JP2017056768A - 給電制御装置、通信システム及び給電制御方法 - Google Patents

給電制御装置、通信システム及び給電制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】1つの通信装置が共通の通信線を占有することを防止することができる給電制御装置及び給電制御方法、並びに、該給電制御装置を備える通信システムを提供する。
【解決手段】通信システム1では、バス3にECU30,31,32が接続されている。中継装置2は、ECU30,31,32の1つがバス3を介して送信したデータを受信し、受信の内容に基づいて、バッテリ5から、データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。中継装置2は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、バッテリ5から送信元への給電を遮断する。
【選択図】図1

Description

本発明は、通信装置への給電を制御する給電制御装置及び給電制御方法、並びに、該給電制御装置を備える通信システムに関する。
車両に搭載される通信システムとして、車両に搭載された電気機器を制御する複数のECU(Electronic Control Unit)夫々が共通の通信線に接続され、互いに通信する通信システムが提案されている(例えば特許文献1を参照)。この通信システムでは、複数のECU間の通信によって、複数の電気機器を連動させる制御処理が実現される。
特開2009−105828号公報
特許文献1に記載されているような従来の通信システムにおいて、1つのECUが暴走してデータを短い時間間隔で繰り返し送信した場合、このECUが共通の通信線を占有する。この場合、共通の通信線に接続されている他のECUは通信を行うことができない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、1つの通信装置(ECU)が共通の通信線を占有することを防止することができる給電制御装置及び給電制御方法、並びに、該給電制御装置を備える通信システムを提供することにある。
本発明に係る給電制御装置は、共通の通信線に接続された複数の通信装置への給電を制御する給電制御装置であって、前記複数の通信装置の1つが前記通信線を介して送信したデータを受信する受信部と、該受信部が行った受信の内容に基づいて、前記データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する判定部と、該判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合に、該送信元への給電を遮断する遮断部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る給電制御装置は、前記複数の通信装置夫々について、前記判定部によって給電を遮断すべきと判定された遮断判定回数を計数する計数部と、前記遮断部が前記給電を遮断した後にて、前記計数部が計数した前記送信元の前記遮断判定回数が所定数未満である場合、前記遮断部が遮断した前記送信元への給電を再開する再開部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る給電制御装置は、前記判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、前記受信部が受信したデータの内容に基づいて、前記送信元を除く他の前記通信装置の中で給電を遮断すべき前記通信装置を選択する選択部を備え、前記遮断部は、前記判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、前記送信元、及び、前記選択部が選択した前記通信装置への給電を遮断することを特徴とする。
本発明に係る給電制御装置は、前記複数の通信装置夫々は、前記通信線を介してデータを前記受信部に繰り返し送信し、前記判定部は、前記受信部が前記送信元から受信したデータの時間間隔が所定期間未満である場合に前記送信元への給電を遮断すべきと判定することを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前述した給電制御装置と、前記複数の通信装置とを備えることを特徴とする。
本発明に係る給電制御方法は、共通の通信線に接続された複数の通信装置への給電を制御する給電制御方法であって、前記複数の通信装置の1つが前記通信線を介して送信したデータを受信し、該データの受信の内容に基づいて、該データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定し、該送信元への給電を遮断すべきと判定した場合に、該送信元への給電を遮断することを特徴とする。
本発明に係る給電制御装置及び給電制御方法にあっては、複数の通信装置が共通の通信線に接続されている。複数の通信装置の1つが共通の通信線を介して送信したデータの受信の内容に基づいて、データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電を遮断する。
例えば、複数の通信装置の1つが暴走して短い時間間隔で共通の通信線を介してデータを送信した場合、暴走している通信装置によって共通の通信線が占有される。このように、複数のECUの1つが共通の通信線を占有している場合、データの送信元への給電を遮断すべきと判定し、送信元への給電を遮断する。これにより、暴走している通信装置は動作を停止するので、1つの通信装置が共通の通信線を占有することが防止される。
本発明に係る給電制御装置にあっては、複数の通信装置夫々について給電を遮断すべきと判定された遮断判定回数を計数する。送信元への給電を遮断した後において、計数した送信元の遮断判定回数が所定数未満である場合、遮断した送信元への給電を再開する。
遮断された給電が再開された場合、通信装置は、通常、初期状態に戻る。暴走している通信装置が初期状態に戻った場合、この通信装置が暴走を再開しない可能性がある。暴走が再開されなかった場合、暴走していた通信装置が正常に動作するので、複数の通信装置によって実現される機能の低下が防止される。遮断判定回数が所定数以上となるまで、遮断した送信元への給電の再開を繰り返す。
本発明に係る給電制御装置にあっては、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元から受信したデータの内容に基づいて、送信元を除く他の通信装置の中で給電を遮断すべき通信装置を選択する。送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電だけではなく、選択した通信装置への給電を遮断する。
1つの通信装置が送信したデータが、共通の通信線に接続されている全ての通信装置によって受信されるように構成されている場合、暴走した通信装置が行ったデータの送信に連動して他の通信装置が誤った動作を行う可能性がある。本発明では、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元から受信したデータの内容に基づいて、例えば、暴走した通信装置が行ったデータの送信に連動して動作を開始する通信装置を選択し、選択した通信装置への給電が遮断される。これにより、送信元が行ったデータの送信によって、選択した通信装置が誤った動作を継続して行うことが防止される。
本発明に係る給電制御装置にあっては、複数の通信装置夫々は、通信線を介してデータを繰り返し送信する。送信元から受信したデータの時間間隔が所定期間未満である場合に、送信元への給電を遮断すべきと判定し、該給電を遮断する。これにより、例えば、複数の通信装置の1つが暴走して短い時間間隔で通信線を介してデータを送信している場合、この通信装置の動作が停止される。
本発明に係る通信システムにあっては、給電制御装置は、共通の通信線を介して、複数の通信装置の1つから受信したデータの内容に基づいて、データの送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。給電制御装置は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電を遮断する。
本発明によれば、1つの通信装置が共通の通信線を占有することを防止することができる。
実施の形態1における通信システムの要部構成を示すブロック図である。 中継装置の要部構成を示すブロック図である。 受信状況テーブルを示す図表である。 中継先テーブルを示す図表である。 遮断状況テーブルを示す図表である。 制御部が実行する第1追加処理の手順を示すフローチャートである。 制御部が実行する送信処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態2における制御部が実行する第1追加処理の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における通信システム1の要部構成を示すブロック図である。通信システム1は、車両に好適に搭載されており、中継装置2、バス3,4、ECU30,31,32,40,41,42及びバッテリ5を備える。バス3,4夫々は、例えば、ツイストペアケーブルによって構成された通信線である。図1では、給電を行うための接続線を太線で示し、バス3,4と、通信を行うための接続線とを細線で示している。
中継装置2には、バス3,4と、ECU30,31,32,40,41,42と、バッテリ5の正極とが各別に接続されている。バス3には、更に、ECU30,31,32が各別に接続されている。バス4には、更に、ECU40,41,42が各別に接続されている。バッテリ5の負極と、ECU30,31,32,40,41,42とは接地されている。
ECU30,31,32,40,41,42夫々には、車両に搭載されている図示しない電気機器が接続されている。ECU30,31,32,40,41,42夫々は、自装置に接続されている電気機器の動作を制御する。
ECU30,31,32,40,41,42夫々には、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42が割り当てられている。中継装置2及びECU30,31,32夫々はバス3を介して相互に通信する。中継装置2及びECU40,41,42夫々はバス4を介して相互に通信する。バス3,4夫々を介した通信は、CAN(Controller Area Network)プロトコル又はCAN−FD(CAN with Flexible Data-rate)プロトコルに従って行われる。
ECU30,31,32,40,41,42夫々は通信装置として機能する。
ECU30は、識別情報ID30が含まれている共通のデータを、バス3に接続している他の装置、即ち、中継装置2及びECU31,32に、バス3を介して送信する。ECU30には、バス3を介して送信すべきデータが記憶される送信記憶領域が設けられている。ECU30は、例えば、自装置に接続されているセンサの出力結果から、送信すべきデータを生成し、生成したデータを送信記憶領域に記憶する。
ECU30は、送信記憶領域にデータが記憶されている場合、バス3を介してデータを送信することが可能であるか否かを判定する。ECU30は、バス3を介してデータが送信されている場合、データを送信することが不可能と判定する。ECU30は、バス3を介してデータが送信されていない場合、データを送信することが可能であると判定する。
ECU30は、バス3を介してデータを送信することが可能であると判定した場合、データを中継装置2及びECU31,32に送信する。送信が完了した場合、ECU30は、送信したデータに対応するデータを送信記憶領域から削除する。ECU30は、バス3を介してデータを送信することが不可能であると判定した場合、バス3を介したデータの送信が可能となるまで、データの送信を停止する。
ECU30は、中継装置2及びECU31,32の1つからデータを受信する。ECU30は、ECU31,32夫々から識別情報ID31,ID32が含まれているデータを受信し、中継装置2から識別情報ID40,ID41,ID42の1つが含まれているデータを受信する。
ECU30には、バス3を介して受信したデータが記憶される受信記憶領域が設けられている。ECU30は、データを受信した場合、受信したデータに含まれている識別情報に基づいて、受信したデータを受信記憶領域に記憶すべきか否かを判定する。ECU30は、受信したデータを記憶すべきであると判定した場合、受信したデータを受信記憶領域に記憶する。ECU30は、受信記憶領域に記憶されているデータに基づいて、自装置に接続されている電気機器を制御する。ECU30は、受信したデータを記憶すべきではないと判定した場合、受信したデータを破棄する。
ECU30はバッテリ5から中継装置2を介して給電される。ECU30は、バッテリ5から給電されている場合、作動し、バッテリ5からの給電が遮断された場合、動作を停止する。
ECU31,32,40,41,42夫々は、ECU30と同様に動作する。ECU30の動作の説明において、ECU30,31及び識別情報ID30,ID31夫々を、ECU31,30及び識別情報ID31,ID30に置き換えることによって、ECU31の動作を説明することができる。同様に、ECU30の動作の説明において、ECU30,31,32及び識別情報ID30,ID31,ID32夫々をECU32,30,31及び識別情報ID32,ID30,31に置き換えることによって、ECU32の動作を説明することができる。
ECU30の動作の説明において、ECU30,31,32、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42及びバス3夫々を、ECU40,41,42、識別情報ID40,ID41,ID42,ID30,ID31,ID32及びバス4に置き換えることによって、ECU40の動作を説明することができる。
同様に、ECU30の動作の説明において、ECU30,31,32、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42及びバス3夫々を、ECU41,40,42、識別情報ID41,ID40,ID42,ID30,ID31,ID32及びバス4に置き換えることによって、ECU41の動作を説明することができる。ECU30の動作の説明において、ECU30,31,32、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42及びバス3夫々を、ECU42,40,41、識別情報ID42,ID40,ID41,ID30,ID31,ID32及びバス4に置き換えることによって、ECU40の動作を説明することができる。
中継装置2は、ECU30,31,32中の少なくとも1つと、ECU40,41,42中の少なくとも1つとの間で送受信されるデータを中継する。
中継装置2は、ECU30,31,32の1つからデータを受信した場合、受信したデータに含まれている識別情報に基づいてデータを中継すべきか否かを判定する。中継装置2は、受信したデータを中継すべきと判定した場合、バス4を介してECU40,41,42に、受信したデータを送信する。中継装置2は、受信したデータを中継すべきではないと判定した場合、受信したデータを破棄する。
同様に、中継装置2は、ECU40,41,42の1つからデータを受信した場合、受信したデータに含まれている識別情報に基づいて、受信したデータを中継すべきか否かを判定する。中継装置2は、受信したデータを中継すべきと判定した場合、バス3を介してECU30,31,32に、受信したデータを送信する。中継装置2は、受信したデータを中継すべきではないと判定した場合、受信したデータを破棄する。
中継装置2の動作により、ECU30,31,32,40,41,42は相互に通信する。これにより、ECU30,31,32,40,41,42夫々に接続されている電気機器中の複数の電気機器を連動させる多様な制御処理が実現される。
中継装置2は、バス3を介して行った受信の内容に基づいて、バッテリ5から送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。中継装置2は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電を遮断する。ここで、送信元はECU30,31,32の1つである。
同様に、中継装置2は、バス4を介して行った受信の内容に基づいて、バッテリ5から送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。中継装置2は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電を遮断する。ここで、送信元はECU40,41,42の1つである。
以上のように、中継装置2は、バッテリ5からECU30,31,32,40,41,42への給電を制御する給電制御装置として機能する。
ECU30,31,32,40,41,42夫々は、自装置への給電の遮断及び再開が順次行われた場合、初期状態に戻る。
図2は中継装置2の要部構成を示すブロック図である。中継装置2は、制御部20、出力部21、駆動回路22、通信部23,24、時計部25、記憶部26及びスイッチ60,61,62,70,71,72を有する。図2でも、図1と同様に、給電を行うための接続線を太線で示し、バス3,4と、通信を行うための接続線とを細線で示している。
制御部20、出力部21、通信部23,24、時計部25及び記憶部26はバス27に各別に接続されている。出力部21は駆動回路22に接続されている。通信部23,24夫々はバス3,4に接続されている。スイッチ60,61,62,70,71,72夫々の一端はバッテリ5の正極に接続されている。スイッチ60,61,62,70,71,72夫々の他端は、ECU30,31,32,40,41,42に接続されている。
出力部21は、制御部20の指示に従って、スイッチ60,61,62,70,71,72の少なくとも1つのオン又はオフを示すスイッチ信号を駆動回路22に出力する。
駆動回路22には出力部21からスイッチ信号が入力される。駆動回路22は、出力部21から入力されたスイッチ信号が示す内容に従って、スイッチ60,61,62,70,71,72を各別にオン又はオフにする。
スイッチ60,61,62,70,71,72夫々は、例えば、FET(Field Effective Transistor)又はバイポーラトランジスタ等の半導体スイッチである。また、スイッチ60,61,62,70,71,72夫々はリレー接点であってもよい。
スイッチ60,61,62,70,71,72夫々は、ECU30,31,32,40,41,42に対応する。スイッチ60,61,62,70,71,72の1つがオンからオフとなった場合、バッテリ5から、オフとなったスイッチに対応するECUへの給電が遮断され、このECUは動作を停止する。スイッチ60,61,62,70,71,72の1つがオフからオンとなった場合、バッテリ5から、オンとなったスイッチに対応するECUへの給電が行われ、このECUは作動する。
前述したように、ECU30,31,32,40,41,42夫々には、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42が割り当てられている。従って、スイッチ60,61,62,70,71,72夫々は、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42にも対応する。
通信部23は、ECU30,31,32の1つがバス3を介して送信したデータを受信する。このデータには、識別情報ID30,ID31,ID32の1つが含まれている。通信部23はバス3を介して受信したデータを制御部20に与える。また、通信部23は、制御部20の指示に従って、識別情報ID40,ID41,ID42の1つが含まれているデータを、バス3を介して、ECU30,31,32に送信する。
通信部23は、制御部20のデータの送信を指示された場合、バス3を介してデータを送信することが可能であるか否かを判定する。通信部23は、バス3を介してデータが送信されている場合、データを送信することが不可能と判定する。通信部23は、バス3を介してデータが送信されていない場合、データを送信することが可能であると判定する。
通信部23は、バス3を介してデータを送信することが可能であると判定した場合、データをECU30,31,32に送信する。通信部23は、バス3を介してデータを送信することが不可能であると判定した場合、バス3を介したデータの送信が可能となるまで、データの送信を停止する。
通信部24は、通信部23と同様に動作する。通信部23の動作の説明において、通信部23、ECU30,31,32、バス3及び識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42夫々を、通信部24、ECU40,41,42、バス4及び識別情報ID40,ID41,ID42,ID30,ID31,ID32に置き換えることによって、通信部24の動作を説明することができる。
通信部23,24夫々は受信部として機能する。
ECU30,31,32夫々は、バス3を介してデータを通信部23に繰り返し送信する。ECU40,41,42夫々は、バス4を介してデータを通信部24に繰り返し送信する。ECU30,31,32,40,41,42夫々がデータを送信する時間間隔は基準時間以上となるように設定されている。ECU30,31,32,40,41,42夫々について、一定の基準時間が記憶部26に予め記憶されている。
中継装置2の通信部23及びECU30,31,32夫々は、データを構成している複数のビット値をバス3に順次出力することによってデータを送信する。ビット値は2値「0」(ドミナント)及び「1」(リセッシブ)の一方を示す。2つのビット値「0」及び「1」が同時にバス3に出力された場合、実際にはバス3にビット値「0」が出力される。中継装置2の通信部23及びECU30,31,32夫々は、バス3を介してデータを送信している間、実際にバス3に出力されているビット値を監視している。
中継装置2の通信部23及びECU30,31,32夫々は、バス3に出力したビット値と、実際にバス3に出力されているビット値とが異なる場合、データの送信を中断する。通信部23は、データの送信を中断した場合、その旨を制御部20に通知する。中継装置2の通信部23及びECU30,31,32夫々は、バス3に出力したビット値と、実際にバス3を出力されているビット値とが一致する場合、データの送信を継続する。中継装置2の通信部23及びECU30,31,32夫々は、データの送信を中断した場合、再びバス3を介してデータを送信することが可能であるか否かを判定し、データの再送信を試みる。
以上のように、中継装置2の通信部23及びECU30,31,32の間ではアービトレーション(調停)が行われる。このため、中継装置2の通信部23及びECU30,31,32の少なくとも2つが同時にデータを送信した場合であっても、中継装置2の通信部23及びECU30,31,32の1つのみがデータを送信する。
中継装置2の通信部24及びECU40,41,42の間でも、中継装置2の通信部23及びECU30,31,32の間で行われるアービトレーションと同様のアービトレーションが行われる。中継装置2の通信部23及びECU30,31,32の間で行われるアービトレーションの説明において、バス3、通信部23及びECU30,31,32をバス4、通信部24及びECU40,41,42に置き換えることによって、中継装置2の通信部24及びECU40,41,42の間で行われるアービトレーションを説明することができる。
制御部20は、時計部25から年月日及び時刻を示す日時情報を読み出す。時計部25から読み出される日時情報は、読み出された時点の年月日及び時刻を示す。
記憶部26は不揮発性のメモリである。記憶部26には、通信部23,24が行った受信の状況を示す受信状況テーブルと、中継先を示す中継先テーブルと、ECU30,31,32,40,41,42への給電の遮断状況を示す遮断状況テーブルとが記憶されている。制御部20によって、受信状況テーブル、中継先テーブル及び遮断状況テーブルから内容が読み出される。更に、制御部20によって受信状況テーブルに内容が追加され、制御部20によって遮断状況テーブルの内容が変更される。
図3は受信状況テーブルを示す図表である。受信状況テーブルでは、通信部23又は24がデータを受信した日時に、通信部23又は24が受信したデータに含まれている識別情報が対応付けられている。図3において、T1,T2,T3夫々は日時を示す。例えば、図3の受信状況テーブルでは、日時T1に、識別情報ID31を含むデータを通信部31が受信していることが示されている。
前述したように、識別情報ID31を含むデータはECU31によって送信される。このため、日時T1に、識別情報ID31を含むデータを通信部31が受信していることは、ECU31が日時T1にデータを通信部31に送信していることを意味する。換言すると、受信状況テーブルは、中継装置2にデータを送信した送信元と、該送信元がデータを送信した日時とを示している。
通信部23又は24がデータを受信する都度、日時と識別情報との対応関係が制御部20によって受信状況テーブルに追加される。
図4は中継先テーブルを示す図表である。中継先テーブルには、中継すべきデータに含まれている識別情報と、このデータを出力すべきバスとが示されている。通信部23又は24が受信したデータに含まれている識別情報が、識別情報ID30,ID31,ID40,ID42の1つである場合、通信部23又は24が受信したデータが中継される。
識別情報ID30,ID31のいずれかを含むデータはバス4に出力される。即ち、通信部24がこのデータをECU40,41,42に送信する。また、識別情報ID40,ID41のいずれかを含むデータはバス3に出力される。即ち、通信部23がこのデータをECU30,31,32に送信する。
通信部23又は24が受信したデータに含まれている識別情報が、識別情報ID32,ID41の1つである場合、通信部23又は24が受信したデータは破棄される。
図5は遮断状況テーブルを示す図表である。遮断状況テーブルでは、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42、即ち、ECU30,31,32,40,41,42夫々に対応付けて、給電を遮断すべきと判定した遮断判定回数と、遮断判定回数に関する閾値とが示されている。
C30,C31,C32,C40,C41,C42夫々は、ECU30,31,32,41,42,43に関する遮断判定回数を示し、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42に対応する。遮断判定回数C30,C31,C32,C40,C41,C42夫々は制御部20によって変更される。
Th30,Th31,Th32,Th40,Th41,Th42夫々は、遮断判定回数C30,C31,C32,C40,C41,C42の閾値を示し、識別情報ID30,ID31,ID32,ID40,ID41,ID42に対応する。閾値Th30,Th31,Th32,Th40,Th41,Th42夫々は、自然数であり、予め設定されている。
図2に示す記憶部26には、通信部23又は24が送信すべきデータが記憶される送信領域が設けられている。記憶部26の送信領域にはデータが時系列的に記憶される。記憶部26の送信領域からのデータの読み出しと、送信領域へのデータの追加と、送信領域からのデータの削除とは制御部20によって行われる。
また、記憶部26には、制御プログラムP1が記憶されている。制御部20は、記憶部26に記憶されている制御プログラムP1を実行することによって、通信部23が受信したデータを記憶部26の送信領域に追加する第1追加処理と、通信部24が受信したデータを記憶部26の送信領域に追加する第2追加処理と、通信部23又は24にデータを送信させる送信処理とを行う。第1追加処理には、バッテリ5からECU30,31,32への給電を制御する給電制御処理が含まれている。第2追加処理には、バッテリ5からECU40,41,42への給電を制御する給電制御処理が含まれている。
図6は制御部20が実行する第1追加処理の手順を示すフローチャートである。制御部20は、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信する都度、第1追加処理を実行する。
まず、制御部20は時計部25から日時情報を読み出す(ステップS1)。次に、制御部20は、ステップS1で読み出した日時情報が示す日時と、通信部23が受信したデータに含まれる識別情報との対応関係を記憶部26の受信状況テーブルに追加する(ステップS2)。第1追加処理は、通信部23がデータを受信する都度、実行されるので、受信状況テーブルには過去の受信状況が示されている。
次に、制御部20は、受信状況テーブルの内容、即ち、通信部23が行った受信の内容に基づいて、通信部23にデータを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する(ステップS3)。ここでは、制御部20は、通信部23が送信元から受信した時間間隔、具体的には、通信部23が今回送信元からデータを受信した日時と、通信部23が前回送信元からデータを受信した日時との時間間隔が送信元に対応する基準時間未満である場合に送信元への給電を遮断すべきと判定する。制御部20は、通信部23が送信元から受信した時間間隔が基準時間以上である場合に送信元への給電を遮断すべきではないと判定する。制御部20は判定部として機能する。
例えば、通信部23が識別情報ID30を含むデータを受信した場合、制御部20は、受信状況テーブルの内容に基づいて、通信部23が識別情報ID30を含むデータを今回受信した日時と、通信部23が識別情報ID30を含むデータを前回受信した日時との時間間隔を算出する。制御部20は、算出した時間間隔が、送信元、即ち、ECU30に対応する基準時間未満である場合にECU30への給電を遮断すべきと判定し、算出した時間間隔がECU30に対応する基準時間以上である場合にECU30への給電を遮断すべきではないと判定する。
なお、ステップS3の判定で用いられる時間間隔は、2つの日時の時間間隔に限定されず、例えば、一定期間に亘って通信部23が同一の送信元からデータを受信した複数の時間間隔の平均値であってもよい。
制御部20は、送信元への給電を遮断すべきではないと判定した場合(S3:NO)、記憶部26の中継先テーブルの内容に基づいて、通信部23が受信したデータを中継すべきか否かを判定する(ステップS4)。ここで、制御部20は、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が中継先テーブルに示されている場合、データを中継すべきと判定する。制御部20は、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が中継先テーブルに示されていない場合、データを中継すべきではないと判定する。
図4の中継先テーブルには識別情報ID30,ID31,ID40,ID42が示されている。従って、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID30である場合、制御部20はデータを中継すべきと判定する。通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID32である場合、制御部20はデータを中継すべきではないと判定する。
制御部20は、データを中継すべきと判定した場合(S4:YES)、記憶部26の送信領域に通信部23が受信したデータを追加する(ステップS5)。送信領域に追加されたデータは通信部24によって送信される。
制御部20は、データを中継すべきではないと判定した場合(S4:NO)、又は、ステップS5を実行した後、第1追加処理を終了する。制御部20がデータを中継すべきではないと判定して第1追加処理を終了した場合、通信部23によって受信されたデータは破棄される。
制御部20は、第1追加処理を終了した後において、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信した場合、再び第1追加処理を実行する。
制御部20は、送信元への給電を遮断すべきであると判定した場合(S3:YES)、送信元への給電を遮断する(ステップS6)。具体的には、制御部20は、出力部21に指示して、スイッチ60,61,62,70,71,72の中で、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチのオフを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。これにより、駆動回路22は、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチをオフにし、バッテリ5から送信元への給電を遮断する。このとき、ECU30,31,32の中で送信元であるECUは動作を停止する。制御部20は遮断部としても機能する。
例えば、通信部23が受信したデータに識別情報ID32が含まれていた場合におけるステップS6では、制御部20は、出力部21に指示して、識別情報ID32に対応するスイッチ62のオフを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。駆動回路22は、スイッチ62をオフにし、バッテリ5から送信元、即ち、ECU32への給電を遮断する。
制御部20は、ステップS6を実行した後、遮断状況テーブルにおいて、送信元に対応する遮断判定回数を1だけインクリメントする(ステップS7)。例えば、通信部23が受信したデータに含まれる識別情報が識別情報ID32である場合に実行されるステップS7では、識別情報ID32、即ち、ECU32に対応する遮断判定回数C32を1だけインクリメントする。
前述したように、制御部20は、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信する都度、第1追加処理を実行する。そして、制御部20は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元の遮断判定回数を1だけインクリメントする。
このように、制御部20は、ECU30,31,32夫々について、遮断判定回数を計数する。制御部20は計数部としても機能する。
次に、制御部20は、記憶部26の遮断状況テーブルの内容に基づいて、送信元に対応する遮断判定回数が、該送信元に対応する閾値未満であるか否かを判定する(ステップS8)。例えば、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID32である場合におけるステップS8では、制御部20は、遮断判定回数C32が閾値Th32未満であるか否かを判定する。
制御部20は、遮断判定回数が閾値未満であると判定した場合(S8:YES)、ステップS6で遮断した送信元への給電を再開する(ステップS9)。具体的には、制御部20は、出力部21に指示して、スイッチ60,61,62,70,71,72の中で、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチのオンを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。これにより、駆動回路22は、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチをオンにし、バッテリ5から送信元への給電を再開する。このとき、ECU30,31,32の中で送信元であるECUは初期状態に戻る。制御部20は再開部としても機能する。
制御部20は、遮断判定回数が閾値以上であると判定した場合(S8:NO)、又は、ステップS9を実行した後、第1追加処理を終了する。制御部20は、第1追加処理を終了した後において、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信した場合、再び第1追加処理を実行する。
制御部20は、送信元の遮断判定回数が閾値以上であると判定して第1追加処理を終了した場合、送信元への給電の遮断が維持され、送信元であるECUが動作を再開することはない。このため、第1追加処理が終了された後、通信部23は、給電が遮断されたECUからデータを受信することはない。
制御部20は、通信部24がECU40,41,42の1つからデータを受信する都度、第1追加処理と同様に第2追加処理を実行する。図4の中継先テーブルを用いたステップS4の説明を除く第1追加処理の説明において、通信部23,24、ECU30,31,32、識別情報ID30,ID32、遮断判定回数C32及び閾値Th32夫々を通信部24,23、ECU40,41,42及び識別情報ID40,ID42、遮断判定回数C42及び閾値Th42に変更することによって第2追加処理を説明することができる。
前述したように、図4の中継先テーブルには識別情報ID30,ID31,ID40,ID42が示されている。従って、第2追加処理のステップS4では、制御部20は、通信部24が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID40である場合、制御部20はデータを中継すべきと判定する。通信部24が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID41である場合、制御部20はデータを中継すべきではないと判定する。
図7は制御部20が実行する送信処理の手順を示すフローチャートである。制御部20は送信処理を周期的に実行する。
制御部20は、記憶部26の送信領域にデータが記憶されているか否かを判定する(ステップS11)。制御部20は、送信領域にデータが記憶されていると判定した場合(S11:YES)、送信領域に記憶されているデータの中で最初に記憶されたデータを出力すべきバスを、中継先テーブルの内容に基づいて、バス3,4から選択する(ステップS12)。
例えば、送信領域に記憶されているデータの中で最初に記憶されたデータに含まれている識別情報が識別情報ID31である場合、ステップS12では、制御部20は、バス4を選択する。
次に、制御部20は、送信領域に最初に記憶されたデータを送信領域から読み出し(ステップS13)、ステップS12で選択したバスに対応する通信部に指示して、読み出したデータを送信させる(ステップS14)。ステップS12で選択したバスがバス3である場合、ステップS14では、制御部20は、通信部23に指示して、ステップS13で読み出したデータをECU30,31,32に送信させる。ステップS12で選択したバスがバス4である場合、ステップS14では、制御部20は、通信部24に指示して、ステップS14で読み出したデータをECU40,41,42に送信させる。
次に、制御部20は、通信部23又は24が行っているデータの送信が中断したか否かを判定する(ステップS15)。制御部20は、通信部23又は24がデータを送信することができる十分に長い所定期間に、通信部23又は24から送信の中断が通知された場合、送信が中断されたと判定する。また、制御部20は、前述した所定期間に通信部23又は24から送信の中断が通知されなかった場合、送信が中断されなかったと判定する。
制御部20は、送信が中断されなかったと判定した場合(S15:NO)、送信領域に記憶されている中で最初に記憶されたデータを削除する(ステップS16)。
制御部20は、送信領域にデータが記憶されていないと判定した場合(S11:NO)、送信が中断されたと判定した場合(S15:YES)、又は、ステップS16を実行した後、送信処理を終了する。その後、制御部20は、次の周期が到来した場合に送信処理を再開する。
データの送信が中断されたと制御部20が判定して送信処理を終了した場合、ステップS16が実行されていないため、次の送信処理では、送信が中断されたデータの送信が再び実行される。
ECU30,31,32の1つが暴走して短い時間間隔でバス3を介してデータを送信した場合、暴走しているECUによってバス3が占有される。第1追加処理では、このようにECU30,31,32の1つがバス3を占有した場合、制御部20は、データの送信元、即ち、暴走しているECUへの給電を遮断すべきと判定し、送信元への給電を遮断する。これにより、暴走しているECUは動作を停止するので、ECU30,31,32の1つがバス3を占有することが防止される。
また、送信元から受信したデータの時間間隔が基準時間未満である場合、送信元への給電を遮断すべきと判定し、該給電を遮断する。このため、例えば、ECU30,31,32の1つが暴走して短い時間間隔でバス3を介してデータを送信している場合、このECUの動作を停止させることができる。
更に、第1追加処理では、制御部20は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合において、計数した送信元の遮断判定回数が閾値未満であるとき、ステップS6で遮断した送信元への給電をステップS9で再開する。遮断された給電が再開された場合、前述したように、ECU30,31,32,40,41,42夫々は初期状態に戻る。給電の再開により、前述したように暴走していたECUが暴走を再開しない可能性がある。暴走を再開しなかった場合、暴走していたECUが正常に動作するので、ECU30,31,32によって実現される機能の低下が防止される。ECU30,31,32夫々について、制御部20は、遮断判定回数が閾値以上となるまで、遮断した給電の再開を繰り返す。
制御プログラムの改ざんによって、ECU30,31,32の1つが暴走している場合、暴走しているECUは、初期状態に戻っても暴走を再開する。この場合、暴走しているECUに対応する遮断判定回数が急速に上昇して閾値以上となる。遮断判定回数が閾値以上となった場合、遮断された該ECUへの給電が再開されることはない。
前述したように、制御部20は第2追加処理を第1追加処理と同様に実行する。このため、制御部20が第2追加処理を実行することによって、ECU40,41,42の1つがバス4を占有することが防止される。また、例えば、ECU40,41,42の1つが暴走して短い時間間隔でバス4を介してデータを送信している場合、このECUの動作を停止させることができる。更に、制御部20が第2追加処理を実行することによって、ECU40,41,42によって実現される機能の低下が防止される。
(実施の形態2)
実施の形態1では、ECU30,31,32の1つ又はECU40,41,42の1つが暴走して短い時間間隔でデータを送信した場合、制御部20は、第1追加処理又は第2追加処理において、送信元への給電のみを遮断した。しかしながら、制御部20は、給電を遮断する対象は送信元のみに限定されず、送信元を含む複数のECUへの給電を遮断してもよい。
以下では、実施の形態2について実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については実施の形態1と同様であるため、同様の符号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態2については、実施の形態1と比較して、中継装置2の制御部20が実行する第1追加処理及び第2追加処理が異なる。
図8は、実施の形態2における制御部20が実行する第1追加処理の手順を示すフローチャートである。制御部20は、実施の形態1と同様に、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信する都度、第1追加処理を実行する。実施の形態2における制御部20が第1追加処理で実行するステップS21〜S25夫々は、実施の形態1における制御部20が第2追加処理で実行するステップS1〜S5と同様である。このため、ステップS21〜S25の詳細な説明を省略する。
制御部20は、送信元への給電を遮断すべきであると判定した場合(S23:YES)、通信部23が受信したデータの内容に基づいて、送信元を除く一又は複数の他のECUの中で給電を遮断すべき一又は複数のECUを選択する(ステップS26)。実施の形態1で述べたように、ECU30,31,32の1つが送信したデータは、通信部23だけではなく、残り2つのECUによっても受信される。従って、例えば、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報が識別情報ID30であり、かつ、通信部23が受信したデータの内容に基づいて、識別情報ID31に対応するECU31が動作を開始すると予想される場合、制御部20は、給電を遮断すべきECUとしてECU31を選択する。制御部20は選択部として機能する。
次に、制御部20は、送信元、及び、ステップS26で選択した一又は複数のECUへの給電を遮断する(ステップS27)。具体的には、制御部20は、出力部21に指示して、スイッチ60,61,62,70,71,72の中で、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチ、及び、ステップS26で選択した一又は複数のECUに対応するスイッチのオフを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。これにより、駆動回路22は、送信元に対応するスイッチと、ステップS26で選択した一又は複数のECUに対応するスイッチとをオフにする。これにより、送信元であるECUと、ステップS26で選択した一又は複数のECUとは動作を停止する。
例えば、通信部23が受信したデータに識別情報ID30が含まれており、かつ、ステップS26でECU31が選択された場合、制御部20は、識別情報ID30及びECU31夫々に対応するスイッチ60,61のオフを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。駆動回路22は、スイッチ60,61をオフにし、バッテリ5からECU30,31への給電を遮断する。
実施の形態2における第1追加処理では、制御部20はステップS27を実行するので、送信元が行ったデータの送信によって、ステップS26で選択された一又は複数のECUが誤った動作を継続して行うことが防止される。
制御部20は、ステップS27を実行した後、実施の形態1における第1追加処理のステップS7と同様に、遮断状況テーブルに示されている送信元の遮断判定回数を1だけインクリメントする(ステップS28)。制御部20は、ステップS28を実行することによって、ECU30,31,32夫々について、遮断判定回数を計数する。
次に、制御部20は、実施の形態1における第1追加処理のステップS8と同様に、記憶部26の遮断状況テーブルの内容に基づいて、送信元の遮断判定回数が閾値未満であるか否かを判定する(ステップS29)。制御部20は、送信元の遮断判定回数が閾値未満であると判定した場合(S29:YES)、ステップS27で遮断した送信元及び一又は複数のECUへの給電を再開する(ステップS30)。
具体的には、制御部20は、出力部21に指示して、スイッチ60,61,62,70,71,72の中で、通信部23が受信したデータに含まれている識別情報に対応するスイッチ、及び、ステップS26で選択した一又は複数のECUに対応するスイッチのオンを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。
これにより、駆動回路22は、送信元、及び、ステップS26で選択した一又は複数のECU夫々に対応するスイッチをオンにし、バッテリ5から、送信元、及び、ステップS26で選択した一又は複数のECUへの給電を再開する。このとき、ECU30,31,32の中で、送信元であるECUと、ステップS26で選択された一又は複数のECUとは初期状態に戻る。これにより、送信元であるECUの動作が正常に戻る可能性がある。また、ステップS26で選択された一又は複数のECUは正常な状態で動作を開始する。
制御部20は、送信元の遮断判定回数が閾値以上であると判定した場合(S29:NO)、ステップS26で選択した一又は複数のECUへの給電を再開する(ステップS31)。具体的には、制御部20は、出力部21に指示して、スイッチ60,61,62,70,71,72の中で、ステップS26で選択した一又は複数のECUに対応するスイッチのオンを指示するスイッチ信号を駆動回路22に出力させる。
これにより、駆動回路22は、ステップS26で選択した一又は複数のECU夫々に対応するスイッチをオンにし、バッテリ5から、ステップS26で選択した一又は複数のECUへの給電を再開する。このとき、ECU30,31,32の中で、ステップS26で選択された一又は複数のECUとは初期状態に戻る。これにより、ステップS26で選択された一又は複数のECUは正常な状態で動作を開始する。
制御部20は、ステップS30又はS31を実行した後、第1追加処理を終了する。制御部20は、第1追加処理を終了した後において、通信部23がECU30,31,32の1つからデータを受信した場合、再び第1追加処理を実行する。
制御部20は、ステップS31を実行して第1追加処理を終了した場合、送信元への給電の遮断が維持され、送信元であるECUが動作を再開することはない。このため、第1追加処理が終了された後、給電が遮断されたECUからデータが送信されることはない。
制御部20は、通信部24がECU40,41,42の1つからデータを受信する都度、実施の形態2における第1追加処理と同様に、実施の形態2における第2追加処理を実行する。実施の形態2における第1追加処理の説明において、第1追加処理、通信部23、ECU30,31,32、スイッチ60,61,62,70,71,72及び識別情報ID30,ID31夫々を第2追加処理、通信部24、ECU40,41,42、スイッチ70,71,72,60,61,62及び識別情報ID40,ID41に変更することによって、実施の形態2における第2追加処理を説明することができる。
実施の形態2における第1追加処理及び第2追加処理夫々では、送信元への給電の遮断及び再開を実施の形態1と同様に行う。このため、実施の形態2における中継装置2は実施の形態1と同様の効果を奏する。
なお、実施の形態1,2夫々の第1追加処理及び第2追加処理において、データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かの判定は、通信部23又は24が送信元から受信したデータの時間間隔に基づく判定に限定されない。例えば、制御部20は、通信部23又は24がデータを受信した場合に、日時に対応付けて、識別情報と、受信したデータの量とを記憶する。そして、制御部20は、一定期間に亘って送信元から受信したデータの総量に基づいて、送信元への給電を遮断すべきか否かを判定してもよい。
バス3,4夫々に接続されるECUの数は、3に限定されず、2又は4以上であってもよい。また、バス3,4夫々に接続されるECUの数は異なっていてもよい。更に、中継装置2に接続されるバスの数は、2に限定されず、3以上であってもよい。この場合、中継装置2に接続されているこれらバス夫々には2以上のECUが接続され、中継装置2は、実施の形態1又は2と同様に、異なるバスに接続されている複数のECU間で送受信されるデータを中継し、各バスに接続されている複数のECUへの給電を各別に制御する。
バスに接続されている複数のECUへの給電を制御する給電制御装置は中継装置2でなくてもよい。中継装置2の給電制御機能を有する給電制御装置が各バスに接続されていてもよい。例えば、実施の形態1においてバス3に給電制御装置が中継装置2と別に接続されていてもよい。この場合、給電制御装置は、ECU30,31,32の1つからデータを受信し、受信の内容に基づいて送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する。給電制御装置は、送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、送信元への給電を遮断する。
開示された実施の形態1,2は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 通信システム
3,4 バス(通信線)
30,31,32,40,41,42 ECU(通信装置)
2 中継装置(給電制御装置)
23,24 通信部(受信部)
20 制御部(判定部、遮断部、計数部、再開部、選択部)

Claims (6)

  1. 共通の通信線に接続された複数の通信装置への給電を制御する給電制御装置であって、
    前記複数の通信装置の1つが前記通信線を介して送信したデータを受信する受信部と、
    該受信部が行った受信の内容に基づいて、前記データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定する判定部と、
    該判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合に、該送信元への給電を遮断する遮断部と
    を備えることを特徴とする給電制御装置。
  2. 前記複数の通信装置夫々について、前記判定部によって給電を遮断すべきと判定された遮断判定回数を計数する計数部と、
    前記遮断部が前記給電を遮断した後にて、前記計数部が計数した前記送信元の前記遮断判定回数が所定数未満である場合、前記遮断部が遮断した前記送信元への給電を再開する再開部と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の給電制御装置。
  3. 前記判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、前記受信部が受信したデータの内容に基づいて、前記送信元を除く他の前記通信装置の中で給電を遮断すべき前記通信装置を選択する選択部を備え、
    前記遮断部は、前記判定部が前記送信元への給電を遮断すべきと判定した場合、前記送信元、及び、前記選択部が選択した前記通信装置への給電を遮断すること
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の給電制御装置。
  4. 前記複数の通信装置夫々は、前記通信線を介してデータを前記受信部に繰り返し送信し、
    前記判定部は、前記受信部が前記送信元から受信したデータの時間間隔が所定期間未満である場合に前記送信元への給電を遮断すべきと判定すること
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の給電制御装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の給電制御装置と、
    前記複数の通信装置と
    を備えることを特徴とする通信システム。
  6. 共通の通信線に接続された複数の通信装置への給電を制御する給電制御方法であって、
    前記複数の通信装置の1つが前記通信線を介して送信したデータを受信し、
    該データの受信の内容に基づいて、該データを送信した送信元への給電を遮断すべきか否かを判定し、
    該送信元への給電を遮断すべきと判定した場合に、該送信元への給電を遮断すること
    を特徴とする給電制御方法。
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