JP2007038816A - ネットワークシステム及びその管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークバスを介して相互に接続された各コントローラが、異常検出時に異常履歴として異常発生時間を適切に記憶することができるようにする。
【解決手段】ネットワークバス１０に接続される複数のＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５のうち、ネットワークバス１０を用いた伝送経路における両端部に接続された第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５に、その他の第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４のＥＣＵ１４に対して標準時間を送信する機能を持たせる。各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５は、自己診断によって異常を検出したときに、標準時間をもとにした異常発生時間の情報を異常履歴として記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のコントローラがネットワークバスを介して相互に接続され、これら複数のコントローラ間でデータ通信が行われるネットワークシステム及びその管理方法に関し、特に、各コントローラが異常検出時に異常発生時間を異常履歴として記憶する技術に関する。

車両に搭載される各種車載電装品は、各種センサによって検出される車両の状態やドライバからの操作入力等に応じて、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれるコントローラによって電気的に動作制御されている。また、近年では、複数のＥＣＵをネットワークバスにより相互に接続し、これら複数のＥＣＵ間でデータ通信を行って情報を共有する車内ネットワークシステムも提案され、実用化されている。

このような車内ネットワークシステムにおいて、各ＥＣＵは、一般に、自己の制御機能の状態や他のＥＣＵとの間でのデータ通信の状態を自己診断し、異常を検出した場合にはその異常を表すコード情報や異常発生時間の情報などを異常履歴として記憶する機能を有している。このＥＣＵが記憶する異常履歴は、後に、ネットワーク上に生じた故障を解析するための診断機が接続されたときに当該診断機によって読み出され、故障原因の究明などに用いられる。

ところで、車内ネットワークシステムを構成する各ＥＣＵが異常検出時に異常履歴として記憶する異常発生時間の情報は、従来、各ＥＣＵにそれぞれ設けられたカウンタ機能でカウントされた値を用いることが一般的であった。このため、各ＥＣＵのカウンタ機能によるカウント誤差などによって、同時に発生した異常であっても、各コントローラが異常履歴として記憶している異常発生時間の情報にズレが生じ、このことが正確な故障原因の究明を行う上での障害となるといった問題が指摘されていた。

このような問題に鑑み、近年では、車内ネットワークシステムを構成する複数のＥＣＵのうちの何れかをマスタコントローラとし、このマスタコントローラから他のＥＣＵに対して標準時間を送信して、他のＥＣＵが異常を検出したときには、このマスタコントローラから受信した標準時間を用いて異常発生時間を求め、その情報を異常履歴として記憶するという手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−３２０９５５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術では、例えば、ネットワークバスの断線などによってマスタコントローラとなるＥＣＵが他のＥＣＵから分断された場合や、マスタコントローラ自体に障害が発生して標準時間を送信できなくなった場合には、他のＥＣＵはマスタコントローラとの間の通信異常を検出してもその異常発生時間を求めることができず、異常履歴として異常発生時間の情報を記憶することができないという問題があった。

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、各コントローラが異常検出時に異常履歴として異常発生時間を適切に記憶することができるネットワークシステム及びその管理方法を提供することを目的としている。

本発明は、前記目的を達成するために、ネットワークシステムを構成する複数のコントローラのうちの少なくとも２つのコントローラに、他のコントローラに対して標準時間を送信する機能を持たせるようにし、ネットワークシステムを構成する複数のコントローラのそれぞれに、他のコントローラとの間での通信異常を検出したときに、前記標準時間をもとにした異常発生時間の情報を異常履歴として記憶する機能を持たせるようにした。

本発明によれば、少なくとも２つのコントローラから他のコントローラに対して標準時間が送信されるので、他のコントローラは、これら標準時間を送信するコントローラの何れか一方からの標準時間の送信が何らかの要因で途絶えたとしても、他方からの標準時間を受信して、この標準時間をもとにした異常発生時間の情報を異常履歴として適切に記憶することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、ここでは車両に搭載される各種車載電装品の動作を制御する複数のＥＣＵがネットワークバスを介して相互に接続されて構成された車内ネットワークシステムに本発明を適用した例について説明するが、本発明は、ここで説明する車内ネットワークシステムに限らず、複数のコントローラがネットワークバスを介して相互に接続され、これら複数のコントローラ間でデータ通信が行われるネットワークシステムに対して広く適用可能である。

本発明を適用した車内ネットワークシステムは、図１に示すように、複数のＥＣＵ（図１の例では、第１乃至第５の５つのＥＣＵ）１１，１２，１３，１４，１５がネットワークバス１０によって相互に接続され、これらのＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５間でデータ通信が行われるものである。そして、特に、本発明を適用した車内ネットワークシステムでは、これら複数のＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５のうち、ネットワークバス１０を用いた伝送経路における両端部に接続された第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５に、他のＥＣＵ（第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４のＥＣＵ１４）に対して標準時間を送信する機能を持たせている。以下、説明の便宜上、この標準時間を送信する機能を有する第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５を時間管理ＥＣＵと呼称し、この時間管理ＥＣＵから送信された標準時間を受信する第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４を一般ＥＣＵと呼称する。

時間管理ＥＣＵ（第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５）は、図２に示すように、ネットワークインターフェース部２１と、時間カウント部２２と、異常履歴記憶部２３と、実制御部２４とを備えている。そして、実制御部２４の機能として、制御機能実行手段３１と、自己診断手段３２と、標準時間送受信手段３３と、標準時間修正手段３４とを有している。

ネットワークインターフェース部２１は、時間管理ＥＣＵがネットワークバス１０経由で行うデータ通信を制御するものである。具体的には、このネットワークインターフェース部２１は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定のネットワークプロトコルに従って、当該時間管理ＥＣＵにおけるデータ通信を制御する。

時間カウント部２２は、実制御部２４における自己診断手段３２によって異常が検出されたときにその異常発生時間を求めるための標準時間をカウントするものである。具体的には、この時間カウント部２２は、例えば図３に示すように、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられた回数をカウントし、そのカウント値を実制御部２４に出力する。

ここで、本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいて、時間管理ＥＣＵとして構成される第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とでは、この時間カウント部２２での標準時間のカウントの手法を統一することが望ましい。すなわち、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられた回数をカウントする手法としては、実際にイグニッション信号をモニタリングして、イグニッション信号がオフからオンに切り替えられたタイミングでカウントアップする手法や、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられることに伴って生じる電源電圧の上昇をモニタリングして、電源電圧が所定値以上にまで上昇したタイミングでカウントアップする手法などがあるが、このカウントの仕方が第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とで異なっていると、例えばイグニッションスイッチのオン／オフを短時間で繰り返し行った場合に、第１ＥＣＵ１１の時間カウント部２２と第５ＥＣＵ１５の時間カウント部２２とで異なるカウント値を出力して、第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とが標準時間として異なる値を他のＥＣＵ１２，１３，１４に送信してしまう場合がある。そこで、本発明を適用した車内ネットワークシステムでは、時間管理ＥＣＵとして構成される第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とで、時間カウント部２２での標準時間のカウントの手法を統一することで、これら第１ＥＣＵ１１から送信される標準時間と第５ＥＣＵ１５から送信される標準時間との間の不整合を低減させることが望ましい。

異常履歴記憶部２３は、実制御部２４における自己診断手段３２によって検出された異常に関する情報を異常履歴として記憶するものである。具体的には、この異常履歴記憶部２３は、当該時間管理ＥＣＵに対する電源供給が遮断された状態でも記憶した情報が保持される不揮発性メモリよりなり、自己診断手段３２によって当該時間管理ＥＣＵの制御機能の異常または他のＥＣＵとの間での通信異常が検出される度に、例えば、その異常の内容を表すコード情報や標準時間をもとに求めた異常発生時間などの情報が、異常履歴として随時書き込まれる。この異常履歴記憶部２３が記憶する異常履歴の情報は、後に、ネットワーク上に生じた故障を解析するための所定の診断機が接続されたときに当該診断機によって読み出され、故障原因の究明などに用いられる。

実制御部２４は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして利用してＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することによって、上述した制御機能実効手段３１、自己診断手段３２、標準時間送受信手段３３、標準時間修正手段３４の各機能を実現する。

制御機能実行手段３１は、当該時間管理ＥＣＵが制御対象とする車載電装品の動作制御を実行するものである。すなわち、この制御機能実行手段３１は、他のＥＣＵからネットワークバス１０経由で送信されてネットワークインターフェース部２１を介して受信された情報や各種センサやスイッチ類からの入力等に応じて各種演算処理を行い、アクチュエータに動作指令を出力することによって、車載電装品の動作制御を実行する。

自己診断手段３２は、制御機能実行手段３１による制御機能の状態や、ネットワークインターフェース部２１を介した他のＥＣＵとの間でのデータ通信の状態を自己診断して、異常を検出した場合にはその異常を表すコード情報や異常発生時間の情報などを異常履歴として異常履歴記憶部２３に書き込むものである。ここで、自己診断手段３２が異常履歴として異常履歴記憶部２３に書き込む異常発生時間の情報は、標準時間としてのカウンタ値である。すなわち、当該時間管理ＥＣＵの自己診断手段３２は、異常を検出したときに時間カウント部２２でカウントした標準時間のカウント値、或いは時間カウント部２２のカウント値を標準時間修正手段３４で修正したカウント値を、異常発生時間として異常履歴記憶部２３に書き込む。

標準時間送受信手段３３は、時間カウント部２２でカウントした標準時間のカウント値、或いは時間カウント部２２のカウント値を標準時間修正手段３４で修正したカウント値を、ネットワークインターフェース部２１を介してネットワークバス１０経由で他のＥＣＵに送信するとともに、他の時間管理ＥＣＵ（当該時間管理ＥＣＵが第１ＥＣＵ１１であれば第５ＥＣＵ１５、当該時間管理ＥＣＵが第５ＥＣＵ１５であれば第１ＥＣＵ１１）からネットワークバス１０経由で送信された標準時間のカウント値を、ネットワークインターフェース部２１を介して受信するものである。

標準時間修正手段３４は、時間カウント部２２のカウント値と、標準時間送受信手段３３により受信された他の時間管理ＥＣＵからの標準時間のカウント値とを比較して、これらに差があるときに、例えば値が高い方のカウント値を正しいカウント値とみなすといった手法で、その差を修正するものである。時間管理ＥＣＵとして構成される第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とでは、上述したように、時間カウント部２２によるカウントの手法を統一することで、これら第１ＥＣＵ１１から送信される標準時間と第５ＥＣＵ１５から送信される標準時間との間の不整合を低減できるが、何れかのＥＣＵにおける時間カウント部２２の動作が不安定な状態となった場合には、やはり、標準時間の不整合が生じうる。そこで、本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいては、時間管理ＥＣＵの実制御部２４に標準時間修正手段３４としての機能を持たせることで、このような標準時間の不整合を確実になくすようにしている。なお、時間管理ＥＣＵでは、この標準時間修正手段３４によって時間カウント部２２のカウント値が修正された場合には、それ以降は、この標準時間修正手段３４によって修正されたカウント値を標準時間のカウント値として、標準時間送受信手段３３から他のＥＣＵに送信し、また、自己診断手段３２による異常検出時に異常発生時間として異常履歴記憶部２３に書き込む。

一般ＥＣＵ（第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４）は、図４に示すように、基本的な構成を時間管理ＥＣＵ（第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５）と同様とし、ネットワークインターフェース部２１と、時間カウント部２２と、異常履歴記憶部２３と、実制御部２４とを備えて構成される。ただし、この一般ＥＣＵでは、時間カウント部２２のカウント値は、時間管理ＥＣＵから送信された標準時間のカウント値が正常に受信されている限り破棄され、時間管理ＥＣＵからの標準時間のカウント値を受信できなくなった場合にのみ利用される。なお、本発明を適用した車内ネットワークシステムでは、ネットワークバス１０を用いた伝送経路における両端部に接続された第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５の双方を時間管理ＥＣＵとして構成し、これら第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５との双方から一般ＥＣＵ（第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４）に対して標準時間のカウント値を送信するようにしているので、一般ＥＣＵが時間管理ＥＣＵからの標準時間のカウント値を受信できなくなるシーンは、ごく稀である。

また、一般ＥＣＵの実制御部２４には、時間管理ＥＣＵにおける標準時間送受信部２３の代わりに、時間管理ＥＣＵから送信された標準時間の受信のみを行う標準時間受信部４１としての機能が設けられている。また、一般ＥＣＵの実制御部２４では、時間管理ＥＣＵにおける標準時間修正手段３４としての機能は不要とされている。一般ＥＣＵの実制御部２４における制御機能実行手段３１や自己診断手段３２は、時間管理ＥＣＵと同様である。ただし、一般ＥＣＵの実制御部２４における自己診断手段３２が異常検出時に異常履歴として異常履歴記憶部２３に書き込む異常発生時間の情報は、基本的には、時間管理ＥＣＵから送信されて標準時間受信手段４１によって受信された標準時間のカウント値であり、時間管理ＥＣＵからの標準時間のカウント値を受信できなくなった場合にのみ、時間カウント部２２によるカウント値で代用する。

以上のような時間管理ＥＣＵと一般ＥＣＵとがネットワークバス１０を介して相互に接続された車内ネットワークシステムにおいては、ネットワークバス１０に何ら障害が発生しておらず、各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５間で相互にデータ通信可能な状態であれば、一般ＥＣＵである第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４は、時間管理ＥＣＵである第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５との双方から、標準時間のカウント値を受信可能である。この場合、一般ＥＣＵである第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４は、予め定めた一方の時間管理ＥＣＵ、例えば第１ＥＣＵ１１から送信された標準時間のカウント値を受信して、異常検出時にはこの第１ＥＣＵ１１から受信した標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。また、時間管理ＥＣＵである第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５は、相互に標準時間のカウント値を送受信して、自身が送信した標準時間のカウント値と他方の時間管理ＥＣＵから受信した標準時間のカウント値とに差があれば、その差を修正する。そして、異常検出時には、基本的には自身でカウントした標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶し、自身のカウント値を修正した場合にはこの修正したカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。

ここで、例えば図５に示すように、ネットワークバス１０における第２ＥＣＵ１２の接続位置と第３ＥＣＵ１３の接続位置との間の幹線に断線等が生じた場合、第２ＥＣＵ１２は第１ＥＣＵ１１からの標準時間のカウント値を受信できるが、第３ＥＣＵ１３と第４ＥＣＵ１４は第１ＥＣＵ１１からの標準時間のカウント値を受信できない。この場合には、第３ＥＣＵ１３と第４ＥＣＵ１４は、第５ＥＣＵ１５からの標準時間のカウント値を受信して、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常について、第５ＥＣＵ１５から受信した標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。また、第５ＥＣＵ１５は、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常について、自身でカウントした標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。また、第２ＥＣＵ１２は、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５との間での通信異常について、第１ＥＣＵ１５から受信した標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶し、第１ＥＣＵ１１は、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５との間での通信異常について、自身でカウントした標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。

また、例えば図６に示すように、ネットワークバス１０における第３ＥＣＵ１３の接続位置と第４ＥＣＵ１４の接続位置との間の幹線に断線等が生じた場合、第２ＥＣＵ１２と第３ＥＣＵ１３は第１ＥＣＵ１１からの標準時間のカウント値を受信できるが、第４ＥＣＵ１４は第１ＥＣＵ１１からの標準時間のカウント値を受信できない。この場合には、第４ＥＣＵ１４は、第５ＥＣＵ１５からの標準時間のカウント値を受信して、第１ＥＣＵ１１、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３との間での通信異常について、第５ＥＣＵ１５から受信した標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。また、第５ＥＣＵ１５は、第１ＥＣＵ１１、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３との間での通信異常について、自身でカウントした標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。また、第２ＥＣＵ１２と第３ＥＣＵ１３は、第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常について、第１ＥＣＵ１５から受信した標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶し、第１ＥＣＵ１１は、第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常について、自身でカウントした標準時間のカウント値をもとにした異常発生時間を異常履歴として記憶する。

図７は、一般ＥＣＵである第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４における処理の流れを示すフローチャートである。この図７に示すように、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４の各ＥＣＵは、まず、ステップＳ１において、第１ＥＣＵ１１との間でのデータ通信が正常な状態であるか否かを確認し、第１ＥＣＵ１１との間でのデータ通信が正常な状態にあれば、次のステップＳ２において、第１ＥＣＵ１１から送信された標準時間のカウント値を受信する。一方、第１ＥＣＵ１１からの標準時間のカウント値を受信できない状態であれば、ステップＳ３において、第５ＥＣＵ１５との間でのデータ通信が正常な状態であるか否かを確認する。そして、第５ＥＣＵ１５との間でのデータ通信が正常な状態にあれば、次のステップＳ４において、第５ＥＣＵ１５から送信された標準時間のカウント値を受信し、第５ＥＣＵ１５からの標準時間のカウント値も受信できない状態であれば、ステップＳ５において、自身でカウントしたカウント値を取得する。

そして、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４の各ＥＣＵは、自己診断の結果として、自己の制御機能の異常や他のＥＣＵとの間での通信異常を検出した場合には（ステップＳ６で肯定判定）、ステップＳ７において、ステップＳ２で第１ＥＣＵ１１から受信した標準時間のカウント値、またはステップＳ４で第５ＥＣＵ１５から受信した標準時間のカウント値、またはステップＳ５で取得した自身のカウント値をもとにした異常発生時間の情報を、異常履歴として記憶する。

図８は、時間管理ＥＣＵである第１ＥＣＵ１１における処理の流れを示すフローチャートである。この図８に示すように、第１ＥＣＵ１１は、まず、ステップＳ１１において、自身でカウントした標準時間のカウント値を他のＥＣＵに対して送信する。次に、ステップＳ１２において、第５ＥＣＵ１５との間でのデータ通信が正常な状態であるか否かを確認し、第５ＥＣＵ１５との間でのデータ通信が正常な状態にあれば、次のステップＳ１３において、第５ＥＣＵ１５から送信された標準時間のカウント値を受信する。そして、ステップＳ１４において、ステップＳ１３で受信した第５ＥＣＵ１５からのカウント値が自身のカウント値と等しくなっているか否かを確認し、等しくない場合には、次のステップＳ１５において、第５ＥＣＵ１５からのカウント値が自身のカウント値よりも大きい値となっているか否かを確認する。その結果、第５ＥＣＵ１５からのカウント値が自身のカウント値よりも大きい値となっている場合には、自身のカウント値に誤差が生じていると判断し、ステップＳ１６において、自身のカウント値を第５ＥＣＵ１５からのカウント値と等しい値に修正する。

そして、第１ＥＣＵ１１は、自己診断の結果として、自己の制御機能の異常や他のＥＣＵとの間での通信異常を検出した場合には（ステップＳ１７で肯定判定）、ステップＳ１８において、自身のカウント値をもとにした異常発生時間の情報を、異常履歴として記憶する。

図９は、もう一方の時間管理ＥＣＵである第５ＥＣＵ１５における処理の流れを示すフローチャートである。この図９に示すように、第５ＥＣＵ１５は、第１ＥＣＵ１１と同様の処理を行う。すなわち、第５ＥＣＵ１５は、まず、ステップＳ２１において、自身でカウントした標準時間のカウント値を他のＥＣＵに対して送信する。次に、ステップＳ２２において、第１ＥＣＵ１１との間でのデータ通信が正常な状態であるか否かを確認し、第１ＥＣＵ１１との間でのデータ通信が正常な状態にあれば、次のステップＳ２３において、第１ＥＣＵ１１から送信された標準時間のカウント値を受信する。そして、ステップＳ２４において、ステップＳ２３で受信した第１ＥＣＵ１１からのカウント値が自身のカウント値と等しくなっているか否かを確認し、等しくない場合には、次のステップＳ２５において、第１ＥＣＵ１１からのカウント値が自身のカウント値よりも大きい値となっているか否かを確認する。その結果、第１ＥＣＵ１１からのカウント値が自身のカウント値よりも大きい値となっている場合には、自身のカウント値に誤差が生じていると判断し、ステップＳ２６において、自身のカウント値を第１ＥＣＵ１１からのカウント値と等しい値に修正する。

そして、第５ＥＣＵ１５は、自己診断の結果として、自己の制御機能の異常や他のＥＣＵとの間での通信異常を検出した場合には（ステップＳ２７で肯定判定）、ステップＳ２８において、自身のカウント値をもとにした異常発生時間の情報を、異常履歴として記憶する。

本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいて、第１乃至第５の各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５毎に記憶された自己診断の結果としての異常履歴の情報は、上述したように、所定の診断機が接続されたときに当該診断機によって読み出される。そして、診断機では、各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５から読み出した異常履歴の情報を集約することによって、例えば図１０乃至図１３に示すような、ネットワーク上の通信異常に関する相関マップを作成することが可能となる。なお、これら図１０乃至図１３に示す相関マップにおいて、「○」は通信が正常な状態であることを表し、「×」は通信異常が生じていることを表している。また、これら相関マップに記載されている数値は、過去に生じた通信異常についての異常発生時間を表すカウンタ値である。

診断機を操作するオペレータは、この診断機で作成された相関マップを参照することによって、車内ネットワークシステムにおいて発生した通信異常について、その異常発生箇所の特定や異常の関連性の検証などを正確に行うことが可能となる。

すなわち、図１０に示した相関マップからは、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２が、カウンタ値が２のときに第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在においてもその通信異常が継続していることが分かる。また、同様に、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５が、カウンタ値が２のときに第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常を検出し、現在においてもその通信異常が継続していることが分かる。したがって、診断機で図１０に示した相関マップが作成された場合には、診断機を操作するオペレータは、この相関マップを参照することで、カウンタ値が２のときに、ネットワークバス１０における第２ＥＣＵ１２の接続位置と第３ＥＣＵ１３の接続位置との間の幹線、すなわち図５に示した位置に断線等が生じて、その断線等の故障が未だに復旧していない状態であることを把握することができる。

また、図１１に示した相関マップからは、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２が、カウンタ値が２のときに第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されていることが分かる。また、同様に、第３ＥＣＵ１３、第４ＥＣＵ１４、第５ＥＣＵ１５が、カウンタ値が２のときに第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されていることが分かる。したがって、診断機で図１１に示した相関マップが作成された場合には、診断機を操作するオペレータは、この相関マップを参照することで、カウンタ値が２のときに、ネットワークバス１０における第２ＥＣＵ１２の接続位置と第３ＥＣＵ１３の接続位置との間の幹線、すなわち図５に示した位置に断線等が生じたが、現在ではその断線等の故障が復旧していることを把握することができる。

また、図１２に示した相関マップからは、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２が、カウンタ値が２のときに第３ＥＣＵ１３との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されているが、その後、カウンタ値が４のときに第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在においてもその通信異常が継続していることが分かる。また、第３ＥＣＵ１３は、カウンタ値２のときに第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されているが、その後、カウンタ値が４のときに第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在においてもその通信異常が継続していることが分かる。また、第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５は、カウンタ値が４のときに第１ＥＣＵ１１、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３との間での通信異常を検出し、現在においてもその通信異常が継続していることが分かる。したがって、診断機で図１２に示した相関マップが作成された場合には、診断機を操作するオペレータは、この相関マップを参照することで、カウンタ値が２のときに、ネットワークバス１０における第２ＥＣＵ１２の接続位置と第３ＥＣＵ１３の接続位置との間の幹線、すなわち図５に示した位置に断線等が生じてその後復旧したが、カウンタ値が４のときに、ネットワークバス１０における第３ＥＣＵ１３の接続位置と第４ＥＣＵ１４の接続位置との間の幹線、すなわち図６に示した位置に断線等が生じて、その断線等の故障が未だに復旧していない状態であることを把握することができる。

また、図１３に示した相関マップからは、第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２が、カウンタ値が２のときに第３ＥＣＵ１３との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されているが、その後、カウンタ値が４のときに第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常も解消されていることが分かる。また、第３ＥＣＵ１３は、カウンタ値２のときに第１ＥＣＵ１１及び第２ＥＣＵ１２との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されているが、その後、カウンタ値が４のときに第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常も解消されていることが分かる。また、第４ＥＣＵ１４及び第５ＥＣＵ１５は、カウンタ値が４のときに第１ＥＣＵ１１、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３との間での通信異常を検出し、現在はその通信異常が解消されていることが分かる。したがって、診断機で図１３に示した相関マップが作成された場合には、診断機を操作するオペレータは、この相関マップを参照することで、カウンタ値が２のときに、ネットワークバス１０における第２ＥＣＵ１２の接続位置と第３ＥＣＵ１３の接続位置との間の幹線、すなわち図５に示した位置に断線等が生じてその後復旧したが、カウンタ値が４のときに、ネットワークバス１０における第３ＥＣＵ１３の接続位置と第４ＥＣＵ１４の接続位置との間の幹線、すなわち図６に示した位置に断線等が生じて、現在ではその断線等の故障も復旧していることを把握することができる。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいては、ネットワークバス１０に接続される複数のＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５のうち、ネットワークバス１０を用いた伝送経路における両端部に接続された第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５に、その他の第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４のＥＣＵ１４に対して標準時間を送信する機能を持たせるようにしているので、第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５との何れか一方からの標準時間の送信が何らかの要因で途絶えたとしても、第２ＥＣＵ１２、第３ＥＣＵ１３、第４のＥＣＵ１４は、他方からの標準時間を受信して、この標準時間をもとにした異常発生時間の情報を異常履歴として適切に記憶することができる。したがって、各ＥＣＵ１１，１２，１３，１４，１５に各々記憶された異常履歴の情報を診断機で読み出して、これらの異常履歴の情報を統合的に解析することで、当該車内ネットワークシステムにおける異常発生箇所の特定や異常の関連性の検証などを正確に行うことが可能となる。

また、本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいては、ネットワークバス１０を用いた伝送経路における両端部に接続された第１ＥＣＵ１１及び第５ＥＣＵ１５に標準時間の送信機能を持たせる、換言すると、標準時間の送信機能を有するＥＣＵのネットワークバス１０上における接続位置を、他のＥＣＵの接続位置を間に挟んで互いに離間した位置としているので、他のＥＣＵが標準時間の送信機能を有するＥＣＵから送信された標準時間を何れも受信できなくなるといった状況を極力生じさせないようにすることができる。

また、本発明を適用した車内ネットワークシステムにおいては、標準時間の送信機能を有する第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５とが、相互に標準時間のカウント値を送受信して、自身が送信した標準時間のカウント値と他方のＥＣＵから受信した標準時間のカウント値とに差があれば、その差を修正するようにしているので、これら第１ＥＣＵ１１が送信する標準時間のカウンタ値と第５ＥＣＵ１５が送信する標準時間のカウンタ値との間に不整合を生じさせないようにすることができる。

なお、以上説明した車内ネットワークシステムは、本発明の一適用例を例示したものであり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態の説明で開示した内容に限定されるものではなく、これらの開示から容易に導き得る様々な代替技術も含まれることは勿論である。

例えば、上述した車内ネットワークシステムでは、車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられた回数のカウント値を標準時間として用いるようにしているが、標準時間としては、タイマ回路で計時した実時間など、時間的な流れを把握しうるあらゆるものが採用可能である。また、上述した車内ネットワークシステムでは、第１ＥＣＵ１１と第５ＥＣＵ１５との２つのＥＣＵに標準時間の送信機能を持たせるようにしているが、３つ以上のＥＣＵに標準時間の送信機能を持たせるようにしてもよく、また、ネットワークバス１０に接続されるＥＣＵの総数も任意の数とすることができる。

本発明を適用した車内ネットワークシステムの概要を説明する図である。 標準時間の送信機能を有する時間管理ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。 車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられた回数をカウントして標準時間のカウント値とする例を説明する図である。 時間管理ＥＣＵ以外の一般ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。 ネットワークバスにおける第２ＥＣＵの接続位置と第３ＥＣＵの接続位置との間の幹線に断線等の障害が発生している様子を示す図である。 ネットワークバスにおける第３ＥＣＵの接続位置と第４ＥＣＵの接続位置との間の幹線に断線等の障害が発生している様子を示す図である。 一般ＥＣＵである第２ＥＣＵ、第３ＥＣＵ、第４ＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。 時間管理ＥＣＵである第１ＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。 時間管理ＥＣＵである第５ＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。 各ＥＣＵから読み出した異常履歴の情報を集約することによって作成されるネットワーク上の通信異常に関する相関マップの一例を示す図である。 各ＥＣＵから読み出した異常履歴の情報を集約することによって作成されるネットワーク上の通信異常に関する相関マップの他の例を示す図である。 各ＥＣＵから読み出した異常履歴の情報を集約することによって作成されるネットワーク上の通信異常に関する相関マップの更に他の例を示す図である。 各ＥＣＵから読み出した異常履歴の情報を集約することによって作成されるネットワーク上の通信異常に関する相関マップの更に他の例を示す図である。

符号の説明

１０ ネットワークバス
１１ 第１ＥＣＵ
１２ 第２ＥＣＵ
１３ 第３ＥＣＵ
１４ 第４ＥＣＵ
１５ 第５ＥＣＵ
２２ 時間カウント部
２３ 異常履歴記憶部
２４ 実制御部
３２ 自己診断手段
３３ 標準時間送受信手段
３４ 標準時間修正手段
４１ 標準時間受信手段

Claims (5)

1. 複数のコントローラがネットワークバスを介して相互に接続され、これら複数のコントローラ間でデータ通信が行われるネットワークシステムにおいて、
   前記複数のコントローラのうちの少なくとも２つのコントローラが、他のコントローラに対して標準時間を送信する機能を有し、
   前記複数のコントローラのそれぞれが、自己の制御機能の異常または他のコントローラとの間での通信異常を検出したときに、前記標準時間をもとにした異常発生時間の情報を異常履歴として記憶する機能を有することを特徴とするネットワークシステム。
2. 前記標準時間を他のコントローラに対して送信する機能を有する少なくとも２つのコントローラの前記ネットワークバス上における接続位置が、前記他のコントローラの接続位置を間に挟んで互いに離間した位置とされていることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記標準時間を他のコントローラに対して送信する機能を有する少なくとも２つのコントローラは、互いに標準時間を送受信して、送信した標準時間と受信した標準時間との間に差があるときは、その差を修正する機能を有することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
4. 車両に搭載されるネットワークシステムであって、
   前記標準時間を他のコントローラに対して送信する機能を有する少なくとも２つのコントローラは、前記車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替えられた回数を互いに同一の手法でカウントする機能を有し、カウントした値を前記標準時間として他のコントローラに対して送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
5. ネットワークバスを介して相互に接続された複数のコントローラ間でデータ通信を行うとともに、各コントローラが自己の制御機能の異常または他のコントローラとの間での通信異常に関する異常履歴を記憶するネットワークシステムの管理方法であって、
   前記複数のコントローラのうちの少なくとも２つのコントローラに、他のコントローラに対して標準時間を送信する機能を持たせ、
   前記複数のコントローラのそれぞれに、自己の制御機能の異常または他のコントローラとの間での通信異常を検出したときに、前記標準時間をもとにした異常発生時間の情報を前記異常履歴として記憶する機能を持たせたことを特徴とするネットワークシステムの管理方法。

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