JP2017144893A - 車両通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＡＮにおいてパーシャルネットワークに類似する機能を実現する。【解決手段】ＣＡＮ（Controller Area Network）に準拠した上位ＥＣＵＡ及び下位ＥＣＵＢ間の車両通信システムであって、下位ＥＣＵＢは、上位ＥＣＵＡの通信信号を受信するＣＡＮ通信回路１と、該ＣＡＮ通信回路１が受信した通信信号に基づいて起動し、通信信号が自らの下位ＥＣＵＢ宛であると判断すると主電源４を起動させるサブＣＰＵ２と、主電源４が起動すると所定の処理を実行するメインＣＰＵ５とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両通信システムに関する。

下記特許文献１には、ＩＳＯ１１８９８−６に規定されたパーシャルネットワーク（Partial Network）に対応した車両制御システムが開示されている。パーシャルネットワークは、ＩＳＯ１１８９８に車載ネットワークとして規定されたＣＡＮ（Controller Area Network）の消費電力を抑制する目的で標準化されたものであり、タスクが要求されたＥＣＵ（Erectronic Control Unit）のみを起動状態とし、タスクが要求されていないＥＣＵをスリープ状態のままとする技術である。

特開２０１５−０２４６７０号公報

ところで、上記パーシャルネットワークを実装するためには、専用の集積回路（ＩＣ）を用いる必要があるが、現時点では当該集積回路が比較的高価である。そこで、現行のＣＡＮにおいてパーシャルネットワークに類似する機能、つまりタスクが要求されたＥＣＵのみを起動状態とし、タスクが要求されていないＥＣＵをスリープ状態のままとする技術の開発が要望されている。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＣＡＮにおいてパーシャルネットワークに類似あるいは相当する機能を実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、車両通信システムに係る解決手段として、ＣＡＮ（Controller Area Network）に準拠した通信ノード間の車両通信システムであって、任意の通信ノードは、他の通信ノードの通信信号を受信するＣＡＮ通信回路と、該ＣＡＮ通信回路が受信した前記通信信号に基づいて起動し、前記通信信号が自らの通信ノード宛であると判断すると主電源を起動させるサブＣＰＵと、前記主電源が起動すると所定の処理を実行するメインＣＰＵとを備える、という手段を採用する。

本発明によれば、サブＣＰＵが、ＣＡＮ通信回路が受信した前記通信信号に基づいて起動することにより通信信号が自らの通信ノード宛であるか否かを判断して主電源を起動させるので、ＣＡＮにおいてパーシャルネットワークに類似あるいは相当する機能を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る車両通信システムの機能構成を示すシステム構成図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る車両通信システムは、自動車等の車両に搭載された複数の通信ノードから構成されるものである。また、この車両通信システムを構成する各通信ノードは、ＣＡＮ（Controller Area Network）に準拠した通信を行うものである。以下では本実施形態に係る車両通信システムの一例として、最も単純な構成例である２つの通信ノードから構成された車両通信システムについて説明する。

図１（ａ）には、上位ＥＣＵＡ及び下位ＥＣＵＢから構成された車両通信システム、つまり２つの通信ノードから構成された車両通信システムが示されている。周知のように、自動車には機能要素毎に複数のＥＣＵが搭載されているが、上位ＥＣＵ及び下位ＥＣＵは、これら複数のＥＣＵのうち２つをピックアップしたものである。上位ＥＣＵＡ及び下位ＥＣＵＢは、ＣＡＮに準拠した信号線Ｃによって相互通信可能に接続されている。

このような上位ＥＣＵＡ及び下位ＥＣＵＢのうち下位ＥＣＵＢに着目すると、下位ＥＣＵＢは、ＣＡＮ通信回路１、サブＣＰＵ２、補助電源３、主電源４及びメインＣＰＵ５を備えている。ＣＡＮ通信回路１は、補助電源３から電源供給を受けて作動する通信回路であり、上位ＥＣＵＡに設けられたＣＡＮ通信回路（図示略）との間でＣＡＮに準拠した通信を行う。また、このＣＡＮ通信回路１は、上位ＥＣＵＡとの間の通信で受信した情報をサブＣＰＵ２あるいはメインＣＰＵ４に出力する。さらに、このＣＡＮ通信回路１は、メインＣＰＵ４から入力される情報を上位ＥＣＵＡに送信する。

サブＣＰＵ２は、上記ＣＡＮ通信回路１と同様に補助電源３から電源供給を受けて作動する集積回路であり、図示しないメモリに予め記憶された制御プログラムを実行することにより下位ＥＣＵＢの所定機能を実現する。このサブＣＰＵ２は、メインＣＰＵ４に対して捕捉的に設けられたものであり、メインＣＰＵ４の動作の監視やメインＣＰＵ４が行う処理の一部を分担して処理する。すなわち、このサブＣＰＵ２は、下位ＥＣＵＢに冗長性を持たせるために設けられている。

また、サブＣＰＵ２の動作モードには、スリープモードとウエイクアップモードとがある。上記スリープモードは、サブＣＰＵ２の全機能の一部が有効に機能する状態であり、ウエイクアップモードは、サブＣＰＵ２の全機能が有効に機能する状態である。

このような動作モードを有するサブＣＰＵ２は、メインＣＰＵ４（下位ＥＣＵＢ）の起動に際して、パーシャルネットワークに類似あるいは相当する機能を発揮する。すなわち、サブＣＰＵ２は、主電源４が電力供給を停止することによりメインＣＰＵ４が動作停止している状態においてスリープモードとなり、当該スリープモード時にＣＡＮ通信回路１から下位ＥＣＵＢに対する起動要求が入力されると、スリープモードからウエイクアップモードに移行して主電源４を立ち上げる。

すなわち、下位ＥＣＵＢは、上位ＥＣＵＡから信号線Ｃを介して入力される起動要求に対して、ＣＡＮ通信回路１と同様に補助電源３から電源供給を受けて作動するサブＣＰＵ２が主電源４を立ち下げることによってメインＣＰＵ５を起動させる。なお、ＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２に基づくメインＣＰＵ５の起動の詳細については後述する。

補助電源３は、電源容量が比較的小さな電源であり、ＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２に電力を供給する。この補助電源３は、メインＣＰＵ５の動作モードがスリープモードにあるときにＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２の電源として機能し、メインＣＰＵ５の動作モードがスリープモードからウエイクアップモード（通常動作モード）に移行すると、ＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２への電力供給を停止する。

主電源４は、メインＣＰＵ５に電力を供給する電源であり、上記補助電源３よりも電源容量が大きな電源である。上述したように、ＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２は、メインＣＰＵ５の動作モードがスリープモードにあるときに補助電源３から電源供給を受けるが、これは主電源４が立ち上がる前の状態であり、主電源４が立ち上がった後には、主電源４が補助電源３に代わってＣＡＮ通信回路１及びサブＣＰＵ２に電力を供給する。

メインＣＰＵ４は、図示しないメモリに予め記憶された制御プログラムを実行することにより下位ＥＣＵＢの所定機能を実現する集積回路である。このメインＣＰＵ４は、主電源４が休止状態から立ち上がることにより電力が供給されることにより、停止状態から起動する。

次に、このように構成された車両通信システムの動作について、図１（ｂ）を参照して詳しく説明する。

上位ＥＣＵＡは、起動停止した状態の下位ＥＣＵＢを起動させる場合、図１（ｂ）の最上段に示すようにＣＡＮ信号を信号線Ｃに出力する。このＣＡＮ信号は、下位ＥＣＵＢの識別番号を含む信号である。下位ＥＣＵＢのＣＡＮ通信回路１は、上記ＣＡＮ信号を受信すると、当該ＣＡＮ信号に含まれる識別番号を抽出してサブＣＰＵ２に出力する。なお、この状態においてサブＣＰＵ２はスリープモードにある。

サブＣＰＵ２は、ＣＡＮ通信回路１から識別番号が入力されると、図１（ｂ）の上から２段目に示すように起動してスリープモードからウエイクアップモードに移行する。そして、サブＣＰＵ２は、このウエイクアップモードにおいてＣＡＮ通信回路１から入力された識別番号が下位ＥＣＵＢの識別番号か否かを判定する。

ここで、上述したように自動車用の車両通信システムは複数の通信ノードつまり複数のＥＣＵが通信線Ｃで相互接続されて構成されている。これらＥＣＵの１つが上位ＥＣＵＡであり、他のＥＣＵは何れも下位ＥＣＵである。したがって、上位ＥＣＵＡは、複数の下位ＥＣＵの何れかを起動させる場合に、ＣＡＮ信号に識別番号を付加することにより、起動させたい下位ＥＣＵを指定する。

下位ＥＣＵＢのサブＣＰＵ２は、このようなＣＡＮ信号に含まれている識別番号が下位ＥＣＵＢの識別番号でない場合、図１（ｂ）の上から２段目に示すように、一旦起動したもののウエイクアップモードからスリープモードに再度移行する。これに対して、サブＣＰＵ２は、ＣＡＮ信号に含まれている識別番号が下位ＥＣＵＢの識別番号である場合には、図１（ｂ）の上から３段目に示すように主電源起動要求信号を主電源４に出力する。

この結果、主電源４は、図１（ｂ）の下から２段目に示すように、休止状態から立ち上がる。そして、主電源４によるメインＣＰＵ５への電力供給が開始されるので、メインＣＰＵ５は、図１（ｂ）の最下段に示すように、起動して制御プログラムに基づく所定の処理を開始する。すなわち、メインＣＰＵ５は、上記ＣＡＮ信号に対する応答信号をＣＡＮ通信回路１から上位ＥＣＵＡに送信させる。そして、この応答信号によって上位ＥＣＵＡから受信する指示信号に基づいて所定の処理を行う。

本実施形態に係る車両通信システムによれば、ＣＡＮ通信回路１がＣＡＮ信号を受信するとサブＣＰＵ２がスリープモードからウエイクアップモードに移行して識別番号を判定することによりメインＣＰＵ５を起動させるので、ＣＡＮにおいてパーシャルネットワークに類似する機能を実現することができる。

Ａ 上位ＥＣＵ
Ｂ 下位ＥＣＵ
１ ＣＡＮ通信回路
２ サブＣＰＵ
３ 補助電源
４ 主電源
５ メインＣＰＵ

Claims (1)

1. ＣＡＮ（Controller Area Network）に準拠した通信ノード間の車両通信システムであって、
   任意の通信ノードは、
   他の通信ノードの通信信号を受信するＣＡＮ通信回路と、
   該ＣＡＮ通信回路が受信した前記通信信号に基づいて起動し、前記通信信号が自らの通信ノード宛であると判断すると主電源を起動させるサブＣＰＵと、
   前記主電源が起動すると所定の処理を実行するメインＣＰＵと
   を備えることを特徴とする車両通信システム。
   

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