JP2016015622A - 車載通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信線が断線した場合でも、通信線に接続された複数のＥＣＵの間で通信を実行できるようにする。【解決手段】車両に搭載された複数のＥＣＵ（５）の間で通信を実行する車載通信システム（１）であって、通信装置（２）と、両端が前記通信装置（２）に接続され、前記複数のＥＣＵ（５）が接続された通信線（３）とを備え、前記通信装置（２）は、前記通信線（３）の一端から信号を送受信すると共に、前記通信線（３）の他端からも信号を送受信可能なように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された複数のＥＣＵの間でデータ通信を行う車載通信システムに関する。

車両には、複数のＥＣＵが搭載されており、各ＥＣＵによって各種の装置、例えば、エンジン、自動変速装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置等を制御するように構成されている。各ＥＣＵは、車載通信システム（例えばＣＡＮ）の通信線にバス型形態で接続されることにより、各ＥＣＵの間でデータ通信を行うことが可能な構成となっている。

特開２００８−２２７５９１号公報

しかし、上記構成において、通信線が断線した場合、通信線のうちの断線箇所よりも先の部分（即ち、車載通信システムの通信装置から遠い側の部分）に接続されたＥＣＵに対して、通信を実行することができないという問題が発生した。

そこで、本発明の目的は、通信線が断線した場合でも、通信線に接続された複数のＥＣＵの間で通信を実行することができる車載通信システムを提供することにある。

請求項１の発明は、車両に搭載された複数のＥＣＵの間で通信を実行する車載通信システムであって、通信装置と、両端が前記通信装置に接続され、前記複数のＥＣＵが接続された通信線とを備え、前記通信装置は、前記通信線の一端から信号を送受信すると共に、前記通信線の他端からも信号を送受信可能なように構成されていることに特徴を有する。

本発明の第１実施形態を示す車載通信システムのブロック図 断線検出制御のフローチャート 断線箇所特定制御のフローチャート 第１通信部で信号を受信したときの制御のフローチャート 第２通信部で信号を受信したときの制御のフローチャート 第３通信部で信号を受信したときの制御のフローチャート ノードの制御のフローチャート

以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。まず、図１は、本実施形態の車載通信システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。この図１に示すように、車載通信システム１は、通信装置２と、この通信装置２から導出された通信線３、４と、通信線３、４に接続された複数のノード５とを備えて構成されている。尚、ノード５は、車両に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）で構成されている。また、車載通信システム１は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）で構成されているが、他の車載ＬＡＮ（例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＸＣＰ（Universal Calibration Protocol）、ＣＡＮｏｐｅｎ等）で構成されていても良い。

通信装置２は、制御部６と、第１通信部７と、第２通信部８と、第３通信部９と、断線箇所情報送信部１０と、確認信号記憶部１１と、ノード構成記憶部１２と、断線箇所情報記憶部１３と、通信状態記憶部１４と、断線時ノードグループ記憶部１５とを備えている。制御部６は、通信の制御を行うものであり、通信状態（通常状態、断線箇所特定状態、断線状態）を検出し、検出した通信状態に応じた通信制御で通信を実行する。制御部６が、断線検知手段及び断線箇所特定手段の各機能を有している。尚、通信制御の内容は、図２ないし図７のフローチャートを参照して後述する。

第１通信部７は、通信線３に接続された第０ノード５、第１ノード５、第２ノード５、・・・、第Ｘノード５との間で通信を行う。第２通信部８は、通常状態では、第１通信部７から通信線３を介して送られてくる信号を監視し、通信異常（通信線３の断線）が発生したか否かの検出を行う。第２通信部８は、通信線３の断線状態では、通信線３に接続されたノード５との間で通信を行う（具体的内容は後述する）。第３通信部９は、通信線４に接続された第１０ノード５、第１１ノード５、第１２ノード５、・・・、第１Ｙノード５との間で通信を行う。尚、第３通信部９及び通信線４（更に通信線４に接続される複数のノード５）は、複数組（２組以上）設けるように構成しても良い。

断線箇所情報送信部１０は、通信線３の断線箇所を特定したときに得られた断線箇所情報を、通信装置２の外部の例えば診断ツールに送信する。確認信号記憶部１１は、通信線３の断線箇所を特定した状態において、各ノード５に送信するための確認信号の情報を記憶する。この場合、ノード５毎に異なる確認信号を割り当てて記憶している。

ノード構成記憶部１２は、通信部７から第２通信部８までの間の通信線３に接続された各ノード５と、各ノード５が第１通信部７から第２通信部８へ向けて並ぶ順序（第１通信部７に最も近いものから順に、第０、第１、第２、・・・、第Ｘと付けた番号）を記憶する。断線箇所情報記憶部１３は、断線箇所を示す情報を記憶する。この場合、通信線３は、例えば第１ノード５と第２ノード５との間で断線しているという形式の情報を記憶する。

通信状態記憶部１４は、通常状態、断線箇所特定状態、断線状態の中から現在がどの状態であるかを示す情報を記憶する。断線時ノードグループ記憶部１５は、断線箇所を境として第１通信部７と通信可能なノード５のグループをグループ１とし、第２通信部８と通信可能なノード５のグループをグループ２とする情報を記憶する。

また、各ノード５は、制御部１６と、ノード通信部１７と、応答信号記憶部１８とを備えている。制御部１６は、通信線３を介して通信装置２または他のノード５との間の通信の制御を行うものである。制御部１６は、通信装置２から送信された確認信号を受信したときに、応答信号を通信装置２へ送信する。ノード通信部１７は、通信装置２または他のノード５との間で通信を行う。応答信号記憶部１８は、上記応答信号を示す情報を記憶する。

次に、上記構成の動作、即ち、通信装置２（制御部６）の制御の内容について、図２ないし図７のフローチャートを参照して説明する。まず、図２のフローチャートは、第１通信部７と各ノード５との間の通信が正常に実行されている通常状態（初期状態）において、断線が発生したか否かを検出する制御の内容を示す。

図２のステップＳ１０では、通信装置２の第１通信部７から断線検知用の信号を通信線３を介して通信部８へ向けて送信する。続いて、ステップＳ２０へ進み、第２通信部８が上記信号を正常に受信したか否かを判断する。ここで、第２通信部８が上記信号を正常に受信したときには、「ＹＥＳ」へ進み、通信線３が断線していないことから、検知制御を終了する。

また、上記ステップＳ２０において、第２通信部８が上記信号を正常に受信しなかったときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３０へ進む。このステップＳ３０では、通信線３が断線していることから、通信状態記憶部１４の記憶内容を、断線箇所特定状態に書き換える。そして、検出制御を終了する。尚、上記検出制御（図２のフローチャート）は、通常状態において予め決められた設定時間間隔で実行される。

次に、通信状態記憶部１４の記憶内容が断線箇所特定状態になると、図３のフローチャートの制御、即ち、通信線３の断線箇所を特定する制御が実行される。まず、図３のステップＳ１００においては、第１通信部７から第０ノード５へ確認信号を送信する。そして、第０ノード５は、上記確認信号を受信すると、応答信号を通信装置２の第１通信部７へ送信する。尚、この第０ノード５の制御（図７参照）については、後述する。

続いて、ステップＳ１０２へ進み、通信装置２（第１通信部７）は、第０ノード５からの応答信号を受信したか否かを判断する。ここで、応答信号を受信しない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１０４へ進み、第１通信部７と第０ノード５との間で断線したと判断する。

一方、上記ステップＳ１０２において、応答信号を受信した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０においては、第１通信部７から第ｎノード５へ確認信号を送信する。この場合、ｎの初期値は０であり、ノード構成記憶部１２に記憶されている順序に従って確認を行う。そして、第ｎノード５は、上記確認信号を受信すると、応答信号を通信装置２の通信部７へ送信する。尚、この第ｎノード５の制御（図７参照）については、後述する。

続いて、ステップＳ１２０へ進み、通信装置２（第１通信部７）は、第ｎノード５からの応答信号を受信したか否かを判断する。ここで、応答信号を受信した場合には、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１３０へ進み、ｎをカウントアップ（＋１）する。次いで、ステップＳ１４０へ進み、ｎ≦Ｘであるか否かを判断する。ここで、ｎ≦Ｘであるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ１１０へ戻り、上述した処理を繰り返す。

また、上記ステップＳ１２０において、応答信号を受信しない場合には、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１８０へ進み、第（ｎ−１）ノード５と第ｎノード５との間で断線したと判断する。また、上記ステップＳ１４０において、ｎ≦Ｘでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ１５０へ進み、第２通信部８と第Ｘノード５との間で断線したと判断する。

さて、ステップＳ１５０、ステップＳ１８０及びステップＳ１０４の実行後は、ステップＳ１６０へ進み、断線箇所を境として第１通信部７と通信可能なノード５のグループをグループ１と設定し、第２通信部８と通信可能なノード５のグループをグループ２と設定した情報を、断線時ノードグループ記憶部１５に記憶する。続いて、ステップＳ１７０へ進み、通信状態記憶部１４の通信状態を、断線状態に書き換える。そして、この制御（図３のフローチャート）を終了する。

次に、通信線３の断線状態において、第１通信部７が信号を受信したときの制御について、図４のフローチャートを参照して説明する。まず、図４のステップＳ２１０において、第１通信部７が信号を受信し、ステップＳ２２０へ進み、受信信号はグループ２内のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号はグループ２内のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２９０へ進み、通信装置２の第１通信部７が受信した信号を、第２通信部８から通信線３を介してグループ２内のノード５へ送信する。そして、この制御（図４のフローチャート）を終了する。

一方、上記ステップＳ２２０において、受信信号がグループ２内のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２３０へ進む。このステップＳ２３０では、受信信号が他の通信線４（通信部９及び通信線４は、複数例えばＺ個設けられているとする）に接続されたノード５へ送信する信号であるかどうかを判断するために、Ｎの初期値を１とする。

続いて、ステップＳ２４０へ進み、受信信号は通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号は通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２８０へ進み、通信装置２の第１通信部７が受信した信号を、第３通信部９（Ｎ）から通信線４（Ｎ）を介してノード５へ送信する。そして、この制御（図４のフローチャート）を終了する。

また、上記ステップＳ２４０において、受信信号が通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２５０へ進み、Ｎをカウントアップする。続いて、ステップＳ２６０へ進み、Ｎ≦Ｚであるか否かを判断する。ここで、Ｎ≦Ｚであるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ２４０へ戻り、上述した処理を繰り返す。また、上記ステップＳ２６０において、Ｎ≦Ｚでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ２７０へ進み、この場合、通信装置２の第１通信部７が受信した信号は、グループ１内のノード５へ送信する信号であることから、通信装置２は何も行わない。そして、この制御（図４のフローチャート）を終了する。

次に、通信線３の断線状態において、第２通信部８が信号を受信したときの制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。まず、図５のステップＳ３１０において、第２通信部８が信号を受信し、ステップＳ３２０へ進み、受信信号はグループ１内のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号はグループ１内のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３９０へ進み、通信装置２の第２通信部８が受信した信号を、第１通信部７から通信線３を介してグループ１内のノード５へ送信する。そして、この制御（図５のフローチャート）を終了する。

一方、上記ステップＳ３２０において、受信信号がグループ１内のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３３０へ進む。このステップＳ３３０では、受信信号が他の通信線４（第３通信部９及び通信線４は、複数例えばＺ個設けられているとする）に接続されたノード５へ送信する信号であるかどうかを判断するために、Ｎの初期値を１とする。

続いて、ステップＳ３４０へ進み、受信信号は通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号は通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３８０へ進み、通信装置２の第２通信部８が受信した信号を、第３通信部９（Ｎ）から通信線４（Ｎ）を介してノード５へ送信する。そして、この制御（図５のフローチャート）を終了する。

また、上記ステップＳ３４０において、受信信号が通信線４（Ｎ）のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３５０へ進み、Ｎをカウントアップする。続いて、ステップＳ３６０へ進み、Ｎ≦Ｚであるか否かを判断する。ここで、Ｎ≦Ｚであるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ３４０へ戻り、上述した処理を繰り返す。また、上記ステップＳ３６０において、Ｎ≦Ｚでないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ３７０へ進み、この場合、通信装置２の第２通信部８が受信した信号は、グループ２内のノード５へ送信する信号であることから、通信装置２は何も行わない。そして、この制御（図５のフローチャート）を終了する。

次に、通信線３の断線状態において、第３通信部９（Ｎ）が信号を受信したときの制御について、図６のフローチャートを参照して説明する（尚、Ｎ≧１である）。まず、図６のステップＳ４１０において、第３通信部９（Ｎ）が信号を受信し、ステップＳ４２０へ進み、受信信号はグループ１内のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号はグループ１内のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ４６０へ進み、通信装置２の第３通信部９（Ｎ）が受信した信号を、第１通信部７から通信線３を介してグループ１内のノード５へ送信する。そして、この制御（図６のフローチャート）を終了する。

一方、上記ステップＳ４２０において、受信信号がグループ１内のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ４３０へ進む。このステップＳ４３０では、受信信号はグループ２内のノード５へ送信する信号であるか否かを判断する。ここで、受信信号はグループ２内のノード５へ送信する信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ４５０へ進み、通信装置２の第３通信部９（Ｎ）が受信した信号を、第２通信部８から通信線３を介してグループ２内のノード５へ送信する。そして、この制御（図６のフローチャート）を終了する。

また、上記ステップＳ４３０において、受信信号がグループ２内のノード５へ送信する信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、ステップＳ４４０へ進み、この場合、通信装置２の第３通信部９（Ｎ）が受信した信号は、通信線４（Ｎ）に接続されたノード５へ送信する信号であることから、通信装置２は通常通りの振る舞いをする。例えば、第３通信部９（１）が受信した信号が、通信線４（１）に接続されたノード５へ送信する信号であれば、通信装置２は何もしない。また、例えば、第３通信部９（１）が受信した信号が、通信線４（２）に接続されたノード５へ送信する信号であれば、第３通信部９（１）が受信した信号を、第３通信部９（２）から通信線４（２）を介してノード５へ送信する。そして、この制御（図６のフローチャート）を終了する。

次に、図７のフローチャートを参照して、通信線３に接続された各ノード５の通信制御について説明する。まず、図７のステップＳ５１０において、ノード５は、第１通信部７から送信された前記確認信号（図３のステップＳ１１０参照）を受信する。続いて、ステップＳ５２０へ進み、ノード５は、上記確認信号が自分宛の確認信号であるか否かを判断する。ここで、上記確認信号が自分宛の確認信号であるときには、「ＹＥＳ」へ進み、ステップＳ５３０へ進み、ノード５は、応答信号を通信装置２の第１通信部７へ送信する。そして、この制御（図７のフローチャート）を終了する。また、上記ステップＳ５２０において、上記確認信号が自分宛の確認信号でないときには、「ＮＯ」へ進み、何もしないで、この制御（図７のフローチャート）を終了する。

上記した構成の本実施形態によれば、通信装置２に両端が接続された通信線３に、複数のノード（ＥＣＵ）５を接続し、通信装置２によって、通信線３の一端から信号を送受信すると共に、通信線３の他端からも信号を送受信可能なように構成したので、通信線３が断線した場合に、断線箇所よりも一端側のノード５と、断線箇所よりも他端側のノード５は、通信装置２を介して通信することができる。この結果、通信線３が断線した場合でも、通信線３に接続された複数のノード５の間で通信を実行することができる。

また、通信装置２の制御部６は、通信線３の一端から断線検知用信号を送信し、通信線３の他端で上記断線検知用信号を受信したか否かで通信線３の断線を検知するように構成したので、通信線３の断線を正確且つ容易に検出することができる。

更に、通信装置２の制御部６は、通信線３の断線が検出されたときに、複数のノード５に対して通信線３の一端または他端に最も近い部位に接続されたノード５から順番に通信を行うことにより、通信線３の断線箇所を特定するように構成したので、断線箇所を容易に特定することができる。

また、通信装置２の制御部６は、通信線３の一端から断線箇所までの間に接続されたノード５（グループ１内のノード５）へ送信する第１の信号がある場合には、第１通信部７により通信線３の一端から前記第１の信号を送信する（図５のステップＳ３９０、図６のステップＳ４６０参照）ように構成したので、グループ２内のノード５とグループ１内のノード５との間で、または、通信線４に接続されたノード５とグループ１内のノード５との間で、通信を実行することができる。

更に、通信装置２の制御部６は、通信線３の他端から断線箇所までの間に接続されたノード５（グループ２内のノード５）へ送信する第２の信号がある場合には、第２通信部８により通信線３の他端から前記第２の信号を送信する（図４のステップＳ２９０、図６のステップＳ４５０参照）ように構成したので、グループ１内のノード５とグループ２内のノード５との間で、または、通信線４に接続されたノード５とグループ２内のノード５との間で、通信を実行することができる。

尚、上記各実施形態では、通信装置２に両端を接続する通信線３を１本設けたが、これに限られるものではなく、通信装置２に両端を接続する通信線を２本以上設け、これら各通信線に複数のノード５を接続するように構成しても良い。

図面中、１は車載通信システム、２は通信装置、３は通信線、４は通信線、５はノード、６は制御部（断線検知手段、断線箇所特定手段）、７は第１通信部、８は第２通信部、９は第３通信部、１６は制御部、１７はノード通信部を示す。

Claims (5)

1. 車両に搭載された複数のＥＣＵ（５）の間で通信を実行する車載通信システム（１）であって、
   通信装置（２）と、
   両端が前記通信装置（２）に接続され、前記複数のＥＣＵ（５）が接続された通信線（３）とを備え、
   前記通信装置（２）は、前記通信線（３）の一端から信号を送受信すると共に、前記通信線（３）の他端からも信号を送受信可能なように構成された車載通信システム。
2. 前記通信装置（２）に設けられ、前記通信線（３）の一端から断線検知用信号を送信し、前記通信線（３）の他端で前記断線検知用信号を受信したか否かで前記通信線（３）の断線を検知する断線検知手段（６）を備えた請求項１記載の車載通信システム。
3. 前記通信装置（２）に設けられ、前記通信線（３）の断線が検知されたときに、前記複数のＥＣＵ（５）に対して前記通信線（３）の一端または他端に最も近い部位に接続されたＥＣＵ（５）から順番に通信を行うことにより、断線箇所を特定する断線箇所特定手段（６）を備えた請求項２記載の車載通信システム。
4. 前記通信装置（２）に設けられ、前記通信線（３）の一端から断線箇所までの間に接続されたＥＣＵ（５）へ送信する第１の信号がある場合には、前記通信線（３）の一端から前記第１の信号を送信する第１通信部（７）を備えた請求項３記載の車載通信システム。
5. 前記通信装置（２）に設けられ、前記通信線（３）の他端から断線箇所までの間に接続されたＥＣＵ（５）へ送信する第２の信号がある場合には、前記通信線（３）の他端から前記第２の信号を送信する第２通信部（８）を備えた請求項３記載の車載通信システム。
   

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