JP2011114371A

JP2011114371A - 車載ネットワーク装置

Info

Publication number: JP2011114371A
Application number: JP2009266224A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Koseki; 哲郎小関; Tadayoshi Yamamura; 忠義山村; Yoshihiro Kamata; 好博鎌田
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】ＣＡＮ等の通信線を介して接続された制御ユニットにおいて、各制御ユニットの通信停止タイミングを適正化し、通信停止タイミングのずれに起因した問題を解消することのできる車載ネットワーク装置を提供すること。
【解決手段】第１のＣＡＮ６に接続されているエンジンＥＣＵ２及びトランスミッションＥＣＵ４のマスタＥＣＵ４ａにおいてはＣＡＮ通信停止時間を共通の所定時間に設定し、第２のＣＡＮ８に接続されているトランスミッションＥＣＵ４のマスタＥＣＵ４ａ、スレーブ４ｂにおいては送信停止時間を、受信停止時間が最も短いＥＣＵの受信停止時間よりも短く設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された制御ユニットが通信線により接続されて形成された車載ネットワークにおける通信停止時の通信管理技術に関する。

車両には複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が搭載されており、これらのＥＣＵには、ＣＡＮ（Controller Area Network）方式の車載ＬＡＮ（以下、ＣＡＮという）等の通信線が接続され、各ＥＣＵ間で双方向にメッセージやデータを通信し協調制御可能な車載ネットワークが形成されている。
当該ＥＣＵとしては、例えばエンジンの制御を行うエンジンＥＣＵ、トランスミッションの制御を行うトランスミッションＥＣＵ、ブレーキ操作に応じた制御及びアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）等の制動力制御を行う制動系ＥＣＵ、空調、ドア、ウインド、ワイパー、ライト等のボデー系機器を制御するボデー系ＥＣＵ等が搭載されている。

そして、当該車載ネットワークでは、通信の安定化を図るため、各通信線における通信状態を監視し、故障診断等が行われている。
例えば、メインＥＣＵがサブＥＣＵから所定のメッセージを定期的に受信し、その受信回数をカウントして、この受信周期より長い周期で、カウントした受信回数をモニタし、その受信回数と所定の判定値との比較により通信系の異常を検出する構成がある（特許文献１参照）。

特開２００２−１５８６６８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術を含め、一般的に車載ネットワークでは、エンジン停止のため等でキーＯＦＦ操作をした時点から、各ＥＣＵにおける通信を停止させるまでの時間が各ＥＣＵによって異なっている。このような各ＥＣＵの通信停止タイミングのずれに起因して問題が生じる場合がある。
例えば上記特許文献１に開示された技術であれば、メインＥＣＵの通信を停止させた後にサブＥＣＵの通信を停止させると、サブＥＣＵからのメッセージがメインＥＣＵに受信されなくなる。一般的にＣＡＮ等の通信線を用いた通信ではＡＣＫ（Acknowledgment）機能を用いた送信を行っており、送信側ＥＣＵ（サブＥＣＵ）からはＡＣＫフラグを含んだメッセージを送信し、受信側ＥＣＵ（メインＥＣＵ）は当該メッセージを受信するとＡＣＫフラグを立てて返信することで、メッセージが受信側ＥＣＵに届いたことを保証している。しかしながら、受信側ＥＣＵが先に通信を停止してしまうと、送信側ＥＣＵはＡＣＫフラグの立った返信が得られるまで、メッセージを連続送信することがある。このようにＣＡＮ内でメッセージが連続送信されると、ＣＡＮから電磁波が生じ、車両搭載のラジオ等に干渉してスピーカからラジオノイズが誘発される等の問題が生じる。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ＣＡＮ等の通信線を介して接続された制御ユニットにおいて、各制御ユニットの通信停止タイミングを適正化し、通信停止タイミングのずれに起因した問題を解消することのできる車載ネットワーク装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の車載ネットワーク装置では、車両に設けられた複数の制御ユニットが通信線を介して接続されて形成された車載ネットワーク装置であって、前記各制御ユニットに対し通信停止指示を送信可能な通信停止指示手段を備え、前記通信線を介して接続された各制御ユニットは、前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した送信及び受信を停止するまでの通信停止時間が該通信線を介して接続された各制御ユニット共通の所定時間に設定されていることを特徴としている。

請求項２の車載ネットワーク装置では、車両に設けられた複数の制御ユニットが通信線を介して接続されて形成された車載ネットワーク装置であって、前記各制御ユニットに対し通信停止指示を送信可能な通信停止指示手段を備え、前記通信線を介して接続された各制御ユニットは、前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した送信を停止させるまでの送信停止時間が、該各制御ユニットのうち前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した受信を停止させるまでの受信停止時間が最も短い制御ユニットの受信停止時間よりも短く設定されていることを特徴としている。

請求項３の車載ネットワーク装置では、請求項２に加えて、前記通信線を介して接続された複数の制御ユニットには、マスタユニット及び該マスタユニットからの送信が停止した後に受信を停止するスレーブユニットが含まれていることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１の車載ネットワーク装置によれば、通信線を介して接続された各制御ユニットのそれぞれについて、通信停止指示を認識してから当該通信線を介した送信及び受信を停止するまでの通信停止時間を当該通信線の各制御ユニット共通の所定時間に設定する。
このように各制御ユニットの通信停止時間を共通の所定時間に設定することで、各制御ユニットの通信停止タイミングが一致し、各制御ユニットが同時に通信を停止することとなる。

これにより、通信停止タイミングのずれが生じなくなり、通信停止タイミングのずれに起因したラジオノイズ等の問題を解消することができる。
請求項２及び請求項３の車載ネットワーク装置によれば、通信線を介して接続された各制御ユニットのそれぞれについて、送信停止時間を、各制御ユニットのうち最も短い受信停止時間の制御ユニットの受信停止時間より短く設定する。

これにより、少なくとも当該通信線に接続されている全ての制御ユニットの送信が停止した後に、各制御ユニットの受信が停止することとなる。
したがって、少なくとも送信可能な期間においては相手方の受信が確保されることから、ＡＣＫ（Acknowledgment）機能を用いた送信を行う場合等であっても、確実にＡＣＫフラグの立った返信を得ることができる。

また、特に制御ユニットに、マスタユニットと、マスタユニットからの送信が停止した後でなければ受信を停止することのできないスレーブユニットが含まれている場合でも、マスタユニットの送信が確実に先に停止することになるので、問題なく通信タイミングを適正化することができる。
このように通信停止タイミングを適正化することで、通信停止タイミングのずれに起因したラジオノイズ等の問題を解消することができる。

本発明に係る車載ネットワーク装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る車載ネットワーク装置の概略構成図が示されている。
図１に示す車載ネットワークには、車両の各種装置に対応した各種電子制御ユニット（ＥＣＵ）が設けられている。
図１には、エンジンの制御を行うエンジンＥＣＵ２、トランスミッションの制御を行うトランスミッションＥＣＵ４が示されている。なお、車両には、図示しないがブレーキ操作に応じた制御及びアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）等の制動力制御を行う制動系ＥＣＵ、空調、ドア、ウインド、ワイパー、ライト等のボデー系機器を制御するボデー系ＥＣＵ等の種々のＥＣＵが搭載されている。

トランスミッションＥＣＵ４に関しては、車両の走行状態やエンジンの運転状態に適した変速比を演算するマスタＥＣＵ４ａ及び当該マスタＥＣＵ４ａの演算結果に応じた変速比に切り換えるよう図示しないアクチュエータを制御するスレーブＥＣＵ４ｂから構成されている。
そして、これら各ＥＣＵは１または複数のＣＡＮ（Controller Area Network）（通信線）に接続されており、当該ＣＡＮを介してＥＣＵ間でメッセージやデータの送受信を行う協調制御が可能である。なお、当該ＣＡＮを介した通信では、送信側ＥＣＵがＡＣＫフラグを含んだメッセージを送信し、受信側ＥＣＵが当該メッセージを受信するとＡＣＫフラグを立てて返信する、ＡＣＫ機能を用いたメッセージの送受信も可能である。

図１では、エンジンＥＣＵ２及びトランスミッションＥＣＵ４のマスタＥＣＵ４ａが第１のＣＡＮ６に接続されており、エンジンＥＣＵ２からはエンジンの運転状態等の情報が、トランスミッションＥＣＵ４からはトランスミッションの変速比情報が、相互に送受信される。
また、トランスミッションＥＣＵ４のマスタＥＣＵ４ａ及びスレーブＥＣＵ４ｂが第２のＣＡＮ８に接続されており、マスタＥＣＵ４ａからはスレーブＥＣＵ４ｂへの変速比の切換指示情報等が、スレーブＥＣＵ４ｂからは現在の変速比情報等が相互に送受信される。なお、第１のＣＡＮ６、第２のＣＡＮ８にはその他のＥＣＵが接続されていてもよい。

また、車両にはキー挿入時に当該キーの回動操作に応じてエンジンの始動及び停止等の操作を行うキー操作部１０が設けられている。当該キー操作部１０には、いくつかのキー操作位置が設定されており、例えば、エンジンの始動を行うＳＴＡＲＴ位置、エンジン作動中のＯＮ位置、エンジン停止時に車両に搭載の図示しないラジオやオーディオ機器等の一部の電装品のみの使用を可能とするＡＣＣ位置、車両のほぼ全装置を停止させキーの抜き差しが可能なＬＯＣＫ位置がある。

当該キー操作部１０は各ＥＣＵと電線を介して接続されており、キー操作に応じて各ＥＣＵへキー操作信号が伝達されている。例えば、作動中のエンジンを停止させるべく、キー操作位置をＯＮ位置からＡＣＣ位置またはＬＯＣＫ位置に操作すると（以下、キーＯＦＦ操作という）、各ＥＣＵへＣＡＮ通信停止指示が送られる。詳しくは、キー操作部１０をリレーとして各ＥＣＵに供給されていた電力が、キーＯＦＦ操作により当該リレーが切断されて供給電力が低下することで、各ＥＣＵはＣＡＮ通信停止指示と認識する。なお、各ＥＣＵが動作するための電源は別に確保されており、キーＯＦＦ操作直後に各ＥＣＵの機能が停止することはない。

このように構成された車載ネットワークでは、キーＯＦＦ操作に伴うＣＡＮ通信停止指示に応じて各ＥＣＵにおいてＣＡＮ通信停止制御が行われる。
以下、各ＥＣＵにおけるＣＡＮ通信停止制御について詳しく説明する。
まず、第１のＣＡＮ６に接続されているエンジンＥＣＵ２及びトランスミッションＥＣＵのマスタＥＣＵ４ａは、キー操作部１０からのＣＡＮ通信停止指示を認識してから第１のＣＡＮ６を介しての送信及び受信を停止させるまでの時間が第１のＣＡＮに接続されている各ＥＣＵ共通の５秒に設定されている。つまり、当該エンジンＥＣＵ２及びマスタＥＣＵ４ａはそれぞれ、ＣＡＮ通信停止指示を認識すると、５秒後に第１のＣＡＮ６を介した送信及び受信を停止させる。

このように、第１のＣＡＮ６に接続された各ＥＣＵの通信停止時間を共通の所定時間に設定することで、エンジンＥＣＵ２及びマスタＥＣＵ４ａの通信停止タイミングが一致し、当該第１のＣＡＮ６を用いた通信が同時に停止されることとなる。
これにより、当該第１のＣＡＮ６に接続されている各ＥＣＵ間における通信停止タイミングのずれが生じなくなり、通信停止タイミングのずれに起因したラジオノイズ等の問題を解消することができる。

一方、第２のＣＡＮ８に接続されているトランスミッションＥＣＵ４のマスタＥＣＵ４ａ及びスレーブＥＣＵ４ｂは、マスタＥＣＵ４ａからの送信が停止した後でなければスレーブＥＣＵ４ｂの受信を停止できない主従関係にある。そのため、マスタＥＣＵ４ａ及びスレーブＥＣＵ４ｂは、当該ＣＡＮ通信停止指示を認識してから第２のＣＡＮ８を介しての送信を停止させる送信停止時間が、当該ＣＡＮ通信停止指示を認識してから第２のＣＡＮ８を介しての受信を停止させる受信停止時間よりも短く設定されている。さらに、このＥＣＵ４ａ、４ｂの送信停止時間は、当該第２のＣＡＮ８に接続されている各ＥＣＵのうち受信停止時間が最も短いＥＣＵの受信停止時間よりも短く設定されている。

当該実施形態では、第２のＣＡＮ８に接続されている各ＥＣＵの中ではマスタＥＣＵ４ａの受信停止時間が最も短く、マスタＥＣＵ４ａの送信停止時間は３秒、受信停止時間は５秒、スレーブＥＣＵ４ｂの送信停止時間は４秒、受信停止時間は４０秒に設定されている。
したがって、当該マスタＥＣＵ４ａ及びスレーブＥＣＵ４ｂにおいて、ＣＡＮ通信停止指示が認識されると、まず３秒後にマスタＥＣＵ４ａの送信、４秒後にスレーブＥＣＵ４ｂの送信、５秒後にマスタＥＣＵ４ａの受信、４０秒後にスレーブＥＣＵ４ｂの受信が停止する。

このように、各ＥＣＵの送信停止時間を最も短い受信停止時間よりも短くすることで、第２のＣＡＮ８に接続されたＥＣＵにおいては、全てのＥＣＵの送信が停止した後に、各ＥＣＵの受信が停止することとなる。
したがって、少なくとも送信可能な期間においては相手方の受信が確保されることから、ＡＣＫ（Acknowledgment）機能を用いた送信を行う場合等であっても、確実にＡＣＫフラグの立った返信を得ることができる。

また、特に当該マスタＥＣＵ４ａ、スレーブＥＣＵ４ｂのように、マスタＥＣＵ４ａからの送信が停止した後でなければスレーブＥＣＵ４ｂの受信を停止することのできない主従関係にあるＥＣＵが含まれている場合でも、マスタＥＣＵ４ａの送信が確実に先に停止することになるので、問題なく通信タイミングを適正化することができる。
このように、当該第２のＣＡＮ８においても、通信停止タイミングを適正化し、通信停止タイミングのずれに起因したラジオノイズ等の問題を解消することができる。

以上のように、本実施形態に係る車載ネットワークでは、第１のＣＡＮ６に接続されているＥＣＵ２、４ａにおいてはＣＡＮ通信停止時間を共通の所定時間に設定し、第２のＣＡＮ８に接続されているＥＣＵ４ａ、４ｂにおいては送信停止時間を、受信停止時間が最も短いＥＣＵの受信停止時間よりも短く設定することで、それぞれの通信停止タイミングを適正化することができる。

以上で本発明に係る車載ネットワーク装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態における車載ネットワークの構成に限られるものでない。上記実施形態におけるＥＣＵは例示的なものであり、ＥＣＵの数や種類はこれに限られるものではない。上記実施形態における第１のＣＡＮ６及び第２のＣＡＮ８に用いられている２つの通信停止制御を組み合わせることで様々な車載ネットワークに対応して通信停止タイミングの適正化を図ることができる。

また、全体として上記第１のＣＡＮ６及び第２のＣＡＮ８に用いられている２つの通信停止制御のうちの一方のみを用いた車載ネットワークとしても構わない。

２エンジンＥＣＵ（制御ユニット）
４トランスミッションＥＣＵ
４ａマスタＥＣＵ（制御ユニット、マスタユニット）
４ｂスレーブＥＣＵ（制御ユニット、スレーブユニット）
６第１のＣＡＮ（通信線）
８第２のＣＡＮ（通信線）
１０キー操作部（通信停止指示手段）

Claims

車両に設けられた複数の制御ユニットが通信線を介して接続されて形成された車載ネットワーク装置であって、
前記各制御ユニットに対し通信停止指示を送信可能な通信停止指示手段を備え、
前記通信線を介して接続された各制御ユニットは、前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した送信及び受信を停止するまでの通信停止時間が該通信線を介して接続された各制御ユニット共通の所定時間に設定されていることを特徴とする車載ネットワーク装置。
車両に設けられた複数の制御ユニットが通信線を介して接続されて形成された車載ネットワーク装置であって、
前記各制御ユニットに対し通信停止指示を送信可能な通信停止指示手段を備え、
前記通信線を介して接続された各制御ユニットは、前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した送信を停止させるまでの送信停止時間が、該各制御ユニットのうち前記通信停止指示手段からの通信停止指示を認識してから該通信線を介した受信を停止させるまでの受信停止時間が最も短い制御ユニットの受信停止時間よりも短く設定されていることを特徴とする車載ネットワーク装置。
前記通信線を介して接続された複数の制御ユニットには、マスタユニット及び該マスタユニットからの送信が停止した後に受信を停止するスレーブユニットが含まれていることを特徴とする請求項２記載の車載ネットワーク装置。