JP2008278403A - Monitoring apparatus and method of network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信バスラインに複数のノードを接続して各ノードが前記通信バスラインを介して相互に通信可能に構成された通信装置に関する。 The present invention relates to a communication device configured such that a plurality of nodes are connected to a communication bus line and each node can communicate with each other via the communication bus line.
一般に、車両等を制御する制御システムは、複数のノード(車両の場合は電子制御ユニット)が相互に通信ラインで接続されることにより、通信ネットワークが構築されている。 Generally, in a control system that controls a vehicle or the like, a communication network is constructed by connecting a plurality of nodes (electronic control units in the case of a vehicle) to each other via a communication line.
従来、前記通信ネットワークでは、前記通信ネットワーク上の何れかのノードに備えられた回路の異常発生に起因する前記通信ラインのショート、または、前記通信ライン自体の他ラインへの接触によるショート等が発生すると、前記通信ネットワーク上の全ての通信が途絶え、前記制御システムの全体が使用不能となっていた。 Conventionally, in the communication network, a short circuit of the communication line due to the occurrence of an abnormality in a circuit provided in any node on the communication network or a short circuit due to contact with another line of the communication line itself has occurred. Then, all communications on the communication network were interrupted, and the entire control system was unusable.
前記回路の異常発生の例としては、車両等の障害物への衝突事故による衝撃や集中豪雨等による車両等の水没によって、前記回路が接地すること又は他ラインにショートすることによる前記回路の故障がある。 An example of the occurrence of an abnormality in the circuit is that the circuit is grounded or shorted to another line due to impact caused by a collision with an obstacle such as a vehicle or submergence of a vehicle due to heavy rain, etc. There is.
また、前記通信ライン自体の他ラインへの接触によるショートの例としては、前記通信ラインが車両のドアに挟まれる等の原因によって、前記通信ラインの被覆が削ぎ取られて電線が剥き出しになり、前記電線が他ラインと接触することによるショートがある。 In addition, as an example of a short circuit due to contact with the other line of the communication line itself, due to the cause such as the communication line being pinched by the door of the vehicle, the wire of the communication line is stripped off, There is a short circuit due to the wire coming into contact with another line.
上述の問題を解決するために特許文献1では、伝送電源線及び伝送信号線よりなる通信ラインの異常状態を判別する判別回路と、前記判別回路に接続され前記通信ラインが異常状態である時間の検出を行なう検出装置と、前記通信ラインの異常状態が所定時間以上継続しているとの前記検出装置からの出力によって前記伝送電源線と前記伝送信号線を離接する離接機構とを備えることで、前記通信ラインのうち異常状態である箇所を正常状態である箇所から切り離すことが可能な信号伝送装置が提案されている。
しかし、特許文献1では、信号伝送装置において通信ラインが切り離された場合、異常状態であるとして切り離された側の通信ラインに接続されている全てのノードが、正常状態であるとして切り離されなかった側の通信ラインと通信不能となってしまう。つまり、あるノードにおいて異常が発生した場合に当該ノードのみを通信ラインから切り離すことができないのである。
However, in
また、特許文献1では、何れかのノードでのみ異常が発生しただけでも、通信ライン自体が切断されてしまい全てのノードが動作不能となってしまうので、車両等において何れかのノード(電子制御ユニット)に異常が発生した場合に、残りの電子制御ユニットのみで動作を継続させて安全にエンジンを停止させることができない。
Further, in
本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、通信バスラインに異常が発生した場合でも異常が発生していないノードの動作を継続することができ、また、通信バスラインに接続されているノードに異常が発生した場合に、通信バスラインを切り離すことなく当該ノードのみを切り離すことができる通信装置を提供する点にある。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to continue operation of a node in which no abnormality has occurred even when an abnormality occurs in the communication bus line, and is connected to the communication bus line. The present invention is to provide a communication device capable of disconnecting only the node without disconnecting the communication bus line when an abnormality occurs in the node.
上述の目的を達成するため、本発明による監視装置の第一の特徴構成は、複数のノードが接続される通信ラインを監視する監視装置5であって、前記通信ラインを2以上の通信ラインに分割する複数のスイッチング手段と、前記通信ラインに異常が発生したときに前記スイッチング手段を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチング手段を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えた点にある。
In order to achieve the above object, a first characteristic configuration of the monitoring device according to the present invention is a
上述の構成によれば、前記ノードのうちの何れかのノードにおける異常、または、前記通信ラインの異常が発生した場合に、監視装置が、異常が発生したノードのみ、または、前記通信ラインのうち異常が発生した箇所のみを、前記通信ラインから分離する。 According to the above-described configuration, when an abnormality in any one of the nodes or an abnormality in the communication line occurs, the monitoring device can detect only the node in which the abnormality has occurred or the communication line. Only the part where the abnormality has occurred is separated from the communication line.
同第二の特徴構成は、複数のノードが接続される通信ラインを監視し、前記通信ラインを第一の通信ラインから第二の通信ラインに分岐する監視装置であって、前記第一の通信ラインと前記第二の通信ラインを分割する複数のスイッチング手段と、前記第二の通信ラインに接続されたノードに異常が発生したときに当該ノードを切り離す制御手段を備えた点にある。 The second characteristic configuration is a monitoring device that monitors a communication line to which a plurality of nodes are connected, and branches the communication line from a first communication line to a second communication line. A plurality of switching means for dividing the line and the second communication line, and a control means for separating the node when an abnormality occurs in the node connected to the second communication line.
上述の構成によれば、監視装置は、第二の通信ラインと前記第二の通信ラインに接続された異常が発生したノードのみを第一の通信ラインから切り離す。 According to the configuration described above, the monitoring device disconnects only the second communication line and the node connected to the second communication line where the abnormality has occurred from the first communication line.
以上説明した通り、本発明によれば、通信バスラインに異常が発生した場合でも異常が発生していないノードの動作を継続することができ、また、通信バスラインに接続されているノードに異常が発生した場合に、通信バスラインを切り離すことなく当該ノードのみを切り離すことができる通信装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, even when an abnormality occurs in the communication bus line, the operation of the node in which no abnormality has occurred can be continued, and the node connected to the communication bus line has an abnormality. When this occurs, it is possible to provide a communication device that can disconnect only the node without disconnecting the communication bus line.
以下に、本発明による通信装置を、複数の電子制御ユニットが協働して所定の制御対象を制御するネットワークシステムとしての車両制御システムに適用した実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a communication device according to the present invention is applied to a vehicle control system as a network system in which a plurality of electronic control units cooperate to control a predetermined control target will be described.
図1に示すように、車両制御システム1は通信装置2を備えて構成されており、前記通信装置2は通信ラインとしての通信バスライン3に複数のノード4を接続して各ノード4が前記通信バスライン3を介して相互に通信可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
前記ノード4は、車両の各部を制御し、或いはセンサ(例えば、ブレーキの横滑りを感知するヨーGセンサやステアリングホイールの操舵角を検出するための舵角センサ等)からの入力処理を行なう電子制御ユニット(以下、ECUと記す)で構成されており、例えば、エンジン制御および車両状態やユーザ要求に応じて走行制御量をエンジン制御、電気モータ制御、ブレーキ制御に分配するハイブリッド制御を行なうHV−ECU41と、電動パワーステアリングを制御するEPS−ECU42(Electric Power Steering ECU)と、ネットワーク間のデータ通信を中継するゲートウェイECU43と、電動ブレーキを制御するECB−ECU44(Electric Control Brake ECU)と、後方モニタを制御するバックガイドモニタECU45等で構成されている。
The
前記ECU4の各々は、他のECU4との通信データの送信および受信を可能とするための通信インタフェース回路と、制御プログラム格納のためのROMと、データ処理のために使用するワーキングエリアとしてのRAMと、前記入出力インタフェース回路、前記ROM、前記RAMと内部バスを介して接続され前記制御プログラムを実行するCPU等を備えて構成されており、予め設定された周期またはイベントの発生により繰り返し実行される制御プログラム及び内蔵データに基づいて所定の機能が実現されるように構成されている。
Each of the
前記通信バスライン3は、複数のECU4の間でデータの送受信が適正に行なわれるものであればよい。なお、本実施形態では、前記通信バスライン3が車両において一般的に使用されているCAN(Controller Area Network)バス、つまり一対の信号ライン(例えば、図1及び図2に示すように、CANHライン31とCANLライン32)に夫々逆位相の信号を伝送することでデータの送受信を行なう差動信号方式による通信バスラインで構成される場合について説明を行なう。
The
前記通信装置2は、前記通信バスライン3に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード4(ECU4)をグループに分割し、前記通信バスライン3の各グループ内で通信を可能とするバス監視部5を備えて構成されている。つまり、前記バス監視部5は、複数のノード4が接続される前記通信バスライン3を監視する監視装置として構成されている。
When an abnormality occurs in the
前記バス監視部5は、前記通信バスライン3を絶縁処理が施された被覆部で覆われており、前記被覆部の内部に以下で説明する制御手段としての制御回路やスイッチング手段としてのスイッチ回路を備えて構成されている。
The
詳述すると、前記バス監視部5は、前記通信バスライン3を2以上の通信バスライン3に分割する複数のスイッチ回路と、前記通信バスライン3に異常が発生したときに前記スイッチ回路を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチ回路を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えて構成されている。
More specifically, the
具体的には、前記バス監視部5は、図1に示すように、前記通信バスライン3の本線33と支線34との接続部に設けられており、図2に示すように、前記通信バスライン3の電圧に基づいてスイッチ回路53を制御することによって前記通信バスライン3の本線33への短絡と終端回路としての終端抵抗R1、R2への接続を切り替え制御する制御回路52と、前記通信バスライン3上に配置されており前記制御回路52によって状態を切替制御されるスイッチ回路53とを備えて構成されている。終端抵抗とはインピーダンスの不整合により反射が起って信号にノイズが載ることを防ぐために挿入する抵抗であり、CANのようなネットワークにおいて、データ伝送の信頼性を向上させる上で重要な構成である。
Specifically, as shown in FIG. 1, the
前記スイッチ回路53は、前記バス監視部5から見て一方の側(例えば右側)の前記通信バスライン3の本線33を他方の側(例えば左側)から切り離すための二個のスイッチ531と、前記スイッチ531によって前記本線33が切り離された場合に切り離された前記本線33に備えられていた終端抵抗を代替する終端抵抗R1と、前記バス監視部5から見て他方の側(例えば左側)の前記通信バスライン3の本線33を一方の側(例えば右側)から切り離すための二個のスイッチ532と、前記スイッチ532によって前記本線33が切り離された場合に切り離された前記本線33に備えられていた終端抵抗を代替する終端抵抗R2とを備えて構成されている。
The
なお、前記バス監視部5は、前記スイッチ回路53に夫々備えられている終端抵抗R1、R2が、図4(a)に示すように、前記二個のスイッチ回路53で種端抵抗R12として共用される構成であってもよい。
In the
前記制御回路52は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の集積回路で構成されており、車両のバッテリーから電力をレギュレータを介することで所定電圧に変換されている外部電源60からの電力供給を受けて以下で説明する所定の機能を実現する。なお、前記制御回路52は、前記外部電源60と前記バス監視部5の間、または、前記外部電源60の内部に備えられた給電スイッチ61のオンオフによって、給電の有無を切り替えられるように構成されている。
The
以下、前記制御回路52の所定の機能について説明する。前記制御回路52は、前記CANHライン31上の信号であるCANHと前記CANLライン32の信号であるCANLの電圧レベルを一定周期で入力して、入力した電圧レベルが予め設定された適正範囲外である場合または前記適正範囲外である状態が所定時間以上継続した場合に、通信バスライン3に切断等の異常が発生したと判断する。
Hereinafter, predetermined functions of the
例えば、CANのバスは差動信号方式であって2線式線路により構成される。この2線式線路のうち、一方の線路へは伝送すべき信号を二進信号として正の直流電圧で送信する。また他方の線路へは伝送すべき信号を二進信号として負の直流電圧で送信する。このように信号の判別を電圧レベルではなく極性に基づいて行えば、ノイズの影響を受けないで確実に信号の伝送を行うことが可能となる。また、CANのバスにおける電圧レベルには2つあり、ドミナントとリセッシブがある。送信信号及び受信信号はこれらのうちいずれかの電圧レベルを有し、ドミナントレベルの信号はリセッシブレベルの信号によって修正されることはないが、リセッシブレベルの信号はドミナントレベルの信号によって修正される。つまり、ドミナントレベルの信号はリセッシブ信号に比べ優先順位が高くなる。前記車両制御システム1は、通常状態では、リセッシブレベルでCANHの電圧レベルとCANLの電圧レベルが何れも2.5(V)で差分が0(V)であり、ドミナントレベルでCANHの電圧レベルが3.5(V)、CANLの電圧レベルが1.5(V)で差分が2.0(V)であるところ、前記CANHライン31と前記CANLライン32の少なくとも一方の電圧レベルが切断による接地等の原因で略0(V)となった場合、前記制御回路52は、通信バスライン3に異常が発生したと判断する。
For example, the CAN bus is a differential signal system and is configured by a two-wire line. Of these two-wire lines, a signal to be transmitted is transmitted as a binary signal to one line with a positive DC voltage. Further, a signal to be transmitted is transmitted as a binary signal to the other line with a negative DC voltage. As described above, if the signal is discriminated based on the polarity instead of the voltage level, the signal can be reliably transmitted without being affected by noise. In addition, there are two voltage levels in the CAN bus, dominant and recessive. Transmit and receive signals have one of these voltage levels, and dominant level signals are not modified by recessive level signals, but recessive level signals are modified by dominant level signals. The In other words, the dominant level signal has a higher priority than the recessive signal. In the normal state, the
つまり、前記通信バスライン3が差動信号方式によるバスラインである場合、前記バス監視部5は、前記通信バスライン3に接続されたノード4に終端回路としての終端抵抗R1、R2が設けられているときに、前記通信バスライン3の終端抵抗R1、R2を切り替えるように構成されている。
That is, when the
そして、前記制御回路52は、前記通信バスライン3に切断等の異常が発生したと判断した場合に、前記スイッチ回路53を切替制御することで、異常が発生した通信バスライン3を異常が発生していない通信バスライン3から切り離す。具体的に説明すると、通信バスライン3の異常発生時に、通信バスライン3を予め定められた細かいグループに分割するように、通信バスライン3上に複数ある前記制御回路52が自らの前記スイッチ531、532を制御する。そのあと、夫々の前記制御回路52が再度異常検出処理を実行する。異常検出処理の結果からいずれのグループでショートが発生しているのかを特定する。前記制御回路52は、特定した異常発生グループを孤立させるように、異常発生グループと異常が発生していないグループとに構成されるように前記スイッチ531、532を制御する。
When the
なお、別の例として、通信バスライン3の異常発生時に、前記制御回路52の各々が、前記スイッチ531、532を制御して通信バスライン3を片側ずつ終端抵抗R1、R2に切り替えることによって、前記制御回路52から見て何れの側の通信バスライン3で異常が発生しているのか判断する方法がある。詳述すると、前記制御回路52は、通信バスライン3に切断等の異常が発生したと判断した場合、前記スイッチ531と前記スイッチ532のうちの一方のスイッチ(例えば前記スイッチ532)だけ前記本線33への短絡から終端抵抗R2への接続に切り替える。
As another example, when an abnormality occurs in the
前記制御回路52は、この状態で、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っているか否かを判断して、前記電圧レベルが正常なレベルに戻っている場合は異常が解消していると判断して、現状の状態(つまり前記スイッチ532を終端抵抗R2への接続に切り替え、前記スイッチ531を前記本線33への短絡に切り替えた状態)を維持する。
In this state, the
一方、前記制御回路52は、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っていない場合は異常が解消していないと判断して、前記スイッチ532を前記本線33への短絡に切り替え、前記スイッチ531を終端抵抗R1への接続に切り替える。
On the other hand, if the input voltage level does not return to a normal level, the
前記制御回路52は、この状態で、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っているか否かを判断して、前記電圧レベルが正常なレベルに戻っている場合は異常が解消していると判断して、現状の状態(つまり前記スイッチ531を終端抵抗R1への接続に切り替え、前記スイッチ532を前記本線33への短絡に切り替えた状態)を維持する。
In this state, the
一方、前記制御回路52は、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っていない場合は異常が解消していないと判断して、前記スイッチ532を終端抵抗R2への接続に切り替える。この場合、前記バス監視部5は、その両側の通信バスライン3の本線33から切り離された状態となる。
On the other hand, when the input voltage level does not return to a normal level, the
また、前記制御回路52は、前記通信バスライン3に切断等の異常が発生したと判断して、前記スイッチ531、532を前記本線33への短絡から終端抵抗R1、R2への接続に夫々切り替えると、所定時間経過する毎に、前記スイッチ531、532を再び前記本線33への短絡に切り替えて、前記通信バスライン3の電圧レベルを検出する。前記制御回路52は、検出した電圧レベルが適正範囲内であればその状態(前記本線33への短絡に切り替えた状態)を維持し、適正範囲外であれば再び前記終端抵抗への接続に切り替える。なお、該短絡への切替は所定回数行なわれる。
The
これによって、異常発生時に、複数のバス監視部5に備えられたスイッチの全てが、前記制御回路52によって終端抵抗への接続に切り替えられたとしても、所定時間経過する度に前記本線33への短絡に切り替えられる。このとき、異常が発生した通信バスライン3に最も近い位置にある前記バス監視部5の異常発生箇所側のスイッチ531又は532は、異常が解消されることがなく前記本線33への短絡に切り替えられることはない(正確には所定回数だけ前記本線33への短絡に切り替えられるが再び前記終端抵抗への接続に切り替えられる)ので、最終的に異常発生箇所の両側において最も近い位置にある前記バス監視部5の異常発生箇所側のスイッチのみが終端抵抗に接続され、それ以外のスイッチは終端抵抗に接続された状態から前記本線33への短絡に復帰することになる。
Accordingly, even when all of the switches provided in the plurality of
前記バス監視部5は、上述した前記制御回路52による前記スイッチ回路53の切替制御によって、前記車両制御システム1を複数のグループに分割する。
The
例えば、図1に示す車両制御システム1において、A点で通信バスライン3の本線33が切断された場合、バス監視部5Aとバス監視部5Bが、A点を含む通信バスライン3を、A点を含まない通信バスライン3から切り離すことによって、図3に示すように、前記車両制御システム1は二つのグループに分割される。
For example, in the
この場合、一方のグループは、前記HV−ECU41、前記EPS−ECU42、及び前記ゲートウェイECU43を備える車両制御システム11を構成し、他方のグループは、前記ECB−ECU44、前記バックガイドモニタECU45、及び前記操舵角検出部47を備える車両制御システム12を構成する。
In this case, one group constitutes the
そして、各車両制御システム11、12は、独立した二つの車両制御システム1として動作を続行する。
Each
上述の構成によれば、通信バスライン3が切り離されて分割されても、分割されたECU4のグループ毎に独自の車両制御システム1を構築して、各車両制御システム1で独自に動作を継続することができるので、車両等の走行中に突然車両制御システムが停止するといった事態を回避することができる。
According to the above-described configuration, even if the
例えば、前記HV−ECU41に異常が生じることによってエンジンが停止した場合であっても、照明を制御するライトECUの動作が継続することにより、ユーザは車両の周囲が暗い場合であっても周辺の状況を知ることができる。また、前記HV−ECU41に異常が生じることによってエンジンが停止した場合であっても、ドアの開閉やキーのロックのオンオフ等を制御するドアECUの動作が継続することにより、ユーザはエンジンに引火して爆発する前に車両からの退避を試みることができる。さらに、前記EPS−ECU42に異常が生じることによって電動パワーステアリングが操作できない場合であっても、ブレーキを操作することで車両を停止させることができる。
For example, even if the engine is stopped due to an abnormality in the HV-
また、上述の構成によれば、通信バスライン3が切り離されることにより、それまで終端でなかったECU4または通信バスライン3に終端抵抗が必要となった場合であっても、バス監視部5が終端抵抗を接続した状態に切り替えることにより、終端抵抗が必要なECU4または通信バスライン3に終端抵抗が備えられていない状態を回避することができる。
Further, according to the above-described configuration, even if the termination resistor is required for the
ここで、上述の構成では、車両制御システム1が複数のグループに分割された後、ある車両制御システム1が動作する際に他の車両制御システム1に含まれるECU4からの制御データを必要とすることがあり、当該制御データを受信することができないために当該車両制御システム1の正常な動作に支障をきたす虞がある。
Here, in the above-described configuration, after the
そこで、前記通信装置2は、前記複数のECU4のうち相互に関連性の高いECU4がグループ化されるように、前記通信バスライン3に沿って各ECU4の接続位置が設定されている。
Therefore, in the communication device 2, the connection positions of the
例えば、車両の制動関連のECUである前記HV−ECU41、前記EPS−ECU42、及び前記ECB−ECU44等が分割時に同一グループとなる可能性を高めるためにこれらを相互に近接位置に接続し、エアバッグを制御するエアバッグECUと、前記エアバッグECUが参照する各種センサが分割時に同一グループとなる可能性を高めるためにこれらを相互に近接位置に接続する。
For example, in order to increase the possibility that the HV-
これによって、前記HV−ECU41による制御でエンジンが駆動しているにもかかわらず、同一グループ内に前記ECB−ECU42が存在していないために、ブレーキの操作が不能となるといった事態を回避することができ、また、グループ分割時に前記エアバッグECUが属するグループに前記各種センサの少なくとも一つが存在していないために、エアバッグが作動しないといった事態を回避することができる。
This avoids a situation in which the operation of the brake becomes impossible because the ECB-
つまり、上述の構成によれば、通信バスライン3が切り離されてECU4が分割された状態となっても、関連性の高いECU4が同一グループに属する可能性が高いので、グループの動作に必要なECU4が自グループに存在しないことによるグループの動作停止の可能性を低減することができる。
That is, according to the above-described configuration, even when the
また、前記通信装置2は、異常が発生した前記通信バスライン3の異常原因が解消した場合に、分割された複数のグループを元の状態に結合する復帰制御部を備えて構成されている。
In addition, the communication device 2 is configured to include a return control unit that joins the plurality of divided groups to the original state when the cause of the abnormality of the
詳述すると、前記復帰制御部は、以下の機能を前記制御回路52に加えることによって実現される。
More specifically, the return control unit is realized by adding the following functions to the
即ち、前記制御回路52は、前記復帰制御部を備えることによって、前記通信装置2のメンテナンスの開始時に全ての前記給電スイッチ61が一旦オフに切り替えられた後、前記メンテナンスの終了時に前記給電スイッチ61がオフからオンに切り替えると初期状態、つまり前記スイッチ531と532の何れも前記通信バスライン3の本線33へ短絡された状態に戻るように構成されている。
That is, the
上述の構成によれば、前記車両制御システム1が通信バスライン3の切断等によってECU4が複数のグループに分割された場合において、ユーザが前記車両制御システム1への給電を一旦停止して前記通信バスライン3の切断状態からの復帰作業等のメンテナンスを施した後に前記バス監視部5に再給電したときに、前記復帰制御部が前記スイッチ回路53を初期状態に自動的に復帰させるので、ユーザが手動で前記スイッチ回路53を初期状態に復帰させる必要がない。
According to the above configuration, when the
以下、通信装置2による通信バスライン3の切り離しと、前記通信バスライン3の復帰について、図5に示すフローチャートに基づいて説明する。
Hereinafter, the disconnection of the
バス監視部5は、給電されている状態において(SA1)、通信バスライン3の電圧に基づいて当該通信バスライン3に切断等の異常が発生したと判断すると(SA2)、当該通信バスライン3のうち異常が発生したと判断された箇所を他の箇所から切り離す(SA3)。
When the
ステップSA1において、前記バス監視部5が給電されていない状態の場合であって(SA1)、当該通信バスライン3が過去にステップSA3において切り離されている場合は(SA4)、ユーザは切り離されたラインの接続処理等のメンテナンスを行なう(SA5)。
In step SA1, if the
前記メンテナンスの終了後、ユーザが電源をオフからオンに切り替えると(SA6)、復帰制御部は、スイッチ回路53を初期状態に切り替えることで、切り離された通信バスライン3を切り離されていない状態に切り替える(SA7)。
When the user switches the power supply from OFF to ON after the maintenance is completed (SA6), the return control unit switches the
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、通信装置2は、通信バスライン3に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード4をグループに分割し、前記通信バスライン3の各グループ内で通信を可能とするバス監視部5を備えた構成について説明したが、前記通信装置2は、図6(a)に示すように、上述の実施形態に加えて、または、上述の実施形態の代わりに、前記通信バスライン3を本線である第一の通信ラインとしての第一の通信バスライン33から支線である第二の通信ラインとしての第二の通信バスライン34に分岐するバス監視部5を備え、前記第二の通信バスライン34に接続されたノード4に異常が発生したときに、前記バス監視部5は当該ノード4を切り離す構成であってもよい。
Hereinafter, another embodiment will be described. In the above-described embodiment, when an abnormality occurs in the
つまり、前記バス監視部5は、複数のノード4が接続される通信バスライン3を監視し、前記通信バスライン3を第一の通信バスライン33から第二の通信バスライン34に分岐し、前記第一の通信バスライン33と前記第二の通信バスライン34を分割する複数のスイッチ回路53と、前記第二の通信バスライン34に接続されたノード4に異常が発生したときに当該ノード4を切り離す制御回路52を備えて構成されている。
That is, the
以下に詳述する。本実施形態における通信装置2を備えた車両制御システム1は、図1に示すように、前記第一の通信バスライン33は前記バス監視部5において前記第二の通信バスライン34に分岐し、分岐した第二の通信バスライン34は各ノード4に接続されている。
This will be described in detail below. In the
そして、前記バス監視部5は、図6(a)に示すように、前記第二の通信バスライン34の電圧レベル、および、水没センサ41のようなノード4の異常を検出するセンサの値に基づいてスイッチ回路53を制御することによって第二の通信バスライン34の短絡と開放への接続を切り替え制御する制御回路52と、前記第二の通信バスライン34上に配置されており前記制御回路52によって状態を切替制御される二個のスイッチよりなるスイッチ回路53とを備えて構成されている。
Then, as shown in FIG. 6A, the
具体的には、前記制御回路52は、前記第二の通信バスライン34のCANH又はCANLの電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内であって、且つ、前記水没センサ41によって前記ノード4の水没が検知された場合に、前記スイッチ回路53をオフ制御する。
Specifically, the
ここで、前記水没センサ41は、前記ノード4に備えられ、前記ノード4が水没したことを検出するセンサで、対向電極によって構成されており、前記対向電極間に水が付着すると、水に含まれる不純物や塩分等によって両電極間に電流が発生する公知のセンサが使用される。
Here, the
例えば、前記ノード4に備えられた水没センサ41は、図6(b)に示すような回路で前記制御回路52と接続されており、前記ノード4が水没していない場合は、前記水没センサ41の対向電極間は非導通であるので前記制御回路52にはプルダウン抵抗R4によって入力電圧がローレベルであるが、前記ノード4が水没して前記水没センサ41の対向電極間に水が付着することで導通となった場合は、前記制御回路52には電源VDDによって入力電圧がハイレベルとなる。
For example, the
前記制御回路52は、前記水没センサ41からの入力電圧がローレベルであるかハイレベルであるかによって前記ノード4に異常(この場合は水没)が発生しているか否か判断する。
The
また、前記バス監視部5に接続されているノード4が終端抵抗を備え、車両制御システム1における終端の役割を果たしている場合、前記バス監視部5は、図6に破線で示すように、前記制御回路52と前記スイッチ回路53に加えて、前記ノード4が前記バス監視部5から切り離された場合の代替となる終端抵抗R3を備えて構成されている。
In addition, when the
前記バス監視部5が終端抵抗R3を備えている場合、前記スイッチ回路53の状態は前記第二の通信バスライン34への短絡と開放ではなく、前記第二の通信バスライン34への短絡と前記終端抵抗R3への接続となる。
When the
上述の構成によれば、通信装置2は、異常が発生したノード4と前記ノード4と接続されている第二の通信バスライン34のみを、第一の通信バスライン33から切り離すので、前記第一の通信バスライン33自体が切り離されて分割されることはなく、他の正常なノード4と前記第一の通信バスライン33で構成された車両制御システム1を維持することができる。
According to the above-described configuration, the communication device 2 disconnects only the
なお、上述の実施形態と同様に本実施形態の場合も、前記バス監視部5は、異常が発生したノード4の異常原因が解消した場合に、第二の通信バスライン34から切り離された当該ノード4を前記第二の通信バスライン34に再接続する復帰制御部を備えた構成であってもよい。
Note that in this embodiment as well as in the above-described embodiment, the
本実施形態における復帰制御部は、以下の機能を制御回路52に加えることによって実現される。即ち、前記制御回路52は、前記ノード4を切り離したことを記憶しておくメモリを備えており、前記ノード4を切り離した後も信号CANHと信号CANLを入力し続け、入力した信号の電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内となった場合、または、適正値の範囲内となった状態が所定時間以上継続した場合に、前記ノード4に発生していた異常が解消したと判断して、前記メモリに記憶しておいた前記ノード4を切り離した旨の情報を削除する。
The return control unit in the present embodiment is realized by adding the following functions to the
そして、前記制御回路52は、前記スイッチ回路53の二つのスイッチの状態を、前記終端抵抗R3への接続から前記第二の通信バスライン34への短絡に切り替えることで、異常が解消した前記ノード4を通信バスライン3に再接続させる。
Then, the
上述の構成によれば、異常が一時的なものであって異常状態が解消した場合に、前記復帰制御部が車両制御システム1を元の状態に復帰させるので、前記車両制御システム1はノード4が複数のグループに分割された不安定な状態から早期に復帰させられて、不安定な状態が長時間継続することによって発生する動作異常の可能性を低減することができる。
According to the above configuration, when the abnormality is temporary and the abnormal state is resolved, the return control unit returns the
以下、通信装置2が、通信バスライン3を本線である第一の通信バスライン33から支線である第二の通信バスライン34に分岐するバス監視部5を備え、前記第二の通信バスライン34に接続されたノード4に異常が発生したときに、前記バス監視部5は当該ノード4を切り離す構成である場合の、前記通信バスライン3の切り離しと、前記通信バスライン3の復帰について、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
Hereinafter, the communication device 2 includes the
バス監視部5は、ノード4に備えられた水没センサ41によって水没が検知され(SB1)、且つ、通信バスライン3の電圧に基づいて当該通信バスライン3に通信異常が発生したと判断すると(SB2)、異常の発生が検出されたノード4を通信バスライン3から切り離す(SB3)。
When the
また、切り離されたノード4が終端抵抗を備えている場合(SB4)、前記バス監視部5は前記終端抵抗の代わりとして、自身に備えられている終端抵抗R3を接続する(SB5)。
When the disconnected
ステップSB1またはステップSB2において、前記バス監視部5が当該ノード4に異常が発生したことを認識しなかった場合(SB1、SB2)、復帰制御部は、前記バス監視部5に接続されているノード4が過去にステップSB3において切り離されたノード4であると(SB6)、前記バス監視部5を通っている通信バスライン3が他のノード4の通信に使用されていないタイミングにて(SB7)、以下に示す復帰処理を行なう。
In step SB1 or step SB2, when the
即ち、前記復帰制御部は、切り離されたノード4が終端回路を含んでいる場合は(SB8)、ステップSB5にて接続した終端抵抗R3との接続を解除して(SB9)、切り離されたノード4を復帰させ(SB10)、切り離されたノード4が終端抵抗を含んでいなかった場合は(SB8)、ステップSA5にて終端抵抗R3は接続されていないので、終端抵抗が接続されていない状態のままで切り離されたノード4を復帰させる(SB10)。
That is, when the disconnected
上述の実施形態と同様に、通信装置2は、通信バスライン3に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として前記通信バスライン3を切り離すバス監視部5を備えているが、前記バス監視部5は以下のような構成であってもよい。
Similar to the above-described embodiment, the communication device 2 includes the
つまり、前記バス監視部5は、複数のノード4としてのECUが接続される通信バスライン3を監視し、前記通信バスライン3に異常が発生したときに異常発生箇所を境界として前記通信バスライン3を切り離すように構成されるとともに、前記通信バスライン3の水没を検出したときに車室外に配置されたECUを前記通信バスライン3から切り離すように構成されていてもよい。ここで、車室外とは、例えばエンジンルームのことである。
In other words, the
以下に詳述する。本実施形態における通信装置2を備えた車両制御システム1は、図6に示したものと同様の構成となる。つまり、前記バス監視部5に接続されたECU4は水没センサ41を備えて構成されており、前記バス監視部5に備えられた制御回路52は、前記通信バスライン3のCANH又はCANLの電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内であり、且つ、前記水没センサ41によって前記ECU4の水没が検知された場合に、前記スイッチ回路53を前記ECU4に接続されていない状態に切り替える。
This will be described in detail below. The
例えば、図1に示す車両制御システム1の場合、前記車両制御システム1に備えられている何れかのバス監視部5が前記通信バスライン3の水没を検出したときに、エンジンルームに配置されているECU4であるHV−ECU41と接続されているバス監視部5Cは、自身が水没を検出したバス監視部5であるか否かに係わらず、前記HV−ECU41を前記通信バスライン3から切り離す。
For example, in the case of the
車両は移動手段であるので、集中豪雨時や浸水地帯を移動する必要がある時等に車両の一部または全部が水没することを避けることは困難である。また、車両では車室内に比べて車室外の方が水没する可能性が高いので、車室外に配置されたECU4をいち早く切り離すことで、水没したECU4の故障に伴う他のECU4の故障を防止することができる。
Since the vehicle is a moving means, it is difficult to avoid part or all of the vehicle being submerged during heavy rain or when it is necessary to move in a flooded area. Further, in a vehicle, there is a higher possibility that the outside of the passenger compartment will be submerged than in the passenger compartment. Therefore, by quickly disconnecting the
上述の実施形態で説明した構成、つまり通信バスライン3に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード4をグループに分割し、前記通信バスライン3の各グループ内で通信を可能とするバス監視部5を備えた構成と、別実施形態で説明した構成、つまり前記通信バスライン3を第一の通信バスライン33から第二の通信バスライン34に分岐するバス監視部5を備え、前記第二の通信バスライン34に接続されたノード4に異常が発生したときに前記バス監視部5は当該ノード4を切り離す構成とを組み合わせた構成であってもよい。
In the configuration described in the above embodiment, that is, when an abnormality occurs in the
詳述すると、本実施形態におけるバス監視部5は図8に示すような構成となる。つまり、前記バス監視部5は、制御回路52と三個のスイッチ回路53とを備えて構成されており、前記制御回路52は、前記通信バスライン3の電圧および前記ノード4に備えられた水没センサ41に基づいて前記三個のスイッチ回路53を制御するように構成されている。
More specifically, the
なお、前記バス監視部5は、前記三個のスイッチ回路53に夫々備えられている終端抵抗R5が、図4(b)に示すように、前記三個のスイッチ回路53で共用される構成であってもよい。
The
上述の実施形態では、通信バスライン3は差動信号方式である構成について説明したが、前記通信バスライン3はこれに限らない。例えば、前記通信バスライン3は、イーサネット(ゼロックス社の登録商標)やLIN(Local Interconnect Network)等で構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上述の実施形態では、ノード4に水没センサ41を備え、車両等の水没に対処した構成について説明したが、対処する対象は水没に限らない。例えば、サーミスタ等の温度センサによって高温を検知することで火災に対処する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration has been described in which the
上述の実施形態では、ノード4は、車両の各部を制御するECUである構成について説明したが、前記ノード4はこれに限らずパソコン等でもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上述の実施形態では、通信装置2を、複数の電子制御ユニット4が協働して所定の制御対象を制御する車両制御システム1に適用した実施形態について説明したが、前記通信装置2を適用するのは車両制御システム1に限るものではなく、例えば、様々な電子機器に対する制御システム等に適用できる。
In the above-described embodiment, the communication device 2 has been described as being applied to the
上述した実施形態は、本発明を実現する一実施例を説明するものであり、各部の具体的な構成は、本発明の作用効果を奏する限りにおいて、構築するシステムに応じて適宜変更設計することが可能である。 The embodiment described above describes an example for realizing the present invention, and the specific configuration of each part should be appropriately changed and designed according to the system to be constructed as long as the effects of the present invention are achieved. Is possible.
1:車両制御システム
2:通信装置
3:通信バスライン(通信ライン)
33:第一の通信バスライン
34:第二の通信バスライン
4:ノード(電子制御ユニット)
5:バス監視部(監視装置)
1: Vehicle control system 2: Communication device 3: Communication bus line (communication line)
33: First communication bus line 34: Second communication bus line 4: Node (electronic control unit)
5: Bus monitoring unit (monitoring device)
Claims (5)
前記通信ラインを2以上の通信ラインに分割する複数のスイッチング手段と、
前記通信ラインに異常が発生したときに前記スイッチング手段を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチング手段を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えたことを特徴とする監視装置。 A monitoring device for monitoring a communication line to which a plurality of nodes are connected,
A plurality of switching means for dividing the communication line into two or more communication lines;
Control means for controlling the switching means to identify an abnormality occurrence location when an abnormality occurs in the communication line, and for controlling the switching means to separate the communication line to which the identified abnormality occurrence location belongs from other communication lines A monitoring device comprising:
前記第一の通信ラインと前記第二の通信ラインを分割する複数のスイッチング手段と、
前記第二の通信ラインに接続されたノードに異常が発生したときに当該ノードを切り離す制御手段を備えたことを特徴とする監視装置。 A monitoring device that monitors a communication line to which a plurality of nodes are connected, and branches the communication line from a first communication line to a second communication line,
A plurality of switching means for dividing the first communication line and the second communication line;
A monitoring device comprising control means for disconnecting a node connected to the second communication line when an abnormality occurs.
前記ノードが車両の各部を制御する電子制御ユニットで構成され、前記通信ラインの水没を検出したときに車室外に配置された電子制御ユニットを前記通信ラインから切り離すことを特徴とする監視装置。 A monitoring device that monitors a communication line to which a plurality of nodes are connected, and disconnects the communication line with an abnormality occurrence point as a boundary when an abnormality occurs in the communication line,
The monitoring device characterized in that the node is composed of an electronic control unit that controls each part of the vehicle, and the electronic control unit arranged outside the passenger compartment is separated from the communication line when the submergence of the communication line is detected.
前記通信ラインまたは何れかのノードに異常が発生したときに、各監視装置が異常発生箇所を特定し、特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離することを特徴とするネットワークシステムの監視方法。 A monitoring method for a network system comprising a plurality of monitoring devices according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of nodes are connected to a communication line, and each node can communicate with each other via the communication line. There,
When an abnormality occurs in the communication line or any one of the nodes, each monitoring device identifies an abnormality occurrence location and separates the communication line to which the identified abnormality occurrence location belongs from the other communication lines How to monitor the system.
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