特開 2024-64428 車載装置、車載システム、制御方法及び制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024064428

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】車載装置、車載システム、制御方法及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20240507BHJP

   B60R 16/023 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

H04L12/28 200Z

H04L12/28 100A

B60R16/023 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022173011

(22)【出願日】2022-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(71)【出願人】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 拓也

【テーマコード（参考）】

5K033

【Ｆターム（参考）】

5K033AA09

5K033BA06

5K033DB14

5K033DB25

(57)【要約】

【課題】パーシャルネットワーク機能に対応していない通信Ｉ／Ｆが搭載された車載装置において、パーシャルネットワーク機能の利用を可能とする。
【解決手段】
車載装置は、通信インタフェースと、動作モードを切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定する第１判定部と、前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードをスリープモードから低消費電力モードへ切り替える第１切替部と、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定する第２判定部と、前記第２判定部によって前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから通常モードへ切り替える第２切替部と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御対象を制御する車載装置であって、
通信線に接続された通信インタフェースと、
前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定する第１判定部と、
前記第１判定部によって前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替える第１切替部と、
前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定する第２判定部と、
前記第２判定部によって前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替える第２切替部と、
を備える、
車載装置。

【請求項2】

前記車載装置は、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じてフレームを受信せずに設定期間が経過した場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから前記スリープモードへ切り替える第３切替部をさらに備える、
請求項１に記載の車載装置。

【請求項3】

前記設定期間は、前記車載装置が属するクラスタに応じて設定される、
請求項２に記載の車載装置。

【請求項4】

前記設定期間は、前記車載装置が搭載される車両の状態に応じて設定される、
請求項２に記載の車載装置。

【請求項5】

前記設定期間は、前記車載装置がユーザに提供するサービスに応じて設定される、
請求項２に記載の車載装置。

【請求項6】

前記切替条件は、前記通信インタフェースが信号を受信したことである、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項7】

前記切替条件は、予め設定された前記スリープモードの実行期間が満了することである、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項8】

前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置が属するクラスタに応じて設定される、
請求項７に記載の車載装置。

【請求項9】

前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置が搭載される車両の状態に応じて設定される、
請求項７に記載の車載装置。

【請求項10】

前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置がユーザに提供するサービスに応じて設定される、
請求項７に記載の車載装置。

【請求項11】

前記低消費電力モードは、前記制御対象の制御が不能な動作モードである、
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項12】

前記スリープモードは、前記通信線を通じて受信したフレームの処理が不能な動作モードであり、
前記低消費電力モードは、前記通信線を通じて受信したフレームの処理が可能な動作モードである、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項13】

前記低消費電力モードは、前記通常モードよりも動作クロックが低い動作モードである、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項14】

前記低消費電力モードは、前記通信インタフェースがフレームを送信不能な動作モードであり、
前記通常モードは、前記通信インタフェースがフレームを送信可能な動作モードである、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の車載装置。

【請求項15】

前記請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の車載装置と、
前記通信線と、
前記通信線に接続され、前記通信線に前記フレームを出力する車載制御装置と、
を備える、
車載システム。

【請求項16】

制御対象を制御する車載装置によって用いられる制御方法であって、
前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定するステップと、
前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替えるステップと、
前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、通信インタフェースが通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定するステップと、
前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替えるステップと、
を含む、
制御方法。

【請求項17】

制御対象を制御する車載装置によって用いられる制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定するステップと、
前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替えるステップと、
前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、通信インタフェースが通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定するステップと、
前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替えるステップと、
を実行させるための、
制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載装置、車載システム、制御方法及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両には、エンジン、トランスミッション等を制御する制御系ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、ヘッドライト、パワーウインドウ等を制御するボディ系ＥＣＵ、ナビゲーション装置、マルチメディア機器等の情報系ＥＣＵ等、多種の車載装置が搭載される。近年、各車載装置をバスネットワークにて接続する車載システムにおいて、機能（サービス）毎に車載装置をＰＮＣ（Partial Network Cluster）と呼ばれるクラスタに分け、サービスの実行に用いられるＰＮＣの車載装置をウェイクアップさせ、その他のＰＮＣの車載装置をスリープさせるパーシャルネットワーク機能が発展してきた。パーシャルネットワーク機能は、ＩＳＯ（International Organization for Standardization） １１８９８－６において規格化されている。

【0003】

非特許文献１には、ネットワークマネジメントメッセージ（ＮＭメッセージ）を用いて、ＥＣＵ間のパーシャルネットワーククラスタ（ＰＮＣ：Ｐａｒｔｉａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｌｕｓｔｅｒ）の要求及び開放情報を通信する技術が開示されている。

【0004】

特許文献１には、通信に異常が発生した場合にスリープ中のＥＣＵをウェイクアップさせる技術として、通常時は通信路経由でウェイクアップ信号を受信し、通信に異常が発生している場合には管理ＥＣＵから自ＥＣＵ宛に電力供給路経由で送信される起動パルス信号を受信するＥＣＵが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１０７６７２号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】AUTOSAR Layered Software Architecture，［online］，［令和４年１０月４日検索］，インターネット＜https://www.autosar.org/fileadmin/user_upload/standards/classic/4-3/AUTOSAR_EXP_LayeredSoftwareArchitecture.pdf＞ p.161-p.165

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

各車載装置は、通信線（バス）と接続する通信インタフェース（以下、「通信Ｉ／Ｆ」ともいう）を有する。通信Ｉ／Ｆは、パーシャルネットワーク機能に対応している通信Ｉ／Ｆ（以下、「対応Ｉ／Ｆ」ともいう）と、パーシャルネットワーク機能に対応していない通信Ｉ／Ｆ（以下、「非対応Ｉ／Ｆ」ともいう）とに分けられる。

【0008】

対応Ｉ／Ｆは、自装置が属するＰＮＣが指定されたフレームを受信した場合、自装置をウェイクアップさせる。一方で、非対応Ｉ／Ｆは、通信線にブロードキャストされるフレームを受信すると、指定されているＰＮＣにかかわらず、自装置をウェイクアップさせる。このように、非対応Ｉ／Ｆを含む車載装置の場合、自装置がサービスに用いられない場合であってもウェイクアップして電力を消費してしまう場合がある。

【0009】

例えば全ての車載装置に対応Ｉ／Ｆを搭載すると、車載装置の台数増加に伴ってパーシャルネットワーク機能の導入コストが増大する。対応Ｉ／Ｆの導入コストを削減するために非対応Ｉ／Ｆが搭載されたＥＣＵを併用すると、上記のとおりシステム全体における消費電力が増大する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様に係る車載装置は、制御対象を制御する車載装置であって、通信線に接続された通信インタフェースと、前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不可能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部によって前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替える第１切替部と、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定する第２判定部と、前記第２判定部によって前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替える第２切替部と、を備える。

【0011】

本開示は、上記のような特徴的な構成を備える車載装置、前記車載制御装置を含む車載システム、前記車載装置における特徴的な処理をステップとする制御方法、及び前記車載制御装置に特徴的な処理を実行させるための制御プログラムとして実現することができるだけでなく、前記車載制御装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、パーシャルネットワーク機能に対応していない通信Ｉ／Ｆが搭載された車載装置において、パーシャルネットワーク機能を利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有する統合ＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。

【図3】実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、クラスタテーブルの一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態に係るＥＣＵの動作モードを説明するための図である。

【図6】図６は、実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵの機能の一例を示す機能ブロック図である。

【図7】図７は、ＣＡＮのフレームフォーマットを示す模式図である。

【図8】図８は、データフィールドの各ビットとクラスタとの紐付けを例示する図である。

【図9】図９は、ＮＭフレームに含まれるデータフィールドの一例を示す図である。

【図10】図１０は、非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵにおける動作モードの遷移の例を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態に係るＥＣＵの動作モードの切り替えを説明するための状態遷移図である。

【図12】図１２は、実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。

【0015】

（１） 本実施形態に係る車載制御装置は、制御対象を制御する車載装置であって、通信線に接続された通信インタフェースと、前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不可能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部によって前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替える第１切替部と、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定する第２判定部と、前記第２判定部によって前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替える第２切替部と、を備える。これにより、通信インタフェースがパーシャルネットワーク機能に対応していない場合でも、車載装置においてパーシャルネットワーク機能を利用することができる。

【0016】

（２） 上記（１）において、前記車載装置は、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、前記通信インタフェースが前記通信線を通じてフレームを受信せずに設定期間が経過した場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから前記スリープモードへ切り替える第３切替部をさらに備えてもよい。これにより、低消費電力モードが長時間継続することによる電力消費を抑制することができる。

【0017】

（３） 上記（２）において、前記設定期間は、前記車載装置が属するクラスタに応じて設定されてもよい。これにより、車載装置が属するクラスタに応じた適切な期間において、車載装置が、指定情報を含むフレームの受信を低消費電力モードで待機することができる。

【0018】

（４） 上記（２）において、前記設定期間は、前記車載装置が搭載される車両の状態に応じて設定されてもよい。これにより、車両の状態に応じた適切な期間において、車載装置が、指定情報を含むフレームの受信を低消費電力モードで待機することができる。

【0019】

（５） 上記（２）において、前記設定期間は、前記車載装置がユーザに提供するサービスに応じて設定されてもよい。これにより、車載装置がユーザに提供するサービスに応じた適切な期間において、車載装置が、指定情報を含むフレームの受信を低消費電力モードで待機することができる。

【0020】

（６） 上記（１）から（５）のいずれか１つにおいて、前記切替条件は、前記通信インタフェースが信号を受信したことであってもよい。これにより、ユーザへのサービスの提供のために他の装置が信号を送信したことに応じて、車載装置の動作モードをスリープモードから低消費電力モードに切り替えることができる。

【0021】

（７） 上記（１）から（５）のいずれか１つにおいて、前記切替条件は、予め設定された前記スリープモードの実行期間が満了することであってもよい。これにより、一定の期間に応じて、車載装置の動作モードをスリープモードから低消費電力モードに切り替えることができる。

【0022】

（８） 上記（７）において、前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置が属するクラスタに応じて設定されてもよい。これにより、車載装置が属するクラスタに応じた適切な期間において、車載装置がスリープモードで待機することができる。

【0023】

（９） 上記（７）において、前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置が搭載される車両の状態に応じて設定されてもよい。これにより、車両の状態に応じた適切な期間において、車載装置がスリープモードで待機することができる。

【0024】

（１０） 上記（７）において、前記スリープモードの実行期間は、前記車載装置がユーザに提供するサービスに応じて設定されてもよい。これにより、車載装置がユーザに提供するサービスに応じた適切な期間において、車載装置がスリープモードで待機することができる。

【0025】

（１１） 上記（１）から（１０）のいずれか１つにおいて、前記低消費電力モードは、前記制御対象の制御が不可能な動作モードであってもよい。これにより、低消費電力モードにおける電力消費を抑制することができる。

【0026】

（１２） 上記（１）から（１１）のいずれか１つにおいて、前記スリープモードは、前記通信線を通じて受信したフレームの処理が不可能な動作モードであり、前記低消費電力モードは、前記通信線を通じて受信したフレームの処理が可能な動作モードであってもよい。これにより、スリープモードにおいてフレームの処理のための電力消費を抑制することができ、低消費電力モードにおいて、必要とされるフレームの処理を実行することができる。

【0027】

（１３） 上記（１）から（１２）のいずれか１つにおいて、前記低消費電力モードは、前記通常モードよりも動作クロックが低い動作モードであってもよい。これにより、低消費電力モードにおける電力消費を抑制することができる。

【0028】

（１４） 上記（１）から（１３）のいずれか１つにおいて、前記低消費電力モードは、前記通信インタフェースがフレームを送信不可能な動作モードであり、前記通常モードは、前記通信インタフェースがフレームを送信可能な動作モードであってもよい。これにより、低消費電力モードにおいてフレームの送信のための電力消費を抑制することができ、通常モードにおいて、必要とされるフレームの送信を実行することができる。

【0029】

（１５） 本実施形態に係る車載システムは、上記（１）から（１４）のいずれか１つの車載装置と、前記通信線と、前記通信線に接続され、前記通信線に前記フレームを出力する車載制御装置と、を備える。これにより、車載装置の通信インタフェースがパーシャルネットワーク機能に対応していない場合でも、車載システムにおいてパーシャルネットワーク機能を利用することができる。

【0030】

（１６） 本実施形態に係る制御方法は、制御対象を制御する車載装置によって用いられる制御方法であって、前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不可能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定するステップと、前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替えるステップと、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、通信インタフェースが通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定するステップと、前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替えるステップと、を含む。これにより、通信インタフェースがパーシャルネットワーク機能に対応していない場合でも、車載装置においてパーシャルネットワーク機能を利用することができる。

【0031】

（１７） 本実施形態に係る制御プログラムは、制御対象を制御する車載装置によって用いられる制御プログラムであって、コンピュータに、前記車載装置の動作モードを、前記制御対象の制御が不可能なスリープモードから、前記車載装置における消費電力が前記スリープモードよりも高い低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定するステップと、前記切替条件が成立したと判定された場合に、前記動作モードを前記スリープモードから前記低消費電力モードへ切り替えるステップと、前記動作モードが前記低消費電力モードである間に、通信インタフェースが通信線を通じて受信したフレームにおいて、前記車載装置を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定するステップと、前記受信したフレームにおいて前記指定情報が含まれていると判定された場合に、前記動作モードを、前記低消費電力モードから、前記車載装置における消費電力が前記低消費電力モードよりも高く且つ前記制御対象の制御が可能な通常モードへ切り替えるステップと、を実行させる。これにより、通信インタフェースがパーシャルネットワーク機能に対応していない場合でも、車載装置においてパーシャルネットワーク機能を利用することができる。

【0032】

＜本開示の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0033】

［１．車載システム］
図１は、本実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。車載システム１０は、車両に搭載される。

【0034】

本実施形態に係る車載システム１０は、統合ＥＣＵ２００と、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃとを含む。車載システム１０は、統合ＥＣＵ２００，ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ及びそれらを繋ぐ通信ケーブル（通信バス）によって構成される車載ネットワークである。

【0035】

複数のＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃは、車両の各部に配置される。ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃは、車両の各部のハードウェアを個別に制御したり、車両の各部のハードウェアの状態を監視したりする。例えば、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃは、制御系、ボディ系、情報系のＥＣＵである。なお、以下の説明では、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃを総称して「ＥＣＵ３００」ともいい、ＥＣＵ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃを総称して「ＥＣＵ４００」ともいう。

【0036】

統合ＥＣＵ２００は、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００ＣのそれぞれとＣＡＮ（Controller Area Network）バスのような車載バス５００Ａ，５００Ｂを介して接続されている。具体的には、統合ＥＣＵ２００は、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２１０Ａ，２１０Ｂを備える。通信Ｉ／Ｆ２１０Ａは、車載バス５００Ａに接続されている。車載バス５００Ａには、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，４００Ａ，４００Ｂが接続されている。通信Ｉ／Ｆ２１０Ｂは、車載バス５００Ｂに接続されている。車載バス５００Ｂには、ＥＣＵ３００Ｃ，４００Ｃが接続されている。統合ＥＣＵ２００は、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃのそれぞれと相互に通信することができる。以下、統合ＥＣＵ２００を、「ＥＣＵ２００」ということがある。

【0037】

ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃのそれぞれは、車載バスに接続された通信Ｉ／Ｆ３１０を備える。ＥＣＵ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃのそれぞれは、車載バスに接続された通信Ｉ／Ｆ４１０を備える。

【0038】

図１において、斜線ハッチングで示す３１０は、パーシャルネットワーク機能に対応する対応Ｉ／Ｆであり、無模様の通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０は、パーシャルネットワーク機能に対応していない非対応Ｉ／Ｆである。すなわち、車載システム１０は、対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵ３００と、非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵ２００，４００とが混在している。ＥＣＵ２００，４００は、「車載装置」の一例である。

【0039】

ＥＣＵ２００，３００，４００は、パーシャルネットワーク機能に対応した通信プロトコルを使用する。通信プロトコルは、例えば、ＣＡＮ、ＣＡＮ ＦＤ（CAN with Flexible Data Rate）、又はＣＡＮ ＰＮ（CAN with Partial Networking）である。

【0040】

統合ＥＣＵ２００は、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ間の通信を中継するゲートウェイとしての機能を有する。ＥＣＵ３００，４００は、フレームを送信することができる。フレームの一例は、ネットワーク管理用のＮＭ（Network Management）フレームである。統合ＥＣＵ２００は、異なるバスに接続されたＥＣＵ間のフレームを中継する。例えば、統合ＥＣＵ２００は、車載バス５００Ａに接続されたＥＣＵ３００Ａと、車載バス５００Ｂに接続されたＥＣＵ４００Ｃとの間でフレームを中継することができる。これにより、例えば、車載バス５００Ａに接続されたＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，４００Ａ，４００Ｂと、車載バス５００Ｂに接続されたＥＣＵ３００Ｃ，４００Ｃとの間で、フレームの送受信が可能である。

【0041】

［２．統合ＥＣＵの構成］
本実施形態では、非対応Ｉ／Ｆを有する統合ＥＣＵ２００及びＥＣＵ４００において、パーシャルネットワーク機能を利用可能とする。以下、統合ＥＣＵ２００のハードウェア構成について説明する。

【0042】

図２は、本実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有する統合ＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。統合ＥＣＵ２００は、マイクロコントローラ２２０と、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂとを含む。

【0043】

マイクロコントローラ２２０は、例えば１チップの半導体集積回路であり、プロセッサ２０１と、不揮発性メモリ２０２と、揮発性メモリ２０３と、周辺回路２０４と、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）２０５とを含む。

【0044】

揮発性メモリ２０３は、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリである。不揮発性メモリ２０２は、例えばフラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の半導体メモリである。

【0045】

プロセッサ２０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。ただし、プロセッサ２０１は、ＣＰＵに限られない。プロセッサ２０１は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよい。プロセッサ２０１は、コンピュータプログラムを実行可能に構成される。ただしプロセッサ２０１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を一部に含んでもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを一部に含んでもよい。

【0046】

不揮発性メモリ２０２には、コンピュータプログラムである制御プログラム２０６及び制御プログラム２０６の実行に使用されるデータが格納される。制御プログラム２０６は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記憶させることができる。プロセッサ２０１は、制御プログラム２０６によって、統合ＥＣＵ２００においてパーシャルネットワーク機能を利用可能とする。

【0047】

不揮発性メモリ２０２には、クラスタテーブル２０７、クラスタ情報２０８及び低クロック期間情報２０９が格納される。クラスタテーブル２０７、クラスタ情報２０８及び低クロック期間情報２０９については後述する。

【0048】

周辺回路２０４は、マイクロコントローラ２２０に種々の機能を実現させるための回路である。例えば、周辺回路２０４は、汎用入出力ポート（ＧＰＩＯ）、アナログ／デジタル変換器、タイマ、シリアル通信等の回路を含む。シリアル通信回路は、例えば、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）、ＳＰＩ（serial peripheral interface）等の規格に準拠している。

【0049】

Ｉ／Ｏ２０５は、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂに接続されている。Ｉ／Ｏ２０５は、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂとの入出力に使用されるポートである。

【0050】

通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂは、上述した車載ネットワーク用の通信プロトコルに準拠した通信インタフェースである。上述したように、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂは、パーシャルネットワーク機能に対応していない非対応Ｉ／Ｆである。

【0051】

通信Ｉ／Ｆ２１０Ａは、制御回路２１１Ａ及びＰＨＹ２１２Ａを含む。制御回路２１１Ａは、送受信するフレームの処理を実行するための回路である。制御回路２１１Ａは、スリープ期間情報２１３Ａを格納したメモリを有している。制御回路２１１Ａは、スリープ期間情報２１３Ａを使用したタイマ機能を実行可能である。スリープ期間情報２１３Ａについては後述する。

【0052】

ＰＨＹ２１２Ａは、車載バス５００Ｂに接続されており、車載バス５００Ｂ側のアナログ信号と、制御回路２１１Ａ側のデジタル信号とを相互変換する。ＰＨＹ２１２Ａは、パーシャルネットワーク機能に対応しておらず、フレームにおいてウェイクアップ対象として指定されたＰＮＣを解釈することはできない。

【0053】

通信Ｉ／Ｆ２１０Ｂは、制御回路２１１Ｂ及びＰＨＹ２１２Ｂを含む。制御回路２１１Ｂは、制御回路２１１Ａと同様の構成を有する。ただし、制御回路２１１Ａがスリープ期間情報２１３Ａを使用したタイマ機能を実行可能であるため、制御回路２１１Ｂは、同様のタイマ機能を実行しなくてもよい。つまり、制御回路２１１Ｂは、スリープ期間情報を記憶していなくてもよい。

【0054】

ＰＨＹ２１２Ｂは、車載バス５００Ｃに接続されており、車載バス５００Ｃ側のアナログ信号と、制御回路２１１Ｂ側のデジタル信号とを相互変換する。ＰＨＹ２１２Ａと同様に、ＰＨＹ２１２Ｂは、パーシャルネットワーク機能に対応していない。

【0055】

［３．ＥＣＵの構成］
以下、パーシャルネットワーク機能に対応していないＥＣＵ４００のハードウェア構成について説明する。

【0056】

図３は、本実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。ＥＣＵ４００は、マイクロコントローラ４２０と、通信Ｉ／Ｆ４１０とを含む。

【0057】

マイクロコントローラ４２０は、上述した統合ＥＣＵ２００のマイクロコントローラ２２０と同じ構成を有する。つまり、マイクロコントローラ４２０は、プロセッサ４０１と、不揮発性メモリ４０２と、揮発性メモリ４０３と、周辺回路４０４と、Ｉ／Ｏ４０５とを含む。

【0058】

不揮発性メモリ４０２には、コンピュータプログラムである制御プログラム４０６及び制御プログラム４０６の実行に使用されるデータが格納される。制御プログラム４０６は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に記憶させることができる。プロセッサ４０１は、制御プログラム４０６によって、ＥＣＵ４００においてパーシャルネットワーク機能を利用可能とする。

【0059】

不揮発性メモリ４０２には、クラスタ情報４０８及び低クロック期間情報４０９が格納される。クラスタ情報４０８及び低クロック期間情報４０９については後述する。

【0060】

周辺回路４０４は、例えば、ＵＡＲＴ、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ等の規格に準拠したシリアル通信回路を含む。周辺回路４０４の当該シリアル通信回路は、ＥＣＵ４００の制御対象のデバイス又はセンサに接続されており、センサから出力された信号を受信したり、制御対象へ制御信号を送信したりすることができる。

【0061】

Ｉ／Ｏ４０５は、通信Ｉ／Ｆ４１０に接続されている。Ｉ／Ｏ４０５は、通信Ｉ／Ｆ４１０との入出力に使用されるポートである。

【0062】

通信Ｉ／Ｆ４１０は、上述した車載ネットワーク用の通信プロトコルに準拠した通信インタフェースである。上述したように、通信Ｉ／Ｆ４１０は、パーシャルネットワーク機能に対応していない非対応Ｉ／Ｆである。

【0063】

通信Ｉ／Ｆ４１０は、制御回路４１１及びＰＨＹ４１２を含む。制御回路４１１は、送受信するフレームの処理を実行するための回路である。制御回路４１１は、スリープ期間情報４１３を格納したメモリを有している。制御回路４１１は、スリープ期間情報４１３を使用したタイマ機能を実行可能である。スリープ期間情報４１３については後述する。

【0064】

ＰＨＹ４１２は、車載バス５００Ａ又は５００Ｃに接続されており、車載バス側のアナログ信号と、制御回路４１１側のデジタル信号とを相互変換する。ＰＨＹ４１２は、パーシャルネットワーク機能に対応しておらず、フレームにおいてウェイクアップ対象として指定されたＰＮＣを解釈することはできない。

【0065】

［４．クラスタ］
クラスタについて説明する。ＥＣＵ２００，３００，４００のそれぞれは、少なくとも１個のクラスタに属している。統合ＥＣＵ２００の不揮発性メモリ２０２は、ＥＣＵ２００，ＥＣＵ３００，４００と、ＥＣＵ２００，３００，４００のそれぞれが属するクラスタとを紐付けたクラスタテーブル２０７を格納する（図２参照）。

【0066】

クラスタは、例えば、ユーザに提供されるサービス毎に定められてもよい。サービスは、１つ又は複数のＥＣＵ２００，３００，４００によって実行される。

【0067】

複数のＥＣＵによって実行されるサービスの例として、ヘッドライトのオートハイビーム制御、オートクルーズ走行、ドアロック解除、エアコンの遠隔制御、盗難防止アラーム通知、電気自動車における走行用バッテリ（高圧バッテリ）の充電、走行用バッテリから補機バッテリ（低圧バッテリ）への充電等がある。

【0068】

ヘッドライトのオートハイビーム制御は、ヘッドライトを制御するヘッドライトＥＣＵと、車両走行用のＥＣＵ（エンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等）とによって実行される。このため、ヘッドライトＥＣＵと車両走行用のＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0069】

オートクルーズ走行は、ＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems） ＥＣＵと、レーダの検知結果を処理し、車両外部の物体を検知するレーダＥＣＵと、車両走行用のＥＣＵとによって実行される。このため、ＡＤＡＳ ＥＣＵとレーダＥＣＵと車両走行用のＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0070】

ドアロック解除は、例えば、車両のボディの可動部（ドアロック、パワーウインドウ、ドアミラー等）を制御するボディＥＣＵと、スマートキー（キーフォブ）から送信されるコードを認証する認証ＥＣＵとによって実行される。このため、ボディＥＣＵと認証ＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0071】

エアコンの遠隔制御は、例えば、エアコンを制御するエアコンＥＣＵと、エンジンを制御するエンジンＥＣＵとによって実行される。このため、エアコンＥＣＵとエンジンＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0072】

盗難防止アラーム通知は、例えば、警報を発するアラームＥＣＵと、車外の装置（例えば、警備会社のサーバ）と通信する車外通信ＥＣＵとによって実行される。このため、アラームＥＣＵと車外通信ＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0073】

走行用バッテリの充電は、例えば、走行用バッテリ及び補機バッテリの充電を制御する充電ＥＣＵと、走行用バッテリを管理するバッテリ管理ＥＣＵとによって実行される。このため、充電ＥＣＵとバッテリ管理ＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0074】

補機バッテリの充電は、充電ＥＣＵと、バッテリ管理ＥＣＵと、走行用バッテリから出力される直流電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータを制御する電力変換ＥＣＵとによって実行される。このため、充電ＥＣＵと、バッテリ管理ＥＣＵと、電力変換ＥＣＵとは同じクラスタに属する。

【0075】

１つのＥＣＵによって実行されるサービスもある。したがって、１つのＥＣＵのみを含むクラスタも設定可能である。１つのＥＣＵによって実行されるサービスの例として、ワイパー駆動、ステアリングの自動調整、シートの自動調整等がある。

【0076】

ワイパー駆動は、ワイパーを制御するワイパーＥＣＵによって実行される。このため、ワイパーＥＣＵのみが、１つのクラスタに属する。

【0077】

ステアリングの自動調整は、パワーステアリングを制御するパワステＥＣＵによって実行される。このため、パワステＥＣＵのみが、１つのクラスタに属する。

【0078】

シートの自動調整は、パワーシートを制御するシートＥＣＵによって実行される。このため、シートＥＣＵのみが、１つのクラスタに属する。

【0079】

図４は、クラスタテーブルの一例を示す図である。図４に示すクラスタテーブル２０７では、８個のクラスタＰＮＣ１～ＰＮＣ８に、それぞれどのＥＣＵ２００，３００，４００が属しているかを示している。なお、図４におけるクラスタ数は例示であり、９個以上のクラスタが用意されてもよいし。８個未満のクラスタが用意されてもよい。テーブル中において、「１」はその行のクラスタにＥＣＵ２００，３００，４００が属していることを示し、「０」はその行のクラスタにＥＣＵ２００，３００，４００が属していないことを示している。

【0080】

例えば、クラスタＰＮＣ１には、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，４００Ａ，４００Ｂ，２００が属している。クラスタＰＮＣ２には、ＥＣＵ３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ｃ，２００が属している。クラスタＰＮＣ３には、ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，４００Ａ，４００Ｂ，２００が属している。クラスタＰＮＣ８には、ＥＣＵ２００，３００，４００が属しておらず、いわゆる「空き」のクラスタとなっている。以下の説明では、「クラスタＰＮＣ１に属するＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，４００Ａ，４００Ｂ，２００をウェイクアップさせる」ことを、単に「クラスタＰＮＣ１をウェイクアップさせる」とも表現する。他のクラスタＰＮＣ２～ＰＮＣ８についても同様の表現を用いる。

【0081】

［５．動作モード］
パーシャルネットワーク機能に非対応のＥＣＵ２００，４００の動作モードの説明に先立ち、パーシャルネットワーク機能に対応したＥＣＵ３００の動作モード及びウェイクアップ動作について説明する。

【0082】

ＥＣＵ３００の動作モードには、通常モード及びスリープモードが含まれる。通常モードは、ＥＣＵ３００が稼働している状態であり、制御対象を制御し、他のＥＣＵ２００，３００，４００と通信することが可能である。スリープモードは、通信Ｉ／Ｆ１１０Ａ，１１０Ｂ，３１０の一部の機能を除いてＥＣＵ３００が停止した状態である。

【0083】

ＣＡＮでは、パーシャルネットワーク機能によって一部のクラスタをウェイクアップさせる場合、ウェイクアップ対象のクラスタを指定したフレーム（管理制御フレーム。以下、「ＮＭフレーム」ともいう）が通信バス４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ上を送信される。ウェイクアップの要求、すなわち、ウェイクアップ対象のクラスタを指定したＮＭフレームは、例えば、統合ＥＣＵ２００によって送信される。統合ＥＣＵ２００の場合、クラスタテーブル２０７を用いてＮＭフレームが作成される。ただし、ＮＭフレームの送信元は、統合ＥＣＵ２００に限られず、ＥＣＵ３００，４００がＮＭフレームを送信してもよい。

【0084】

スリープモードにあるＥＣＵ３００の通信Ｉ／Ｆ１１０Ａ，１１０Ｂ，３１０は、ＮＭフレームを受信し、当該ＮＭフレームにおいて自装置が属するクラスタが指定されているか否かを判断する。自装置が属するクラスタが指定されていない場合、ＥＣＵ３００はそのままスリープモードを維持する。自装置が属するクラスタが指定されている場合、通信Ｉ／Ｆ１１０Ａ，１１０Ｂ，３１０はプロセッサに割り込みをかけ、スリープモードから通常モードへの切り替えを指示する。これにより、指定されたクラスタに属するＥＣＵ３００がウェイクアップする。

【0085】

次に、パーシャルネットワーク機能に非対応のＥＣＵ２００，４００の動作モードについて説明する。

【0086】

ＥＣＵ２００，４００の動作モードには、通常モード、低クロックモード、及びスリープモードが含まれる。図５は、実施形態に係るＥＣＵの動作モードを説明するための図である。

【0087】

具体的には、ＥＣＵ２００，４００の動作モードとは、マイクロコントローラ２２０，４２０の動作モードである。動作モードによって、プロセッサ２０１，４０１の動作状態、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０の動作状態、及び周辺回路２０４，４０４の動作状態が異なる。

【0088】

通常モードでは、プロセッサ２０１，４０１が高クロックで動作する。低クロックモードでは、プロセッサ２０１，４０１が低クロック（すなわち、通常モードよりも低いクロック）で動作する。スリープモードでは、プロセッサ２０１，４０１が停止される。

【0089】

通常モードでは、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０が動作する。低クロックモードでも、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０はフレームの送信機能を除き動作する。つまり、通常モードでは、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０はフレームの送受信を含む処理が可能である。低クロックモードでは、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０はフレームの受信を含む処理が可能であるが、フレームの送信が不可能である。スリープモードでは、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０は一部の機能を停止する。具体的には、スリープモードにおいて、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０は後述するドミナントの検出機能と、タイマ機能とを実行し、その他の機能は停止する。つまり、スリープモードでは、通信Ｉ／Ｆ２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０はフレームの送受信を含む処理が不可能である。

【0090】

通常モードでは、周辺回路２０４，４０４が動作する。つまり、通常モードでは、ＥＣＵ２００，４００は、センサから出力された信号を受信したり、制御対象を制御したりすることができる。低クロックモードでは、周辺回路２０４，４０４は停止される。スリープモードでも、周辺回路２０４，４０４は停止される。つまり、低クロックモード及びスリープモードでは、ＥＣＵ２００，４００は、センサから出力された信号を受信したり、制御対象を制御したりすることができない。

【0091】

上記のような通常モードでは、ＥＣＵ２００，４００による消費電力は大きい。スリープモードでは、ＥＣＵ２００，４００による消費電力は小さい。低クロックモードにおけるＥＣＵ２００，４００による消費電力は、通常モードでの消費電力よりも小さく、スリープモードでの消費電力よりも大きい。

【0092】

［６．ＥＣＵの機能］
図６は、本実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵの機能の一例を示す機能ブロック図である。ここでは、代表してＥＣＵ４００の機能を説明するが、統合ＥＣＵ２００の機能も同様である。

【0093】

ＥＣＵ４００は、第１判定部４２１と、第１切替部４２２と、第２判定部４２３と、第２切替部４２４と、第３切替部４２５と、第３判定部４２６と、第４切替部４２７との各機能を有する。第１判定部４２１及び第１切替部４２２は、制御回路４１１の機能である。第２判定部４２３、第２切替部４２４、第３切替部４２５、第３判定部４２６、及び第４切替部４２７は、プロセッサ４０１の機能である。第２判定部４２３、第２切替部４２４、第３切替部４２５、第３判定部４２６、及び第４切替部４２７の各機能は、プロセッサ４０１が制御プログラム４０６を実行することにより実現される。

【0094】

第１判定部４２１は、ＥＣＵ４００の動作モードを、スリープモードから低消費電力モードへ切り替えるための切替条件が成立したか否かを判定する。

【0095】

切替条件の一例は、通信Ｉ／Ｆ４１０が信号を受信したことである。

【0096】

図７は、ＣＡＮのフレームフォーマットを示す模式図である。図７には、ＣＡＮの標準フォーマットのデータフレーム構造が示される。図中の上側の線はリセッシブを、下側の線はドミナントを示す。図７に示すように、ＣＡＮのデータフレームには、ＳＯＦ（Start Of Frame）、ＣＡＮ ＩＤ、ＲＴＲ（Remote transmission Request）、コントロールフィールド、データフィールド、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）シーケンス、ＣＲＣデリミタ、ＡＣＫ（Acknowledgement）スロット、ＡＣＫデリミタ、ＥＯＦ（End Of Frame）の各フィールドが含まれる。ＳＯＦはフレームの開始を示す。ＣＡＮ ＩＤは、ＥＣＵ及びフレームの種類を識別するために用いられる。ＲＴＲはデータフレームとリモートフレームとを識別するために使用される。データフレームの場合、ＲＴＲはドミナントである。コントロールフィールドには通信制御に用いられる情報が格納される。データフィールドには、最大８バイトの実データ（ペイロード）が格納される。ＣＲＣシーケンス及びＣＲＣデリミタは合わせてＣＲＣフィールドと呼ばれ、ＣＲＣフィールドには一種の誤り検出符号が格納される。ＡＣＫスロット及びＡＣＫデリミタは合わせてＡＣＫフィールドと呼ばれ、ＡＣＫフィールドにはＣＲＣフィールド部分までを正常に受信できたか否かを示す情報が格納される。ＥＯＦはフレームの終わりを示す。

【0097】

フレームは、ドミナントで開始される。切替条件の具体的な例は、通信Ｉ／Ｆ４１０がドミナントを検出したことである。第１判定部４２１は、スリープモードにおいて機能する。上述したように、スリープモードでは、通信Ｉ／Ｆ４１０はフレームの受信は不能であるが、ドミナントの検出は可能である。他のＥＣＵがフレームを送信したときに、通信Ｉ／Ｆ４１０はそのフレームの先頭のドミナントを検出する。第１判定部４２１は、通信Ｉ／Ｆ４１０によってドミナントが検出されたか否かを判定する。

【0098】

切替条件の他の例は、スリープ期間が満了することである。スリープ期間は、スリープモードの実行期間である。図３に示すように、制御回路４１１はスリープ期間情報４１３を記憶している。スリープ期間情報は、スリープ期間を示す情報である。

【0099】

一例では、スリープ期間は、ＥＣＵ４００が属するクラスタに応じて設定される。例えば、ＰＮＣ１ではスリープ期間が第１期間に設定され、ＰＮＣ２ではスリープ期間が第１期間とは異なる第２期間に設定される。このように、クラスタ毎にスリープ期間を設定することができる。

【0100】

他の例では、スリープ期間は、ＥＣＵ４００が搭載される車両の状態に応じて設定される。例えば、車両状態として、ＩＧ（イグニッション）オン状態、ＡＣＣ（アクセサリ）状態、走行状態、停車中であり且つ乗員が乗車していない状態（以下、「非乗車停止状態」ともいう）、停車中であり且つ乗員が乗車している状態（以下、「乗車停止状態」ともいう）、電気自動車では走行用バッテリを充電している充電状態等がある。このように、車両状態毎にスリープ期間を設定することができる。

【0101】

さらに他の例では、スリープ期間は、ＥＣＵ４００がユーザに提供するサービスに応じて設定される。例えば、ＥＣＵ４００がヘッドライトのオートハイビーム制御を提供するヘッドライトＥＣＵである場合、オートハイビーム制御に対応したスリープ期間が設定される。例えば、ＥＣＵ４００がドアロック解除を提供するボディＥＣＵである場合、ドアロック解除に対応したスリープ期間が設定される。

【0102】

サービスには、即時性が要求される即時性サービスと、即時性が要求されない非即時性サービスとが含まれる。即時性サービスとは、サービスの実行が要求されてから即時に実行する必要があるサービスである。具体的には、即時性サービスとは、サービスの実行を要求するフレームをＥＣＵが受信してから、ＥＣＵにおいて当該サービスのための処理が実行されるまでの許容時間が、基準値未満のサービスである。非即時性サービスとは、サービスの実行が要求されてから即時に実行する必要がないサービスである。具体的には、非即時性サービスとは、サービスの実行を要求するフレームをＥＣＵが受信してから、ＥＣＵにおいて当該サービスのための処理が実行されるまでの許容時間が、基準値以上のサービスである。

【0103】

ＥＣＵ４００が提供するサービスが即時性サービスである場合、ＥＣＵ４００が長期間スリープモードにあると、サービスを即時に実行できない可能性がある。このため、ＥＣＵ４００が提供するサービスが即時性サービスである場合、スリープ期間は短期間に設定される。これに対して、ＥＣＵ４００が提供するサービスが非即時性サービスである場合、スリープ期間は、即時性サービスを提供するＥＣＵのスリープ期間よりも長く設定される。

【0104】

上述したように、クラスタはサービス毎に定めることができる。例えば、ワイパー駆動は、即時性サービスである。このため、ワイパー駆動に対応するクラスタに属するワイパーＥＣＵには、短いスリープ期間が設定される。即時性サービスの他の例は、ヘッドライトのオートハイビーム制御、オートクルーズ走行、ドアロック解除、ステアリングの自動調整、シートの自動調整である。これらのサービスに対応するクラスタに属するＥＣＵには、短いスリープ期間（例えば、所定の基準値未満のスリープ期間）が設定される。なお、即時性サービスの全てで同一のスリープ期間が設定されてもよいし、即時性サービスによって異なるスリープ期間が設定されてもよい。

【0105】

例えば、エアコンの遠隔制御は、非即時性サービスである。このため、エアコンの遠隔制御に対応するクラスタに属するエアコンＥＣＵ及びエンジンＥＣＵには、長いスリープ期間が設定される。非即時性サービスの他の例は、盗難防止アラーム通知、電気自動車における走行用バッテリの充電、走行用バッテリから補機バッテリへの充電である。これらのサービスに対応するクラスタに属するＥＣＵには、長いスリープ期間（例えば、所定の基準値以上のスリープ期間）が設定される。なお、非即時性サービスの全てで同一のスリープ期間が設定されてもよいし、非即時性サービスによって異なるスリープ期間が設定されてもよい。

【0106】

サービスは、車両状態毎に分類することができる。ＩＧオン状態に対応するサービスは、例えば、ワイパー駆動及びヘッドライトのオートハイビーム制御である。走行状態に対応するサービスは、例えば、オートクルーズ走行である。停車乗車状態に対応するサービスは、例えば、ドアロック解除、ステアリングの自動調整、シートの自動調整である。停車非乗車状態に対応するサービスは、例えば、エアコンの遠隔制御、盗難防止アラーム通知である。電気自動車の充電状態に対応するサービスは、走行用バッテリの充電、走行用バッテリから補機バッテリへの充電である。

【0107】

ＩＧオン状態、走行状態、停車乗車状態では、即時のサービス実行が求められる。すなわち、ＩＧオン状態、走行状態、及び停車乗車状態のそれぞれに対応するサービスは、即時性サービスである。このため、ＩＧオン状態、走行状態、及び停車乗車状態のそれぞれに対応するサービスを実行するＥＣＵには、短いスリープ期間が設定される。

【0108】

停車非乗車状態及び充電状態では、即時のサービス提供は必ずしも求められない。すなわち、停車非乗車状態及び充電状態のそれぞれに対応するサービスは、非即時性サービスである。このため、停車非乗車状態及び充電状態のそれぞれに対応するサービスを実行するＥＣＵには、長いスリープ期間が設定される。

【0109】

なお、全てのＥＣＵ２００，４００に対して、共通のスリープ期間を設定してもよい。

【0110】

図６に戻り、切替条件は、通信Ｉ／Ｆ４１０がドミナントを検出したことと、スリープ期間が満了したこととの両方を含んでもよい。すなわち、通信Ｉ／Ｆ４１０がドミナントを検出した場合、又は、スリープ期間が満了した場合に、第１判定部４２１は切替条件が成立したと判定してもよい。

【0111】

第１切替部４２２は、第１判定部４２１によって切替条件が成立したと判定された場合に、ＥＣＵ４００の動作モードをスリープモードから低クロックモードへ切り替える。具体的には、切替条件が成立した場合、第１切替部４２２はプロセッサ４０１へ割り込みをかけ、低クロックモードへの移行を指示する。これにより、ＥＣＵ４００（マイクロコントローラ４２０）の動作モードがスリープモードから低クロックモードへ切り替わる。

【0112】

低クロックモードでは、プロセッサ４０１が低クロック動作する。プロセッサ４０１の機能である第２判定部４２３は、ＥＣＵ４００の動作モードが低クロックモードである間に、通信Ｉ／Ｆ４１０が車載バス５００を通じて受信したフレーム（ＮＭフレーム）において、ＥＣＵ４００を起動対象として指定する指定情報が含まれているか否かを判定する。なお、ここでいう「起動」とは、ＥＣＵ４００が通常モードでの動作を開始することをいい、「ウェイクアップ」を含む。

【0113】

上述したように、ＮＭフレームでは、ウェイクアップ対象のクラスタが指定される。指定情報は、ウェイクアップ対象のクラスタを指定する情報である。具体的な一例では、ＮＭフレームには、複数のクラスタＰＮＣ１～ＰＮＣ８のうちウェイクアップさせるクラスタを指定するデータフィールドＦ１が含まれている。

【0114】

図８は、データフィールドＦ１の各ビットとクラスタＰＮＣ１～ＰＮＣ８との紐付けを例示する図である。データフィールドＦ１は、例えば８ビットで構成され、各ビットにクラスタＰＮＣ１～ＰＮＣ８が割り当てられている。例えば、１番目のビット（Ｂｉｔ０）にクラスタＰＮＣ１が割り当てられている。

【0115】

図９は、ＮＭフレームに含まれるデータフィールドＦ１の一例を示す図である。データフィールドＦ１における各ビットは、ウェイクアップ対象であるか否かを示すフラグである。対応するクラスタがウェイクアップ対象でない場合、ビットは「０」に設定される。対応するクラスタがウェイクアップ対象である場合、ビットは「１」に設定される。例えば、図９のデータフィールドＦ１では、Ｂｉｔ０が「１」となっており、Ｂｉｔ１～７は「０」となっている。つまり、クラスタＰＮＣ１がウェイクアップ対象として指定されている。

【0116】

以下では、ＮＭフレームのデータフィールドＦ１において、ビットを「１」に設定することを、そのビットに対応するクラスタを「有効にする」と適宜表現し、ビットを「０」に設定することを、そのビットに対応するクラスタを「無効にする」と適宜表現する。

【0117】

各ＥＣＵ２００，４００は、不揮発性メモリ２０２，４０２にクラスタ情報２０８，４０８を格納している（図２及び図３参照）。クラスタ情報２０８，４０８は、自装置が属するクラスタを示す情報である。例えば、ＥＣＵ４００Ａの場合、図４に示すクラスタテーブル２０７において、左から４列目（ＥＣＵ４００Ａが属するクラスタを示す列）と同じ情報をクラスタ情報４０８として不揮発性メモリ４０２に記憶している。ＥＣＵ４００Ｂの場合、クラスタテーブル２０７において、左から５列目と同じ情報をクラスタ情報４０８として不揮発性メモリ４０２に記憶している。

【0118】

図６に戻り、低クロックモードにあるＥＣＵ４００が、データフィールドＦ１を含むＮＭフレームを車載バス５００を介して受信すると、第２判定部４２３は、不揮発性メモリ４０２に格納されているクラスタ情報４０８とデータフィールドＦ１とが適合するか否かを判断する。具体的には、第２判定部４２３は、クラスタ情報４０８のビットと、データフィールドＦ１のうち対応するビットとの積を１ビットごとに算出する。算出後に「１」となるビットがある場合には、クラスタ情報４０８とデータフィールドＦ１とが「適合する」、すなわち、ＮＭフレームにおいて、ＥＣＵ４００を起動対象として指定する指定情報が含まれていると判定する。

【0119】

図４、図８及び図９の例では、クラスタ情報４０８は「１０１・・・０」という８ビットのパターンを有しており、データフィールドＦ１は「１００・・・０」という８ビットのパターンを有している。図８により、クラスタ情報４０８のｎビット目が、データフィールドＦ１のｎビット目に対応している。この例では、クラスタ情報４０８の１ビット目とデータフィールドＦ１の１ビット目の積が「１」となるため、ＮＭフレームにおいて、ＥＣＵ４００Ａを起動対象として指定する指定情報が含まれている。

【0120】

図６に戻り、第２切替部４２４は、第２判定部４２３によってＮＭフレームにおいて自装置をウェイクアップ対象として指定する指定情報が含まれていると判定された場合に、ＥＣＵ４００（マイクロコントローラ４２０）の動作モードを、低クロックモードモードから通常モードへ切り替える。

【0121】

第３切替部４２５は、ＥＣＵ４００の動作モードが低クロックモードである間に、通信Ｉ／Ｆ４１０が車載バス５００を通じてフレームを受信せずに低クロック期間が経過した場合に、ＥＣＵ４００の動作モードを、低クロックモードからスリープモードへ切り替える。低クロック期間は、「設定期間」の一例である。

【0122】

低クロック期間は、低クロックモードの最短実行期間である。つまり、ＥＣＵ４００の動作モードが低クロックモードに切り替わってから、フレームを受信せずに低クロック期間が経過した場合、低クロックモードからスリープモードへＥＣＵ４００の動作モードが切り替わる。低クロックモードの間にＥＣＵ４００がフレームを受信すると、低クロック期間はリセットされる。この場合、ＥＣＵ４００が最後にフレームを受信してから低クロック期間経過後に、動作モードがスリープモードへ移行する。

【0123】

図３に示すように、不揮発性メモリ４０２は低クロック期間情報４０９を記憶している。低クロック期間情報４０９は、低クロック期間を示す情報である。

【0124】

一例では、低クロック期間は、ＥＣＵ４００が属するクラスタに応じて設定される。例えば、ＰＮＣ１では低クロック期間が第３期間に設定され、ＰＮＣ２では低クロック期間が第３期間とは異なる第４期間に設定される。このように、クラスタ毎に低クロック期間を設定することができる。

【0125】

他の例では、低クロック期間は、ＥＣＵ４００が搭載される車両の状態（ＩＧオン状態、ＡＣＣ状態、走行状態、非乗車停止状態、乗車停止状態、充電状態等）に応じて設定される。

【0126】

さらに他の例では、低クロック期間は、ＥＣＵ４００がユーザに提供するサービスに応じて設定される。例えば、ＥＣＵ４００がヘッドライトＥＣＵである場合、オートハイビーム制御に対応した低クロック期間が設定される。例えば、ＥＣＵ４００がボディＥＣＵである場合、ドアロック解除に対応した低クロック期間が設定される。

【0127】

図１０は、非対応Ｉ／Ｆ４１０を有するＥＣＵ４００における動作モードの遷移の例を示す図である。上側の例では、低クロックモードが短期間である。下側の例では、低クロックモードが短期間である。ＥＣＵ４００の動作モードがスリープモードである場合に、ドミナントが検出されると、動作モードがスリープモードから低クロックモードに切り替わる。低クロックモードが満了すると、動作モードは低クロックモードからスリープモードに切り替わる。低クロック時間が短い上側の例では、動作モードが頻繁に切り替わる。このため、スリープモードの総期間が増え、消費電力を抑えることができる。一方、低クロック時間が長い下側の例では、期間全体に対して低クロックモードの期間が占める割合が高い。したがって、ＮＭフレームにおいてウェイクアップが指されると即座に動作モードを通常モードに切り替えることができる。

【0128】

ＥＣＵ４００が提供するサービスが即時性サービスである場合、ＥＣＵ４００が頻繁にスリープモードに切り替わると、サービスを即時に実行できない可能性がある。このため、ＥＣＵ４００が提供するサービスが即時性サービスである場合、低クロック期間は長期間に設定される（図１０の下側の例）。これに対して、ＥＣＵ４００が提供するサービスが非即時性サービスである場合、低クロック期間は、即時性サービスを提供するＥＣＵの低クロック期間よりも短く設定される（図１０の上側の例）。これにより、短い低クロック期間が満了するとスリープモードに切り替わるため、消費電力を抑えることができる。

【0129】

上述したように、クラスタはサービス毎に定めることができる。例えば、即時性サービスであるワイパー駆動に対応するクラスタに属するワイパーＥＣＵには、長い低クロック期間が設定される。上述したように、即時性サービスの例として、ヘッドライトのオートハイビーム制御、オートクルーズ走行、ドアロック解除、ステアリングの自動調整、シートの自動調整がある。これらのサービスに対応するクラスタに属するＥＣＵ４００には、長い低クロック期間（例えば、所定の基準値以上の低クロック期間）が設定される。なお、即時性サービスの全てで同一の低クロック期間が設定されてもよいし、即時性サービスによって異なる低クロック期間が設定されてもよい。

【0130】

例えば、非即時性サービスであるエアコンの遠隔制御に対応するクラスタに属するエアコンＥＣＵ及びエンジンＥＣＵには、長い低クロック期間が設定される。上述したように、非即時性サービスの例として、盗難防止アラーム通知、電気自動車における走行用バッテリの充電、走行用バッテリから補機バッテリへの充電がある。これらのサービスに対応するクラスタに属するＥＣＵには、短い低クロック期間（例えば、所定の基準値未満の低クロック期間）が設定される。なお、非即時性サービスの全てで同一の低クロック期間が設定されてもよいし、非即時性サービスによって異なる低クロック期間が設定されてもよい。

【0131】

サービスは、車両状態毎に分類することができる。即時性サービスであるＩＧオン状態、走行状態、及び停車乗車状態のそれぞれに対応するサービスを実行するＥＣＵには、長い低クロック期間が設定される。

【0132】

非即時性サービスである停車非乗車状態及び充電状態のそれぞれに対応するサービスを実行するＥＣＵには、長い低クロック期間が設定される。

【0133】

なお、全てのＥＣＵ２００，４００に対して、共通の低クロック期間を設定してもよい。

【0134】

図６に戻り、第３判定部４２６は、ＥＣＵ４００の動作モードが通常モードである間に、予め設定されたスリープ条件が成立したか否かを判定する。スリープ条件は、ＥＣＵ毎に設定される。

【0135】

第４切替部４２７は、第３判定部４２６によってスリープ条件が成立したと判定された場合に、ＥＣＵ４００の動作モードを、通常モードからスリープモードへ切り替える。

【0136】

上述したようなＥＣＵ４００の機能により、ＥＣＵ４００の動作モードは、スリープモード、低クロックモード、及び通常モードの間で遷移する。図１１は、実施形態に係るＥＣＵの動作モードの切り替えを説明するための状態遷移図である。スリープモードにおいて、切替条件が成立すると、ＥＣＵ４００の動作モードは低クロックモードに切り替わる。

【0137】

低クロックモードにおいて、自装置が属するクラスタがＮＭフレームにおいてウェイクアップ対象に指定されている、つまり、ＮＭフレームにおいてウェイクアップ対象に指定されたクラスタが、自装置が属するクラスタに適合する場合、ＥＣＵ４００の動作モードは通常モードに切り替わる。

【0138】

低クロックモードにおいて、フレームを受信せずに低クロック期間が満了した場合、ＥＣＵ４００の動作モードはスリープモードに切り替わる。

【0139】

通常モードにおいて、スリープ条件が成立した場合、ＥＣＵ４００の動作モードはスリープモードに切り替わる。

【0140】

［７．ＥＣＵの動作］
以下、本実施形態に係る非対応Ｉ／Ｆを有するＥＣＵの動作を説明する。ここでは、代表してＥＣＵ４００の動作を説明するが、統合ＥＣＵ２００の動作も同様である。

【0141】

図１２は、本実施形態に係るＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。

【0142】

ＥＣＵ４００がスリープモードにある場合に、制御回路４１１は、切替条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。切替条件が成立していない場合（ステップＳ１０１においてＮＯ）、制御回路４１１はステップＳ１０１を再度実行する。

【0143】

切替条件が成立した場合（ステップＳ１０１においてＹＥＳ）、制御回路４１１は、プロセッサ４０１に割り込みをかけ、低クロックモードへの切り替えを指示する（ステップＳ１０２）。割り込み信号によってプロセッサ４０１が起動し、ＥＣＵ４００の動作モードがスリープモードから低クロックモードに切り替わる。

【0144】

プロセッサ４０１は、ＮＭフレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ＮＭフレームを受信していない場合（ステップＳ１０３においてＮＯ）、プロセッサ４０１はステップＳ１０５へ進む。

【0145】

ＥＣＵ４００がＮＭフレームを受信した場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、プロセッサ４０１は、ＮＭフレームにおいてウェイクアップ対象として指定されたクラスタが、自装置が属するクラスタに適合するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0146】

ＮＭフレームにおいてウェイクアップ対象として指定されたクラスタが、自装置が属するクラスタに適合していない場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、プロセッサ４０１は、ステップＳ１０５に進み、低クロック期間が満了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0147】

低クロック期間が満了していない場合（ステップＳ１０５においてＮＯ）、プロセッサ４０１は、ステップＳ１０３に戻る。

【0148】

低クロック期間が満了している場合（ステップＳ１０５においてＹＥＳ）、プロセッサ４０１は、ＥＣＵ４００の動作モードを低クロックモードからスリープモードへ切り替える（ステップＳ１０６）。動作モードがスリープモードに切り替わると、ステップＳ１０１に戻る。

【0149】

ＮＭフレームにおいてウェイクアップ対象として指定されたクラスタが、自装置が属するクラスタに適合している場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、プロセッサ４０１は、ＥＣＵ４００の動作モードを低クロックモードから通常モードへ切り替える（ステップＳ１０７）。

【0150】

通常モードにおいて、プロセッサ４０１は、スリープ条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。スリープ条件が成立していない場合（ステップＳ１０８においてＮＯ）、プロセッサ４０１は、ステップＳ１０８を再度実行する。

【0151】

スリープ条件が成立した場合（ステップＳ１０８においてＹＥＳ）、プロセッサ４０１は、ＥＣＵ４００の動作モードを通常モードからスリープモードへ切り替える（ステップＳ１０９）。動作モードがスリープモードに切り替わると、ステップＳ１０１に戻る。

【0152】

［８．変型例］
上記の実施形態で説明した低クロックモードは、「低消費電力モード」の一例である。つまり、低消費電力モードは、低クロックモードに限定されない。例えば、低消費電力モードは、通信Ｉ／Ｆ４１０が動作し、周辺回路が停止するが、通常モードと同じクロックでプロセッサ４０１が動作するモードであってもよい。このような動作モードであっても、周辺回路が停止しているため、通常モードよりも消費電力を低くすることができる。他の例では、低消費電力モードは、通信Ｉ／Ｆ４１０が動作し、プロセッサ４０１の動作クロックが通常モードよりも低いが、周辺回路が動作するモードであってもよい。このような動作モードであっても、プロセッサ４０１の動作クロックが低いため、通常モードよりも消費電力を低くすることができる。

【0153】

［９．補記］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0154】

１０ 車載システム
２００ 統合ＥＣＵ
５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，５００ 車載バス
２０１，４０１ プロセッサ
２０２，４０２ 不揮発性メモリ
２０３，４０３ 揮発性メモリ
２０４，４０４ 周辺回路
２０５，４０５ 入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）
２０６，４０６ 制御プログラム
２０７ クラスタテーブル
２０８，４０８ クラスタ情報
２０９，４０９ 低クロック期間情報
２１０Ａ，２１０Ｂ，４１０ 通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）
２１１Ａ，２１１Ｂ，４１１ 制御回路
２１２Ａ，２１２Ｂ，４１２ ＰＨＹ
２１３Ａ，４１３ スリープ期間情報
２２０，４２０ マイクロコントローラ
４２１ 第１判定部
４２２ 第１切替部
４２３ 第２判定部
４２４ 第２切替部
４２５ 第３切替部
４２６ 第３判定部
４２７ 第４切替部
ＰＮＣ１～ＰＮＣ８ クラスタ
Ｆ１ データフィールド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】