクロコンピュータ２２に電圧を印加できる電
源系と、１Ｇスイツチが「オフ」位置以外の状態を検出
できる系統の最少２本系統によって構成できる。

また、上記第２図乃至第４に示したフローチャートにお
いて、非スリープモードとスリープモードで共通な処理
、すなわち指令電源ＶＧＩおよびＶＯ２からの信号認識
は、割込みＤで行なうことも可能である。また、ＩＧス
イッチが［オフコ位置か否かの条件判断処理は、周期１
時間待ちのループ内で行なうことも可能なものである。

さらに、この実施例では実行するルーチンを便宜上非ス
リープモードとスリープモードのルーチンに分けている
が、第５図乃至第６図に示すように、ＩＧスイッチが「
オフ」位置が否かで、フラグのセットおよびクリアを行
ない、このフラグを各々の処理毎にチェックし、上記ス
リーブモートルーチンでの不要な処理を飛ばすことによ
り、非スリーブモートルーチンとスリーブモートルーチ
ンとを１つのルーチンにまとめることも可能である。な
お、この場合ＩＧスイッチが「オフ」位置以外のときで
もスリーブ命令を必ずしも飛ばす必要はない。

第５図乃至第６図は、上記非スリーブモートルーチンと
スリーブモートルーチンを１つのルーチンにまとめて構
成した場合のフローチャートであり、第５図に示すルー
チンと第６図に示す割込みＤとで構成されるものである
。すなわち、まずパワーオンの状態でリセット制御され
、ステップ３０１で初期化が実行される。このように、
初期状態が設定された状態で、ステップ３０２で指令電
源ＶＧＩおよびＶＯ２からの信号認識を行なう。次に、
ステップ３０３でフラグが「１」か「０」かの条件判断
を行ない、「０」の場合にはステップ３０４でセンサｂ
Ｓｃ％ｄの認識を行ない、ステップ３０５でキーボード
２８からのキー人力信号の認識を行なった後、ステップ
３０Ｂで表示項目ａに関する計算を行なう。一方上記ス
テップ３０３でフラグが「１」の場合には、ステップ３
０４およびステ・ツブ３０５の処理を飛ばし、ステップ
３０Ｇの表示項目ａに関する計算を行なう。

次に、ステップ３０７で再びフラグの条件判断を行ない
、フラグが「０」の場合には、ステップ３０８でセンサ
ｂ、ｃ％ｄに関する計算を行ない、ステップ３０９でＩ
Ｃスイッチが「オフ」か否かの条件判断を行なう。一方
、上記ステップ３０７でフラグが「１」の場合には、上
記ステップ３０ｇの処理を飛ばしステップ３０９の処理
を行なう。

ここで、ＩＣスイッチが「オフ」位置以外の場合、ステ
ップ３１０でフラグをｒＯＪに設定した後に、ステップ
３１１で表示処理を行なう。また、ＩＣスイッチが「オ
フ」位置の場合には、ステップ３１２でフラグを「１」
に設定し、ステップ３１３で初期設定を行なう。

次に、ステップ３１４でスリーブ命令が実行され、割込
みＤが起動されるまでマイクロコンピュータ２２はスリ
ーブ状態を維持する。すなわち、ステップ３１５におい
て、割込みＤで設定されるプログラムカウンタのカウン
ト数ＰＣが周期Ｔの設定時間になるまでスリーブ状態と
割込みＤの実行を繰り返す。そして、周期Ｔの設定時間
に至るとステップ３１［ｉでカウント数ＰＣをリセット
し、ステップ３０２からの処理を繰り返すようになる。

なお、第６図は上記第４図で示した割込みルーチンと同
様に、ステップ８５１で特定される周期毎にカウント数
ＰＣに「＋１」の計数を行なっているものである。

このようにして、ＩＣスイッチが「オフ」位置か否かで
、フラグのセットおよびクリアを行なうことによって、
上記非スリーブモートルーチンおよびスリーブモートル
ーチンの処理を１つのルーチンにまとめて構成すること
も可能であり、このようにして構成しても同じように低
消費電力効果が得られるものである。

１　なお、この実施例では、ＩＣスイッチが「オフ」位
置か否かで処理を限定し、スリーブ命令を実行したが、
ＩＣスイッチが「オフ」位置でユーザの操作可能なスイ
ッチ類、例えばパワーオンスイッチ等により表示がつい
たり、音を発生するシステムにおいては、上記スイッチ
類をこの実施例に示すＩＣスイッチに置き換えることに
より、この発明と同様なシステムを設計することができ
るものである。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、スリープモード機能の
付いたマイクロコンピュータを用いることにより、マイ
クロコンピュータ単位としての消費電流対策が実現でき
、さらにＩＣスイッチ「オフ」位置での消費電流をさら
に低減できるようになる。このため、自動車の長時間駐
車時や、運転時のバッテリ電源の負荷を少なくすること
が可能になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するための車両用電
子制装置の回路図、第２図乃至第４図は上記車両用電子
制装置の処理動作を説明するためのフローチャート、第
５図及び第６図は上記車両用電子制装置の他の処理動作
を説明するためのフローチャート、第７図は従来の車両
用電子制装置を説明するための図である。 ２１・・・低電圧回路、２２・・・スリープモード機能
を有したマイクロコンピュータ、２３・・・ドライバ回
路、２４・・・表示器、２５・・・表示用電源回路、２
６・・・スリープモード検出用バッファ回路、２７・・
・バッファ回路、２８・・・キーボード。 第１図 第２ｒｇＩ 警コ込セＤ 第３図 割込みＯ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車載用機器の電子制御を実行する電子的な基本演算処
   理および付加演算処理を行なう演算処理装置と、 この演算処理装置に常時車載用バッテリからの電源を供
   給設定される手段と、 イグニションスイッチのオフ状態を検出する手段と、 上記イグニションスイッチのオフ状態の検出で、スリー
   プモード指令を発生する手段と、 この手段で発生されたスリープモード指令に基づき、上
   記演算処理装置で設定される基本演算処理を除きスリー
   プモード設定する手段とを具備し、上記イグニションス
   イッチがオフ状態以外の状態でのみ、上記演算処理装置
   が入力信号を取り込み、この入力信号に基づく付加演算
   処理が実行れるようにしたことを特徴とする車両用電子
   制装置。