JP2006315427A - 車両用通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 異常監視専用の電子制御ユニットを備えることがなく、車載モジュールの異常監視を行うことができ、取得タイミングがずれることなく複数のモジュールから情報を取得することができる車両用通信システムを提供する。
【解決手段】 各モジュール5,6,7をそれぞれ通信手段によりネットワーク8に接続し、モジュール5,6,7またはナビゲーション装置4にて各モジュール5,6,7の動作状態の異常判定を行い、ナビゲーション装置4が統括して監視する。これにより、電子制御ユニット1,2,3は異常監視処理をする必要がないため、処理負荷を軽減でき、複数のモジュールからの情報をネットワーク8を介してリアルタイムで取得できる。
【選択図】 図1
【解決手段】 各モジュール5,6,7をそれぞれ通信手段によりネットワーク8に接続し、モジュール5,6,7またはナビゲーション装置4にて各モジュール5,6,7の動作状態の異常判定を行い、ナビゲーション装置4が統括して監視する。これにより、電子制御ユニット1,2,3は異常監視処理をする必要がないため、処理負荷を軽減でき、複数のモジュールからの情報をネットワーク8を介してリアルタイムで取得できる。
【選択図】 図1
Description
本発明は車両用通信システムに関し、特に車両の各部を制御する電子制御ユニットにおいて使用される各種センサ、スイッチおよびアクチュエータ(以下、これらを総称してモジュールということもある)の動作状態を統括して監視することができる車両用通信システムに関する。
車両には、たとえばエンジン、トランスミッション、ステアリング、ブレーキ、エアコン、オーディオ、ナビゲーション装置など各部を制御するための多くの電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)が搭載されており、関連する機能を持った電子制御ユニットについては、ネットワークによって互いに通信できるようにしていわゆる車載LAN(Local Area Network)が構成されている。
電子制御ユニットは、一般に、その入力に各種センサおよびスイッチが接続され、出力には制御出力を受けるアクチュエータが接続されていて、各種センサおよびスイッチから取得した情報を元に演算してアクチュエータを制御する機能を有している。また、ある電子制御ユニットが別の電子制御ユニットで使用しているセンサまたはスイッチの情報を利用する場合には、その別の電子制御ユニットからネットワークを介して必要な情報を取得するようにしている。
さらに、電子制御ユニットは、必要に応じて、自身に接続されるモジュールに関して自己診断を行う機能を備えており、たとえばセンサがあらかじめ決められた使用範囲を外れたセンサ値を出力しているか、あるいはスイッチが短絡または断線しているか、アクチュエータが制御値に対応した動作位置にあるかどうかなどをチェックしていることもある。自己診断機能にてセンサなどが明らかに故障しているような場合には、センサ値に代えてフェールセーフ値を設定するようにしている。また、そのセンサ値を利用している他の電子制御ユニットに対しては、異常情報とフェールセーフ値を通知するようにしている。
また、電子制御ユニット自体の異常を監視するようなシステムも知られている(たとえば、特許文献1参照。)。このシステムによれば、ネットワーク上に異常監視専用の電子制御ユニットを備え、この異常監視専用の電子制御ユニットが異常のあった電子制御ユニットを検出した場合に、その電子制御ユニットを再起動して初期状態に戻すようにしている。
特開2004−17676号公報
しかしながら、各電子制御ユニットがこれに関連するモジュールの異常監視を行う場合、電子制御ユニット本来の処理に影響を及ぼす場合があり、これを避けるために、異常監視専用の電子制御ユニットを備える場合には、そのためのコストが上昇するという問題点があった。
また、ある電子制御ユニットにおいて、自身が受けているセンサ値と他の電子制御ユニットが受けているセンサ値とを比較するというような場合、自身が任意のタイミングで直接受けたセンサ値と他の電子制御ユニットから受けたセンサ値との取得タイミングが異なる場合があり、そのような他の電子制御ユニットの情報を参照する構成の場合、取得タイミングの相違により意図した制御が得られない場合があるという問題点もある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、異常監視専用の電子制御ユニットを備えることがなく、車載モジュールの異常監視を行うことができ、取得タイミングがずれることなく複数のモジュールから情報を取得することができる車両用通信システムを提供することを目的とする。
本発明では上記問題を解決するために、車両の経路案内を行うナビゲーション装置と、車両の各部を制御する電子制御ユニットにて使用されるセンサ、スイッチおよびアクチュエータを含むモジュールと、前記電子制御ユニットおよび前記ナビゲーション装置を接続するデータ通信用のネットワークとを備えた車両用通信システムにおいて、前記モジュールは、前記ネットワークを介して前記電子制御ユニットとデータ通信することができる通信手段を有し、前記ナビゲーション装置が前記通信手段を介して前記モジュールの動作状態を統括して監視するようにしたことを特徴とする車両用通信システムが提供される。
このような車両用通信システムによれば、各モジュールがそれぞれ通信手段によってネットワークに接続され、これらのモジュールを複数の電子制御ユニットで共有するようにし、それぞれのモジュールまたはナビゲーション装置にて各モジュールの動作状態の異常判定を行い、それをナビゲーション装置が統括して監視するようにしている。これにより、電子制御ユニット側で異常監視処理をする必要がないため、電子制御ユニットの処理負荷を軽減することができる。また、電子制御ユニットが複数のモジュールからの情報をネットワークを介して直接取得するようにしたので、取得タイミングがずれることなく複数のモジュールからの情報を取得することができる。
本発明の車両用通信システムは、電子制御ユニットが行っていたモジュールの異常判定処理をモジュール自身またはナビゲーション装置が行い、それぞれのモジュールの動作状態をナビゲーション装置が統括して監視するようにしたので、電子制御ユニットの処理負荷を軽減することができ、モジュールはネットワークを介して電子制御ユニットとデータ通信するようにしたので、電子制御ユニットは、各モジュールのデータをほぼリアルタイムで取得することができるようになるという利点がある。
ナビゲーション装置が持つ大容量の記憶装置を利用することにより、モジュールのデータをログデータとして記憶管理しておくことができるので、そのデータを車両点検時等において利用することができる。さらには、そのようなデータを外部に設置された管理センタへ無線送信しておくことにより、管理センタでは、他の車両からのデータと比較することにより、不具合に関するデータは、その車両が持つ単独不具合であるか、同一車種が共通に持つ共通不具合であるかの判断に利用することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による車両用通信システムの構成例を示す説明図である。
この車両通信システムは、複数の電子制御ユニット(ECU)1,2,3と、ナビゲーション装置4と、複数のモジュール5,6,7と、これらを相互に接続するネットワーク(LAN)8とから構成されている。モジュール5,6,7は、これらに通信機能を持たせてLAN8に接続できるようにしたもので、それぞれ電子制御ユニットの形態になっている。ナビゲーション装置4は、車両の経路案内を行う本来の基本機能の他に、モジュール5,6,7の動作状態を統括して監視する機能を備えている。ここで、モジュール5,6,7の正常/異常の判定を行う機能は、モジュール自身、ナビゲーション装置4もしくはそのいずれかに備えられている。
図1は本発明による車両用通信システムの構成例を示す説明図である。
この車両通信システムは、複数の電子制御ユニット(ECU)1,2,3と、ナビゲーション装置4と、複数のモジュール5,6,7と、これらを相互に接続するネットワーク(LAN)8とから構成されている。モジュール5,6,7は、これらに通信機能を持たせてLAN8に接続できるようにしたもので、それぞれ電子制御ユニットの形態になっている。ナビゲーション装置4は、車両の経路案内を行う本来の基本機能の他に、モジュール5,6,7の動作状態を統括して監視する機能を備えている。ここで、モジュール5,6,7の正常/異常の判定を行う機能は、モジュール自身、ナビゲーション装置4もしくはそのいずれかに備えられている。
なお、このナビゲーション装置4は、車両の各部を制御する電子制御ユニット1,2,3に比べて、車両の走行制御に直接影響することがなく、また、処理の優先度が低いことと、高速処理できる能力を持っていて、大容量の記憶装置を備えていることにより、これに監視機能を集約させることは、異常監視専用の電子制御ユニットを新たに備えるよりもスペース的およびコスト的に有利である。
ナビゲーション装置4がモジュール5,6,7の動作状態を統括して監視することで、電子制御ユニット1,2,3の処理負荷を軽減でき、モジュール5,6,7をLAN8に接続することで、電子制御ユニット1,2,3のそれぞれは、複数のモジュール5,6,7の情報をリアルタイムで取得することができる。また、モジュール5,6,7の動作状態をナビゲーション装置4が蓄積管理することにより、車両の点検時において車両の状態を詳細に知ることができる。
モジュール5,6,7は、センサ、スイッチまたはアクチュエータをモジュール化したもので、その一例として、センサモジュールおよびアクチュエータモジュールを含む電子スロットルバルブへの適用例について説明する。
図2はモジュールの一構成例を示す図である。
電子スロットルバルブ11は、エアクリーナからシリンダまでを繋ぐ吸気管内に設けられてシリンダに吸い込まれる空気の量を調節するスロットルバルブと、このスロットルバルブを開閉駆動するスロットルモータ12と、スロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ13とを備えている。この電子スロットルバルブ11は、運転者の意志をアクセルペダル、スロットルバルブを介してエンジンに直接伝える従来の方式に対して、アクセル開度センサからのペダル開度信号をエンジン制御ECUに送り、そのエンジン制御ECUから他の信号とともに演算された結果をスロットルモータ12に伝え、スロットルバルブの開閉動作を行うもので、そのスロットルバルブの開度は、スロットルセンサ13によって、エンジン制御ECUにフィードバックされるものである。
電子スロットルバルブ11は、エアクリーナからシリンダまでを繋ぐ吸気管内に設けられてシリンダに吸い込まれる空気の量を調節するスロットルバルブと、このスロットルバルブを開閉駆動するスロットルモータ12と、スロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ13とを備えている。この電子スロットルバルブ11は、運転者の意志をアクセルペダル、スロットルバルブを介してエンジンに直接伝える従来の方式に対して、アクセル開度センサからのペダル開度信号をエンジン制御ECUに送り、そのエンジン制御ECUから他の信号とともに演算された結果をスロットルモータ12に伝え、スロットルバルブの開閉動作を行うもので、そのスロットルバルブの開度は、スロットルセンサ13によって、エンジン制御ECUにフィードバックされるものである。
これらスロットルモータ12およびスロットルセンサ13は、それぞれモジュール化され、アクチュエータモジュール14およびセンサモジュール15として構成されている。アクチュエータモジュール14は、I/O部16、マイクロコンピュータ(CPU)17、ドライバ部18およびスロットルモータ12を備えている。一方、センサモジュール15は、I/O部19、マイクロコンピュータ20、A/D(Analog to Digital)変換部21およびスロットルセンサ13を備えている。
エンジン制御ECUからスロットルモータ12の制御信号がLAN8に送信されると、その制御信号は、アクチュエータモジュール14のI/O部16にて受信され、マイクロコンピュータ17にて演算された結果をドライバ部18を介してスロットルモータ12に供給され、これにより、スロットルモータ12が回転制御される。これにより、スロットルバルブが開閉制御され、その開度は、スロットルセンサ13によって検出される。スロットルセンサ13によって検出されたアナログのセンサ値は、A/D変換部21にてディジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ20にて所要のセンサコードフォーマットに変換され、I/O部19からLAN8に送信され、エンジン制御ECUに送信されることになる。
アクチュエータモジュール14およびセンサモジュール15は、内蔵されたマイクロコンピュータ17,20にスロットルモータ12およびスロットルセンサ13の正常/異常判定を行うプログラムを搭載して自己診断を行う機能を持たせることもできる。次に、そのような診断機能を持ったアクチュエータモジュール14およびセンサモジュール15の動作について説明する。
図3はアクチュエータモジュールの動作を説明するフローチャート、図4はセンサモジュールの動作を説明するフローチャート、図5はセンサモジュールが出力するセンサ値のセンサコードフォーマットを示す図である。
アクチュエータモジュール14がLAN8から電子スロットルバルブ11の制御信号を受信すると、図3に示したように、まず、そのマイクロコンピュータ17は、モータ通電要求を取得し(ステップS1)、モータ出力デューティ値を取得し(ステップS2)、モータ電流値とモータ電圧値とを取得し(ステップS3,S4)、モータ電流偏差を取得する(ステップS5)。その後、マイクロコンピュータ17は、スロットルモータ12の断線、ショート、過電流等の異常を検知したかどうかを判定し(ステップS6)、異常が検知されていなければ、マイクロコンピュータ17は、エンジン制御ECUからの要求に従ってドライバ部18によりスロットルモータ12を駆動制御する(ステップS7)。もし、ステップS6において、何らかの異常が検知された場合には、マイクロコンピュータ17は、I/O部16により異常情報をLAN8に送信し(ステップS8)、あらかじめ定められたフェールセーフ値によってスロットルモータ12を駆動制御する(ステップS9)。
なお、LAN8に送信された異常情報は、関連するすべての電子制御ユニットに受信されてエンジン停止などの適切な制御が行われるとともに、ナビゲーション装置4においても受信され、たとえばログデータとして記録される。
一方、センサモジュール15は、スロットルセンサ13がスロットルバルブの開度を検出していて、対応するアナログのセンサ値を出力している。ここで、図4に示したように、まず、A/D変換部21が所定の周期でセンサ値をA/D変換する(ステップS11)。次に、マイクロコンピュータ20は、そのセンサ値が所定値より小さいかどうか、スロットルセンサ13の断線、ショート等の異常があるかどうかを判定する(ステップS12)。異常が検知されていなければ、マイクロコンピュータ20は、異常がないことを表す正常情報とセンサ値とをI/O部19を介してLAN8へ送信する(ステップS13)。もし、ステップS12において、何らかの異常が検知された場合には、マイクロコンピュータ20は、異常があることを表す異常情報とあらかじめ定められたフェールセーフ値とをI/O部19を介してLAN8に送信する(ステップS14)。
なお、LAN8に送信された正常情報、センサ値、異常情報およびフェールセーフ値は、関連するすべての電子制御ユニットに受信されるとともに、ナビゲーション装置4においても受信され、たとえばログデータとして記録される。
センサモジュール15のI/O部19から送信されるデータは、通信プロトコルによって規定されたデータフォーマットに従って送信されるが、一例としてたとえば、図5に示したセンサコードフォーマットに従ってフレーム送信される。すなわち、センサモジュール15から送信されるデータは、データの送信元を識別する自ID(Identifier)のフィールドと、送信先を指定する送信先IDのフィールドと、正常情報または異常情報が入るフィールドと、異常があったときの異常の内容が入る異常内容のフィールドと、正常/異常判定が正常時にセンサ値が入るフィールドと、正常/異常判定が異常時にフェールセーフ値が入るフィールドを有している。
異常では、センサおよびアクチュエータがモジュール化された場合の一例を示したが、スイッチをモジュール化した場合にもセンサモジュールと同様の構成とすることができる。ただし、スイッチモジュールの場合には、出力値が2値であるため、A/D変換は必要ない。また、スイッチモジュールが自己診断を行う機能を有している場合、そのプログラムでスイッチの断線またはショートに関しての正常/異常判定を行うことになる。
次に、以上のようなアクチュエータモジュール14およびセンサモジュール15をナビゲーション装置4が統括して監視する具体例について説明する。
図6はナビゲーション装置による第1の監視動作を説明する図である。
図6はナビゲーション装置による第1の監視動作を説明する図である。
LAN8には、たとえば2つの電子制御ユニット1,2と、ナビゲーション装置4と、電子スロットルバルブ11のアクチュエータモジュール14およびセンサモジュール15と、車速センサモジュール31とが接続されている。ここで、センサモジュール15および車速センサモジュール31は、正常/異常判定をせずに、A/D変換されたセンサ値を送信するものとする。
ナビゲーション装置4は、I/O部41、マイクロコンピュータ42およびハードディスク(HD)43を備え、GPS(Global Positioning System)アンテナ44が接続されている。ハードディスク43は、第1記憶領域43aと第2記憶領域43bとが確保されていて、第1記憶領域43aは、ナビゲーション装置4が基本的に備える機能によって利用される地図データ等のデータを格納する領域であり、第2記憶領域43bは、アクチュエータモジュール14、センサモジュール15、車速センサモジュール31などのモジュールの動作状態に関するデータを格納する領域である。
ナビゲーション装置4では、GPSアンテナ44が衛星からの電波信号を受信し、それをI/O部41を介して内部に取り込む。マイクロコンピュータ42は、その電波信号に基づく測位データと、ハードディスク43の第1記憶領域43aに格納された地図データと、車速センサモジュール31から得られた車速データを表すセンサ値とを演算し、図示しないモニタおよびスピーカを使って映像と音声による車両の経路案内を行う。この図6において、ナビゲーション装置4本来の機能のために使用されるデータの流れは、矢印のある破線45で示してある。
ナビゲーション装置4は、さらに、アクチュエータモジュール14から送信された異常情報、センサモジュール15、車速センサモジュール31から送信されたセンサ値等をI/O部41を介して取り込み、マイクロコンピュータ42によって、正常/異常判定を実施し、その結果は、ハードディスク43の第2記憶領域43bに格納される。このときのデータの流れは、図6では、矢印のある太い実線46で示してある。正常/異常判定の結果、正常であれば、正常情報とセンサ値とをLAN8に送信し、これらは、参照を必要とする電子制御ユニット1,2によって参照される。正常/異常判定の結果、異常であれば、異常情報とフェールセーフ値とをLAN8に送信し、これらは、参照を必要とする電子制御ユニット1,2によって参照される。このときのデータの流れは、図6にて、矢印のある細い実線47で示してある。
ここで、監視動作の一例として、ナビゲーション装置4がセンサモジュール15の監視を行うときの動作について説明する。
図7はセンサモジュールの監視動作の流れを示すフローチャートである。
図7はセンサモジュールの監視動作の流れを示すフローチャートである。
ナビゲーション装置4がセンサモジュール15から送信されたセンサ値を受信すると、そのセンサ値からスロットル開度の情報を取得する(ステップS21)。次に、マイクロコンピュータ42は、そのスロットル開度が所定値より小さいかどうか、スロットルセンサ13の断線、ショート等の異常があるかどうかを判定する(ステップS22)。異常が検知されていなければ、マイクロコンピュータ42は、異常がないことを表す正常情報とセンサ値とをI/O部41を介してLAN8へ送信する(ステップS23)。もし、ステップS22において、何らかの異常が検知された場合には、マイクロコンピュータ42は、異常があることを表す異常情報とあらかじめ定められたフェールセーフ値とをI/O部41を介してLAN8に送信する(ステップS24)。そして、マイクロコンピュータ42は、正常な場合のセンサ値、異常時の異常内容などの情報をハードディスク43の第2記憶領域43bに格納する(ステップS25)。
図8はセンサモジュールの監視動作の別の流れを示すフローチャートである。
まず、ナビゲーション装置4がセンサモジュール15から送信されたセンサ値を受信すると、そのセンサ値からスロットル開度の情報を取得する(ステップS31)。次に、マイクロコンピュータ42は、車速センサモジュール31からのセンサ値を参照して車両が停止状態であるかどうかが判定される(ステップS32)。ここで、車両が走行中なら、正常/異常判定の判定タイミングを遅らせ(ステップS33)、停止中なら、正常/異常判定の判定タイミングを早めるよう設定する(ステップS34)。これにより、正常/異常判定を行う判定タイミングを車両の走行状態に応じて可変することができるので、ナビゲーション装置4は、処理負荷が高くなる車両走行時に正常/異常判定に要する処理負荷を低減することができ、逆に、処理負荷が低くなる車両停止時には、正常/異常判定に要する処理負荷を高めることができる。
まず、ナビゲーション装置4がセンサモジュール15から送信されたセンサ値を受信すると、そのセンサ値からスロットル開度の情報を取得する(ステップS31)。次に、マイクロコンピュータ42は、車速センサモジュール31からのセンサ値を参照して車両が停止状態であるかどうかが判定される(ステップS32)。ここで、車両が走行中なら、正常/異常判定の判定タイミングを遅らせ(ステップS33)、停止中なら、正常/異常判定の判定タイミングを早めるよう設定する(ステップS34)。これにより、正常/異常判定を行う判定タイミングを車両の走行状態に応じて可変することができるので、ナビゲーション装置4は、処理負荷が高くなる車両走行時に正常/異常判定に要する処理負荷を低減することができ、逆に、処理負荷が低くなる車両停止時には、正常/異常判定に要する処理負荷を高めることができる。
次に、マイクロコンピュータ42は、そのスロットル開度が所定値より小さいかどうか、スロットルセンサ13の断線、ショート等の異常があるかどうかを判定する(ステップS35)。異常が検知されていなければ、マイクロコンピュータ42は、異常がないことを表す正常情報とセンサ値とをI/O部41を介してLAN8へ送信する(ステップS36)。もし、ステップS35において、何らかの異常が検知された場合には、マイクロコンピュータ42は、異常があることを表す異常情報とあらかじめ定められたフェールセーフ値とをI/O部41を介してLAN8に送信する(ステップS37)。そして、マイクロコンピュータ42は、正常な場合のセンサ値、異常時の異常内容などの情報をハードディスク43の第2記憶領域43bに格納する(ステップS38)。
図9はナビゲーション装置による第2の監視動作を説明する図である。なお、図9において、図6に示した構成要素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
この第2の監視動作は、図6に示した第1の監視動作と比較して、ナビゲーション装置4がセンサモジュール15および車速センサモジュール31の正常/異常判定を実施し、異常であれば、異常情報とフェールセーフ値とをLAN8に送信する点は同じであるが、正常/異常判定の結果、正常の場合には、センサモジュール15および車速センサモジュール31から送信されているセンサ値を電子制御ユニット1が参照するようにした点で異なる。このときのデータの流れは、図9にて、矢印のある一点鎖線48で示してある。
図10はナビゲーション装置による第3の監視動作を説明する図である。なお、図10において、図6に示した構成要素と同じ要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
この第3の監視動作は、図6および図9に示した第1および第2の監視動作と比較して、ナビゲーション装置4が行っていた正常/異常判定をアクチュエータモジュール14、センサモジュール15および車速センサモジュール31にて実施している点で異なる。すなわち、アクチュエータモジュール14、センサモジュール15および車速センサモジュール31は、それぞれ正常/異常判定を実施し、正常の場合には、センサモジュール15および車速センサモジュール31のセンサ値をLAN8に送信し、異常の場合は、アクチュエータモジュール14、センサモジュール15または車速センサモジュール31から異常情報とフェールセーフ値とがLAN8に送信される。これらのデータは、関連する電子制御ユニット1,2が参照することになる。このときのデータの流れは、図10にて、矢印のある二点鎖線49で示してある。
さらに、アクチュエータモジュール14、センサモジュール15または車速センサモジュール31からLAN8に送信されるデータは、ナビゲーション装置4においても平行して取得しており、ハードディスク43の第2記憶領域43bに格納している。
以上のようにして、ナビゲーション装置4には、センサモジュールのセンサ値やすべてのモジュールの異常情報・異常内容のデータを蓄積しておくことができるので、走行に重大な影響を及ぼすことがないようなモジュールの不具合については、車両の点検時に蓄積されたデータを読み出して解析することによってそれぞれのモジュールを最適に再調整することが可能になる。
さらに、ナビゲーション装置4に蓄積されたデータを自車の診断に使用するだけでなく、同一車種の他の車両と比較して自車の状態を相対的に判断するようなデータとして使用することができる。その一例を以下に示す。
図11は本発明の車両用通信システムを適用した車両管理システムの構成例を示す説明図である。
この車両管理システムは、外部と無線通信をすることができるナビゲーション装置4を備えた車両用通信システムと、外部に設置された管理センタ51と、ディーラ52とで構成されている。ナビゲーション装置4と管理センタ51とは、無線で通信を行い、管理センタ51とディーラ52とは、任意の通信手段にて通信を行う。ここで一例として挙げたディーラ52は、メーカ、車両の利用者が指定した修理工場等とすることができる。
この車両管理システムは、外部と無線通信をすることができるナビゲーション装置4を備えた車両用通信システムと、外部に設置された管理センタ51と、ディーラ52とで構成されている。ナビゲーション装置4と管理センタ51とは、無線で通信を行い、管理センタ51とディーラ52とは、任意の通信手段にて通信を行う。ここで一例として挙げたディーラ52は、メーカ、車両の利用者が指定した修理工場等とすることができる。
ナビゲーション装置4は、データ通信モジュールを備えており、そのデータ通信モジュールを介して管理センタ51と通信することができる。なお、ナビゲーション装置4がデータ通信モジュールを備えていない場合には、そのデータ通信モジュールに代えて携帯電話を利用することもできる。
ナビゲーション装置4に蓄積されたデータは、管理センタ51に送信され、管理センタ51では、受信した複数の車両のデータを解析することで、特定の車両の不具合、同一車種に共通した不具合などを知ることができ、管理センタ51は、必要に応じて、該当車両のナビゲーション装置4またはディーラ52に解析結果を通知することができる。
図12はナビゲーション装置の管理センタへの送信処理の流れを示すフローチャート(正常時)、図13はナビゲーション装置の管理センタへの送信処理の流れを示すフローチャート(異常時)である。
ナビゲーション装置4の送信処理では、図12に示したように、まず、送信中止条件が成立しているかどうかが判断される(ステップS41)。この送信中止条件とは、管理センタ51にデータを送信する必要がなくなった場合または何らかの事情で送信ができなくなった場合を指す。送信中止条件が成立している場合には、送信処理は中止され、そのまま終了する。送信中止条件が成立していない場合、ハードディスク43に送信に必要なセンサ情報を累積する(ステップS42)。
次に、すべてのセンサモジュールが正常かどうかが判断される(ステップS43)。ここで、すべてのセンサモジュールが正常である場合、測定条件が成立しているかどうかが判断される(ステップS44)。これは、管理センタ51にて同一条件で他車データと比較するために、あらかじめ設定された採取したい走行条件が成立しているかどうかを判断するもので、この測定条件として、複数条件、複数走行パターンが設定されている。
測定条件が成立していない場合、条件不成立経過時間を計測(カウントアップ)し(ステップS45)、次に、条件不成立後、所定時間経過したかどうかが判断される(ステップS46)。所定時間経過していない場合は、この送信処理は終了し、所定時間経過している場合は、経過時間をクリアし(ステップS47)、条件不成立のセンサ情報をクリアする(ステップS48)。
ステップS44にて、測定条件が成立している場合は、条件成立経過時間を計測(カウントアップ)し(ステップS49)、次に、条件成立後、所定時間経過したかどうかが判断される(ステップS50)。所定時間経過していない場合は、この送信処理は終了してセンサ情報の累積を続け、所定時間経過している場合は、所定時間内に累積されたセンサ情報を管理センタ51へ送信し(ステップS51)、経過時間をクリアし(ステップS52)、送信済みのセンサ情報をクリアする(ステップS53)。
ステップS43の判断において、センサモジュールのいずれか1つでも異常があると判断された場合には、異常処理が行われる(ステップS54)。この異常処理では、図13に示したように、まず、その異常発生を認知したのは、初回のタイミングかどうかが判断される(ステップS61)。ここで、初回のタイミングであると判断されると、異常発生直後に、異常発生の経緯を知るため、異常発生前からの累積情報を管理センタ51へ送信する(ステップS62)。その後、異常認知のタイミングのフラグを初回タイミングでない設定にし(ステップS63)、送信済みのセンサ情報をクリアする(ステップS64)。
ステップS61の判断において、初回タイミングでないと判断されると、異常後経過時間を計測(カウントアップ)し(ステップS65)、次に、異常発生後、所定時間経過したかどうかが判断される(ステップS66)。所定時間経過していない場合は、この送信処理は終了してセンサ情報の累積を続け、所定時間経過している場合は、所定時間内に累積されたセンサ情報を管理センタ51へ送信し(ステップS67)、経過時間をクリアし(ステップS68)、送信済みのセンサ情報をクリアする(ステップS69)。
図14はナビゲーション装置が管理センタへ送信するデータの送信フォーマットを示す図である。
ナビゲーション装置4から管理センタ51へ送信されるデータの送信フォーマットは、たとえば、自車の車種を識別する自車種IDのフィールドと、自車を特定する自車体IDのフィールドと、管理センタ51を指定する送信先IDのフィールドと、正常情報または異常情報が入るフィールドと、異常があったときの異常の内容が入る異常内容のフィールドと、正常動作時のセンサ値が入るフィールドとを有している。
ナビゲーション装置4から管理センタ51へ送信されるデータの送信フォーマットは、たとえば、自車の車種を識別する自車種IDのフィールドと、自車を特定する自車体IDのフィールドと、管理センタ51を指定する送信先IDのフィールドと、正常情報または異常情報が入るフィールドと、異常があったときの異常の内容が入る異常内容のフィールドと、正常動作時のセンサ値が入るフィールドとを有している。
このような送信フォーマットに従ってナビゲーション装置4から管理センタ51へ送信されたデータは、管理センタ51内において、ある走行パターンに関して他車のデータと比較され、所期の性能を満足しているかどうかを調べることができる。
図15は管理センタの処理例を示すフローチャート、図16は管理センタのデータ管理例を示す図である。
管理センタ51では、図15に示したように、ナビゲーション装置4から送信されたデータを車両と走行パターンに分類して格納し(ステップS71)、パターンごとの全車体の標準偏差を求め、その偏差値に応じた情報をあらかじめ設定された通知先に通知するようにしている(ステップS72)。
管理センタ51では、図15に示したように、ナビゲーション装置4から送信されたデータを車両と走行パターンに分類して格納し(ステップS71)、パターンごとの全車体の標準偏差を求め、その偏差値に応じた情報をあらかじめ設定された通知先に通知するようにしている(ステップS72)。
ここで、管理センタ51は、たとえば図16に示すような管理方法にてナビゲーション装置4からのデータを管理している。すなわち、管理センタ51には管理センタ情報メモリ61が設置され、その管理センタ情報メモリ61は、「車両層」、「パターン層」および「車体層」の3つの層に階層化されている。車両層は、車種ごとに分類分けされており、車種の数だけ設定されている。パターン層は、それぞれ車種ごとに設定されており、図示の例では、「アイドルパターン」、「冷間始動パターン」、「高速走行パターン」および「高地走行パターン」が設定されている。そして、車体層は、それぞれ走行パターンごとに車体の数だけ設定されている。ナビゲーション装置4からのデータは、車両層から順に分類されていき、最終的に、この車体層の記憶領域に格納される。
このようにして、それぞれ同一車種で走行パターンごとに、複数の車両のデータが分類されて蓄積されていく。これにより、走行パターンごとの全車体の標準偏差を求めることが可能になる。この結果、ある特定の車体のデータだけが標準偏差から大きく外れているような場合には、当該車体の単独不具合と判断することができる。このような場合、管理センタ51は、不具合があることをあらかじめ設定した方法にて通知することになる。
たとえば、不具合がセンサモジュールの調整ずれによるような場合には、当該車体のナビゲーション装置4に補正要求を通知し、これを受けたセンサモジュールは、自身で補正を行うようにすることができる。また、ディーラ52に通知しておくことにより、ディーラ52では、車両の点検時等で、点検対象項目に入っていないようなセンサモジュールにおいても、その不具合を調整することができるようになる。
また、すべての車体または大部分の車体のデータが標準偏差からあまり外れていない場合、管理センタ51は、正常と判断することができる。しかし、その標準偏差が規格から大きく外れているような場合には、当該車種が共通に持つ共通不具合であると判断することができる。このような場合、管理センタ51は、共通不具合があることをメーカ等に通知するように設定することもできる。
1,2,3 電子制御ユニット
4 ナビゲーション装置
5,6,7 モジュール
8 ネットワーク
4 ナビゲーション装置
5,6,7 モジュール
8 ネットワーク
Claims (9)
- 車両の経路案内を行うナビゲーション装置と、車両の各部を制御する電子制御ユニットにて使用されるセンサ、スイッチおよびアクチュエータを含むモジュールと、前記電子制御ユニットおよび前記ナビゲーション装置を接続するデータ通信用のネットワークとを備えた車両用通信システムにおいて、
前記モジュールは、前記ネットワークを介して前記電子制御ユニットとデータ通信することができる通信手段を有し、
前記ナビゲーション装置が前記通信手段を介して前記モジュールの動作状態を統括して監視するようにしたことを特徴とする車両用通信システム。 - 前記ナビゲーション装置は、前記モジュールから送信された信号値を受けて正常/異常を判定し、判定結果が正常の場合、正常信号と前記信号値とを前記ネットワークに送信し、異常の場合には、異常信号とフェールセーフ値とを前記ネットワークに送信する診断機能を有していることを特徴とする請求項1記載の車両用通信システム。
- 前記ナビゲーション装置は、前記モジュールが送信した前記信号値を含むデータを一括して記憶管理する記憶手段を有していることを特徴とする請求項2記載の車両用通信システム。
- 前記ナビゲーション装置は、前記診断機能による正常/異常の判定タイミングを車両が走行中か停止中かに応じて変化させるようにしたことを特徴とする請求項2記載の車両用通信システム。
- 前記ナビゲーション装置は、前記モジュールから送信された信号値を受けて正常/異常を判定し、判定結果が異常の場合に、異常信号とフェールセーフ値とを前記ネットワークに送信する診断機能を有し、
前記電子制御ユニットは、前記ナビゲーション装置から前記異常信号と前記フェールセーフ値とを受けていない場合、前記モジュールから送信される前記信号値を参照するようにしたことを特徴とする請求項1記載の車両用通信システム。 - 前記ナビゲーション装置は、前記モジュールが送信した前記信号値を含むデータを一括して記憶管理する記憶手段を有していることを特徴とする請求項5記載の車両用通信システム。
- 前記ナビゲーション装置は、前記診断機能による正常/異常の判定タイミングを車両が走行中か停止中かに応じて変化させるようにしたことを特徴とする請求項5記載の車両用通信システム。
- 前記モジュールは、正常/異常を判定し、判定結果が正常の場合、正常信号と送信すべき信号値とを前記通信手段により前記ネットワークに送信し、判定結果が異常の場合には、異常信号とフェールセーフ値とを前記通信手段により前記ネットワークに送信する診断機能を有し、
前記ナビゲーション装置は、前記モジュールが送信した前記信号値を含むデータを一括して記憶管理する記憶手段を有していることを特徴とする請求項1記載の車両用通信システム。 - 前記ナビゲーション装置は、前記モジュールの動作状態を表すデータを、外部に設置されて車両の動作状態を管理する管理センタへ送信する無線通信機能を有していることを特徴とする請求項1記載の車両用通信システム。
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