JP2010136544A - 車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法に関し、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制する。
【解決手段】電源スイッチ８のオン操作によって起動するとともに起動時から所定の第一起動時間が経過した後に通信ライン６上に第一ＩＤ信号を送信する第一電子制御ユニット１と、第一電子制御ユニット１から送信された上記第一ＩＤ信号の検出によって起動するとともに起動時から所定の第二起動時間が経過した後に通信ライン６上に第二ＩＤ信号を送信する第二電子制御ユニット２と、電源スイッチ６のオン操作によって起動する第三電子制御ユニット３と、を備える。
第三電子制御ユニット３が、その起動時から第一所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、または、上記第一ＩＤ信号の検出時から第二所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ラインを介して複数の電子制御ユニットが相互に通信可能に接続された車両制御システムにおける通信エラー判定装置及び通信エラー判定方法に関する。

従来、車両内に配線されたＬＡＮ通信ライン上に複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）やセンサ類を接続した車両制御システムにおいて、各ノードから出力される信号に基づいて通信エラーを判定する技術が知られている。一般に、ネットワーク上での応答の断絶の有無はその応答時間を元にして判断されており、規定時間内に応答がない場合に「通信エラーが発生した」と判断されるようになっている。通常、このような通信エラーはタイムアウトエラーと呼ばれている。

例えば特許文献１には、ＣＡＮバスを介してＥＣＵ（旋回挙動ＥＣＵ）及びセンサが互いに接続されたＣＡＮ通信システムにおいて、一方のノードからＣＡＮバスに向けてトリガフレームを送信した後、他方のノードからデータが受信されない状態が所定時間継続した場合に、他方のノード又は通信系に故障が生じたと判定する構成が開示されている。このように、ネットワーク上の各ノードが相互にそれぞれの応答時間を監視することにより、故障の有無を判定することができるようになっている。
特開２００３−２６４５６７号公報

ところで、車載ネットワークに接続されるＥＣＵには、電源スイッチがオフ操作されている状態で動作を休止するとともに電源スイッチがオン操作されると起動するものや、他のＥＣＵの作動状態に連動して作動又は休止するものなどが存在する。これらのＥＣＵは休止状態下において、特許文献１に記載されたような他のノードからの要求に対して適切な応答をすることができない。そのため、これらのＥＣＵでは、起動中であることを他のノードに自ら告知するためのＩＤ信号を起動時に通信ライン上へ送信するようになっている。すなわち、対象となるＥＣＵのＩＤ信号が通信ライン上に検出されている状態であることを確認した上で、そのＥＣＵとの通信エラーを判定するようになっている。

例えば、三基のＥＣＵ（ＥＣＵ−Ａ，ＥＣＵ−Ｂ及びＥＣＵ−Ｃ）における起動時のＩＤ信号の送信状態のタイムチャートを図４に示す。ここでは、図４（ａ）に示すように、時刻Ｒ₀に電源スイッチがオン操作されたものとする。また、図４（ｂ）はＥＣＵ−ＡからのＩＤ信号の出力状態、図４（ｃ）はＥＣＵ−ＢからのＩＤ信号の出力状態、図４（ｄ）はＥＣＵ−ＣからのＩＤ信号の出力状態を示し、図４（ｅ）はＥＣＵ−Ｃにおける通信エラーの判定時間を示す。
図４（ｂ），（ｄ）に示すように、ＥＣＵ−Ａ及びＥＣＵ−Ｃは、電源スイッチのオン操作と同時に時刻Ｒ₀に起動し、起動処理時間としてそれぞれ時間ｔ_A，ｔ_Cの経過後にＩＤ信号を出力している。一方、図４（ｃ）に示すように、ＥＣＵ−ＢはＥＣＵ−ＡのＩＤ信号を受信した時刻Ｒ₁に起動し、その後時間ｔ_Bの経過後にＩＤ信号を出力している。ＥＣＵ−Ａ，ＥＣＵ−Ｂ，ＥＣＵ−ＣのそれぞれがＩＤ信号の出力を開始する時刻は、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃とする。

ここで、ＥＣＵ−Ｂの動作をＥＣＵ−Ｃで判定する場合、図４（ｅ）に示すように、ＥＣＵ−ＣがＩＤ信号の出力を開始した時刻Ｒ₃を基準として、所定の通信エラー判定時間ｔ_CEが経過するまでの間にＥＣＵ−ＢのＩＤ信号が受信されるか否かが判定される。つまり、時刻Ｒ₃から所定の通信エラー判定時間ｔ_CEが経過する時刻をＲ₄とすると、時刻Ｒ₂が時刻Ｒ₄よりも遅れた場合に、タイムアウトエラーが発生することになる。したがって、予想される時間ｔ_A，ｔ_B，ｔ_C に応じて通信エラー判定時間ｔ_CEを適切に設定すれば、各ＥＣＵの故障や通信系の故障を検出することができる。

しかしながら、ＥＣＵの起動時間は、動作環境や車両の走行状態によってばらつきやすく、通信エラー判定時間ｔ_CEの正確な設定が困難であるという課題がある。すなわち、時刻Ｒ₂が時刻Ｒ₄よりも遅れるのは、ＥＣＵ−Ｂの起動処理に係る時間ｔ_Bが長引いた場合だけでなく、何らかの理由により時間ｔ_Aが延長された場合（ＥＣＵ−Ａの起動処理が長引いた場合）や、時間ｔ_Cが短縮された場合（ＥＣＵ−Ｃの起動処理が短時間で済んだ場合）も考えられる。

そのため、タイムアウトエラーの誤判定を回避するにはこれらの複合条件を加味して、通信エラー判定時間ｔ_CEを長めに設定しなければならず、結果として判定が遅れ、あるいは正確な判定が期待できなくなるおそれが生じる。一方、通信エラー判定時間ｔ_CEを短めに設定すれば、タイムアウトエラーの誤判定が増加することになり、制御の信頼性を向上させることができない。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができるようにした、車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法を提供することを目的とする。

本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置（請求項１）は、通信ラインを介して相互に通信可能に接続された電子制御ユニット間における通信エラーを判定する車両制御システムの通信エラー判定装置であって、複数の電子制御ユニットへの給電を同時にオン／オフ制御する電源スイッチと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ＩＤ信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ＩＤ信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ＩＤ信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ＩＤ信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、または、上記第一ＩＤ信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、上記通信エラーが発生したと判定することを特徴としている。

なお上記第三電子制御ユニットの構成に関して、以下のように記述することも可能である。すなわち、上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信し、かつ、上記第一ＩＤ信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信した場合に、上記通信エラーが発生することなく正常な始動状態に至ったと判定することを特徴とする。

また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置（請求項２）は、請求項１記載の構成に加え、上記第三電子制御ユニットが、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ＩＤ信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定することを特徴としている。

また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定方法（請求項３）は、電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ＩＤ信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ＩＤ信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ＩＤ信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ＩＤ信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、通信ラインを介して上記第一電子制御ユニット，上記第二電子制御ユニット及び上記第三電子制御ユニットを相互に通信可能に接続した車両制御システムにおける通信エラー判定方法であって、上記第三電子制御ユニットの起動時からの第一経過時間を計測する第一ステップと、上記第一ＩＤ信号の検出時からの第二経過時間を計測する第二ステップと、上記第二ＩＤ信号を受信する前に上記第一経過時間が第一所定時間以上となるという第一条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第三ステップと、上記第一条件が不成立であり、かつ、上記第二ＩＤ信号を受信する前に上記第二経過時間が上記第二所定時間以上となるという第二条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第四ステップと、を備えたことを特徴としている。

また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定方法（請求項４）は、請求項３記載の構成に加え、上記第四ステップにおいて、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ＩＤ信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定することを特徴としている。

本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法（請求項１，３）によれば、起動開始時を基準とした判定条件と、第一ＩＤ信号の検出時を基準とした判定条件とを用いることにより、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる。また、エラー判定時間を短く設定しておくことができ、通信エラー発生時のフェイルセーフ処置を早期に開始することができる。

また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法（請求項２，４）によれば、第一ＩＤ信号の検出時を基準とした判定条件において、標準時間と規定時間とを加算した時間を判定の基準にすることで、第二電子制御ユニットに係る通信エラーの判定精度を向上させることができる。

以下、図面により、本発明の一実施形態について説明する。図１〜３は、本発明の一実施形態に係る車両制御システムの通信エラー判定装置及び通信エラー判定方法を説明するためのものであり、図１は本通信エラー判定装置の全体構成を示すシステム構成図、図２は本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を示すフローチャートである。
また、図３は本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によるデータ通信のタイムチャートであり、（ａ）は電源スイッチの操作状態、（ｂ）は第一ＩＤ信号の出力状態、（ｃ）は第二ＩＤ信号の出力状態、（ｄ）は第三ＩＤ信号の出力状態、（ｅ）はタイムアウト判定における第一条件の判定時間、（ｆ）は（ｅ）に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態、（ｇ）はタイムアウト判定における第二条件の判定時間、（ｈ）は（ｇ）に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態を示す。

［１．全体構成］
本通信エラー判定装置は、図１に示す車両制御システム１０に適用されている。図１において、車両内に配線された車両内ＣＡＮのバス６（通信ライン）には複数の電子制御装置（ＥＣＵ）、すなわち、ＥＣＵ１，ＥＣＵ２及びＥＣＵ３が接続されており、各ＥＣＵ１〜３は互いにバス６を介して通信可能となっている。なお、本車両制御システム１０にはＥＣＵ１〜３以外にも多数の電子制御装置やセンサ類が接続されているが、図１中ではそれらの記載を省略している。

各ＥＣＵ１〜３の電力供給源であるバッテリ電源５には、第一給電ライン７及び第二給電ライン８からなる二系統の電力供給路が並設されている。第一給電ライン７は、ＥＣＵ１及びＥＣＵ３へと接続されている。第一給電ライン７上には、ＥＣＵ１，３への給電を一括して同時にオン／オフ制御する電源スイッチ４（例えば、イグニッションキースイッチ）が介装されている。一方、第二給電ライン８はＥＣＵ１及びＥＣＵ２へと接続されている。

ＥＣＵ１（第一電子制御ユニット）は、電源スイッチ４のオン操作によって起動し、オフ操作によって動作を休止する電子制御装置である。このＥＣＵ１は、起動した時点から所定の第一起動時間Ｔ_Aが経過した後に、バス６上に第一ＩＤ信号を送信する。起動時から第一起動時間Ｔ_Aが経過するまでの間には、ＥＣＵ１の内部で所定の起動処理が実施されている。したがって、ＥＣＵ１が実作動を開始可能なのはこの起動処理が完了した後である。以下、起動処理が完了した状態のことを作動状態と呼ぶ。

第一ＩＤ信号とは、ＥＣＵ１が作動状態にあることをバス６上の他のノードに告知するために送信される信号である。つまり第一ＩＤ信号は、ＥＣＵ１が動作を休止しない限り、常時（例えば所定の周期で）送信されている。なお、本実施形態で想定されているＥＣＵ１は、エンジンＥＣＵやサスペンションＥＣＵ等、車両の走行制御に必要不可欠なパワートレイン系の電子制御ユニットである。

なお、第二給電ライン８は、第一給電ライン７がオフである状態であってもＥＣＵ１の制御に必要な情報をメモリ内に保持するための待機電力を供給するラインとして機能している。
ＥＣＵ２（第二電子制御ユニット）は、ＥＣＵ１に追従して起動する電子制御装置であり、バス６上の第一ＩＤ信号を検出すると起動するものである。このＥＣＵ２は、起動した時点から所定の第二起動時間Ｔ_Bが経過した後に、バス６上に第二ＩＤ信号を送信する。

第二ＩＤ信号は、ＥＣＵ２が作動状態にあることをバス６上の他のノードに告知するために送信される信号であり、ＥＣＵ２の作動中には常時（例えば所定の周期で）送信されている。また、ＥＣＵ２は、ＥＣＵ１からの第一ＩＤ信号が途絶えると動作を自動的に休止するようになっている。
本実施形態で想定されているＥＣＵ２は、エアコンＥＣＵやＢＣＵ（ボディーコントロールユニット）等、車両の走行制御に付加的に必要となる（ＥＣＵ１と比較して軽い制御を実施する）ボディ系，情報系の電子制御ユニットである。なお、ＥＣＵ２は第二給電ライン８から供給される電力のみで作動するようになっている。

ＥＣＵ３（第三電子制御ユニット）は、ＥＣＵ１と同様に、電源スイッチ４のオン操作によって起動し、オフ操作によって動作を休止する電子制御装置である。このＥＣＵ３は、起動した時点から所定の第三起動時間Ｔ_Cが経過した後に、バス６上に第三ＩＤ信号を送信する。この第三ＩＤ信号も、第一ＩＤ信号と同様に、ＥＣＵ３が作動状態にあることをバス６上の他のノードに告知するために送信される信号である。

［２．ＥＣＵ３の詳細］
また図１に示すように、ＥＣＵ３は、第二ＩＤ信号に基づいて通信エラーを判定するための構成として、第一タイムアウトエラー判定部３ａ及び第二タイムアウトエラー判定部３ｂを備えて構成されている。
第一タイムアウトエラー判定部３ａは、ＥＣＵ３が起動した時点（すなわち、電源スイッチ４がオン操作された時点）を基準とした時間に基づいて、ＥＣＵ２のタイムアウトエラーを判定するものである。一方、第二タイムアウトエラー判定部３ｂは、ＥＣＵ１が作動状態となった時点（すなわち、第一ＩＤ信号がバス６上で検出された時点）を基準とした時間に基づいて、ＥＣＵ２のタイムアウトエラーを判定するものである。

まず、第一タイムアウトエラー判定部３ａは、ＥＣＵ３が起動した時点を基準として、予め設定された第一所定時間Ｔ₁以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。すなわち、第一タイムアウトエラー判定部３ａにおけるタイムアウト判定の条件（第一条件）は「ＥＣＵ３が起動した時点を基準として、予め設定された第一所定時間Ｔ₁以内に第二ＩＤ信号を受信しないこと」である。第一所定時間Ｔ₁は、以下の式１のように記述することができる。

第一所定時間Ｔ₁＝待機時間Ｔ_CA＋規定時間Ｔ_CEN ・・・（式１）
待機時間Ｔ_CAは、電源スイッチ４のオン操作時から正常なＥＣＵ２が作動状態となるまでに要すると予想される時間として設定されたものである。待機時間Ｔ_CAは、例えば数秒〜１０秒程度に設定することが好ましい。この待機時間Ｔ_CAはＥＣＵ３の起動時を基準として設定された値であるため、待機時間Ｔ_CAに基づくタイムアウトエラーの判定はＥＣＵ３の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、規定時間Ｔ_CENとは、本車両制御システム１０でのタイムアウト判定において共通の基準値として設定されたものである。

一方、第二タイムアウトエラー判定部３ｂは、ＥＣＵ１が作動状態となった時点を基準として、予め設定された第二所定時間Ｔ₂以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。すなわち、第二タイムアウトエラー判定部３ｂにおけるタイムアウト判定の条件（第二条件）は「ＥＣＵ１が作動状態となった時点を基準として、予め設定された第二所定時間Ｔ₂以内に第二ＩＤ信号を受信しないこと」である。第二所定時間Ｔ₂は、以下の式２のように記述することができる。

第二所定時間Ｔ₂＝標準時間Ｔ_BA＋規定時間Ｔ_CEN ・・・（式２）
標準時間Ｔ_BAとは、正常なＥＣＵ２における起動処理に要すると予想される時間として設定されたものである。この標準時間Ｔ_BAはＥＣＵ１が作動状態となった時点を基準として設定された値であるため、標準時間Ｔ_BAに基づくタイムアウトエラーの判定はＥＣＵ１及びＥＣＵ３の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、式２中の規定時間Ｔ_CENは、式１中の規定時間Ｔ_CENと同一である。

このように、ＥＣＵ３は二種類の判定条件を用いて、少なくとも何れか一方が成立した場合に、ＥＣＵ２のタイムアウトエラーが発生したと判定する。また、タイムアウトエラーが発生した場合、ＥＣＵ３は予め設定された所定のフェイルセーフ処置（例えば、警告灯の表示や代替ＥＣＵの起動指示等）を実施するようになっている。

［３．フローチャート］
図２のフローチャートを用いて、本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を説明する。このフローは、ＥＣＵ３においてその起動時に実施されるものである。すなわち、本フローは、電源スイッチ４をオフからオンに操作する度に実施される。

ステップＡ１０（第一ステップ）では、第一タイマーＴ_T1による経時が開始される。この第一タイマーＴ_T1とは、ＥＣＵ３が起動した時点を基準とした時間を計測するためのものである。つまりここでは、第一所定時間Ｔ₁の判定に係る時間の計測が開始される。
続くステップＡ２０では、タイムアウトエラーの判定に必要な所定の時間（待機時間Ｔ_CA，規定時間Ｔ_CEN及び標準時間Ｔ_BA）が読み込まれる。つまりここでは、第一所定時間Ｔ₁及び第二所定時間Ｔ₂が読み込まれていることになる。

続くステップＡ３０では、ＥＣＵ１の第一ＩＤ信号がバス６上に検出されているか否かが判定される。ここで、第一ＩＤ信号が検出されている場合にはステップＡ４０（第二ステップ）へ進み、第二タイマーＴ_T2による経時が開始される。この第二タイマーＴ_T2とは、ＥＣＵ１が作動状態となった時点を基準とした時間を計測するためのものである。つまりここでは、第二所定時間Ｔ₂の判定に係る時間の計測が開始される。その後、ステップＡ５０へ進む。一方、ステップＡ３０で第一ＩＤ信号が検出されていない場合には、そのままステップＡ５０へと進む。なお、第二タイマーＴ_T2の初期値は０に設定されており、ステップＡ４０における第二タイマーＴ_T2の計時が開始されていない状態では、Ｔ_T2＝０であるものとする。

ステップＡ５０（第三ステップ）では、第一タイムアウトエラー判定部３ａにおいて、第一タイマーＴ_T1が第一所定時間Ｔ₁（すなわち、待機時間Ｔ_CA＋規定時間Ｔ_CEN）以上となっているか否かが判定される。つまり、第一条件が成立するか否かが判断される。ここで、Ｔ_T1≧Ｔ₁である場合には、第一所定時間Ｔ₁以内に第二ＩＤ信号を受信しなかったことになるため、ステップＡ９０へ進み、タイムアウトエラーが発生したと判定されてこのフローは終了する。一方、ステップＡ５０でＴ_T1＜Ｔ₁である場合には、ステップＡ６０へ進む。

ステップＡ６０（第四ステップ）では、第二タイムアウトエラー判定部３ｂにおいて、第二タイマーＴ_T2が第二所定時間Ｔ₂（すなわち、標準時間Ｔ_BA＋規定時間Ｔ_CEN）以上となっているか否かが判定される。つまり、第二条件が成立するか否かが判断される。ここで、Ｔ_T2≧Ｔ₂である場合には、第二所定時間Ｔ₂以内に第二ＩＤ信号を受信しなかったことになるため、ステップＡ９０へ進み、タイムアウトエラーが発生したと判定される。また、これに続くステップＡ１００では、所定のフェイルセーフ処置が実施され、このフローが終了する。

一方、ステップＡ６０でＴ_T2＜Ｔ₂である場合には、ステップＡ７０へ進む。ステップＡ７０では、バス６上に第二ＩＤ信号を検出されているか否かが判定される。ここで、第二ＩＤ信号が検出されている場合には、タイムアウトエラーが発生することなくＥＣＵ２が作動状態へ至ったことになるため、ステップＡ８０へ進み、ＥＣＵ２が正常に始動したとのログが記録されてこのフローが終了する。

一方、第二ＩＤ信号がまだ検出されていない場合には、ステップＡ３０へ戻り、上記の制御が繰り返し実施される。これにより、二つの条件のうちの少なくとも何れか一方が成立するか、それより先に第二ＩＤ信号が検出されるまでこのフローが繰り返され、タイムアウトエラーの判定が実施される。

［４．タイムチャート］
図３を用いて本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法による制御内容を説明する。
まず図３（ａ）に示すように、電源スイッチ４が時刻Ｓ₀にオン操作されると、ＥＣＵ１及びＥＣＵ３に電力が供給されて、これらのＥＣＵ１，３で起動処理が開始される。ＥＣＵ１では、図３（ｂ）に示すように時刻Ｓ₀から第一起動時間Ｔ_Aが経過した時刻Ｓ₁に起動処理が完了し、第一ＩＤ信号が送信される。また、ＥＣＵ３では、図３（ｄ）に示すように、時刻Ｓ₀から第三起動時間Ｔ_Cが経過した時刻Ｓ₃に起動処理が完了し、第三ＩＤ信号が送信される。

一方、ＥＣＵ２は、図３（ｃ）に示すように、ＥＣＵ１から送信された第一ＩＤ信号を受信した時刻Ｓ₁に起動処理を開始する。また、時刻Ｓ₁から第二起動時間Ｔ_Bが経過した時刻Ｓ₂には起動処理が完了し、第二ＩＤ信号が出力される。
これらのＥＣＵ１〜３の起動時において、ＥＣＵ３ではＥＣＵ２の起動についてのタイムアウト判定が実施される。すなわち、ＥＣＵ３の第一タイムアウトエラー判定部３ａでは、図３（ｅ）に示すように、時刻Ｓ₀から第一所定時間Ｔ₁以内に第二ＩＤ信号が検出されるか否かが判定される。

時刻Ｓ₀から第一所定時間Ｔ₁が経過する時刻をＳ₄とすると、時刻Ｓ₄よりも前に第二ＩＤ信号がバス６上で検出された場合には、ＥＣＵ２が正常に始動したとのログが記録される。一方、時刻Ｓ₄の時点で第二ＩＤ信号が検出されない場合には、タイムアウトエラーが発生したと判定され、フェイルセーフ処置が開始される。つまり、第一タイムアウトエラー判定部３ａのタイムアウト判定によってフェイルセーフ処置が実施されるのは、図３（ｆ）に示すように、時刻Ｓ₄以降である
また、第二タイムアウトエラー判定部３ｂでは、第一タイムアウトエラー判定部３ａとは異なるタイムアウト判定が実施される。すなわち、図３（ｇ）に示すように、時刻Ｓ₁から第二所定時間Ｔ₂以内に第二ＩＤ信号が検出されるか否かが判定される。

時刻Ｓ₁から第二所定時間Ｔ₂が経過する時刻をＳ₅とすると、時刻Ｓ₅よりも前に第二ＩＤ信号がバス６上で検出された場合には、ＥＣＵ２が正常に始動したとのログが記録される。一方、時刻Ｓ₅の時点で第二ＩＤ信号が検出されない場合には、タイムアウトエラーが発生したと判定され、フェイルセーフ処置が開始される。つまり、第二タイムアウトエラー判定部３ｂのタイムアウト判定によってフェイルセーフ処置が開始されるのは、図３（ｈ）に示すように、時刻Ｓ₅以降となる。

［５．効果］
このように、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、ＥＣＵ３の起動開始時を基準とした第一条件と、第一ＩＤ信号の検出時を基準とした第二条件とを用いた判定により、ＥＣＵ１及びＥＣＵ３の起動処理に係る時間のばらつきの影響を度外視することが可能となるため、正確にタイムアウトエラーの発生を判定することができ、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる。

また、式１，式２で記述される第一所定時間Ｔ₁及び第二所定時間Ｔ₂がそれぞれ、規定時間Ｔ_CENと待機時間Ｔ_CA，標準時間Ｔ_BAとの和として設定されているため、一方の規定時間Ｔ_CENを任意に設定したとしても、他方の時間設定を調節することによりトータルの時間条件は変更されないことになる。つまり、ＥＣＵ２におけるタイムアウトエラーの判定条件にかかわらず、規定時間Ｔ_CENを自由に設定することができる。例えば、起動処理の遅い電子制御ユニットをＥＣＵ２として用いる場合であっても、本車両制御システム１０でのタイムアウト判定において共通の基準値として設定される規定時間Ｔ_CENを変更する必要がない。

さらに、本実施形態では、第二タイムアウトエラー判定部３ｂにおいて、正常なＥＣＵ２における起動処理に要すると予想される時間として設定された標準時間Ｔ_BAと規定時間Ｔ_CENとを加算した第二所定時間Ｔ₂が判定の基準となっているため、ＥＣＵ２のみの起動処理に係る時間のばらつきを観察することができ、通信エラーの判定精度を向上させることができる。
したがって、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる

［６．その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば上述の実施形態では、ＥＣＵ１〜３として車両のパワートレイン系，ボディ系，情報系の電子制御ユニットを想定したものを例示したが、一のノードの起動が他のノードの起動に連動するように構成されたネットワークの通信エラーを判定する装置及び方法として応用が可能である。
また、上述の実施形態では、図３（ｅ）〜（ｈ）に示すように、第一条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻Ｓ₄と第二条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻Ｓ₅とが異なる時間に設定されているが、これらを同一時刻に設定してもよい。なお、これらの時刻の前後関係は上述の実施形態のものには限定されない。なお、待機時間Ｔ_CA，規定時間Ｔ_CEN，標準時間Ｔ_BA等の具体的な設定値は、ＥＣＵ１〜３や車両制御システム１０の特性に応じて任意に定めることが可能である。時刻Ｓ₄，Ｓ₅はこれらの時間の設定内容に応じて決定されるものである。

また、本発明に係る通信エラー判定装置は、車両用ＣＡＮに限られず、他の種類のＬＡＮ（例えば構内に設置されたＬＡＮ）などにも適用することができる。

本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置の全体構成を示すシステム構成図である。 本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を示すフローチャートである。 本通信エラー判定装置及び通信エラー判定方法によるデータ通信のタイムチャートであり、（ａ）は電源スイッチの操作状態、（ｂ）は第一ＩＤ信号の出力状態、（ｃ）は第二ＩＤ信号の出力状態、（ｄ）は第三ＩＤ信号の出力状態、（ｅ）はタイムアウト判定における第一条件の判定時間、（ｆ）は（ｅ）に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態、（ｇ）はタイムアウト判定における第二条件の判定時間、（ｈ）は（ｇ）に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態を示す。 従来技術に係る通信エラー判定装置におけるデータ通信の手順を模式的に示すタイムチャートであり、（ａ）は電源スイッチの操作状態、（ｂ）はＥＣＵ−ＡからのＩＤ信号の出力状態、（ｃ）はＥＣＵ−ＢからのＩＤ信号の出力状態、（ｄ）はＥＣＵ−ＣからのＩＤ信号の出力状態、（ｅ）はＥＣＵ−Ｃにおける通信エラーの判定時間を示す。

符号の説明

１ ＥＣＵ（第一電子制御ユニット）
２ ＥＣＵ（第二電子制御ユニット）
３ ＥＣＵ（第三電子制御ユニット）
３ａ 第一タイムアウトエラー判定部
３ｂ 第二タイムアウトエラー判定部
４ 電源スイッチ
５ バッテリ電源
６ バス（通信ライン）
７ 給電ライン
１０ 車両制御システム
Ｔ_CA 待機時間
Ｔ_CEN 規定時間
Ｔ_BA 標準時間
Ｔ₁ 第一所定時間
Ｔ₂ 第二所定時間

Claims (4)

1. 通信ラインを介して相互に通信可能に接続された電子制御ユニット間における通信エラーを判定する車両制御システムの通信エラー判定装置であって、
   複数の電子制御ユニットへの給電を同時にオン／オフ制御する電源スイッチと、
   上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ＩＤ信号を送信する第一電子制御ユニットと、
   上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ＩＤ信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ＩＤ信号を送信する第二電子制御ユニットと、
   上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ＩＤ信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、
   上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、または、上記第一ＩＤ信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ＩＤ信号を受信しない場合に、上記通信エラーが発生したと判定する
   ことを特徴とする、車両制御システムの通信エラー判定装置。
2. 上記第三電子制御ユニットが、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ＩＤ信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定する
   ことを特徴とする、請求項１記載の車両制御システムの通信エラー判定装置。
3. 電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ＩＤ信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ＩＤ信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ＩＤ信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ＩＤ信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、通信ラインを介して上記第一電子制御ユニット，上記第二電子制御ユニット及び上記第三電子制御ユニットを相互に通信可能に接続した車両制御システムにおける通信エラー判定方法であって、
   上記第三電子制御ユニットの起動時からの第一経過時間を計測する第一ステップと、
   上記第一ＩＤ信号の検出時からの第二経過時間を計測する第二ステップと、
   上記第二ＩＤ信号を受信する前に上記第一経過時間が第一所定時間以上となるという第一条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第三ステップと、
   上記第一条件が不成立であり、かつ、上記第二ＩＤ信号を受信する前に上記第二経過時間が上記第二所定時間以上となるという第二条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第四ステップと、を備えた
   ことを特徴とする、車両制御システムにおける通信エラー判定方法。
4. 上記第四ステップにおいて、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ＩＤ信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定する
   ことを特徴とする、請求項３記載の車両制御システムの通信エラー判定方法。

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