JP2007196971A - On-vehicle communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などの車両に搭載の電装機器を制御するための通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system for controlling electrical equipment mounted on a vehicle such as an automobile.
自動車に代表される車両に搭載の電装機器を制御する通信システムとして、エンジン用制御機器、ブレーキ用制御機器、エアコン用制御機器などを主通信路に接続したものが知られている。この通信システムは、制御機器間で制御情報(例えば、制御信号、センサ信号)を相互に授受し、受信した制御情報や外部からの入力情報に基づき各制御機器が制御される。 As a communication system for controlling electrical equipment mounted on a vehicle typified by an automobile, an engine control device, a brake control device, an air conditioner control device, and the like connected to a main communication path are known. In this communication system, control information (for example, a control signal and a sensor signal) is exchanged between control devices, and each control device is controlled based on the received control information and externally input information.
このような通信システムにおいては、制御情報を授受する通信規約としてCAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)などが適用される。例えば、主通信路としての専用通信線(以下、CANバスという)に制御機器を複数接続する。そして、ある制御機器がCANバスに制御情報を送信すると、他の制御機器は、CANバス上を行き交う制御情報のうち自己に必要な制御情報を取得し、その取得情報を利用して対象機器を制御することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 In such a communication system, CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), or the like is applied as a communication protocol for exchanging control information. For example, a plurality of control devices are connected to a dedicated communication line (hereinafter referred to as a CAN bus) as a main communication path. Then, when a certain control device transmits control information to the CAN bus, the other control device acquires control information necessary for itself among the control information traveling on the CAN bus, and uses the acquired information to select the target device. Control is performed (for example, refer patent document 1).
ところで、車両に増設可能な電装機器(例えば、ナビゲーション装置)が次々と開発されている。特許文献1のような方式では、このような増設機器を車両に新たに搭載するに際し、増設機器を既設のCANバスに接続することになるが、増設機器から送信される制御情報に起因してCANバス上の通信量が増大することがある。その場合、CANバスの信号伝送時間が増大して各電装機器の応答性が損なわれるおそれや、CANバスでの信号衝突が多発して各電装機器の制御に遅延が生じるおそれがある。
By the way, electrical equipment (for example, a navigation device) that can be added to a vehicle has been developed one after another. In a method such as
本発明は、自動車などの車両に電装機器を増設するのにより好適な車載通信システムを実現することにある。 An object of the present invention is to realize a more suitable in-vehicle communication system by adding electrical equipment to a vehicle such as an automobile.
上記課題を解決するため、本発明の車載通信システムは、車両に搭載された制御機器が接続される主通信路と、前記車両に制御機器が増設される増設用通信路と、前記主通信路と前記増設用通信路とを中継する通信装置とを備え、前記通信装置は、前記主通信路を行き交う制御情報のうち、前記増設用通信路の制御機器に対応して予め定めた識別子を有する制御情報を選定し、該選定した制御情報を前記増設用通信路に転送することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an in-vehicle communication system according to the present invention includes a main communication path to which a control device mounted on a vehicle is connected, an expansion communication path to which a control device is added to the vehicle, and the main communication path. And a communication device that relays between the expansion communication path, and the communication apparatus has a predetermined identifier corresponding to the control device of the expansion communication path among the control information passing through the main communication path Control information is selected, and the selected control information is transferred to the expansion communication path.
すなわち、自動車などの車両に制御機器を増設する場合、その増設機器は、主通信路とは別の増設用通信路に接続される。そして、主通信路と増設用通信路の間に介装された通信装置は、主通信路上の信号のうち増設機器を制御するのに必要な信号だけを増設用通信路に渡し、その他の信号の通過を遮断することになる。ここで、その他の信号とは、増設用通信路から主通信路に向かう信号も含まれる。 That is, when a control device is added to a vehicle such as an automobile, the extension device is connected to an extension communication path different from the main communication path. The communication device interposed between the main communication path and the expansion communication path passes only the signals necessary for controlling the expansion device among the signals on the main communication path to the expansion communication path, and other signals. Will be blocked. Here, the other signals include signals from the expansion communication path to the main communication path.
このようにすれば、車両に制御機器を増設した場合でも、増設用通信路の信号が主通信路に無造作に進入するのを回避できるから、主通信路の通信量が増大するのを抑制できる。その結果、各制御機器の応答性を確保できるし、主通信路での信号衝突に起因する制御遅延を回避できるなど、通信システムの信頼性が向上する。 In this way, even when a control device is added to the vehicle, it is possible to prevent the signal of the extension communication path from entering the main communication path in a random manner, and thus it is possible to suppress an increase in the communication amount of the main communication path. . As a result, the responsiveness of each control device can be ensured, and the control delay due to signal collision in the main communication path can be avoided, thereby improving the reliability of the communication system.
ここでの前記通信装置は、前記選定後の制御情報に予め付与された優先度を照合し、該優先度の高い順に前記選定情報を転送するのが望ましい。これにより、個別具体的な実情に応じて特定の制御機器の応答性を高めることができる。 Here, the communication device preferably collates priorities given in advance to the control information after selection, and transfers the selection information in descending order of the priorities. Thereby, the responsiveness of a specific control apparatus can be improved according to an individual concrete actual condition.
また、より具体的な一態様によれば、前記通信装置は、前記主通信路で通信するための識別子と前記増設用通信路で通信するための識別子とを関連付けて登録した識別子変換テーブルを有し、前記主通信路を行き交う制御情報のうち、前記識別子変換テーブルに登録された識別子を有する制御情報を選定し、該選定情報を転送する際に前記識別子変換テーブルに従って、前記選定情報の前記主通信路での識別子を前記増設用通信路での識別子に変換する。 According to a more specific aspect, the communication device has an identifier conversion table in which an identifier for communication on the main communication path and an identifier for communication on the expansion communication path are associated and registered. And selecting control information having an identifier registered in the identifier conversion table from among the control information passing through the main communication path, and transferring the selection information according to the identifier conversion table when transferring the selection information. The identifier on the communication path is converted into the identifier on the extension communication path.
また、前記通信装置は、前記主通信路で通信する際の優先度と前記増設用通信路で通信する際の優先度とを関連付けて登録した優先度変換テーブルを有し、前記選定情報を転送する際に前記優先度変換テーブルに従って、前記選定情報の前記主通信路での優先度を前記増設用通信路での優先度に変換するのが望ましい。すなわち、通信装置は、制御情報を通過させるに際し、その制御情報の識別子を変換するほかに、その制御情報の優先度も変換する。これにより、個別具体的に事情に応じて優先度を通信路ごとに変更できるから、ユーザの嗜好に応じてきめ細かな制御を実現できる。 In addition, the communication device has a priority conversion table in which a priority when communicating on the main communication path and a priority when communicating on the expansion communication path are associated and registered, and the selection information is transferred In this case, it is desirable to convert the priority of the selection information in the main communication path into the priority in the extension communication path according to the priority conversion table. That is, when passing the control information, the communication device converts the priority of the control information in addition to converting the identifier of the control information. Thereby, since a priority can be changed for every communication path according to a situation concretely, fine control according to a user's preference is realizable.
また、前記通信装置は、前記増設用通信路の通信状態を監視し、前記増設用通信路で前記転送後の選定情報が他の制御情報と衝突することを検知する検知回路を有し、前記検知回路は、前記衝突を検知した際に前記選定情報を再転送させるのが好ましい。これにより、増設用通信路の信号衝突に起因する制御情報の消失が回避されるため、制御情報を制御機器に確実に到達させることができるから、通信システムの信頼性が向上する。 In addition, the communication device includes a detection circuit that monitors a communication state of the extension communication path and detects that the selection information after the transfer collides with other control information in the extension communication path, The detection circuit preferably retransmits the selection information when the collision is detected. As a result, since loss of control information due to signal collision in the extension communication path is avoided, the control information can surely reach the control device, thereby improving the reliability of the communication system.
また、前記通信装置は、前記増設用通信路を行き交う制御情報のうち、前記主通信路の制御機器に対応して予め定めた識別子を有する制御情報を選定し、該選定した制御情報を前記主通信路に転送するのが望ましい。これにより、主通信路の通信量の増大を抑えつつ、増設用通信路の信号のうち主通信路の制御機器を制御するのに必要な信号だけを主通信路に渡すことできる。すなわち、主通信路と増設用通信路との間で必要な制御情報だけが相互に授受される。 Further, the communication device selects control information having a predetermined identifier corresponding to the control device of the main communication path from among the control information passing through the expansion communication path, and the selected control information is selected from the main communication path. It is desirable to transfer to the communication path. As a result, it is possible to pass only signals necessary for controlling the control device of the main communication path to the main communication path among the signals of the expansion communication path while suppressing an increase in the communication amount of the main communication path. That is, only necessary control information is exchanged between the main communication path and the extension communication path.
また、前記増設用通信路として、前記車両に搭載された機器類に電力を供給するバッテリ線を適用するのが好ましい。 Moreover, it is preferable to apply a battery line for supplying power to the devices mounted on the vehicle as the additional communication path.
本発明によれば、自動車などの車両に電装機器を増設するのにより好適な車載通信システムを実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a more suitable vehicle-mounted communication system is realizable by adding an electrical equipment to vehicles, such as a motor vehicle.
(第一の実施形態)
本発明を適用した車載通信システムの第一の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の車載通信システムの構成を示す図である。なお、自動車に制御機器を増設する例を説明するが、電車など他の車両にも本発明を適用できる。
(First embodiment)
A first embodiment of an in-vehicle communication system to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an in-vehicle communication system according to the present embodiment. In addition, although the example which adds a control apparatus to a motor vehicle is demonstrated, this invention is applicable also to other vehicles, such as a train.
図1に示すように、車載通信システムは、自動車に搭載の複数の制御機器10,12,14が接続された主通信路としてのCANバス16と、自動車に後付けした増設制御機器18,20が接続された増設用通信路としてのメタルケーブル通信路22と、CANバス16とメタルケーブル通信路22とを中継するネットワーク間通信装置24などを備えている。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle communication system includes a CAN bus 16 as a main communication path to which a plurality of
ここで、本実施形態のネットワーク間通信装置24は、CANバス16を行き交う制御情報(例えば、制御信号、センサ信号)のうち、増設制御機器18,20に対応して予め定めた識別子(ID)を有する制御情報を選定し、その選定した制御情報をメタルケーブル通信路22に転送する。
Here, the
すなわち、本実施形態では、自動車に増設制御機器18,20を後付けする場合、増設制御機器18,20は、CANバス16とは別のメタルケーブル通信路22に接続される。そして、増設制御機器18,20を制御するに際し、ネットワーク間通信装置24は、CANバス16上の信号のうち増設制御機器18,20を制御するのに必要な信号だけをメタルケーブル通信路22に渡し、その他の信号の通過を遮断することになる。その他の信号とは、メタルケーブル通信路22からCANバス16に向かう信号も含まれる。
That is, in this embodiment, when retrofitting the
このようにすれば、自動車に増設制御機器18,20を新たに搭載した場合でも、メタルケーブル通信路22上の信号がCANバス16に無造作に進入するのを回避できるから、CANバス16の通信量が増大するのを抑制できる。その結果、制御機器10,12,14の制御情報を利用して増設制御機器18,20を制御するに際しても、制御機器10,12,14の応答性を確保できるし、CANバス16での信号衝突に起因する制御遅延を回避できなど、制御用通信システムの信頼性が向上する。
In this way, even when the
より詳細に、本実施形態の車載通信システムについて説明する。図1に示すように、車載通信システムは、CANバス通信系と、メタルケーブル通信系に大別される。 In more detail, the in-vehicle communication system of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the in-vehicle communication system is roughly divided into a CAN bus communication system and a metal cable communication system.
CANバス通信系は、制御機器10,12,14がCANバス16を介して相互に通信可能に接続されている。制御機器10は、電子制御ユニット(Electronic Control Unit;以下、ECU)26を実装し、CANトランシーバ28を介してCANバス16に接続された例えばエンジン用制御機器である。ECU26は、CANトランシーバ28を介して入力された制御情報又は外部からの入力情報に基づき、例えばオンオフ指令などを制御機器10に出力し、あるいはCANトランシーバ28を介して制御情報をCANバス16に送信する。制御機器12は、ECU30を実装し、CANトランシーバ32を介してCANバス16に接続された例えばブレーキ用制御機器である。制御機器14は、ECU34を実装し、CANトランシーバ36を介してCANバス16に接続された例えばエアコン用制御機器である。ここでの制御機器10,12,14としては、ライト用、ドアロック用、電動ミラー用などの制御機器を適用してもよい。
In the CAN bus communication system,
また、CANバス16に接続された各ECU26,30,34は、CAN通信をするための固有のCAN用識別子(以下、CAN用IDと適宜称する)が割り当てられている。ECU26,30,34は、CAN用IDとECUの対応表を共有し、受信信号のCAN用IDを対応表に照合することにより、受信信号の送信元のECUを判別する。そして、例えば、ECU26は、送信元ECUの判別結果に基づき、自己の制御処理に必要な信号だけを取り込み、取り込んだ信号を利用して制御機器10に制御指令を出力する。ECU30,34も同様である。なお、各ECU26,30,34は、自己が取り込むべき信号の送信元ECUのIDが予め設定されているものとする。
Each
なお、図3は、CAN通信規約のデータフォーマットを示す図である。図3に示すように、CAN通信信号は、スタートビット58と、CAN用ID60と、RTR62と、コントロール64と、データ66と、誤り訂正68と、ACK70と、終了ビット72と、インターミッション74が連結されたものである。
FIG. 3 is a diagram showing the data format of the CAN communication protocol. As shown in FIG. 3, the CAN communication signal includes a
一方、メタルケーブル通信系は、増設制御機器18,20がメタルケーブル通信路22を介して相互に通信可能に接続されている。増設制御機器18は、増設ECU38を実装し、増設トランシーバ40を介してメタルケーブル通信路22に接続された例えばナビゲーションシステムである。増設制御機器20は、増設ECU42を実装し、増設トランシーバ44を介してメタルケーブル通信路22に接続された例えばフォグランプである。
On the other hand, in the metal cable communication system, the
また、メタルケーブル通信路22に接続された各ECU38,42は、メタルケーブル通信をするための固有のメタルケーブル用識別子(以下、メタルケーブル用IDと適宜称する)が割り当てられている。ECU38,42は、メタルケーブル用IDとECUの対応表を共有し、受信信号のメタルケーブル用IDを対応表に照合することにより、受信信号の送信元のECUを判別する。そして、例えば、ECU38は、送信元ECUの判別結果に基づき、自己の制御処理に必要な信号だけを取り込み、取り込んだ信号を利用して増設制御機器18に制御指令を出力する。ECU42も同様である。なお、各ECU38,42は、自己が取り込むべき信号の送信元ECUのIDが予め設定されているものとする。
Further, each of the
なお、メタルケーブル通信信号のデータフォーマットは、図3のCAN用ID60に代えてメタルケーブル用IDが付与されるほかは、基本的にCAN通信信号と同様である。ただし、メタルケーブル通信路22の通信プロトコルに関しては、CANバス16の通信プロトコルを適用してもよいし、CANバス16の通信プロトコルと異なるものを適用してもよい。
The data format of the metal cable communication signal is basically the same as that of the CAN communication signal except that a metal cable ID is assigned instead of the
そして、本実施形態は、CANバス通信系とメタルケーブル通信系の間にネットワーク間通信装置24が介装されている。図2は、ネットワーク間通信装置24の構成を示す図である。図2に示すように、ネットワーク間通信装置24は、CAN受信部46と、ID選定回路48と、メモリ50と、ビット列生成回路52と、キャリアセンス回路54と、送信機56などを備えている。
In this embodiment, an
CAN受信部46は、CANバス16上を行き交う信号の全てを受信する。そして、CAN受信部46は、受信信号に含まれるCAN用IDをID選定回路48に出力するとともに、受信信号に含まれるCAN用ID以外のデータをビット列生成回路52に出力する。
The
ID選定回路48は、識別子変換テーブルとしてのルックアップテーブルを有する。図4は、ルックアップテーブルの一例である。図4に示すように、ルックアップテーブルは、例えばECU26に割り付けられたCAN用ID「0001」と、ECU26の制御情報がメタルケーブル通信路22で通信するためのメタルケーブル用ID「0003」が関連付けて登録されている。すなわち、ルックアップテーブルのCAN用IDは、制御機器10,12,14のCAN用IDのうち、増設制御機器18,20の制御に必要な信号(例えばスイッチ情報、イグニション情報)を出力するための制御機器10,12,14のCAN用IDである。ルックアップテーブルのメタルケーブル用IDは、増設制御機器18,20のメタルケーブル用IDと重複しないように設定されている。なお、ルックアップテーブルのCAN用ID又はメタルケーブル用IDは、増設制御機器18,20の据付け時に登録されるし、制御機器10などや増設制御機器18などの変更に応じて修正される。
The
また、ルックアップテーブルは、CAN用IDに対応して優先度が登録されている。図4に示す優先度は、メタルケーブル通信路22における信号の送信順番を決める重要度あり、メタルケーブル通信路22上で信号が衝突した際に優先して送信すべき信号を決定するための指標である。なお、優先度については、送信ビット列に対応付けて個別に変更可能である。また、優先度の値は、ルックアップテーブルの登録時又は修正時に、増設制御機器18と増設制御機器20とネットワーク間通信装置24との間で相対的に決められる。
In the lookup table, the priority is registered corresponding to the CAN ID. The priority shown in FIG. 4 is an importance for determining the transmission order of signals in the metal cable communication path 22 and is an index for determining a signal to be transmitted with priority when signals collide on the metal cable communication path 22. It is. The priority can be individually changed in association with the transmission bit string. Further, the priority value is relatively determined among the
ID選定回路48は、CAN受信部46から出力されたCAN用IDをルックアップテーブルに照合する。次に、ID選定回路48は、CAN用IDがルックアップテーブルに登録済のものであるときは、そのCAN用IDに対応する信号はメタルケーブル通信路22に送信すべきものと判断する。そして、ID選定回路48は、ルックアップテーブルに従ってCAN用ID「0001」をメタルケーブル用ID「0003」に変換し、変換後のメタルケーブル用IDをビット列生成回路52に出力する。またID選定回路48は、ルックアップテーブルに従ってCAN用ID「0001」に対応する優先度「1」をメモリ50及び送信機56に出力する。
The
ビット列生成回路52は、CAN受信部46から出力されたCAN用ID以外のデータと、ID選定回路48から出力されたメタルケーブル用IDとを受信する。次に、ビット列生成回路52は、受信情報をメタルケーブル用の伝送フォーマットに変換する。例えば、メタルケーブル通信路22にCANバス16の通信プロトコルを適用した場合は、ビット列生成回路52は、図3のCAN用ID60をメタルケーブル用IDに置換するとともに、誤り訂正68のデータを再計算してメタルケーブル用の伝送フォーマットに変換することにより、送信用の制御情報を生成する。そして、ビット列生成回路52は、生成後の制御情報をメモリ50及び送信機56に出力する。
The bit
キャリアセンス回路54は、メタルケーブル通信路22の通信状態を確認して送信機56に出力する。例えば、キャリアセンス回路54は、増設制御機器18と増設制御機器20が通信中であるときは、送信機56に待機指令を出力する。一方、キャリアセンス回路54は、増設制御機器18と増設制御機器20が通信中でないときは、送信機56に許可指令を出力する。
The
送信機56は、ビット列生成回路52から出力された制御情報と、ID選定回路48から出力された優先度とを受信し、優先度やキャリアセンス回路54の出力指令に応じ、メタルケーブル通信路22に制御情報を送信する。例えば、キャリアセンス回路54から許可指令が出力された場合、送信機56はメタルケーブル通信路22に制御情報を送信する。一方、キャリアセンス回路54から待機指令が出力された場合、送信機56は制御情報の送信を中止又は待機し、待機したときは許可指令の出力に応じて制御情報を再送信する。さらに送信機56は、送信対象の制御情報を複数選定した際、各制御情報に予め付与された優先度を照合し、優先度の高い順に制御情報をメタルケーブル通信路22に送信する。また送信機56は、メタルケーブル通信路22上を制御情報が行き交うとき、送信対象の優先度がメタルケーブル通信路22上の制御情報よりも高いとき、送信対象の制御情報を送信する。また送信対象の制御情報の優先度がメタルケーブル通信路22上の制御情報よりも低いときは、その制御情報の送信を中止又は待機する。
The
また、送信機56は、制御情報を出力するに際し、ビット列生成回路52及びID選定回路48からの制御情報に代えて、メモリ50に記憶された制御情報を読み出してもよい。ここでメモリ50に複数の制御情報が記憶されているとき、送信機56は、優先度の高い順に制御情報をメモリ50から読み出し、読み出した順に制御情報をメタルケーブル通信路22に送信する。
The
なお、送信機56は、ビット列生成回路52から出力された信号の電圧を増幅する送信アンプを有する。また、送信アンプの前段に、位相変調や振幅変調、あるいはOFDMやスペクトル拡散変調する手段を配設してもよい。また、送信アンプの前段又は後段に、信号の全帯域のうち設定帯域のみを通過させるバンドパスフィルタを取り付けてもよい。また、複数のデータをメモリ50に蓄える必要があることから、メモリ50は、入力ポートと出力ポートを別々に実装したデュアルポートメモリを適用するのが望ましい。
The
このように構成される車載通信システムについて図5〜図12を参照してより具体的に説明する。 The in-vehicle communication system configured as described above will be described more specifically with reference to FIGS.
<実施例1>
本実施例は、自動車内にフォグランプとフォグランプスイッチを増設した例である。図5は、本実施例の車載通信システムの構成を示す図である。図6は、フォグランプの動作を説明するための図である。図7は、本実施例のルックアップテーブルを示す図である。
<Example 1>
The present embodiment is an example in which a fog lamp and a fog lamp switch are added in an automobile. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication system according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the fog lamp. FIG. 7 is a diagram illustrating a lookup table according to the present embodiment.
図5に示すように、本実施例の車載通信システムは、CANバス16を介して相互に接続されたエンジン76及び光センサ78と、メタルケーブル通信路22を介して相互に接続されたフォグランプ80及びフォグランプスイッチ84などを備えている。図5に示す形態を図1のものと対比すると、エンジン76は制御機器10に対応し、光センサ78は制御機器12に対応し、フォグランプ80は増設制御機器20に対応し、フォグランプスイッチ84は増設制御機器18に対応する。また、図1の場合と同様に、CANバス16とメタルケーブル通信路22を中継するネットワーク間通信装置24が配設されている。
As shown in FIG. 5, the in-vehicle communication system of this embodiment includes an
フォグランプ80は、フォグランプECU82を実装し、増設トランシーバ44を介してメタルケーブル通信路22に接続している。フォグランプスイッチ84は、フォグランプスイッチECU86を実装し、増設トランシーバ40を介してメタルケーブル通信路22に接続している。
The
フォグランプECU82は、フォグランプスイッチECU86から送信されたオン信号に応じてフォグランプ80に点灯指令を出力する機能と、光センサ78から送信された外光信号に応じてフォグランプ80に点灯停止指令を出力する機能を有するものとする。すなわち、図6に示すように、フォグランプ80の点灯条件は、フォグランプスイッチECU86から送信された制御情報がオン信号を含み、かつ光センサ78のECU30から送信された制御情報もオン信号を含むときである。なお、光センサ78のオン信号は、外光がないときに出力されるものとする。
The
すなわち、フォグランプECU82は、フォグランプ80の点灯又は消灯を制御するに際し、フォグランプスイッチ84の制御情報のほかに、CANバス16に接続された光センサ78の制御情報も必要になる。したがって、フォグランプECU82は、フォグランプスイッチ84の制御情報を取り込むとともに、ネットワーク間通信装置24を介して光センサ78の制御情報を取得する。
That is, the
より具体的には、まず、フォグランプスイッチ84がオンにされると、フォグランプスイッチECU86は、自己のメタルケーブル用IDとオン信号を制御情報としてメタルケーブル通信路22に送信する。フォグランプECU82は、フォグランプスイッチ84の制御情報を受信し、制御情報にオン信号が含まれるときにフォグランプスイッチフラグを「1」にする。
More specifically, first, when the
CANバス16に着目すると、光センサ78のECU30から送信された制御情報と、エンジン76のECU26から送信された制御情報が混在している。ここでのECU30のCAN用IDを「0007」とし、ECU26のCAN用IDを「0004」としている。ネットワーク間通信装置24は、CANバス16上を行き交う制御情報の全てをCAN受信部46により受信し、各受信信号に含まれるCAN用IDをID選定回路48に出力する。ID選定回路48のルックアップテーブルは、図7に示すように、CAN用ID「0007」とメタルケーブル用ID「0017」と優先度「2」が関連付けられている。なお、ルックアップテーブルは、フォグランプ80を自動車に増設する際に作成される。
When attention is paid to the CAN bus 16, control information transmitted from the
ネットワーク間通信装置24のID選定回路48は、CAN用ID「0004」を有する制御情報はルックアップテーブルに未登録のものあるから、その制御情報に関する処理キャンセル指令をビット列生成回路52に出力する。すなわち、エンジン76の制御情報は、フォグランプ80の制御に必要がないものであるから、ネットワーク間通信装置24によりCANバス16からメタルケーブル通信路22への送信が中止される。
The
一方、ID選定回路48は、CAN用ID「0007」を有する制御情報はルックアップテーブルに既登録のものであるから、CAN用ID「0007」をメタルケーブル用ID「0017」に変換し、変換後のIDを制御情報に関する処理指令とともにビット列生成回路52に出力する。次いで、ビット列生成回路52は、ID選定回路48から出力された信号に基づきビット列を生成する。生成後のビット列は、送信機56によりメタルケーブル通信路22に送信される。すなわち、光センサ78の制御情報は、フォグランプ80の制御に必要なものであるから、ネットワーク間通信装置24によりCANバス16からメタルケーブル通信路22に転送される。転送された光センサ78の制御情報は、メタルケーブル通信路22上を行き交う過程でフォグランプECU82に取り込まれる。ECU82は、光センサ78の制御情報にオン信号が含まれるときに、図6の光センサフラグを「1」にする。そして、フォグランプECU82は、図6のフォグランプスイッチフラグと光センサフラグの双方が「1」のときにフォグランプ80を点灯させる。
On the other hand, the
<実施例2>
本実施例は、自動車内にナビゲーションシステムとナビゲーションコントローラを増設した例である。図8は、本実施例の車載通信システムの構成を示す図である。
<Example 2>
The present embodiment is an example in which a navigation system and a navigation controller are added in an automobile. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication system according to the present embodiment.
図8に示すように、本実施例の車載通信システムは、CANバス16を介して相互に接続されたエンジン76及び車速センサ79と、メタルケーブル通信路22を介して相互に接続されたナビゲーションシステム90及びナビゲーションシステムコントローラ94などを備えている。ナビゲーションシステム90は、ナビゲーションシステムECU92を実装し、増設トランシーバ44を介してメタルケーブル通信路22に接続している。ナビゲーションシステムコントローラ94は、ナビゲーションシステムコントローラECU96を実装し、増設トランシーバ40を介してメタルケーブル通信路22に接続している。また、CANバス16とメタルケーブル通信路22の間にネットワーク間通信装置24が配設されている。
As shown in FIG. 8, the in-vehicle communication system according to the present embodiment includes an
本実施例では、実施例1の場合と同様に、エンジン76の制御情報は、ナビゲーションシステム90の制御に必要がないものであるから、ネットワーク間通信装置24によりCANバス16からメタルケーブル通信路22への送信が中止される。一方、車速センサ79の制御情報は、ナビゲーションシステム90の制御に必要なものであるから、ネットワーク間通信装置24によりCANバス16からメタルケーブル通信路22に転送される。ナビゲーションシステム90は、ネットワーク間通信装置24から転送された制御情報と、ナビゲーションシステムコントローラ94から送信された制御情報に基づきナビゲーションシステムECU92により制御される。
In the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the control information of the
<実施例3>
本実施例は、CANバス16上の制御情報をメタルケーブル通信路22に転送するに際し、制御情報のCAN用IDをメタルケーブル用IDに変換するとともに、その優先度も再設定する例である。図9は、本実施例の車載通信システムの構成を示す図である。図10は、図9のネットワーク間通信装置24に実装されたルックアップテーブルを示す図である。
<Example 3>
In this embodiment, when the control information on the CAN bus 16 is transferred to the metal cable communication path 22, the CAN ID of the control information is converted into the metal cable ID, and the priority is reset. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication system according to the present embodiment. FIG. 10 is a diagram showing a lookup table implemented in the
図9に示すように、本実施例の車載通信システムは、CANバス16を介して相互に接続されたエンジン76、車速センサ79及びエンジン回転数センサ98と、メタルケーブル通信路22を介して相互に接続されたナビゲーションシステム90及び記憶装置100などを備えている。記憶装置100は、記憶装置ECU102を実装し、増設トランシーバ40を介してメタルケーブル通信路22に接続している。
As shown in FIG. 9, the in-vehicle communication system of this embodiment includes an
記憶装置100は、ネットワーク間通信装置24を介して例えばエンジン回転数情報を取得して記憶する。エンジン回転数情報は、エンジン回転数センサ98により取得されるものである。また、ナビゲーションシステム90は、ネットワーク間通信装置24を介して例えば車両走行速度情報を取得し、その車両走行速度情報に基づきナビゲーションマップの車両の位置を補正する。車両走行速度情報は、車速センサ79により取得されるものである。
The
ここで本実施例のネットワーク間通信装置24は、図10に示すルックアップテーブルを保持している。図10に示すように、ルックアップテーブルは、エンジン回転数センサECU34のCAN用ID「0006」と、CAN用優先度「1」と、エンジン回転数センサECU34のメタルケーブル用ID「0039」と、メタルケーブル用優先度「5」が関連付けられている。またルックアップテーブルは、車速センサECU30のCAN用ID「0023」と、CAN用優先度「3」と、車速センサECU30のメタルケーブル用ID「0010」と、メタルケーブル用優先度「1」が関連付けられている。なお、ルックアップテーブルのCAN用優先度を未登録でもよいが、説明の便宜上、図10のように登録されているものとしている。また優先度は、最も高い値が「1」であり、値が大きくなるにつれて重要度が低下する。
Here, the
すなわち、CANバス16においては、エンジン回転数センサ98のエンジン回転数情報は、エンジン76の制御に使用されることから、CANバス16上で高い優先度「1」が設定されている。このようなエンジン回転数情報をネットワーク間通信装置24が受信すると、ネットワーク間通信装置24は、CAN用ID「0006」を有するエンジン回転数情報に対し、メタルケーブル用ID「0039」に変換するとともに、CAN用優先度「1」をメタルケーブル用優先度「5」に再設定してメタルケーブル通信路22に転送する。また車速センサ79の車両走行速度情報は、エンジン回転数情報よりも低い優先度「3」が設定されている。このような車両走行速度情報も同様に、CANバス16からメタルケーブル通信路22にネットワーク間通信装置24により転送されるに際し、CAN用ID「0023」がメタルケーブル用ID「0010」に変換されるとともに、CAN用優先度「3」がメタルケーブル用優先度「1」に再設定される。
That is, in the CAN bus 16, since the engine speed information of the
すなわち、ナビゲーションシステム90は、ナビゲーションマップ上の車両位置を高い精度で補正することが求められるため、車速センサ79の車両走行速度情報を例えばリアルタイムに取得する必要がある。一方、記憶装置100は、エンジン回転数センサ98のエンジン回転数情報を記憶するに際し、ナビゲーションシステム90よりも処理の即時性が求められない。このような具体的な実情を踏まえ、本実施例のネットワーク間通信装置24は、車両走行速度情報及びエンジン回転数情報をCANバス16からメタルケーブル通信路22に転送するに際し、車両走行速度情報の優先度「3」を優先度「1」に再設定するとともに、エンジン回転数情報の優先度「1」を優先度「5」に再設定することにより、エンジン回転数情報よりも車両走行速度情報の優先度を高くしてメタルケーブル通信路22に転送する。したがって、車両走行速度情報がナビゲーションシステム90に迅速に到達するため、ナビゲーションシステム90の制御のリアルタイム性を確保できる。
That is, since the
<実施例4>
図11は、図2のネットワーク間通信装置24の他の例を示す図である。図11に示すように、本実施例のネットワーク間通信装置24は、図2のキャリアセンス回路54に代えて、衝突検出回路104が設けられている。なお、説明の便宜上、図11の送信機56は、ビット列生成回路52から出力の制御情報をメタルケーブル通信路22に転送する際、優先度を参照せずに送信するものとする。
<Example 4>
FIG. 11 is a diagram illustrating another example of the
衝突検出回路104は、送信機56から制御情報がメタルケーブル通信路22に送信された際、その送信タイミングと増設制御機器18,20間の通信タイミングの重畳に起因して信号の衝突が生じるとき、その衝突を検出して信号衝突情報として送信機56に通知する。送信機56は、衝突検出回路104から信号衝突情報が通知された際、制御情報を再転送する。これにより、メタルケーブル通信路22における信号衝突に起因する制御情報の消失を回避できるため、増設制御機器18,20を的確に制御できる。
When the control information is transmitted from the
<実施例5>
図12は、図2のネットワーク間通信装置24の他の例を示す図である。図12に示すように、本実施例のネットワーク間通信装置24は、ID選定回路48に実装されたルックアップテーブルを書き換えする手段としての入出力端子106が設けられている。すなわち、ルックアップテーブルのCAN用ID、メタルケーブル用ID、優先度は、増設制御機器18,20の構成に応じて変更されるものである。したがって、本実施例は、ルックアップテーブルの書き換えが必要なときは、入出力端子106を介して外部のルックアップテーブル更新情報を入力し、入力された更新情報に基づきルックアップテーブルを書き換える。なお、入出力端子106としては、光通信や無線などの非接触方式のインターフェースを適用してもよい。
<Example 5>
FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the
上述のように、実施例1〜実施例5により本実施形態の車載通信システムを説明した。本実施形態によれば、既設のCANバス16とは異なるメタルケーブル通信路22に増設制御機器18,20を設置することにより、CANバス16に接続の制御機器10,12の応答性を損なわずに増設制御機器18,20を制御できる。また、CANバス16とメタルケーブル通信路22の間にネットワーク間通信装置24を設けることにより、制御機器10,12の制御指令を利用して増設制御機器18,20を制御できるため、自動車の状態に応じた制御が可能になる。さらに、増設制御機器18,20を増設するに際し、CANバス16に接続されたECU26,30の通信ソフトやCAN用IDの変更を不要にできるので、CAN用IDが重複するなど不用意な事故を回避できる。また、ネットワーク間通信装置24は、CANバス16上の制御情報をディジタル値に変換して再送信することから、ネットワーク間通信装置24からメタルケーブル通信路22に送信された制御情報は、CANバス16を行き交う過程で生じたノイズの影響が除去されたものになるため、増設制御機器18,20を的確に制御できる。
As described above, the in-vehicle communication system according to the present embodiment has been described with reference to Examples 1 to 5. According to the present embodiment, by installing the
また、本実施形態によれば、制御情報に付与された優先度に基づき、送信タイミングや他の通信信号と衝突する際の送信継続又は送信中断を決定するため、重要な情報を優先的に伝達することが可能である。これにより、増設制御機器18,20のうち特定の制御機器の応答性をより高めることができる。また、CANバス16上の制御情報をメタルケーブル通信路22に転送するに際し、CANバス用優先度とは異なるメタルケーブル用優先度を再設定することが可能である。例えば、CANバス16上では優先度の低い制御情報であっても、その制御情報をメタルケーブル通信路22に送信する際は、その制御情報の優先度を高めることができる。これにより、増設制御機器18,20のうち使用者の趣向に応じて応答性を高めたい制御機器に対応して優先度を再割当することにより、ユーザの趣向により合致した制御を実現できる。
In addition, according to the present embodiment, important information is preferentially transmitted to determine transmission continuation or transmission interruption at the time of collision with other communication signals based on the priority given to the control information. Is possible. Thereby, the responsiveness of a specific control apparatus among the
(第二の実施形態)
本発明を適用した車載通信システムの第二の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、メタルケーブル通信路22からCANバス16に必要な制御情報を転送する点で、CANバス16からメタルケーブル通信路22に必要な制御情報を転送する第一の実施形態と異なる。したがって、相互に対応する箇所に同一符号を付し、相違点を中心に説明する。
(Second embodiment)
A second embodiment of an in-vehicle communication system to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. This embodiment differs from the first embodiment in which necessary control information is transferred from the CAN bus 16 to the metal cable communication path 22 in that the necessary control information is transferred from the metal cable communication path 22 to the CAN bus 16. Therefore, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to each other, and it demonstrates centering around difference.
図13は、本実施形態の車載通信システムの構成を示す図である。図13に示すように、CANバス16に相互に通信可能に接続されたインフォーメーションパネル111(以下、インパネ111)及び光センサ78と、メタルケーブル通信路22に相互に通信可能に接続されたフォグランプ80,フォグランプスイッチ84及びフォグランプ光度センサ112などを備えている。ここでのフォグランプ光度センサ112は、フォグランプ80の光度の異常を検出して送信するものである。このフォグランプ光度センサ112は、フォグランプ光度センサECUを実装し、増設トランシーバ115を介してメタルケーブル通信路22に接続している。また、インパネ111は、フォグランプ光度センサ112の検出値に応じて警告を表示するものである。このインパネ111は、フォグランプ光度センサ112の検出値をネットワーク間通信装置110経由で受信するECU26を実装し、CANトランシーバ28を介してCANバス16に接続されている。なお、光センサ78、フォグランプ80、フォグランプスイッチ84は、図5の場合と同様である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication system according to the present embodiment. As shown in FIG. 13, an information panel 111 (hereinafter referred to as an instrument panel 111) and an
そして、CANバス16とメタルケーブル通信路22の間にネットワーク間通信装置110が設けられている。ネットワーク間通信装置110は、メタルケーブル通信路22を行き交う制御情報のうち、インパネ111の制御に必要な制御情報を選定し、選定した制御情報をCANバス16に転送するものである。
An
図14は、図13のネットワーク間通信装置110の構成を示す図である。図14に示すように、ネットワーク間通信装置110は、受信機116と、ID選定回路118と、CANビット列生成回路120と、メモリ121と、CAN送信部122などを備えている。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the
受信機116は、メタルケーブル通信路22上を行き交う信号の全てを受信する。例えば、メタルケーブル通信路22上の信号は、図15に示すように、フォグランプスイッチECU86から送信された制御情報(メタルケーブル用ID:0012)と、フォグランプ光度センサECU114から送信された制御情報(メタルケーブル用ID:0021)などである。そして、受信機116は、受信信号に含まれるメタルケーブル用IDをID選定回路118に出力するとともに、受信信号に含まれるメタルケーブル用ID以外のデータをCANビット列生成回路120に出力する。
The
ID選定回路118は、ルックアップテーブルを有する。例えば、図16に示すように、ルックアップテーブルは、フォグランプ光度センサECU114に割り付けられたメタルケーブル用ID「0021」と、フォグランプ光度センサECU114の制御情報がCANバス16で通信するためのCAN用ID「0055」が関連付けて登録されている。
The
ID選定回路118は、受信機116から出力されたメタルケーブル用IDをルックアップテーブルに照合し、照合対象のメタルケーブル用IDがルックアップテーブルに既登録の際は、そのメタルケーブル用IDをCAN用IDに変換してCANビット列生成回路120に出力する。例えば、ID選定回路118は、受信機116からメタルケーブル用ID「0021」を受信した際は、ルックアップテーブルに従ってメタルケーブル用ID「0021」をCAN用ID「0077」に変換してCANビット列生成回路120に出力する。一方、ID選定回路118は、照合対象のメタルケーブル用IDがルックアップテーブルに未登録の際は、処理を中止してデータを破棄する。例えば、ID選定回路118は、受信機116からメタルケーブル用ID「0012」を受信した際は、処理を中止してデータを破棄する。
The
CANビット列生成回路120は、ID選定回路118から出力のCAN用IDと受信機116から出力のデータとに基づき、CAN通信規約に従ってCANビット列を生成してメモリ121又はCAN送信部122に出力する。なお、CANビット列生成回路120は、誤り訂正符号を計算してCANビット列に付加する機能も有する。そして、CAN送信部122は、CANビット列生成回路120から出力されたビット列又はメモリ121から読み出したビット列をCAN通信規約に従ってCANバス16に送信する。
The CAN bit
インパネ111のECU26は、ネットワーク間通信装置110から送信されたフォグランプ光度センサ112の制御情報(CAN用ID:0077)を受信する。なお、ECU26は、フォグランプ光度センサ112の設置の際に、CAN用IDを有する制御情報を受信するものと予め設定されている。そして、ECU26は、受信情報を解読してインパネ11に警告などの情報を表示させる。
The
本実施形態によれば、ネットワーク間通信装置110は、メタルケーブル通信路22を行き交う制御情報のうち、インパネ111を制御するのに必要なフォグランプ光度センサ112の制御情報だけを選択してCANバス16に送信する。これにより、フォグランプ光度センサ112を自動車に増設した場合でも、CANバス16の通信量の増大が抑制されるため、CANバス16に接続のECU26,30の応答性を確保できる。なお、本実施形態の車載通信システムは、図1〜図12などに示す第一の実施形態を必要に応じて盛り込むことができる。
According to the present embodiment, the
(第三の実施形態)
本発明を適用した車載通信システムの第三の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、増設用通信路としてバッテリ線が適用された点で、増設用通信路としてメタルケーブル通信路22が適用された第一の実施形態(例えば、図1)と異なる。したがって、相互に対応する箇所に同一符号を付し、相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of an in-vehicle communication system to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. This embodiment is different from the first embodiment (for example, FIG. 1) in which the metal cable communication path 22 is applied as the expansion communication path in that a battery line is applied as the expansion communication path. Therefore, the same code | symbol is attached | subjected to the location corresponding to each other, and it demonstrates centering around difference.
図17は、本実施形態の車載通信システムの構成を示す図である。図17に示すように、本実施形態の車載通信システムは、増設用通信路としてバッテリ線124が適用されている。バッテリ線124は、自動車に搭載されたバッテリ128の電力を車両全体に供給するための配線である。すなわち、本実施形態は、バッテリ線124とボディアース130を通信線として兼用する。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication system according to the present embodiment. As shown in FIG. 17, in the in-vehicle communication system of the present embodiment, a battery line 124 is applied as an expansion communication path. The battery line 124 is a wiring for supplying the electric power of the
また、ネットワーク間通信装置24は、結合器126を介してバッテリ線124に接続している。増設トランシーバ40,44も、結合器126を介してバッテリ線124に接続している。結合器126は、バッテリ線124に印加される直流電流に起因して回路素子が破壊されるのを防ぐ保護回路である。
The
図18は、ネットワーク間通信装置24に結合器126が搭載された構成を示す図である。図19は、結合器126の構成を示す図である。図18に示すように、結合器126は、送信機56とバッテリ線124及びボディアース130との間に配設される。なお、図14に示す形態の場合は、結合器126は、受信機116とバッテリ線124及びボディアース130との間に配設される。ここでの結合器126は、図19に示すように、絶縁を目的とするトランス132と、トランス132とバッテリ線124の間に介在されたコンデンサ134と、トランス132とボディアース130の間に介在されたコンデンサ135などから構成される。
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration in which a
本実施形態によれば、増設用通信路としてバッテリ線124を適用することにより、増設用通信路の配線を新たに施行する必要がないので、既存の自動車に増設制御機器18,20を後付けする際にも本発明を適用できる。
According to the present embodiment, by applying the battery line 124 as the expansion communication path, it is not necessary to newly implement the wiring of the expansion communication path, so the
また、バッテリ線124に比較的多くのノイズが生じることに起因して、バッテリ線124の通信可能なタイミングが限定される場合がある。すなわち、バッテリ線124を介した伝送が一時的にできない場合がある。この点、本実施形態では、送信対象の制御情報に対して伝送優先度が割り付けられる。したがって、バッテリ線124の伝送が滞っている間に優先度の高い情報が発生した場合は、その優先度の高い情報を他の送信待ちの情報よりも先に通信可能になったタイミングで即座に送信することができる。このようにノイズレベルが動的に変動するバッテリ線124を用いる場合は、ノイズレベルが低いタイミングで重要情報を即座に送信可能になるという点で有効である。 In addition, due to a relatively large amount of noise occurring in the battery line 124, the timing at which the battery line 124 can communicate may be limited. In other words, transmission via the battery line 124 may be temporarily unavailable. In this regard, in this embodiment, a transmission priority is assigned to control information to be transmitted. Therefore, if high-priority information is generated while the transmission of the battery line 124 is delayed, the high-priority information is immediately transmitted at a timing at which communication is possible before other information waiting for transmission. Can be sent. The use of the battery line 124 whose noise level dynamically changes in this way is effective in that important information can be immediately transmitted at a timing when the noise level is low.
なお、本実施形態の車載通信システムは、図1〜図16などに示した第一の実施形態又は第二の実施形態を必要に応じて盛り込むことができる。 In addition, the vehicle-mounted communication system of this embodiment can include 1st embodiment or 2nd embodiment shown in FIGS. 1-16 etc. as needed.
10,12,14 制御機器
16 CANバス
18,20 増設制御機器
22 メタルケーブル通信路
24 ネットワーク間通信装置
48 ID選定回路
124 バッテリ線
126 結合器
10, 12, 14 Control device 16
Claims (7)
前記通信装置は、前記主通信路を行き交う制御情報のうち、前記増設用通信路の制御機器に対応して予め定めた識別子を有する制御情報を選定し、該選定した制御情報を前記増設用通信路に転送することを特徴とする車載通信システム。 A main communication path to which a control device mounted on the vehicle is connected; an expansion communication path to which the control device is added to the vehicle; and a communication device that relays between the main communication path and the additional communication path. ,
The communication device selects control information having a predetermined identifier corresponding to the control device of the extension communication path from the control information passing through the main communication path, and uses the selected control information as the extension communication An in-vehicle communication system characterized by transferring to a road.
前記主通信路を行き交う制御情報のうち、前記識別子変換テーブルに登録された識別子を有する制御情報を選定し、該選定情報を転送する際に前記識別子変換テーブルに従って、前記選定情報の前記主通信路での識別子を前記増設用通信路での識別子に変換することを特徴とする請求項1又は2に記載の車載通信システム。 The communication device has an identifier conversion table in which an identifier for communication on the main communication path and an identifier for communication on the extension communication path are associated and registered,
The control information having the identifier registered in the identifier conversion table is selected from the control information passing through the main communication path, and the main communication path of the selection information is transferred according to the identifier conversion table when the selection information is transferred. The in-vehicle communication system according to claim 1 or 2, wherein an identifier in the above is converted into an identifier in the additional communication path.
前記選定情報を転送する際に前記優先度変換テーブルに従って、前記選定情報の前記主通信路での優先度を前記増設用通信路での優先度に変換することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の車載通信システム。 The communication device has a priority conversion table in which the priority when communicating on the main communication path and the priority when communicating on the additional communication path are registered in association with each other,
4. The priority of the selection information in the main communication path is converted into the priority of the extension communication path according to the priority conversion table when the selection information is transferred. The in-vehicle communication system according to any one of the above.
The in-vehicle communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein the additional communication path is a battery line that supplies power to devices mounted on the vehicle.
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