JP2007336267A - 車載通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、仕様が異なる車両毎にゲートウェイ装置を設計する必要がなく開発の時間及び費用を節約できる車載通信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の電子制御装置を通信ラインで接続した多重通信ネットワークを複数接続して構成する車載通信システムにおいて、各多重通信ネットワークを構成する複数の電子制御装置のうちの１つの電子制御装置をゲートウェイ機能付き電子制御装置とし、前記ゲートウェイ機能付き電子制御装置を別の多重通信ネットワークの通信ラインに接続する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載通信システムに係り、複数の電子制御装置を通信ラインで接続した多重通信ネットワークを複数接続して構成する車載通信システムに関する。

例えば車両においては、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる車載通信システムを介して車両各部の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）間で通信を行っている。各ＥＣＵはセンサの値や車内機器の動作状態に応じた制御を行っており、必要に応じて他のノードとの間でデータの授受を行う。

車内ＬＡＮに接続されるＥＣＵの数が多くなると、通信ラインの負荷を軽減するために通信ラインを分割して各通信ラインをゲートウェイ装置に接続し、ゲートウェイ装置で通信データを中継することが行われる。

図１は、従来の車載通信システムの一例のシステム構成図を示す。同図中、多重通信ネットワーク１０はＥＣＵ１１〜１４が通信ライン１５に接続されて構成されている。多重通信ネットワーク２０はＥＣＵ２１〜２４が通信ライン２５に接続されて構成構成されている。

多重通信ネットワーク３０はＥＣＵ３１〜３４が通信ライン３５に接続されて構成されている。多重通信ネットワーク４０はＥＣＵ４１〜４４が通信ライン４５に接続されて構成されている。各ネットワーク１０〜４０はゲートウェイ装置５０によって相互に接続されている。

特許文献１には、エンジンＥＣＵ等が接続されるパワートレイン系ネットワーク、ブレーキＥＣＵ等が接続されるビークルモーション系ネットワーク、電源統括ＥＣＵ等が接続される電源系ネットワーク等を備え、各ネットワークの統括ＥＣＵは上位通信線に接続され、更にネットワーク間で転送するデータの抽出処理（ゲートウェイ処理）を行うことが記載されている。
特開２００４−１３６８１６号公報

ゲートウェイ装置５０の機能としては、ネットワークに接続するＥＣＵの数を増加させる第１の機能がある。例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ではネットワークに接続できるＥＣＵの数が例えば８個等の所定数に制限されるため、ＥＣＵの数が所定数を超える場合にゲートウェイ装置を用いてネットワークを追加接続し、接続するＥＣＵの数を増加させる。

また、低速のネットワークと高速のネットワークを接続する際に両ネットワーク間で速度変換を行うという第２の機能、プロトコルの異なるネットワーク間でプロトコル変換を行うという第３の機能がある。
がある。

従来の車載通信システムは、１つのゲートウェイ装置５０によって複数のネットワーク１０〜４０を全て接続している。

車両は設計仕様に応じて搭載するＥＣＵの種類や数が異なる。例えば低価格車両ではネットワーク内のＥＣＵの数が７個であるが、高価格車両ではネットワーク内のＥＣＵの数が１０個になる場合がある。また、低価格車両では持たない周囲監視システムを高価格車両では備えるような場合がある。

従来の車載通信システムは、１つのゲートウェイ装置によって複数のネットワークを全て接続している。このため、低価格車両では例えば３つのネットワークを１つのゲートウェイ装置で接続し、高価格車両では５つのネットワークを１つのゲートウェイ装置で接続することになり、車両によりゲートウェイ装置が必要とする機能が異なる。従って、従来はゲートウェイ装置を設計仕様が異なる車両毎に別々に設計しなければならず、開発の時間及び費用がかさむという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、仕様が異なる車両毎にゲートウェイ装置を設計する必要がなく開発の時間及び費用を節約できる車載通信システムを提供することを目的とする。

本発明の車載通信システムは、複数の電子制御装置を通信ラインで接続した多重通信ネットワークを複数接続して構成する車載通信システムにおいて、
各多重通信ネットワークを構成する複数の電子制御装置のうちの１つの電子制御装置をゲートウェイ機能付き電子制御装置とし、
前記ゲートウェイ機能付き電子制御装置を別の多重通信ネットワークの通信ラインに接続することにより、仕様が異なる車両毎にゲートウェイ装置を設計する必要がなく開発の時間及び費用を節約できる。

前記車載通信システムにおいて、
前記ゲートウェイ機能付き電子制御装置は、各多重通信ネットワークに欠かすことのできない電子制御装置とすることができる。

本発明によれば、仕様が異なる車両毎にゲートウェイ装置を設計する必要がなく開発の時間及び費用を節約できる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

＜車載通信システムの構成＞
図２は、本発明の車載通信システムの一実施形態のシステム構成図を示す。同図中、多重通信ネットワーク６０は、ＥＣＵ６１〜６４が通信ライン６５に接続されて構成されている。ＥＣＵ６１〜６４は例えばステアリングコントロール系のＥＣＵであり、ネットワーク６０は例えばステアリングコントロール系ネットワークを構成している。また、通信ライン６５にはゲートウェイ機能付きＥＣＵ７１も接続されている。

多重通信ネットワーク７０は、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ（ＥＣＵ＋ＧＷ）７１，ＥＣＵ７２〜７４が通信ライン７５に接続されて構成されている。ゲートウェイ機能付きＥＣＵ７１は例えばエンジンＥＣＵにゲートウェイ機能を追加したものであり、ＥＣＵ７２〜７４は例えばパワートレイン系のＥＣＵであり、ネットワーク７０はパワートレイン系ネットワークを構成している。なお、エンジンＥＣＵはパワートレイン系ネットワークに欠かすことのできないＥＣＵである。また、通信ライン７５にはゲートウェイ機能付きＥＣＵ８１も接続されている。

多重通信ネットワーク８０は、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ８１，ＥＣＵ８２〜８４が通信ライン８５に接続されて構成されている。ゲートウェイ機能付きＥＣＵ８１は例えばＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）ＥＣＵにゲートウェイ機能を追加したものであり、ＥＣＵ８２〜８４は例えばブレーキ系のＥＣＵであり、ネットワーク８０はブレーキ系ネットワークを構成している。なお、ＡＢＳのＥＣＵはブレーキ系ネットワークに欠かすことのできないＥＣＵである。また、通信ライン８５にはゲートウェイ機能付きＥＣＵ９１も接続されている。

多重通信ネットワーク９０は、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ９１，ＥＣＵ９２〜９４が通信ライン９５に接続されて構成されている。ゲートウェイ機能付きＥＣＵ９１は例えばキーレスエントリＥＣＵにゲートウェイ機能を追加したものであり、ＥＣＵ８２〜８４は例えばドア系のＥＣＵであり、ネットワーク９０はドア系ネットワークを構成している。なお、キーレスエントリＥＣＵはドア系ネットワークに欠かすことのできないＥＣＵである。

＜ゲートウェイ機能付きＥＣＵの構成＞
図３は、ゲートウェイ機能付きＥＣＵの一実施形態の構成図を示す。同図中、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ１００は、ゲートウェイ部１１０とＥＣＵ部１２０から構成されている。

ゲートウェイ部１１０は、ハードウェアで信号処理を行う中継回路１１１とソフトウェアで信号処理を行うＣＰＵ１１２から構成されている。中継回路１１１は、受信部１１３Ａ，１１３Ｂと分配部１１４と転送部１１５と送信部１１６Ａ，１１６Ｂを有している。受信部１１３Ａ，１１３Ｂそれぞれは、２つの通信ラインそれぞれから供給されるデータフレームを受信して分配部１１４に供給する。

分配部１１４は、各データフレームのヘッダ情報に基づいて各データフレームが一般データフレームであるか加工データフレームであるかを判別し、一般データフレームを転送部１１５に供給し、加工データフレームをＣＰＵ１１２に供給する。

なお、一般データフレームとは、ゲートウェイ装置が一方の通信ラインから他方の通信ラインに転送するだけのデータフレームであり、加工データフレームとは一方の通信ラインから受信してゲートウェイ装置内部で加工したのち、他方の通信ラインに転送するフレームである。

ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭ１１２ａ，ＲＡＭ１１２ｂを内蔵しており、ＲＯＭ１１２ａに格納されているプログラムを実行することで加工データフレームのフォーマット変換や通信速度の変換等の加工を行う。この加工の際にＲＡＭ１１２ｂを作業領域として使用する。ＣＰＵ１１２は加工後の加工データフレームを中継回路１１１内の転送部１１５に供給する。

転送部１１５は、分配部１１４から供給される一般データフレームまたはＣＰＵ１１２から供給される加工データフレームを送信部１１６Ａ，１１６Ｂに供給する。なお、転送部１１５は受信部１１３Ａで受信したデータフレームは送信部１１６Ａに供給し、受信部１１３Ｂで受信したデータフレームは送信部１１６Ｂに供給する。

ＥＣＵ部１２０は、制御部１２１とＲＯＭ１２２とＲＡＭ１２３と入出力部１２４と受信部１２５と送信部１２６より構成され、これらは内部バス１２７に接続されている。

制御部１２１は、ＲＯＭ１２２に格納されたプログラムを実行して、例えばエンジン制御、ブレーキ制御、サスペンション制御、ステアリング制御、ナビゲーション、等の各種制御のいずれかを実行する。

上記制御を行う際に、入出力部１４４より信号が入力され、また、入出力部１４４より制御信号が出力される。ＲＡＭ１２３は制御実行時の作業領域として使用される。受信部１２５及び送信部１２６は通信ラインに接続され、通信ラインに接続された他のＥＣＵとの間で通信を行う。

図３に示すゲートウェイ機能付きＥＣＵがゲートウェイ機能付きＥＣＵ７１の場合には、受信部１１３Ａ，１２５と送信部１１６Ａ，１２６が通信ライン７５に接続され、受信部１１３Ｂと送信部１１６Ｂが通信ライン６５に接続される。

ここで、図２に示す多重通信ネットワーク６０，７０は、低価格車両ではＥＣＵの数が少なく、高価格車両ではＥＣＵの数が多くなることはあっても、低価格車両から高価格車両までのどの車両にも必要なネットワークである。多重通信ネットワーク８０は、多重通信ネットワーク６０，７０の次に重要なＥＣＵのグループであり、低価格車両には設けられず中・高価格車両に設けられる。

多重通信ネットワーク９０は、多重通信ネットワーク６０，７０，８０の次に重要なＥＣＵのグループであり、多重通信ネットワーク６０，７０，８０とは通信速度または通信プロトコルが異なっている。例えば多重通信ネットワーク６０，７０，８０はＣＡＮプロトコルを用いて通信を行い、多重通信ネットワーク９０はＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルを用いて通信を行う。

このため、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ７１，８１のゲートウェイ機能は、ＥＣＵの数を増加させる第１の機能を持っていれば良く、速度変換またはプロトコル変換を行う第２または第３の機能を持つ必要はない。また、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ９１のゲートウェイ機能は、プロトコル変換を行う第２の機能を持っていれば良く、ＥＣＵの数を増加させる第１の機能を持つ必要はない。

なお、多重通信ネットワーク６０を構成するＥＣＵ６１〜６４のうち例えばＥＣＵ６１をゲートウェイ機能付きＥＣＵとしても良い。この場合には、多重通信ネットワーク６０を他の多重通信ネットワーク（例えば多重通信ネットワーク９０等）に接続することが可能となる。

なお、ゲートウェイ機能付きＥＣＵ８１，９１を通信ライン６５に接続する等、接続する通信ラインを変更しても良い。

従来の車載通信システムの一例のシステム構成図である。 本発明の車載通信システムの一実施形態のシステム構成図である。 ゲートウェイ機能付きＥＣＵの一実施形態の構成図である。

符号の説明

６０，７０，８０，９０ 多重通信ネットワーク
６１〜６４，７２〜７４，８２〜８４，９２〜９４ ＥＣＵ
６５，７５，８５，９５ 通信ライン
７１，８１，９１ ゲートウェイ機能付きＥＣＵ
１１０ ゲートウェイ部
１１１ 中継回路
１１２ ＣＰＵ
１２０ ＥＣＵ部

Claims (2)

1. 複数の電子制御装置を通信ラインで接続した多重通信ネットワークを複数接続して構成する車載通信システムにおいて、
   各多重通信ネットワークを構成する複数の電子制御装置のうちの１つの電子制御装置をゲートウェイ機能付き電子制御装置とし、
   前記ゲートウェイ機能付き電子制御装置を別の多重通信ネットワークの通信ラインに接続することを特徴とする車載通信システム。
2. 請求項１記載の車載通信システムにおいて、
   前記ゲートウェイ機能付き電子制御装置は、各多重通信ネットワークに欠かすことのできない電子制御装置であることを特徴とする車載通信システム。

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