JP2014039085A - 車載通信システム及び中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信するフレームを中継する中継装置により通信異常等の事象の発生を検出して報知することができる車載通信システム及び中継装置を提供する。
【解決手段】中継ＥＣＵ４は、フレームに係る種別識別情報としてのメッセージＩＤを含む中継情報テーブル４１ａをＲＯＭ４１に記憶している。ＣＡＮコントローラ４３により受信したフレームに係るメッセージＩＤとＲＯＭ４１に記憶されたメッセージＩＤとの照合を所定時間に亘って行い、ＲＯＭ４１に記憶されたメッセージＩＤのうちフレームが受信されなかったメッセージＩＤがある場合に、通知フレーム（又は通知信号）により特定のＥＣＵ３へ通知する。特定のＥＣＵ３は、中継ＥＣＵ４から通知フレームを受けた場合にランプを点灯又は点滅させるなどして外部へ報知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載機器を制御する複数の制御装置間で複数種類のフレームを中継装置を介して送受信する車載通信システム及び中継装置に関する。

近年では、車載機器を制御する複数の制御装置を接続し、各制御装置に夫々機能を割り振って相互にデータを交換し、連携して多様な処理を行なわせる車載通信システムが利用されている。車輌に配される車載ＬＡＮ（Local Area Network）は、通信プロトコルとしてＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルが広く採用されており、通信装置としてＥＣＵ（電子制御装置；Electronic Control Unit）を用い、各ＥＣＵに夫々特化させた処理を行なわせて相互にデータを交換することにより、システムとして多様な機能を実現させている。

ＣＡＮプロトコルに基づく車載通信システムでは、通信線上に多くのＥＣＵがバス接続され、ＥＣＵ間で相互に通信を行う。車載機器はより高性能化・高機能化しており、これに伴って通信線上で送受信されるフレーム（メッセージ）の種類も多数となるため、車載機器を分類し、分類ごとに通信線を設けて通信システムを構築するなどして、通信効率を高めるための工夫が必要になっている。

特許文献１には、通信線を複数に分け、いずれかの通信線に複数のＥＣＵを夫々接続し、通信遅延を抑制する車載通信システムが開示されている。複数の通信線は、必要な通信速度、送受信するデータの種類等により分類し、複数のＥＣＵを分別して通信線に接続している。複数の通信線は中継装置に接続されており、中継装置によりＥＣＵ間で送受信されるフレームを中継する。中継装置は、中継情報テーブルを記憶している。中継情報テーブルには、フレームの種別を識別する種別識別情報としてのメッセージＩＤと、中継先の通信線の識別情報とが記録されており、中継装置は、該中継情報テーブルに基づいて一の通信線で送信されたフレームを受信し、他の通信線へ中継する。

特開２０１０−０１６７６４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の中継装置は、中継情報テーブルに基づいてフレームを中継する機能のみを有しており、車載通信システムで生じる通信異常等の事象の発生を検出し、報知することができないという問題点があった。このため、車載通信システムにおける通信不具合は、接続されているＥＣＵ夫々で個別に対処しなければならない状況にあった。

車載通信システムでは、外部接続ポートに保守診断装置を接続して、通信接続状態の診断を行うことが可能としてあるシステムも存在する。しかし、保守診断装置による診断は、定期点検時等でしか行うことができないため、車輌のユーザが、車載通信システムにおける通信状態が良好であるのか、それとも何らかの異常事象（所定事象）が発生している状態であるのかを車輌の運用時に把握することが困難であるという問題点もあった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信するフレームを中継する中継装置により通信異常等の事象の発生を検出して報知することができる車載通信システム及び中継装置を提供することにある。

本発明に係る車載通信システムは、車載機器を制御する複数の制御装置間で複数種類のフレームを中継装置を介して送受信する車載通信システムにおいて、前記中継装置は、フレームの種別を識別する種別識別情報を記憶する記憶手段、送信されたフレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と前記記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、前記記憶手段に記憶された種別識別情報のうちフレームが受信されなかった種別識別情報がある場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段を有し、前記特定の制御装置は、前記中継装置から通知を受けた場合に外部へ報知する報知手段を有することを特徴とする。

本発明に係る車載通信システムは、前記中継装置が、前記複数の制御装置へ通信接続状態の確認フレームを送信し、前記複数の制御装置夫々は、前記確認フレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信した確認フレームに対する応答フレームを送信する送信手段を有し、前記通知手段は、前記複数の制御装置のうち少なくとも一台から前記応答フレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により前記特定の制御装置へ通知することを特徴とする。

本発明に係る車載通信システムは、前記通知手段が、一の種別に係るフレームを受信した後、前記一の種別に係る次のフレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により前記特定の制御装置へ通知することを特徴とする。

本発明に係る中継装置は、車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信する複数種類のフレームを中継する中継装置において、フレームの種別を識別する種別識別情報を記憶する記憶手段と、送信されたフレームを受信する受信手段と、該受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と前記記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、前記記憶手段に記憶された種別識別情報のうちフレームが受信されなかった種別識別情報がある場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る車載通信システムは、車載機器を制御する複数の制御装置間で複数種類のフレームを中継装置を介して送受信する車載通信システムにおいて、前記中継装置は、前記複数の制御装置が使用するデータを含むデータフレームを送信するデータ送信手段、前記複数の制御装置夫々から送信され、前記データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報が前記複数の制御装置の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段を有し、前記特定の制御装置は、前記中継装置から通知を受けた場合に外部へ報知する報知手段を有することを特徴とする。

本発明に係る車載通信システムは、前記データが、前記複数の制御装置が使用する制御プログラムデータであることを特徴とする。

本発明に係る中継装置は、車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信する複数種類のフレームを中継する中継装置において、前記複数の制御装置が使用するデータを含むデータフレームを送信するデータ送信手段と、前記複数の制御装置夫々から送信され、前記データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを受信する受信手段と、該受信手段により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報が前記複数の制御装置の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信される複数種類のフレームを中継する中継装置が、記憶手段によりフレームの種別を識別する種別識別情報を記憶しており、受信手段により送信されたフレームを受信する。中継装置は、受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、記憶手段に記憶された種別識別情報のうちフレームが受信されなかった種別識別情報がある場合に、所定の信号で特定の制御装置へ通知手段により通知する。特定の制御装置は、中継装置から通知を受けた場合に報知手段により外部へ報知する。これにより、中継装置で通信異常等の事象の発生を検出し、車載機器を制御する制御装置のうちの特定の制御装置により外部へ報知することができる。

本発明にあっては、中継装置が、複数の制御装置へ通信接続状態の確認フレームを送信し、複数の制御装置夫々は、確認フレームを受信し、確認フレームに対する応答フレームを送信する。中継装置は、通知手段により、複数の制御装置のうち少なくとも一台から応答フレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により特定の制御装置へ通知する。これにより、中継装置からの接続確認に対する応答の有無により通信接続状態を確認することができ、通信異常等の事象を検出して外部へ報知することができる。

本発明にあっては、中継装置における通知手段が、一の種別に係るフレームを受信した後、前記一の種別に係る次のフレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により特定の制御装置へ通知する。これにより継続的にフレームの監視を行うことができる。

本発明にあっては、中継装置が、送信手段により複数の制御装置が使用するデータを含むデータフレームを送信する。中継装置は、複数の制御装置夫々から送信され、データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを受信手段により受信する。中継装置は、受信手段により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報が前記複数の制御装置の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、所定の信号で特定の制御装置へ通知手段により通知する。特定の制御装置は、中継装置から通知を受けた場合に報知手段により外部へ報知する。これにより、複数の制御装置が使用するデータを送信した場合に、中継装置で通信異常等の事象の発生を検出し、特定の制御装置により外部へ報知することができる。

本発明にあっては、前記データが、複数の制御装置が使用する制御プログラムデータである。これにより、中継装置から制御プログラムデータを複数の制御装置へ送信する場合に、中継装置で通信異常等の事象の発生を監視することができる。

本発明によれば、車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信される複数種類のフレームを中継する中継装置が、記憶手段によりフレームの種別を識別する種別識別情報を記憶しており、受信手段により送信されたフレームを受信する。中継装置は、受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、記憶手段に記憶された種別識別情報のうち照合されない種別識別情報がある場合に、所定の信号で特定の制御装置へ通知手段により通知する。特定の制御装置は、中継装置から通知を受けた場合に報知手段により外部へ報知する。このため、中継装置で通信異常等の事象の発生を検出し、車載機器を制御する制御装置のうちの特定の制御装置により外部へ報知することができる。

本発明の実施の形態１に係る車載通信システムの構成を示すブロック図である。 中継ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 中継情報テーブルの内容例を示す説明図である。 通信監視プログラムによる機能を示す機能ブロック図である。 報知機能を有するＥＣＵの一例の構成を示すブロック図である。 中継ＥＣＵにおけるＥＣＵ間通信監視処理を示すフローチャートである。 中継ＥＣＵにおける接続状態監視処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る中継ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 データ更新／監視プログラムによる機能を示す機能ブロック図である。 中継ＥＣＵにおけるデータ更新／監視の処理を示すフローチャートである。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る車載通信システム１の構成を示すブロック図である。車載通信システム１は、車輌１００に搭載されており、ワイヤーハーネス等を用いた複数の通信バス２ａ，２ｂと、通信バス２ａ，２ｂのいずれかに接続されており、車載機器を制御する制御装置（以下、ＥＣＵと表記する。ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３，３・・・と、ＥＣＵ３，３・・・間の通信を中継する中継ＥＣＵ４とを備える。

ＥＣＵ３，３・・・間の通信は、複数種類のフレーム（メッセージ）の送受信によって実行される。各フレームはヘッダ部及びデータ部を有しており、ヘッダ部は、フレームの種別を識別するための種別識別情報としてのメッセージＩＤ（ＣＡＮ ＩＤ）を含み、データ部は、ＥＣＵ３，３・・・夫々の動作によって得られるデータ群を含んでいる。中継ＥＣＵ４は、ＥＣＵ３，３・・・間で送受信されるフレームを中継するとともに、通信を監視し、異常等が発生している場合にはユーザへの報知を行う。

図２は中継ＥＣＵ４の構成を示すブロック図である。中継ＥＣＵ４は、各構成部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）４０と、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically EPROM）等の不揮発性メモリを利用したＲＯＭ４１と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等のメモリを利用したＲＡＭ４２と、ＣＡＮプロトコルに準拠したネットワークコントローラを利用したＣＡＮコントローラ４３と、計時部４４と、内部バス４５とを備える。ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＣＡＮコントローラ４３及び計時部４４はいずれも内部バス４５に接続されており相互に通信が可能である。ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＣＡＮコントローラ４３、計時部４４及び内部バス４５でマイクロコンピュータを構成してもよい。ＣＰＵ４０は、図示しない車輌のオルタネータ、バッテリー等の電力供給装置から電力の供給を受け、ＲＯＭ４１から各種情報をＲＡＭ４２へ読み出し、ＣＡＮコントローラ４３を制御し、フレームを送受信する。

ＲＯＭ４１には、ＣＰＵ４０が読み出して実行する制御プログラム（図示略）、ＣＰＵ４０が参照する中継情報テーブル４１ａ及び通信監視プログラム５１が記憶されている。中継情報テーブル４１ａ及び通信監視プログラム５１については後述にて詳細を説明する。ＲＡＭ４２には、ＣＰＵ４０の処理の過程で発生する情報が一時的に記憶される。

ＣＡＮコントローラ４３は、通信制御部４６と、バッファ４７と、第１送受信部４８ａと、第２送受信部４８ｂとを備え、ＣＡＮプロトコルに準じ通信バス２ａ，２ｂを介した通信を実現する。

通信制御部４６は、第１送受信部４８ａ、第２送受信部４８ｂによりフレームを受信した場合にこれをＣＰＵ４０へ通知する。そして通信制御部４６は、受信したフレームを受信順にバッファ４７に記憶する。通信制御部４６は、ＣＰＵ４０からの指示に基づいてフレームを中継する。詳細には、通信制御部４６はＣＰＵ４０からの指示に基づき、バッファ４７に記憶されているフレームを抽出し、中継先の通信バス２ａ，２ｂと接続する第１送受信部４８ａ又は第２送受信部４８ｂへ抽出したフレームを受け渡して送信されるようにする。バッファ４７は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等のＲＡＭを利用し、受信したフレームを一時的に記憶する。

第１送受信部４８ａ、第２送受信部４８ｂはフィルタ回路、ＡＤ変換回路等を含み、通信バス２ａ，２ｂにおける差動電圧を検知、出力することによってフレームの送受信を実現する。通信制御部４６は、第１送受信部４８ａ及び第２送受信部４８ｂにより通信バス２ａ，２ｂにおける通信状況をモニタし、自身がフレームを送信することが可能であるか否かを判断し、送信が可能である場合にフレームを送信する。具体的には、通信制御部４６は、通信バス２ａに接続されているＥＣＵ３，３・・・がフレームを送信していない間に第１送受信部４８ａによってフレームを送信することができる。一方、通信バス２ａに接続されているＥＣＵ３，３・・・がフレームを送信している間は、通信制御部４６は第１送受信部４８ａにより、送信されているフレームを受信する。

通信バス２ａに接続されているＥＣＵ３，３・・・及び中継ＥＣＵ４のいずれか複数から同時にデータの送信が開始された場合、ＣＡＮプロトコルに基づき調停によっていずれかが優先的にフレームを送信するようにしてある。詳細には、以下のようにしてフレームの優先／非優先が決定される。フレームは０（ゼロ）ビットと１ビットとで表わされるデジタル信号により送受信される。フレーム先頭のヘッダ部に含まれるメッセージＩＤがアービトレーションフィールドとして利用され、アービトレーションフィールド内のビット列により通信バス２ａにおける調停が行なわれる。ＣＡＮプロトコルでは、０（ゼロ）ビットがより長く続くアービトレーションフィールドを有するフレームの送信が優先される。つまり、メッセージＩＤを数値として解釈した場合に、より数値が小さいフレームの優先度が高い。そして優先されるフレームを送信するＥＣＵ３，３・・・及び中継ＥＣＵ４が調停に勝つ。通信制御部４６は、通信バス２ａにおける調停に勝った場合のみに、第１送受信部４８ａによって送信を継続することができる。通信制御部４６は調停に負けた場合、第１送受信部４８ａによる送信を停止し、他の送信を継続するＥＣＵから送信されるフレームの受信に切り替え、他のＥＣＵと同時にフレームを受信する。

図３は、中継ＥＣＵ４のＲＯＭ４１に記憶されている中継情報テーブル４１ａの内容例を示す説明図である。中継情報テーブル４１ａには、フレームの種別を識別する種別識別情報としてのメッセージＩＤに対応付けて、フレーム送信元のＥＣＵ３が接続されている通信バス２ａ，２ｂを識別する情報（送信元バスＩＤ）と、中継先の通信バス２ａ，２ｂを識別する情報（中継先バスＩＤ）と、送信元のＥＣＵ３の識別情報（送信元ＩＤ）が記憶されている。具体的には、「１」は通信バス２ａを、「２」は通信バス２ｂを表わす。また、中継情報テーブル４１ａには、フレームを送信する送信元のＥＣＵ３を識別する送信元ＩＤ情報がメッセージＩＤに対応付けて記憶されている。更に、中継情報テーブル４１ａには、各フレームを通信監視プログラム５１による監視対象とするか否かを示すフラグ（「１」又は「０」）が記憶されており、「１」の場合は監視対象とし、「０」の場合は監視対象としない。

図３に示す例では、メッセージＩＤが「１００」であるフレームは、通信バス２ａ（バスＩＤ：１）に接続されているＥＣＵ３（ＩＤ：００１）を送信元とし、通信バス２ｂ（バスＩＤ：２）を中継先とし、該フレームは監視対象となっている。ＣＰＵ４０は、第１送受信部４８ａからフレーム（メッセージＩＤ：１００）を受信したことを通信制御部４６からの通知により検知した場合、ＲＯＭ４１の中継情報テーブル４１ａを参照し、受信したフレームのメッセージＩＤに基づいて中継先の通信バス２ｂ（バスＩＤ：２）を特定する。ＣＰＵ４０は、通信制御部４６により、特定した通信バス２ｂに接続している第２送受信部４８ｂからフレームを送信する。

ＲＯＭ４１に記憶されている通信監視プログラム５１は、ＣＰＵ４０に読み込まれて該プログラムによる処理が実行される。図４は通信監視プログラム５１による機能を示す機能ブロック図である。通信監視プログラム５１は、ＥＣＵ３，３・・・間の通信を監視するＥＣＵ間通信監視処理部５１ａと、ＥＣＵ３，３・・・に対して通信接続状況を確認する接続状態監視処理部５１ｂとを備える。

中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＥＣＵ間通信監視処理部５１ａによる処理を実行することで、ＥＣＵ３，３・・・間で送受信されるフレームを監視する。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１に記憶している中継情報テーブル４１ａ上の監視対象とするメッセージＩＤと、ＣＡＮコントローラ４３で受信したフレームから取得したメッセージＩＤとを所定時間に亘って照合し、受信していないフレーム種別（メッセージＩＤ）がある場合に、通信異常等の事象の発生を検出したものとする。ＥＣＵ間通信監視処理部５１ａでは、このような監視を継続的に行うために、いわゆるウォッチドッグタイマーによる監視を行う。即ち、中継情報テーブル４１ａに記憶している監視対象のメッセージＩＤ毎に、ＣＰＵ４０は、計時部４４から取得する時間情報により時間計測を行う。一のメッセージＩＤに係るフレームを受信した後、該一のメッセージＩＤに係る後続する次のフレームを所定時間内に受信すると、計測している時間を初期化して監視を継続する。後続するフレームが所定時間内に受信されない場合には通信異常等の事象の発生を検出したものとする。ＣＰＵ４０は、通信異常等の事象の発生を検出した場合、事象の発生を報知すべく、ＥＣＵ３，３・・・のうち報知機能を有する特定のＥＣＵへ、所定の信号により通知する。所定の信号による通知は、ＣＡＮコントローラ４３から通信バス２ａ，２ｂへ通知フレームを送信するものであってもよいし、通信バス２ａ，２ｂに拠らずに報知機能を有する特定のＥＣＵとの間の信号線により通知信号を送信するものであってもよい。

中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、接続状態監視処理部５１ｂによる処理を実行することで、ＣＡＮコントローラ４３から接続状態確認フレームを送信した後、所定時間内にＥＣＵ３，３・・・からの応答フレームを受信するかどうかを監視する。接続状態確認フレームは、ヘッダ部に接続状態確認であることを示すメッセージＩＤを含む。接続状態確認フレームを受信したＥＣＵ３，３・・・夫々は、ヘッダ部に接続状態確認への応答であることを示すメッセージＩＤを含み、データ部に自身のＩＤを含む応答フレームを送信する。中継ＥＣＵ４は、接続状態確認フレームを送信した後、計時部４４から取得する時間情報をもとに時間の計測を開始し、所定時間が経過するかを判定する。ＣＰＵ４０は、所定時間内に応答フレームを受信できなかったときは、通信異常等の事象の発生を検出したものとする。ＣＰＵ４０は、通信異常等の事象の発生を検出した場合、事象の発生を報知すべく、ＥＣＵ３，３・・・のうち報知機能を有する特定のＥＣＵへ、所定の信号により通知する。所定の信号による通知は、ＣＡＮコントローラ４３から通信バス２ａ，２ｂへ通知フレームを送信するものであってもよいし、通信バス２ａ，２ｂに拠らずに報知機能を有する特定のＥＣＵとの間の信号線により通知信号を送信するものであってもよい。

次に報知機能を有するＥＣＵ３の構成について説明する。図５は報知機能を有するＥＣＵ３の一例の構成を示すブロック図である。図５に示すＥＣＵ３は、メーター系統の車載機器、例えば各種温度計、車速計測器、タコメータ等からの情報を運転席のパネルに表示する。ここで説明する報知機能を有するＥＣＵ３は、請求項に記載した発明における特定の制御装置に該当する。尚、請求項に記載した発明における特定の制御装置は、メーター系統の車載機器を制御するＥＣＵに限らず、ブザーの吹鳴により報知可能なＥＣＵや、各種ライトの点灯又は点滅により報知可能なＥＣＵとしてもよい。

ＥＣＵ３は、各構成部の動作を制御するＣＰＵ３０と、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを利用したＲＯＭ３１と、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のメモリを利用したＲＡＭ３２と、ＣＡＮプロトコルに準拠したネットワークコントローラを利用したＣＡＮコントローラ３３と、入出力インタフェース（以下、入出力Ｉ／Ｆと表記する）３４と、内部バス３５とを備える。ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＣＡＮコントローラ３３及び入出力Ｉ／Ｆ３４はいずれも内部バス３５に接続されており相互に通信が可能である。ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＣＡＮコントローラ３３、入出力Ｉ／Ｆ３４及び内部バス３５でマイクロコンピュータを構成してもよい。ＣＰＵ３０は、図示しない車輌のオルタネータ、バッテリー等の電力供給装置から電力の供給を受け、ＲＯＭ３１から各種情報をＲＡＭ３２へ読み出し、ＣＡＮコントローラ３３を制御し、フレームを送受信する。

ＲＯＭ３１には、ＣＰＵ３０が読み出して実行する制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ３２には、ＣＰＵ３０の処理の過程で発生する情報、又は車載機器から入力される信号が表わす測定値等が一時的に記憶される。ＣＡＮコントローラ３３は、ＣＡＮプロトコルに準じ通信バス２ａ，２ｂを介した通信を実現する。入出力Ｉ／Ｆ３４には、各種の表示器７、及びランプ８が接続されている。ＣＰＵ３０は、ＣＡＮコントローラ３３により受信したフレームから、エンジン温度、車速、エンジン回転数などの情報を取得し、表示器７へ出力する。

また、ＣＰＵ３０は、中継ＥＣＵ４から上述の通知フレーム（又は通知信号）を受信すると、ランプ８を点灯又は点滅させる。ランプ８の点灯又は点滅によって、車輌１００のユーザに通信異常等の事象が発生したことを知らせることができる。

次に中継ＥＣＵ４によるＥＣＵ間通信監視処理の動作について説明する。図６は中継ＥＣＵ４におけるＥＣＵ間通信監視処理を示すフローチャートである。中継ＥＣＵ４では、図３に示す中継情報テーブル４１ａにおける監視対象のフレームについてメッセージＩＤ毎にウォッチドッグタイマーによる監視を行う。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、計時部４４から計時値を取得し（ステップＳ１）、今回取得した計時値と前回取得した計時値との差分値ΔＴを算出し（ステップＳ２）、監視対象フレームの未送時間にΔＴを加算する（ステップＳ３）。受信したフレームに係るメッセージＩＤを、監視対象フレームのメッセージＩＤと照合し、監視対象フレームのメッセージＩＤと一致する場合には、受信したフレームのメッセージＩＤに対応する監視対象フレームの未送時間を０（ゼロ）にリセットする（ステップＳ４）。ＣＰＵ４０は、監視対象とするフレームのメッセージＩＤが受信できず、未送時間が所定時間に達した監視対象フレームがあるかを判定する（ステップＳ５）。判定により、未送時間が所定時間に達した監視対象フレームがある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、通信異常等の事象が発生した旨を通知する通知フレーム（又は通知信号）を送信する（ステップＳ６）。判定により、未送時間が所定時間に達した監視対象フレームがない場合（Ｓ５：ＮＯ）、及びステップＳ６による通知フレームを送信した場合、スタートに戻り、処理を繰り返す。

次に中継ＥＣＵ４による接続状態監視処理の動作について説明する。図７は中継ＥＣＵ４における接続状態監視処理を示すフローチャートである。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＣＡＮコントローラ４３から接続状態確認フレームを通信バス２ａ，２ｂへ送信し、所定時間内にＥＣＵ３，３・・・からの応答フレームを受信するかどうかを監視する。まず、中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、接続状態確認フレームを送信する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ４０は時間の計測を開始し（ステップＳ１２）、全ての監視対象のＥＣＵ３，３・・・から応答フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３）。全ての監視対象のＥＣＵ３，３・・・のうち、応答フレームを受信していないＥＣＵがある場合（Ｓ１３：ＮＯ）、時間計測開始から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４）。所定時間が経過した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、通信異常等の事象が発生した旨を通知する通知フレーム（又は通知信号）を送信する（ステップＳ１５）。所定時間が経過していない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ステップＳ１３に戻り、全ての監視対象のＥＣＵ３，３・・・から応答フレームを受信したか否かを判定する。全ての監視対象のＥＣＵ３，３・・・から応答フレームを受信したと判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、及びステップＳ１５により通知フレームを送信した場合、処理を終了する。

以上のとおり、実施の形態１によれば、車載機器を制御する複数のＥＣＵ３，３・・・間で送受信される複数種類のフレームを中継する中継ＥＣＵ４が、ＲＯＭ４１にフレームの種別を識別する種別識別情報としてのメッセージＩＤを含む中継情報テーブル４１ａを記憶している。中継ＥＣＵ４は、ＣＡＮコントローラ４３により通信バス２ａ，２ｂ上に送信されたフレームを受信する。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＣＡＮコントローラ４３により受信したフレームに係るメッセージＩＤとＲＯＭ４１に記憶されたメッセージＩＤとの照合を所定時間に亘って行い、ＲＯＭ４１に記憶されたメッセージＩＤのうちフレームが受信されなかったメッセージＩＤがある場合に、通知フレーム（又は通知信号）により特定のＥＣＵ３へ通知する。特定のＥＣＵ３は、中継ＥＣＵ４から通知フレーム（又は通知信号）を受けた場合にランプ８を点灯又は点滅させるなどして外部へ報知する。これにより、中継ＥＣＵ４で通信異常等の事象の発生を検出し、車載機器を制御するＥＣＵ３，３・・・のうちの報知機能を有する特定のＥＣＵ３により外部へ報知することができる。

また本実施形態によれば、中継ＥＣＵ４が、複数のＥＣＵ３，３・・・へ通信接続状態を確認する接続状態確認フレームを送信し、複数のＥＣＵ３，３・・・夫々は、接続状態確認フレームを受信し、接続状態確認フレームに対する応答フレームを送信する。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、複数のＥＣＵ３，３・・・のうち少なくとも一台から応答フレームを所定時間内に受信しなかった場合に、通知フレーム（又は通知信号）により特定のＥＣＵ３へ通知する。これにより、中継ＥＣＵ４からの接続確認に対する応答の有無により通信接続状態を確認することができ、通信異常等の事象を検出して外部へ報知することができる。

また本実施形態によれば、中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、一のメッセージＩＤに係るフレームを受信した後、前記一のメッセージＩＤに係る後続する次のフレームを所定時間内に受信しなかった場合に、通知フレーム（又は通知信号）により特定のＥＣＵ３へ通知する。これにより継続的にフレームの監視を行うことができる。

（実施の形態２）
次に中継ＥＣＵがＥＣＵ３，３・・・の制御プログラム等のデータ更新を実行する場合に通信を監視する実施形態について説明する。図８は実施の形態２に係る中継ＥＣＵ４の構成を示すブロック図である。実施の形態２では、ＣＡＮコントローラ４３が外部送受信部４９を有し、外部接続される保守診断装置９からデータ更新／監視プログラム５２がＲＯＭ４１へ読み込まれる。図８における中継ＥＣＵ４において図２と同じ符号を付した回路及び部品は、図２のそれらの回路及び部品と同等であるとしている。尚、ＲＯＭ４１は新たなデータの読み込みも可能な記憶装置であるとしている。

図９はデータ更新／監視プログラム５２による機能を示す機能ブロック図である。データ更新／監視プログラム５２は、データ更新処理部５２ａと、応答フレーム監視処理部５２ｂとを備える。データ更新処理部５２ａは、ＥＣＵ３，３・・・の制御プログラムを書き換える更新データを各ＥＣＵ３，３・・・へ送信する。ＥＣＵ３，３・・・は中継ＥＣＵ４からの更新データの受信が完了すると、受信が完了した旨を示す応答フレームを送信する。ＥＣＵ３，３・・・は受信した更新データを実行することにより制御プログラムが更新され、更新完了を通知する更新完了通知フレームを送信する。応答フレーム監視処理部５２ｂは、ＥＣＵ３，３・・・から送信される応答フレーム及び更新完了通知フレームを監視し、異常と認める事象があった場合、通信異常等の事象が発生した旨を示す通知フレーム（又は通知信号）を送信する。

次に実施の形態２に係る中継ＥＣＵ４でのデータ更新及び監視処理の動作について説明する。図１０は中継ＥＣＵ４におけるデータ更新／監視の処理を示すフローチャートである。外部送受信部４９に保守診断装置９が接続された状態で、中継ＥＣＵ４は、保守診断装置９からデータ更新／監視プログラムを読み込む（ステップＳ２１）。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＥＣＵ３，３・・・へ更新データを含むデータフレームを通信バス２ａ，２ｂを介して送信する（ステップＳ２２）。

ＥＣＵ３，３・・・は、中継ＥＣＵ４からのデータフレームを受信すると、更新データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを送信する。ＥＣＵ３，３・・・は、例えばチェックサム等の誤り検出によって受信が成功したか否かを判別し、判別結果を受信成否情報に含ませる。ＥＣＵ３，３・・・は、更新データの受信に成功すると、更新データを実行し制御プログラムを更新する。ＥＣＵ３，３・・・は制御プログラムの更新が完了すると、更新が成功したか否かを示す更新成否情報を含む更新完了通知フレームを送信する。

中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＥＣＵ３，３・・・からの応答フレームを受信し（ステップＳ２３）、応答フレームに含まれる受信成否情報によって受信が成功したか否かを判定する（ステップＳ２４）。ＥＣＵ３，３・・・での受信が成功しなかった場合（Ｓ２４：ＮＯ）、通信異常等の事象が発生した旨を通知する通知フレーム（又は通知信号）を送信する（ステップＳ２５）。応答フレームに含まれる受信成否情報によって受信が成功したと判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は更新完了通知フレームを受信する（ステップＳ２６）。ＣＰＵ４０は、更新完了通知フレームに含まれる更新成否情報によって更新が成功したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ＥＣＵ３，３・・・での更新が成功しなかった場合（Ｓ２７：ＮＯ）、通信異常等の事象、この場合は更新失敗の事象が発生した旨を通知する通知フレーム（又は通知信号）を送信する（ステップＳ２５）。更新完了通知フレームに含まれる更新成否情報によって更新が成功したと判定した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、及びステップＳ２５により通知フレームを送信した場合、処理を終了する。

以上のとおり、実施の形態２によれば、中継ＥＣＵ４が、ＣＡＮコントローラ４３により複数のＥＣＵ３，３・・・が使用するデータを含むデータフレームを送信する。中継ＥＣＵ４は、ＥＣＵ３，３・・・夫々から送信され、データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームをＣＡＮコントローラ４３により受信する。中継ＥＣＵ４のＣＰＵ４０は、ＣＡＮコントローラ４３により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報がＥＣＵ３，３・・・の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、通知フレーム（又は通知信号）により特定のＥＣＵ３へ通知する。中継ＥＣＵ４から通知フレーム（又は通知信号）を受けた場合にランプ８を点灯又は点滅させるなどして外部へ報知する。これにより、ＥＣＵ３，３・・・が使用するデータを送信した場合に、中継ＥＣＵ４で通信異常等の事象の発生を検出し、特定のＥＣＵ３により外部へ報知することができる。

また本実施形態によれば、前記データが、複数のＥＣＵ３，３・・・が使用する制御プログラムデータ（更新データ）である。これにより、中継ＥＣＵ４から制御プログラムデータ（更新データ）をＥＣＵ３，３・・・へ送信する場合に、中継ＥＣＵ４で通信異常等の事象の発生を監視することができる。

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明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範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ 車載通信システム
３ ＥＣＵ（制御装置、特定の制御装置）
４ 中継ＥＣＵ（中継装置）
４０ ＣＰＵ（通知手段）
４１ ＲＯＭ（記憶手段）
４３ ＣＡＮコントローラ（受信手段、送信手段、データ送信手段）
８ ランプ（報知手段）

Claims (7)

1. 車載機器を制御する複数の制御装置間で複数種類のフレームを中継装置を介して送受信する車載通信システムにおいて、
   前記中継装置は、
   フレームの種別を識別する種別識別情報を記憶する記憶手段、送信されたフレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と前記記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、前記記憶手段に記憶された種別識別情報のうちフレームが受信されなかった種別識別情報がある場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段を有し、
   前記特定の制御装置は、
   前記中継装置から通知を受けた場合に外部へ報知する報知手段を有する
   ことを特徴とする車載通信システム。
2. 前記中継装置は、前記複数の制御装置へ通信接続状態の確認フレームを送信し、
   前記複数の制御装置夫々は、
   前記確認フレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信した確認フレームに対する応答フレームを送信する送信手段を有し、
   前記通知手段は、前記複数の制御装置のうち少なくとも一台から前記応答フレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により前記特定の制御装置へ通知することを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。
3. 前記通知手段は、一の種別に係るフレームを受信した後、前記一の種別に係る次のフレームを所定時間内に受信しなかった場合に、所定の信号により前記特定の制御装置へ通知することを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。
4. 車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信する複数種類のフレームを中継する中継装置において、
   フレームの種別を識別する種別識別情報を記憶する記憶手段と、
   送信されたフレームを受信する受信手段と、
   該受信手段により受信したフレームに係る種別識別情報と前記記憶手段に記憶された種別識別情報との照合を所定時間に亘って行い、前記記憶手段に記憶された種別識別情報のうちフレームが受信されなかった種別識別情報がある場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段と
   を備えることを特徴とする中継装置。
5. 車載機器を制御する複数の制御装置間で複数種類のフレームを中継装置を介して送受信する車載通信システムにおいて、
   前記中継装置は、
   前記複数の制御装置が使用するデータを含むデータフレームを送信するデータ送信手段、前記複数の制御装置夫々から送信され、前記データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを受信する受信手段、及び該受信手段により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報が前記複数の制御装置の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段を有し、
   前記特定の制御装置は、
   前記中継装置から通知を受けた場合に外部へ報知する報知手段を有する
   ことを特徴とする車載通信システム。
6. 前記データは、前記複数の制御装置が使用する制御プログラムデータであることを特徴とする請求項５に記載の車載通信システム。
7. 車載機器を制御する複数の制御装置間で送受信する複数種類のフレームを中継する中継装置において、
   前記複数の制御装置が使用するデータを含むデータフレームを送信するデータ送信手段と、
   前記複数の制御装置夫々から送信され、前記データの受信が成功したか否かを示す受信成否情報を含む応答フレームを受信する受信手段と、
   該受信手段により受信した応答フレームに含まれる受信成否情報が前記複数の制御装置の少なくとも１台について受信が成功しなかった旨を示す場合に、所定の信号により前記複数の制御装置のうちの特定の制御装置へ通知する通知手段と
   を備えることを特徴とする中継装置。

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