JP2017114406A - ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】診断に利用されるゲートウェイ装置と通信ができなくなっても、診断が実行できなくなるおそれを抑制するネットワークシステムを提供する。【解決手段】診断装置がゲートウェイ装置を介して電子制御装置と通信を行い、診断装置が電子制御装置を診断するネットワークシステムであって、診断装置が接続される切替機と、切替機に接続され、第１の信号を所定間隔で切替機へ送信する第１のゲートウェイ装置と、切替機に接続され、第２の信号を所定間隔で切替機へ送信する第２のゲートウェイ装置と、を備え、切替機は、第１の信号を受信している場合に、診断装置を第１のゲートウェイ装置に接続し、第１の信号を受信しておらず、第２の信号を受信している場合に、診断装置を第２のゲートウェイ装置に接続する。【選択図】図１

Description

本発明は、外部装置が接続され、外部装置が車両に搭載された電子制御装置を診断することができるネットワークシステムに関する。

外部装置が接続され、外部装置が車両に搭載された電子制御装置を診断することができるネットワークシステムが、例えば特許文献１に記載されている。従来のネットワークシステムでは、車両に搭載されたゲートウェイ装置に、車両外部から診断装置を接続する。ゲートウェイ装置には、車両のエンジンやトランスミッション等を制御する電子制御装置が接続されている。そして、診断装置は、ユーザによって診断開始の指示がなされると、ゲートウェイ装置を介して診断対象の電子制御装置と通信を行い、電子制御装置を診断する。

特開昭６３−４８４７６号公報

しかしながら、従来のネットワークシステムでは、診断に利用されるゲートウェイ装置が決められていた。このため、従来のネットワークシステムでは、この決められたゲートウェイ装置と通信ができなくなった場合、診断を実行できない問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされてものであり、診断に利用されるゲートウェイ装置と通信ができなくなっても、診断が実行できなくなるおそれを抑制するネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明は、診断装置がゲートウェイ装置を介して電子制御装置と通信を行い、診断装置が電子制御装置を診断するネットワークシステムであって、診断装置が接続される切替機と、切替機に接続され、第１の信号を所定間隔で切替機へ送信する第１のゲートウェイ装置と、切替機に接続され、第２の信号を所定間隔で切替機へ送信する第２のゲートウェイ装置と、を備え、切替機は、第１の信号を受信している場合に、診断装置を第１のゲートウェイ装置に接続し、第１の信号を受信しておらず、第２の信号を受信している場合に、診断装置を第２のゲートウェイ装置に接続する。

本発明では、各ゲートウェイ装置から送信される信号を受信して、送信元のゲートウェイ装置を判断できる切替機を備えている。切替機は、第１のゲートウェイ装置から第１の信号を受信している場合に、第１のゲートウェイ装置と診断装置とを接続させる。一方、切替機は、第１のゲートウェイ装置から第１の信号を受信しておらず、第２のゲートウェイ装置から第２の信号を受信している場合に、第２のゲートウェイ装置と診断装置とを接続させる。

これにより、第１のゲートウェイ装置が故障して、第１の信号を切替機へ送信することができなくても、第２のゲートウェイ装置から第２の信号を受信していれば、第２のゲートウェイ装置を診断装置に接続させることができる。このように、本発明では、診断に利用されるゲートウェイ装置と通信ができなくなっても、診断が実行できなくなるおそれを抑制することができる。

以上説明したように、本発明では、診断に利用されるゲートウェイ装置と通信ができなくなっても、診断が実行できなくなるおそれを抑制することができる。

実施の形態に係るネットワークシステムの構成例を示したブロック図 実施の形態に係る切替機が実行する切替動作を説明するためのフローチャート 変形例に係るネットワークシステムの構成例を示したブロック図 参考例１に係るネットワークシステムの構成例を示したブロック図 参考例３に係る要求信号のフレーム構造の一例を説明するための図 参考例３に係る切替機が実行する切替動作を説明するための図 参考例３に係る切替機が実行する切替動作を説明するためのフローチャート

以下、図１−図２を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。

［概要］
本実施の形態は、車両外部から診断装置が接続されて、電子制御装置の診断を行うことができるネットワークシステムである。本システムは、複数のゲートウェイ装置と、診断装置に接続されるゲートウェイ装置を切り替える切替機とを備えている。切替機は、各ゲートウェイ装置の動作状態を把握している。このため、本システムでは、主となるゲートウェイ装置が故障した場合であっても、切替機は、診断装置を正常なゲートウェイ装置と接続させて、診断が実行できなくなるおそれを抑制することができる。

［ネットワークシステムの構成例］
図１は、本実施の形態に係るネットワークシステム１の構成例を示したブロック図である。ネットワークシステム１は、車載通信システム２と、車両８０の外部から車載通信システム２に接続される診断装置１０とを備えている。車載通信システム２は、ダイアグコネクタ２１と、第１のゲートウェイ装置（第１のＧＷ）３１と、第２のゲートウェイ装置（第２のＧＷ）３２と、切替機４１と、複数の通信バス５１〜５７と、複数のＥＣＵ（電子制御装置）６０とを備えている。複数の通信バス５１〜５７は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などで構成される通信バスである。

切替機４１には、通信バス５２を介してダイアグコネクタ２１が、通信バス５３を介して第１のゲートウェイ装置３１が、通信バス５４を介して第２のゲートウェイ装置３２が接続されている。また、第１のゲートウェイ装置３１には、通信バス５３に加えて通信バス５５、５６が接続されている。また、通信バス５６には、第２のゲートウェイ装置３２を介して通信バス５７が接続されている。また、各通信バス５５〜５７には、ＥＣＵ６０が接続されている。診断装置１０は、通信バス５１を介してダイアグコネクタ２１と接続することにより、車載通信システム２と接続することができる。なお、図１に示したネットワークシステム１は、一例であって、通信バスの本数や、第１のゲートウェイ装置３１及び第２のゲートウェイ装置３２の配置等は、図１に限定されない。以下、ネットワークシステム１の各構成について説明する。

ダイアグコネクタ２１は、例えば車両８０のダッシュボード下部に設けられ、診断装置１０と切替機４１とを接続させるコネクタである。

第１のゲートウェイ装置３１、及び第２のゲートウェイ装置３２は、ＥＣＵ６０間の通信を中継する機器である。第１のゲートウェイ装置３１、及び第２のゲートウェイ装置３２は、例えばセントラルゲートウェイである。第１のゲートウェイ装置３１は、図１に示すように、第１の信号を所定間隔で通信バス５３、５５、５６へ送出する。また、第２のゲートウェイ装置３２は、第２の信号を所定間隔で通信バス５４、５６、５７へ送出する。第１の信号及び第２の信号は、例えばＮＭメッセージ（ネットワークマネジメントメッセージ）やネットワークステータスを示すメッセージである。

切替機４１は、通信バス５３、５４を介して、第１のゲートウェイ装置３１及び第２のゲートウェイ装置３２から、第１の信号及び第２の信号を受信する。そして、切替機４１は、第１の信号及び第２の信号の受信状況に基づいて、ダイアグコネクタ２１の接続先を第１のゲートウェイ装置３１か第２のゲートウェイ装置３２かに切り替える切替動作を実行する。切替機４１は、第１の信号を受信することによって、第１のゲートウェイ装置３１と通信可能である。また、切替機４１は、第２の信号を受信することによって、第２のゲートウェイ装置３２と通信可能である。切替動作の詳細については、後述する。

診断装置１０は、ユーザによってダイアグコネクタ２１に接続され、診断対象のＥＣＵ６０と通信を行い、ＥＣＵ６０の診断を行う機器である。診断装置１０は、切替機４１によってダイアグコネクタ２１と第１のゲートウェイ装置３１とが接続されている場合、第１のゲートウェイ装置３１に接続して診断対象のＥＣＵ６０と通信を行うことができる。一方、診断装置１０は、切替機４１によってダイアグコネクタ２１と第２のゲートウェイ装置３２とが接続されている場合、第２のゲートウェイ装置３２に接続して診断対象のＥＣＵ６０と通信を行うことができる。診断装置１０は、例えばユーザによって診断対象のＥＣＵ６０が指定されると、要求信号を接続先のゲートウェイ装置へ送信する。要求信号は、少なくとも診断対象のＥＣＵ６０を特定することができる信号である。

［切替機の切替動作］
次に、切替機４１が実行する切替動作について説明する。図２は、切替機４１が実行する切替動作を説明するためのフローチャートである。図２のフローチャートは、例えば、車両８０の電源がイグニッションオンになった際に開始される。

まず、ステップＳ２１において、切替機４１は、第１のゲートウェイ装置３１から第１の信号を所定間隔で受信しているか否かを判定する。第１の信号を所定間隔で受信している場合にステップＳ２２へ進み、第１の信号を所定間隔で受信していない場合にステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２１において第１の信号を所定間隔で受信していると判定された場合に、ステップＳ２２において、切替機４１は、ダイアグコネクタ２１と第１のゲートウェイ装置３１とを接続させて、切替動作を終了する。

ステップＳ２１において第１の信号を所定間隔で受信していないと判定された場合に、ステップＳ２３において、切替機４１は、第２のゲートウェイ装置３２から第２の信号を所定間隔で受信しているか否かを判定する。第２の信号を所定間隔で受信している場合にステップＳ２４へ進み、第２の信号を所定間隔で受信していない場合にステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２３において第２の信号を所定間隔で受信していると判定された場合に、ステップＳ２４において、切替機４１は、ダイアグコネクタ２１と第２のゲートウェイ装置３２とを接続させて、切替動作を終了する。

ステップＳ２３において第２の信号を所定間隔で受信していないと判定された場合、第１のゲートウェイ装置３１又は第２のゲートウェイ装置３２の故障や、通信バス５３又は通信バス５４の断線の虞がある。このため、ステップＳ２５において、切替機４１は、エラー処理を行って、切替動作を終了する。エラー処理は、例えば診断装置１０へアラームメッセージを送信する等を行う処理である。

［実施の形態の作用効果］
本実施の形態では、各ゲートウェイ装置３１、３２から送信される第１の信号及び第２の信号を受信して、送信元のゲートウェイ装置を判断できる切替機４１を備えている。切替機４１は、第１のゲートウェイ装置３１から第１の信号を受信している場合に、第１のゲートウェイ装置３１とダイアグコネクタ２１とを接続させる。一方、切替機４１は、第１のゲートウェイ装置３１から第１の信号を受信しておらず、第２のゲートウェイ装置から第２の信号を受信している場合に、第２のゲートウェイ装置３２とダイアグコネクタ２１とを接続させる。これにより、第１のゲートウェイ装置３１が故障して、第１の信号を通信バス５３へ送出することができなくても、第２のゲートウェイ装置３２から第２の信号を受信していれば、第２のゲートウェイ装置３２をダイアグコネクタ２１に接続させることができる。このように、本実施の形態では、主となるゲートウェイ装置が故障した場合であっても、診断が実行できなくなるおそれを抑制することができる。

また、ダイアグコネクタ２１は、例えばＯＢＤ（Ｏｎ Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｓｅｃｏｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）２の規格のコネクタである。ＯＢＤ２のコネクタでは、複数の接続ピンのうち、いくつかの接続ピンが、ベンダーオプションに設定されている。本実施の形態では、ＯＢＤ２のコネクタを使用する場合、このベンダーオプションに設定されている接続ピンを利用して、切替機４１を介したダイアグコネクタ２１の接続先を、第１のゲートウェイ装置３１又は第２のゲートウェイ装置３２に切り換える。これにより、現状のハーネス構成を変更する必要がなくなる。

［変形例］
次に変形例について説明する。図３は、変形例に係るネットワークシステム３の構成例を示したブロック図である。実施の形態では、切替機４１を車載通信システム２に単独で設けられた機器として説明したが、図３に示すように、切替機４１は、ダイアグコネクタ２２に内蔵されても良い。

［参考例１］
次に、参考例１について説明する。図４は、参考例１に係るネットワークシステム４の構成例を示したブロック図である。参考例１に係るネットワークシステム４は、図４に示すように、実施の形態に係る切替機４１に相当する切替機４２が、第１のゲートウェイ装置３３に内蔵されている。

切替機４２は、第１のゲートウェイ装置３３に内蔵されているため、第１のゲートウェイ装置３３が故障しているか否かを直接判断することができる。そして、切替機４２は、第１のゲートウェイ装置３３は故障していないと判断した場合、第１のゲートウェイ装置３３をダイアグコネクタ２１に接続させる。一方、切替機４２は、第１のゲートウェイ装置３３は故障していると判断し、第２のゲートウェイ装置３２から第２の信号を所定間隔で受信している場合に、第２のゲートウェイ装置３２をダイアグコネクタ２１に接続させる。なお、参考例１における第１のゲートウェイ装置３３の故障とは、例えば中継機能が動作しない等であり、切替機４２は正常に動作している状態をいう。

［参考例２］
次に、参考例２について説明する。参考例２では、ネットワークシステムの各構成は実施の形態と同様であるので、図１を参照して説明する。参考例２に係るネットワークシステムでは、切替機は、後述する優先制御を行い、第１のゲートウェイ装置３１又は第２のゲートウェイ装置３２の何れかを優先的にダイアグコネクタ２１に接続させる。

優先制御の一例について説明する。切替機は、第１の信号及び第２の信号に含まれるＣＡＮ−ＩＤに予め定められた優先度に基づいて、第１のゲートウェイ装置３１又は第２のゲートウェイ装置３２の何れを優先的にダイアグコネクタ２１に接続させるかを判断する。ＣＡＮ−ＩＤは、ネットワークを流れる信号に固有に付与される識別子である。第１のゲートウェイ装置３１は、第１の信号に対して、低優先度又は高優先度が予め定められた２つのＣＡＮ−ＩＤから選択した１つのＣＡＮ−ＩＤを付与し、切替機へ送信することができる。また、第２のゲートウェイ装置３２は、第２の信号に対して、低優先度又は高優先度が予め定められた２つのＣＡＮ−ＩＤから選択した１つのＣＡＮ−ＩＤを付与し、切替機へ送信することができる。これにより、切替機は、第１の信号及び第２の信号に含まれるＣＡＮ−ＩＤに基づいて、第１のゲートウェイ装置３１又は第２のゲートウェイ装置３２の何れかを優先的にダイアグコネクタ２１に接続させることができる。

優先制御の他の例について説明する。各ゲートウェイ装置３１、３２は、ＡＵＴＯＳＡＲ（ＡＵＴｏｍｏｔｉｖｅ Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）のＮＭコーディネータ機能を有している場合、アクティブ又はパッシブのステータスに基づいて、第１の信号又は第２の信号を送信するか否かを制御する。つまり、第１のゲートウェイ装置３１は、ステータスがアクティブの場合に優先度高として、第１の信号を切替機４１へ送信する。一方、第１のゲートウェイ装置３１は、ステータスがパッシブの場合に優先度低として、第１の信号を切替機４１へ送信しない。また、第２のゲートウェイ装置３２は、ステータスがアクティブの場合に優先度高として、第２の信号を切替機４１へ送信する。一方、第２のゲートウェイ装置３２は、ステータスがパッシブの場合に優先度低として、第２の信号を切替機４１へ送信しない。これにより、切替機は、優先度高のゲートウェイ装置をダイアグコネクタ２１に接続させることができる。なお、ＡＵＴＯＳＡＲは、車載ソフトウェアプラットフォームの国際規格である。

参考例２では、例えば第１のゲートウェイ装置３１に接続されるＥＣＵ６０の個数が、第２のゲートウェイ装置３２に接続されるＥＣＵ６０の個数よりも少ない場合、切替機は、第２のゲートウェイ装置３２を優先的にダイアグコネクタ２１に接続させることができる。このように、参考例２では、ダイアグコネクタ２１の接続先のゲートウェイ装置を、車載ネットワーク２の構成に応じて、動的に決定することができる。

［参考例３］
次に、参考例３について説明する。参考例３に係るネットワークシステム５は、切替機４３が、実施の形態に係るネットワークシステム１と異なる。

図５は、診断装置１０が送信する要求信号のフレーム構造の一例を説明するための図である。図５に示すように、要求信号のフレーム構造は、例えばＣＡＮ−ＩＤ、Ｎ＿ＴＡ、及びＤａｔａから構成される。Ｎ＿ＴＡは、診断対象のＥＣＵ６０を識別することができる識別子である。Ｄａｔａは、ユーザが任意に定めることができる情報である。

図６は、参考例３に係る切替機４３が実行する切替動作を説明するための図である。図６に示すように、切替機４３には、ルーティングマップ４３０が予め保持されている。ルーティングマップ４３０は、ダイアグコネクタ２１から各ＥＣＵ６０までの最適な通信経路を示す情報である。切替機４３は、診断装置１０から受信した要求信号とルーティングマップ４３０に基づいて、ダイアグコネクタ２１の接続先のゲートウェイ装置を切り替える。図６では、切替機４３は、要求信号とルーティングマップ４３０に基づいて、ダイアグコネクタ２１の接続先を第２のゲートウェイ装置３２に切り換えている。これにより、診断装置１０は、最適な通信経路で、通信バス５７に接続されている診断対象のＥＣＵ６０と通信を行うことができる。

次に、切替機４３が実行する切替動作を説明する。図７は、切替機４３が実行する切替動作を説明するためのフローチャートである。

まず、ステップＳ７１において、切替機４３は、診断装置１０から要求信号を受信したか否かを判定する。要求信号を受信した場合にステップＳ７２へ進み、要求信号を受信していない場合に再度ステップＳ７１の処理を行う。

ステップＳ７１において要求信号を受信した場合に、ステップＳ７２において、切替機４３は、要求信号とルーティングマップ４３０に基づいて、ダイアグコネクタ２１の接続先のゲートウェイ装置を決定する。具体的には、切替機４３は、要求信号におけるＮ＿ＴＡに基づいて診断対象のＥＣＵ６０を特定し、ルーティングマップ４３０を参照してＥＣＵ６０の最適な通信経路を判断することで、ダイアグコネクタ２１の接続先のゲートウェイ装置を決定する。

続いて、ステップＳ７３において、切替機４３は、ステップＳ７２で決定した接続先のゲートウェイ装置とダイアグコネクタ２１とを接続させて、切替動作を終了する。

参考例３では、ルーティングマップ４３０において、ダイアグコネクタ２１と各ＥＣＵ６０との通信経路が、通信時間が最小となるように最適化されている場合、診断時間を短縮させることができる。

また、通信バス５３の通信プロトコルと通信バス５４の通信プロトコルとが異なる場合、ＥＣＵ６０によっては、通信バス５３と通信バス５４のどちらかを利用した通信の方が、最適な通信を行うことができる場合がある。ルーティングマップ４３０において、ダイアグコネクタ２１と各ＥＣＵ６０との通信経路が、各ＥＣＵ６０に応じて通信バス５３を利用するか、通信バス５４を利用するかが最適化されている場合、切替機４３は、診断対象のＥＣＵ６０に応じて、通信バス５３を利用するか、通信バス５４を利用するかを適切に判断することができる。

本発明は、外部装置が接続され、外部装置が車両に搭載された電子制御装置を診断することができるネットワークシステムなどに適用可能である。

１、３、４，５ ネットワークシステム
２ 車載通信システム
１０ 診断装置
２１、２２ ダイアグコネクタ
３１、３３ 第１のゲートウェイ装置（第１のＧＷ）
３２ 第２のゲートウェイ装置（第２のＧＷ）
４１〜４３ 切替機
５１〜５７ 通信バス
６０ 電子制御装置（ＥＣＵ）

Claims (1)

1. 診断装置がゲートウェイ装置を介して電子制御装置と通信を行い、診断装置が電子制御装置を診断するネットワークシステムであって、
   前記診断装置が接続される切替機と、
   前記切替機に接続され、第１の信号を所定間隔で前記切替機へ送信する第１のゲートウェイ装置と、
   前記切替機に接続され、第２の信号を所定間隔で前記切替機へ送信する第２のゲートウェイ装置と、を備え、
   前記切替機は、前記第１の信号を受信している場合に、前記診断装置を前記第１のゲートウェイ装置に接続し、前記第１の信号を受信しておらず、前記第２の信号を受信している場合に、前記診断装置を前記第２のゲートウェイ装置に接続する、ネットワークシステム。

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