JP2004350137A - 車両用通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用通信システムにおいて、通信の信頼性を高め車両の安全を確保すること。
【解決手段】車両用通信システムを構成する各ＥＣＵは、通信線ＬＮ１〜３を介してデータ通信を行う第一送受信部、電源線ＬＥを介してデータ通信を行う第二送受信部を備える。各ＥＣＵは、この第一及び第二送受信部の夫々に、車両の走行に不可欠なデータ、システム異常を報知するためのステータスデータを送信させる。また、第一及び第二送受信部により同一データが複数受信されると、各ＥＣＵは、複数のデータの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択する。そして、システム異常を車両乗員に報知するための表示装置３７等を備えるＥＣＵ３６は、他のＥＣＵからステータスデータを受信すると、車両乗員に対し報知の必要があるシステムの異常が発生しているか否か判断し、発生していると、表示装置を制御してその異常を車両乗員に報知する。
【選択図】 図１
【解決手段】車両用通信システムを構成する各ＥＣＵは、通信線ＬＮ１〜３を介してデータ通信を行う第一送受信部、電源線ＬＥを介してデータ通信を行う第二送受信部を備える。各ＥＣＵは、この第一及び第二送受信部の夫々に、車両の走行に不可欠なデータ、システム異常を報知するためのステータスデータを送信させる。また、第一及び第二送受信部により同一データが複数受信されると、各ＥＣＵは、複数のデータの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択する。そして、システム異常を車両乗員に報知するための表示装置３７等を備えるＥＣＵ３６は、他のＥＣＵからステータスデータを受信すると、車両乗員に対し報知の必要があるシステムの異常が発生しているか否か判断し、発生していると、表示装置を制御してその異常を車両乗員に報知する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に配線された通信線を介して、車両に搭載された複数の電気的装置間でデータ通信を行う車両用通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の車両、特に自動車においては電子制御化が進んでおり、連携動作若しくはデータの共有が必要な車両用電子制御装置（ＥＣＵ）については、各装置間でデータを送受信できるように、各装置内にデータ通信用の回路を組み込み、これらを通信線で接続して、所謂車載ネットワーク（車載ＬＡＮ）を構築している。
【０００３】
ところで、現在の車載ネットワークにおいては、ネットワークの異常等を想定して、電子制御系の他、バックアップ用の機械制御系を設けている。しかしながら、今後更に電子制御化が進むと、バックアップ用としての機械制御系を設けることができなくなる。したがって、今後の車載ネットワークにおいては、車両の安全を確保するために、通信の信頼性を向上させることが必要になる。
【０００４】
しかしながら、車載ネットワークでは、通信線が断線・短絡した場合には勿論のこと、ネットワーク内にノイズが侵入した際にも、データ通信が正常に行えなくなるといった問題がある。
特許文献１記載の多重伝送装置では、このような問題を解決するために、通信線を２系統用意し、ネットワークを構成している装置の内、重要な装置には、全ての装置に接続された第一の通信線を介して通信を行う常用の通信回路と、重要な装置にのみ接続された第二の通信線を介して通信を行う予備の通信回路とを設け、第一の通信線若しくは常用の通信回路に異常があると、その状態を監視する監視装置により、通信回路を予備の通信回路に切り替えるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載のシステムは、ネットワークの重要な部分だけを二重系にして、監視装置の管理の下に、データ通信に使用する通信線を切り替える、所謂集中監視型のシステムであるため、監視装置自体が故障すると、第一の通信線を利用したデータ通信の異常時に、データ通信に使用する通信線を第一の通信線から第二の通信線に切り替えることができず、第二の通信線を利用したバックアップ通信を実現することができなくなるといった問題があった。
【０００７】
また、特許文献１記載のシステムは、監視装置がネットワークの異常を検出して、警告ランプに接続された装置に故障報知を行わせるため、その監視装置が故障すると、警告ランプを制御する装置が故障していないにもかかわらず、警告ランプを点灯させることができなくなる可能性があった。即ち、従来のシステムでは、システムに異常があるにもかかわらず車両乗員（特に運転者）にシステムの異常を伝えることができない可能性が高いため、その点につき、安全上問題があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両に搭載された複数の電気的装置を通信線を介して通信可能に接続した車両用通信システムにおいて、通信の信頼性を向上させ、車両の安全を確保することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、車両に配線された通信線を介して、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムに関するものである。この車両用通信システムには、車両制御を行うための制御手段を備える第一の電気的装置と、車両乗員に向けて異常を報知するための報知手段を備える第二の電気的装置と、が車両に搭載されている。また、第一及び第二の電気的装置の夫々には、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段が設けられている。
【００１０】
この第一の電気的装置が備える送信制御手段は、予め定められた重要データについて、自装置の通信手段に同一データを複数回送信させる。また、この第一の電気的装置において、選択手段は、自装置の通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、制御手段は、自装置の通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データを用いて、車両制御を行う。
【００１１】
一方、第二の電気的装置における選択手段は、自装置の通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、報知手段は、自装置の通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データに基づき、当該システムの異常を車両乗員に報知する。
【００１２】
即ち、請求項１記載の車両用通信システムでは、重要データについて、複数回同一のデータ通信を行うようにし、複数のデータの中から正常なデータを選択することができるように第一及び第二の電気的装置を構成することで、システムの異常を分散して監視できるようにしている。したがって、請求項１記載の車両用通信システムによれば、集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信を監視するための監視装置をシステム内に配置することなく、通常のデータ通信に異常が発生した際の重要データによるバックアップ通信を実現できる。
【００１３】
特に、本発明では、報知手段を備える電気的装置が多重に（即ち、複数回）データ通信を行うように構成されているから、システム異常の際に報知手段が機能しなくなるのを防止することができ、システムの異常を報知手段にて車両乗員に正確に伝えることができる。よって、本発明によれば、通信の信頼性を向上させることができ、車両の安全性を高めることができ、車両乗員の安全を確保することができる。
【００１４】
尚、通信手段は、単一の通信線において、同一データを複数回送受信する構成にされていてもよいが、より好ましくは、請求項２記載のように、重要データを異なる通信線を使用して複数回送受信する構成にされているとよい。単一の通信線において同一データを複数回送受信する構成にされた車両用通信システムにおいては、ノイズ等による通信障害に対して通信の信頼性を高めることはできるものの、通信線の断線等があると、正常なデータ通信を行うことができなくなる。
【００１５】
一方、請求項２記載の車両用通信システムでは、重要データについて、複数の通信線を用いて同一のデータ通信を行うため、通信線の一つが断線・短絡等を引き起こしても、データ通信を継続して行うことができる。したがって、請求項２記載の車両用通信システムによれば、システム異常の際に報知手段が機能しなくなるのを一層確実に防止することができる。よって、本発明によれば、通信の信頼性を向上させることができ、車両及び車両乗員の安全を高めることができる。
【００１６】
尚、請求項２記載の車両用通信システムにおいては、通信線の一つを、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線にするとよい。このように構成された請求項３記載の車両用通信システムによれば、専用の通信線を複数配線する必要がなく、通信線を複数系統とすることにより新たに配線スペースを車両内に確保する必要もない。したがって、この発明によれば、低コストに車両用通信システムを構築することができる。
また、請求項１〜３記載の車両用通信システムにおいては、重要データとして、車両の走行に必要不可欠なデータ、及び、第二の電気的装置に当該システムの異常を報知させるための報知データを、通信手段に複数回送信させるように、送信制御手段を構成するとよい。
【００１７】
このように構成された請求項４記載の車両用通信システムにおいては、車両の走行に不可欠なデータ及び報知データについて通信の信頼性を高めることができるから、車両を安全に走行させることができるし、システムの異常を報知手段に確実に報知させることができる。その他、重要データとして多重にデータ通信を行う種類のデータを、当該システムの異常を報知するための報知データ、及び、車両の走行に不可欠なデータ程度に留めれば、通信のトラフィックを抑えることができ、低コストに本発明の車両用通信システムを構築することができる。
【００１８】
また、請求項１〜４記載の車両用通信システムにおいては、第一の電気的装置の夫々にて、システム内の他の電気的装置の動作状態を監視するようにし、他の装置に異常が発生した際に、その異常を第二の電気的装置に通知するようにしてもよいが、そのような手法を採用するとシステムの構成が煩雑になる可能性がある。
【００１９】
したがって、請求項１〜４記載の車両用通信システムにおいては、請求項５のように、第一の電気的装置を構成するとよい。請求項５記載の車両用通信システムにおける第一の電気的装置の夫々は、自装置の異常を検出するための異常検出手段と、その異常検出手段が自装置の異常を検出すると、その異常検出手段の検出結果に基づき、異常が車両乗員に報知する必要のある異常であるか否か判定する報知要否判定手段と、を備える。また、この電気的装置が備える送信制御手段は、報知要否判定手段により自装置の異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断されると、その異常を第二の電気的装置に報知させるための報知データを、通信手段に複数回送信させる。
【００２０】
このように構成された請求項５記載の車両用通信システムによれば、第一の電気的装置の夫々が、自身の異常を検出し、その異常を第二の電気的装置に知らせるように構成されているから、システムの異常を判定する目的で他の電気的装置を監視しなくても済む。尚、ここでいう自装置の異常とは、その装置の内部的な異常に限らず、本来受信されるべきデータが受信されないといった通信の異常等も含む。したがって、この車両用通信システムによれば、システムの異常の際に、報知によって車両乗員に適切な行動をとらせることができて、車両及び乗員の安全を十分に確保することができる。
【００２１】
また、データ通信が正常に行えなくなった場合に備えて、第一の電気的装置は請求項６記載のように構成されるとよい。請求項６記載の車両用通信システムを構成する第一の電気的装置が備える制御手段は、他の電気的装置からの送信データを用いて車両制御を行う第一の制御モードと、他の電気的装置とは独立して、所定の車両制御を行う第二の制御モードと、を備えており、選択手段は、通信手段により正常なデータが受信されているか否か判断し、通信手段により正常なデータが受信されていると判断すると、制御手段に第一の制御モードで車両制御を行わせ、通信手段により正常なデータが受信されていないと判断すると、制御手段に第二の制御モードで車両制御を行わせる。
【００２２】
このように構成された請求項６記載の車両用通信システムによれば、各電気的装置が、複数回の通信によっても正常なデータを受信することができない場合に、第二の制御モードで、他の電気的装置からの送信データを用いず、独立した動作を実行するため、データ通信が不能になっても、車両の安全を最低限確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について図面とともに説明する。尚、図１は、本発明が適用された車両用通信システム１の構成を表す説明図である。
本実施例の車両用通信システム１は、エンジンＥＣＵ１１、ＶＳＣ・ＥＣＵ１２、ＡＣＣ・ＥＣＵ１３、ＥＣＴ・ＥＣＵ１４、周辺監視ＥＣＵ１５、ＦＷＤ・ＥＣＵ１６等をネットワーク専用の通信線ＬＮ１を介して接続してなる制御系ネットワーク１０と、ナビゲーションＥＣＵ２１、オーディオＥＣＵ２２、電話ＥＣＵ２３等をネットワーク専用の通信線ＬＮ２を介して接続してなる情報系（ＡＶＣ系）ネットワーク２０と、盗難防止ＥＣＵ３１、エアコンＥＣＵ３２、ワイパＥＣＵ３３、ランプＥＣＵ３４、ドアＥＣＵ３５、メータＥＣＵ３６等をネットワーク専用の通信線ＬＮ３を介して接続してなるボデー系ネットワーク３０と、を備える。
【００２４】
制御系ネットワーク１０を構成するエンジンＥＣＵ１１は、エンジンを制御するエンジン制御装置であり、ＥＣＴ・ＥＣＵ１４は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であり、これらは所謂パワートレイン系の制御装置である。また、ＶＳＣ・ＥＣＵ１２は、車両の姿勢制御及び制動制御を行う制御装置であり、ＡＣＣ・ＥＣＵ１３は、車両を先行車両に追従させる制御を行う走行制御装置である。その他、ＦＷＤ・ＥＣＵ１６は、前後輪の駆動力配分をコントロールするための制御装置であり、周辺監視ＥＣＵ１５は、車両周囲の状態を検出する各種センサを備え、そのセンサによる検出結果を上記各ＥＣＵに送信するものである。
【００２５】
また、ＡＶＣ系ネットワーク２０を構成するナビゲーションＥＣＵ２１は、ナビゲーション装置を制御するＥＣＵであり、オーディオＥＣＵ２２は、車両に搭載されたラジオやＣＤドライブ等のオーディオ機器を統括制御するＥＣＵであり、電話ＥＣＵ２３は、車両に搭載された電話を制御するＥＣＵである。
【００２６】
その他、ボデー系ネットワーク３０を構成するメータＥＣＵ３６は、車速、エンジン回転数、ドアの開閉状態、変速機のシフトレンジ等、車両の各種状態を運転席前方に設けられた表示装置３７に表示するためのものであり、盗難防止ＥＣＵ３１は、車両状態を監視して、悪意の者が車両内に侵入したり、車両内の機器を盗もうとしている場合に、警報を鳴らしたり、外部センタに緊急通報するためのＥＣＵである。
【００２７】
また、エアコンＥＣＵ３２は、車両に搭載された空調装置（エアコン）を制御して車室内の温度を最適に制御するためのものであり、ワイパＥＣＵ３３は、ワイパを制御するためのＥＣＵであり、ランプＥＣＵ３４は、ヘッドランプや方向指示器などの点灯制御を行うＥＣＵであり、ドアＥＣＵ３５は、ドアのロック・アンロックを行うＥＣＵである。
【００２８】
その他、各ネットワーク１０，２０，３０の通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３には、ドライバエージェントＥＣＵ４０が接続されている。尚、車両に搭載された上述の各ＥＣＵは、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置であり、本発明の電気的装置に相当する。特に、制御系ネットワーク１０内の各ＥＣＵ１１〜１６、及び、ボデー系ネットワーク３０内の各ＥＣＵ３１〜３５は、第一の電気的装置に相当し、以下これらのＥＣＵを、まとめて車両制御系ＥＣＵと称する。また、メータＥＣＵ３６及びドライバエージェントＥＣＵ４０は、第二の電気的装置に相当し、以下これらのＥＣＵを、まとめて報知系ＥＣＵと称する。
【００２９】
ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０，２０，３０間で共有すべきデータを中継する所謂ゲートウェイ装置としての機能を有し、車両の運転席近傍に設けられた表示操作部４１や音声認識合成部４２を介して運転者による操作指令或いは音声指令が入力されると、その指令内容を表すデータを、車両乗員の操作情報として、上記各ネットワーク１０，２０，３０を介し所定のＥＣＵに送信する。
【００３０】
また、ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０，２０，３０に接続されたＥＣＵから運転者に各種案内を行うための表示データ、音声データ、或いは警報データが送信されてくると、そのデータに従い、表示操作部４１にメッセージを表示したり、音声認識合成部４２から各種案内用の合成音声を発生させたり、或いは、警報部４３から警報音を発生させる。
【００３１】
ところで、上記各ＥＣＵは、車両に配線された電源線ＬＥを介して、車載電源であるバッテリ５０から電源供給を受けて動作するが、本実施例における各ＥＣＵは、この電源線ＬＥを通信線として利用し、各ネットワーク１０，２０，３０で伝送される各種データの内、重要データについては、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥを使って同一データを多重に送受信する。
【００３２】
尚、本実施例では、車両の走行に必要不可欠なデータ、及び、車両乗員に当該システム１の異常を報知するのに必要な後述するステータスデータ、を重要データとし、それらを多重に（即ち、複数回）送受信するようにしている。
具体的に、車両の走行に必要不可欠なデータとしては、各ＥＣＵの動作に作用する基本情報を提供するセンサ類が送出するデータ、各ＥＣＵの基本動作に影響を与えるデータ、アクチュエータの基本駆動を指令するデータ、車両の走行に関わるユーザの意思を表すデータ、などが挙げられる。図２には、その車両の走行に不可欠なデータの例を示す。
【００３３】
図２に示すように本実施例では、ステアリング操作による旋回時の車両安定性を確保するためのＶＳＣシステム（ＶＳＣ・ＥＣＵ１２）に提供する必要のある情報としてのドライバによるブレーキペダルの操作量を表す情報（具体的にはＭ／Ｃセンサ情報）、シリンダに吸入する空気量を測るセンサ（具体的にはスロットルセンサ）の異常をＶＳＣシステムに通知するための情報、シリンダに吸入する空気量に関する情報（具体的にはスロットル開度を表す情報等）、過給器などのエンジン以外の装置から得られる動力に関する情報（タービン回転数を表す情報等）、ドライバによるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に関する情報、を重要データとしている。その他、ＶＳＣシステムの制御状態をＶＳＣ・ＥＣＵ１２以外の他の装置に通知するための情報など、を重要データとしている。
【００３４】
その他、先行車を検出し車間距離を保ちながら追従走行を行うためのＡＣＣ・ＥＣＵ１３に提供する必要のある情報としての走行モードの切替に関する車両乗員の操作情報（オートクルーズモードのＯＮ／ＯＦＦ切替信号等）、ブレーキ信号、エンジン回転数などの車速に関わる情報を重要データとしている。
【００３５】
また、ドライバの視界確保に必要とされるワイパ、ヘッドランプ等に対する車両乗員の操作情報（ＯＮ／ＯＦＦ切替信号など）や、フロントガラスなどの窓の曇りを除去するための空調装置に対する車両乗員の操作情報などを重要データとしている。その他、誤作動を引き起こすと事故を誘発する可能性がある方向指示器、ドアロックに関する車両乗員の操作情報（ロック／アンロック切替信号など）を重要データとしている。
【００３６】
その他、前後輪の駆動力配分をコントロールして、駆動力確保や車両の安定性の確保を行うＦＷＤ・ＥＣＵ１６に必要な情報として、エンジン回転数、シリンダに吸入する空気量を測るセンサ（スロットルセンサ）の異常をＦＷＤ・ＥＣＵ１６に通知するための情報などを重要データとしている。また、車両用通信システム１内のＥＣＵ間で連携して電源をＯＮ／ＯＦＦするための情報を重要データとしている。
【００３７】
続いて、具体的な各ＥＣＵの構成について説明する。尚、図３は、車両制御系ＥＣＵ及び報知系ＥＣＵを含む上述の各ＥＣＵの構成を表したブロック図である。
図３に示すように、各ＥＣＵには、上述した各種制御を行うための専用回路（内部回路）に加えて、この制御のための演算処理を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）６１と、マイコン６１が予め設定されたプログラムに従い、当該ＥＣＵが属するネットワーク上の他のＥＣＵと通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介してデータの送受信を行うための第一送受信部６３と、電源線ＬＥに接続された電源ＩＣ７０と、が備えられている。
【００３８】
また、電源ＩＣ７０は、電源線ＬＥを介してバッテリ５０から供給される直流電圧と、この電源線ＬＥに流れるデータ通信用の高周波信号成分とを、夫々抽出するためのフィルタ部７１と、このフィルタ部７１により高周波信号成分が除去された直流電圧からＥＣＵ内の回路を動作させるための直流低電圧Ｖｃｃを生成する電源部７３と、電源線ＬＥを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第二送受信部７５とから構成されている。更に、第二送受信部７５は、マイコン６１から出力された送信データに基づきデータ通信に用いる搬送波を変調することにより送信信号を生成し、これを電源線ＬＥに重畳する変調部７７と、フィルタ部７１にて抽出されたデータ通信用の高周波信号成分を取り込み、これを受信データに復調する復調部７９とから構成されている。
【００３９】
即ち、本実施例の各ＥＣＵは、車両に配線された異なる通信線（通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥ）を用いて同一データの送受信を行う複数の送受信部６３，７５からなる通信部６２を備える。このため、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥの両方を使って、他のＥＣＵのマイコン６１との間で同一データを複数回送受信することができる。
【００４０】
尚、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を使ってデータ通信を行う第一送受信部６３には、車載ネットワークで一般的に利用されているプロトコルであるＣＡＮ（ドイツ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ社が提案した「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ 」）を利用してデータ通信を行うために、ＣＡＮドライバ／レシーバが使用されている。周知のようにＣＡＮでは、ベースバンド方式の一つとして知られるＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ
ｔｏ Ｚｅｒｏ）方式がデータ伝送方式として採用されている。
【００４１】
これに対し、第二送受信部７５を構成する変調部７７及び復調部７９は、基本的には、第一送受信部６３と同じＣＡＮプロトコルに従ってデータを送受信するように構成されるが、その通信線である電源線ＬＥには、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性を確保するために、第一送受信部６３の通信速度に比べて、通信速度が遅くなるように設定されている。
【００４２】
続いて、各ＥＣＵにおけるマイコン６１が他のＥＣＵにデータを送信する際に実行するデータ送信処理について説明する。尚、図４は、各ＥＣＵのマイコン６１が実行するデータ送信処理を表す説明図である。
図４に示すように、データ送信処理において、マイコン６１は、自身が実行する別のタスクから、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断することにより、送信要求が発生するのを待つ（Ｓ１１０）。
【００４３】
そして、送信要求が発生すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、Ｓ１２０に処理を移して、今回他のＥＣＵに送信すべき送信データが、予め定められた上述の重要データであるか否かを判断する。そして、送信データが重要データでないと判断すると、処理をＳ１３０に移して、送信データを第一送受信部６３へ出力することにより、第一送受信部６３に送信データを送信させ、当該処理を終了する。
【００４４】
一方、マイコン６１は、Ｓ１２０にて送信データが重要データであると判断すると、処理をＳ１４０に移行して、送信データを第一送受信部６３及び第二送受信部７５へ出力することにより、第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信データを送信させる。
【００４５】
即ち、マイコン６１は、他のＥＣＵにデータを送信する際、その送信データが、車両の走行に不可欠なデータ若しくはステータスデータであると判断すると、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥを使ってデータ送信を行う。逆に、送信データが車両の走行に不可欠なデータ及びステータスデータのいずれにも該当しない非重要データであると、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３だけを使用してデータ送信を行う。
【００４６】
尚、送信データが重要データであるか否かは、送信データを生成するタスク側で送信データに識別子を付加することで、判断できるようにしてもよいし、重要データについては別のタスクから二重通信の送信要求を行うようにしてもよい。次に、各ＥＣＵのマイコン６１が繰り返し実行する受信ライン切替処理について説明する。図５は、各ＥＣＵのマイコン６１が各種演算処理を行うに当たって、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介して受信した受信データを用いるのか、或いは電源線ＬＥを介して受信した受信データを用いるのかを選択するために実行する受信ライン切替処理を表すフローチャートである。
【００４７】
受信ライン切替処理を実行すると、マイコン６１は、Ｓ２１０にて通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３自体の異常判定処理を実行する。ここでいう通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３自体の異常判定処理とは、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３の断線若しくは短絡が発生していないか否かを判定するための処理である。
【００４８】
この判定結果に基づき、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３が正常であると判断すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介し得られた受信データの異常判定処理を行う（Ｓ２３０）。この異常判定処理（Ｓ２３０）においては、例えば、第一送受信部６３から受信データを取り込み、そのデータのフレーム構造をチェックして異常判定を行う。若しくは、そのデータに付与されたデータチェック用のコード（例えば、ＣＲＣ）を用いて異常判定を行う。
【００４９】
その他、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３に定期的にチェック用の信号を流すようにし、この定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにＳ２３０の処理を構成してもよい。その他、各ＥＣＵから定期的にチェック用の特定データを送信するようにし、第一送受信部６３にて、その特定データが所定時間以上受信されない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよい。また、これらの動作を組み合わせて受信データの異常を判定するようにしてもよい。
【００５０】
このＳ２３０での異常判定処理が終了すると、マイコン６１は、その判定結果に基づき、受信データが正常であるか否か判断し（Ｓ２４０）、受信データが正常であると判断すると（Ｓ２４０でＹｅｓ）、Ｓ２５０にて、第一送受信部６３を受信データの取り込み先（正常データ受信部）として設定した後、当該受信ライン切替処理を終了する。即ち、マイコン６１は、第一送受信部６３を正常データ受信部として設定することにより、第一送受信部６３を用いた通信によって得られる受信データを、他のＥＣＵからの送信データとして選択的に取り扱い、それを当該ＥＣＵに接続された制御対象装置の制御に用いるようにする。
【００５１】
一方、マイコン６１は、Ｓ２２０にて通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３が異常であると判断するか（Ｓ２２０でＮｏ）、Ｓ２４０にて受信データが正常でない（即ち、異常である）と判断すると（Ｓ２４０でＮｏ）、Ｓ２６０に処理を移して、第一送受信部６３から得られるべき受信データに関し、バックアップ（二重）通信が行われているか否か判断する。
【００５２】
そしてバックアップ通信が行われていると判断すると（Ｓ２６０でＹｅｓ）、マイコン６１は、電源線ＬＥを介し得られた受信データの異常判定処理を行う（Ｓ２７０）。尚、異常判定は、上述したＳ２３０での異常判定方法と同様の方法で行えばよい。
【００５３】
Ｓ２７０での異常判定処理が終了すると、マイコン６１は、その判定結果に基づき、電源線ＬＥを介して得られた受信データが正常であるか否か判断し（Ｓ２７５）、受信データが正常であると判断すると（Ｓ２７５でＹｅｓ）、第二送受信部７５を受信データの取り込み先（正常データ受信部）として設定した（Ｓ２８０）後、当該受信ライン切替処理を終了する。即ち、マイコン６１は、第二送受信部７５を正常データ受信部として設定することにより、第二送受信部７５を用いた通信によって得られる受信データを、他のＥＣＵからの送信データとして選択的に取り扱い、それを当該ＥＣＵに接続された制御対象装置の制御に用いるようにする。
【００５４】
また、マイコン６１は、第二送受信部７５から得られる受信データが正常ではない（即ち、異常である）と判断すると（Ｓ２７５でＮｏ）、他のＥＣＵからの送信データを正常に受信できないとして、デフォルト動作設定を行い（Ｓ２９０）、その後に当該受信ライン切替処理を終了する。このデフォルト動作設定が行われると、マイコン６１は、受信データを用いずに、予め定められたデフォルトの制御を実行する。
【００５５】
即ち、本実施例の各ＥＣＵは、車両制御に関する制御モードとして、車両に搭載された制御対象装置に対する通常制御モードの他、他のＥＣＵから得られる重要データを用いて、少なくとも当該ＥＣＵにて実現されるべき最低限の制御を制御対象装置に対し実行するバックアップ制御モード、受信データが得られないときに予め定められた所定の処理を実行するデフォルト制御モードを、備える。そして、第一送受信部６３および第二送受信部７５の通信状態に応じ、これらの制御モードを、切替制御処理（図６参照）にて切り替えることで、通信に異常が生じた際の車両の安全等を確保する。
【００５６】
図６は、各ＥＣＵのマイコン６１が定期的に繰り返し実行する切替制御処理を表すフローチャートである。尚、各ＥＣＵは、この切替制御処理においてステータスデータ（詳細後述）を取り扱わない構成となっている。
切替制御処理を実行すると、マイコン６１は、まずＳ３１０にて、受信ライン切替処理による設定状態を判別する。そして、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていると判断すると、第一送受信部６３から受信データを取得し（Ｓ３２０）、その受信データを用いて、車両に搭載された制御対象装置に対する通常の制御を実行し（Ｓ３３０）、当該処理を終了する。
【００５７】
一方、マイコン６１は、Ｓ３１０にて、第二送受信部７５が正常データ受信部に設定されていると判断すると、第二送受信部７５から受信データを取得し（Ｓ３４０）、重要データを用いたバックアップ制御を実行し（Ｓ３５０）、当該処理を終了する。その他、マイコン６１は、Ｓ３１０にて、デフォルト動作設定がなされていると判断すると、他のＥＣＵとは独立して、予めメモリ（ＲＯＭ等）に記憶された受信データの代わりとなる代替データを用いた所定の車両制御を行い（Ｓ３６０）、その後当該処理を終了する。
【００５８】
また、マイコン６１は、自装置の受信状態を他のＥＣＵに知らせるため、受信状態通知処理を定期的に実行する。図７は、マイコン６１が実行する受信状態通知処理を表すフローチャートである。
受信状態通知処理を実行すると、マイコン６１は、受信ライン切替処理にて、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されているか否か判断する（Ｓ４１０）。ここで、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていると判断すると（Ｓ４１０でＹｅｓ）、マイコン６１は、当該ＥＣＵの状態を他のＥＣＵに通知するためのステータスデータを「正常」値に設定して（Ｓ４２０）、データ送信処理タスクに対し送信先を指定しつつ送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すこと（Ｓ４４０）で、指定した送信先のＥＣＵ（具体的には上記報知系ＥＣＵ）にてステータスデータが受信されるように、そのステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。
【００５９】
一方、マイコン６１は、Ｓ４１０にて、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていない（即ち、正常データ受信部が第二受信部に設定されている、若しくは、デフォルト動作設定がなされている）と判断すると（Ｓ４１０でＮｏ）、ステータスデータを「異常」値に設定する（Ｓ４３０）。その後、マイコン６１は、Ｓ４４０にて、データ送信処理タスクに対して送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すことで、ステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。その後、マイコン６１は、当該受信状態通知処理を終了する。
【００６０】
この他、マイコン６１は、当該ＥＣＵの内部的なトラブルを他のＥＣＵに通知するため、内部異常通知処理を実行する。図８は、各ＥＣＵのマイコン６１が繰り返し実行する内部異常通知処理を表すフローチャートである。内部異常通知処理を実行すると、マイコン６１は、制御対象装置を制御するタスクなど、他のタスクに異常が発生しているか否かを調査し（Ｓ５１０）、その調査にて異常が発生していないと判断すると（Ｓ５１０でＮｏ）、そのまま当該処理を終了する。一方、異常が検出されると（Ｓ５１０でＹｅｓ）、検出されたエラーコードなどに基づき、その異常が車両乗員に報知する必要のある異常であるか否か判定する（Ｓ５２０）。
【００６１】
そして、異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断すると（Ｓ５２０でＹｅｓ）、ステータスデータを「異常」値に設定して（Ｓ５３０）、送信先のＥＣＵ（報知系ＥＣＵ）を指定しつつデータ送信処理タスクに対し送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すこと（Ｓ５４０）で、データ送信処理タスクを介して、ステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。一方、Ｓ５２０にて、異常が車両乗員に報知する必要のない異常であると判断すると（Ｓ５２０でＮｏ）、マイコン６１は当該処理を終了する。
【００６２】
即ち、マイコン６１は、内部異常通知処理にて当該ＥＣＵの内部異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断すると、データ送信処理にて、その異常を表すステータスデータを、通信部６２に複数回送信させる。尚、異常が車両乗員に報知する必要のある異常か否かの判断は、上述したように、各タスクが出力するエラーコードなどによって行えばよい。この際、車両乗員に報知する必要のある異常については、そのエラーコードを記したテーブルをＥＣＵが備えるメモリ（ＲＯＭ等）に登録しておき、そのテーブルを参照して、上記判断が行えるようにすればよい。
【００６３】
一方、表示装置３７に接続されたメータＥＣＵ３６や表示操作部４１を備えるドライバエージェントＥＣＵ４０などの報知系ＥＣＵは、このステータスデータを受信すると、受信したステータスデータに基づいて、車両乗員に対し当該システム１の異常を報知する。尚、図９は、報知系ＥＣＵにおいて、マイコン６１が実行する報知処理を表すフローチャートである。
【００６４】
報知処理を実行すると、マイコン６１は、受信ライン切替処理にてデフォルト動作設定がなされているか否か判断し（Ｓ６１０）、デフォルト動作設定がなされていると判断すると（Ｓ６１０でＹｅｓ）、処理をＳ６４０に移して、その異常を表す情報を表示装置３７（又は表示操作部４１）に表示させ、当該車両用通信システム１の異常を車両乗員に報知する。
【００６５】
一方、マイコン６１は、デフォルト動作設定がなされていないと判断すると（Ｓ６１０でＮｏ）、正常データ受信部（即ち、第一送受信部６３若しくは第二送受信部７５）からステータスデータを取得する（Ｓ６２０）。その後、マイコン６１は、ステータスデータの値を参照して、車両乗員に当該システム１の異常を報知すべきか否か判断する（Ｓ６３０）。ここで、マイコン６１は、ステータスデータが「正常」値であると、当該システム１にて異常が発生していないとしてＮｏと判断し、当該処理を終了する。
【００６６】
また、マイコン６１は、ステータスデータが「異常」値であると、車両乗員に当該システム１の異常を報知すべきであると判断し（Ｓ６３０でＹｅｓ）、表示装置３７（又は表示操作部４１）に、その異常を表す情報を表示させる（Ｓ６４０）。尚、表示装置３７（又は表示操作部４１）が液晶ディスプレイである場合には、その異常を文字表示で表示装置３７（又は表示操作部４１）に表示させればよい。また、表示装置３７（又は表示操作部４１）がＬＥＤで構成されている場合には、対応するＬＥＤを点灯させることで、表示装置３７（又は表示操作部４１）にその異常を表示させればよい。
【００６７】
以上、本実施例の車両用通信システム１について説明したが、この車両用通信システム１によれば、マイコン６１が、データ送信処理にて、第一送受信部６３及び第二送受信部７５からなる本発明の通信手段としての通信部６２に、重要データを複数回（具体的には２回）送信させる（Ｓ１４０）。また、非重要データについては、第二送受信部７５にデータを送信させることなく、第一送受信部６３だけにデータを送信させる（Ｓ１３０）。
【００６８】
また、通信部６２により同一の重要データが複数回受信されると（即ち、第一送受信部６３及び第二送受信部７５によって受信されると）、マイコン６１が、受信ライン切替処理において、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、その正常なデータを受信する送受信部を、正常データ受信部とする（Ｓ２５０，Ｓ２８０）。
【００６９】
また、車両制御系ＥＣＵのマイコン６１は、通信部６２が車両の走行に不可欠なデータなど、車両制御に関するデータを受信すると、切替制御処理において、正常データ受信部から得られる他のＥＣＵからの送信データを用い、通常制御処理（Ｓ３３０）、バックアップ制御処理（Ｓ３５０）などを実行し、モードに対応した車両制御を行う。
【００７０】
その他、報知系ＥＣＵのマイコン６１は、通信部６２が他のＥＣＵから送信されたステータスデータを受信すると、報知処理にて、車両乗員に対し報知の必要な当該システム１の異常が発生しているか否かを、そのステータスデータに基づき判断し（Ｓ６３０）、発生していれば、表示装置３７（又は表示操作部４１）を制御して、その異常を車両乗員に報知する（Ｓ６４０）。
【００７１】
したがって、この車両用通信システム１によれば、集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信を監視するための監視装置をシステム１内に配置することなく、通常のデータ通信に異常が発生した際の重要データによるバックアップ制御を実現できる。よって、この車両用通信システム１によれば、信頼性の高い通信を行うことができ、車両乗員の安全を充分確保することができる。
【００７２】
また、この車両用通信システム１によれば、報知データとしてのステータスデータが多重に送受信されるから、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３に異常が発生しても、電源線ＬＥから得られるステータスデータに基づき、車両乗員に対し当該システム１の異常を確実且つ正確に伝えることができる。
【００７３】
また、本実施例によれば、重要データを異なる通信線（即ち、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥ）を使用して複数回送受信するようにしているから、ノイズ等による通信障害に対処できるばかりでなく、通信線の断線等が生じてもデータ通信を行うことができる。また、本実施例によれば、通信線の一つを電源線ＬＥとしているから、通信の信頼性を高めるために、同一ネットワークに専用の通信線を複数用意する必要もない。
【００７４】
その他、本実施例では、多重に通信するデータを、車両用通信システム１の異常を報知系ＥＣＵに報知させるためのステータスデータ、及び、車両の走行に不可欠なデータ程度に留めているから、通信のトラフィックを抑えることができ、低コストに信頼性の高い車両用通信システム１を構築することができる。
【００７５】
また、本実施例においては、受信ライン切替処理及び内部異常通知処理にて、受信状態の異常、及びアプリケーションの異常を検出するようにし（Ｓ２３０，Ｓ２７０，Ｓ５１０）、車両乗員に報知する必要があるアプリケーションの異常が発生した場合には、ステータスデータに「異常」値を載せて、そのステータスデータを通信部６２から報知系ＥＣＵに向けて複数回（２回）送信するようにしたから、当該システム１の異常を検出するための専用のＥＣＵをシステム１内に設けることなく、システム１の異常を分散して監視することができ、その異常を正確に車両乗員に伝えることができる。したがって、この車両用通信システム１によれば、システム１の異常の際に、報知によって車両乗員に適切な行動をとらせることができて、車両及び乗員の安全を十分に確保することができる。
【００７６】
その他、当該各ＥＣＵのマイコン６１は、受信ライン切替処理において、通信部６２により正常なデータが受信されているか否か判断し（Ｓ２４０，Ｓ２７５）、通信部６２により正常なデータが受信されていると判断すると、第一送受信部６３若しくは第二送受信部７５を正常データ受信部に設定する（Ｓ２５０，Ｓ２８０）ことで、切替制御処理タスクに、通常制御モード若しくはバックアップ制御モードで、他のＥＣＵからの送信データを用いた車両制御を行わせ、通信部６２により正常なデータが受信されていないと判断すると、デフォルト動作設定を行う（Ｓ２９０）ことで、切替制御処理タスクに、デフォルト制御モードで、他のＥＣＵとは独立した所定の車両制御を行わせる。したがって、本実施例によれば、各ＥＣＵが正常なデータを受信することができない場合でも、車両の安全を最低限確保することができる。
【００７７】
尚、本発明の送信制御手段は、マイコン６１が実行するデータ送信処理にて実現されており、選択手段は、マイコン６１が実行する受信ライン切替処理にて実現されている。その他、制御手段は、マイコン６１が実行する切替制御処理にて実現されている。また、異常検出手段は、受信ライン切替処理及び内部異常通知処理のＳ２３０，Ｓ２７０，Ｓ５１０にて実現されており、報知要否判定手段は、マイコン６１が実行するＳ５２０の処理にて実現されている。また、第一の制御モードは、通常制御モード及びバックアップ制御モードに対応し、第二の制御モードは、デフォルト制御モードに対応する。
【００７８】
また、本発明の車両用通信システムは、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥに重要データを送出することで、各ＥＣＵから同一の重要データを２回送信するようにしたが、単一の通信線を用いて、同一データを複数回送信するようにしてもよい。例えば、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式，ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で、データ通信を行うようにすれば、単一の通信線で同一データを複数回送信することが可能である。
【００７９】
また、上記実施例では、車両乗員（主に運転者）に対し異常を報知するようにシステムを構成したが、必要に応じて、ディーラ、メーカ、車両の所有者に対しても、電話回線等を使用して、異常を報知するようにしてもよい。
その他、車両用通信システムを構成するＥＣＵの種類及びネットワークの構成は、適宜に変更することが可能なものであり、本発明の車両用通信システムは、上記実施例の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の車両用通信システム１の構成を表すブロック図である。
【図２】重要データの具体的を示した表である。
【図３】各ＥＣＵの構成を表すブロック図である。
【図４】各ＥＣＵで実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図５】各ＥＣＵで実行される受信ライン切替処理を表すフローチャートである。
【図６】車両制御系ＥＣＵで実行される切替制御処理を表すフローチャートである。
【図７】各ＥＣＵで実行される受信状態通知処理を表すフローチャートである。
【図８】各ＥＣＵで実行される内部異常通知処理を表すフローチャートである。
【図９】報知系ＥＣＵで実行される報知処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用通信システム、１０，２０，３０…ネットワーク、１１〜１６，２１〜２３，３１〜３６，４０…ＥＣＵ、３７…表示装置、４１…表示操作部、４２…音声認識合成部、４３…警報部、５０…バッテリ、６１…マイコン、６２…通信部、６３…第一送受信部、７０…電源ＩＣ、７１…フィルタ部、７３…電源部、７５…第二送受信部、７７…変調部、７９…復調部、ＬＥ…電源線、ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３…通信線
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に配線された通信線を介して、車両に搭載された複数の電気的装置間でデータ通信を行う車両用通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の車両、特に自動車においては電子制御化が進んでおり、連携動作若しくはデータの共有が必要な車両用電子制御装置（ＥＣＵ）については、各装置間でデータを送受信できるように、各装置内にデータ通信用の回路を組み込み、これらを通信線で接続して、所謂車載ネットワーク（車載ＬＡＮ）を構築している。
【０００３】
ところで、現在の車載ネットワークにおいては、ネットワークの異常等を想定して、電子制御系の他、バックアップ用の機械制御系を設けている。しかしながら、今後更に電子制御化が進むと、バックアップ用としての機械制御系を設けることができなくなる。したがって、今後の車載ネットワークにおいては、車両の安全を確保するために、通信の信頼性を向上させることが必要になる。
【０００４】
しかしながら、車載ネットワークでは、通信線が断線・短絡した場合には勿論のこと、ネットワーク内にノイズが侵入した際にも、データ通信が正常に行えなくなるといった問題がある。
特許文献１記載の多重伝送装置では、このような問題を解決するために、通信線を２系統用意し、ネットワークを構成している装置の内、重要な装置には、全ての装置に接続された第一の通信線を介して通信を行う常用の通信回路と、重要な装置にのみ接続された第二の通信線を介して通信を行う予備の通信回路とを設け、第一の通信線若しくは常用の通信回路に異常があると、その状態を監視する監視装置により、通信回路を予備の通信回路に切り替えるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載のシステムは、ネットワークの重要な部分だけを二重系にして、監視装置の管理の下に、データ通信に使用する通信線を切り替える、所謂集中監視型のシステムであるため、監視装置自体が故障すると、第一の通信線を利用したデータ通信の異常時に、データ通信に使用する通信線を第一の通信線から第二の通信線に切り替えることができず、第二の通信線を利用したバックアップ通信を実現することができなくなるといった問題があった。
【０００７】
また、特許文献１記載のシステムは、監視装置がネットワークの異常を検出して、警告ランプに接続された装置に故障報知を行わせるため、その監視装置が故障すると、警告ランプを制御する装置が故障していないにもかかわらず、警告ランプを点灯させることができなくなる可能性があった。即ち、従来のシステムでは、システムに異常があるにもかかわらず車両乗員（特に運転者）にシステムの異常を伝えることができない可能性が高いため、その点につき、安全上問題があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両に搭載された複数の電気的装置を通信線を介して通信可能に接続した車両用通信システムにおいて、通信の信頼性を向上させ、車両の安全を確保することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、車両に配線された通信線を介して、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムに関するものである。この車両用通信システムには、車両制御を行うための制御手段を備える第一の電気的装置と、車両乗員に向けて異常を報知するための報知手段を備える第二の電気的装置と、が車両に搭載されている。また、第一及び第二の電気的装置の夫々には、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段が設けられている。
【００１０】
この第一の電気的装置が備える送信制御手段は、予め定められた重要データについて、自装置の通信手段に同一データを複数回送信させる。また、この第一の電気的装置において、選択手段は、自装置の通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、制御手段は、自装置の通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データを用いて、車両制御を行う。
【００１１】
一方、第二の電気的装置における選択手段は、自装置の通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、報知手段は、自装置の通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データに基づき、当該システムの異常を車両乗員に報知する。
【００１２】
即ち、請求項１記載の車両用通信システムでは、重要データについて、複数回同一のデータ通信を行うようにし、複数のデータの中から正常なデータを選択することができるように第一及び第二の電気的装置を構成することで、システムの異常を分散して監視できるようにしている。したがって、請求項１記載の車両用通信システムによれば、集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信を監視するための監視装置をシステム内に配置することなく、通常のデータ通信に異常が発生した際の重要データによるバックアップ通信を実現できる。
【００１３】
特に、本発明では、報知手段を備える電気的装置が多重に（即ち、複数回）データ通信を行うように構成されているから、システム異常の際に報知手段が機能しなくなるのを防止することができ、システムの異常を報知手段にて車両乗員に正確に伝えることができる。よって、本発明によれば、通信の信頼性を向上させることができ、車両の安全性を高めることができ、車両乗員の安全を確保することができる。
【００１４】
尚、通信手段は、単一の通信線において、同一データを複数回送受信する構成にされていてもよいが、より好ましくは、請求項２記載のように、重要データを異なる通信線を使用して複数回送受信する構成にされているとよい。単一の通信線において同一データを複数回送受信する構成にされた車両用通信システムにおいては、ノイズ等による通信障害に対して通信の信頼性を高めることはできるものの、通信線の断線等があると、正常なデータ通信を行うことができなくなる。
【００１５】
一方、請求項２記載の車両用通信システムでは、重要データについて、複数の通信線を用いて同一のデータ通信を行うため、通信線の一つが断線・短絡等を引き起こしても、データ通信を継続して行うことができる。したがって、請求項２記載の車両用通信システムによれば、システム異常の際に報知手段が機能しなくなるのを一層確実に防止することができる。よって、本発明によれば、通信の信頼性を向上させることができ、車両及び車両乗員の安全を高めることができる。
【００１６】
尚、請求項２記載の車両用通信システムにおいては、通信線の一つを、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線にするとよい。このように構成された請求項３記載の車両用通信システムによれば、専用の通信線を複数配線する必要がなく、通信線を複数系統とすることにより新たに配線スペースを車両内に確保する必要もない。したがって、この発明によれば、低コストに車両用通信システムを構築することができる。
また、請求項１〜３記載の車両用通信システムにおいては、重要データとして、車両の走行に必要不可欠なデータ、及び、第二の電気的装置に当該システムの異常を報知させるための報知データを、通信手段に複数回送信させるように、送信制御手段を構成するとよい。
【００１７】
このように構成された請求項４記載の車両用通信システムにおいては、車両の走行に不可欠なデータ及び報知データについて通信の信頼性を高めることができるから、車両を安全に走行させることができるし、システムの異常を報知手段に確実に報知させることができる。その他、重要データとして多重にデータ通信を行う種類のデータを、当該システムの異常を報知するための報知データ、及び、車両の走行に不可欠なデータ程度に留めれば、通信のトラフィックを抑えることができ、低コストに本発明の車両用通信システムを構築することができる。
【００１８】
また、請求項１〜４記載の車両用通信システムにおいては、第一の電気的装置の夫々にて、システム内の他の電気的装置の動作状態を監視するようにし、他の装置に異常が発生した際に、その異常を第二の電気的装置に通知するようにしてもよいが、そのような手法を採用するとシステムの構成が煩雑になる可能性がある。
【００１９】
したがって、請求項１〜４記載の車両用通信システムにおいては、請求項５のように、第一の電気的装置を構成するとよい。請求項５記載の車両用通信システムにおける第一の電気的装置の夫々は、自装置の異常を検出するための異常検出手段と、その異常検出手段が自装置の異常を検出すると、その異常検出手段の検出結果に基づき、異常が車両乗員に報知する必要のある異常であるか否か判定する報知要否判定手段と、を備える。また、この電気的装置が備える送信制御手段は、報知要否判定手段により自装置の異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断されると、その異常を第二の電気的装置に報知させるための報知データを、通信手段に複数回送信させる。
【００２０】
このように構成された請求項５記載の車両用通信システムによれば、第一の電気的装置の夫々が、自身の異常を検出し、その異常を第二の電気的装置に知らせるように構成されているから、システムの異常を判定する目的で他の電気的装置を監視しなくても済む。尚、ここでいう自装置の異常とは、その装置の内部的な異常に限らず、本来受信されるべきデータが受信されないといった通信の異常等も含む。したがって、この車両用通信システムによれば、システムの異常の際に、報知によって車両乗員に適切な行動をとらせることができて、車両及び乗員の安全を十分に確保することができる。
【００２１】
また、データ通信が正常に行えなくなった場合に備えて、第一の電気的装置は請求項６記載のように構成されるとよい。請求項６記載の車両用通信システムを構成する第一の電気的装置が備える制御手段は、他の電気的装置からの送信データを用いて車両制御を行う第一の制御モードと、他の電気的装置とは独立して、所定の車両制御を行う第二の制御モードと、を備えており、選択手段は、通信手段により正常なデータが受信されているか否か判断し、通信手段により正常なデータが受信されていると判断すると、制御手段に第一の制御モードで車両制御を行わせ、通信手段により正常なデータが受信されていないと判断すると、制御手段に第二の制御モードで車両制御を行わせる。
【００２２】
このように構成された請求項６記載の車両用通信システムによれば、各電気的装置が、複数回の通信によっても正常なデータを受信することができない場合に、第二の制御モードで、他の電気的装置からの送信データを用いず、独立した動作を実行するため、データ通信が不能になっても、車両の安全を最低限確保することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例について図面とともに説明する。尚、図１は、本発明が適用された車両用通信システム１の構成を表す説明図である。
本実施例の車両用通信システム１は、エンジンＥＣＵ１１、ＶＳＣ・ＥＣＵ１２、ＡＣＣ・ＥＣＵ１３、ＥＣＴ・ＥＣＵ１４、周辺監視ＥＣＵ１５、ＦＷＤ・ＥＣＵ１６等をネットワーク専用の通信線ＬＮ１を介して接続してなる制御系ネットワーク１０と、ナビゲーションＥＣＵ２１、オーディオＥＣＵ２２、電話ＥＣＵ２３等をネットワーク専用の通信線ＬＮ２を介して接続してなる情報系（ＡＶＣ系）ネットワーク２０と、盗難防止ＥＣＵ３１、エアコンＥＣＵ３２、ワイパＥＣＵ３３、ランプＥＣＵ３４、ドアＥＣＵ３５、メータＥＣＵ３６等をネットワーク専用の通信線ＬＮ３を介して接続してなるボデー系ネットワーク３０と、を備える。
【００２４】
制御系ネットワーク１０を構成するエンジンＥＣＵ１１は、エンジンを制御するエンジン制御装置であり、ＥＣＴ・ＥＣＵ１４は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であり、これらは所謂パワートレイン系の制御装置である。また、ＶＳＣ・ＥＣＵ１２は、車両の姿勢制御及び制動制御を行う制御装置であり、ＡＣＣ・ＥＣＵ１３は、車両を先行車両に追従させる制御を行う走行制御装置である。その他、ＦＷＤ・ＥＣＵ１６は、前後輪の駆動力配分をコントロールするための制御装置であり、周辺監視ＥＣＵ１５は、車両周囲の状態を検出する各種センサを備え、そのセンサによる検出結果を上記各ＥＣＵに送信するものである。
【００２５】
また、ＡＶＣ系ネットワーク２０を構成するナビゲーションＥＣＵ２１は、ナビゲーション装置を制御するＥＣＵであり、オーディオＥＣＵ２２は、車両に搭載されたラジオやＣＤドライブ等のオーディオ機器を統括制御するＥＣＵであり、電話ＥＣＵ２３は、車両に搭載された電話を制御するＥＣＵである。
【００２６】
その他、ボデー系ネットワーク３０を構成するメータＥＣＵ３６は、車速、エンジン回転数、ドアの開閉状態、変速機のシフトレンジ等、車両の各種状態を運転席前方に設けられた表示装置３７に表示するためのものであり、盗難防止ＥＣＵ３１は、車両状態を監視して、悪意の者が車両内に侵入したり、車両内の機器を盗もうとしている場合に、警報を鳴らしたり、外部センタに緊急通報するためのＥＣＵである。
【００２７】
また、エアコンＥＣＵ３２は、車両に搭載された空調装置（エアコン）を制御して車室内の温度を最適に制御するためのものであり、ワイパＥＣＵ３３は、ワイパを制御するためのＥＣＵであり、ランプＥＣＵ３４は、ヘッドランプや方向指示器などの点灯制御を行うＥＣＵであり、ドアＥＣＵ３５は、ドアのロック・アンロックを行うＥＣＵである。
【００２８】
その他、各ネットワーク１０，２０，３０の通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３には、ドライバエージェントＥＣＵ４０が接続されている。尚、車両に搭載された上述の各ＥＣＵは、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置であり、本発明の電気的装置に相当する。特に、制御系ネットワーク１０内の各ＥＣＵ１１〜１６、及び、ボデー系ネットワーク３０内の各ＥＣＵ３１〜３５は、第一の電気的装置に相当し、以下これらのＥＣＵを、まとめて車両制御系ＥＣＵと称する。また、メータＥＣＵ３６及びドライバエージェントＥＣＵ４０は、第二の電気的装置に相当し、以下これらのＥＣＵを、まとめて報知系ＥＣＵと称する。
【００２９】
ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０，２０，３０間で共有すべきデータを中継する所謂ゲートウェイ装置としての機能を有し、車両の運転席近傍に設けられた表示操作部４１や音声認識合成部４２を介して運転者による操作指令或いは音声指令が入力されると、その指令内容を表すデータを、車両乗員の操作情報として、上記各ネットワーク１０，２０，３０を介し所定のＥＣＵに送信する。
【００３０】
また、ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０，２０，３０に接続されたＥＣＵから運転者に各種案内を行うための表示データ、音声データ、或いは警報データが送信されてくると、そのデータに従い、表示操作部４１にメッセージを表示したり、音声認識合成部４２から各種案内用の合成音声を発生させたり、或いは、警報部４３から警報音を発生させる。
【００３１】
ところで、上記各ＥＣＵは、車両に配線された電源線ＬＥを介して、車載電源であるバッテリ５０から電源供給を受けて動作するが、本実施例における各ＥＣＵは、この電源線ＬＥを通信線として利用し、各ネットワーク１０，２０，３０で伝送される各種データの内、重要データについては、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥを使って同一データを多重に送受信する。
【００３２】
尚、本実施例では、車両の走行に必要不可欠なデータ、及び、車両乗員に当該システム１の異常を報知するのに必要な後述するステータスデータ、を重要データとし、それらを多重に（即ち、複数回）送受信するようにしている。
具体的に、車両の走行に必要不可欠なデータとしては、各ＥＣＵの動作に作用する基本情報を提供するセンサ類が送出するデータ、各ＥＣＵの基本動作に影響を与えるデータ、アクチュエータの基本駆動を指令するデータ、車両の走行に関わるユーザの意思を表すデータ、などが挙げられる。図２には、その車両の走行に不可欠なデータの例を示す。
【００３３】
図２に示すように本実施例では、ステアリング操作による旋回時の車両安定性を確保するためのＶＳＣシステム（ＶＳＣ・ＥＣＵ１２）に提供する必要のある情報としてのドライバによるブレーキペダルの操作量を表す情報（具体的にはＭ／Ｃセンサ情報）、シリンダに吸入する空気量を測るセンサ（具体的にはスロットルセンサ）の異常をＶＳＣシステムに通知するための情報、シリンダに吸入する空気量に関する情報（具体的にはスロットル開度を表す情報等）、過給器などのエンジン以外の装置から得られる動力に関する情報（タービン回転数を表す情報等）、ドライバによるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）に関する情報、を重要データとしている。その他、ＶＳＣシステムの制御状態をＶＳＣ・ＥＣＵ１２以外の他の装置に通知するための情報など、を重要データとしている。
【００３４】
その他、先行車を検出し車間距離を保ちながら追従走行を行うためのＡＣＣ・ＥＣＵ１３に提供する必要のある情報としての走行モードの切替に関する車両乗員の操作情報（オートクルーズモードのＯＮ／ＯＦＦ切替信号等）、ブレーキ信号、エンジン回転数などの車速に関わる情報を重要データとしている。
【００３５】
また、ドライバの視界確保に必要とされるワイパ、ヘッドランプ等に対する車両乗員の操作情報（ＯＮ／ＯＦＦ切替信号など）や、フロントガラスなどの窓の曇りを除去するための空調装置に対する車両乗員の操作情報などを重要データとしている。その他、誤作動を引き起こすと事故を誘発する可能性がある方向指示器、ドアロックに関する車両乗員の操作情報（ロック／アンロック切替信号など）を重要データとしている。
【００３６】
その他、前後輪の駆動力配分をコントロールして、駆動力確保や車両の安定性の確保を行うＦＷＤ・ＥＣＵ１６に必要な情報として、エンジン回転数、シリンダに吸入する空気量を測るセンサ（スロットルセンサ）の異常をＦＷＤ・ＥＣＵ１６に通知するための情報などを重要データとしている。また、車両用通信システム１内のＥＣＵ間で連携して電源をＯＮ／ＯＦＦするための情報を重要データとしている。
【００３７】
続いて、具体的な各ＥＣＵの構成について説明する。尚、図３は、車両制御系ＥＣＵ及び報知系ＥＣＵを含む上述の各ＥＣＵの構成を表したブロック図である。
図３に示すように、各ＥＣＵには、上述した各種制御を行うための専用回路（内部回路）に加えて、この制御のための演算処理を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）６１と、マイコン６１が予め設定されたプログラムに従い、当該ＥＣＵが属するネットワーク上の他のＥＣＵと通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介してデータの送受信を行うための第一送受信部６３と、電源線ＬＥに接続された電源ＩＣ７０と、が備えられている。
【００３８】
また、電源ＩＣ７０は、電源線ＬＥを介してバッテリ５０から供給される直流電圧と、この電源線ＬＥに流れるデータ通信用の高周波信号成分とを、夫々抽出するためのフィルタ部７１と、このフィルタ部７１により高周波信号成分が除去された直流電圧からＥＣＵ内の回路を動作させるための直流低電圧Ｖｃｃを生成する電源部７３と、電源線ＬＥを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第二送受信部７５とから構成されている。更に、第二送受信部７５は、マイコン６１から出力された送信データに基づきデータ通信に用いる搬送波を変調することにより送信信号を生成し、これを電源線ＬＥに重畳する変調部７７と、フィルタ部７１にて抽出されたデータ通信用の高周波信号成分を取り込み、これを受信データに復調する復調部７９とから構成されている。
【００３９】
即ち、本実施例の各ＥＣＵは、車両に配線された異なる通信線（通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥ）を用いて同一データの送受信を行う複数の送受信部６３，７５からなる通信部６２を備える。このため、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥの両方を使って、他のＥＣＵのマイコン６１との間で同一データを複数回送受信することができる。
【００４０】
尚、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を使ってデータ通信を行う第一送受信部６３には、車載ネットワークで一般的に利用されているプロトコルであるＣＡＮ（ドイツ、Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ社が提案した「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ 」）を利用してデータ通信を行うために、ＣＡＮドライバ／レシーバが使用されている。周知のようにＣＡＮでは、ベースバンド方式の一つとして知られるＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ
ｔｏ Ｚｅｒｏ）方式がデータ伝送方式として採用されている。
【００４１】
これに対し、第二送受信部７５を構成する変調部７７及び復調部７９は、基本的には、第一送受信部６３と同じＣＡＮプロトコルに従ってデータを送受信するように構成されるが、その通信線である電源線ＬＥには、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性を確保するために、第一送受信部６３の通信速度に比べて、通信速度が遅くなるように設定されている。
【００４２】
続いて、各ＥＣＵにおけるマイコン６１が他のＥＣＵにデータを送信する際に実行するデータ送信処理について説明する。尚、図４は、各ＥＣＵのマイコン６１が実行するデータ送信処理を表す説明図である。
図４に示すように、データ送信処理において、マイコン６１は、自身が実行する別のタスクから、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断することにより、送信要求が発生するのを待つ（Ｓ１１０）。
【００４３】
そして、送信要求が発生すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、Ｓ１２０に処理を移して、今回他のＥＣＵに送信すべき送信データが、予め定められた上述の重要データであるか否かを判断する。そして、送信データが重要データでないと判断すると、処理をＳ１３０に移して、送信データを第一送受信部６３へ出力することにより、第一送受信部６３に送信データを送信させ、当該処理を終了する。
【００４４】
一方、マイコン６１は、Ｓ１２０にて送信データが重要データであると判断すると、処理をＳ１４０に移行して、送信データを第一送受信部６３及び第二送受信部７５へ出力することにより、第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信データを送信させる。
【００４５】
即ち、マイコン６１は、他のＥＣＵにデータを送信する際、その送信データが、車両の走行に不可欠なデータ若しくはステータスデータであると判断すると、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥを使ってデータ送信を行う。逆に、送信データが車両の走行に不可欠なデータ及びステータスデータのいずれにも該当しない非重要データであると、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３だけを使用してデータ送信を行う。
【００４６】
尚、送信データが重要データであるか否かは、送信データを生成するタスク側で送信データに識別子を付加することで、判断できるようにしてもよいし、重要データについては別のタスクから二重通信の送信要求を行うようにしてもよい。次に、各ＥＣＵのマイコン６１が繰り返し実行する受信ライン切替処理について説明する。図５は、各ＥＣＵのマイコン６１が各種演算処理を行うに当たって、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介して受信した受信データを用いるのか、或いは電源線ＬＥを介して受信した受信データを用いるのかを選択するために実行する受信ライン切替処理を表すフローチャートである。
【００４７】
受信ライン切替処理を実行すると、マイコン６１は、Ｓ２１０にて通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３自体の異常判定処理を実行する。ここでいう通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３自体の異常判定処理とは、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３の断線若しくは短絡が発生していないか否かを判定するための処理である。
【００４８】
この判定結果に基づき、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３が正常であると判断すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、マイコン６１は、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３を介し得られた受信データの異常判定処理を行う（Ｓ２３０）。この異常判定処理（Ｓ２３０）においては、例えば、第一送受信部６３から受信データを取り込み、そのデータのフレーム構造をチェックして異常判定を行う。若しくは、そのデータに付与されたデータチェック用のコード（例えば、ＣＲＣ）を用いて異常判定を行う。
【００４９】
その他、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３に定期的にチェック用の信号を流すようにし、この定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにＳ２３０の処理を構成してもよい。その他、各ＥＣＵから定期的にチェック用の特定データを送信するようにし、第一送受信部６３にて、その特定データが所定時間以上受信されない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよい。また、これらの動作を組み合わせて受信データの異常を判定するようにしてもよい。
【００５０】
このＳ２３０での異常判定処理が終了すると、マイコン６１は、その判定結果に基づき、受信データが正常であるか否か判断し（Ｓ２４０）、受信データが正常であると判断すると（Ｓ２４０でＹｅｓ）、Ｓ２５０にて、第一送受信部６３を受信データの取り込み先（正常データ受信部）として設定した後、当該受信ライン切替処理を終了する。即ち、マイコン６１は、第一送受信部６３を正常データ受信部として設定することにより、第一送受信部６３を用いた通信によって得られる受信データを、他のＥＣＵからの送信データとして選択的に取り扱い、それを当該ＥＣＵに接続された制御対象装置の制御に用いるようにする。
【００５１】
一方、マイコン６１は、Ｓ２２０にて通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３が異常であると判断するか（Ｓ２２０でＮｏ）、Ｓ２４０にて受信データが正常でない（即ち、異常である）と判断すると（Ｓ２４０でＮｏ）、Ｓ２６０に処理を移して、第一送受信部６３から得られるべき受信データに関し、バックアップ（二重）通信が行われているか否か判断する。
【００５２】
そしてバックアップ通信が行われていると判断すると（Ｓ２６０でＹｅｓ）、マイコン６１は、電源線ＬＥを介し得られた受信データの異常判定処理を行う（Ｓ２７０）。尚、異常判定は、上述したＳ２３０での異常判定方法と同様の方法で行えばよい。
【００５３】
Ｓ２７０での異常判定処理が終了すると、マイコン６１は、その判定結果に基づき、電源線ＬＥを介して得られた受信データが正常であるか否か判断し（Ｓ２７５）、受信データが正常であると判断すると（Ｓ２７５でＹｅｓ）、第二送受信部７５を受信データの取り込み先（正常データ受信部）として設定した（Ｓ２８０）後、当該受信ライン切替処理を終了する。即ち、マイコン６１は、第二送受信部７５を正常データ受信部として設定することにより、第二送受信部７５を用いた通信によって得られる受信データを、他のＥＣＵからの送信データとして選択的に取り扱い、それを当該ＥＣＵに接続された制御対象装置の制御に用いるようにする。
【００５４】
また、マイコン６１は、第二送受信部７５から得られる受信データが正常ではない（即ち、異常である）と判断すると（Ｓ２７５でＮｏ）、他のＥＣＵからの送信データを正常に受信できないとして、デフォルト動作設定を行い（Ｓ２９０）、その後に当該受信ライン切替処理を終了する。このデフォルト動作設定が行われると、マイコン６１は、受信データを用いずに、予め定められたデフォルトの制御を実行する。
【００５５】
即ち、本実施例の各ＥＣＵは、車両制御に関する制御モードとして、車両に搭載された制御対象装置に対する通常制御モードの他、他のＥＣＵから得られる重要データを用いて、少なくとも当該ＥＣＵにて実現されるべき最低限の制御を制御対象装置に対し実行するバックアップ制御モード、受信データが得られないときに予め定められた所定の処理を実行するデフォルト制御モードを、備える。そして、第一送受信部６３および第二送受信部７５の通信状態に応じ、これらの制御モードを、切替制御処理（図６参照）にて切り替えることで、通信に異常が生じた際の車両の安全等を確保する。
【００５６】
図６は、各ＥＣＵのマイコン６１が定期的に繰り返し実行する切替制御処理を表すフローチャートである。尚、各ＥＣＵは、この切替制御処理においてステータスデータ（詳細後述）を取り扱わない構成となっている。
切替制御処理を実行すると、マイコン６１は、まずＳ３１０にて、受信ライン切替処理による設定状態を判別する。そして、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていると判断すると、第一送受信部６３から受信データを取得し（Ｓ３２０）、その受信データを用いて、車両に搭載された制御対象装置に対する通常の制御を実行し（Ｓ３３０）、当該処理を終了する。
【００５７】
一方、マイコン６１は、Ｓ３１０にて、第二送受信部７５が正常データ受信部に設定されていると判断すると、第二送受信部７５から受信データを取得し（Ｓ３４０）、重要データを用いたバックアップ制御を実行し（Ｓ３５０）、当該処理を終了する。その他、マイコン６１は、Ｓ３１０にて、デフォルト動作設定がなされていると判断すると、他のＥＣＵとは独立して、予めメモリ（ＲＯＭ等）に記憶された受信データの代わりとなる代替データを用いた所定の車両制御を行い（Ｓ３６０）、その後当該処理を終了する。
【００５８】
また、マイコン６１は、自装置の受信状態を他のＥＣＵに知らせるため、受信状態通知処理を定期的に実行する。図７は、マイコン６１が実行する受信状態通知処理を表すフローチャートである。
受信状態通知処理を実行すると、マイコン６１は、受信ライン切替処理にて、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されているか否か判断する（Ｓ４１０）。ここで、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていると判断すると（Ｓ４１０でＹｅｓ）、マイコン６１は、当該ＥＣＵの状態を他のＥＣＵに通知するためのステータスデータを「正常」値に設定して（Ｓ４２０）、データ送信処理タスクに対し送信先を指定しつつ送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すこと（Ｓ４４０）で、指定した送信先のＥＣＵ（具体的には上記報知系ＥＣＵ）にてステータスデータが受信されるように、そのステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。
【００５９】
一方、マイコン６１は、Ｓ４１０にて、第一送受信部６３が正常データ受信部に設定されていない（即ち、正常データ受信部が第二受信部に設定されている、若しくは、デフォルト動作設定がなされている）と判断すると（Ｓ４１０でＮｏ）、ステータスデータを「異常」値に設定する（Ｓ４３０）。その後、マイコン６１は、Ｓ４４０にて、データ送信処理タスクに対して送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すことで、ステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。その後、マイコン６１は、当該受信状態通知処理を終了する。
【００６０】
この他、マイコン６１は、当該ＥＣＵの内部的なトラブルを他のＥＣＵに通知するため、内部異常通知処理を実行する。図８は、各ＥＣＵのマイコン６１が繰り返し実行する内部異常通知処理を表すフローチャートである。内部異常通知処理を実行すると、マイコン６１は、制御対象装置を制御するタスクなど、他のタスクに異常が発生しているか否かを調査し（Ｓ５１０）、その調査にて異常が発生していないと判断すると（Ｓ５１０でＮｏ）、そのまま当該処理を終了する。一方、異常が検出されると（Ｓ５１０でＹｅｓ）、検出されたエラーコードなどに基づき、その異常が車両乗員に報知する必要のある異常であるか否か判定する（Ｓ５２０）。
【００６１】
そして、異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断すると（Ｓ５２０でＹｅｓ）、ステータスデータを「異常」値に設定して（Ｓ５３０）、送信先のＥＣＵ（報知系ＥＣＵ）を指定しつつデータ送信処理タスクに対し送信要求を発し、ステータスデータを、そのデータ送信処理タスクに引き渡すこと（Ｓ５４０）で、データ送信処理タスクを介して、ステータスデータを第一送受信部６３及び第二送受信部７５に送信させる。一方、Ｓ５２０にて、異常が車両乗員に報知する必要のない異常であると判断すると（Ｓ５２０でＮｏ）、マイコン６１は当該処理を終了する。
【００６２】
即ち、マイコン６１は、内部異常通知処理にて当該ＥＣＵの内部異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断すると、データ送信処理にて、その異常を表すステータスデータを、通信部６２に複数回送信させる。尚、異常が車両乗員に報知する必要のある異常か否かの判断は、上述したように、各タスクが出力するエラーコードなどによって行えばよい。この際、車両乗員に報知する必要のある異常については、そのエラーコードを記したテーブルをＥＣＵが備えるメモリ（ＲＯＭ等）に登録しておき、そのテーブルを参照して、上記判断が行えるようにすればよい。
【００６３】
一方、表示装置３７に接続されたメータＥＣＵ３６や表示操作部４１を備えるドライバエージェントＥＣＵ４０などの報知系ＥＣＵは、このステータスデータを受信すると、受信したステータスデータに基づいて、車両乗員に対し当該システム１の異常を報知する。尚、図９は、報知系ＥＣＵにおいて、マイコン６１が実行する報知処理を表すフローチャートである。
【００６４】
報知処理を実行すると、マイコン６１は、受信ライン切替処理にてデフォルト動作設定がなされているか否か判断し（Ｓ６１０）、デフォルト動作設定がなされていると判断すると（Ｓ６１０でＹｅｓ）、処理をＳ６４０に移して、その異常を表す情報を表示装置３７（又は表示操作部４１）に表示させ、当該車両用通信システム１の異常を車両乗員に報知する。
【００６５】
一方、マイコン６１は、デフォルト動作設定がなされていないと判断すると（Ｓ６１０でＮｏ）、正常データ受信部（即ち、第一送受信部６３若しくは第二送受信部７５）からステータスデータを取得する（Ｓ６２０）。その後、マイコン６１は、ステータスデータの値を参照して、車両乗員に当該システム１の異常を報知すべきか否か判断する（Ｓ６３０）。ここで、マイコン６１は、ステータスデータが「正常」値であると、当該システム１にて異常が発生していないとしてＮｏと判断し、当該処理を終了する。
【００６６】
また、マイコン６１は、ステータスデータが「異常」値であると、車両乗員に当該システム１の異常を報知すべきであると判断し（Ｓ６３０でＹｅｓ）、表示装置３７（又は表示操作部４１）に、その異常を表す情報を表示させる（Ｓ６４０）。尚、表示装置３７（又は表示操作部４１）が液晶ディスプレイである場合には、その異常を文字表示で表示装置３７（又は表示操作部４１）に表示させればよい。また、表示装置３７（又は表示操作部４１）がＬＥＤで構成されている場合には、対応するＬＥＤを点灯させることで、表示装置３７（又は表示操作部４１）にその異常を表示させればよい。
【００６７】
以上、本実施例の車両用通信システム１について説明したが、この車両用通信システム１によれば、マイコン６１が、データ送信処理にて、第一送受信部６３及び第二送受信部７５からなる本発明の通信手段としての通信部６２に、重要データを複数回（具体的には２回）送信させる（Ｓ１４０）。また、非重要データについては、第二送受信部７５にデータを送信させることなく、第一送受信部６３だけにデータを送信させる（Ｓ１３０）。
【００６８】
また、通信部６２により同一の重要データが複数回受信されると（即ち、第一送受信部６３及び第二送受信部７５によって受信されると）、マイコン６１が、受信ライン切替処理において、複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択し、その正常なデータを受信する送受信部を、正常データ受信部とする（Ｓ２５０，Ｓ２８０）。
【００６９】
また、車両制御系ＥＣＵのマイコン６１は、通信部６２が車両の走行に不可欠なデータなど、車両制御に関するデータを受信すると、切替制御処理において、正常データ受信部から得られる他のＥＣＵからの送信データを用い、通常制御処理（Ｓ３３０）、バックアップ制御処理（Ｓ３５０）などを実行し、モードに対応した車両制御を行う。
【００７０】
その他、報知系ＥＣＵのマイコン６１は、通信部６２が他のＥＣＵから送信されたステータスデータを受信すると、報知処理にて、車両乗員に対し報知の必要な当該システム１の異常が発生しているか否かを、そのステータスデータに基づき判断し（Ｓ６３０）、発生していれば、表示装置３７（又は表示操作部４１）を制御して、その異常を車両乗員に報知する（Ｓ６４０）。
【００７１】
したがって、この車両用通信システム１によれば、集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信を監視するための監視装置をシステム１内に配置することなく、通常のデータ通信に異常が発生した際の重要データによるバックアップ制御を実現できる。よって、この車両用通信システム１によれば、信頼性の高い通信を行うことができ、車両乗員の安全を充分確保することができる。
【００７２】
また、この車両用通信システム１によれば、報知データとしてのステータスデータが多重に送受信されるから、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３に異常が発生しても、電源線ＬＥから得られるステータスデータに基づき、車両乗員に対し当該システム１の異常を確実且つ正確に伝えることができる。
【００７３】
また、本実施例によれば、重要データを異なる通信線（即ち、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥ）を使用して複数回送受信するようにしているから、ノイズ等による通信障害に対処できるばかりでなく、通信線の断線等が生じてもデータ通信を行うことができる。また、本実施例によれば、通信線の一つを電源線ＬＥとしているから、通信の信頼性を高めるために、同一ネットワークに専用の通信線を複数用意する必要もない。
【００７４】
その他、本実施例では、多重に通信するデータを、車両用通信システム１の異常を報知系ＥＣＵに報知させるためのステータスデータ、及び、車両の走行に不可欠なデータ程度に留めているから、通信のトラフィックを抑えることができ、低コストに信頼性の高い車両用通信システム１を構築することができる。
【００７５】
また、本実施例においては、受信ライン切替処理及び内部異常通知処理にて、受信状態の異常、及びアプリケーションの異常を検出するようにし（Ｓ２３０，Ｓ２７０，Ｓ５１０）、車両乗員に報知する必要があるアプリケーションの異常が発生した場合には、ステータスデータに「異常」値を載せて、そのステータスデータを通信部６２から報知系ＥＣＵに向けて複数回（２回）送信するようにしたから、当該システム１の異常を検出するための専用のＥＣＵをシステム１内に設けることなく、システム１の異常を分散して監視することができ、その異常を正確に車両乗員に伝えることができる。したがって、この車両用通信システム１によれば、システム１の異常の際に、報知によって車両乗員に適切な行動をとらせることができて、車両及び乗員の安全を十分に確保することができる。
【００７６】
その他、当該各ＥＣＵのマイコン６１は、受信ライン切替処理において、通信部６２により正常なデータが受信されているか否か判断し（Ｓ２４０，Ｓ２７５）、通信部６２により正常なデータが受信されていると判断すると、第一送受信部６３若しくは第二送受信部７５を正常データ受信部に設定する（Ｓ２５０，Ｓ２８０）ことで、切替制御処理タスクに、通常制御モード若しくはバックアップ制御モードで、他のＥＣＵからの送信データを用いた車両制御を行わせ、通信部６２により正常なデータが受信されていないと判断すると、デフォルト動作設定を行う（Ｓ２９０）ことで、切替制御処理タスクに、デフォルト制御モードで、他のＥＣＵとは独立した所定の車両制御を行わせる。したがって、本実施例によれば、各ＥＣＵが正常なデータを受信することができない場合でも、車両の安全を最低限確保することができる。
【００７７】
尚、本発明の送信制御手段は、マイコン６１が実行するデータ送信処理にて実現されており、選択手段は、マイコン６１が実行する受信ライン切替処理にて実現されている。その他、制御手段は、マイコン６１が実行する切替制御処理にて実現されている。また、異常検出手段は、受信ライン切替処理及び内部異常通知処理のＳ２３０，Ｓ２７０，Ｓ５１０にて実現されており、報知要否判定手段は、マイコン６１が実行するＳ５２０の処理にて実現されている。また、第一の制御モードは、通常制御モード及びバックアップ制御モードに対応し、第二の制御モードは、デフォルト制御モードに対応する。
【００７８】
また、本発明の車両用通信システムは、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、通信線ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３及び電源線ＬＥに重要データを送出することで、各ＥＣＵから同一の重要データを２回送信するようにしたが、単一の通信線を用いて、同一データを複数回送信するようにしてもよい。例えば、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式，ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で、データ通信を行うようにすれば、単一の通信線で同一データを複数回送信することが可能である。
【００７９】
また、上記実施例では、車両乗員（主に運転者）に対し異常を報知するようにシステムを構成したが、必要に応じて、ディーラ、メーカ、車両の所有者に対しても、電話回線等を使用して、異常を報知するようにしてもよい。
その他、車両用通信システムを構成するＥＣＵの種類及びネットワークの構成は、適宜に変更することが可能なものであり、本発明の車両用通信システムは、上記実施例の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の車両用通信システム１の構成を表すブロック図である。
【図２】重要データの具体的を示した表である。
【図３】各ＥＣＵの構成を表すブロック図である。
【図４】各ＥＣＵで実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図５】各ＥＣＵで実行される受信ライン切替処理を表すフローチャートである。
【図６】車両制御系ＥＣＵで実行される切替制御処理を表すフローチャートである。
【図７】各ＥＣＵで実行される受信状態通知処理を表すフローチャートである。
【図８】各ＥＣＵで実行される内部異常通知処理を表すフローチャートである。
【図９】報知系ＥＣＵで実行される報知処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用通信システム、１０，２０，３０…ネットワーク、１１〜１６，２１〜２３，３１〜３６，４０…ＥＣＵ、３７…表示装置、４１…表示操作部、４２…音声認識合成部、４３…警報部、５０…バッテリ、６１…マイコン、６２…通信部、６３…第一送受信部、７０…電源ＩＣ、７１…フィルタ部、７３…電源部、７５…第二送受信部、７７…変調部、７９…復調部、ＬＥ…電源線、ＬＮ１，ＬＮ２，ＬＮ３…通信線
Claims (6)
- 車両を制御するための制御手段を備える第一の電気的装置を、車両に搭載すると共に、車両乗員に向けて異常を報知するための報知手段を備える第二の電気的装置を該車両に搭載し、該第一及び第二の電気的装置の夫々に、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段を設けて、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムであって、
前記第一の電気的装置は、
予め定められた重要データについては、前記通信手段に同一データを複数回送信させる送信制御手段と、
自装置の前記通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、該複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択する選択手段と、
を備え、前記制御手段は、自装置の前記通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データを用いて車両制御を行う構成にされ、
前記第二の電気的装置は、
自装置の前記通信手段により同一の重要データが複数回受信されると、該複数の重要データの中から正常なデータを、他の電気的装置からの送信データとして選択する選択手段、
を備え、前記報知手段は、自装置の前記通信手段により得られた他の電気的装置からの送信データに基づき、当該システムの異常を車両乗員に報知する構成にされていること
を特徴とする車両用通信システム。 - 前記通信手段は、前記重要データを、異なる通信線を用いて複数回送受信することを特徴とする請求項１に記載の車両用通信システム。
- 前記通信線の一つは、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線であることを特徴とする請求項２に記載の車両用通信システム。
- 前記第一の電気的装置が備える前記送信制御手段は、前記重要データとして、車両の走行に必要不可欠なデータ、及び、第二の電気的装置に当該システムの異常を報知させるための報知データを、前記通信手段に複数回送信させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用通信システム。
- 前記第一の電気的装置は、夫々、
自装置の異常を検出するための異常検出手段と、
該異常検出手段が自装置の異常を検出すると、該検出結果に基づき、該異常が車両乗員に報知する必要のある異常であるか否か判定する報知要否判定手段と、
を備え、
前記送信制御手段は、前記報知要否判定手段により自装置の異常が車両乗員に報知する必要のある異常であると判断されると、該異常を第二の電気的装置に報知させるための報知データを、前記通信手段に複数回送信させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車両用通信システム。 - 前記第一の電気的装置が備える前記制御手段は、
他の電気的装置からの送信データを用いて車両制御を行う第一の制御モードと、
他の電気的装置とは独立して、所定の車両制御を行う第二の制御モードと、
を備えており、
前記第一の電気的装置が備える前記選択手段は、自装置の前記通信手段により正常なデータが受信されているか否か判断し、前記通信手段により正常なデータが受信されていると判断すると、前記制御手段に第一の制御モードで車両制御を行わせ、前記通信手段により正常なデータが受信されていないと判断すると、前記制御手段に第二の制御モードで車両制御を行わせることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用通信システム。
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