JP2010095134A - 通信中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＣＵが通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されるのを防止することができる通信中継装置の提供。
【解決手段】電子制御装置が接続された複数の通信線が接続され、電子制御装置から送信される信号を中継する通信中継装置であって、各電子制御装置は、他の電子制御装置が通信異常であるか否かを判断し、他の電子制御装置が通信異常であると判断した場合に通信異常のダイアグコードを記憶し、通信中継装置は、各電子制御装置に供給される電源電圧を示す電圧信号を各電子制御装置から受信する電圧受信部と、電圧受信部が受信した電源電圧が閾値未満であるか否かを判断する判断部と、少なくとも１つの電子制御装置における電源電圧が閾値未満であると判断部が判断した場合、ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号を各電子制御装置に送信するマスク指示送信部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信中継装置に関し、より詳しくは、ＥＣＵが通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されるのを防止することができる通信中継装置に関する。

近年、自動車には複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）が搭載されている。ＥＣＵには、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ、ドアロックシステムを制御するドアＥＣＵ等が存在する。各ＥＣＵは、制御対象の異常を検知することができ、異常を検知した場合には異常を示すダイアグコードを記憶する。ダイアグコードが記憶されることで、サービスマンが車両の故障診断を行うことができる。このようなＥＣＵを備えた車両診断システムの一例として、特許文献１に開示された技術がある。

特許文献１に記載の車両診断システムは、ダイアグコード記憶機能を有する複数のＥＣＵを備えている。各ＥＣＵは、自己への供給電圧が所定電圧未満になるとダイアグコードの記憶に誤動作が生じたり、各ＥＣＵ間での通信が正常に行えない可能性がある。このため、各ＥＣＵは、自己への供給電圧が所定電圧未満になると、ダイアグコードの記憶を停止する。これにより、誤ってダイアグコードが記憶されたり、各ＥＣＵ間で異常な通信が生じるのを防止することができる。
特開平７−３５６４８号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載の技術には以下のような課題があった。すなわち、ＥＣＵとバッテリの距離はＥＣＵ毎に異なるため、ＥＣＵとバッテリ間の電圧降下量はＥＣＵ毎に異なる。このため、ＥＣＵへの供給電圧は、ＥＣＵ毎に異なる。そうすると、ＥＣＵへの供給電圧が所定電圧未満になるタイミングもＥＣＵ毎に異なる。よって、或るＥＣＵへの供給電圧が所定電圧以上となっている一方で、他のＥＣＵへの供給電圧が所定電圧未満となっている場合がある。

各ＥＣＵは、通常、他のＥＣＵに対して微小間隔で定期的に信号を送っている。各ＥＣＵは、他のＥＣＵから所定時間を過ぎても信号が受信できない場合、当該他のＥＣＵが通信異常を起こしたと判断し、当該他のＥＣＵについて通信異常が生じたことを示すダイアグコードを記憶する。

各ＥＣＵは、自己への供給電圧が所定電圧以上であると、他のＥＣＵへの供給電圧も所定電圧以上であると認識する。よって、上記の如く、或るＥＣＵへの供給電圧が所定電圧以上となっている一方で、他のＥＣＵへの供給電圧が所定電圧未満となっている場合、或るＥＣＵは他のＥＣＵへの供給電圧も所定電圧以上であると誤認識してしまう。そうすると、或るＥＣＵは、自己への供給電圧が所定電圧以上であり、かつ、他のＥＣＵから所定時間を過ぎても信号が受信できない場合、他のＥＣＵは供給電圧が不十分であるために通信できないだけであるにも拘わらず、他のＥＣＵが故障による通信異常であると誤認識してしまう。この場合、他のＥＣＵが故障による通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されてしまうという問題が生じる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、ＥＣＵが故障による通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されるのを防止することができる通信中継装置の提供を目的とする。

本発明は、
電子制御装置が接続された複数の通信線が接続され、前記電子制御装置から送信された信号を中継する通信中継装置であって、
各上記電子制御装置は、他の上記電子制御装置が通信異常であるか否かを判断し、当該他の電子制御装置が通信異常であると判断した場合に通信異常のダイアグコードを記憶し、
上記通信中継装置は、
各上記電子制御装置に供給される電源電圧を示す電圧信号を各当該電子制御装置から受信する電圧受信部と、
上記電圧受信部が受信した電源電圧が閾値未満であるか否かを判断する判断部と、
少なくとも１つの上記電子制御装置における電源電圧が上記閾値未満であると上記判断部が判断した場合、上記ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号を各上記電子制御装置に送信するマスク指示送信部とを備えている。

本発明によれば、少なくとも１つの電子制御装置における電源電圧が閾値未満である場合、マスク指示送信部は、ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号を各電子制御装置に送信する。よって、各通信線に接続された電子制御装置が同期してダイアグコードの記憶を停止（ダイアグマスク）をすることができる。これにより、或る電子制御装置によって他の電子制御装置が通信異常であると誤認識される前に、各電子制御装置がダイアグマスクを行うので、各電子制御装置において他の電子制御装置が通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されること（誤ダイアグされること）がない。

本発明においては、
上記閾値は、各上記電子制御装置が上記電圧信号を正常に送信できる最低限度の電圧よりも高めに設定されることが好ましい。

この構成によれば、各電子制御装置は電圧信号を正常に送信することができる。

本発明においては、
上記通信中継装置は、ゲートウェイであることが好ましい。

この構成によれば、通信線毎に通信プロトコルが異なっていても、ゲートウェイが通信プロトコルの変換を行い、各通信線で伝送される信号を中継することができる。

本発明においては、
上記通信線は３本以上設けられ、
上記通信中継装置は、マルチバスゲートウェイであることが好ましい。

この構成によれば、通信プロトコルが異なる通信線が３本以上設けられていても、ゲートウェイが通信プロトコルの変換を行い、各通信線で伝送される信号を中継することができる。

本発明においては、
上記電圧信号が示す電源電圧を記憶する記憶部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、各電子制御装置における電源電圧が記憶部に記憶される。よって、判断部は、各電子制御装置の電源電圧が閾値未満であるか否かを確実に判断することができる。

本発明によれば、ＥＣＵが故障による通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されるのを防止することができる。

（第１の実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る通信中継装置を含む車載ＬＡＮ（Local Area Network）の構成を示す図である。図２は、図１に示す通信中継装置の構成を示すブロック図である。図３は、電源電圧Ｖと、閾値Ｔｈと、最低電圧Ｖ_Lの関係を示す図である。図４は、図１に示す通信中継装置および各電子制御装置の動作を示すフローチャートである。図５は、図１に示す通信ネットワークにおいて、各電子制御装置の電源電圧を示す信号が各電子制御装置から通信中継装置に送信される様子を示す図である。図６は、図１に示す通信ネットワークにおいて、通信中継装置から各電子制御装置へダイアグコードの記憶停止を指示する信号が送信される様子を示す図である。

第１実施形態に係る通信中継装置１は、自動車に搭載される車載ＬＡＮ８を構成する。図１に示される例では、複数の電子制御装置２が設けられ、一例として５個の電子制御装置２が設けられている。
通信中継装置１は、電子制御装置（ＥＣＵ）２が接続された複数の通信線３が接続され、電子制御装置２から送信された信号を中継する装置である。具体的には図１に示される例では、通信中継装置１は、ゲートウェイであり、より具体的にはマルチバスゲートウェイである。通信中継装置１がゲートウェイであれば、通信線３毎に通信プロトコルが異なっていても、ゲートウェイが通信プロトコルの変換を行い、各通信線３で伝送される信号を中継することができる。また、通信中継装置１がマルチバスゲートウェイであれば、通信プロトコルが異なる通信線が３本以上設けられていても、ゲートウェイが通信プロトコルの変換を行い、各通信線３で伝送される信号を中継することができる。

通信線３はバスである。図１に示される例では、通信線３は３本とされているが、２本であってもよいし、或いは４本以上であってもよい。

電子制御装置（ＥＣＵ）２は、自動車の各種装置を制御する。電子制御装置２には、例えば、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ、ドアロックシステムを制御するドアＥＣＵ等が存在する。

各電子制御装置２は、他の電子制御装置２が通信異常であるか否かを判断し、当該他の電子制御装置２が通信異常であると判断した場合に通信異常のダイアグコードを記憶する。具体的には、各電子制御装置２は、他の各電子制御装置２に対して微小間隔で定期的に信号を送っている。各電子制御装置２は、他の各電子制御装置２から所定時間を過ぎても信号が受信できない場合、当該他の各電子制御装置２が通信異常を起こしたと判断し、当該他の各電子制御装置２について通信異常が生じたことを示すダイアグコードを記憶する。記憶されたダイアグコードは、車両診断装置（図示せず）によって検出され、車両故障診断に使用される。各電子制御装置２は、自己への供給電圧が閾値Ｔｈ以上であると、他の電子制御装置２への供給電圧も閾値Ｔｈ以上であると認識する。

また、各電子制御装置２は、制御対象である装置（例えばエンジン）に異常があるか否かを判断し、異常があると判断した場合には異常を示すダイアグコードを記憶する。記憶されたダイアグコードは、車両診断装置（図示せず）によって検出され、車両故障診断に使用される。

図２に示されるように、通信中継装置１は、電圧受信部４と、判断部５と、記憶部６と、マスク指示送信部７とを備える。

電圧受信部４は、各電子制御装置２に供給される電源電圧Ｖを示す電圧信号Ｓｖを各電子制御装置２から受信する。

図３は、電源電圧Ｖと閾値Ｔｈの関係を示す図である。判断部５は、電圧受信部４が受信した電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ未満であるか否かを判断する。閾値Ｔｈは、各電子制御装置２が電圧信号Ｓｖを正常に送信できる最低限度の電圧Ｖ_L（以下、最低限度電圧Ｖ_Lと称する）よりも高めに設定される。よって、電源電圧Ｖが最低限度電圧Ｖ_L以上であれば、各電子制御装置２は電圧信号Ｓｖを通信中継装置１へ正常に送信することができる。電圧Ｖ_Lは、例えば６．０ボルトである。閾値Ｔｈは、例えば８．０ボルトである。電源電圧Ｖは、正常であれば１２ボルト程度であり、図３（Ａ）に示されるように、閾値Ｔｈ以上である。しかしながら、例えば電源であるバッテリ（図示せず）が劣化してきた場合には、図３（Ｂ）に示されるように、バッテリから遠い位置にある電子制御装置２への供給電圧（すなわち電源電圧Ｖ）が閾値Ｔｈ以下になる場合がある。判断部５は、このような電圧低下を検出する。

図３（Ａ）に示されるように、電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ以上である場合、判断部５は電源電圧Ｖが正常であると判断する。一方、図３（Ｂ）に示されるように、電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ未満である場合、判断部５は電源電圧Ｖが異常であると判断する。

記憶部６は、電圧信号Ｓｖが示す電源電圧Ｖを記憶する。これにより、判断部５は、記憶部６の記憶内容を参照して、各電子制御装置２の電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ未満であるか否かを確実に判断することができる。

マスク指示送信部７は、少なくとも１つの電子制御装置２における電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ未満であると判断部５が判断した場合、つまり電源電圧Ｖが異常であると判断した場合は、ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号Ｓｉを各電子制御装置２に対して同時に送信する。

次に、通信中継装置１および各電子制御装置２の動作について、図４乃至図６を参照しつつ説明する。

図４に示される一連の処理は、定期的に繰り返される。
図４および図５に示されるように、まず、各電子制御装置２は自己に供給される電源電圧Ｖを測定し、測定した電源電圧Ｖを示す電圧信号Ｓｖを通信中継装置１へ送信する（ステップＳ１）。

通信中継装置１は、電圧信号Ｓｖを受信すると、その電圧信号Ｓｖが示す電源電圧Ｖを記憶する（ステップＳ２）。

次いで、通信中継装置１は、受信した電源電圧Ｖの中で閾値Ｔｈ未満である電源電圧Ｖが存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。

閾値Ｔｈ未満である電源電圧Ｖが存在しない場合は、処理を終了する。

一方、閾値Ｔｈ未満である電源電圧Ｖが１つ以上の電子制御装置２について存在する場合、図６に示されるように、通信中継装置１は、各電子制御装置２に対して同時にマスク指示信号Ｓｉを送信する（ステップＳ４）。

各電子制御装置２は、マスク指示信号Ｓｉを受信すると、ダイアグコードの記憶を停止する。つまり、各電子制御装置２は、同期してダイアグマスクを行う（ステップＳ５）。
以上で、一連の処理を終了する。

なお、図示はしないが、各電子制御装置２の電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ以上に復帰すれば、通信中継装置１はダイアグコードの記憶を許可するマスク解除信号を各電子制御装置２に対して同時に送信する。これにより、各電子制御装置２においてダイアグマスクが解除され、ダイアグコードの記憶が可能な状態となる。

第１実施形態によれば、少なくとも１つの電子制御装置２における電源電圧Ｖが閾値Ｔｈ未満である場合、マスク指示送信部７は、ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号Ｓｉを各電子制御装置２に送信する。よって、各通信線３に接続された電子制御装置２が同期してダイアグコードの記憶を停止（ダイアグマスク）をすることができる。これにより、或る電子制御装置２によって他の電子制御装置が通信異常であると誤認識される前に、各電子制御装置２がダイアグマスクを行うので、各電子制御装置２において他の電子制御装置２が故障による通信異常であることを示すダイアグコードが誤って記憶されること（誤ダイアグされること）がない。

なお、上記した第１実施形態では、通信中継装置１をマルチバスゲートウェイとしたが、各通信線における通信プロトコルが同じである場合には、通信中継装置１をルータとしてもよい。

本発明は、複数のバス介して複数の制御系統間で相互通信を行う車載ＬＡＮ等に適用可能である。

本発明に係る通信中継装置を含む車載ＬＡＮの構成を示す図 本発明に係る通信中継装置の構成を示すブロック図 電源電圧Ｖと、閾値Ｔｈと、最低限度電圧Ｖ_Lの関係を示す図 図１に示す通信中継装置および各電子制御装置の動作を示すフローチャート 図１に示す通信ネットワークにおいて、各電子制御装置の電源電圧を示す信号が各電子制御装置から通信中継装置に送信される様子を示す図 図１に示す通信ネットワークにおいて、通信中継装置から各電子制御装置へダイアグコードの記憶停止を指示する信号が送信される様子を示す図

符号の説明

１ 通信中継装置
２ 電子制御装置
３ 通信線
４ 電圧受信部
５ 判断部
６ 記憶部
７ マスク指示送信部
８ 車載ＬＡＮ
Ｖ 電源電圧
Ｓｖ 電圧信号
Ｔｈ 閾値
Ｓｉ マスク指示信号
Ｖ_L 最低限度電圧

Claims (5)

1. 電子制御装置が接続された複数の通信線が接続され、前記電子制御装置から送信された信号を中継する通信中継装置であって、
   各前記電子制御装置は、他の前記電子制御装置が通信異常であるか否かを判断し、当該他の電子制御装置が通信異常であると判断した場合に通信異常のダイアグコードを記憶し、
   前記通信中継装置は、
   各前記電子制御装置に供給される電源電圧を示す電圧信号を各当該電子制御装置から受信する電圧受信部と、
   前記電圧受信部が受信した電源電圧が閾値未満であるか否かを判断する判断部と、
   少なくとも１つの前記電子制御装置における電源電圧が前記閾値未満であると前記判断部が判断した場合、前記ダイアグコードの記憶を停止させるマスク指示信号を各前記電子制御装置に送信するマスク指示送信部とを備えた、通信中継装置。
2. 前記閾値は、各前記電子制御装置が前記電圧信号を正常に送信できる最低限度の電圧よりも高めに設定されることを特徴とする請求項１に記載の通信中継装置。
3. 前記通信中継装置は、ゲートウェイであることを特徴とする請求項１または２に記載の通信中継装置。
4. 前記通信線は３本以上設けられ、
   前記通信中継装置は、マルチバスゲートウェイであることを特徴とする請求項３に記載の通信中継装置。
5. 前記電圧信号が示す電源電圧を記憶する記憶部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信中継装置。

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