JP2009274568A

JP2009274568A - 車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法

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Publication number: JP2009274568A
Application number: JP2008127323A
Authority: JP
Inventors: Koji Hirabayashi; 幸治平林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-14
Also published as: JP5062027B2

Abstract

【課題】本発明は、車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法に関し、ゲートウェイ装置における＋Ｂ系ノードからのデータフレームの中継漏れを、バッファをあまり増大させることなく防止することにある。
【解決手段】車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオン時にのみ動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バスと、第１の通信バスとは異なる第２の通信バスと、第１の通信バスと第２の通信バスとの間において少なくとも該第１の通信バス側から該第２の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムにおいて、ＩＧ系ノードに、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法に係り、特に、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バス側から、その第１の通信バスとは異なる第２の通信バスへのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置を備える車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法に関する。

従来、ゲートウェイ装置を介して互いに異なるバス間でデータの送受を行う車載通信ネットワークシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムにおいては、ゲートウェイ装置が、一方のバスから送信されるデータを受信した場合、その受信データを他方のバスへ送信するまでの期間、その受信データを一時保存部に保存する。そして、その送信待ち時間が許容期限の送信中止時間に至った場合は、その受信データを再度一時保存部に保存する。このため、ゲートウェイ装置が一方のバスから受信したデータを確実に他方のバスへ送信することが可能となり、ゲートウェイ装置での中継漏れを防ぐことが可能となる。
特開２００７−１７４１８０号公報

ところで、電源立ち上がり時などには、一般的に各ノードからバスへの送信が集中するので、短時間のうちに多数のデータフレームがバスに流れてゲートウェイ装置に送られる事態が生ずる。従って、ゲートウェイ装置での中継漏れを防ぐためには、ゲートウェイ装置に多数のデータを保存するだけのバッファを設けることが有効である。しかし、これでは、ゲートウェイ装置の肥大化や制御の複雑化が招来する。

一方、ゲートウェイ装置のバッファをあまり増大させることなくその中継漏れを防ぐためには、何れかのノードによるバスへの送信を禁止することが有効である。一般的に、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードは、ゲートウェイ装置での中継漏れを許容せず直ちに受信側のノードに受信させたいデータフレームを送信するノードであり、一方、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードは、特にそのイグニションオフからイグニションオンへの切り替え直後は、ゲートウェイ装置での中継漏れが生じてもよく、受信側のノードが受信しなくてもよいノードである。にもかかわらず、電源立ち上がり時にノードの種類の区別なくバスへの送信が禁止されるものとすると、＋Ｂ系ノードから送信されるべきデータフレームが送信されず、受信側のノードがその＋Ｂ系ノードからのデータフレームを取得できない事態が生じ得る。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ゲートウェイ装置における＋Ｂ系ノードからのデータフレームの中継漏れを、そのバッファをあまり増大させることなく防止することが可能な車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法を提供することを目的とする。

上記の目的は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バスと、前記第１の通信バスとは異なる第２の通信バスと、前記第１の通信バスと前記第２の通信バスとの間において少なくとも該第１の通信バス側から該第２の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムであって、前記ＩＧ系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止手段を有する車載通信ネットワークシステムにより達成される。

また、上記の目的は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バスと、前記第１の通信バスとは異なる第２の通信バスと、前記第１の通信バスと前記第２の通信バスとの間において少なくとも該第１の通信バス側から該第２の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムの通信制御方法であって、前記ＩＧ系ノードが、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止ステップを備える車載通信ネットワークシステムの通信制御方法により達成される。

一般に、ノードは、電源供給が開始されると初期化（イニシャライズ）が開始され、その初期化が完了すると動作可能となる。このため、ノードは、初期化完了後に通信バスへのデータ送信や通信バスからのデータ受信が可能となる。また、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードが第１の通信バスへ送出するデータフレームには、ゲートウェイ装置での中継漏れが許容されないものがある一方、イグニションオン時にのみ動作可能なＩＧ系ノードが第１の通信バスへ送出するデータフレームについては、特にイグニションオフからイグニションオンへの切替後の一定時間は、ゲートウェイ装置での中継漏れが生じてもよく、受信側のノードが受信しなくてもよいものがある。

そこで、上記した態様の発明において、＋Ｂ系ノードとＩＧ系ノードとが混在して接続された第１の通信バス上のＩＧ系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。かかる構成においては、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、ＩＧ系ノードは初期化完了してもその切替後の所定時間は第１の通信バスへデータフレームを送出しないので、第１の通信バスへのデータフレームの送出・流通が頻繁に生じるのは回避される。このため、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置の負荷が軽減されると共に、ゲートウェイ装置の有するバッファをあまり大きくすることが不要となる。従って、本発明によれば、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置における中継漏れを許容しない＋Ｂ系ノードからのデータフレームの中継をスムースに行うことが可能となり、その中継漏れをバッファをあまり増やすことなく防止することが可能となる。

尚、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記所定時間は、少なくとも、前記ゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間に設定されていることとすればよい。

この態様の発明において、ＩＧ系ノードは、少なくともゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間だけ、第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。この場合には、少なくともゲートウェイ装置が送受信可能な状態になるまでＩＧ系ノードの第１の通信バスへのデータフレームの送出が行われないので、ゲートウェイ装置でのデータフレームの中継を少ないバッファで漏れを生じさせることなく実現することが可能となる。

また、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記所定時間は、多くても、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記ＩＧ系ノードが正常に前記第１の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間に設定されていることとすればよい。

この態様の発明において、ＩＧ系ノードは、多くてもイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてからＩＧ系ノードが正常に第１の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間だけ、第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。すなわち、ＩＧ系ノードは、正常に第１の通信バスへの通信を開始すべき期限までには、その第１の通信バスへのデータフレームの送出を開始できる。このため、ＩＧ系ノードによるデータフレーム送出が不当に制限されるのを回避することが可能となる。

更に、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイ装置は、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記所定時間が経過するまでの間に前記＋Ｂ系ノードが前記第１の通信バスへ送出すると予想される数のデータフレームを保持可能なバッファを有することとすれば、ゲートウェイ装置の有するバッファの大きさを必要最小限に抑えることが可能となる。

本発明によれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置における＋Ｂ系ノードからのデータフレームの中継漏れをバッファをあまり増やすことなく防止することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である車載通信ネットワークシステムの構成図を示す。この車載通信ネットワークシステムは、互いに異なる複数の通信バスをゲートウェイ装置を介して接続させて、一方の通信バスに接続するノードから他方の通信バスに接続するノードへ送信するデータフレームをゲートウェイ装置に中継させる車両に搭載されるネットワークシステムである。

図１に示す如く、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、２つの通信バス１０，１２と、それら両通信バス１０，１２を接続させるゲートウェイ装置１４と、を備えている。各通信バス１０，１２はそれぞれ、例えばＣＡＮなどの一対の通信線でデータを伝送する双方向通信に用いられる時分割多重通信線である。各通信バス１０，１２には、予め定められた通信プロトコルに応じたデータフレームが流れる。尚、各通信バス１０，１２での通信プロトコルは、同じであってもよいし異なっていてもよい。以下、通信バス１０を第１の通信バス１０と、通信バス１２を第２の通信バス１２と、それぞれ称す。

第１の通信バス１０には、マイクロコンピュータを主体に構成された、パワトレ系及びシャシ系の電子制御ユニット（以下、ＩＧ系ＥＣＵと称す）２０と、ボデー系の電子制御ユニット（以下、＋Ｂ系ＥＣＵと称す）２２と、が混在して接続されている。尚、ＩＧ系ＥＣＵ２０及び＋Ｂ系ＥＣＵ２２はそれぞれ、図１においては一つずつ設けられているが、複数ずつ設けられていてもよい。ＩＧ系ＥＣＵ２０及び＋Ｂ系ＥＣＵ２２はそれぞれ、演算処理部であるコントローラ部と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、各種車載センサやスイッチなどに接続するＩ／Ｏインタフェースと、第１の通信バス１０に接続する通信インタフェースと、を有している。

ＩＧ系ＥＣＵ２０は、車両のイグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時に動作可能となるノードであり、エンジン制御を行うエンジンＥＣＵやブレーキ制御を行うブレーキＥＣＵ，ステアリング舵角を検知するステアリングセンサなどである。ＩＧ系ＥＣＵ２０は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合に電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に第１の通信バス１０を介した通信が可能となる。

ＩＧ系ＥＣＵ２０は、初期化をその開始から所定時間Ｘが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Ｘは、初期化開始後、すべてのＩＧ系ＥＣＵ２０が正常に通信を開始すべきとして設定されている期限までの時間であり、例えば下記のイベント発生検知後５００ｍｓに設定されている。この点、ＩＧ系ＥＣＵ２０が複数存在する場合、各々の初期化に要する時間は、実装されるＣＰＵやシステムに応じて様々であるが、各々の初期化はそれぞれ多くてもイグニションオフからイグニションオンへの切替などのイベント発生検知後に正常に通信を開始すべきとして設定されている期限までに完了する。ＩＧ系ＥＣＵ２０は、起動後、定期的にデータフレームを第１の通信バス１０へ送出して、第１や第２の通信バス１０，１２に接続する他のＥＣＵへ向けてデータを供給する。

一方、＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能となるノードであり、ドアの開閉やロックを制御するドアＥＣＵやボデーＥＣＵ，車両使用者の携帯する携帯機との無線通信においてコード照合を行う照合ＥＣＵなどである。＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、車両のイグニションオフ時においてイグニションオンやドア開，電波信号受信，他のＥＣＵからのバスエッジ受信などのイベント発生が長期間検知されないときは、消費電力の低減のための処理を行うスリープモードになると共に、そのイグニションオフ時のスリープモードにおいてイベント発生が検知されたときは、そのスリープモードを解除して、電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に第１の通信バス１０を介した通信が可能となるウェイクアップモードになる。

＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、スリープモードからの初期化をその開始から所定時間Ｙが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Ｙは、上記したイベント発生後に他の＋Ｂ系ＥＣＵ２２やゲートウェイ装置１４が送信するデータフレームを漏れなく受信する必要があると規定されている時間であり、例えば上記のイベント発生検知後２００ｍｓに設定されている。＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、その初期化が完了しても、その後その所定時間Ｙが経過するまでは第１の通信バス１０への送信が不可であり、その所定時間Ｙが経過してから第１の通信バス１０を介した送受信が可能となる。この点、＋Ｂ系ＥＣＵ２２が複数存在する場合、各々の＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送受信は、スリープ状態からの初期化が完了した後、同じタイミングで許可される。＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、ＩＧ系ＥＣＵ２０の送出周期よりも比較的長い周期でデータフレームを第１の通信バス１０へ送出して、第１や第２の通信バス１０，１２に接続する他のＥＣＵへ向けてデータを供給する。

第２の通信バス１２には、マイクロコンピュータを主体に構成されたＥＣＵ２４が接続されている。尚、ＥＣＵ２４は、図１において２つ設けられているが、３つ以上設けられていてもよい。ＥＣＵ２４は、上記したＩＧ系ＥＣＵ２０又は＋Ｂ系ＥＣＵ２２と同様の種類のノード、すなわち、イグニションオン時のみ或いはイグニションオン時及びイグニションオフ時の双方で動作可能なノードである。ＥＣＵ２４が複数存在する場合、同じ種類のノードであってもよいが、互いに異なる種類のノードであってもよい。以下、ＥＣＵ２４を一般ＥＣＵ２４と称す。一般ＥＣＵ２４は、演算処理部であるコントローラ部と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、各種車載センサやスイッチなどに接続するＩ／Ｏインタフェースと、第２の通信バス１２に接続する通信インタフェースと、を有している。

ゲートウェイ装置１４は、ＥＣＵ２０〜２４から一方の通信バス１０，１２へ送出されたデータフレームを受信し、その受信したデータフレームを他方の通信バス１２，１０へ送信する、すなわち、異なる通信バス１０，１２の間においてデータフレームの中継を行う中継器である。ゲートウェイ装置１４は、マイクロコンピュータを主体に構成された演算処理部であるコントローラ３０と、通信バス１０，１２からの受信データフレームを保持可能なバッファ３２と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、通信バス１０，１２に接続する通信インタフェースと、を有している。

コントローラ３０は、車両のイグニションオフ時においてイグニションオンや通信バス１０，１２からのフレーム受信などのイベント発生が長期間検知されないときは、消費電力の低減のための処理を行うスリープモードになる。また、そのイグニションオフ時のスリープモードにおいてイベント発生が検知されたときは、そのスリープモードを解除して、電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に通信バス１０，１２からのデータフレームの受信を許可すると共に、その受信許可後の所定タイミングで受信データフレームの通信バス１０，１２への送信を許可する。

コントローラ３０は、スリープモードからの初期化をその開始から所定時間Ｚが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Ｚは、上記したイベント発生検知後に＋Ｂ系ＥＣＵ２２が送信するデータフレームを漏れなく受信する必要があると規定されている時間であって、上記した＋Ｂ系ＥＣＵ２２の初期化の完了期限としての所定時間Ｙと同じであり、例えば上記のイベント発生検知後２００ｍｓに設定されている。コントローラ３０は、その初期化が完了しても、その後その所定時間Ｚが経過するまでは第１の通信バス１０を介した送信は不可であり、その所定時間Ｚが経過してから第１の通信バス１０を介した送受信が可能となる。この点、スリープモードでイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合、ゲートウェイ装置１４の第１の通信バス１０側の送受信は、その初期化が完了した後、＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送受信の許可と同じタイミングで許可される。

尚、ゲートウェイ装置１４の第２の通信バス１２側の送受信は、同様に、そのゲートウェイ装置１４のスリープ状態からの初期化が完了した後、第２の通信バス１２に接続される一般ＥＣＵ２４の送受信の許可と同じタイミングで許可される。コントローラ３０による第１の通信バス１０へのデータフレームの送受信許可のタイミングと、コントローラ３０による第２の通信バス１２へのデータフレームの送受信許可のタイミングと、は、互いにずれることが起こり得る。例えば、第１の通信バス１０側の一のＥＣＵ２０，２２がイベント発生検知によりウェイクアップされ、その後、他のＥＣＵ２０，２２及びゲートウェイ装置１４のコントローラ３０がそのウェイクアップに起因したバスエッジ受信によりウェイクアップされ、更にその後、第２の通信バス１２側のＥＣＵ２４がコントローラ３０からのバスエッジ受信によりウェイクアップされる場合などである。

コントローラ３０は、第１の通信バス１０からの受信が許可された状態で実際にＥＣＵ２０，２２から第１の通信バス１０へ送出されたデータフレームを受信すると、そのデータフレームをバッファ３２に保持する。そして、第２の通信バス１２への送信が許可された状態において、そのバッファ３２に保持したデータフレームを、第２の通信バス１２の送信先のＥＣＵ２４へ向けて提供すべくその第２の通信バス１２へ送出する。また同様に、第２の通信バス１２からの受信が許可された状態で実際にＥＣＵ２４から第２の通信バス１２へ送出されたデータフレームを受信すると、そのデータフレームをバッファ３２に保持する。そして、第１の通信バス１０への送信が許可された状態において、そのバッファ３２に保持したデータフレームを、第１の通信バス１０の送信先のＥＣＵ２０，２０へ向けて提供すべくその第１の通信バス１０へ送出する。

次に、図２乃至図４を参照して、本実施例の車載通信ネットワークシステムの送受信動作について説明する。尚、以下では、第１の通信バス１０側からゲートウェイ装置１４を介して第２の通信バス１２側へデータフレームを送信する動作について説明し、第２の通信バス１２側からゲートウェイ装置１４を介して第１の通信バス１０側へデータフレームを送信する動作については省略する。

図２は、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートを示す。図３は、本実施例の車載通信ネットワークシステムと対比されるシステム（以下、対比ネットワークシステムと称す）においてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートを示す。また、図４は、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてＩＧ系ＥＣＵ２０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

尚、図２及び図３には、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えにより第１の通信バス１０側のＥＣＵ２０，２２及びゲートウェイ装置１４がウェイクアップされ、その後、ゲートウェイ装置１４のコントローラ３０からのバスエッジ受信により第２の通信バス１２側の一般ＥＣＵ２４がウェイクアップされる場合を示しているが、第２の通信バス１２側も第１の通信バス１０側と同様にイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによりウェイクアップされるものとしてもよい。

また、図２（Ａ）及び図３（Ａ）には車両のイグニションのオン・オフ状態を、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）にはゲートウェイ装置１４の、第１の通信バス１０から受信したデータフレームの第２の通信バス１２への送信状態を、図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）にはゲートウェイ装置１４の、第１の通信バス１０からのデータフレームの受信状態を、図２（Ｄ）及び図３（Ｄ）にはＩＧ系ＥＣＵ２０のデータフレームの送信状態を、また、図２（Ｅ）及び図３（Ｅ）には＋Ｂ系ＥＣＵ２２のデータフレームの送信状態を、それぞれ示す。更に、図２及び図３において、ＩＧ系ＥＣＵ２０の送出したデータフレームについては白抜きで、＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送出したデータフレームについてはハッチングで、それぞれ現しており、また、それらのデータフレームを示す枠内の数字は、各ＥＣＵ２０，２２がそれぞれ送出した順番を示す。

上述の如く、第１の通信バス１０に接続するＩＧ系ＥＣＵ２０は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合に初期化を行い、その初期化完了後に第１の通信バス１０を介した通信を行うことが可能となる。また、第１の通信バス１０に接続する＋Ｂ系ＥＣＵ２２及びゲートウェイ装置１４は、スリープモードにおいて車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合にそのスリープモードを解除して初期化を行い、その初期化完了後に第１の通信バス１０を介した通信を行うことが可能となる。

ここで、＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、その初期化完了後、イベント発生から所定時間Ｙが経過した時点で始めて送受信が許可されるものであり、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後は各＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送受信はすべて同じタイミングで許可される。また、ゲートウェイ装置１４は、その初期化完了後、イベント発生から所定時間Ｚが経過した時点で始めて送受信が許可されるものであり、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後はゲートウェイ装置１４の送受信は＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送受信の許可と同じタイミングで許可される。一方、ＩＧ系ＥＣＵ２０の初期化に要する時間は各ＩＧ系ＥＣＵ２０の能力に応じて変動するものであるが、仮に各ＩＧ系ＥＣＵ２０がそれぞれ個別にその初期化完了直後から直ちに第１の通信バス１０を介した通信が許容されるものとすると（このシステムが対比ネットワークシステムである。）、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後、＋Ｂ系ＥＣＵ２２の送受信が許可された直後に、各ＩＧ系ＥＣＵ２０及び＋Ｂ系ＥＣＵ２２から第１の通信バス１０へのデータフレームの送出が集中する事態が生じる。

ゲートウェイ装置１４における初期化が未だ完了していない状況で各ＥＣＵ２０，２２から第１の通信バス１０へのデータフレームの送出が行われても、ゲートウェイ装置１４のコントローラ３０はその送出データフレームを受信することはできないが、ゲートウェイ装置１４の初期化が完了しその第１の通信バス１０側の送受信が許可された状況で各ＥＣＵ２０，２２から第１の通信バス１０へのデータフレームの送出が行われれば、そのコントローラ３０はその送出データフレームを受信することが可能である。この点、上記した対比ネットワークシステムでは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われることにより、その後、短時間のうちに多数のデータフレームが第１の通信バス１０に流れて、ゲートウェイ装置１４がそのすべてのデータフレームを受信し第２の通信バス１２側へ送信する必要があると、その多数のデータフレームをバッファ３２に保持することが必要となり、ゲートウェイ装置１４での中継漏れを防止するためにバッファ３２の容量を大きくすることが必要となる。

また、＋Ｂ系ＥＣＵ２２が第１の通信バス１０へ送出するデータフレームには、ゲートウェイ装置１４での中継漏れが許容されないものがある一方、ＩＧ系ＥＣＵ２０が第１の通信バス１０へ送出するデータフレームについては、特にイグニションオフからイグニションオンへの切替後の一定時間は、ゲートウェイ装置１４での中継漏れが生じてもよく、受信側のＥＣＵ２０〜２４が受信しなくてもあまり不都合が生じないものが多い。この点、上記した対比ネットワークシステムにおいて、ＩＧ系ＥＣＵ２０及び＋Ｂ系ＥＣＵ２２がそれぞれ第１の通信バス１０へ送出した各データフレームがすべてバッファ３２に保持された後、コントローラ３０から第２の通信バス１２への送信が許可された際に、バッファ３２に保持された第１の通信バス１０からのデータフレームが第２の通信バス１２へその受信順に送出されるものとすると、中継漏れを許容しない＋Ｂ系ＥＣＵ２２のデータフレームが送信先のＥＣＵ２４に受信されるまでに多くの時間を要する不都合が生じ得る（図３参照）。

尚、この不都合は、バッファ３２に保持されたデータフレームのうち＋Ｂ系ＥＣＵ２２のデータフレームをＩＧ系ＥＣＵ２０のデータフレームよりも優先して送出することとすれば解決されるが、この手法では、ゲートウェイ装置１４のコントローラ３０での制御が複雑化してしまうなどの新たな不都合が発生する。

そこで、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置１４における＋Ｂ系ＥＣＵ２２からのデータフレームの中継漏れをバッファ３２の容量をあまり増やすことなく防止して、その中継を簡素な構成でスムースに行う点に特徴を有している。

すなわち、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいて、ＩＧ系ＥＣＵ２０は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合（ステップ１００の肯定判定時）、初期化を行うと共に（ステップ１０２）、イグニションのオンからの時間ｔを“０”にリセットする（ステップ１０４）。そして、その初期化完了後、直ちに第１の通信バス１０へのデータフレームの送出を行うのではなく、その時間ｔが所定時間Ｔ_IGに達するまですなわちイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから所定時間Ｔ_IGが経過するまで、第１の通信バス１０へのデータフレームの送出を禁止し、そして、その所定時間Ｔ_IGが経過した場合（ステップ１０６の肯定判定時）に、その送出を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する（ステップ１０８）。

尚、この所定時間Ｔ_IGは、少なくとも、ゲートウェイ装置１４が送受信不可能な状態（スリープモード）からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態（ウェイクアップモード）へ移行するまでに要する時間（すなわち上記した時間Ｚ）に設定されており、多くても、イグニションのオンからオフへの切り替えが行われてからすべてのＩＧ系ＥＣＵ２０が正常に第１の通信バス１０を介した通信を開始すべきとして設定されている期限までの時間Ｘに設定されている。すなわち、この所定時間Ｔ_IGは、上記の時間Ｚ（＝Ｙ）を超えかつ上記の期限までの時間Ｘ以下に設定されている。

一方、＋Ｂ系ＥＣＵ２２は、初期化完了後、イベント発生検知から所定時間Ｙが経過した時点で第１の通信バス１０を介したデータフレームの送受信を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する。また、ゲートウェイ装置１４は、初期化完了後、イベント発生検知から所定時間Ｚが経過した時点で第１の通信バス１０へのデータフレームの送出を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する。この所定時間Ｙ，Ｚは、＋Ｂ系ＥＣＵ２２又はゲートウェイ装置１４が送受信不可能な状態からイグニションのオフからオンへの切り替えによって第１の通信バス１０側の送受信が可能な状態へ移行するまでに要する時間であって、上記した所定時間Ｔ_IGよりも短い時間である。

かかる構成においては、第１の通信バス１０に接続する＋Ｂ系ＥＣＵ２２及びゲートウェイ装置１４がスリープモードにある状況から車両のイグニションがオフからオンへ切り替わることによりウェイクアップモードに移行する場合において、それらの＋Ｂ系ＥＣＵ２２及びゲートウェイ装置１４の、第１の通信バス１０を介した送受信が許可された後に、ＩＧ系ＥＣＵ２０の第１の通信バス１０を介した送受信が禁止されるタイミングが確実に存在する。すなわち、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、＋Ｂ系ＥＣＵ２２はその切替後の所定時間Ｙが経過すれば第１の通信バス１０へデータフレームを送出する一方、ＩＧ系ＥＣＵ２０はその切替後の所定時間Ｔ_IGは初期化完了しても第１の通信バス１０へデータフレームを送出しないので、その所定時間Ｔ_IGの経過までは第１の通信バス１０へのデータフレームの送出・流通が頻繁に生じるのは回避される。

このため、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置１４の受信負荷が軽減されると共に、ゲートウェイ装置１４の有するバッファ３２の容量をあまり大きくすることが不要となる。具体的には、バッファ３２の容量は、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから、ＩＧ系ＥＣＵ２０の第１の通信バス１０へのデータフレームの送出禁止が解除されるまでの間に、＋Ｂ系ＥＣＵ２２が初期化完了し送受信が許可されて第１の通信バス１０へ送出すると予想される数のデータフレームを保持することができれば十分である。

上記の如く、＋Ｂ系ＥＣＵ２２が第１の通信バス１０へ送出するデータフレームは、ＩＧ系ＥＣＵ２０が第１の通信バス１０へ送出するデータフレームと異なり、中継漏れを許容しないものである。従って、本実施例の車載通信ネットワークシステムによれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合、ゲートウェイ装置１４における中継漏れを許容しない＋Ｂ系ＥＣＵ２２からのデータフレームの中継を確実にかつスムースに行うことが可能となっており、その中継漏れをバッファ３２の容量をあまり増やすことなく防止することが可能となっている。

また、イグニションオフからイグニションオンへの切替後の所定時間Ｔ_IGはＩＧ系ＥＣＵ２０が第１の通信バス１０へデータフレームを送出しないので、その間に＋Ｂ系ＥＣＵ２２が第１の通信バス１０へ送出したデータフレームをゲートウェイ装置１４のバッファ３２に保持し更にその保持したデータフレームを第２の通信バス１２へ転送するのに、コントローラ３０の制御を複雑化することなく簡単に行うことが可能である。この点、ゲートウェイ装置１４がバッファ３２に保持したデータフレームの第２の通信バス１２への転送を第１の通信バス１０からの受信順に行ったとしても、ゲートウェイ装置１４における＋Ｂ系ＥＣＵ２２からのデータフレームの中継時において受信から送信までに大きな遅延が生ずるのは回避される。

従って、本実施例の車載通信ネットワークシステムによれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置１４における＋Ｂ系ＥＣＵ２２からのデータフレームの中継を複雑な制御なしに簡素な構成でスムースに行うことが可能となっている。

更に、本実施例において、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ＩＧ系ＥＣＵ２０の第１の通信バス１０へのデータフレームの送出禁止は、その切り替えが行われてから、少なくとも、ゲートウェイ装置１４が送受信不可能な状態（スリープモード）からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態（ウェイクアップモード）へ移行するまでに要する時間（すなわち上記した時間Ｚ）が経過するまで継続し、また、多くても、すべてのＩＧ系ＥＣＵ２０が正常に第１の通信バス１０を介した通信を開始すべきとして設定されている期限までには解除される。

ゲートウェイ装置１４は、第１の通信バス１０側について受信可能な状態になりかつ第２の通信バス１２側について送信可能な状態になれば、第１の通信バス１０から受信したデータフレームを直ちに第２の通信バス１２へ送信することが可能である。この点、本実施例によれば、ＩＧ系ＥＣＵ２０の第１の通信バス１０へのデータフレームの送出禁止後の送出許可が、ゲートウェイ装置１４が送受信可能な状態へ移行した後になされるので、ゲートウェイ装置１４におけるデータフレームの中継を少ないバッファ容量で漏れを生じさせることなく実現することが可能となっている。

また、ＩＧ系ＥＣＵ２０は、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、正常に第１の通信バス１０への通信を開始すべき期限までには、その第１の通信バス１０へのデータフレームの送出禁止が解除されてその送出を開始できる。この点、本実施例によれば、ＩＧ系ＥＣＵ２０の第１の通信バス１０へのデータフレームの送出禁止後の送出許可が、上記の期限までにはなされるので、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ＩＧ系ＥＣＵ２０によるデータフレームの送出が不当に制限されるのを回避することが可能となっている。

尚、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、第１の通信バス１０に接続するＩＧ系ＥＣＵ２０の数が多いほど、上記した作用を効果的なものとすることが可能である。

ところで、上記の実施例においては、ＩＧ系ＥＣＵ２０が特許請求の範囲に記載した「ＩＧ系ノード」に、＋Ｂ系ＥＣＵ２２が特許請求の範囲に記載した「＋Ｂ系ノード」に、それぞれ相当していると共に、ＩＧ系ＥＣＵ２０が、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、その切替後の所定時間Ｔ_IGだけ初期化完了しても第１の通信バス１０へのデータフレームの送出を行わないことにより特許請求の範囲に記載した「フレーム送出禁止手段」及び「フレーム送出禁止ステップ」が実現されている。

尚、上記の実施例においては、イグニションオフからイグニションオンへの切替後、ＩＧ系ＥＣＵ２０が第１の通信バス１０へデータフレームを送出するのを禁止する所定時間Ｔ_IGを、その切り替えから、少なくとも、ゲートウェイ装置１４が送受信不可能な状態（スリープモード）からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態（ウェイクアップモード）へ移行するまでに要する時間（すなわち上記した時間Ｚ）に設定するが、正確には、その切り替えから、少なくとも、ゲートウェイ装置１４が送受信不可能な状態からイグニションのオフからオンへの切り替えによって第１の通信バス１０側の送受信（少なくとも受信）が可能な状態かつ第２の通信バス１２側の送受信（少なくとも送信）が可能な状態へ移行するまでに要する時間に設定するのが好適である。

また、上記の実施例は、第１の通信バス１０に混在して接続されるノードとしてＩＧ系ＥＣＵ２０及び＋Ｂ系ＥＣＵ２２を備えるシステムを用いることとしたが、車両のアクセサリオフ時には動作不可能である一方でアクセサリオン時には動作可能なＡＣＣ系ノード、及び、車両のアクセサリオフ時及びアクセサリオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードを備えるシステムに適用することとしてもよい。

かかる変形例のシステムにおいては、ＡＣＣ系ノードは、アクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間（少なくとも、ゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からアクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間であり、多くても、アクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えが行われてからＡＣＣ系ノードが正常に第１の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間）が経過するまで、第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。かかる変形例のシステムによれば、ゲートウェイ装置における＋Ｂ系ノードからのデータフレームの中継漏れを、そのバッファをあまり増大させることなく防止することが可能となる。

本発明の一実施例である車載通信ネットワークシステムの構成図である。本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートである。本実施例の車載通信ネットワークシステムと対比されるシステムにおいてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートである。本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてＩＧ系ＥＣＵが実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。

符号の説明

１０第１の通信バス
１２第２の通信バス
１４ゲートウェイ装置
２０ＩＧ系ＥＣＵ
２２＋Ｂ系ＥＣＵ
３０コントローラ
３２バッファ

Claims

車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バスと、前記第１の通信バスとは異なる第２の通信バスと、前記第１の通信バスと前記第２の通信バスとの間において少なくとも該第１の通信バス側から該第２の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムであって、
前記ＩＧ系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止手段を有することを特徴とする車載通信ネットワークシステム。
前記所定時間は、少なくとも、前記ゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間に設定されていることを特徴とする請求項１記載の車載通信ネットワークシステム。
前記所定時間は、多くても、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記ＩＧ系ノードが正常に前記第１の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車載通信ネットワークシステム。
前記ゲートウェイ装置は、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記所定時間が経過するまでの間に前記＋Ｂ系ノードが前記第１の通信バスへ送出すると予想される数のデータフレームを保持可能なバッファを有することを特徴とする請求項１記載の車載通信ネットワークシステム。
車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な＋Ｂ系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なＩＧ系ノードと、が混在して接続される第１の通信バスと、前記第１の通信バスとは異なる第２の通信バスと、前記第１の通信バスと前記第２の通信バスとの間において少なくとも該第１の通信バス側から該第２の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムの通信制御方法であって、
前記ＩＧ系ノードが、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第１の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止ステップを備えることを特徴とする車載通信ネットワークシステムの通信制御方法。