JP2023054667A - 電子制御装置、及び電力供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置規模を増大させることなく、システムオンチップを安定して駆動する技術を提供する。
【解決手段】システムオンチップ（以下、ＳｏＣ）７は、起動するとアプリケーション制御を開始する前に、アプリケーション制御より負荷が大きい自己診断制御（以下、ＢＩＳＴ）を実行する。第２電源部３は、第１電圧Ｖ１で供給される電力を、指定電圧に降圧してＳｏＣ７に供給するように構成される。コントローラ６は、アプリケーション制御の実行に適合させた通常電圧Ｖｒを、指定電圧のデフォルト値として設定し、ＳｏＣ７にてＢＩＳＴが実行されている間、指定電圧を、通常電圧Ｖｒより高いＢＩＳＴ電圧Ｖｂに設定する。
【選択図】図１

Description

本開示は、システムオンチップを搭載する電子制御装置に関する。

車両に搭載される電子制御ユニットにおいて、高い処理性能が要求されるユニットでは、従来のマイクロコントローラユニット（以下、ＭＣＵ）に代わって、より処理能力の高いシステムオンチップ（以下、ＳｏＣ）が採用されている。高い処理性能が要求されるユニットとしては、例えば、車両制御機能が集約された機能統合ユニット、自動運転ユニット、ヒューマンマシンインタフェース（以下、ＨＭＩ）ユニット等が挙げられる。

ＳｏＣは、ある目的のために必要な全ての要素（例えば、ＣＰＵや周辺回路等）を含み、単体でシステムとして機能するよう設計された半導体集積回路である。
ＳｏＣは、ＭＣＵと比較して処理性能が高いだけでなく、微細プロセスが採用されており、動作電圧が低い（例えば１Ｖ程度）ことから、ＳｏＣを駆動する電源には、低電圧で、大電流（例えば、１０～２０Ａ）を供給できることが要求される。

ＳｏＣは、起動時にビルトインセルフテスト（以下、ＢＩＳＴ）と呼ばれる自己診断制御を実行した後に、立ち上げ制御（Ｂｏｏｔ）を実行する。ＢＩＳＴやＢｏｏｔは、その後の通常制御と比較して高負荷となる。特に、ＢＩＳＴでは、ＳｏＣ内の機能を短期間で網羅的に診断するために、ＳｏＣに属するＣＰＵがフル稼働し、大きな負荷変動が生じるため、ＳｏＣの電源電圧に変動を生じさせる要因となる。

特許文献１には、演算装置のリセット解除後、演算装置が通常制御を開始するまでの所定期間、電源電圧を高く設定して電流供給能力を高くすることで、演算装置起動時の電圧変動を抑制する技術が記載されている。

特開２０１８－１２１４１３号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、従来技術をＳｏＣに適用した場合、以下の課題を有することが見出された。
すなわち、ＳｏＣに適用した場合、アプリケーション制御時には、１．５～６Ａ程度の電流変動が生じるのに対して、ＢＩＳＴ動作時には、０～１２Ａ程度の電流変動が生じる。このため、負荷電流の変動によって生じる電源電圧の変動が正常範囲内に収まるように、するには、より高い電圧（以下、起動時電圧）に設定する必要がある。しかし、通常制御の開始後に、起動時電圧から通常時電圧に切り替わると、通常制御時はＢＩＳＴ時と比較して軽負荷となるため、大きなオーバーシュートが発生する。このオーバーシュートが、過電圧として検出され、異常ありと判定される可能性があるという問題があった。

なお、ＢＩＳＴ動作中の負荷変動に基づく電圧降下に耐え得る大容量の平滑コンデンサを設けることで、起動時電圧を低く抑えつつ、オーバーシュートを抑制することも考えられる。しかし、この場合、ＢＩＳＴに適合した平滑コンデンサの容量は、アプリケーション制御に適合した平滑コンデンサの容量の２倍程度となる。つまり、大量の平滑コンデンサを搭載するスペースが必要となるだけでなく、平滑コンデンサの数だけ電源ループが形成されることにより、最適な電源ループを形成することが困難となり、ノイズ耐性が劣化するという問題もあった。

本開示の１つの局面は、装置規模を増大させることなく、システムオンチップを安定して駆動する技術を提供する。

本開示の一態様は、電子制御装置であって、システムオンチップ（７）と、電源部（３，３ａ）と、制御部（６，３３）と、を備える。システムオンチップは、起動するとアプリケーション制御を開始する前に、アプリケーション制御より負荷が大きい自己診断制御を実行するように構成される。電源部は、第１電圧で供給される電力を、指定電圧に降圧してシステムオンチップに供給するように構成される。制御部は、アプリケーション制御の実行に適合させた第２電圧を、指定電圧のデフォルト値として設定し、システムオンチップにて自己診断制御が実行されている間、指定電圧を、第２電圧より高い第３電圧に設定するように構成される。

このような構成によれば、システムオンチップは、自己診断制御の実行中は、給電電圧が第３電圧に設定され、アプリケーション制御開始前までに第２電圧に戻される。
その結果、自己診断制御の実行中は、負荷変動に基づく給電電圧の変動を抑制できるだけでなく、低負荷から高負荷に遷移するときに生じる電圧ドロップの許容量を大きくできる。つまり、平滑コンデンサ容量を増加させることなく、負荷変動によって発生する給電電圧波形のオーバーシュートやアンダーシュート、特に、自己診断制御の開始時に生じる大きなアンダーシュートが異常電圧として検出されることを抑制できる。

本開示の一態様は、起動すると通常制御を開始する前に、自己診断制御を実行するように構成されたシステムオンチップ（７）に対して、第１電圧で供給される電力を、指定電圧に降圧して供給する電源部（３，３ａ）を用いた電力供給方法である。本開示の電力供給方法では、通常制御の実行に適合された第２電圧を、指定電圧のデフォルト値として設定し、システムオンチップにて自己診断制御が実行されている間、指定電圧を、第２電圧より高い第３電圧に設定する。
このような電力供給方法によれば、上述の電子制御装置で得られる効果と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態の電子制御装置においてシステムオンチップに関わる構成を示すブロック図である。 コントローラが実行する電源処理のフローチャートである。 第２電源部に関わる動作を示すタイミング図である。 実施例の動作を従来技術と対比して示すタイミング図である。 第２実施形態の電子制御装置においてシステムオンチップに関わる構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す電子制御装置（以下、ＥＣＵ）１は、車両に搭載され、コントローラエリアネットワーク（以下、ＣＡＮ）及びイーサネットによって構築された車載ネットワークを介して他のＥＣＵや車載機器との通信を行うことによって、種々の機能を実現する。ＣＡＮ及びイーサネットは、いずれも登録商標である。

ＥＣＵ１は、第１電源部２と、第２電源部３と、コントローラ電源４と、トランシーバ５と、コントローラ６と、システムオンチップ（以下、ＳｏＣ）７と、メモリ群８と、通信ドライバ群９とを備える。

ＥＣＵ１は、全ての機能を実行可能なウェイクアップ状態と、機能が制限されたスリープ状態とを有する。ウェイクアップ状態では、ＥＣＵ１を構成する各部２～８がいずれも作動し、スリープ状態では、トランシーバ５だけが作動可能な状態に維持される。

ＳｏＣ７は、ある目的のために必要な全ての構成要素を含み、単体でシステムとして機能するよう設計された半導体集積回路である。ＳｏＣ７は、高い処理能力が必要なＥＣＵにおいて、従来使用されているマイクロコントローラユニット（以下、ＭＣＵ）に代わって用いられる。高い処理能力が必要なＥＣＵには、例えば、複数の車両制御機能が集約された機能統合ユニット、自動運転ユニット、ヒューマンマシンインタフェース（以下、ＨＭＩ）ユニット等が含まれる。

ＳｏＣ７は、自動運転ユニットとしての機能を実現する場合、車載ネットワークを介して他の車載装置からデータを取得して蓄積する機能、蓄積されたデータに基づき車両状態を分析する機能、分析結果に従って運転制御を司る機能等を実現してもよい。

ＳｏＣ７は、ＣＰＵ群７１と、不揮発性メモリ７２と、メモリコントローラ７３と、通信インタフェース（以下、通信ＩＦ）７４とを備える。ＳｏＣ７を構成する各部７１～７４は、それぞれ異なる系統の給電線ＤＬ１～ＤＬｍを介して電力が供給される。また、ＣＰＵ群７１は、複数のグループに分類され、グループ毎に異なる給電線ＤＬを介して電力が供給されてもよい。

不揮発性メモリ７２は、ＳｏＣ７に割り当てられた機能を実現するためのアプリケーションプログラム、アプリケーションプログラムの実行に必要なオペレーティングシステム（以下、ＯＳ）、及びファームウェアなどを記憶する。ファームウェアには、ビルトインセルフテスト（以下、ＢＩＳＴ）と呼ばれる自己診断制御のためのプログラム、Ｂｏｏｔと呼ばれる初期化処理のためのプログラム、及びシャットダウンプログラム等が含まれてもよい。

メモリコントローラ７３は、ＳｏＣ７の外部に設けられ得たメモリ群８に対するリードライトを制御する。メモリ群８には、ＤＲＡＭ及びフラッシュメモリ等が含まれてもよい。メモリ群８は、ＳｏＣ７の機能により収集及び分析されたデータを少なくとも記憶する。

通信ＩＦ７４は、通信ドライバ群９を制御することによって、他のＥＣＵとの通信を行う。通信ドライバ群９には、ＣＡＮトランシーバ及びイーサネットの物理層等が含まれてもよい。

ＣＰＵ群７１は、ｎ個のＣＰＵを備え、不揮発性メモリ７２に記憶されたプログラムを実行することで種々の機能を実現する。
ＣＰＵ群７１は、起動時には、図３のＳｏＣ処理に示すように、最初にＢＩＳＴを実行し、続けてＯＳの起動等を含むＢｏｏｔを実行し、その後、アプリケーション制御を実行する。アプリケーション制御は、ＯＳ上でアプリケーションプログラムを実行するための制御である。ＣＰＵ群７１は、ＳｏＣ７の機能を停止するときには、シャットダウンプログラムを実行する。また、ＣＰＵ群７１は、第２電源部３及びコントローラ６に対して、監視信号を出力するように構成される。監視信号には、ＢＩＳＴの完了時に出力するＢＩＳＴ完了信号、及びシャットダウンの完了時に出力するシャットダウン完了信号が含まれる。

第１電源部２は、車両に搭載されたバッテリから供給されるバッテリ電圧Ｂ（例えば、１２Ｖ）の直流電力を、所定の第１電圧Ｖ１（例えば、５Ｖ）に降圧して、第２電源部３及びコントローラ電源４に供給する。第１電源部２は、第１イネーブル信号ＥＮ１がアクティブレベルのときに作動する。第１イネーブル信号ＥＮ１はハイアクティブである。

第２電源部３は、回路部３１と、異常監視部３２とを備える。
回路部３１は、第２イネーブル信号ＥＮ２がアクティブレベルのときに作動する。第２イネーブル信号ＥＮ２はハイアクティブである。回路部３１は、降圧回路３１１と、電圧設定レジスタ３１２とを備える。

降圧回路３１１は、第１電源部２から供給される第１電圧Ｖ１の直流電力を降圧し、降圧された直流電力を、給電線ＤＬ１～ＤＬｍを介してＳｏＣ７に供給する。ｍは２以上の整数であり、ＳｏＣ７において、個別に給電を行う必要のあるブロックの数と同じである。降圧後の電圧は、給電線ＤＬ１～ＤＬｍ毎に電圧設定レジスタ３１２を用いて設定され、例えば、０．９～１．２Ｖの範囲で設定される。ここでは、ＣＰＵ群７１以外への給電には、予め設定された固定電圧が用いられる。ＣＰＵ群７１への給電には、２種類の指定電圧が用いられる。指定電圧は、通常電圧ＶｒとＢＩＳＴ電圧Ｖｂとがある。

通常電圧Ｖｒは、アプリケーション制御に適合するように設定される。具体的には、通常電圧Ｖｒは、ＣＰＵ群７１への電力供給を行う給電線電圧（以下、ＣＰＵ給電電圧）Ｖｃｐｕが、アプリケーション制御時に生じるＣＰＵ群７１の負荷変動によって、予め設定され許容電圧範囲を超えることがない大きさに設定される。許容電圧範囲の下限電圧ＶＬ及び上限値ＶＨは、ＳｏＣ７の仕様により決まる。また、下限電圧ＶＬは、低電圧検出閾値として使用され、上限電圧ＶＨは、過電圧検出閾値として使用される。

ＢＩＳＴ電圧Ｖｂは、ＢＩＳＴの実行時に想定されるＳｏＣ７の負荷変動、すなわち、消費電流の変動によって、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕが許容電圧範囲ＶＬ～ＶＨを超えて変動することがない大きさに設定される。特に、ＢＩＳＴの開始時等に、無負荷から最大負荷に変化したときに生じるＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕのアンダーシュートが下限電圧ＶＬを下回ることがないように設定される。

なお、ＢＩＳＴ時の負荷変動は、アプリケーション制御時の負荷変動より大きいため、Ｖｒ＜Ｖｂとなるように設定される。また、Ｂｏｏｔ時の負荷変動は、ＢＩＳＴ時とアプリケーション制御時での高負荷状態と同程度の大きさとなる。

ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの設定に用いる電圧設定レジスタ３１２は、第２電源部３の起動時には、デフォルト値として通常電圧Ｖｒを発生させる値が設定され、コントローラ６からの指示に従って任意に書き換えられる。

異常監視部３２は、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕを監視して、ＳｏＣ７の許容電圧範囲ＶＬ～ＶＨを超える異常電圧を検出する機能、ＳｏＣリセット信号ＲＳを設定する機能を有する。ＳｏＣリセット信号ＲＳはローアクティブである。

異常監視部３２は、第２電源部３の起動後、コントローラ６からの指示に従って、電圧設定レジスタ３１２の書き換えが行われると、ＳｏＣリセット信号ＲＳを非アクティブレベルに切り替えることでリセット状態を解除する。異常監視部３２は、コントローラ６を介してＥＣＵ終了通知を受信した場合、及びＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの異常電圧を検出した場合、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに設定することでＳｏＣ７をリセット状態にする。

コントローラ電源４は、第１電源部２から供給される第１電圧Ｖ１の電力を、コントローラ電圧ＶＣに降圧してコントローラ６に供給する。コントローラ電圧ＶＣは、例えば、１．８～２Ｖ程度に設定される。

トランシーバ５は、ＥＣＵ１がウェイクアップ状態であるかスリープ状態であるかに関わらず常時作動する。トランシーバ５は、ＥＣＵ１がウェイクアップ状態のときには、ＣＡＮトランシーバとして作動し、ＣＡＮを介したコントローラ６と他のＥＣＵ等との通信を実現する。

トランシーバ５は、ＥＣＵ１がスリープ状態のときに、ＣＡＮを介して、ＥＣＵ起動通知を受信すると、第１イネーブル信号ＥＮ１を非アクティブレベルからアクティブレベルに変化させる。具体的には、トランシーバ５は、第１イネーブル信号ＥＮ１を供給する信号線とバッテリからの給電線とを接続することで、第１イネーブル信号ＥＮ１をアクティブレベルに変化させる。これにより、第１電源部２からＥＣＵ１の各部３～４，６～９への電力供給が開始されることで、ＥＣＵ１はウェイクアップ状態に遷移する。

トランシーバ５は、ＥＣＵ１がウェイクアップ状態のときに、コントローラ６からスリープ指示を受けると、第１イネーブル信号ＥＮ１をアクティブレベルから非アクティブレベルに変化させる。これにより、第１電源部２からＥＣＵ１の各部３～４，６～９への電力供給が停止することで、ＥＣＵ１はスリープ状態に遷移する。

コントローラ６は、コントローラ電源４から電力の供給を受けて作動する。コントローラ６は、ＣＰＵ６１、メモリ６２、通信ＩＦ６３を備えたワンチップコントローラである。通信ＩＦ路６３は、トランシーバ５を用いて他のＥＣＵとの通信を実現する機能の他、第２電源部３を制御するために設けられたインタフェースにアクセスするための通信機能を有する。コントローラ６は、トランシーバ５を介して取得するＥＣＵ終了通知、ＳｏＣ７から出力される監視信号、第２電源部３から出力されるＳｏＣリセット信号ＲＳ等に従って、第２電源部３の動作等を制御する電源処理を少なくとも実行する。

［１－２．処理］
次に、コントローラ６が実行する電源処理について、図２のフローチャート、及び図３のタイミング図を用いて説明する。

電源処理は、コントローラ電源４を介してコントローラ６への電力供給が行われることでコントローラ６が起動すると開始される。すなわち、ＥＣＵ１がウェイクアップ状態にあるときに実行される。なお、コントローラ６の起動時には、ＳｏＣリセット信号ＲＳは、アクティブレベルにあり、ＳｏＣ７がリセットされた状態に保持される。

Ｓ１１０では、コントローラ６は、第２イネーブル信号ＥＮ２を非アクティブレベルからアクティブレベルに切り替える。
これにより、第２電源部３が起動し、降圧回路３１１によるＳｏＣ７への給電が開始される。第２電源部３の起動時に、電圧設定レジスタ３１２は、デフォルト値である通常電圧Ｖｒに設定されるため、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕは、通常電圧Ｖｒになるまで上昇する。また、異常監視部３２は、第２イネーブル信号ＥＮ２がアクティブレベルに変化してからの経過時間が所定時間Ｔｘに達すると、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルから非アクティブレベルに変化させて、ＳｏＣ７のリセット状態を解除する。所定時間Ｔｘは、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕが、第２イネーブル信号ＥＮ２がアクティブレベルになってから（すなわち、第２電源部３が起動してから）ＢＩＳＴ電圧Ｖｂに到達するまでに要する時間より長く設定される。

続くＳ１２０では、コントローラ６は、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕが通常電圧Ｖｒに達するのに十分な第１待機時間Ｔ１が経過するまで待機した後、電圧設定レジスタ３１２の設定をＢＩＳＴ電圧Ｖｂに変更する。これにより、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕは、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂにまで上昇する。

続くＳ１３０では、コントローラ６は、ＳｏＣ７にてＢＩＳＴが完了したか否かを判定する。具体的には、ＳｏＣリセットが解除されてからの経過時間を計測し、経過時間が第２待機時間Ｔ２に達したか否かで判定してもよい。第２待機時間Ｔ２は、例えば、ＳｏＣリセット解除後からＢＩＳＴが終了するまでに要する標準的な時間にマージンを加えた時間に設定され、かつ、Ｂｏｏｔ処理が完了する前に経過時間が第２待機時間Ｔ２に達するように設定される。なお、コントローラ６は、ＳｏＣ７からＢＩＳＴ完了通知を受信した場合に、ＢＩＳＴが完了したと判定してもよい。

コントローラ６は、ＢＩＳＴが完了していないと判定した場合は、同ステップを繰り返すことで待機し、ＢＩＳＴが完了したと判定した場合は、処理をＳ１４０に進める。
Ｓ１４０では、コントローラ６は、電圧設定レジスタ３１２の設定を通常電圧Ｖｒに変更する。これにより、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕは、通常電圧Ｖｒにまで下降する。

以後、ＳｏＣ７は、通常電圧Ｖｒでの電力供給を受けた状態で、Ｂｏｏｔを実行し、その後、アプリケーション制御を実行する。
続くＳ１５０では、コントローラ６は、トランシーバ５を介して、ＥＣＵ終了通知を受信したか否かを判定し、ＥＣＵ終了通知を受信していなければ、同ステップを繰り返すことで待機し、ＥＣＵ終了通知を受信していれば処理をＳ１６０に進める。

Ｓ１６０では、コントローラ６は、第２電源部３に対してリセット指示を通知する。第２電源部３は、リセット指示の通知を受けると、異常監視部３２が、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに変化させる。これにより、ＳｏＣ７は、シャットダウン処理を開始し、シャットダウン処理が終了すると、シャットダウン完了通知を出力する。

続くＳ１７０では、コントローラ６は、ＳｏＣ７のシャットダウンが完了したか否かを判定し、シャットダウンが完了していなければ同ステップを繰り返すことで待機し、シャットダウンが完了していれば処理をＳ１８０に進める。

シャットダウンが完了したか否かは、シャットダウン完了通知がＳｏＣ７から出力されたか否かによって判定してもよいし、ＳｏＣリセット信号ＲＳがアクティブレベルに変化してからの経過時間が第３待機時間Ｔ３に達したか否かによって判定してもよい。なお、第３待機時間Ｔ３は、例えば、シャットダウンに要する標準的な時間に十分なマージンを加えた長さに設定してもよい。

Ｓ１８０では、コントローラ６は、第２イネーブル信号ＥＮ２を非アクティブレベルに変化させる。これにより、第２電源部３による電力供給が停止する。
続くＳ１９０では、コントローラ６は、トランシーバ５にスリープ指示を出力して、処理を終了する。

トランシーバ５は、スリープ指示を受けると、第１イネーブル信号ＥＮ１を非アクティブレベルに変化させる。これにより、第１電源部２による電力供給が停止することにより、ＥＣＵ１はスリープ状態に遷移する。

［１－３．動作］
図３に示すように、ＥＣＵ１がスリープ状態にあるときに、トランシーバ５にてＥＣＵ起動通知が受信されると、トランシーバ５が、第１イネーブル信号ＥＮ１をアクティブレベルに変化させる。これにより第１電源部２が起動し、第２電源部３及びコントローラ電源４への電力供給を開始する。

第１電源部２からの電力供給によって起動したコントローラ電源４は、コントローラ６への電力供給を開始する。コントローラ電源４からの電力供給によって起動したコントローラ６は、第２イネーブル信号ＥＮ２をアクティブレベルに変化させることで、第２電源部３を起動する。起動した第２電源部３は、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに保持したまま、ＳｏＣ７への電力供給を開始する。このとき、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕは、徐々に増大し、デフォルト値である通常電圧Ｖｒに達する。

第２イネーブル信号ＥＮ２がアクティブレベルに変化してから（すなわち、第２電源部３の起動後）の経過時間が、第１待機時間Ｔ１に達すると、コントローラ６は、電圧設定レジスタ３１２を書き換えることで、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕを、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂに設定する。

その後、異常監視部３２が、ＳｏＣリセット信号ＲＳを非アクティブレベルに変化させることで、Ｓｏｃリセットが解除されると、ＳｏＣ７が起動して、ＳｏＣ処理が開始される。

ＳｏＣ処理では、最初に高負荷なＢＩＳＴが実行される。ＢＩＳＴの開始時には無負荷状態からいきなり高負荷状態に変化することにより、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの波形にはアンダーシュートが発生する。その後、ＢＩＳＴからＢｏｏｔに切り替わるタイミングでは、ＢＩＳＴよりＢｏｏｔの負荷が軽いため、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの波形にオーバーシュートが発生する。なお、ＳｏＣ７は、ＢＩＳＴの完了時にＢＩＳＴ完了通知を送信してもよい。

コントローラ６は、ＳｏＣ７でのＢＩＳＴの完了を確認すると電圧設定レジスタ３１２を書き換えることで、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕを、通常電圧Ｖｒに設定する。ＢＩＳＴの完了は、ＳｏＣリセットが解除されてからの経過時間が、第２待機時間Ｔ２に達することで確認してもよいし、ＳｏＣ７からのＢＩＳＴ完了通知を受信することで確認してもよい。

ＢＩＳＴの終了後、すなわち、Ｂｏｏｔの実行中に、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂから通常電圧Ｖｒへ切り替わる。ＢｏｏｔはＢＩＳＴより負荷が小さいがアプリケーション制御の高負荷時と同程度の負荷状態となる。

その後、ＳｏＣ処理がＢｏｏｔからアプリケーション制御に切り替わるタイミング、及びアプリケーション制御中で低負荷と高負荷との間で負荷状態が切り替わるタイミングで、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの波形に、オーバーシュート及びアンダーシュートが発生する。なお、図３に示すＳｏＣ処理のアプリケーション制御においてハッチングで示した区間は、低負荷状態と高負荷状態とが適宜切り替わっていることを示す。

ＥＣＵ１がウェイクアップ状態にあるときに、トランシーバ５を介してコントローラ６がＥＣＵ終了通知を受信した場合、コントローラ６は、第２電源部３にリセット指示を出力する。異常監視部３２は、第２電源部３からのリセット指示に従って、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに変化させることで、ＳｏＣ７をリセットする。

ＳｏＣ７は、ＳｏＣリセット信号ＲＳがアクティブレベルになると、シャットダウン処理を実行し、シャットダウン処理が完了するとシャットダウン完了通知を出力する。
コントローラ６は、ＳｏＣ７からのシャットダウン終了通知の受信、又はＳｏＣリセット開始からの経過時間が、第３待機時間Ｔ３に達することによってＳｏＣ７のシャットダウンを確認すると、トランシーバ５にスリープ指示を出力する。トランシーバ５は、スリープ指示を受けると第１イネーブル信号ＥＮ１を非アクティブレベルに変化させて、第１電源部２による電力供給を停止させる。これにより、ＥＣＵ１はスリープ状態に遷移する。

［１－４．対応］
本実施形態において、第２電源部３が電源部に相当し、コントローラ６が制御部に相当し、コントローラ電源４が制御用電源部に相当する。通常電圧が第２電圧に相当し、ＢＩＳＴ電圧が第３電圧に相当し、コントローラ電圧ＶＣが制御用電圧に相当する。アプリケーション制御が通常制御に相当する。

［１－５．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）ＥＣＵ１では、ＢＩＳＴ時のＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕを通常電圧Ｖｒより高いＢＩＳＴ電圧Ｖｂに設定しているため、ＢＩＳＴ時の急激な負荷変動で、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕの電圧波形に現れるアンダーシュートの大きさを抑制できる。その結果、ＣＰＵ群７１への給電に用いる給電線ＤＬに、平滑コンデンサ増設することなく、このアンダーシュートが、許容電圧範囲の下限電圧ＶＬを下回って異常電圧として検出されること抑制できる。

（１ｂ）ＥＣＵ１では、ＢＩＳＴの負荷とアプリケーション制御の負荷との中間的な負荷の大きさとなるＢｏｏｔ中に、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂから通常電圧Ｖｒに切り替わる。従って、ＳｏＣ処理がＢＩＳＴやＢｏｏｔより低負荷のアプリケーション制御に切り替わるときに発生するオーバーシュートの大きさを抑制できる。その結果、正常動作をしているにも関わらず、このオーバーシュートが、許容電圧範囲の上限電圧ＶＨを上回って異常電圧として検出されること抑制できる。

つまり、図４に示すように、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕが、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂの時にアプリケーション制御に切り替わると、ＢＩＳＴ電圧Ｖｂにオーバーシュート分が加わるため、上限電圧ＶＨを上回り易くなる。これに対して、ＣＰＵ給電電圧Ｖｃｐｕが通常電圧Ｖｒのときにアプリケーション制御に切り替わると、通常電圧Ｖｒにオーバーシュート分が加わるため、上限電圧ＶＨまでのマージンが大きくなり、上限電圧ＶＨを上回ることが抑制される。

（１ｃ）ＥＣＵ１では、コントローラ６が第２電源部３とは別体に設けられているため、ＳｏＣ７を搭載するＥＣＵにおいて、既存の第２電源部３を置き換えることなく、コントローラ電源４及びコントローラ６を追加することで、上述の効果を得ることができる。

［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

上述した第１実施形態では、コントローラ６が第２電源部３とは別体に設けられている。これに対し、第２実施形態では、コントローラ６に相当する構成が第２電源部３ａと一体に設けられている点で、第１実施形態と相違する。

図５に示すように、第２実施形態のＥＣＵ１ａは、ＥＣＵ１と比較して、コントローラ電源４及びコントローラ６が省略され、第２電源部３の代わりに第２電源部３ａを備える。
第２電源部３ａは、回路部３１と、異常監視部３２と、電圧制御部３３とを備える。つまり、第２電源部３と比較して、電圧制御部３３が追加されている。

電圧制御部３３は、コントローラ６と同様の機能を備える。
［２－２．動作］
ＥＣＵ１ａでは、図３に示すコントローラ電源４、及び第２イネーブル信号ＥＮ２の動作が省略される。すなわち、ＥＣＵ１ａがスリープ状態にあるときに、トランシーバ５にてＥＣＵ起動通知が受信されると、トランシーバ５が、第１イネーブル信号ＥＮ１をアクティブレベルに変化させる。これにより第１電源部２が起動し、第２電源部３ａへの電力供給を開始する。

第１電源部２からの電力供給によって起動した第２電源部３ａは、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに保持したまま、ＳｏＣ７への電力供給を開始する。以下、ＥＣＵ終了通知を受信するまでの動作は、コントローラ６の動作を電圧制御部３３が行う以外は第１実施形態の場合と同様である。

ＥＣＵ１がウェイクアップ状態にあるときに、トランシーバ５を介して電圧制御部３３がＥＣＵ終了通知を受信した場合、電圧制御部３３は、異常監視部３２にリセット指示を出力する。異常監視部３２は、電圧制御部３３からのリセット指示に従って、ＳｏＣリセット信号ＲＳをアクティブレベルに変化させることで、ＳｏＣ７をリセットする。

ＳｏＣ７は、ＳｏＣリセット信号ＲＳがアクティブレベルになると、シャットダウン処理を実行し、シャットダウン処理が完了するとシャットダウン完了通知を出力する。
電圧制御部３３は、ＳｏＣ７からのシャットダウン終了通知の受信、又はＳｏＣリセット開始からの経過時間が第３待機時間Ｔ３に達することによってＳｏＣ７のシャットダウンを確認すると、トランシーバ５にスリープ指示を出力する。トランシーバ５は、スリープ指示を受けると第１イネーブル信号ＥＮ１を非アクティブレベルに変化させて、第１電源部２による各部への電力供給を停止させる。これにより、ＥＣＵ１はスリープ状態に遷移する。

［２－３．対応］
本実施形態において、電圧制御部３３を除いた第２電源部３ａが電源部に相当し、電圧制御部３３が制御部に相当する。

［２－４．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果（１ａ）（１ｂ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

（２ａ）ＥＣＵ１ａでは、第１実施形態のＥＣＵ１におけるコントローラ６の機能が第２電源部３ａに組み込まれているため、装置構成を簡略化できる。
［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）本開示では、トランシーバ５と、通信ドライバ群９に属するＣＡＮドライバとが別体に設けられているが、トランシーバ５が通信ドライバ群９に属するＣＡＮドライバを兼ねるように構成されてもよい。

（３ｂ）本開示に記載のコントローラ６及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のコントローラ６及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のコントローラ６及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。コントローラ６に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（３ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（３ｄ）上述した電子制御装置の他、当該電子制御装置を構成要素とするシステム、当該電子制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、システムオンチップに対する給電電圧の制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１，１ａ…電子制御装置／ＥＣＵ、２…第１電源部、３，３ａ…第２電源部、４…コントローラ電源、５…トランシーバ、６…コントローラ、７…システムオンチップ／ＳｏＣ、８…メモリ群、９…通信ドライバ群、３１…回路部、３２…異常監視部、３３…電圧制御部、３１１…降圧回路、３１２…電圧設定レジスタ。

Claims (7)

1. 起動するとアプリケーション制御を開始する前に、前記アプリケーション制御より負荷が大きい自己診断制御を実行するように構成されたシステムオンチップ（７）と、
   第１電圧で供給される電力を、指定電圧に降圧して前記システムオンチップに供給するように構成された電源部（３，３ａ）と、
   前記アプリケーション制御の実行に適合させた第２電圧を、前記指定電圧のデフォルト値として設定し、前記システムオンチップにて前記自己診断制御が実行されている間、前記指定電圧を、前記第２電圧より高い第３電圧に設定するように構成された制御部（６，３３）と、
   を備える電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置であって、
   前記制御部は、前記第３電圧に設定された前記指定電圧を、前記アプリケーション制御が開始される前に、前記第２電圧に切り替えるように構成された
   電子制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置であって、
   前記制御部は、前記システムオンチップのリセット状態が解除された後、前記自己診断制御に要する標準的な時間に従って設定される待機時間の経過後に、前記第３電圧に設定された前記指定電圧を、前記第２電圧に切り替えるように構成された
   電子制御装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記制御部は、前記システムオンチップにて前記自己診断制御が開始される前に前記第２電圧から前記第３電圧に切り替えるように構成された
   電子制御装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記第１電圧で供給される電力を、制御用電圧に降圧して前記制御部に供給するように構成された制御用電源部（４）を更に備え、
   前記制御部は、前記電源部との通信機能を有するワンチップコントローラとして構成された
   電子制御装置。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記制御部（３３）は、前記電源部（３ａ）と一体に構成された
   電子制御装置。
7. 起動すると通常制御を開始する前に、自己診断制御を実行するように構成されたシステムオンチップ（７）に対して、第１電圧で供給される電力を、指定電圧に降圧して供給する電源部（３，３ａ）を用いた電力供給方法であって、
   前記通常制御の実行に適合された第２電圧を、前記指定電圧のデフォルト値として設定し、前記システムオンチップにて前記自己診断制御が実行されている間、前記指定電圧を、前記第２電圧より高い第３電圧に設定する
   電力供給方法。

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