特許 7652359 電気車両のための車両診断デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-18

(45)【発行日】2025-03-27

(54)【発明の名称】電気車両のための車両診断デバイス

(51)【国際特許分類】

   H04L 25/02 20060101AFI20250319BHJP

   B60R 16/023 20060101ALI20250319BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20250319BHJP

   H04L 43/08 20220101ALI20250319BHJP

【ＦＩ】

H04L25/02 301Z

B60R16/023 P

H04L12/28 100A

H04L25/02 V

H04L43/08

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023541879

(86)(22)【出願日】2022-11-16

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-15

(86)【国際出願番号】 KR2022018129

(87)【国際公開番号】W WO2023096260

(87)【国際公開日】2023-06-01

【審査請求日】2023-07-12

(31)【優先権主張番号】10-2021-0162803

(32)【優先日】2021-11-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジャン、マン－ホ

【審査官】原田 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１６５２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】川出 和希，第８章 点検用コネクタからのデータを可視化！位置情報を保存！ ＧＰＳ＆ＳＤカード対応のプリウス用走行データ・モニタ，トランジスタ技術 第４８巻 第８号 ，ＣＱ出版株式会社，2011年08月01日，第48巻，p.124-132

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ２５／０２

Ｂ６０Ｒ １６／０２３

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ ４３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気車両のための車両診断デバイスにおいて、
前記電気車両の車両ネットワークシステムに設けられたＤ－ＣＡＮチャンネルの第１信号ラインの第１信号ピン及び第２信号ラインの第２信号ピンに着脱自在に構成されるコネクターと、
前記コネクターを介して前記第１信号ピン及び前記第２信号ピンに接続されるＣＡＮトランシーバーと、
前記コネクターを介して前記第１信号ピンまたは前記第２信号ピンに接続されるウェイクアップ回路と、
スリープモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーにより出力される第１ウェイクアップ信号または前記ウェイクアップ回路により出力される第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、前記スリープモードからウェイクアップモードへと切り換え、前記ウェイクアップモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーを介して前記車両ネットワークシステムから診断データを収集する制御回路と、
を含み、
前記ＣＡＮトランシーバーは、
前記Ｄ－ＣＡＮチャンネルからウェイクアップパターンが入力されたことに応答して、前記第１ウェイクアップ信号を前記制御回路に出力し、
前記ウェイクアップ回路は、
前記ＣＡＮトランシーバーが前記第１ウェイクアップ信号を出力できていない間に、前記第１信号ラインまたは前記第２信号ラインからの入力電圧が基準電圧よりも大きいことに応答して、前記第２ウェイクアップ信号を前記制御回路に出力する、車両診断デバイス。

【請求項2】

前記ウェイクアップ回路は、
前記電気車両に設けられた電源回路からの第１電源電圧を分圧して前記基準電圧を生成する電圧ディバイダーを含む、請求項１に記載の車両診断デバイス。

【請求項3】

前記ウェイクアップ回路は、
前記入力電圧が前記基準電圧よりも大きいことに応答して、ハイレベルの電圧を出力する比較器と、
前記ハイレベルの電圧に応答して、前記電気車両に設けられた電源回路からの電源電圧を前記第２ウェイクアップ信号として前記制御回路に出力する信号伝達回路と、
を含む、請求項１に記載の車両診断デバイス。

【請求項4】

電気車両のための車両診断デバイスにおいて、
前記電気車両の車両ネットワークシステムに設けられたＤ－ＣＡＮチャンネルに着脱自在に構成されるコネクターと、
前記コネクターを介して前記Ｄ－ＣＡＮチャンネルの第１信号ライン及び第２信号ラインに接続されるＣＡＮトランシーバーと、
前記コネクターを介して前記第１信号ラインまたは前記第２信号ラインに接続されるウェイクアップ回路と、
スリープモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーにより出力される第１ウェイクアップ信号または前記ウェイクアップ回路により出力される第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、前記スリープモードからウェイクアップモードへと切り換え、前記ウェイクアップモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーを介して前記車両ネットワークシステムから診断データを収集する制御回路と、
を含み、
前記ウェイクアップ回路は、
前記第１信号ラインまたは前記第２信号ラインからの入力電圧が基準電圧よりも大きいことに応答して、前記第２ウェイクアップ信号を前記制御回路に出力し、
前記ウェイクアップ回路は、
前記入力電圧が前記基準電圧よりも大きいことに応答して、ハイレベルの電圧を出力する比較器と、
前記ハイレベルの電圧に応答して、前記電気車両に設けられた電源回路からの電源電圧を前記第２ウェイクアップ信号として前記制御回路に出力する信号伝達回路と、
を含み、
前記信号伝達回路は、
前記比較器の出力ピンに接続されたゲートと、ソース及びドレインを含む第１トランジスターと、
前記第１トランジスターのゲートと前記第１トランジスターのソースとの間に接続される第１抵抗と、
前記第１トランジスターのソースと接地との間に接続される第２抵抗と、
ゲートと、前記電源回路に接続されるソース及び前記制御回路に接続されるドレインを含む第２トランジスターと、
前記第２トランジスターのゲートと前記第２トランジスターのソースとの間に接続される第３抵抗と、
前記第２トランジスターのゲートと前記第１トランジスターのドレインとの間に接続される第４抵抗と、
を含む、車両診断デバイス。

【請求項5】

前記第１トランジスターは、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、
前記第２トランジスターは、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴである、請求項４に記載の車両診断デバイス。

【請求項6】

前記制御回路は、
前記第１ウェイクアップ信号または前記第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、前記電気車両に設けられた電源回路からの電源電圧を他の電圧に降圧する電圧レギュレーターと、
前記スリープモードにおいて前記電圧レギュレーターから前記電源電圧が入力されることに応答して、前記ウェイクアップモードとして動作するデータ処理ユニットと、
を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両診断デバイス。

【請求項7】

前記制御回路は、
前記スリープモードにおいて前記第１ウェイクアップ信号または前記第２ウェイクアップ信号の入力が一定の時間の間に続いたことに応答して、前記スリープモードからウェイクアップモードへと切り換える、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両診断デバイス。

【請求項8】

前記制御回路は、
前記第２ウェイクアップ信号により前記スリープモードから前記ウェイクアップモードへと切り換えられた後、前記第２ウェイクアップ信号が一定の時間の間に入力されないことに応答して、前記ウェイクアップモードから前記スリープモードへと切り換える、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両診断デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年１１月２３日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１６２８０３号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【0002】

本発明は、電気車両のための車両診断デバイスに関し、より詳細には、電気車両の車両ネットワークシステムに設けられたＤ－ＣＡＮチャンネルに接続可能であり、前記Ｄ－ＣＡＮチャンネルに接続された状態で、前記電気車両の内部の他のＣＡＮチャンネルに接続された電子デバイスのうちの少なくとも１つから診断データを収集する電子デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

最近の電気車両の普及の進展には目を見張るものがあり、これに伴い、電気車両に配備される各種の電子デバイスの機能の多様化及び高度化が進んでいる。

【0004】

電気車両の車両ネットワークシステムは、電気車両の電子デバイス間の円滑かつ効率よい通信をサポートするように設計され、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信が基本的に適用される。ＣＡＮ通信とは、電気車両はもとより、その他の産業用装備と医療用装備において、ホストコンピューターなしにマイクロコントローラーや装置が互いに通信し合うために設計された、メッセージに基づく標準通信プロトコールである。

【0005】

電気車両に配備された電子デバイスは、その用途に応じて、複数のグループにカテゴリ化することができる。また、電気車両の状態の診断のために電気車両の外部から車両ネットワークシステムへと着脱自在に外付けされるさらなる電子デバイスがある。車両ネットワークシステムは、複数のＣＡＮ通信チャンネル（例えば、Ｐ－ＣＡＮ、Ｂ－ＣＡＮ、Ｃ－ＣＡＮ、Ｄ－ＣＡＮ）を提供し、電気車両の内外部に位置する電子デバイスのうちの同じグループの電子デバイスは、複数のＣＡＮ通信チャンネルのうちの特定の通信チャンネルを介して並列に接続される。

【0006】

車両ネットワークシステムは、電気車両の状態に合わせて、複数のＣＡＮ通信チャンネルのうちのいずれか１つまたは２つ以上にウェイクアップパターンを出力する。電子デバイスは、スリープモードにおいて動作する間に、自分が接続されたＣＡＮ通信チャンネルを介して電気車両から所定のウェイクアップパターンが入力されることに応答して、スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えて動作することになる。

【0007】

電気車両には、電気車両が経験し得る色々な状態（例えば、始動Ｏｎ、始動Ｏｆｆ、充電）と各状態でウェイクアップパターンを出力すべきＣＡＮ通信チャンネルとの間の関係マップが記録されている。一例を挙げると、「始動Ｏｎ」状態は、すべてのＣＡＮ通信チャンネルにウェイクアップパターンが出力されるように設定され、「始動Ｏｆｆ」状態は、Ｂ－ＣＡＮにのみウェイクアップパターンが出力されるように設定され得る。

【0008】

電気車両の客室内の所定の領域には、「ＯＢＤ－ＩＩ」とも呼ばれる診断用通信ポートが設けられており、診断用通信ポートには、車両ネットワークシステムに設けられた複数のＣＡＮ通信チャンネルのうちの１つであるＤ－ＣＡＮチャンネルが接続されている。電気車両のための診断装備としての電子デバイス（例えば、診断スキャナー）は、そこに配備されたコネクターを介して診断用通信ポートに着脱自在に配設され、診断用通信ポートに結合された状態で、車両ネットワークシステムに診断リクエストを伝送し、このような診断リクエストに対する応答として車両ネットワークシステムから入力される診断データを収集する。

【0009】

ところが、電気車両が特定の状態（例えば、充電）にあることにより、車両ネットワークシステムがＤ－ＣＡＮチャンネルにウェイクアップパターンを出力しない間には、たとえ電子デバイスが診断用通信ポートに接続されているとしても、電子デバイスがスリープモードからウェイクアップできないが故に、電子デバイスが電気車両に紐付けられた診断データを収集することができないという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上記のような問題を解決するために案出されたものであって、電気車両が特定の状態（例えば、充電）にあることにより、たとえＤ－ＣＡＮチャンネルにウェイクアップパターンが入力されないとしても、Ｄ－ＣＡＮチャンネルの信号ラインのバイアス電圧を感知してウェイクアップ信号を生成し、ウェイクアップ信号によりスリープモードから自動的にウェイクアップされることにより、電気車両から診断データを収集する電子デバイスを提供することを目的とする。

【0011】

本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現できることが容易に分かるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の一側面による電気車両のための車両診断デバイスは、前記電気車両の車両ネットワークシステムに設けられたＤ－ＣＡＮチャンネルに着脱自在に構成されるコネクターと、前記コネクターを介して前記Ｄ－ＣＡＮチャンネルの第１信号ライン及び第２信号ラインに接続されるＣＡＮトランシーバーと、前記コネクターを介して前記第１信号ラインまたは前記第２信号ラインに接続されるウェイクアップ回路と、スリープモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーにより出力される第１ウェイクアップ信号または前記ウェイクアップ回路により出力される第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、前記スリープモードからウェイクアップモードへと切り換え、前記ウェイクアップモードにおいて前記ＣＡＮトランシーバーを介して前記車両ネットワークシステムから診断データを収集するように構成される制御回路と、を含む。

【0013】

前記ＣＡＮトランシーバーは、前記Ｄ－ＣＡＮチャンネルからウェイクアップパターンが入力されたことに応答して、前記第１ウェイクアップ信号を前記制御回路に出力するように構成されてもよい。

【0014】

前記ウェイクアップ回路は、前記第１信号ラインまたは前記第２信号ラインからの入力電圧が基準電圧よりも大きいことに応答して、前記第２ウェイクアップ信号を前記制御回路に出力するように構成されてもよい。

【0015】

前記ウェイクアップ回路は、前記電気車両に設けられた電源回路からの第１電源電圧を分圧して前記基準電圧を生成するように構成される電圧ディバイダーを含んでいてもよい。

【0016】

前記ウェイクアップ回路は、前記入力電圧が前記基準電圧よりも大きいことに応答して、ハイレベルの電圧を出力するように構成される比較器と、前記ハイレベルの電圧に応答して、前記電気車両に設けられた電源回路からの電源電圧を前記第２ウェイクアップ信号として前記制御回路に出力するように構成される信号伝達回路と、を含んでいてもよい。

【0017】

前記信号伝達回路は、前記比較器の出力ピンに接続されたゲートと、ソース及びドレインを含む第１トランジスターと、前記第１トランジスターのゲートと前記第１トランジスターのソースとの間に接続される第１抵抗と、前記第１トランジスターのソースと接地との間に接続される第２抵抗と、ゲートと、前記電源回路に接続されるソース及び前記制御回路に接続されるドレインを含む第２トランジスターと、前記第２トランジスターのゲートと前記第２トランジスターのソースとの間に接続される第３抵抗と、前記第２トランジスターのゲートと前記第１トランジスターのドレインとの間に接続される第４抵抗と、を含んでいてもよい。

【0018】

前記第１トランジスターは、Ｎチャンネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスター（Ｎ－Ｃｈａｎｎｅｌ ＭＯＳＦＥＴ）であってもよい。

【0019】

前記第２トランジスターは、Ｐチャンネル金属酸化膜半導体電界効果トランジスター(Ｐ－Ｃｈａｎｎｅｌ ＭＯＳＦＥＴ)であってもよい。

【0020】

前記制御回路は、前記第１ウェイクアップ信号または前記第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、前記電気車両に設けられた電源回路からの前記電源電圧を前記他の電圧に降圧するように構成される電圧レギュレーターと、前記スリープモードにおいて前記電圧レギュレーターから前記第２電源電圧が入力されることに応答して、前記ウェイクアップモードとして動作するように構成されるデータ処理ユニットと、を含んでいてもよい。

【0021】

前記制御回路は、前記スリープモードにおいて前記第１ウェイクアップ信号または前記第２ウェイクアップ信号の入力が一定の時間の間に続いたことに応答して、前記スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えるように構成されてもよい。

【0022】

前記制御回路は、前記第２ウェイクアップ信号により前記スリープモードから前記ウェイクアップモードへと切り換えられた後、前記第２ウェイクアップ信号が一定の時間の間に入力されないことに応答して、前記ウェイクアップモードから前記スリープモードへと切り換えるように構成されてもよい。

【発明の効果】

【0023】

本発明の実施形態のうちの少なくとも１つによれば、電気車両が特定の状態（例えば、充電）にあることにより、たとえＤ－ＣＡＮチャンネルにウェイクアップパターンが入力されないとしても、Ｄ－ＣＡＮチャンネルの信号ラインのバイアス電圧を感知してウェイクアップ信号を生成し、ウェイクアップ信号によりスリープモードから自動的にウェイクアップされることにより、電気車両から診断データを収集することができる。

【0024】

本発明の効果は、上記の効果に限らず、言及されていない他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者にとって明確に理解できるものであろう。

【0025】

本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施形態を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項のみに限定されて解釈されてはいけない。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明に係る電気車両と前記電気車両の外部から前記電気車両へと着脱自在に外付けされる車両診断デバイスを例示的に示す図である。

【図2】図１に示された車両診断デバイスの構成を概略的に示す図である。

【図3】図２のウェイクアップ回路の動作を説明するのに参照されるタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

【0028】

したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

【0029】

第１、第２などの序数を含む用語は、様々な構成要素のうちのいずれか一つをその他の要素と区別するために使われたものであり、これら用語によって構成要素が限定されることはない。

【0030】

明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは、特に言及しない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の＜制御部＞のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現され得る。

【0031】

さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「接続（連結）」されているというとき、これは「直接的に接続（連結）」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで「間接的に接続（連結）」されている場合も含む。

【0032】

図１は、本発明に係る電気車両１と前記電気車両１の外部から前記電気車両１へと着脱自在に外付けされる車両診断デバイス４１０を例示的に示す図である。

【0033】

図１を参照すると、電気車両１は、車両ネットワークシステム１０と、電子デバイス１１０、２１０、３１０及び電源回路２０を含む。

【0034】

車両ネットワークシステム１０は、Ｐ（Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ）－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ（Ｂｏｄｙ）－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ（Ｃｈａｓｓｉｓ）－ＣＡＮチャンネル３００、Ｄ（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ）－ＣＡＮチャンネル４００及びゲートウェイ５００を含む。

【0035】

電子デバイス１１０、２１０、３１０のそれぞれは、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のうちの１つに接続される。車両ネットワークシステム１０の観点から、電子デバイス１１０、２１０、３１０、４１０のそれぞれを「ノード」と称することができる。Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のそれぞれには、２つ以上の電子デバイスが並列に接続されてもよい。

【0036】

電源回路２０は、車両ネットワークシステム１０及び電子デバイス１１０、２１０、３１０の動作に要される電源電圧Ｖ_ＣＣを供給するように構成される。一例を挙げると、電源回路２０は、バッテリー（例えば、鉛蓄電池）とバッテリーの出力電圧を所定の定電圧値（例えば、１２［Ｖ］）の電源電圧Ｖ_ＣＣに変換する電圧レギュレーターを含んでいてもよい。

【0037】

Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００は、電気車両１の運行機能と関係している電子デバイス１１０、例えば、エンジン、ステアリングホイール、電気モーター、電子式ペダルなどとの通信のために配設される。

【0038】

Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００は、電気車両１の運行機能とは無関係な電子デバイス２１０、例えば、スマートキーモジュール、ライト、電子式ドア、サンルーフ、ワイパー、エアバッグ、エアコン、パワーウィンドウなどとの通信のために配設される。

【0039】

Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００は、電気車両１のシャーシと関わる機能を担う電子デバイス３１０、例えば、クラスター、ヨーレートセンサー（ＹＲＳ：Ｙａｗ Ｒａｔｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などとの通信のために配設され、Ｂ－ＣＡＮに比べて高い通信速度に対応することができる。

【0040】

Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００は、電気車両１の外部に位置する車両診断デバイス４１０が電気車両１の内部に位置する電子デバイス１１０、２１０、３１０のうちの少なくとも１つに診断リクエストを送信し、診断リクエストに対する応答として電子デバイス１１０、２１０、３１０から出力される診断データを送受信するのに用いられる。以下では、電子デバイス１１０、２１０、３１０と区別されるように、車両診断デバイス４１０を「車両診断デバイス」と称する。

【0041】

ゲートウェイ５００は、車両ネットワークシステム１０の中枢的な構成要素であって、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００の間のメッセージのやりとり、通信経路の設定及び通信速度の制御の機能を担う。ゲートウェイ５００は、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のうちのいずれか１つから残りの少なくとも１つへの通信を中継する。一例を挙げると、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００を介して車両診断デバイス４１０からの診断リクエストがゲートウェイ５００により受信される場合、ゲートウェイ５００は、受信された診断リクエストに関連付けられた電気車両１の内部の電子デバイス１１０、２１０、３１０を識別し、識別された電子デバイス１１０、２１０、３１０に接続されたＣＡＮチャンネル１００、２００、３００に当該診断リクエストを入力する。すると、識別された電子デバイス１１０、２１０、３１０は、自分が接続されたＣＡＮチャンネル１００、２００、３００を介して診断リクエストを受信し、受信された診断リクエストにおいて問い合わせする内容の診断データを自分が接続されたＣＡＮチャンネル１００、２００、３００に返す。返された診断データは、ゲートウェイ５００を経てＤ－ＣＡＮチャンネル４００を介して車両診断デバイス４１０に入力される。診断データは、電気車両１に装着された多数の部品のうち、診断リクエストにより特定される少なくとも１つの部品の状態を示す。一例を挙げると、電気車両１のバッテリーパックの健康状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を問い合わせする診断リクエストは、ゲートウェイ５００を介して、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００またはＣ－ＣＡＮチャンネル３００に接続された電子デバイス１１０、３１０のうちの１つであるバッテリー管理システム（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に伝達される。ＢＭＳは、診断リクエストに応答してバッテリーパックのＳＯＨの演算機能を実行した後、演算されたＳＯＨを示すメッセージを診断データとしてゲートウェイ５００に伝達する。

【0042】

ゲートウェイ５００は、電源回路２０と接地（例えば、シャーシ）のそれぞれに接続されて、電源回路２０から入力される電源電圧Ｖ_ＣＣを、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のそれぞれの電源ピンＰと接地ピンＧとの間に与える。

【0043】

図１において、記号Ｈ、Ｌ、Ｐ及びＧは、それぞれ第１信号ライン、第２信号ライン、グランドライン及び電源ラインとそこに接続されるピンを指し示す。各ＣＡＮチャンネルは、４種類の電気ライン、すなわち、第１信号ライン（ＣＡＮ－Ｈライン）Ｈ、第２信号ライン（ＣＡＮ－Ｌライン）Ｌ、電源ラインＰ及びグランドラインＧの束である。第１信号ラインＨと第２信号ラインＬは、車両診断デバイス４１０の通信用に用いられ、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬの対を「ＣＡＮバス」と称することができる。グランドラインは、電気車両１のグランド電圧（シャーシの電位）を与える。電源ラインＰは、電源回路２０の出力端に接続されて電源電圧Ｖ_ＣＣを与える。電源電圧Ｖ_ＣＣは、電子デバイス１１０、２１０、３１０、４１０の駆動用に用いられる。参考までに、ＣＡＮ通信において、通常、第１信号ラインＨは、「ＣＡＮ－Ｈ」、「ＣＡＮ－Ｈｉｇｈ」または「ＣＡＮ＋」などと表記され、第２信号ラインは、「ＣＡＮ－Ｌ」、「ＣＡＮ－Ｌｏｗ」または「ＣＡＮ」などと表記される。

【0044】

ゲートウェイ５００は、電気車両１が第１状態（例えば、始動Ｏｎ）であることに応答して、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のすべての第１信号ラインＨと第２信号ラインＬを介して所定のウェイクアップパターンを出力することができる。一例を挙げると、ウェイクアップパターンは、ＩＳＯ １１８９８－２に基づくものであり得る。

【0045】

ゲートウェイ５００は、電気車両１が第２状態（例えば、始動Ｏｆｆ）であることに応答して、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００、Ｃ－ＣＡＮチャンネル３００及びＤ－ＣＡＮチャンネル４００のすべてのＣＡＮバスへの所定のウェイクアップパターンの出力を中断することができる。

【0046】

ゲートウェイ５００は、電気車両１が第３状態（例えば、始動準備、充電）であることに応答して、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００及びＣ－ＣＡＮチャンネル３００のうちの少なくとも１つのＣＡＮチャンネルの第１信号ラインＨと第２信号ラインＬへの所定のウェイクアップパターンの出力を中断し、その代わりに、当該ＣＡＮチャンネルの第１信号ラインＨと第２信号ラインＬのうちの少なくとも一方に所定の定電圧値（例えば、２．５Ｖ）のバイアス電圧を出力することができる。始動準備状態は、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００に接続された電子デバイス２１０のうちの１つであるスマートキーモジュールによりスマートキーが電気車両１から一定の距離内に近づいたと感知されることにより、電気車両１の始動Ｏｎ状態を準備する状態であるといえる。

【0047】

ゲートウェイ５００は、電気車両１が第３状態であることに応答して、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００の第１信号ラインＨと第２信号ラインＬのうちの少なくとも一方に所定の定電圧値のバイアス電圧を出力することができる。

【0048】

ゲートウェイ５００は、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００及びＣ－ＣＡＮチャンネル３００のうちの少なくとも１つに所定のウェイクアップパターンを出力する間に、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００の第１信号ラインＨと第２信号ラインＬのうちの少なくとも一方に所定の定電圧値のバイアス電圧を出力することができる。

【0049】

図２は、図１に示された車両診断デバイス４１０の構成を概略的に示す図である。

【0050】

図２を参照すると、車両診断デバイス４１０は、コネクター４１１、ＣＡＮトランシーバー４１２、ウェイクアップ回路４１３及び制御回路４１４を含む。

【0051】

コネクター４１１は、電気車両１の車両ネットワークシステム１０に設けられたＤ－ＣＡＮチャンネル４００の４ピンＨ、Ｌ、Ｐ、Ｇに着脱自在に構成される。ＣＡＮトランシーバー４１２と、ウェイクアップ回路４１３及び制御回路４１４のそれぞれは、コネクター４１１を介して４ピンＨ、Ｌ、Ｐ、Ｇのうちの少なくとも１つに接続される。

【0052】

ＣＡＮトランシーバー４１２は、コネクター４１１を介して第１信号ラインＨと第２信号ラインＬに接続されて、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬとの電圧差の変化が所定のウェイクアップパターンにマッチングされることに応答して、ウェイクアップピンＩから第１ウェイクアップ信号を出力する。制御回路４１４のウェイクアップピンＷＵは、ＣＡＮトランシーバー４１２のウェイクアップピンＩに接続される。制御回路４１４は、スリープモードにおいてウェイクアップピンＷＵに第１ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えられる。制御回路４１４は、ウェイクアップされてから、ＣＡＮトランシーバー４１２を用いて電気車両１と通信することができる。制御回路４１４の信号出力ピンＴ_Ｘは、ＣＡＮトランシーバー４１２の信号入力ピンＲ_Ｘに接続され、制御回路４１４の信号入力ピンＲ_Ｘは、ＣＡＮトランシーバー４１２の信号出力ピンＴ_Ｘに接続される。ＣＡＮトランシーバー４１２は、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬを介して受信されたメッセージをＣＡＮトランシーバー４１２の信号出力ピンＴ_Ｘを介して制御回路４１４の信号入力ピンＲ_Ｘに伝達する。ＣＡＮトランシーバー４１２は、ＣＡＮトランシーバー４１２の信号入力ピンＲ_Ｘを介して制御回路４１４の信号出力ピンＴ_Ｘから出力されたメッセージを受信し、受信されたメッセージを第１信号ラインＨと第２信号ラインＬを介してゲートウェイ５００に伝達する。

【0053】

ウェイクアップ回路４１３は、制御回路４１４に対するＣＡＮトランシーバー４１２のウェイクアップ機能とは独立して、制御回路４１４をウェイクアップさせるように構成される。具体的に、ウェイクアップ回路４１３は、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００を介してウェイクアップパターンが入力されないためＣＡＮトランシーバー４１２が制御回路４１４に第１ウェイクアップ信号を出力できていない間に、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００の第１信号ラインＨまたは第２信号ラインＬの電圧が基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも大きいことに応答して、第２ウェイクアップ信号を出力するように構成される。ウェイクアップ回路４１３の出力ピンは、制御回路４１４のウェイクアップピンＷＵに接続される。制御回路４１４は、スリープモードにおいてウェイクアップピンＷＵに第２ウェイクアップ信号が入力されたことに応答して、スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えられる。

【0054】

第１ウェイクアップ信号及び第２ウェイクアップ信号のそれぞれとは、所定の電圧値以上のハイレベルの電圧のことを指し示すことがある。

【0055】

ウェイクアップ回路４１３は、比較器４３１及び信号伝達回路４３２を含み、電圧ディバイダー４３３をさらに含んでいてもよい。

【0056】

比較器４３１は、入力ピン＋、入力ピン－及び出力ピンを含む。入力ピン＋には、コネクター４１１を介して第１信号ラインＨの電圧が入力される。図２においては、第１信号ラインＨが入力ピン＋に接続されたことを例示している。入力ピン－には、所定の電圧値（例えば、２Ｖ）以上の基準電圧Ｖ_ｒｅｆが入力される。基準電圧Ｖ_ｒｅｆは、第１信号ラインＨに出力される前記バイアス電圧未満である。比較器４３１は、入力ピン＋の入力電圧が入力ピン－の入力電圧Ｖ_ｒｅｆよりも大きいことに応答して、所定の電圧値のハイレベルの電圧を出力ピンから出力する。比較器４３１は、電源電圧Ｖ_ＣＣを用いて動作することができる。比較器４３１の出力ピンから出力されるハイレベルの電圧は、電源電圧Ｖ_ＣＣと同一であり得る。比較器４３１は、入力ピン＋の入力電圧が入力ピン－の入力電圧よりも小さいことに応答して、所定の電圧値（例えば、０［Ｖ］）のローレベルの電圧を出力ピンから出力する。比較器４３１の出力ピンから出力されるローレベルの電圧は、グランド電圧と同一であり得る。

【0057】

図２においては、信号伝達回路４３２が第１抵抗Ｒ_１、第２抵抗Ｒ_２、第１トランジスターＴ_１、第３抵抗Ｒ_３、第４抵抗Ｒ_４、第２トランジスターＴ_２を含むことが例示されている。

【0058】

第１トランジスターＴ_１のゲートは、比較器４３１の出力ピンに接続される。第１抵抗Ｒ_１は、第１トランジスターＴ_１のゲートと第１トランジスターＴ_１のソースとの間に接続される。第２抵抗Ｒ_２は、第１トランジスターＴ_１のソースと接地との間に接続される。第２トランジスターＴ_２のソースは、電源ラインＰに接続される。第２トランジスターＴ_２のドレインは、制御回路４１４のウェイクアップピンＷＵに接続される。第３抵抗Ｒ_３は、第２トランジスターＴ_２のゲートと第２トランジスターＴ_２のソースとの間に接続される。第４抵抗Ｒ_４は、第２トランジスターＴ_２のゲートと第１トランジスターＴ_１のドレインとの間に接続される。第１トランジスターＴ_１は、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。第２トランジスターＴ_２は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。比較器４３１の出力ピンからハイレベルの電圧が出力される間に、第１トランジスターＴ_１は、オン状態となる。第１トランジスターＴ_１がオン状態である間に、第３抵抗Ｒ_３、第４抵抗Ｒ_４、第１トランジスターＴ_１及び第２抵抗Ｒ_２を介して電流が流れ、これにより、第３抵抗Ｒ_３の両端にわたる電圧が第２トランジスターＴ_２のゲート－ソース電圧として入力されて、第２トランジスターＴ_２がオン状態となる。第２トランジスターＴ_２がオン状態である間に、電源電圧Ｖ_ＣＣが第２ウェイクアップ信号として制御回路４１４のウェイクアップピンＷＵに入力される。

【0059】

電圧ディバイダー４３３は、抵抗Ｒ_Ａ及び抵抗Ｒ_Ｂを含む。抵抗Ｒ_Ａ及び抵抗Ｒ_Ｂの間の抵抗比により電源電圧Ｖ_ＣＣが分圧されることにより、基準電圧Ｖ_ｒｅｆが入力ピン－に入力される。すなわち、Ｖ_ｒｅｆ＝Ｖ_ＣＣ×Ｒ_Ａ／（Ｒ_Ａ＋Ｒ_Ｂ）。図２においては、基準電圧Ｖ_ｒｅｆが電源電圧Ｖ_ＣＣから与えられることが示されているが、コインセルなどの蓄電池の出力電圧を基準電圧Ｖ_ｒｅｆとして用いても構わない。

【0060】

制御回路４１４は、スリープモードにおいて第１ウェイクアップ信号または第２ウェイクアップ信号の入力が一定の時間の間に続いたことに応答して、スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えるように構成されてもよい。

【0061】

制御回路４１４は、電圧レギュレーター４４１及びデータ処理ユニット４４２を含む。電圧レギュレーター４４１は、第１ウェイクアップ信号または第２ウェイクアップ信号がウェイクアップピンＷＵに入力されたことに応答して、制御回路４１４の電源ピンＰに入力される電源電圧Ｖ_ＣＣを他の電圧（例えば、５［Ｖ］）に降圧するように構成される。データ処理ユニット４４２は、電圧レギュレーター４４１が電源電圧Ｖ_ＣＣから生成した電圧を入力されて活性化（ｐｏｗｅｒｅｄ）されることにより、スリープモードからウェイクアップモードへと切り換えて動作する。データ処理ユニット４４２は、ハードウェア的に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、フィールド プログラマブル ゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、およびその他の機能遂行のための電気ユニットのうちの少なくとも１つを使用して実現されてもよい。

【0062】

制御回路４１４は、第１ウェイクアップ信号によりスリープモードからウェイクアップモードへと切り換えられた後、第１ウェイクアップ信号が一定の時間の間に入力されないことに応答して、ウェイクアップモードからスリープモードへと切り換えることができる。いうまでもなく、第１ウェイクアップ信号が一定の時間一定の時間以上に入力されない状況であっても、第２ウェイクアップ信号が入力中であれば、制御回路４１４は、ウェイクアップ状態を維持することができる。

【0063】

制御回路４１４は、第２ウェイクアップ信号によりスリープモードからウェイクアップモードへと切り換えられた後、第２ウェイクアップ信号が一定の時間の間に入力されないことに応答して、ウェイクアップモードからスリープモードへと切り換えることができる。いうまでもなく、第２ウェイクアップ信号が一定の時間以上に入力されない状況であっても、第１ウェイクアップ信号が入力中であれば、制御回路４１４は、ウェイクアップ状態を維持することができる。

【0064】

図３は、図２のウェイクアップ回路４１３の動作を説明するのに参照されるタイミングチャートである。

【0065】

ＣＡＮ通信において、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬのそれぞれがバイアス電圧である状態を「リセッシブ（ｒｅｃｅｓｓｉｖｅ）状態」と称することができる。一方で、第１信号ラインＨの電圧（例えば、３．５～５Ｖ）は、バイアス電圧よりも高く、第２信号ラインＬの電圧（例えば、０～１．５Ｖ）は、バイアス電圧よりも低い状態を「ドミナント（ｄｏｍｉｎａｎｔ）状態」と称する。ドミナント状態で、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬとの電圧差は、約２～５Ｖであってもよい。Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００を用いた電気車両１と車両診断デバイス４１０との間の通信は、リセッシブ状態とドミナント状態の時系列的な変化により行われる。

【0066】

図１から図３を参照すると、時点ｔ_０～ｔ_１の期間の間には、電気車両１が第２状態にあることにより、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００はもとより、Ｐ－ＣＡＮチャンネル１００、Ｂ－ＣＡＮチャンネル２００及びＣ－ＣＡＮチャンネル３００もまた非活性化、すなわち、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬの電圧が０Ｖであることを例示している。

【0067】

時点ｔ_１において、電気車両１が第２状態から第３状態へと切り換えられることに伴い、Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００の第１信号ラインＨと第２信号ラインＬが基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも大きい２．５Ｖのリセッシブ状態へ遷移して、時点ｔ_２まで維持されている。時点ｔ_２が、時点ｔ_１からウェイクアップのために予め定められた一定の時間が経った時点である場合、制御回路４１４は、時点ｔ_２においてスリープモードからウェイクアップモードへと切り換えられる。

【0068】

制御回路４１４は、時点ｔ_２から時点ｔ_３までの期間の間にウェイクアップモードとして動作しながら、ＣＡＮトランシーバー４１２を用いて電気車両１と通信して診断データを収集することができる。

【0069】

Ｄ－ＣＡＮチャンネル４００の第１信号ラインＨと第２信号ラインＬが基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも小さい１．２Ｖのリセッシブ状態へ遷移する時点ｔ_３から、ウェイクアップ回路４１３は、第２ウェイクアップ信号の出力を中断する。１．２Ｖのリセッシブ状態は、電気車両１が第３状態から第２状態へと切り換えられたときから約数秒間～数分間続いた後、時点ｔ_４において０Ｖのリセッシブ状態へ遷移する。１．２Ｖのリセッシブ状態は、電気車両１とＤ－ＣＡＮチャンネル４００のＣＡＮバスＨ、Ｌとの電圧差に依存する。制御回路４１４は、ウェイクアップモードにおいて動作する間に、第１信号ラインＨと第２信号ラインＬが基準電圧Ｖ_ｒｅｆよりも小さいリセッシブ状態のままで一定の時間以上維持されたことに応答して、ウェイクアップモードからスリープモードへと再び切り換えられる。

【0070】

以上、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

【0071】

また、以上で説明した本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されるのではなく、様々な変形のため各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わせられて構成され得る。

【符号の説明】

【0072】

１ 電気車両
１０ 車両ネットワークシステム
２０ 電源回路
１００ Ｐ－ＣＡＮチャンネル
２００ Ｂ－ＣＡＮチャンネル
３００ Ｃ－ＣＡＮチャンネル
４００ Ｄ－ＣＡＮチャンネル
５００ ゲートウェイ
１１０、２１０、３１０、４１０ 電子デバイス
４１１ コネクター
４１２ ＣＡＮトランシーバー
４１３ ウェイクアップ回路
４１４ 制御回路

【図1】

【図2】

【図3】