JP2008113554A - 電気接続箱 - Google Patents

Abstract

【課題】装着されたＥＣＵに対して、電源供給停止時にも設定内容を保護することができる電気接続箱を提供する。
【解決手段】電気接続箱１は、各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄが着脱可能であると共に挿着されたＥＣＵ２ａ〜２ｄに対して電源供給及び通信可能なである。電気接続箱１が具備するバックアップ手段１１が、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄのうちで、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、監視の結果接続されたＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまず接続されたＥＣＵに記憶されているデータをバックアップし、その後に接続されたＥＣＵの電源供給を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気接続箱に関し、特に、車両に設けられた各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵと、各種負荷回路に係るモジュールと、の間に接続される電気接続箱に関する。

近年、車両にはエアコンやパワーウインドウ等の各種出力装置が搭載され、これら各種出力装置に対しての電源分配等を行うジャンクションブロックともよばれる電気接続箱が搭載されている（特許文献１〜６参照）。この種の電気接続箱は、内部にバスバーとよばれる型抜きの導体を配置したり或いは電線を布線することにより、電源を分配して所定の負荷回路に電源供給するようになっている。また、電源の上流側には、ヒューズを配置して電気接続箱から負荷回路までの配策線等を保護する構造となっている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、上記特許文献１〜６も含んで、以下のものが挙げられる。
特開２００３−３０４０８３号公報 特開平６−１５３２７０号公報 特開平９−３１２９３６号公報 特開平９−３１２９３７号公報 特開平９−２７５６３５号公報 特開平９−３７４８２号公報 特開平６−９７６８３号公報

ところが、近年、電気接続箱では、各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）が着脱自在になっており、挿着されたＥＣＵに対しても電源供給されるようになっている（特許文献７参照）。しかしながら、コスト抑制のため、ＥＣＵには通常メモリバックアップ機能がないため、電源供給が停止されると、設定内容が消去されてしまうという問題もあった。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、装着されたＥＣＵに対して、電源供給停止時にも設定内容を保護することができる電気接続箱を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の電気接続箱は、各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵが着脱可能であると共に挿着されたＥＣＵに対して電源供給及び通信可能な電気接続箱であって、前記複数のＥＣＵのうちで、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、該監視の結果前記接続されたＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまず前記接続されたＥＣＵに記憶されているデータをバックアップし、その後に前記接続されたＥＣＵの電源供給を停止するバックアップ手段を具備することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵが着脱可能に接続される電気接続箱であって、複数のＥＣＵのうちで、接続されたＥＣＵに記憶されるデータがバックアップされるので、電源供給停止時にも接続されたＥＣＵの設定内容を保護することができ、特に、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、ＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまずデータをバックアップし、その後に電源供給を停止するようにしているので、確実にデータをバックアップすることができる。

請求項２記載の電気接続箱は、請求項１記載の電気接続箱において、前記バックアップ手段は、電源供給を停止した前記ＥＣＵへの電源供給要件が発生したと判断される場合には、バックアップしたデータを該当ＥＣＵにリロードすることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、電源供給を停止したＥＣＵへの電源供給要件が発生したと判断される場合には、バックアップしたデータを該当ＥＣＵにリロードするようにしているので、システムも再構築も容易になる。

請求項３記載の電気接続箱は、請求項１又は２記載の電気接続箱において、前記バックアップ手段は、バックアップ電源で駆動されて前記データを記憶するバックアップメモリを含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、バックアップ電源で駆動されるバックアップメモリを含むので、高価なメモリが不要となる。

請求項１記載の発明によれば、各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵが着脱可能に接続される電気接続箱であって、複数のＥＣＵのうちで、接続されたＥＣＵに記憶されるデータがバックアップされるので、電源供給停止時にも接続されたＥＣＵの設定内容を保護することができる。このため、ＥＣＵ側にバックアップ用の高価な不揮発性メモリを新設する必要もない。また、データをバックアップできるので、ＥＣＵへの無駄な電源供給も抑制できる。特に、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、ＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまずデータをバックアップし、その後に電源供給を停止するようにしているので、確実にデータをバックアップすることができる。

請求項２記載の発明によれば、電源供給を停止したＥＣＵへの電源供給要件が発生したと判断される場合には、バックアップしたデータを該当ＥＣＵにリロードするようにしているので、システムも再構築も容易になる。

請求項３記載の発明によれば、バックアップ電源で駆動するバックアップメモリを含むので、高価なメモリが不要となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の各実施形態に共通するハードウエア構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本電気接続箱１は、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄと複数のモジュール３ａ〜３ｅとの間に接続される。本電気接続箱１と、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄ、複数のモジュール３ａ〜３ｅとの間、また、電気接続箱１内の各構成要素は、電源線１６ｐ、共通信号線１６ｓ、共通共通グランド線１６ｇでそれぞれ接続されている。

電気接続箱１は、基本的に、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄと複数のモジュール３ａ〜３ｅに対する電源分配機能を有する。すなわち、電気接続箱１は、ＩＰＳ（電流検知機能付半導体リレー）１３ａ〜１３ｅ、及び１３ｐを内蔵しており、車載バッテリから供給される電源を電源装置１２にて所定電源に変換し、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄ及び複数のモジュール３ａ〜３ｅに分配する。電源装置１２からの電源は、ＣＰＵ１１にも供給されており、ＣＰＵ１１は、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄ及び複数のモジュール３ａ〜３ｅが接続されたことを検知して自動的に電源供給を制御する。

電気接続箱１はまた、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄと複数のモジュール３ａ〜３ｅとの通信機能も有する。ＣＰＵ１１は、上記電源分配と共に通信制御を司る。電気接続箱１には、ＲＯＭ（読み出し専用メモリー）、ＲＡＭ（随時書き込み読み出しメモリー）や、後述のバックアップ用メモリも含まれるが、これら省略している。ＣＰＵ１１は、ゲートウエイ部１７を制御することにより、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄと複数のモジュール３ａ〜３ｅとの間の通信を可能にする。

電気接続箱１はまた、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄが挿着されるコネクタ部１４ａ〜１４ｄ、複数のモジュール３ａ〜３ｅ等が接続されるコネクタ部１５ａ〜１５ｅ、グランド接続されるグランド端子１５ｇも有する。コネクタ部１５ａ〜１５ｅは共に、ＩＰＳ１３ａ〜１３ｅにそれぞれ接続される電源線１６ｐと、共通信号線１６ｓと、共通グランド線１６ｇと、が同配列に形成された同形状をしている。なお、コネクタ部１５ａ〜１５ｅは、請求項の接続部に対応する。上記電気接続箱１の各構成要素は、実際的には、マザーボード（不図示）に搭載又は接続されている。

電気接続箱１は更に、後述の電源供給に関する設定機能、ＥＣＵデータバックアップ機能、電流制御機能も有する。ＥＣＵデータバックアップ機能は、本発明の特徴となる部分であり、図３で詳細に説明する。

また、ＥＣＵ２ａ〜２ｄは、周知のように、車載されるエアコンやパワーウインドウ等の各種出力装置を制御するものである。例えば、ＥＣＵ２ａはエアコン、ＥＣＵ２ｂはパワーウインドウを制御するものである。電気接続箱１に接続されるＥＣＵは、車種や車格に依存して異なる。このため、ＥＣＵ２ａ〜２ｄは、上記コネクタ部１４ａ〜１４ｄに適宜、着脱自在になっている。いうまでもなく、コネクタ部１４ａ〜１４ｄには、いずれのＥＣＵも接続されない空きがあってもよい。

ＥＣＵ２ａ〜２ｄはそれぞれ、関連する各種出力装置を制御するためのデータを記憶している。このデータは、システム導入時に自動又は手動にて設定され、ＥＣＵ２ａ〜２ｄのＲＡＭに記憶される。但し、これらデータは、通常、電源供給が停止されると消失する。

そして、複数のモジュール３ａ〜３ｅにはそれぞれ、一端が上記コネクタ部１５ａ〜１５ｅに接続され、他端がモータやランプ等の負荷回路に接続されている。コネクタ部１５ａ〜１５ｅに接続される側には、コネクタ部１５ａ〜１５ｅと同様、電源線と、共通信号線と、共通グランド線と、が同配列に形成され、コネクタ部１５ａ〜１５ｅに脱着可能な形状になっている。したがって、図中、３に示すようなコネクタ部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅとモジュール３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとの接続関係を、例えば、図中、３′に示すようなコネクタ部１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅとモジュール３ｂ、３ａ、３ｃ、３ｅ、３ｄとの接続関係のように、任意に変更することが可能となる。いうまでもなく、コネクタ部１５ａ〜１５ｅには、いずれのモジュールも接続されない空きがあってもよい。

なお、ここでは、説明のために、コネクタ部１５ａ〜１５ｅ、ＩＰＳ１３ａ〜１３ｅをそれぞれ出力系統（１）〜（５）とよぶこともある。また、電気接続箱１、ＥＣＵ２ａ〜２ｄ、モジュール３ａ〜３ｅは、双方向通信機能を有している。このような構成において、以下に、各種の処理手順について説明する。

上記図１に図２を加えて、さらに説明する。図２は、ＣＰＵが行う処理手順を示すフローチャートである。ここでは、複数のモジュール３ａ〜３ｅが、最初は、図１中３に示すように電気接続箱１に接続されるものとする。

図２に示すステップＳ１０１においてバッテリ投入を検知すると、ステップＳ１０２において初期化を行う。次に、ステップＳ１０３において、出力系統を（１）として、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０８の処理に進む。

ステップＳ１０４においては、出力系統（Ｎ）をＯＮとして電源供給モード要求を送信する。例えば、出力系統（１）がＯＮとされるとモジュール３ａに対して、電源供給モード要求が送信される。次に、ステップＳ１０５においては、電源供給モード要求を送信したモジュールからの応答信号が待機されており（ステップＳ１０５のＮ）、応答信号あると（ステップＳ１０５のＹ）ステップＳ１０６に進んで出力系統（Ｎ）の制御モードを設定する。応答信号には、電流制限（最大電流、フィルタ値）、電源供給モード（常時／イベント時）、供給制限（連続通電時間）、部品番号に関するデータが、含まれる。

このようなデータにより、例えば、出力系統（Ｎ）に接続されるモジュールを特定することができる。また、出力系統（Ｎ）に対する電流制限、電源供給モード、供給制限を設定することができる。すなわち、出力系統（Ｎ）に対する制御モードの設定をすることができる。

なお、電流制限、電源供給モード、供給制限、部品番号を関連づけて電気接続箱側に登録しておけば、出力系統（Ｎ）に対する部品番号、すなわち、モジュールさえ電気接続箱側で検知すれば、モジュール側からの電流制限、電源供給モード、供給制限の送信は不要となる。上記電源供給モード要求は請求項中の要求信号に対応し、制御モードの設定は請求項中の電源供給に関する設定に対応する。

次に、ステップＳ１０７において、設定が完了した出力系統（Ｎ）をＯＦＦとし、ステップＳ１０８において、次の出力系統（Ｎ）にカウントアップされる。そして、ステップＳ１０９において、全系統（１）〜（５）に対する制御モードの設定が完了するまで、上記ステップＳ１０４〜ステップＳ１０８の処理が繰り返される（ステップＳ１０９のＮ）。例えば、図１の３に示すように、出力系統（１）〜（５）に対してそれぞれ、モジュール３ａ〜３ｅに関する制御モードの設定が行われる。勿論、図１の３′に示すように、出力系統（１）〜（５）と各モジュールとの接続関係が変更された場合にも同様の処理により、モジュール３ａ〜３ｅに関する制御モードの設定が行われる。

このようにして、全系統（１）〜（５）に対する制御モードの設定が完了すると（ステップＳ１０９のＹ）、ステップＳ１１０において、設定された制御モードにしたがって、各モジュール３ａ〜３ｅに対する電源供給制御が実行される。

なお、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０９は設定手段を構成する。

このように、電源線と共通信号線と共通グランド線とが同配列に形成された同形状の複数のコネクタ部１５ａ〜１５ｅを有するので、所定の負荷回路に係るモジュール３ａ〜３ｅを任意の位置に接続することが可能になる。そのうえに、接続されたモジュールに対しては電源供給に関する設定が自動的に行われる。したがって、車両の仕様変更等に容易に対応可能になる。

上記図１に図３を加えて、さらに説明する。図３は、ＣＰＵが行う他の処理手順を示すフローチャートである。

図３に示すステップＳ２０１においては、ＥＣＵ側へのデータ送信状態を常時監視しており、この監視結果に基づき、ステップＳ２０２において、電源供給中であるか否かを判定する。ステップＳ２０２において、電源供給中であると判定された場合には（ステップＳ２０２のＹ）ステップＳ２０３〜ステップＳ２０７の処理に進み、電源供給中でないと判定された場合には（ステップＳ２０２のＮ）ステップＳ２０９〜ステップＳ２１３の処理に進む。

ステップＳ２０３においては、上記監視結果に基づき、接続される全てのＥＣＵ２ａ〜２ｄの電源供給停止が可能であると判定される場合に（ステップＳ２０３のＹ）ステップＳ２０４に進んで、供給停止予告を各ＥＣＵ２ａ〜２ｄに向けて送信し、さもなければ（ステップＳ２０３のＮ）ステップＳ２０１の監視処理に戻る。

ステップＳ２０４においては、各ＥＣＵ２ａ〜２ｄに向けて供給停止予告を示す信号を送信し、ステップＳ２０５において、各ＥＣＵ２ａ〜２ｄからの停止了解を示す応答を待機し（ステップＳ２０５のＮ）、停止了解を示す応答のあったＥＣＵに対して（ステップＳ２０５のＹ）、ステップＳ２０６においてデータのバックアップ処理を行う。

このようにして、全ＥＣＵ２ａ〜２ｄに対する確認が行われ（ステップＳ２０７のＮ）、全ＥＣＵ２ａ〜２ｄのデータのバックアップを確認完了すると（ステップＳ２０７のＹ）、ステップＳ２０８に進んで、全ＥＣＵ２ａ〜２ｄへの電源供給を停止する。

一方、ステップＳ２０９においては、電源供給要件の発生が待機されており（ステップＳ２０９のＮ）、電源供給要件が発生したと判定される場合には（ステップＳ２０９のＹ）ステップＳ２１０に進んで、電源供給を再開する。電源供給要件は、例えば、一旦、電源供給が停止されたＥＣＵ２ａ〜２ｄが、コネクタ部１４ａ〜１４ｄに再挿着された場合等である。

次に、ステップＳ２１１において、各ＥＣＵ２ａ〜２ｄからの電源供給の確認を示す応答を待機し（ステップＳ２１１のＮ）、応答のあったＥＣＵに対して（ステップＳ２１１のＹ）、ステップＳ２１２においてバックアップしたデータのリロード処理を行う。このようにして、全ＥＣＵ２ａ〜２ｄに対するリロード確認が行われ（ステップＳ２１３のＮ）、全ＥＣＵ２ａ〜２ｄのデータのリロード確認を完了すると（ステップＳ２１３のＹ）、ステップＳ２０１の監視処理に戻る。

なお、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０７は請求項のバックアップ手段を構成する。

このように、複数のＥＣＵ２ａ〜２ｄのうちで、接続されたＥＣＵに記憶されるデータが電気接続箱１にバックアップされるので、電源供給停止時にも接続されたＥＣＵの設定内容を保護することができる。このため、ＥＣＵ側にバックアップ用の高価な不揮発性メモリを新設する必要がない。また、データをバックアップできるので、ＥＣＵへの無駄な電源供給も抑制できる。

また、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、ＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまずデータをバックアップし、その後に電源供給を停止するようにしているので、確実にデータをバックアップすることができる。

また、電源供給を停止したＥＣＵへの電源供給要件が発生したと判断される場合には、バックアップしたデータを該当ＥＣＵにリロードするようにしているので、システムも再構築も容易になる。

なお、上記ＥＣＵに対するデータバックアップは、モジュール３ａ〜３ｅに対しても同様に実現可能である。

上記図１に図４、図５を加えて、さらに説明する。図４は、ＣＰＵが行うさらに他の処理手順を示すフローチャートである。図５は、電流制御例を示すタイムチャートである。

図４に示すステップＳ３０１においては、出力系統（Ｎ）のコネクタ部に接続されたモジュールに対して所定の電源供給が行われている。なお、出力系統（Ｎ）にモジュール３ａ〜３ｅのいずれが接続されているかは既に検知されているものとする。

次に、ステップＳ３０２及びステップＳ３０３において、出力系統（Ｎ）のコネクタ部に接続されるモジュールからの負荷駆動信号が受信された場合（ステップＳ３０２のＹ且つステップＳ３０３のＹ）ステップＳ３０４に進み、いずれの信号も受信されない場合（ステップＳ３０２のＮ）又は信号は受信されたが負荷駆動信号でない場合（ステップＳ３０３のＮ）ステップＳ３０６に進む。負荷駆動信号とは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、例えば、負荷回路としてのモータの駆動が開始されたことを示すパルス信号である。

負荷駆動信号が受信された場合には、ステップＳ３０４において、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すようなフィルタ時間Ｆｔを設定する。このフィルタ時間Ｆｔ内の電流は、予め定められた過電流検知レベルを上回ることもあるが、これはモータ等の負荷回路の起動にともなう過電流であるので、この過電流はカットせずに必要な電源供給を行う。

次に、ステップＳ３０５において、電流変動予測値を設定してステップＳ３０６に進む。電流変動予測値は、予めモジュール３ａ〜３ｅに接続される負荷回路はわかっているので、これに基づいて算出される負荷回路が正常に稼働している状態における予測値である。なお、負荷駆動信号が受信されない場合においても、予め算出されている負荷回路が非稼働状態における予測値を設定してステップＳ３０６に進む。なお、予測値は、上限及び下限が設けられた予測範囲であるとしてもよい。

次に、ステップＳ３０６においては出力系統（Ｎ）の電流を検出し、ステップＳ３０７においては検出した電流の所定時間における変動量である電流変動量を算出する。

次に、ステップＳ３０８においては、上記算出した電流変動量が、上記設定されている電流変動予測値以上か否かを判定する。ここで、電流変動量が電流変動予測値以上であると判定されれば（ステップＳ３０８のＹ）ステップＳ３１２に進み、さもなければ（ステップＳ３０８のＮ）ステップＳ３０９に進む。ここで、電流変動量が電流変動予測値以上（上限値以上）と判定された場合には、緊急事態であるので直ちにステップＳ３１２に進んで出力系統（Ｎ）をＯＦＦとして電源供給を停止して、ステップＳ３１３に進んでその旨を示すウォーニングを出力する。ウォーニングは、電気接続箱１に接続された図示しないブザー鳴動やＬＥＤ発光等により行われる。

一方、ステップＳ３０８において電流変動量が電流変動予測値以上ではないと判定されれば（ステップＳ３０８のＮ）、ステップＳ３０９において上記フィルタ時間Ｆｔが経過後（ステップＳ３０９のＹ）に、ステップＳ３１０において電流変動量が無し（下限値以下）又はゼロであるかを判定する。ここで、電流変動量が無し（下限値以下）またゼロであると判定された場合には（ステップＳ３１０のＹ）、図５（Ｂ）に示すように、負荷異常又は接続異常（開放）であるので、ステップＳ３１４に進んでその旨を示すウォーニングを出力する。ここでのウォーニングは、ステップＳ３１３とは異種のブザー鳴動やＬＥＤ発光等により行うことが好ましい。

また、ステップＳ３１１において、図５（Ａ）に示すように、過電流が検知された場合にも（ステップＳ３１０のＮ且つステップＳ３１１のＹ）、緊急事態であるのでステップＳ３１２に進んで出力系統（Ｎ）をＯＦＦとして電源供給を停止して、ステップＳ３１３に進んでその旨を示すウォーニングを出力する。ステップＳ３１１において、過電流が検知されない場合には（ステップＳ３１０のＮ且つステップＳ３１１のＮ）、正常状態であるので、ステップＳ３０２に戻って上記処理を繰り返す。そして、このような処理が、全出力系統（１）〜（５）に対して行われる。

なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３１２は電流制御手段を構成し、ステップＳ３１２、ステップＳ３１３、ステップＳ３１４は異常処理手段を構成する。

このように、複数のコネクタ部１５ａ〜１５ｅに接続されたモジュール３ａ〜３ｅの電流の実際値に基づいて各モジュールに供給する電流が制御されるので、接続されたモジュールに対して効率的に電源供給を行うことができる。

特に、複数のコネクタ部１５ａ〜１５ｅに接続されたモジュール３ａ〜３ｅの電流に関する予測値と実際値とに基づいて電流異常を検出し、異常時には所定の異常処理が行われる。したがって、ヒューズ設定等が容易になる。

また、電流変動なし又は電流ゼロのときにはウォーニングが出力され、過電流のときにはウォーニングが出力されると共に、該当モジュールへの電源供給が停止されるので、未然に事故を防ぐことができる。

以上説明したように、本発明によれば、装着されたＥＣＵに対して、電源供給停止時にも設定内容を保護することができる電気接続箱を提供することができる。

本発明の各実施形態に共通するハードウエア構成を示すブロック図である。 図１中のＣＰＵが行う処理手順を示すフローチャートである。 図１中のＣＰＵが行う他の処理手順を示すフローチャートである。 図１中のＣＰＵが行うさらに他の処理手順を示すフローチャートである。 電流制御例を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 電気接続箱
２ａ〜２ｄ ＥＣＵ
１１ ＣＰＵ（バックアップ手段）

Claims (3)

1. 各種出力装置の制御を行う複数のＥＣＵが着脱可能であると共に挿着されたＥＣＵに対して電源供給及び通信可能な電気接続箱であって、
   前記複数のＥＣＵのうちで、接続されたＥＣＵとの通信状態を監視し、該監視の結果前記接続されたＥＣＵへの電源供給が停止可能になったと判断される場合にまず前記接続されたＥＣＵに記憶されているデータをバックアップし、その後に前記接続されたＥＣＵの電源供給を停止するバックアップ手段
   を具備することを特徴とする電気接続箱。
2. 請求項１記載の電気接続箱において、
   前記バックアップ手段は、電源供給を停止した前記ＥＣＵへの電源供給要件が発生したと判断される場合には、バックアップしたデータを該当ＥＣＵにリロードする
   ことを特徴とする電気接続箱。
3. 請求項１又は２記載の電気接続箱において、
   前記バックアップ手段は、バックアップ電源で駆動されて前記データを記憶するバックアップメモリを含む
   ことを特徴とする電気接続箱。

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