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技術 乗物の電力供給装置及びその方法、それに用いる半導体回路装置及び乗物あるいは自動車の集約配線装置

出願人 株式会社日立製作所株式会社日立カーエンジニアリング
発明者 斎藤博之吉田龍也坂本伸一紺井満堀部清
出願日 1996年2月21日 (24年9ヶ月経過) 出願番号 1996-525558
公開日 1998年3月31日 (22年7ヶ月経過) 公開番号 WO1996-026570
状態 特許登録済
技術分野 短絡、断線、漏洩,誤接続の試験 非常保護回路装置(単入力保護リレー) ウイング用動力操作機構 車両用電気・流体回路 直流の給配電
主要キーワード 芯シールド線 スイッチ切替回路 故障判断処理 Nチャンネル 出力状態信号 短絡状況 アナログ入力インターフェース 負荷解放
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この項目の情報は公開日時点(1998年3月31日)のものです。
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図面 (20)

課題・解決手段

バッテリ電源からループ状電源線配線し、その途中に電源中継回路を設置し、集約配線の端末ユニットに接続されている電気負荷に対して電源中継回路から電力を供給する。これによって、制御信号用電線だけでなく、電源供給用の電線も減少させ得る。電源中継回路は端末ユニットが兼ねても良い。

概要

背景

概要

バッテリ電源からループ状電源線配線し、その途中に電源中継回路を設置し、集約配線の端末ユニットに接続されている電気負荷に対して電源中継回路から電力を供給する。これによって、制御信号用電線だけでなく、電源供給用の電線も減少させ得る。電源中継回路は端末ユニットが兼ねても良い。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
11件

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請求項1

A.乗物に搭載された電源の片側の極から引き廻された2本の送電線、B.前記送電線が各々接続された二つの入力端子と少なくとも一つの出力端子を有する中継回路、C.前記中継回路内にあって前記二つの入力端子と前記一つの出力端子とを電気的に接続する接続回路、からなる乗物内の電力供給装置

請求項2

A.乗物に搭載された電源の片側の極から引き廻された2本の送電線、B.前記2本の送電線が各々接続された二つの入力端子と少なくとも一つの出力端子を有する中継回路、C.前記中継回路内にあって前記二つの入力端子と前記一つの出力端子とを電気的に接続する接続回路、D.前記中継回路内にあって前記出力端子と前記接続回路との間に設けられ、両者間の電気的接続状態導通あるいは遮断するスイッチング要素、E.前記中継回路内にあって前記スイッチング要素に制御指令信号を与える制御回路、からなる乗物内の電力供給装置。

請求項3

乗物に搭載された電源から乗物に搭載された電気負荷に対して電力を供給する方法であって、電源の一方の極から引き出された電源線閉ループを描いて電源の同一極に戻る様に乗物内に配線し、前記電気負荷を前記電源線に電気的に接続したことを特徴とする乗物内の電力供給方法

請求項4

乗物に搭載された電源から乗物に搭載された電気負荷に対して電力を供給する方法であって、同一の電気負荷に対して少なくとも2本の同極性の電源線の双方から電力を供給することを特徴とする乗物内の電力供給方法。

請求項5

A.乗物に搭載された電源の片側の極から引き出され、閉ループを描いて同電源の同一極に戻る電源線、B.この電源線に電気的に接続された電気負荷、から成る乗物内の電力供給装置。

請求項6

A.乗物に搭載された電源の片側の極から引き出され、閉ループを描いて同電源の同一極に戻る電源線、B.入力端子がこの電源線に電気的に接続され、出力端子が前記乗物の電気負荷に接続されている中継回路、C.前記中継回路内にあって前記入端子と出力端子との間の電気的接続を導通あるいは遮断するスイッチング素子、D.このスイッチング素子に導通/遮断の制御信号を与える制御回路、とから成る乗物内の電力供給制御装置

請求項7

A.乗物に搭載された電気負荷を制御する二つ以上の制御ユニット、B.各制御ユニット間で情報を伝達する為の通信線、C.乗物に搭載された電源から各制御ユニットに電力を配電する電源線、D.前記電気負荷と前記電源線とを接続したり切り離したりする為の電源中継回路、E.前記通信線を介して前記電源中継回路を制御して前記電気負荷へ電力を供給・遮断する電力供給制御装置、とから成る乗物の集約配線装置

請求項8

請求項7において前記通信線と前記電源線とが一本の電線束ねられたことを特徴とする乗物の集約配線装置。

請求項9

請求項8において、前記通信線と電源線との束ねられた電線の外周を覆う編組線と、この編組線に所定の電圧印加する電圧供給回路と、この編組線の電位を検出する電位検出装置と、検出された電位から上記電線の異常を検出する異常検出装置とを設けたことを特徴とする乗物の集約配線装置。

請求項10

通信制御用プログラムを持つコンピュータを備えた通信コントロールユニット、この通信コントロールユニットと乗物の電源とを接続する電源線、前記通信コントロールユニットに接続された前記電源線とナビゲーションユニットとを接続したり切り離したりするナビゲーション電源回路、を有する乗物の電力供給装置。

請求項11

自動車の窓の近くに設置された通信端末装置、この通信端末装置と自動車の電源とを接続する電源線、前記通信端末装置に接続された前記電源線と前記窓の開閉用モータとを接続したり切り離したりする窓開閉用モータ電源回路、を有する自動車の電力供給装置。

請求項12

自動車のアンチブレーキング装置油圧制御バルブソレノイドコントロールする制御回路を備えたアナチブレーキングコントロールユニット、このコントロールユニットと車両の電源とを接続する電源線、前記アンチブレーキングコントロールユニットに接続された前記電源線と前記ソレノイドとを接続したり切り離したりするアンチブレーキング装置用電源回路を有する自動車の電力供給装置。

請求項13

自動車のインストルメントパネル近傍に設置された通信端末装置、この通信端末装置と自動車の電源とを接続する電源線、前記通信端末装置に接続された前記電源線と前記端末装置を介して制御される前記インストルメントパネル上の表示ランプとの間を接続したり切り離したりする表示ランプ用電源回路、を有する自動車の電力供給装置。

請求項14

自動車の後部に設置された通信端末装置、この端末装置と自動車の電源とを接続する電源線、前記通信端末に接続された電源線とリアディフォガーとを接続したり切り離したりするリアディフォガー用電源制御回路、とを有する自動車の電力供給回路

請求項15

自動車のビーコンを制御するマイクロコンピュータを備えたビーコンコントロールユニット、このビーコンコントロールユニットと自動車の電源とを接続する電源線、前記ビーコンコントロールユニットに接続された前記電源線とディスプレイコントロールパネルとを接続したり切り離したりするビーコンコントロールユニット用電源回路、とを有する自動車の電力供給回路。

請求項16

電源の片側の極に接続された電線が接続される電源入力端子情報伝達用の通信線が接続される通信用端子、前記通信用端子から入力される信号を受け取る通信IC、電気負荷が接続される電源出力端子、前記電源入力端子と電源出力端子との間にあって両端子間接続状態を接続・遮断するスイッチング回路、とから成る半導体回路装置

請求項17

A.衝突センサの出力に応じてエアバックインフレータを駆動するエアバックコントローラ、B.エアバックシステム作業状態をインストルメントパネルに表示する表示コントローラ、C.エアバックコントローラと表示コントローラを接続する通信線、D.上記通信線を介して前記エアバックコントローラからエアバック作動信号を前記表示コントローラへ送信する通信制御装置、とを有する自動車の集約配線装置。

請求項18

A.衝突センサの出力に応じてエアバック用インフレータを駆動するエアバックコントローラ、B.エアバックシステムの作動状態をインストルメントパネルに表示する表示コントローラ、C.エアバックコントローラと表示コントローラを接続する通信線、D.上記通信線を介して前記エアバックコントローラからエアバック作動信号と前記表示コントローラへ送信する通信制御装置、とを有し、且つ、E.上記エアバックコントローラは前記通信制御装置から電力の供給を受ける様に構成されていることを特徴とする自動車の集約配線装置。

請求項19

A.イグニッションスイッチの作動を検知して、通信線を介して他の制御ユニットへ送信する通信制御装置、B.衝突センサの出力に応じてエアバック用インフレータを駆動するものであって、前記通信制御装置からのイグニッションスイッチ作動信号を受けてエアバックを作動可能スタンバイするエアバックコントローラ、C.前記エアバックコントローラの電源遮断時にバックアップに必要なデータを、前記通信制御装置に転送するデータ保護装置、とから成る自動車の集約配線装置。

請求項20

A.ヘッドライト点灯を検出してエアコンコントロールユニットの表示パネルに点灯するものであって、B.ヘッドライトの点灯を検出するヘッドライト点灯検出ユニットと、C.エアコンの表示パネルを制御するパネルコントロールユニットと、D.前記ヘッドライト点灯検出ユニットとパネルコントロールユニットとの間を通信線で接続し、該通信線を介して前記ヘッドライト点灯情報を前記表示パネルコントロールユニットに送信する通信制御装置と、から成る自動車の集約配線装置。

請求項21

A.エアコンスイッチのON・OFFに応じて冷凍サイクルコンプレッサを駆動したり停止したりするものにおいて、B.前記エアコンスイッチのON・OFF状態を検出するエアコンコントロールユニットと、C.前記コンプレッサを駆動・停止するコンプレッサ制御ユニットと、D.前記エアコンコントロールユニットと前記コンプレッサ制御ユニットとの間を通信可能に接続する通信線と、E.この通信線を介して前記エアコンコントロールユニットから前記コンプレッサ制御ユニットにエアコンスイッチの制御情報を送信する通信制御装置と、を有する自動車の集約配線装置。

請求項22

A.バッテリに接続された第1の電源供給装置と、B.この第1の電源供給装置に直列に接続された第2の電源供給装置と、C.エアコンスイッチのON・OFFを検出して表示パネルに表示するエアコン表示パネルコントロールユニットと、D.エアコンスイッチのON・OFF情報を受信してエアコン用コンプレッサの駆動・停止を制御するコンプレッサ制御ユニットと、E.前記エアコン表示パネルコントロールユニットとコンプレッサ制御ユニットとを通信線で接続してエアコンスイッチ情報を送信する通信制御装置と、を有し、且つ、F.前記エアコン表示パネルコントロールユニットは前記第1の電源供給装置から電力の供給を受ける様に構成され、G.前記コンプレッサ制御ユニットは前記第2の電源供給装置から電力の供給を受ける様構成された、ことを特徴とする自動車の集約配線装置。

技術分野

0001

乗物電力供給装置及びその方法、それに用いる半導
回路装置及び乗物あるいは自動車集約配線装置
本発明は電源から遠くはなれた複数の電気負荷の為の電力供給装置及びその方
法に関し、それを用いる半導体回路装置及び制御情報送信用の集約配線装置に関
する。

背景技術

0002

従来の乗物の電力供給装置は、乗物に搭載した電源といくつもの電気負荷の一
つ一つとの間は溶断ヒューズを介して長い電源線で接続されている。電源線がシ
ョートした時はこのヒューズ溶断して、電源から電気負荷を切り離している。

0003

従来の乗物の電気負荷の制御においては、各電気負荷の制御の為のコントロ
ラを統合して、通信機能演算機能を有する少ないコントローラで複数の電気
荷の制御信号演算し、通信線で接続された端末装置に制御信号を送信し、端末
装置に接続されたいくつかの電気負荷を制御するいわゆる集約配線システムが知
られている(例えば、米国特許第4,771,382号,5,113,410号,4,855,896号,5,43
8,506号等参照)。

0004

しかし、電源線は、あいかわらず電源から各電気負荷乃至は電気負荷の駆動回
路へ直線配線されており、電気負荷の数だけあるいはそれ以上の電源線が必要で
、乗物の床や天上及びボディ内部は、電線で満たされていた。

0005

従って本発明は、基本的には、乗物の新しい電力供給装置を提供する
ことを主目的とし、具体的には乗物の電力供給装置の電源線を減少させることを
一つの目的としており、また別の発明では、溶断ヒューズをなくすことを目的と
しており、更に別の発明では、新しい電力供給方法を提供することを目的として
おり、更にまた別の発明では電力の供給に供する新しい半導体回路装置を提供す
ることを目的としており、更に別の発明では電力供給制御システムと統合した新
しい集約配線装置を提供することを目的としており、更に別の発明では、自動車
の特定の電気負荷の新しい電力供給装置を提供することを目的としており、更に
また別の発明では、電源線がショートしたことを検出する新しい装置を提供する
ことを目的としている。そしてこれらのそれぞれの目的は、以下に示されたある
いは特許請求の範囲に示された異なった解決手段により達成される。

発明の開示

0006

第1の発明では、電源の片側の極から2本の電源線を引き出し、この両方の電
源線の両方から電気負荷が電力供給可能に構成したので一本の線がショートして
も他の線から電力の供給を維持できるという新しい電力供給装置を提供すること
ができた。

0007

別の発明では、電源線と電気負荷との間に設けた中継回路の中に電源線と電気
負荷との間の接続・遮断を制御する電気的スイッチング装置を設け、電源線がシ
ョートした時はこのスイッチング装置を動作させて電気負荷を回路から切り離す
様に構成するようにしたので溶断ヒューズをなくすことができた。

0008

別の発明では、電源の一方の極に接続された電源線で閉ループ送電路を構成
し、電気負荷の接続点の両側から電力を供給できる様にし、片
側の送電路にショートや断線が発生しても他側から電力の供給を継続できる様に
したので送電路の異常に対して無制御となる電気負荷の数を減らすことができた

0009

別の発明では、通信線と同じ様に電源線でネットワークを形成し、制御信号と
電力とを合せ持った集約配線システムとしたので、電源線も集約され、電線の数
が減少できた。

0010

別の発明では、エアコンコントロールユニットパワートレインコントロール
ユニットランプコントロールユニット,ナビゲーションユニットアンチブレ
キング制御ユニット窓開閉用モータ制御ユニット,インストルメントパネル
表示回路制御ユニット,リアディフォ制御用ユニットビーコンコントロー
ルユニット等の各電気負荷の電力供給装置を本発明の新しい電源供給装置で構成
したので、自動車内のこれら電気負荷を、少ない配線で制御できる様になった。

図面の簡単な説明

0011

第1図は本発明を適用した自動車の電源供給システム全体図。

0012

第2図はその機能ブロック図。

0013

第3図はその動作説明図。

0014

第4図はその動作の状態遷移図。

0015

第5図は本発明になる電源供給用の電源の外観図

0016

第6図はBCMの機能ブロック図。

0017

第7図は電線の異常検出回路図。

0018

第8図は切替回路の構成図。

0019

第9図は電源切替の動作説明図。

0020

第10図は電源回路の構成図。

0021

第11図は遮断回路の構成図。

0022

第12図は出力インターフェースの具体回路図。

0023

第13図は入力インターフェースの具体回路図。

0024

第14図はFIMの機能ブロック図。

0025

第15図はDDMの機能ブロック図。

0026

第16図は別の電源回路の構成図。

0027

第17図はPDMRRDM,RLDMの機能ブロック図。

0028

第18図はIPMの機能ブロック図。

0029

第19図はRIMの機能ブロック図。

0030

第20図はDSM,PSMの機能ブロック図。

0031

第21図は拡張コネクタの説明図。

0032

第22図はT型分岐コネクタの説明図。

0033

第23図は拡張電源供給モジュールの説明図。

0034

第24図は各ユニットの入力データテーブルを示す図面。

0035

第25図は各ユニットの出力データ(送信)テーブルを示す図面。

0036

第26図はABS,SDM,エアコンユニットPCMナビゲーションユニ
ットの出力データテーブルを示す図面。

0037

第27図はバッテリ接続からの電源ネットワークの動作を示すフローチャート

0038

第28図は診断処理のフローチャート。

0039

第29図は送信信号割込みフローチャート。

0040

第30図は定時間割込みフローチャート。

0041

第31図はデータ送信処理フローチャート。

0042

第32図は複合多重通信線の異常検出フローチャート。

0043

第33図はスイッチング素子の異常検出フローチャート。

0044

第34図は駆動負荷の異常検出。

0046

第36図はターンシグナルの制御フローチャート。

0047

第37図はヘッドライトの制御フローチャート。

0048

第38図はブレーキランプの制御フローチャート。

0049

第39図はドアロックの制御フローチャート。

0050

第40図はパワーシートの制御フローチャート。

0051

第41図はトランクオープン制御の制御フローチャート。

0052

第42図はI/O通信ICの回路構成図。

0053

第43図は伝送データフォーマットの説明図。

0054

第44図は通信ICの状態遷移図。

0055

第45図は通信バスタイムチャート

0056

第46図はデータ通信回路の説明図。

0057

第47図は送信回路のタイムチャート。

0058

第48図はスケジュールカウンタの回路構成を示す図面。

0059

第49図はスケシューカウンタのタイムチャート。

0060

第50図はVPWジェネレータの回路構成を示す図面。

0061

第51図はVPWジェネレータのタイムチャート。

0062

第52図は信号発成ROMの回路構成を示す図面。

0063

第53図はCRCジェネレータの回路構成を示す図面。

0064

第54図はデータ受信回路の構成図。

0065

第55図は受信回路のタイムチャート。

0066

第56図はVPWデコーダの回路構成を示す図面。

0067

第57図はVPWデコーダのタイムチャート。

0068

第58図はCRCチェッカの回路構成を示す図面。

0069

第59図はクロックジェネレータの回路構成を示す図面。

0070

第60図はクロックシェネレータのタイムチャート。

0071

第61図はPCMのシステム構成図。

0072

第62図はPCMの内部構成の詳細説明図。

0073

第63図は出力インターフェースの詳細構成を示す図面。

0074

第64図は別の出力インターフェースの詳細構成を示す図面。

0075

第65図はディジタル入力インターフェースの詳細説明図。

0076

第66図はIPM負荷の接続状態を示す図面。

0077

第67図はRIM負荷の接続状態を示す図面。

0078

第68図はPCMの従来のシステム構成図。

0079

第69図はPCMの基本制御フローチャート。

0080

第70図はアナログ信号入力処理フローチャート。

0081

第71図はエンジン回転数計測処理フローチャート。

0082

第72図は基本制御フローチャート内の初期化処理フローチャート。

0083

第73図は同エンジン制御処理フローチャート。

0084

第74図は同AT制御処理フローチャート。

0085

第75図は同ショト時の電源遮断処理詳細フローチャート

0086

第76図は同負荷地落時の電源遮断処理。

0087

第77図は同送信データ書込処理の詳細フローチャート。

0088

第78図は同終了処理の詳細フローチャート。

0090

第80図はSDMのシステム構成図。

0091

第81図はSDMモジュールの内部構成の詳細説明図。

0092

第82図はBCM,IPMの負荷接続状態を示す図面。

0093

第83図はSDMシステムの従来構成を示す図面。

0094

第84図は本実施例のSDMの基本制御フローチャートを示す図面。

0095

第85図は基本制御フローチャート内のエアバッグ制御処理フローチャート。

0096

第86図は同送信データ書込処理フローチャート。

0097

第87図は多重通信データ受信処理フローチャート。

0098

第88図はA/Cコントロールユニットのシステム構成図。

0099

第89図は同内部構成の詳細説明図。

0100

第90図は出力インターフェースの詳細構成を示す図面。

0101

第91図はIPMの負荷接続状態を示す図面。

0102

第92図は従来のA/Cコントロールユニットシステム構成図。

0103

第93図は本実施例のA/Cコントロールユニットの基本制御フローチャート

0104

第94図はアナログ信号入力処理フローチャート。

0105

第95図は基本制御フロー中のA/C制御処理フローチャート。

0106

第96図はA/C制御処理ドア開度設定処理のフローチャート。

0107

第97図は同ブロアファン風量設定処理のフローチャート。

0108

第98図は同電源遮断処理の制御フローチャート。

0109

第99図は基本制御フローチャート中の送信データ書込処理フローチャート。

0110

第100図は同多重通信データ受信処理フローチャート。

0111

第101図はABSシステムのシステム構成図。

0112

第102図はABSモジュールの内部の詳細構成図。

0113

第103図はFIMの負荷接続状態を示す図面。

0114

第104図はIPMの負荷接続状態を示す図面。

0115

第105図はABSシステムの従来の構成を示す図面。

0116

第106図は本実施例のABSの基本制御フローチャート。

0117

第107図は車輪回転速度計算処理フローチャート。

0118

第108図は基本制御フローチャート中のブレーキ制御処理フローチャート。

0119

第109図は基本制御フローチャート中の送信データ書込処理フローチャート

0120

第110図は同多重通信データ受信処理フローチャート。

0121

第111図はナビゲーションシステムのシステム構成図。

0122

第112図はナビゲーションシステムの内部の詳細構成図。

0123

第113(A)図はIPMの負荷接続状態説明図。

0124

第113(B)図はBCMの負荷接続状態説明図。

0125

第114図はナビゲーションシステムの従来例を示す図面。

0126

第115図はナビゲータの基本制御フローチャート。

0127

第116図は基本制御フローチャート中の送信データ書込処理フローチャート

0128

第117図は同多重通信データ受信処理フローチャート。
発明の実施するための最良の形態

0129

第1図は本発明を適用した自動車のシステム全体図であり、第2図はその機能
ブロック図である。3はバッテリであり、ヒュージブルリンク4を介して車両全
体に対して電源を供給する。10は、エンジン燃料噴射量や点火時期の制御を
行い、かつエンジントランスミッションの制御を行うパワートレインコントロー
ルモジュール(PCM)であり、制御対象であるエンジン制御用センサアク
チュエータが数多く配置されたエンジンの近く(例えば吸気管外壁サージタン
クの内部等)に搭
載されている。PCM10には、エアフローメータ水温センサなどのいくつか
のセンサや、インジェクタ9,エンジンクーリング用のファンモータ35など、
電気負荷としてのアクチュエータ群が接続されている。11はアンチブレーキ
グシステム(ABS)コントロールモジュールであり、ABS用アクチュエータ
に隣接したエンジンルーム後方に装着されている。16はエアコンディショナ
ーコントロールユニット(A/C)でありA/C用センサおよびアクチュエータ
に隣接した助手席側のダッシュボード近辺に配置される。25はエアバッグコン
トロールモジュール(SDM)であり、センターコンソール近辺に搭載されてい
る。15はナビゲーションコントロールモジュール(ナビ)であり、インスト
メントパネルの表示部の近くに搭載している。30はビーコンコントロールモジ
ュール(ビーコン)であり、トランクルームに設置される。14はボディコント
ロールモジュール(BCM)であり、ステアリング近辺のデバイスキースイッ
チが接続され、ダッシュボード近辺に設置される。各モジュールには少なくとも
演算処理装置(CPU)および他のモジュールとの間でデータの授受を行うため
の通信手段(通信IC)を有している。各モジュールはそれぞれのモジュールに
接続されるセンサや電気負荷等のデバイスの近くに設置しており、各モジュール
と接続されるデバイス間のハーネス長は短くなるようにしている。FRONTINTEGR
ATED MODULE(FIM)5はヘッドランプ1,6やターンシグナルランプ2a,2b,
7a,7bに隣接したエンジンルームの前方に配置されており、前記ヘッドラン
プ1,6やターンシグナルランプ2a,2b,7a,7bや近くに装着されてい
ホーン8などを駆動するように接続されている。INSTRUMENT PANEL MODULE(IP
M)17は、インストルメントパネルメータケース内に装着されているモジュール
であり、インストル
メントパネル内のランプ類メータ類を駆動している。DRIVERDOOR MODUE(DDM)
18,PASSENGER DOOR MODULE(PDM)20,REARRIGHT DOOR MODULE(RRDM)27,
REAR LEFT DOOR MODULE(RLDM)22は、それぞれ運転席側,助手席側,後席右側
後席左側ドアに搭載されており、ドアロックモータ19,21、パワーウィ
ンドゥ(19a,20a)モータ73,106やドアロックSW74,105、
パワーウィンドゥSW75,104、電動ミラー19b,20bモータ(図示せず)
などが接続されている。DRIVER SEAT MODULE(DSM)26,PASSENGER SEAT MODULE
(PSM)24は、それぞれ運転席側,助手席側のシート下に装着され、電動シート
モータ111〜113,123〜125やシートSW114,122などが接続
されている。REAR INTEGRATED MODULE(RIM)29は、テールランプ32,33や
ターンシグナルランプ31,34に隣接したトランクルームの前方に配置されて
おり、前記テールランプ32,33やターンシグナルランプ31,34の他、ト
ランクオープナ用モータ133,リアディフォが134などを駆動するように接
続されている。前記FIM5,RIM29,IPM17,DDM18,PDM2
0,RRDM27,RLDM22,DSM26,PSM24にはそれぞれ他のモジュ
ルとの間でデータの授受を行うための通信手段52,131,84,70,10
2,77,136,120,109およびセンサ,スイッチ類や外部電気負荷が
接続されている入出力インターフェース51,132,85,71,103,7
8,137,121,110を有しているが、本実施例では演算処理装置(CP
U)は有していない。(もちろん、演算処理装置(CPU)を有していても良い
。)各モジュール間でのデータの授受を行う多重通信線は、FIM5からBCM
14間は線12,BCM14からRIM29間は線36,RIM29からFTM
5間は線
39で接続しており、車両内ループ状に配線されている。それ以外のモジュー
ルであるIPM17,DDM18,PDM20,RRDM28,RLDM22,
DSM26,PSM24,PCM10,ABS11,A/C16,ナビ15,S
DM25は、前記ループ状に配置された通信線12,36,39の近いところか
分岐して、接続される。このように、各モジュールは接続されるデバイスの近
いところに配置され、かつ自分に接続されていないデバイスの入力データおよび
出力データは多重通信線を介して送受信されるので、それぞれのモジュールに必
要なデータを得るために、離れたところにあるデバイスとの間を線で接続する必
要が無くなるため信号伝送の為の配線すなわちハーネスを削減できる。バッテリ
3からの電源線はヒュージブルリンク4を介して電源線40でFIM5に接続し、F
IM5からBCM10間は電源線13,BCM10からRIM29間は電源線3
7,RIM29からFIM5間は電源線38で接続しており、多重通信線12,
36,39と並行して車両内にループ状に配線されている。イグニッションキー
SW67のON・OFF位置に関係なく動作する必要のあるモジュールであるI
PM17,DDM18,PDM20,RRDM27,RLDM22,DSM26,P
SM24は、前記ループ状に配置された電源線13,37,38の近いところか
ら分岐して、接続され電源供給される。FIM5からはPCM10,ABS11のエ
ジンルーム実装されているモジュールおよびアクチュエータなどに電源線4
1を介して電源を供給している。BCM10からは車室内に実装されているA/
C16,ナビ15,SDM25やアクチュエータやセンサに電源線42,43を
介して電源を供給している。また、RIM29からはトランクルーム内に実装さ
れているビーコン30やアクチュエータ・センサに電源線44を介して電源を供
給している。この
ように電源線を車両内にループ状に配線し、そのループ状に配線された電源線か
ら電源を入力し、その電源を各モジュールやアクチュエータ,センサなどに供給
するようにしたモジュールをエンジンルーム,車室内,トランクルームにそれぞ
れ一つ配置するように構成している(本実施例では、それぞれFIM,BCM,
RIMで構成している)ので、電源線が車両内を何重にもはい回ると言うことが
無くなり車両内のワイヤーハーネスをさらに削減できる。

0130

第2図はシステム機能ブロック図である。FIM5は、電源切換供給回路53
,I/O通信IC52,I/O Interface51で構成される。
電源切換供給回路53には、ヒュージブルリンク4を経由してバッテリ3の正極
からの電源線が接続されており、同時に電源線38を経由してRIM29に接続
されている。またバッテリからの電源線は、電源切換供給回路53を介して電源
線13によりBCM14に供給されており、かつ電源切換供給回路53からは電
源線41を経由してエンジンルームに設置されているPCM10,ABS11の
モジュールやインジェクタ9,ファンモータ35などのアクチュエータ,センサ
類にも電源を供給している。I/O通信IC52は通信線12と接続されており
、他のモジュールとの間でデータの送受信をしている。I/O通信IC52が受
信したデータで前記電源線41に供給する電源のON/OFFは制御される。I
/O Interface51は、FIM5の近くに装着されているヘッドランプ類1,2
,6,7やホーン8などのアクチュエータと接続されており、I/O通信IC5
2からの信号でこれらのアクチュエータを駆動し、かつFIM5に入力される信
号(第2図では記載してない)をI/O通信IC52に伝達する。RIM29は
、FIM5と同じ電源切換供給回路130,I/O通信IC131,I/O In
terface132で構成さ
れる。電源切換供給回路130からは電源線44を経由してトランクルームに設
置されているビーコン30のモジュールやアクチュエータ,センサ類(第2図で
は記載していない)にも電源を供給している。I/O通信IC131は通信線3
6と接続されており、他のモジュールとの間でデータの送受信をしている。I/
O Interface132は、RIM29の近くに装着されているテールランプ類31,
32,33,34やトランクオープナ用モータ133,リアデフォッガ134な
どのアクチュエータと接続されており、I/O通信IC131からの信号でこれ
らのアクチュエータを駆動し、かつRIM29に入力される信号(第2図では記
載してない)をI/O通信IC131に伝達する。BCM14は、電源切換供給
回路66,通信IC65,CPU64,I/O Interface63で構成される。電
源線はBCM14の電源切換供給回路66とFIM5とRIM29の電源切換供
給回路53,130とで接続されており、3つのモジュールを経由してループ状
に接続されている。BCM14は、運転席ダッシュボード近辺に装着されており
、イグニッションキー,スイッチ,ヘッドランプスイッチ,ターンシグナルスイ
ッチ,ハザードランプスイッチなどの運転席回りのスイッチ類67,センサ,図
示しないワイパーモータオートアンテナ用モータ等のアクチュエータがI/O
Interface63に接続されている。BCM14はFIM5,RIM29の電源切換
供給回路53,130から供給する電源のON/OFFおよびFIM5,RIM
29,DDM18,PDM20,RRDM27,RLDM22,IPM17,D
SM26,PSM24の入出力をすべて集中的に管理して制御している。第6図
に示す様に電源切換供給回路66からは、イグニッションキースイッチの状態に
応じて車室内のモジュール(本実施例ではナビ15,A/C16,SDM25)
やセンサ,
ルームランプ68,ワイパーモータ,オートアンテナモータ等のアクチュエータ
に電源を供給している。通信IC65は通信線36と接続されており、他のモジ
ュールとの間でデータの送受信をしている。CPU64は自分に直接接続されている
電気負荷に対する入力データおよび通信IC65で受信した他のモジュールからのデ
ータを取り込み、そのデータを元にして演算処理を行い、その演算処理結果に応
じて自分に直接接続されているアクチュエータの駆動信号を出力し、さらにその
演算結果を他のモジュールに対して通信IC65を経由して送信している。DD
M18,PDM20,RRDM27,RLDM22は、ドアに装着されたモジュ
ールであり、電源回路69,101,76,135とI/O通信IC70,102,
77,136,I/O Interface71,103,78,137で構成されている
。電源回路69,101,76,135はBCM14,RIM29,FIM5の
モジュール間をループ状に接続されている電源線より電源の供給を受けてモジュ
ールの電源および各アクチュエータ,センサに電源を供給するように構成されて
いる。I/O通信IC70,102,77,136は通信線と接続されており、
他のモジュールとの間でデータの送受信をしている。I/O Interface71,1
03,78,137は、それぞれのドア内に装着されているドアロックモータや
パワーウィンドウ(以後P/Wと記す)モータなどのアクチュエータと接続され
ており、I/O通信IC70,102,77,136からの信号でこれらのアク
チュエータを駆動し、かつP/Wスイッチやドアロック関係のスイッチ類の入力
信号をI/O通信IC70,102,77,136に伝達する。DSM26,P
SM24は、それぞれ運転席,助手席のシート下に装着されたモジュールであり
、電源回路119,108とI/O通信IC120,109,I/O Interfac
e121,110で構成され
ている。電源回路119,108はBCM14,RIM29,FIM5のモジュ
ール間をループ状に接続されている電源線より電源の供給を受けてモジュールの
電源およびアクチュエータ,センサに電源を供給するように構成されている。I
/O通信IC120,109は通信線と接続されており、他のモジュールとの間
でデータの送受信をしている。I/O Interface121,110は、それぞれの近
くに装着されているシートモータなどのアクチュエータと接続されており、I/
O通信IC120,109からの信号でこれらのアクチュエータを駆動し、かつ
シートスイッチ類の入力信号をI/O通信IC120,109に伝達する。IP
M17は、インストルパネルメータ内に装着されたモジュールであり、電源回路
83とI/O通信IC84,I/O Inteface85で構成されている。電源回路8
3はBCM14,RIM29,FIM5のモジュール間をループ状に接続されて
いる電源線より電源の供給を受けてモジュールの電源およびアクチュエータ,セ
ンサに電源を供給するように構成されている。I/O通信IC84は通信線と接
続されており、他のモジュールとの間でデータの送受信をしている。I/OInte
rface85は、インスルメントパネルに装着されている表示ランプ類86,87,
88などのアクチュエータと接続されており、I/O通信IC84からの信号で
これらのアクチュエータを駆動し、かつパネルに設けられたスイッチ類からの入
力信号をI/O通信IC84に伝達している。PCM10,ABS11,ナビ1
5,A/C16,SDM25,ビーコン30は電源回路54,61,89,93
,115,126,通信IC57,60,91,95,117,128,CPU
56,59,90,94,116,127,I/O Interface55,58,96
,118,129または操作・表示部92で構成されている。これらのモジュー
ルはCPUを有し
ており、それぞれの制御対象に関する演算処理および通信制御を行っている。電
源回路54,61,89,93,115,126はBCM14,RIM29,FI
M5から供給された電源を受けてモジュールの電源およびアクチュエータ,セン
サに電源を供給するように構成されている。通信IC57,60,91,95,
117,128は通信線と接続されており、他のモジュールとの間でデータの送
受信をしている。I/OInterface55,58,96,118,129は、それぞ
れの近くに装着されているエンジンの燃料供給用インジェクタやABS用油圧
ルブの駆動ソレノイドブロワモータなどのアクチュエータと接続されており、
それぞれのCPUの演算結果によって駆動し、かつそれぞれの入力信号をCPU
56,59,90,94,116,127に伝達している。FIM5,RIM2
9,DDM18,PDM20,RRDM27,RLDM22,IPM17,DS
M26,PSM24に内蔵されているI/O通信ICは、それぞれ固有物理
ドレスを有しており、通信線に自分の物理アドレスと同じアドレス信号が発生し
たらそれに続く信号を取り込み、その信号をI/O Interfaceに出力し、さら
にその後自分に接続されている電気負荷からの入力データを通信線に出力し、ま
た、自分自身に接続されている電気負荷に変化が発生したら、『自分の電気負荷
からの入力データを送信する』という内容を表す機能アドレスを冒頭に送信した
後、自分の入力データを通信線に出力するように構成されている。このように、
通信の機能を限定しているためCPUを必要としないモジュール構成とすること
が出来る。このI/O通信ICを有しているモジュールを総称して以後LCU(L
ocal ControlUnit)と記す。BCM14,PCM10,ABS11,ナビ15,
A/C16,SDM25,ビーコン30に内蔵されている通信ICは、CPUに
よって送受
信の制御が行われるように構成されている。すなわち送信を開始するタイミン
も送信データもCPUからの信号で制御され、また自分固有の物理アドレスによ
る受信だけでなく機能アドレスに対してもその機能アドレスをCPUで判断し、
その後のデータを取り込んだり無視したりすることが出来る。次に第3図を用い
て動作を説明する。一つの実施例として運転席のドアに装着された助手席側のP
/W上昇スイッチを押して、助手席のP/Wを上昇させる場合について説明する
。運転席のドアに装着された助手席側のP/W上昇スイッチが押されると、DD
M18に入力されている助手席P/W上昇SWの信号のレベルハイからロウ
変化する。この入力の変化がトリガとなって、DDM18のI/O通信IC70
はI/O Interface71に接続されているすべての入力データの送信を開始し、
通信線に信号を出力する。出力される信号には、DDM18の入力データの送信
を表す情報と、実際の入力データを含んでいる。通信線に出力された情報は、す
べてのモジュールに入力されるが、I/O通信ICは自分の物理アドレスではな
いのでその後のデータは無視する。通信ICを内蔵するモジュールは、それぞれ
その機能アドレスを判定してBCM14以外の通信ICはその後のデータを無視
するようにCPUはプログラミングされている。BCM14はDDM18から出
力されたDDMの入力データを取り込み、そのデータをもとに判断演算処理を行
う。この判断演算処理は、データ受信直後に行っても良いが、本実施例では、定
時間毎に実行されるようにしている。その判断演算処理の結果、助手席のP/W
モータを停止から駆動に変化させることになるので、BCM14は出力を変化さ
せるべき助手席P/Wモータと接続されているPDM20の物理アドレスを通信
線に出力した後、PDM20に接続されているすべてのアクチュエータに対する
出力デー
タを送信する。BCM14から出力された通信線の信号は、全モジュールに入力
されるが、自分の物理アドレスと一致するPDM20だけがデータ受信する。P
DM20はその受信したデータをI/O Interface103に出力し、アクチュエー
タを駆動する。このとき、P/Wモータの信号がONされているので、P/Wモ
ータが動作してP/Wを上昇させる。このような通信手順によれば、運転席のド
アに装着された助手席側のP/W上昇スイッチを押して、助手席のP/Wを上昇
させることができる。尚、図示していないが4ドア車の場合、P/W上昇スイッ
チはDDM18に4個,P/W下降スイッチも4個設けられている。このように
LCUの入力データはすべてBCM14に入力され、BCM14がそれらの入力
データをもとにLCUに接続されているすべてのアクチュエータの駆動の制御デ
ータを演算し、LCUに対して通信によって送信している。このように、LCU
の制御対象に対する演算処理をすべてBCM14が行っているので、LCUには
演算処理を行うCPUを必要としない構成にすることが出来る。CPUを有して
いるモジュール間では、物理アドレスによる各モジュール間の送受信、機能アド
レスによる複数モジュールへの同時送受信が行われる。一つの例として、車速
ータについて説明する。車速センサ1008AはPCM10に接続されており(
第62図参照)、PCM10にて車速は検出されている。PCM10は、車速デ
ータを送信するという内容を表す機能アドレスを通信線に出力し、その後車速デ
ータを出力する。

0131

LCUは機能アドレスを受信することは出来ないので、車速データを取り込む
ことは出来ない。この車速データを必要とするモジュール(本実施例ではナビ1
5,ABS11,SDM25,ビーコン30,BCM14)は、機能アドレスを
判断して、車速データが送信されていると判
断すると、その後の車速データを受信して、それぞれの制御に反映させる。本実
施例では、CPUを有するBCM14以外からのモジュールからはLCUの出力
直接制御することは出来ない。LCUを制御するのに必要な情報はすべてBC
M14に入力され、BCM14を経由してLCUの出力は制御するようにしてい
る。

0132

第4図は動作の状態遷移図である。状態Aはバッテリがはずれている状態であ
り全モジュールが電源OFFの状態である。状態Bはバッテリが接続されている
ときには常に電源が供給されているモジュール(本実施例ではBCM14,FI
M5,RIM29,DDM18,PDM20,RRDM27,RLDM22,I
PM17,DSM26,PSM24)は動作しており、そのほかのモジュールに
は電源が供給されていない状態である。状態Cは、状態Bで電源が供給されてい
るモジュールが、動作待機している、すなわちスリープしている状態である。状
態Dは、イグニッションキースイッチがアクセサリ位置(以後ACC)にあり、
状態Bで電源が供給されているモジュールは動作中であり、ACCがONの時に
電源が供給されるモジュール(ナビ15,A/C16や本実施例では記載してな
いがラジオなどに電源が供給され動作している状態、状態Eは、イグニッション
キースイッチがイグニッション位置(以後IGN)にあり、状態Bで電源が供給
されているモジュールは動作中であり、IGNがONの時に電源が供給されるモ
ジュール(本実施例ではPCM10,ABS11,SDM25,ビーコン30)
に電源が供給され動作している状態である。状態Aの時、バッテリが接続される
と、BCM14,FIM5,RIM29,DDM18,PDM20,RRDM27,R
LDM22,IPM17,DSM26,PSM24は動作を始める。FIM5,
RIM29,DDM18,PDM20,RRDM27,
RLDM22,IPM17,DSM26,PSN424のI/O Interfaceは
ポート初期状態であるハイインピーダンス状態となり、I/O通信ICは待機
状態となる。BCM14は、CPU64,通信IC65,I/O Interface63
初期化の後、全LCUのI/O Interfaceの入出力方向と初期出力データ
通信線から各LCUに送信し、全LCUの初期化を行う。その後、全LCUの入
力データを受信し、通常の制御に移行する。この状態の時、何らかの操作がある
とそれに応じた制御(たとえばドアロック制御など)が行われる。この状態の時
に、所定時間(本実施例では30秒)以上何の操作も行われず全出力がOFFの状
態が継続すると、BCM14は、車は放置状態にあると判断し、状態Cのスリ
プ状態に移行する手順を実行する。まず、全LCUに対してスリープ状態に移行
するように通信線にスリープコマンドを少なくとも1回出力する。スリープコマ
ンドを受信したLCUは、I/O通信ICの発振回路を停止するなどしてスリー
プ状態に移行する。BCM14はその後自分自身をスリープ状態にする。これにより
、状態Cとなる。状態Cのスリープ状態の時に、ウェイクアップ条件成立する
とシステムは、状態Bに移行し、動作を開始する。ウェイクアップの手順は、LC
Uの入力が変化すると、その通信ICは通信線の電位を変化させ、その通信線の
変化をBCMの通信ICが検出すると、通信ICがCPUに対してウェイクアッ
プ信号を発生し、CPUは動作を始め、通信ICを動作させ、その後通信ICか
ら全LCUに対してウェイクアップするようにウェイクアップコマンドを送信し
て動作を開始する。全LCUはそのウェイクアップコマンドにより動作を開始す
る。一つの例としては、車両放置状態の時すなわち状態Cの時に、車両の運転者
がドアのキーシリンダにキーを差してドアをアンロックするとDDM18に接続
されている
ドアアンロック検出スイッチの入力が変化すると上記手順でウェイクアップし、
状態Bとなり、通常の動作を開始する。また、別のウェイクアップ手順はBCM
に直接接続された入力信号が変化すると、その信号によりCPUのウェイクアッ
プ信号が発生し、CPUは動作を始め、通信ICを動作させ、その後通信ICか
ら全LCUに対してウェイクアップするようにウェイクアップコマンドを送信し
て動作を開始する。全LCUはそのウェイクアップコマンドにより動作を開始する
。このようにして状態Cから状態Bに移行する。状態Bの時、ACCがONにな
ると状態Dに移行する。BCM14に接続されているACC SWがONになる
と、BCM14は、ナビ15,A/C16や第2図には記載していないが、ラジ
オなどACCがONの時に電源供給されるモジュール,センサ,アクチュエータ
に対し電源切換供給回路66から電源の供給を開始する。また、通信線を介して
RIM29の電源切換供給回路130から第2図には記載していないがCDチェ
ジャーなどに電源を供給するように制御信号を送信する。その制御信号を受信
したRIM29は、電源切換供給回路130から電源の供給を開始する。状態B
および状態Dの時にIGNがONになると、BCM14は、SDM25のモジュ
ールやセンサ,アクチュエータなどに対し電源切換供給回路66から電源の供給
を開始する。電源が供給されたモジュール(本実施例ではSDM25)は、それ
ぞれ初期化を行った後通常の動作を開始する。また、BCM14は通信線を介し
てFIM5やRIM29の電源切換供給回路53,130からそれぞれ線41,
線44に電源を供給するように制御信号を送信する。その制御信号を受信したF
IM5は、電源切換供給回路53から線41に電源の供給を開始する。電源が供
給されたモジュール(本実施例ではPCM10,ABS11)は、それぞれ初期
化を行った後通常の動
作を開始する。同様にその制御信号を受信したRIM29は、電源切換供給回路
130から線44に電源の供給を開始する。電源が供給されたモジュール(本実
施例ではビーコン30)は、初期化を行った後通常の動作を開始する。IGNが
OFFになれば、状態Eから状態Dに遷移し、IGNがOFFでかつACCがO
FFであれば状態Eから状態Bに遷移する。状態Dから状態Bに遷移する条件は
ACCがOFFになるときである。状態Aには、バッテリをはずせばどの状態か
らでも遷移する。このように、BCM14からの多重通信による制御信号で車両
全体の電源供給を管理するようにし、かつ電源供給するモジュールは電源供給さ
れるモジュールやセンサ,アクチュエータの近くに配置しているので、電源供給
線の長さを短くできる。

0133

以下、本発明の一実施例の各要素を図面を用いて更に詳細に説明する。
複合ケーブルの説明〉

0134

第5図は、電源線と多重通信線の内部構成図である。本実施例では、電源供給
用の電源線13(37,38)と多重通信線12(36,39)そしてショートセ
ンサを構成するシールド層5Aから成る2芯シールド線の構造がとられている。
以下複合多重通信線5Zと呼ぶ。通常のシールド線違うのは、シールド層に電
位を与えている所である。端子5Cを通して所定の電位を与える事により、複合
多重通信線5Zが車体に擦れたり、挟まれたりして絶縁樹脂製保護被膜5Bが破
れた場合、まずシールド層が車体に接触してその電位がグランド車体アース
落ちるので、この電位を監視する事により、電源線の短絡事故発生の前兆を知
る事ができる。また、このシールド層をコンデンサを使用して、グランドに低イ
ンピーダンスに接続する事により、高周波外来ノイズ侵入高周波ノイズ
放出防止にも効果がある。さらに、シールド層を金属
にした場合、切断しにくい事から、電源線の短絡事故発生までの時間稼ぎにも効
果がある。

0135

この複合ケーブルについては、日本国特許出願07/32647号に詳細に説
明されている。
〈BCMの説明〉

0136

第6図は、BCM(ボディ・コントロール・モジュール)の詳細ブロック図で
ある。このモジュールは、ダッシュパネルの近傍に配置され、主に運転者が操作
するスイッチ類の取り込みや、ダッシュパネル近傍に設置された他のコントロー
ルユニットへの電源供給と、後述する電源多重通信線を使用しての電源ネット
ークの中枢としての制御を行うものである。

0137

実際の制御方法は、後でフローチャートを用いて説明する。

0138

BCM14は複合多重通信線5Zを介して、それぞれ、車両前方電源管理
行うFIM(フロントインテグレーション・モジュール)5,運転席側のドア
関係の電源管理を行うDDM(ドライバ・ドア・モジュール)8,助手席側のド
ア関係の電源管理を行うPDM(パッセンジャ・ドア・モジュール)、助手席側
後部ドア関係の電源管理を行うRLDM(リア・レフト・ドア・モジュール)、運
転席側の後部ドア関係の電源管理を行うRRDM(リア・ライト・ドア・モジュ
ール)、インストルメントパネルの運転席前方メータパネル関係の電源管理を
行うIPM(インストルメンタル・パネル・モジュール)、車両後部の電源管理
を行うRIM(リア・インテグレーション・モジュール)、運転席側シートの電
源管理を行うDSM(ドライバ・シート・モジュール)、そして助手席側シート
の電源管理を行うPSD(パッセンジャ・シート・モジュール)の9つの電源管
理を行う各モジュールに接続されており、これ
らを一括集中制御している中枢である。

0139

したがって、これらの中では唯一マイコンを内蔵している。なお、BCMに
だけマイコンを内蔵したのは、コスト的に安価にシステムを構成できるからであ
り、すべてにマイコンを内蔵しても差し支えない。

0140

BCM14は閉、ループを形成する複合多重通信線5Zに入力端子14Aで接
続されている。この為BCM14は2系統の複合多重通信線5Zに接続されてお
り、それぞれ、通信線12,36は、内部通信線601,602を介して論理和
がとられ、通信IC65に入力されて多重通信が行われる。論理和をとっている
のは、他方が断線や短絡しても、もう片方に影響を与えない為である。

0141

シールド線5Cの電位信号は、内部信号線604,605を介して短絡検出
路606に入力された後、シールド線5Cの状態信号がマイコン64に入力され
、複合多重通信線5Zの異常検出の手段に使用される。

0142

第7図に短絡検出回路6の詳細を示す。本実施例では、モジュール間にあるシ
ョートセンサ用シールド線5Cが抵抗器R1とR2によりVcc(5V)の半分の
電位である2.5Vの電位に固定されている。また、R1は、ショートセンサ
短絡した場合の電流制限も兼ねている。Sは比較器であり、抵抗器R3ないしR
6でシュミット回路を構成している。このシュミット回路のしきい値は、2.5
Vよりも低い電圧に設定されており、ショートセンサの電位が、しきい値よりも
低くなった場合、比較器Sが“H”を出力するようになっている。したがって、
短絡検出回路6の出力信号が“H”の場合、ショートセンサの電位が低くなって
いる。つまり、ショートセンサが電位の低いものと接触している事を示しており
、結局の所、複合多重通信線が損傷し、車体アースに接触している事になる。

0143

電源線は、内部電源引き込み線608,609により、電源切替回路610に
入力されるパスと、ダイオードによる論理和をとり、電源回路611に入力され
るパス612に分配される。ダイオードを通過する方は、電源切替回路610内
部のスイッチが完全にOFFとなっていても、マイコン607や通信IC65へ
の電源供給が遮断されないようにする為に使用している。

0144

電源切替回路610は、マイコン64により電源切替信号613で制御されて
おり、内部電源引き込み線608,609のどちらの電源線を使用するかを切り
替える回路である。この目的は、2系統の電源多重通信線を内、どちらか一方が
損傷を受けて、電源を供給できない状態となっても、他方へ影響を与えない様に
する為のものであり、こうする事により、万一、電源多重通信線が車体アースへ
短絡する様な事があっても、電源切替回路間で損傷した部分を開放する事が出来
る様になる。

0145

電源切替の必要な状況と、切替スイッチの状態を第8図と第1表に示す。

0146

また、実際の状態を第9図を用いて説明する。理解が容易なように、第9図で
は、電源切替回路に注目して拡大して示してある。第9図は、FIMとBCM間
の電源多重通信線が車体アースに短絡した場合の電源切替回路の状態を表してお
り、FIM側のスイッチBがOFF、BCM側のスイッチAがOFFとなって、
車体アースに短絡した箇所の電源線
の回路が遮断され、電流が流れなくなる。

0147

電源回路411(611)には、前記した通り、2つの電源入力パスがあるが
、その詳細を第10図を用いて説明する。第10図は、電源回路411(611
)の内部ブロック図であり、入力として電源切替回路410(610)からの電
源と、前記したパス412(612)の2つがある。内部回路は、2つの独立し
た回路構成からなっており、共通した回路ブロックとして、バッテリの(+)端
子、(−)端子を逆に取り付けても回路が破損しない様にする電源逆接保護回路
運転中にバッテリ端子外れた場合等に発生する高電圧から保護するサージ保
護回路、バッテリ電圧の急激な変化を抑制するローパスフィルタがある。電源切
替回路410(610)からの、これらの回路を通過したバッテリ電源は、電源
管理を行う各モジュールに接続される負荷を駆動する電圧源414(614)と
して使用される。

0148

パス412(612)からの電源は、この後、さらにコネクタや端子のチャタ
リングにより発生する、短時間の電源断絶が発生しても、制御回路への電源供給
途絶えない様にする電源瞬断補償回路制御回路用の電源(本実施例の場合5
V)を生成する定電圧電源回路である制御回路駆動電源生成回路を通過させ、マ
イコン64や通信IC65等の駆動電源として使用している。

0149

電源回路611から出力された電源線614は、制御ユニット用供給電源スイ
チング回路616と遮断回路617に入力される。制御ユニット用供給電源ス
イッチング回路616は、BCMに接続される他のコントロールユニットへ電源
供給を行うスイッチング回路で、マイコン64の制御信号線618によりON−
OFFされる。ちなみに、現在の車両に使用されている各種コントロールユニッ
ト(たとえば、PCM,
ABS等)は、その内部に、バッテリ電圧が異常電圧となってもコントロールユ
ニット故障しないように、電源保護回路が挿入されている。この回路は、前記
した第10図で説明した電源回路611のものと同様のものであるので、本発明
の様に、電源供給モジュールを使用して各種コントロールユニットに電源供給を
行う形態とし、電源供給側に、この電源保護回路を内蔵すれば、電力を供給する
各種コントロールユニットから電源保護回路を削除する事が可能となる。つまり
、電力を供給させる各種コントロールユニットが多ければ、電源の保護回路を削
除できる分、コストダウンさせる事が出来る。

0150

なお、本実施例では、キーSWのアクセサリACC接点629がONの場合、
ナビユニット42への電源供給が行われ、さらに、キーSWのイクニッション
N接点630がONになった場合、SDM25,エアコンユニット16への電源
供給が開始される。STはキーSWのスタータ起動スイッチである。

0151

遮断回路617は、以下に示す、2つの状況に対応するために設けてある。

0152

まず1つ目は、使用していない時の出力インターフェース621に内蔵される
ドライバ621Aの電流消費を削減する目的で使用される。本実施例で使用して
いるドライバは第12図に示すようにIPD(インテリジェント・パワー・デバ
イス)と呼ばれるもので構成されている。このIPDはドライブする負荷の短絡
,切断を診断回路621Cで診断し、その診断結果をマイクロコンピュータ64
へ出力するとともに、この診断回路621Cには素子621Bに過電流が流れた
時これを検知して自らを破壊する事の無い様駆動信号622aを制御し、電流を
制限する保護回路まで備えている。この為、素子621Bを作動させていない時

電流消費(暗電流)が通常の駆動素子よりも大きい。従って大量に使用すると、
バッテリ上がりの危険がある。これを防止する為、ドライバ621Aを駆動する
必要がないときはドライバ621Aにかかる電源をその上流で遮断し、電流を消
費させなくする。

0153

2つ目は、ドライバ621A自体が故障した場合の保護の為である。即ちマイ
コン64が駆動信号を出力していないにも関わらず、負荷への電源供給をしてい
る場合、従来はそれを止めるすべが無かったが、本実施例では遮断回路617を
マイコン64からの遮断信号619aを遮断し、ドライバにかかる電源をその上
流で遮断して、負荷への電源供給を停止させる。

0154

遮断回路617の具体構成図を第11図に示す。遮断回路617は、FET
ような半導体を使用しスイッチング素子617Aとこのスイッチング素子617
AのON−OFF状況をモニタする状態検出回路621Dで構成されており、通常は
マイコン64からの駆動信号619aでONしている。状態検出手段621Dか
らのモニタ信号によってマイコン64が素子617Aの異常を検出した時にも駆
動信号619aは消滅され、素子617AはOFFされている。素子617Aの
動作を表2に示す。

0155

通信IC65は、複合多重通信線に内蔵される多重通信線を使用して、他のモ
ジュールとの間でデータ通信を行う専用のICであり、通信で得られた情報や、
送信したいデータは、マイコン64と接続されているデ
ータバス620により、やりとりが行われる。

0156

出力インターフェース621は、モジュール14に接続される各種電気負荷装
置を駆動する複数のドライバ621Aが内蔵されているもので、第12図にその
ドライバの一つを示す。この出力インターフェース621は、前記した診断回路6
21Cを有すIPDと、IPDが正常に作動しているかどうかを確認する状態検
出回路621Dで構成されている。

0157

マイコン64と接続されている信号線群622は、第12図に示す様に、診断
信号622b,駆動信号622a,素子診断信号622cの3つの信号で構成さ
れている。

0158

駆動信号622aは、IPDをONさせる信号で、これが“H”の時、電源線
614aの電力が電気負荷であるルームランプ32に出力され、ランプが点灯
る。

0159

診断信号662bは、IPDの機能状態を表すもので、負荷が短絡状態にある
か開放(断線)状態にあるかを知らせるための診断信号線である。

0160

素子診断信号622cは、先ほど述べたIPD素子621A自体の故障を検出
するための故障診断信号である。

0161

BCMに接続されるルームランプ32が、短絡,解放している場合、また、I
PD素子が故障している場合をいかにして検出するか、第3表を用いて説明する

0162

先ほど述べた通り、IPDには素子自体に、接続される負荷の状態を判断でき
る機能があり、第3表に示す様に、診断信号と、駆動信号の関係から「負荷解放
」と「負荷短絡」を判断する事ができる。

0163

一方、IPD素子自体が故障してしまった場合、診断信号も信用出来なくなる
為、第12図に示す様に、IPDの出力信号を素子診断信号として監視する様に
している。インピーダンス変換器A、抵抗器Rは、IPDへの電気的な影響を防
止する働きと、素子故障診断信号が解放された場合に信号レベルを安定させる働
きがある。

0164

この回路は、結局の所、ルームランプ32(負荷)にかかる電圧を監視してお
り、駆動信号,診断信号,素子診断信号の3つを監視する事により、第3表に示
す、すべての状態を把握する事が可能となる。第3表で、「−」(スラント)に
なっている部分は、“H”,“L”のいずれでも良い事を示している。したがっ
て、駆動信号が“H”、診断信号が“H”であり、その時の故障診断信号が“L
”である場合は、IPDの出力状態が正常という判断にも関わらず、出力が行わ
れていない事を示しており、また、駆動信号が“L”であり、その時の故障診断
信号が“H”である場合、IPDを駆動していないにも関わらず、IPDの出
力状態が正常という判断にも関わらず、出力が行われていない事を示しており、
また、駆動信号が“L”であり、その時の故障診断信号が“H”である場合、I
PDを駆動していないにも関わらず、IPDの出力が行われている事を示してい
る。

0165

この場合、両者とも異常状態であるため、IPDが故障していると判断して差
し支えない。そして、この様な事態となった場合、運転者等に異常発生している
旨を音や警告ランプ等で知らせ、且つ遮断回路617のスイッチング素子617
AをOFFにする事により、2次災害を未然に防止する事ができる。この様なド
ライバ621は、出力インターフェース621の中に少なくとも接続される電気
負荷の数だけ設けられている。

0166

入力インターフェース623は、BCMに接続されているスイッチ群25〜3
1の内、どのスイッチがONされているかを判断する為の波形整形回路集合
である。内部回路を第13図に示す。第13図で、回路が1つしか記載されてい
ないのは、すべて同一回路であるので省略している為であり、実際は、スイッチ
の数量分だけ同一回路が内蔵される。各スイッチは、抵抗器R10によりバッテ
リ電圧(電源線14)にプルアップされており、その後、抵抗器R11とコンデ
ンサC10によって構成される低域通過フィルタを通りツェナーダイオードZ1
0により高電圧側がクランプされる。つまり、スイッチがOFFの時、“H”が
出力され、ONの時“L”が出力される様になる。これらの信号は、入力信号線
624によりマイコン64に入力される。

0167

なお、BCMの入力インターフェース623に接続されるスイッチには、左右
折の意志表示に使用するターンスイッチ左右信号発生用の2つのスイッチ、車
幅灯と前照灯を点灯するための2つのライトスイッチ
キースイッチによって制御されるアクセサリ電源スイッチ629とイグニッショ
ン電源スイッチ630とエンジン始動モータをONするスイッチ631の3つの
スイッチがある。実施例ではBCMの出力インターフェース621には更にオー
トアンテナ用モータ633,ワイパーモータ634が接続されている。

0168

入力インターフェース623にはオートアンテナスイッチ635,ワイパー
イッチ636と速度切換用抵抗636a,サイドミラーコントロールスイッチ
37が接続されている。

0169

以上の様に、車内にループ状に電源線を配線し、この電源線の途中あるいは電
源線から分岐した電源線に電気負荷をコントロールする為のBCM,FIM等の
コントロールユニットと接続し、末端の電気負荷へはこのコントロールユニット
の電源線から電源を供給する様にしたのでコントロールユニットへの複数の電源
線を長くはい回す必要が無くなり、電源ラインの省線化に効果がある。さらに集
約配線システムと統合したので多数の操作スイッチの情報も一括して取り込むこ
とができ、このスイッチ情報データ通信線に乗せることにより、各スイッチへ
のワイヤーハーネスも短いもので済むので、省線化につながる。尚、BCM14
コネクタ部14Aと出力インターフェース621及び出力端子14Bとの間に
形成された電源切替供給回路66(破線部)は、電源中継回路と考えることがで
きる。そして、BCM自体は電源中継端末の一つと考えることができる。
〈FIMの説明〉

0170

第14図は、車両の前方に配置され、車両前方の電源管理を行うFIMのブロッ
ク図である。基本的に、BCMとの相違は、マイコンが無い事と入力インター
ェース回路が無い事であり、それに伴い、マイコンへ
入出力していた信号が通信IC52へ入力されている事である。

0171

本実施例では、FIMは、ABS制御ユニット11とABSソレノイド62の
電源供給、PCM制御ユニット10とエンジン冷却用ラジエータのファンモータ
35とエンジンへの燃料噴射インジェクタ9の電源供給を行うグループと、ホー
ン8,ヘッドランプ1,6,クリアランスランプ1a,6a,前方ターンシグナ
ルランプ2a,2b,7a,7bの駆動を行うグループの2つを制御しており、
入力信号の取り入れが無いため、BCMにあった入力インターフェースは削除し
てある。

0172

BCMに使用されていた通信IC65とFIMに使用している通信IC52は
、タイプの違うものを使用している。前者は、マイコンとセットで使用しなけれ
ばデータ通信を行うことができないタイプであるが、後者のものは、マイコンが
無くともデータ通信が可能なタイプを使用している。後者の通信IC52の詳細
は、後で述べるが、この様にマイコンを使用せずにデータ通信が可能になると、
通信対象のユニットに必ずしもマイコンを内蔵する必要が無くなるため、コスト
ダウンにつながるメリットがある。

0173

FIMの短落検出回路406,電源切替供給回路53を構成する切替回路41
0,電源回路411,遮断回路417,スイッチング回路416及び出力インター
フェース421は、先に説明したBCMのものと同一構成であるので説明を割愛
する。また、動作の詳細は、後述するフローチャートで説明する。
〈DDMの説明〉

0174

第15図は、運転席側ドアの内部に内蔵される電源供給モジュールDDM18
の内部ブロック図である。ドアには可動するヒンジ部があり、また、ワイヤー
ーネスを配線する空間の確保が厳しいため、本実施例
では、複合多重通信線をループ状に配線する事を避け、第22図に示すT型分岐
コネクタ50Aによって分岐された1本の複合多重通信線5ZaにDDMを接続す
る構成をとっている。したがって、BCMやFIMに見られた電源切替回路41
0,610は、採用されていない。

0175

基本的に、遮断回路517,出力インターフェース521,入力インターフェ
ース523の構成は、BCMやFIMと同様であり、電源回路511が簡略化さ
れているのが特徴である。

0176

電源回路511の詳細を第16図に示す。電源切替回路が採用されていない為
、電源が完全に遮断されることが無いので、BCMでは独立していた2つの電源
経路が、1つにまとめられており、ローパスフィルタと電源瞬断補償回路との間
からドライバ駆動用電源が分岐している。電源回路の他の回路構成自体は、第1
0図と同一なので説明は省略する。

0177

DDM18は、主に、パワーウィンドP/Wを動作させるスイッチ75とモー
タ73,ドアロックを動作させるスイッチ74とモータ19、そしてドアがロッ
ク状態にあるかどうかを検出するスイッチ74Aで構成されている。またサイド
ミラー181を駆動するモータ181Aも出力インターフェース521に接続さ
れている。サイドミラーモータ181Aのコントロールスイッチは、BCMの入力イ
ターフェース624に接続されている。なお、ドアロックを動作させるスイッ
チ74は、運転席側のみ設定されているスイッチで、このスイッチを操作する事
により、すべてのドアロックを一括動作させる事ができるようになっている。

0178

全体的な動作は、後でフローチャートを用いて説明する。
〈PDM,RRDM,RLDMの説明〉

0179

第17図は、運転席ドア以外のドア内部に内蔵される電源供給モジュールの内
部ブロック図である。この場合、助手席ドア内部に内蔵される
PDM、後席右側ドア内部に内蔵されるRRDM、後席左側ドア内部に内蔵され
るRLDMを指している。

0180

これらのモジュールは基本的にDDMと同一構成で、入力インターフェース7
23にはパワーウィンドのUP−DOWNスイッチ104(82,138)及びドア
ロックセンサ105(81,139)が接続されており、出力インターフェース
721にはドアロックモータ21(28,23)、P/Wモータ106(80,
140)が接続されている点が異なる。

0181

尚、PDMにだけ出力インターフェースにサイドミラーモータ181Bが接続され
ている。
〈IPMの説明〉

0182

第18図は、運転席メータパネル内部に設置されるIPMの内部ブロック図で
ある。IPMは、BCMで入力出来なかった入力信号の取り込みと、メータパネ
ル内に設置されている各種表示灯警告灯を駆動するモジュールである。本実施
例では入力インターフェース823に、パーキングブレーキスイッチ930,フ
トブレキスイッチ831,トランクオープンスイッチ832等が接続されて
おり、出力インターフェース821に表示灯,警告灯としてヘッドランプやスト
プランプ等のランプ警告灯,SDM警告灯,ABS警告灯,複合多重通信線の
異常警告灯、などが接続されている。

0183

本モジュールも基本的にDDMと同一の回路構成で、入力インターフェースと
出力インターフェースに接続される装置が異なるだけである。
〈RIMの説明〉

0184

第19図は、車両の後部に配置されるRIMの内部ブロック図である。RIM
はFIMと同様な構成となっており車両の後部に集中している電
気負荷を駆動する電源供給モジュールである。

0185

本実施例では、トランクオープン用モータ930,テールランプ931,ストッ
プランプ932,ターンシグナルランプ933を駆動する。また電源回路911
から、電源線914a,スイッチング回路916を介してビーコンユニット30
が接続されている。ビーコンユニットは第2図に示す如く、I/Oインターフェ
ース129にコントロールパネルディスプレイ及び音声案内用スピーカーが接
続されている。

0186

内部ブロックの構成は、入力インターフェースがない点が異なるだけで他の回
路はFIMと同一であるので説明は省略する。
〈DSM,PSMの説明〉

0187

第20図は、運転席シート助手席シート近傍に配置されるDSM,PSMの
内部ブロック図である。DSM,PSMは、それぞれのシート位置(前後スラ
ドと前後リクライニング及び高さ)を調整するのにモータを使用しており、調整
するためのスイッチがシート部に付いている。そして、DSM,PSMの入力イ
ンターフェースには、それぞれのスイッチが出力インターフェースにはそれぞれ
のモータが接続されている。

0188

以上の様に、電源供給路で接続された電源供給モジュールを、電源供給が必要
なコントロールユニットと一緒に配置したり、駆動する電気負荷の集中する近傍
に配置する事により、コントロールユニットへの複数の電源供給ラインや電気負
荷への電源供給ラインを統合でき、またその長さを短かくできるので、電源ライ
ンの省線化に効果がある。さらに集約配線システムと統合したので多数ある操作
スイッチの情報も一括して取り込み、スイッチ情報をデータ通信線に乗せること
により、各スイッチへのワイヤーハーネスも短いもので済むので、省線化につな
がる。また、電気負荷への電力供給を制御するスイッチング素子を半導体を使用
してインテリジェント化すると共に遮断回路を設けたので電気負荷の短絡時にも
この素子が破壊しない様に保護でき、その結果車両のヒューズボックスと個々の
電気負荷の為の溶断ヒューズを廃止する事が可能となるメリットがある。
〈コネクタの説明〉

0189

ところで、BCMやFIMにみられるような電源線と一体にした複合多重通信
線が2系統入力されるモジュールには、第21図に示すコネクタ5Wが使用され
る。第21図で配線側コネクタ5Wにモジュールを接続するときは、ダミーコネ
クタ5Xをはずしかわりにモジュールのターミネータ差し込み接続する。第6
図と同じ符号は同じ部品を示す。DDMやPDMにみられるような複合多重通信
線が1系統入力されるモジュールには、第22図に示す分岐コネタタが使用され
ている。第22図において、電源線からモジュール用の電源線を分岐する時は、
電源線を分離してそれぞれの端部に配線コネクタ取付け、これをT型分岐コネ
クタの2端子に差し込み他の一つの端子にモジュール側の配線コネクタを差し込
み接続する。
拡張モジュールの説明〉

0190

一方、近年、車両を購入した消費者カーオーディオナビゲーション装置
を取り付ける事が多くなっており、この様なニーズに対応すべく、車両の助手席
ダッシュパネル近傍やトランクルーム内に電源供給モジュールを追加できる拡張
用の端子を設置しておくと、安全で簡単に電源供給を行う事が可能となる。

0191

電源多重通信線が2系統必要なところには、第21図のタイプの拡張コネクタ
に、ターミネータを呼ばれるダミーのコネクタを接続してループを構成しておき
、使用する時は、BCMタイプの電源供給モジュール
をターミネータをはずしてモジュールのコネクタを代わりに差し込む様にする。
また、電源多重通信線が1系統で良いと思われる部分には、第22図に示すT型
の拡張分岐端子を挿入し、使用しない時はモジュール接続側端子カバーを取り
付けておく。

0192

拡張モジュールは、マイコンを内蔵している方が汎用性が高く、用途に合わせ
バリーエーションを持たせる事ができる。たとえば、拡張モジュール自体に警
告音や警告灯を持たせたもの、ノイズフィルタ強化したオーディオ向けのもの
盗難防止の機能を持たせたもの、エンジンスタータの機能を持たせたもの等が
考えられる。

0193

第23図に複合多重通信線が1系統のものの内部ブロック図を示す。DDM等
のものに比べ、大きく違っているのは、マイコンを内蔵している点である。マイ
コンを使用している事から入出力インターフェースからの信号や、短絡検出回路
の信号,遮断回路の制御など、すべてマイコンが制御する様にプログラムされて
いる。また、拡張モジュールとして専用にプログラムできる事から、よりきめ
かい制御が可能である。たとえば、エンジンスタータ用として拡張モジュールを
供給した場合、ドアロックの状態,ギアポジションの状態,エンジンの始動状況
などをBCMやPCMからデータ通信により入手する事ができ、エンジンスター
タとしての機能が必要のないときの電源供給の遮断などが容易に達成できる。
〈全体の動作の説明〉

0194

以下、フローチャート等を用いて、車両用としての電源ネットワークの動作に
ついて説明する。まず、始めに理解が容易になるよう、各電源モジュールが入出
力情報として、どのようなものがあるか第24図,第26図のデータテーブルを
用いて説明する。なお、入出力テーブルは各
電源供給モジュール毎に4バイト(入力2バイト,出力2バイト)で構成されて
いる。

0195

第24図は、各電源供給モジュールが入力信号として取り込んでいるデータの
デーブルである。このテーブルは、BCMのマイコンに内蔵される読み書き自由
記憶装置であるランダムアクセスメモリ(以下RAMと称す)に書き込ま
れているものである。たとえば、BCMの場合、キースイッチの位置,ライトス
イッチの位置,ルームランプの診断情報の2種類であり、イグニッションキース
イッチをACCの位置(アクセサリ用電源供給の位置)にセットすると、RAM
テーブルのBCMのビット15がセット(“1”となる)され、ONの位置にセ
ットするとBCMのビット14がセットされる。

0196

FIMの場合は、BCMにあるライトスイッチ67がPOS627の位置(車
灯点灯)で点灯するクリアランスランプ1a,6aの診断情報入力等がある。
なお、診断1,診断2とあるのは、表3に示す、診断信号と素子診断信号の事で
あり、短絡検出(1),(2)とあるのは、2系統入力されている電源多重通信
線のどちら側かを区別するためのものである。

0197

以下、BCMからRIMまでの計10個の各モジュール分の入力情報が2バイ
トずつ確保されており、BCMに内蔵されるマイコンは、この入力情報を基に、
どのスイッチが操作されているか確認し、対象となるモジュールの負荷の電源供
給を制御する。また、診断信号により各モジュールの負荷状況の確認や複合多重
通信線の短絡を確認し、警告や電源遮断の制御を行う。

0198

第25図は、各電源供給モシュールに接続されている電気負荷の動作や、電源
切替回路の制御,遮断回路の制御,スイッチ切替回路の制御を
行うための出力用データテーブルの一覧である。このテーブルにセットされた信
号が多重通信により各電源供給モジュールに送信され動作を行うもので、第24
図の入力テーブルと同様に、BCMからRIMまでの計10個の各モジュール分
出力情報が2バイトずつ確保されている。

0199

第26図は、電源供給モジュールと別に多重通信を行っている他のコントロー
ルユニットのもので、ABS,SDM,エアコンユニット,PCM,ナビゲーシ
ョンユニットの5つのユニットとBCM間でデータ通信を行っている。主に、B
CMから各ユニットへ送信される情報としては、イグニッションキースイッチの
情報,ライトスイッチの情報,ブレーキスイッチの情報がある。各ユニットから
の情報は、「自らに供給されている電源を遮断せよ」という「電源遮断の許可
号」、電源供給開始後、作動する準備が完了した旨を示す「作動OK信号」、各
ユニットが管轄するシステムに異常が発生した旨を運転者に知らせるための「異
発生信号」の他、各ユニット固有の情報がBCMに送信される。

0200

このデータも前記した入出力テーブルと同様、BCMのマイコンに内蔵される
RAMに格納されており、本発明の電源ネットワークの制御の一部として使用さ
れる。

0201

この様に、本実施例では、電源供給モジュールとBCM間、コントロールユニ
ットとBCM間において多重通信が行われており、それぞれ第24図〜第26図
のデータテーブルに示す情報のやりとりを行っている。BCMが受信したデータ
がどこから来たものか、また、BCMが送信するデータはどこへ行くのかについ
ての詳細は後述するが、各モジュール,ユニットには、固有の名前アドレス
が付けられており、このアドレスにより対象モジュールやユニットを区別してい
る。

0202

次に、車両にバッテリが接続された場合、本発明の各機能がどの様に
働くか、順を追って第27図を用いて説明する。

0203

第27図は、バッテリが接続されてからの電源ネットワークの動きを示したフ
ローチャートである。まず最初にステップ1でバッテリが接続されると、ステッ
プ2に示すBCMや電源供給モジュール(以下、LCUと称す)の内部回路である
通信ICやマイコンに電源が供給される。この電源は、電気負荷への電源供給を
行うものとは別の電源で、BCMやLCUに常時供給されているもので、例えば
BCMでは制御回路用電源614bである。

0204

BCMのマイコンに電源が供給されると、ステップ3でマイコンの初期化処理
が実行される。この処理は、マイコンを使用している製品であれば必ず必要な処
理で、マイコンの入出力ポートを使用できる様に設定したり、RAMをクリア
たり、マイコンの機能を使用する準備をする処理である。続いて、ステップ4で
、接続されている全LCUへ初期設定データを送信する準備を行う。ここで、各
LCUの電源切替回路のスイッチ状況をすべてONにし、電気負荷や接続ユニッ
トへの電源供給の準備をする。ステップ5では、接続されているLCUからのス
イッチ入力状況や異常を取り込む。ステップ6でステップ4,ステップ5の処理
が接続されている、すべてのLCUに対して、終了するまで繰り返される。ここ
まで終了すると、制御開始に必要な初期情報がすべてそろうので、ステップ7で
処理実行開始完了がセットされる。以上が、バッテリが接続された場合、必ず実
行される処理内容である。

0205

ステップ7が実行された後、ステップ8の通常制御が行われる。この処理は、
第28図以降に示すフローチャートにて説明する。

0206

続いて、電源ネットワークを使用していない場合の処理について説明する。本
発明では、システムが機能する必要が無い場合、つまり、電源
供給を行う必要が無い場合であるが、バッテリの放電を極力抑制する為、LCU
電気負荷駆動回路への電源供給の遮断と通信IC,BCMの通信IC65とマ
イコンを低消費電流モード(スリープモード)にしている。まず、ステップ9に
おいて作動中の電気負荷があるかどうか、第25図の出力テーブルを基にチェッ
クする。出力中のものがある場合、ステップ8に処理が戻り繰り返されるが、な
にも出力中のものが無い場合、ステップ10で、これから作動する予定のものが
あるかどうか、第24図の入力テーブルを基にチェックする。どれかのスイッチ
がONとなっていたり、異常が発生していた場合、同様にステップ8に処理が戻
されるが、これも無ければ、ステップ11にて、各LCUの電気負荷用の電源供
給を遮断すべく、電源切替回路やスイッチ切替回路をOFFにする信号を出力テ
ーブルにセットする。ステップ12で、セットしたデータが送信されるのを待ち
、送信が完了した場合、ステップ13でマイコンをスリープモードにする。なお
、この状態で、なんらかのスイッチ操作が行われると、マイコンがスリープモー
ドから解除され、ステップ7から再度繰り返される。
〈第28図の説明〉

0207

以下、通常の制御内容について説明する。第28図は、ステップ7の処理の一
部であるバックグランド処理(BGJ)のルーチンである。この処理は、後に説
明する処理が実行されていない時に実行される処理であり、主に、診断処理を実
行している。ステップ14では、電源多重通信線の異常検出処理を、ステップ1
5では、出力インターフェースのスイッチング素子の異常検出処理を、ステップ
16では、駆動負荷の異常検出処理を実施する。なお、詳細は、後述する。
〈第29図の説明〉

0208

第29図は、通信IC65が受信したデータを取り込む、通信受信割り込み
フローチャートである。ここで、取り込んだデータは、第24図,第26図で説
明した入力テーブルに格納される。

0209

まず、ステップ18で、マイコンがスリープモードにあったかどうかチェック
され、スリープモードにあった場合、システム全体が低消費電力モードになって
いる訳であるので、ステップ19で、スリープの解除処理が実行される。ここで
、9個すべてのLCUの通信IC52,70,77,84,102,109,1
20,131,136にスリープ解除信号を送信し、システム全体を通常の状態
に戻す処理が実行される。すでに、スリープ状態から解除されている場合は、そ
のままステップ20で、今現在受信した信号のアドレス情報から、どのLCUま
たは、どのユニットからのデータであるか判断され、LCUからであれば、ステ
ップ21で、第24図の入力テーブルのデータ格納アドレスが計算される。ユニ
ットからであれば、同様に第26図に示すユニット毎のデータ格納アドレスが計
算される。そして、ステップ23で、対象となるアドレスへ受信データを格納す
る。

0210

この様に、受信したデータのアドレスを基に、どのモジュールやユニットから
のデータかを判断し、対応するテーブルにデータを格納する処理が第29図の処
理であり、スリープモードの解除にも使用される。
〈第30図の説明〉

0211

第30図は、一定時間毎に起動される定時間割り込み処理の処理ルーチンであ
る。本実施例の場合、1ms毎に起動されており、電源ネットワークが行ってい
る各電気負荷の動作や送信処理といった、各処理のほとんどが、ここで実行され
ている。

0212

ステップ25は、電源ネットワークとしてのすべての機能を中断させ
る為の処理で、主に、BCMの処理を他のユニット(例えば、エアコンユニット
)にスイッチする為に使用する処理である。この処理は、通常時において使用さ
れる事は無いので、ステップ26が実行される。

0213

ステップ26は、送信に先駆け、前回送信したデータ(つまり、今現在の第2
5図の送信テーブルのデータ)を一時、RAMの他の部分に退避する処理である
。この処理は、同一の送信データを何度も送信すると、無駄であり、また、多重
通信線を占有して他の通信が出来なくなる不具合を解消するためのもので、必要
がある相手先(LCU)のみに送信する為に使用される。

0214

ステップ27は、電気負荷を動作させる処理を中断させる処理で、ステップ2
5と似ているが、こちらは、自己診断を行うのに使用される。

0215

ステップ28は、数ある処理をどの様な優先順位で実行するかを振り分ける処
理であり、本実施例では、5ms,10ms,50ms毎の3つの時間管理で処
理を実行している。主に、スイッチを操作してからの応答時間が問われる様なも
のは、早い時間間隔で実行し、多少遅れても動作上問題無いものは、遅い時間間
隔で実行している。

0216

5ms毎に実行されるものとして、パワーウィンドウの制御(ステップ29)
があり、10ms毎に実行されるものとして、ターンシグナル制御(ステップ3
0)、ヘッドライト点灯制御(ステップ31)、ブレーキランプ点灯制御(ステ
ップ32)があり、50ms毎のものとして、運転席,助手席パワーシートの制
御(ステップ33)、ドアロックのロックアンロック制御(ステップ34)が
ある。

0217

ステップ35では、ステップ26で格納したデータと、ステップ29〜34で
セットされた送信テーブルのデータが比較され、ステップ36で、同一データ
あるLCUアドレスが排除される。相違するデータが
含まれるLCUアドレスのみが抽出され、ステップ37で出力データが送信され
対象負荷が動作する事になる。
〈第31図の説明〉

0218

第31図は、第30図のステップ37の処理の詳細である。ステップ39で、
第30図のステップ35で比較抽出された送信テーブルのアドレスから送信すべ
きデータが抽出される。続いて、ステップ40で、通信IC65に通信対象アド
レスがセットされ、ステップ41で、送信データがセットされる。そして、ステ
ップ42で、送信実行がセットされ、BCMから対象LCU宛にデータが送信さ
れる。

0219

送信されたデータにより、LCUの電気負荷が動作し、それに伴い、診断情報
や、スイッチが変化すると、今度は、LCUからBCMへ入力データとして送信
される。これらの繰り返しにより、相互通信が実現される。

0220

以下、各処理内容の詳細を順番に説明する。
〈第32図の説明〉

0221

まず、第28図のBGJ処理のステップ14である電源多重通信線の異常検出
処理について説明する。第32図は、その詳細フローチャートであるが、この処
理は、電源多重通信線が2系統引き込まれているモジュールを対象としており、
1系統のみの場合、単に警告するのみとなる。

0222

ステップ44で、第24図の入力テーブルから電源多重通信線の短絡状況を読
みとり、ステップ45で、異常があるかどうか判断する。異常があれば、ステッ
プ46で、どのLCUとの間で発生しているのかを判断する。続いて、ステップ
47で、第1表に示す状態に電源切替回路を操作する信号を対象となるLCUに
送信する準備をする。そして、ステップ48で、異常が発生した旨を運転手に知
らせるべく、IPMの「ハ
ーネス異常」ランプである第25図の送信テーブルのビット2をセットし、警告
灯を点灯する準備を行う。

0223

ステップ45で、何の異常も見つからなければ、ステップ49で、電源切替回
路を通常状態へ戻すように第25図の送信テーブルにデータをセットし、ステッ
プ50で、IPMの「ハーネス異常」ランプである第25図の送信テーブルのビ
ット2をクリアし、警告灯を消灯する準備を行う。
〈第33図の説明〉

0224

第33図は、第28図のステップ15の詳細フローチャートである。この処理
も、第24図の入力テーブルから、電気負荷の「診断1」,「診断2」の情報を
読み込み、ステップ53で、第3表に示す状態と比較し、各LCU,ユニットの
出力インターフェースの素子の異常が発生しているかどうかチェックする。素子
に異常のあるLCV,ユニットがあれば、ステップ55で、該当するLCU例え
ばユニットの第25図の送信テーブルの「遮断出力」をセットし、該当LCU,
ユニットの遮断回路を閉鎖する準備をして、ステップ56で運転手に異常を知ら
せるべくIPMの「遮断出力」をセットして警告灯を点灯する準備を行う。ステ
ップ54で、異常が無ければ、ステップ57で、第25図の送信テーブルの「遮
断出力」をクリアし、ステップ58で、IPMの警告灯を消灯する。
〈第34図の説明〉

0225

第34図は、第28図のステップ16の詳細フローチャートである。ここでも
、第24図の入力テーブルから、電気負荷の「診断1」,「診断2」の情報を読
み込み、ステップ61で、第3表に示す状態と比較し、47駆動負荷の異常が発
生しているかどうかチェックする。ステップで、
異常があれば、ステップ63で、該当する制御処理に「出力中断」をセットし、
負荷の駆動を中止させる。そして、ステップ64で、第3表のどの状況に当ては
まるかチェックし、運転手に異常を知らせるべくIPMの「断線発生」もしくは「
短絡発生」をセットして警告灯を点灯する準備を行う。ステップ62で、異常が
無ければ、ステップ65で、該当する制御処理に「出力中断」をクリアして、ス
テップ66で、IPMの警告灯を消灯する。
〈第35図の説明〉

0226

第35図は、第30図のステップ29であるパワーウィンド(以下、P/Wと
称す)制御の詳細フローチャートである。ステップ67で、出力中断要求がある
かどうかチェックされるが、これは、前記した通り、第34図のステップ63で
「出力中断」がセットされた場合、ステップ77でP/Wの動作をすべて中止す
る為に使用するものである。したがって、通常時においては、セットされる事は
無い。

0227

まず、はじめに運転席P/Wの制御内容について説明する。ステップ68で、
DDMの入力テーブルがチェックされ、ステップ69で、P/WのDOWNスイ
ッチがONされているか確認される。ONになっていればステップ72で、DD
Mの送信テーブルのP/W DOWNをセットし、窓を下げる準備をする。ステ
ップ69でOFFであれば、ステップ70で、今度はUPスイッチがONになっ
ているか確認される。ONであれば同様に今度はUPをセットし、窓を上げる準
備をする。ステップ70でもOFFであれば、スイッチが操作されていない事に
なるので、ステップ71で、DDMの送信テーブルのP/Wに関する部分をクリ
アする。

0228

ステップ74,75,76は、それぞれ、助手席であるPDM、後席
右側であるRRDM、後席左側であるRLDMの処理内容であるが、基本的にD
DMと同一である。
〈第36図の説明〉

0229

第36図は、第30図のステップ30であるターンシグナル制御の詳細フロー
チャートで、この制御は、右左折方向指示器を点灯させる処理である。

0230

ステップ78,ステップ86の処理は、前記したP/W制御と同一の目的に使
用されるものなので説明を割愛する。

0231

まず、ステップ79で、BCMの入力テーブルが確認され、ステップ80で、
右(RH)折用ターンスイッチがONされているかチェックされる。ONされて
いれば、ステップ84で、FIM,RIMに接続されている右折指示用ランプ(
TRN−R)を点滅する処理を実行する。ステップ80で、OFFであればステ
ップ81で、左(LH)折用ターンスイッチがONされているかチェックされる
。ONされていればステップ85で、FIM,RIMに接続されている左折指示
用ランプ(TRN−L)を点滅する処理を実行する。ステップ81でもOFFで
あれば、スイッチが操作されていない事になるので、ステップ82,83で、F
IM,RIMの送信テーブルのターンシグナルに関する部分をクリアする。
〈第37図の説明〉

0232

第37図は、第30図のステップ31であるヘッドランプ(前照灯、以下HL
と略す)制御の詳細フローチャートで、この制御は、車速がある場合と無い場合
で、明るさを変更するランプのPWM(パルス幅変調)制御も行っている。

0233

ステップ87,ステップ101の処理は、前記したP/W制御と同一
の目的に使用されるものなので説明を省略する。

0234

この制御は、ライトスイッチをPOSの位置にした場合に、クリアラクラン
プ(車幅灯、以下、CLと略す)を点灯し、ONの位置にした場合に、HLを点
灯する制御である。

0235

まず、ステップ88で、BCMの入力テーブルがチェックされ、ステップ89
で、ライトスイッチがPOS位置にあるかチェックされる。POS位置にあった
場合、ステップ90で、FIMの送信テーブルのCL出力をセットし、ステップ
91で、RIMの送信テーブルのCL出力をセットして、車幅灯を点灯する準備
をする。POS位置に無ければ、ステップ92で、FIMの送信テーブルのCL
出力をクリアし、ステップ93で、RIMの送信テーブルのCL出力をクリアし
て、車幅灯を消灯する準備をする。

0236

続いて、ステップ94で、ライトスイッチがONの位置にあるかチェックされ
る。ONの位置にある場合、ステップ96で、FIMの送信テーブルのHL出力
をセットし、同時に、通信IC52へのPWMのデューティ情報であるデータ2
0%をセットする。そして、ステップ96で、FIMの送信テーブルのCL出力
をセットする。ステップ97では、車速があるか否かチェックされ、車速があれ
ば、ステップ98で、通信IC52へのPWMのデューティ情報であるデータ1
00%をセットする。ステップ94で、OFFであれば、ステップ99でFIM
の送信テーブルのHL出力をクリアし、ステップ100で、RIMの送信テーブ
ルのCL出力をクリアして、前照灯と車幅灯を消灯する準備をする。
〈第38図の説明〉

0237

第38図は、第30図のステップ32であるストップランプを点灯するための
ブレーキランプ制御の詳細フローチャートである。

0238

ステップ102,ステップ107の処理は、前記したP/W制御と同一の目的
に使用されるものなので説明を省略する。

0239

ステップ103で、BCMの入力テーブルがチェックされ、ステップ104で
、ブレーキスイッチがONとなっていれば、ステップ105で、RIMの送信テ
ーブルのSTOP出力がセットされ、ブレーキランプを点灯する準備が完了する
。ステップ104で、スイッチがOFFであれば、ステップ106で、RIMの
送信テーブルのSTOP出力がクリアされ、ブレーキランプを消灯する準備が完
了する。
〈第39図の説明〉

0240

第39図は、第30図のステップ34である車両のドアロックを開施錠する制
御の詳細フローチャートである。

0241

ステップ108,ステップ120の処理は、前記したP/W制御と同一の目的
に使用されるものなので説明を省略する。

0242

ステップ109で、DDMの入力テーブルをチェックし、まず、ステップ11
0で、ドアをロックするスイッチが操作されたかをチェックする。ロックするス
イッチが操作されていれば、ステップ111で、DDMの送信テーブルの「ドアL
K」をセットし、「ドアUL」をクリアして、ドアロック出力をセットする。続
いて、ステップ112で、ドアロックが完了するまで、入力テーブルの「ドアロ
ック検出」信号を確認しながら待たされる。ステップ110で、ロックするスイ
ッチが操作されていなければ、ステップ113で、アンロックするスイッチが操
作されているかチェックされる。ここで、操作されていれば、ステップ114で
、DDMの送信テーブルの「ドアLK」をクリアし、「ドアUL」をセットして
、ドアアンロック出力をセットする。そして、同様にステップ115で、ドアア
ンロックが完了するまで、入力テーブルの「ドアロッ
ク検出」信号を確認しながら待たされる。

0243

どちらのスイッチの操作も無ければ、ステップ116で、DDMの送信テーブ
ルの「ドアLK」と「ドアUL」をクリアして、ドア出力をクリアする。

0244

以降、同様に、ステップ117の助手席のドアロック制御,ステップ118の
後席右側のドアロック制御,ステップ119の後席左側のドアロック制御が実行
される。なお、制御的に同一なので、説明を省略する。
〈第40図の説明〉

0245

第40図は、第30図のステップ33である運転席と助手席のシートのリクラ
イニングスライドを動かす制御の詳細フローチャートである。

0246

ステップ121,ステップ134の処理は、前記したP/W制御と同一の目的
に使用されるものなので説明を省略する。

0247

まず、ステップ122で、DSMの入力テーブルがチェックされ、ステップ1
23で、リクライニング(リクライド)を前方に動かすスイッチがONされてい
るかどうかチェックされる。ONされていれば、ステップ124で、DSMの送
信テーブルの「リクライド前」をセットし、「リクライド後」をクリアして、リ
クライニングを前側に倒す様にモータを動かす準備をする。ステップ123で、
ONされていなければ、ステップ125で、リクライニングを後方に動かすスイ
ッチがONされているかどうかチェックされる。ONされていれば、DSMの送
信テーブルの「リクライド前」をクリアし、「リクライド後」をセットして、リ
クライニングを後側に倒す様にモータを動かす準備をする。両方共にスイッチの
操作が無ければ、ステップ127で、リクライニングのモータを停止させる様に
、DSMの送信テーブルの「リクライド前」と、「リクライド後」をクリアする

0248

続いて、シートのスライドを動かす方法について説明する。

0249

まず、ステップ128で、スライドを前方に動かすスイッチがONされている
かどうかチェックされる。ONされていれば、ステップ129で、DSMの送信
テーブルの「スライド前」をセットし、「スライド後」をクリアして、スライド
を前側に動かす様にモータを動かす準備をする。ステップ128で、ONされて
いなければ、ステップ130で、スライドを後方に動かすスイッチがONされて
いるかどうかチェックされる。ONされていれば、DSMの送信テーブルの「ス
ライド前」をクリアし、「スライド後」をセットして、スライドを後側に動かす
様にモータを動かす準備をする。両方共にスイッチの操作が無ければ、ステップ
132で、スライドのモータを停止させる様に、DSMの送信テーブルの「スラ
イド前」と、「スライド後」をクリアする。

0250

ステップ133は、助手席に対して、ステップ122〜ステップ132の処理を
実行するもので、制御的に同一のものなので、説明を省略する。
〈第41図の説明〉

0251

第41図は、第30図のステップ34Aであるトランクを開錠する制御の詳細
フローチャートである。

0252

ステップ135,ステップ140の処理は、前記したP/W制御と同一の目的
に使用されるものなので説明を省略する。

0253

まず、ステップ136で、IPMの入力テーブルがチェックされ、ステップ1
37で、「トランクオープン」信号がセットされている場合、ステップ138で
、RIMの送信テーブルの「トランク出力」をセットし、トランクを開錠するモ
ータへ電力を供給する準備をする。ステップ137で、セットされていなければ
、ステップ139で、RIMの送信テーブルの「トランク出力」をクリアし、ト
ランクを開錠するモータへ
電力を停止する準備をして、処理を終了する。

0254

以下本実施例に使用する通信制御システムについて第42図〜第60図及び第
4表〜第10表を用いて詳述する。

0255

I/O通信ICは、ディジタル入力信号を通信バスを介してCPUを備えた制
御モジュールに送信を行う。また、制御モジュールから通信バスを介してディジ
タル機器のON・OFF制御を行う。ところで、通信バスには複数のI/O通信
ICが接続されている。そのため、I/O通信ICと制御モジュール間で送受信
されるデータが混信しないような以下に述べる機能を備えている。一つは、通信
バス上に接続されている通信ICには重複しない固有の番号を備えていて、送信
するデータに入出力データとともに送信した機器固有の番号も送信する。二つは
、通信バス上で、複数の機器からのデータが衝突しないように通信バス監視機能
を備えていて他の通信ICが通信バスを使用していないときに送信を行う。また
、同時に複数のユニットが通信を開始した時に、データ内に含まれる優先順位デ
ータにより、優先順位の最も高いユニットが通信バスにデータを送信できるとす
る。

0256

I/O通信ICが送信を行う時は以下に述べる二つの時である。一つは、接続
されているディジタル入力信号が変化したとき。二つは制御モジュールから送信
要求があったときである。

0257

また、I/O通信TCを受信しそのデータを出力ポートにセットする時は、通
信バス上にデータを解析し、そのデータが自分宛のデータのみである。

0258

第42図にI/O通信ICの回路構成を示す。I/O通信ICの機能は、送信
,受信,送信受信のタイミング制御機能に分けられる。はじめにI/O通信IC
が入力信号を送信する方法について述べる。

0259

送信は、送信要求が生じると、通信バスが他のユニットに使用されていないの
を確認して、定められたフォーマットに従いディジタルデータを通信バス上に送
信する。データフォーマットは、ヘッダデータディジタル入力データ,データ
チェックデータで構成される。送信要求があると、入力信号はディジタルI/O
ポートからI/Oレジスタにセットされる。通信バスが使用可能であるとヘッダ
レジスタ,受信アドレスレジスタ,送信アドレスレジスタ,I/Oレジスタ,C
RCジェネレータの順でTxレジスタにデータがセットされる。Txレジスタに
セットされたデータは、VPWジェネレータに入力され可変パルス幅変調(Varia
ble Pulse Modulation)され通信バス上に送信される。VPW変調方式は、“1
”,“0”のディジタルデータを2種類のパルス幅と2種類の電圧レベルにより
送信する方式である。

0260

この変調方式は、現在送信されているデータと次のビットが同一データである
と電圧レベル及びパルス幅ともに変化させ、異なっているときは電圧レベルのみ
を変化させる。

0261

ここで、ヘッダレジスタには、ユニットの優先順位データなど以下に続くデー
タの性質があらかじめセットされている。受信アドレスレジスタには送信したデ
ータを受信すべくユニットのアドレスデータ(機器番号),送信アドレスレジ
タには、送信機器番号すなわちそのユニットの機器番号がセットされている。C
RCジェネレータは、ヘッダレジスタからI/OレジスタまでのCRC(Cycle R
edundancyn Check)計算を行う回路である。ここでCRC計算は、巡回冗長検査
とも呼ばれるデータ伝送で行われる誤り検出の一方法である。

0262

次に、I/O通信ICが通信バスからデータを受信し、出力ポートにデータを
セット方法について述べる。

0263

通信バス上のデータはデイジタルフィルタによりノイズ成分を除去されVPW
デコーダに入力さる。

0264

VPWデコーダはVPWジェネレータと逆にVPW変調された信号を“1”,
“0”のディジタルに変換する。

0265

変換されたディジタルデータはRxレジスタに入力され、ヘッダレジスタ,受
信レジスタの内容を自己の機器番号等と比較して、通信バス上のデータが自分に
送信されたものか判断する。

0266

他のユニットに送信されデータと判断したときは以下の受信動作は行わない。
自分に送信されたデータの時は、以下に続くRxレジスタをI/Oレジスタにセ
ットする。そして、CRCチェック回路OK出力が真となったときにI/Oレジ
スタの内容を出力ポートにセットする。CRCチェック回路のOK出力がの時は
受信エラーをして、受信エラーが起きたことを送信側に送り返す。

0267

ここで、通信ICにおいて送信および受信のタイミング制御スケジューラ
よって行われる。

0268

スケジューラは、ステータスレジスタステージカウンタバイトカウンタ
で構成される。ステータスレジスタは通信ICの状態(送信中,受信中,送受信
エラー等)を表すレジスタである。ステージカウンタは送信または受信中で時系
列状態を表すレジスタである。

0269

ここで、通信バス上にデータ送信する時には、上記ヘッダデータからCRCデ
ータまでのデータ他に、開始および終了を表すデータ信号(VPW信号)とは別
に特別の信号が付加される。これ等の、開始信号をSOF(Start Of Frame),終
了信号をEOD(End Of Data)と呼ぶ。

0270

ステージカウンタは、SOF,データ,EOD,データなしの内いずれかの状
態を示すレジスタである。

0271

バイトカウンタは、送信あるいは受信データ(ヘッダデータからCRCデータ
で)がいずれのデータであるかを示すカウンタである。

0272

このほかに、通信IC回路には信号を発生するクロックジェネレータがある。
ここで、通信ICに接続される信号線には、通信バス線ディジタル入出力信号
線の他に、機器番号,優先順位信号,入力信号数(あるいは出力信号数)線が接
続される。

0273

以上簡単に通信ICの基本動作について述べた。通信ICにはこのほかに、通
常の送受信を行う動作とは別に、クロックで動作する回路を停止させ、消費電力
半導体素子リーク電流程度に抑さえるスリープ動作モードがある。このスリ
ープモードへの移行は通信バスからの送信データによる、もしくはディジタル信
号変化が一定時間以上ないとき等である。

0274

スリープ状態から、通常動作モードへの移行は、通信バス上に通信データが送
られた時、もしくは入力信号に変化を生じたときである。

0275

次に、通信ICの詳細動作について述べる。

0276

通信ICには、I/O通信ICとC/U(Control Unit)通信ICの2種類があ
る。I/O通信ICはディジタル入出力と通信バス間のインターフェースを行い
、C/U通信ICは通信バスとCPU間のインターフェースを行う。

0277

いずれの通信ICも、重複しない機器アドレス(機器番号)を備えて、データ
通信を相互で行う。第1表に通信バスに接続されている通信ICのアドレスの例
を示す。ここでは、アドレスを1バイトで表し、上位4ビットが制御機能を区別
するアドレス、下位4ビットは同一制御系内の通信ICを識別する番号とした例
である。

0278

ここで、下位4ビットの番号が0のものはC/U(Control Unit)通
信ICを備えたものである。この番号が0のユニットは同一制御系のデータを加
工できる機能を有している。他のユニットは、送信もしくは受信されたデータの
ビット構成とディジタル入出力ポートとは1対1に対応しており、編集加工機能
はない。

0279

第4表に示すC/U通信ICのアドレスは1x:PCM(エンジン制御系),
2x:ABS(ブレーキ制御系),3x:ナビ,4x:SDM,5x:A/C(
エアコンディショナ),6x:BCM(ボディ制御系),7x:ビーコンである
。また、BCM系のI/O通信ICのアドレスは30:BCM(Body Control M
odule),31:SDM(Driver Seat Module),32:DDM(Driver Door M
odule),33:RRDM(Rear Right Door Module),34:IPM(Instrument
Panel Module),35:DSM(Driver Seat Module),36:RIM(Rear Inte
grated Module),37:PDM(Passenger Door Module),38:RLDM(Re
ar Left Door Module),39:FIM(Front Integration Module)である。

0280

また、BCM(ボディ伝送系)のBCM,IPM,FIMに接続されている入
力信号および出力デバイス信号の例を示す。

0281

このようなアドレシングにより、アドレスからその機器の機能の概略を理解で
き、機能の理解,エラーの解析などが容易に行える。

0282

ここで、左折ターンシグナルをオンにしたときの動作の例を説明する。

0283

アドレス30のBCMに接続されている09のターンSWLHがオン状態(左
折ターンシグナルをオン)になると、BCMに組み込まれている09のターンS
WLH処理プログラムが起動される。この処理プログラムは、アドレス34の出
力番号11のTRN−Lランプが点灯するデータBCMからIPMに送信される
と共に、アドレス39FIMの出力09も点灯するデータBCMからFIMに送
信される。

0284

すなわち、運転者が、ステアリング部のウィンカーノブを操作して左折ターン
シグナルスイッチをオンにすると、車体前面のターンシグナルランプが点滅する
と共に、インスツルパネルの左折ターンシグナルラン
プも点滅する。

0285

次に、ABS,PCMの電源供給の動作について説明する。

0286

FIMの通信IC出力00はスイッチ切替(2),出力01はスイッチ切替(
1)に接続されている。

0287

また、スイッチ切替(2)はABSの電源線,スイッチ切替(1)はPCMの
電源線のON・OFF制御となっている。

0288

すなわち、ABSおよびPCMへの電源供給はFIMの出力信号00、および
01によって行われる。また、FIMの出力信号00,01のON・OFFはB
CMによって行っている。

0289

そこで、BCMのCPUは、系に接続されている機器状態を把握した、ABS
およびPCMへの電源供給制御が可能である。

0290

次に、通信IC間で伝送されるデータフォーマットについて述べる。

0291

第43図に伝送されるデータフォーマットの種類を示す。

0292

伝送データフォーマットには1.初期化,2.通常伝送,3.診断要求,4.
診断応答,5.データ送信要求,6.スリープ開始の6種類がある。

0293

ここで、各フォーマットで共通フォーマットは、SOF,受信アドレス,送信
アドレス,フォーマットID,データ,CRCデータ,EODである。フォーマ
ットの識別はデータIDによって行われる。

0294

通信ICの入出力ポートの方向は任意に設定可能である。そこで、初期化フォ
マットは、CPUからI/O通信ICに入出力ポートを各ポートに入力または
出力で設定を行う。

0295

なお、通信ICの電源オン時は各ポートは入力に設定される。設定データは、
各ポートに1対1に対応したビットデータで“1”が出力,“0”が入力である

0296

通常伝送時のCPUからI/O通信ICへの伝送データは各ポートに1対1に
対応したI/Oポートへの出力データである。

0297

ここで、入力ポートへのデータは無視される。

0298

また、I/O通信ICからCPUへの伝送データは、I/O通信ICの入力デ
ータであり、出力ポートのデータは現在出力されているデータである。

0299

このことにより、出力データの確認が行える。

0300

診断要求,診断応答はSAE1979ダイアログメッセージフォーマット準拠する

0301

データ送信要求は、CPUからI/O通信ICに対して伝送されるもので、デ
ータの部分は無い。

0302

スリープ開始もCPUからI/O通信ICに対して伝送されるものである。こ
のデータをI/O通信ICが受信するとI/O通信ICはクロック信号を停止さ
せ、低消費電力モードに移行する。なお、CPU間のデータ伝送は、I/O通信
ICとCPU間の伝送とは異なり、各ビットのデータ内容は各CPU間で独自に
定める。

0303

次に、通信ICの動作状態の変化について説明する。

0304

第44図に通信ICの状態遷移図を示す。

0305

通信ICは次に挙げる9種類の状態がある。

0306

その状態は、1.送受信データが無い,2.データ送信中,3.データ送信開
始,4.再送待ち,5.送信データ発生,6.データ受信中,7.多局がデータ
送信中,8.受信データ検索,9.スリープである。

0307

1の状態は通信バス上に伝送データがなく、送信するデータのない変化待ちの
状態である。

0308

入力データの変化があると5の状態になり、送信準備を行い、3の状
態すなわちデータ送信を開始する。

0309

送信は、SOFヘッダデータを通信バス上へ送信する。

0310

ここで、他の通信ICも同時に送信したとき、ヘッダデータ内の優先順位デー
タが他通信ICより高いときは、送信を継続して2にデータ送信中に移行する。

0311

低いときは、4の再送待ちとなる。再送待ちに移行したときは、他の通信IC
が送信を終了するのを待ち、送信開始手順を繰り返す。

0312

受信は、通信バス上にデータが発生したら、SOF,ヘッダデータ,受信アド
レスデータまで受信し、受信アドレスデータが自分のアドレスデータと一致した
ら以後のデータも受信し、CRCチェックがOKであると、受信データを所定の
ポートにデータをセットする。受信アドレスデータが自分のアドレスと異なって
いたら、以後データは無視して、受信動作を停止する。

0313

ここで、受信データがスリープ開始データの時は、クロック信号の発生を停止
させ、低消費電力モードになる。

0314

スリープ状態から通常モード移行は、入力信号に変化を生じるか、通信バス上
にデータが発生したときに行われる。

0315

次にBCM,DDM,PDM間データ伝送を例を示す。

0316

第45図はそのタイムチャートである。

0317

ここで、各ユニットのアドレスはBCMが30,SDMが31であり、DDM
が32である。優先順位データはアドレスデータと同一であり、優先順位は番号
の小さい順である。

0318

また、第45図に示す状態番号および、送信データ発生信号はDDMのもので
ある。通信バス上のデータ1はDDMに送信要求が生じて、DDMからBCMに
データ送信したときである。データ2はBCMから
PDMへデータを送信したものでDDMは受信しない。データ3はBCMからDD
Mへのデータ送信でDDMは受信する。

0319

また、この受信中にDDM送信データが発生したとき、また、図中にはないが
SDMにも送信要求が生じたときは、データ3の受信終了を待ってDDMは送信
を開始するが、SDMも同時に送信を開始する。

0320

送信開始後、ヘッダデータ送信中SDMの優先順位が高いことが判明すると、
DDMは送信を停止し、再送待ちとなる。

0321

ここで、データ4はSDMからBCMへの送信データである。

0322

データ5は再送待ちのDDMからBCMへの送信データである。

0323

以上が、通信ICによるデータの送受信の動作である。

0324

第46図にI/O通信ICのデータの送信に関する回路部分を示す。

0325

第47図はそのタームチャートである。

0326

I/O通信ICは通信可能なとき、送信開始信号が発生すると、定められたタ
ムシケンスに従ってデータを通信バスに送信する。

0327

送信可能な時はステータスレジスタの通信バスビジーフラグオフ状態である
。送信開始はステータスレジスタの送信要求フラグがオン状態に変化したときで
ある。

0328

送信開始信号が入力されるとスケジュールカウンタのステージカウンタ,バイ
トカウンタ,ビットカウンタが作動する。

0329

ステージカウンタの出力はVPWジェネレータに入力されている。ステージ
ウンタはクロッタψ2によりステージクロック(S・Clock),データクロック(Cl
ock・Out),送信データ(Data・Out)を出力する。

0330

VPWジェネレータは、SOF信号,データ,EOD信号の順で出力する。

0331

バイトカウンタの計数値により、ヘッダレジスタ,受信アドレス,送
アドレスレジスタ,I/Oレジスタ,CRCジェネレータの順に選択され、そ
のデータが送信レジスタTxレジスタにセットされる。

0332

TxレジスタにデータはVPWジェネレータのClock・Out信号により、VPW
ジェネレータに入力され、VPW変調され通信バスに伝送される。

0333

ここで、I/Oレジスタのバイト数は4バイトの例である。

0334

送信データのビットクロックはビットカウンタで制御する。ここで、ヘッダレ
ジスタ,受信アドレス,送信アドレスレジスタの値は外部入力信号もしくは、他
の通信ICから初期状態にセットする。

0335

また、CRCジェネレータのデータはヘッダデータからI/Oデータまでの値
で計算する。

0336

CRCジェネレータの詳細な回路は第53図に示す。

0337

第48図にスケジュールカウンタの回路構成を示す。この回路は、ビットカウ
ンタ,バイトカウンタ,ステージカウンタで構成される。

0338

ビットカウンタはVPWのデータクロックを8分周する回路である。

0339

バイトカウンタはビットカウンタをクロックとするシフトレジスタでその出力
は送信される順にレジスタのセレクト端子に接続する。

0340

ステージレジスタはVPWジェネレータのステージクロック、もしくはCRC
出力をクロック信号とするシフトレジスタで、その出力はVPWジェネレータに接
続される。第49図に以上述べたスケジュールカウンタのタイムチャートを示す

0341

次に、VPWジェネレータについて述べる。

0342

第50図がVPWジェネレータの回路構成、第51図がそのタイムチャートで
ある。

0343

VPWジェネレータは、通信IC間で使用される数種類のパルス幅の信号を発
生する回路である。発生するパルス幅はSOF,データ,EOD
等で異なる。

0344

そのパルス信号は、スケジューラのステージカウンタ出力データに基づき、8
ビットのプリセッタブルダウンカウンタ,適意の値をセットするこで発生する。

0345

第52図に発生ROMの1ビット分の回路構成図、第5表にその各ビットの設
定表を示す。

0346

第5表に示すように、本通信ICで使用される9種類にパルス信号がVPWジ
ェネレータで出力できる。

0347

次に、CRCジェネレータについて述べる。
本通信ICで使用されるCRCチェックコードは8ビットである。第53図にそ
の回路構成図、第6表にそのタイムテーブルを示す。

0348

CRCジェネレータ回路は8ビットのシフトレジスタ2,3,4ビットの入力
端子に排他ORが設けられ、一方は前段出力、他方は、7ビット出力と入力デー
タの排他ORの出力信号に接続された構成である。

0349

以上の回路構成によりCRCチェックコードが生成できる。

0350

第6表は、入力データとクロック信号による各ビット状態変化の様子を表した
ものである。

0351

最終データはI/Oデータの後に、Txレジスタに転送される。

0352

次に、第7表にスケジュールカウンタとともに、通信ICの管理を行うステー
スレジスタのビット内容を示す。

0353

バスビジーフラグは、通信バス上にデータがあるとき、オン状態になる。

0354

受信要求フラグは、受信データの受信アドレスデータが自分のアドレ
スと一致したときオン状態になる。送信要求フラグは、入力データが変化するか
送信要求データが受信されたときオン状態になる。

0355

受信ビジーフラグはデータを受信中のときオン状態になる。

0356

送信ビジーフラグは送信中のときオン状態になる。

0357

受信エラーフラグは受信したデータのCRCチェックがNGのときオン状態と
なる。

0358

送信エラーフラグは送信を開始したが通信バス上に優先順位が高い他の通信I
Cが同時に通信を開始したときにオン状態となる。

0359

スリープフラグは、スリープ開始データを受信したときにオン状態となり、ク
ロックを停止する。

0360

第8表には第43図に示す数種類の送受信されるデータフォーマットを区別す
るデータIDの例である。

0361

以上が送信に関する回路の動作である。

0362

次に、受信に関する回路について説明する。第54図に受信に関する回路構成
、第55図にそのタイムチャートを示す。

0363

受信も送信同様スケジュールカウンタにより管理される。

0364

受信可能なとき(RXEがオン)のとき、受信開始信号が入力されるとスケジ
ュールカウンタ,VPWデコーダがリセットされる。

0365

通信バス上の信号がVPWデコーダによりSOF信号であると判定されると、
ビットカウンタ,バイトカウンタが作動する。

0366

VPWデコーダは、VPW変調されたデータ信号の“1”,“0”信号の判定
が行う。

0367

この判定によって得られたデータは、受信アドレスチェッカ,CRCチェッカ
およびRxレジスタに入力される。

0368

受信データの受信アドレスデータが自分のデータであると、Rxレジスタに入
力されたデータは1バイト単位でI/Oレジスタに転送される。

0369

このときの、ビット判定はVPWデータによって行う。また、バイト判定はバ
イトカウンタによって行われる。

0370

I/Oデータが終了するとCRCチェッカによりデータチェックが行われ、O
KのときはI/Oレジスタの値はI/Oポートに転送される。

0371

エラーが生じたときは、I/Oポートに転送されず、ステータスレジスタの受
エラーフラグをオンにする。

0372

第55図は以上の様子を表したタイムチャートである。

0373

第56図に、VPWデコーダの回路構成、第57図にそのタイムチャートを示
す。

0374

受信データはDタイプのフリップフロップにクロックψ2を入力する。

0375

排他ORにその入力と出力の入力して受信データの変化を捉え、ビッ
トクロックとする。このビットクロックでリセットし、クロックψ2で計数する
バイナリカウンタによりデータのパルス幅を計測する。

0376

この計測したパルス幅とステージカウンタの信号により、SOF,データ,E
OD,IFSを判定する。

0377

データの“1”,“0”判定は、パルス幅の変化がないときは、前の“1”,
“0”データを反転させ、変化があったときはデータの値を変更しない。

0378

初期値は初期データの“1”,“0”レベルとする。

0379

第9表に電圧レベルとパルス幅を2値分類したときの真理値表を示す。

0380

第58図にCRCチェッカの回路構成、第10表にそのタイムテーブルを示す

0381

CRCチェッカの回路構成はCRCジェネレータにOK判定AND付加されて
いる。

0382

判定出力はCRCデータも含めた最終データが16進値でC4であるとOKで
ある。

0383

第59図,第60図に通信ICのクロック信号を発生するクロックジェネレー
タの回路構成とタイムチャートを示す。

0384

2端子の振動子インバータの入出力に接続して、発振させ波形整形を行った
後に、位相の異なるクロック信号,φ1,φ2を出力する。

0385

また、ステージレジスタのスリープフラグ出力で発振の停止,起動を行う。

0386

前述した各電源供給モジュールの入出力制御の具体例を以下に更に詳しく従来
技術と比較しながら説明する。

0387

第61図に、本発明の電源ネットワークを適用した車両におけるエンジン及び
駆動系制コントローラーPCM(基本的には前述したRCMと同一構成である
が、入力と出力が実例に従って具体的に記載されているので、新たな符号を付し
て説明する。)のシステム構成図を示す。コントロールモジュール1000は、
エンジン及び駆動系(本例では自動変速機)の制御に必要な各種センサ信号を入
力し、予め定められた制御方式に則り各種アクチュエータの駆動信号を出力する
エアフローセンサ1001は、エンジンの吸入空気流量を測定し、電気信号
変換して出力する。水温センサ1002はエンジン冷却水温を検出し、電気信号
に変換して出力する。O2センサ1003は、排気ガス内酸素濃度を検出し、
電気信号に変換して出力する。ノックセンサ1005は、エンジンのノッキング
状態を検出し、電気信号に変換して出力する。排気温度センサ1006は、排気
ガス浄化用触媒の温度を検出し、電気信号に
変換して出力する。AT油温センサ1007は、AT(Automatic Transmission
;自動変速機)の制御油の温度を検出し、電気信号に変換して出力する。クラン
角センサ1008は、クランク角を検出し、例えば1度毎のパルス信号を出力
する。車速センサ1008Aは車輪の回転に対応したパルス信号を出力する。パ
ワステスイッチ1009は、パワーステアリングが駆動された場合の油圧の上昇
を検出する。本スイッチは、アイドリング時にパワーステアリングが使用された
場合に、エンジンアイドル回転数を増加させるために設けられている。シフト
ヒビタスイッチ1010は、ATのシフトコントロールレバーの位置に応じて
設けられたスイッチであり、シフトポジションを検出する。点火装置1011は
、エンジンの点火プラグおよび点火コイルからなり、PCM1000の指令に基づいて
点火プラグに点火する。インジェクタ1012は、PCM1000の指令に基づいて燃料
噴射する燃料噴射弁である。ATソレノイドバルブ1013は、PCM1000の指令
に基づいてATの作動油圧を制御し、変速制御を行う。クーリングファン101
4は、ラジエター冷却ファンであり、PCM1000の指令に基づいて動作する。エ
アココンプレッサ1016は、エアコンの動作状態とエンジンの加速状態に応
じて、PCM1000の指令に基づいて動作が制御される。電源線1015は本発明の
電源ネットワークの一部であり、FIM1420からPCM自身の電源及び前述の負荷
群1011から1014への電源を供給している。多重通信線1017は同じく
電源ネットワークの一部であり、BCM1221などの制御ユニット群間の通信を行う
ためにある。

0388

第62図に、PCM1000の内部構成の詳細説明図を示す。前述のセンサ群100
1から1007はアナログ入力信号であり、これらはアナログ入力インターフェ
ース1020に入力され、CPU(Central
Processing Unit;中央制御処理装置)で処理しやすい信号レベル(例えばフルス
ケール5V)に変換される。前述のスイッチ1009,1010およびクランク角セ
ンサ1008の出力信号はディジタル信号群であり、これらはディジタル入力イ
ンターフェース1021でもってCPU1024で処理しやすい信号レベル(例えばフ
スケール5V)に変換される。CPU1024では、前述のアナログ信号をA/D変
換器ディジタル信号に変換し、CPU内部に取り込む。同様に、前述のディジ
タル信号群をディジタル入力インターフェースを介して、ディジタル入力ポート
からCPU内部に取り込む。FIMから供給される電源は、各負荷の上流側に供
給されるもの、PCM内の通信IC1025用の定電圧電源1026に供給されるもの
、および電源遮断スイッチ1028を介して定電圧電源1027,ディジタル入
力インターフェース1021,出力インターフェース1022に供給されるもの
の3種類が存在する。定電圧電源1026は、通信IC専用の定電圧電源発生回路
あり、FIMからの電源供給が遮断されない限り常時通電されている。本回路は
三端子レギュレータ等で簡単に構成できる。定電圧電源1027は、CPU1024お
よびアナログ入力インターフェース1020へ電源を供給する。電源遮断スイッ
チ1028は通信ICによって直接制御されており、接地型負荷(本実施例では
エアコンコンプレッサ1016がこれに相当する)の異常時に電源を遮断するた
めに設置される。その具体構成は第11図で説明した通りである。通信IC1025は
、通信ICインターフェース1023を介して多重通信線1017に接続されて
いる。また、通信IC1025はCPU1024に接続され、多重通信線1017を介して電
源ネットワークに必要なデータの送受信を行う。通信IC1025の機能及び通信IC
インターフェース1023の詳細説明は前述の通りであり、ここでは省略する。
CPU1024
内にはROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)が備わっ
ており、ROMにはPCMの制御ソフトウエアおよび初期定数が格納されている

0389

本実施例の場合、PCMの負荷としてインジェクタ1012(ソレノイド負荷
),点火装置1011(コイル負荷),ATソレノイド1013(ソレノイド負
荷),クーリングファンモータ1014(モータ負荷),エアコンコンプレッサ
クラッチ(ソレノイド負荷)を仮定しており、出力インターフェース1022と
CPU1024との間の信号は前述の各負荷の駆動信号と状態検出信号とがあるが、そ
の詳細を次に説明する。

0390

第63図に出力インターフェース1022の詳細構成を示す。本図は電源接続
負荷用駆動回路であり、本実施例ではインジェクタ1012,点火装置101
1,ATソレノイド1013,クーリングファンモータ1014にこの駆動回路
が適用される。負荷1033はNチャネル型FET(ローサイドドライバ)10
32のドレインに接続される。CPU1024によって制御される駆動信号1030はF
ET1032のゲートに接続され、駆動信号のON・OFFに応じて負荷の制御を行う
。状態検出信号1031は、負荷1033が接続されているドレインの電圧をモ
ニタしている。負荷駆動信号状態に応じた状態検出信号は、下表のようになる(
表中、VBはバッテリ電圧、VDSはFETのドレイン−ソース間電圧、RLは
負荷の直流抵抗(r≫RLとする)を示す)。

0391

本表から、負荷駆動状態に応じた状態検出信号の組み合わせにより、故障状態
が検出できる。

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