JP2015039924A - 車載ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、閉じられた車載ネットワークの通信が全て確認でき、全ての車載電子制御装置への専用通信の設定を不要とし、車両完成時の初期設定を不要とし、コネクタやハーネスを破損することがなく、コネクタを備えていない閉じられた車載ネットワークの通信状態をモニタできるようにすることを目的とする。【解決手段】この発明は、複数の車載電子制御装置が接続された複数の車載ネットワークがゲートウェイを介して接続され、第１の車載ネットワークのみが車載ネットワークシステムの外部と接続可能なコネクタを備える車載ネットワークシステムにおいて、ゲートウェイは、コネクタを介して車載ネットワークシステムの外部から転送要求を受信した時には、第２の車載ネットワーク内の通信データをそのまま第１の車載ネットワークに転送することを特徴とする。【選択図】図１

Description

この発明は車載ネットワークシステムに係り、特に、ゲートウェイを介して接続された複数の車載ネットワークの通信データを外部からモニタすることができる車載ネットワークシステムに関する。

車両には、エンジン制御装置、トランスミッション制御装置、ブレーキ制御装置、空調制御装置などの複数の車載電子制御装置が搭載されている。これら車両に搭載された複数の車載電子制御装置は、各種のシステム毎にまとめられ、複数の車載ネットワーク（ＬＡＮ）を形成している。これら複数の車載ネットワークは、相互に接続することで車載ネットワークシステムを構成している。
前記車載ネットワークシステムでは、複数の閉じられた車載ネットワークをゲートウェイによって接続し、車載ネットワークの通信負荷を分散させながらも、必要な信号を各車載電子制御装置に伝達する方法がとられている。また、システム毎に専用の車載ネットワークを設定し、それら車載ネットワークをゲートウェイによって接続する方法もある。

但し、これらのように、複数の車載ネットワークによって通信負荷を分散させ、それぞれの車載ネットワークに接続された車載電子制御装置を制御する方法には、下記課題がある。
車載ネットワークシステムにおいて、故障診断装置などの外部の処理装置を繋ぐためのコネクタ（ＤＬＣ：ＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｎｅｃｔｏｒ）を複数の車載ネットワークのいずれか１つに接続している場合、このコネクタが接続された１つの車載ネットワークにはコネクタが接続されていないその他の車載ネットワークからの信号が来ない。このため、開発車両または市場車両などの閉じられた車載ネットワークの制御／通信確認の際、コネクタに繋げた外部の処理装置からは、コネクタが接続されていないその他の車載ネットワークの通信をモニタすることができない。
これをモニタするには、コネクタが接続されていないその他の車載ネットワークの通信線と外部の処理装置とを直接繋ぐ必要がある。その他の車載ネットワークに処理装置を直接繋ぐには、ハーネスを分岐させる、分岐したハーネスにコネクタを接続するなどの作業を行う必要があり、この作業中に、コネクタやハーネスを破損する恐れがある。

従来の車載ネットワークシステムには、特許文献１に、車両正常時、ゲートウェイの制御部の車載電子制御装置確認用通信により、閉じられた車載ネットワークに接続された車載電子制御装置の数などを記憶し、確認時の同様の通信により得られた車載電子制御装置の数などの情報を正常時の内容と比較する方法で、閉じられた車載ネットワークの接続情報を得る技術が開示されている。
また、従来の車載ネットワークシステムには、特許文献２に、ゲートウェイによって、外部情報端末に送信するために、”必要な情報”を選別し、自身の記憶領域に保存する技術が開示されている。

特開２０１０−２０６６９７号公報 特開２００５−２７５５７４号公報

しかしながら、特許文献１の車載ネットワークシステムは、以下の問題がある。
・閉じられた車載ネットワークの制御／通信状況を直接モニタすることができない。
・ゲートウェイの制御部がマスターとなる通信方式のため、車載ネットワーク上の通信内容をリアルタイムに取得できない。また、本機能専用の通信が、全ての車載電子制御装置に必要となる。
・車両正常時の確認用通信を、車両が完成した工場で実施しておく必要がある
また、特許文献２の車載ネットワークシステムは、以下の問題がある。
・記憶する情報は、開発時に決める必要がある。このため、量産後、これら以外のデータを確認することはできない。

そこで、この発明は、複数の車載電子制御装置が接続された車載ネットワークの複数がゲートウェイを介して接続され、１つの車載ネットワークのみに外部との接続が可能なコネクタを備える車載ネットワークシステムにおいて、モニタ内容に制限がなく、閉じられた車載ネットワークの通信が全て確認でき、全ての車載電子制御装置への専用通信の設定を不要とし、車両完成時の初期設定を不要とし、外部からの車載ネットワークのモニタ実施時にコネクタやハーネスを破損することがなく、コネクタに接続した外部の処理装置からコネクタを備えていない閉じられた車載ネットワークの通信状態をモニタすることができる車載ネットワークシステムを実現することを目的とする。

この発明は、複数の車載電子制御装置が接続された複数の車載ネットワークがゲートウェイを介して接続された車載ネットワークシステムであって、第１の車載ネットワークのみが車載ネットワークシステムの外部と接続可能なコネクタを備える車載ネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイは、通常時には、第２の車載ネットワーク内の通信データを前記第１の車載ネットワークに転送しない、あるいは、前記第２の車載ネットワーク内の通信データを変換して前記第１の車載ネットワークに転送し、前記コネクタを介して車載ネットワークシステムの外部から転送要求を受信した時には、前記第２の車載ネットワーク内の通信データをそのまま前記第１の車載ネットワークに転送することを特徴とする。

この発明の車載ネットワークシステムにおいて、ゲートウェイは、転送要求を受信した時には、第２の車載ネットワーク内の通信データをそのまま第１の車載ネットワークに転送するため、第２の車載ネットワーク内の通信データを第２の車載ネットワーク内に流れているのと同じ状態で、第１の車載ネットワークに備えるコネクタを利用して車載ネットワークシステムの外部からリアルタイムにモニタすることができる。
また、この発明の車載ネットワークシステムにおいては、ゲートウェイの通信機能のみ変更することで、通信データをモニタすることができる。

図１は車載ネットワークシステムのシステム構成図である。（実施例） 図２は外部から第２の車載ネットワークをモニタする場合の制御フローチャートである。（実施例） 図３は外部から第２の車載ネットワークをモニタする場合の第１の車載ネットワークの制御フローチャートである。（実施例） 図４は外部から第２の車載ネットワークをモニタする場合の第１のゲートウェイの制御フローチャートである。（実施例）

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両１には、エンジン制御装置、トランスミッション制御装置、ブレーキ制御装置、空調制御装置などの複数の車載電子制御装置１１・１２・１３、２１・２２・２３、３１・３２・３３が搭載されている。これら複数の車載電子制御装置１１・１２・１３、２１・２２・２３、３１・３２・３３は、各種のシステム毎にまとめられてそれぞれ第１の通信バス４１・第２の通信バス４２・第３の通信バス４３により接続され、第１の車載ネットワーク５１・第２の車載ネットワーク５２・第３の車載ネットワーク５３を形成している。
これら複数の車載ネットワーク５１・５２・５３は、通信バス４１・４２・４３を第１のゲートウェイ６１・第２のゲートウェイ６２により相互に接続することで、車載ネットワークシステム７０を構成している。ゲートウェイ６１・６２は、それぞれ制御部８１・８２を有し、後述するように、車載ネットワーク５１・５２・５３間の通信データ転送を制御する。
前記車載ネットワークシステム７０は、外部と接続可能なコネクタ９０（ＤＬＣ：ＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｎｅｃｔｏｒ）を備えている。コネクタ９０には、故障診断装置などの外部の処理装置９１を接続することができる。コネクタ９０は、複数の車載ネットワーク５１・５２・５３のいずれか１つに接続している。この実施例においては、第１の車載ネットワーク５１の第１の通信バス４１にコネクタ９０を接続している。これより、車載ネットワークシステム７０は、第１の車載ネットワーク５１のみが外部と接続可能となっている。これに対して、第２・第３の車載ネットワーク５２・５３は、閉じられたネットワークとなっている。

車載ネットワークシステム７０は、コネクタ９０に接続した処理装置９１によって、第１の車載ネットワーク５１内の通信データをモニタできるが、閉じられた第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データをモニタできない。
そこで、車載ネットワークシステム７０は、第１・第２のゲートウェイ６１・６２と第１の車載ネットワーク５１とを、以下のように機能させる。

第１のゲートウェイ６１は、制御部８１によって、通常時には、第２の車載ネットワーク５２内の通信データを第１の車載ネットワーク５１に転送しない、あるいは、第２の車載ネットワーク５２内の通信データを変換して第１の車載ネットワーク５１に転送する。
一方、第１のゲートウェイ６１は、制御部８１によって、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部の処理装置９１から、第２の車載ネットワーク５２内の通信データの転送要求を受信した時には、第２の車載ネットワーク５２内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する。
そして、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３は、第１のゲートウェイ６１が第２の車載ネットワーク５２内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時には、通信を停止する。

また、第２のゲートウェイ６２は、制御部８２によって、通常時には、第３の車載ネットワーク５３内の通信データを第１の車載ネットワーク５１に転送しない、あるいは、第３の車載ネットワーク５３内の通信データを変換して第１の車載ネットワーク５１に転送する。
一方、第２のゲートウェイ６２は、制御部８２によって、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部の処理装置９１から、第３の車載ネットワーク５３内の通信データの転送要求を受信した時には、第３の車載ネットワーク５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する。
そして、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３は、第２のゲートウェイ６２が第３の車載ネットワーク５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時には、通信を停止する。

このように、ゲートウェイ６１・６２は、通常時には、第１の車載ネットワーク５１以外の、第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データを第１の車載ネットワーク５１に転送しない、あるいは、第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データを変換して第１の車載ネットワーク５１に転送する。
一方、ゲートウェイ６１・６２は、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部から転送要求を受信した時には、第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する。
そして、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３は、第１のゲートウェイ６１が第２の車載ネットワーク５２内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時、あるいは、第２のゲートウェイ６２が第３の車載ネットワーク５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時には、通信を停止する。

次に作用を説明する。
車載ネットワークシステム７０は、例えば、外部の処理装置９１により第２の車載ネットワーク５２の通信データをモニタする場合において、車載ネットワークシステム７０のコネクタ９０に処理装置９１を接続し、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部から第２の車載ネットワーク５２内の通信データの転送要求を受信すると、図２に示すように、制御のプログラムがスタートする（Ａ０１）。
車載ネットワークシステム７０は、制御のプログラムがスタートすると（Ａ０１）、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３の通信を停止し（Ａ０２）、第１のゲートウェイ６１により処理装置９１が転送要求する第２の車載ネットワーク５２内の通信データの全て、あるいは、処理装置９１が指定する第２の車載ネットワーク５２内の特定の通信データを、変換しないでそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する（Ａ０３）。
車載ネットワークシステム７０は、第１の車載ネットワーク５１の通信を停止する（Ａ０２）ことによって、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３が、転送される第２の車載ネットワーク５２の通信データによって誤動作することを防止する。
第１の車載ネットワーク５１に転送された第２の車載ネットワーク５２内の通信データは、コネクタ９０に接続された処理装置９１によりモニタされる（Ａ０４）。これにより、外部の処理装置９１は、第２の車載ネットワーク５２の制御／通信状態をリアルタイムに、全データ、あるいは、指定されたデータをモニタできる。
車載ネットワークシステム７０は、処理装置９１が通信データのモニタを終了すると、第１のゲートウェイ６１の状態を通常状態に戻して第２の車載ネットワーク５２内の通信データの第１の車載ネットワーク５１への転送を終了し（Ａ０５）、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３の通信停止を解除して通常状態に戻し（Ａ０６）、プログラムをエンドにする（Ａ０７）。

前記外部の処理装置９１により第２の車載ネットワーク５２の通信データをモニタする場合に、第１の車載ネットワーク５１は、図３に示すように、制御のプログラムがスタートし（Ｂ０１）、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部の処理装置９１から通信停止要求を受信すると（Ｂ０２）、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３の通信を全て停止して（Ｂ０３）、転送される第２の車載ネットワーク５２の通信データによって車載電子制御装置１１・１２・１３が誤動作することを防止する。但し、外部の処理装置９１からの通信は、受信可能とする。
第１の車載ネットワーク５１は、車載電子制御装置１１・１２・１３の通信を停止（Ｂ０３）した状態において終了条件が成立すると、接続された車載電子制御装置１１・１２・１３の通信停止を終了（Ｂ０４）して通常状態に戻し、プログラムをエンドにする（Ｂ０５）。終了条件は、処理装置９１からの終了要求を受信した場合、イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合、処理装置９１からの転送要求を規定時間以上受信しなかった場合、の少なくとも１つが成立したときに成立する。

また、前記外部の処理装置９１により第２の車載ネットワーク５２の通信データをモニタする場合に、第１のゲートウェイ６１は、図４に示すように、制御のプログラムがスタートし（Ｃ０１）、コネクタ９０を介して車載ネットワークシステム７０の外部の処理装置９１から通信データの転送要求を受信すると（Ｃ０２）、第２の車載ネットワーク５２内に流れている通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する（Ｃ０３）。
第１の車載ネットワーク５１に転送された第２の車載ネットワーク５２の通信データは、外部の処理装置９１によりモニタされる。また、通常状態で、第２の車載ネットワーク５２内の通信データを変換して第１の車載ネットワーク５１に転送している場合でも、処理装置９１から通信データの転送要求を受信したときには、第２の車載ネットワーク５２内に流れている通信データを変換しないでそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する。
第１のゲートウェイ６１は、第２の車載ネットワーク５２内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送（Ｃ０３）した状態において終了条件が成立すると、通信データの転送を終了（Ｃ０４）して通常状態に戻し、プログラムをエンドにする（Ｃ０５）。終了条件は、処理装置９１からの終了要求を受信した場合、イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合、処理装置９１からの転送要求を規定時間以上受信しなかった場合、の少なくとも１つが成立したときに成立する。

なお、上述の図２〜図４においては、外部の処理装置９１により第２の車載ネットワーク５２の通信データをモニタする場合を説明したが、第３の車載ネットワーク５３の通信データをモニタする場合においても、第２のゲートウェイ６２を第１のゲートウェイ６１と同様に機能させることで、処理装置９１により第３の車載ネットワーク５３の通信データをモニタすることができる。

このように、車載ネットワークシステム７０において、ゲートウェイ６１・６２は、外部から転送要求を受信した時には、閉じられた第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する。このため、車載ネットワークシステム７０は、第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内の通信データを第２・第３の車載ネットワーク５２・５３内に流れているのと同じ状態で、第１の車載ネットワーク５１に備えるコネクタ９０を利用して車載ネットワークシステム７０の外部から処理装置９１によりリアルタイムにモニタすることができる。
また、この車載ネットワークシステム７０においては、ゲートウェイ６１・６２の通信機能のみ変更することで、通信データをモニタすることができる。
さらに、第１の車載ネットワーク５１に接続された車載電子制御装置１１・１２・１３は、第１のゲートウェイ６１が第２の車載ネットワーク５２内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時、あるいは、第２のゲートウェイ６２が第３の車載ネットワーク５３内の通信データをそのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時には、通信を停止する。
これにより、この車載ネットワークシステム７０においては、第２の車載ネットワーク５２内の通信データ、あるいは、第３の車載ネットワーク５３内の通信データを、そのまま第１の車載ネットワーク５１に転送する時に、電子制御袋置１１・１２・１３の誤動作を防止することができる。
このため、この車載ネットワークシステム７０は、モニタ内容に制限がなく、閉じられた車載ネットワーク５２・５３の通信が全て確認でき、全ての車載電子制御装置１１〜・２１〜・３１〜への専用通信の設定を不要とし（但し、ゲートウェイ６１・６２にのみモニタ専用の通信機能を設ける）、車両完成時の初期設定を不要とすることができる。また、この車載ネットワークシステム７０は、閉じられた車載ネットワーク５１・５２の外部からのモニタ実施時にコネクタやハーネスを破損することがなく、コネクタ９０に接続した外部の処理装置９１からコネクタ９０を備えていない閉じられた車載ネットワーク５２・５３の通信状態をモニタすることができる。
なお，上述実施例において、例示した車載電子制御装置や車載ネットワークの数は一例であり、これらの数に限定されるものではないのは明らかである。また、外部の処理装置９１についても、転送要求や通信停止要求、終了要求を送信可能な機能を備え、通信データを取得可能な装置であれば、故障診断装置に限らず、使用が可能である。

この発明は、外部と接続可能なコネクタを備えていない閉じられた車載ネットワークの通信状態をモニタすることができるものであり、車両に搭載された車載ネットワークシステムに限らず、複数のネットワークがゲートウェイを介して接続され、１つのネットワークのみが外部と接続可能なコネクタを備えるネットワークシステムについて適用することが可能である。

１ 車両
１１・１２・１３ 車載電子制御装置
２１・２２・２３ 車載電子制御装置
３１・３２・３３ 車載電子制御装置
４１・４２・４３ 通信バス
５１・５２・５３ 車載ネットワーク
６１・６２ ゲートウェイ
７０ 車載ネットワークシステム
８１・８２ 制御部
９０ コネクタ
９１ 処理装置

Claims (2)

1. 複数の車載電子制御装置が接続された複数の車載ネットワークがゲートウェイを介して接続された車載ネットワークシステムであって、第１の車載ネットワークのみが車載ネットワークシステムの外部と接続可能なコネクタを備える車載ネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイは、通常時には、第２の車載ネットワーク内の通信データを前記第１の車載ネットワークに転送しない、あるいは、前記第２の車載ネットワーク内の通信データを変換して前記第１の車載ネットワークに転送し、前記コネクタを介して車載ネットワークシステムの外部から転送要求を受信した時には、前記第２の車載ネットワーク内の通信データをそのまま前記第１の車載ネットワークに転送することを特徴とする車載ネットワークシステム。
2. 前記第１の車載ネットワークに接続された車載電子制御装置は、前記ゲートウェイが前記第２の車載ネットワーク内の通信データをそのまま前記第１の車載ネットワークに転送する時には、通信を停止することを特徴とする請求項１に記載の車載ネットワークシステム。

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