JP2022116376A - Control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and control method.
近年、例えば車両に搭載され、同様に車両に搭載された他の制御装置との間でCAN(Controller Area Network)による通信を行う制御装置において、自動車向けの国際的な機能安全規格であるISO26262に規定された多重安全の要求より、制御内に独立したCANの送信信号を遮断する手段を講じることが求められている。この要求に対し、一つのCANバスに対し複数のCANコントローラを備えた制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, for example, in a control device that is mounted on a vehicle and performs communication by CAN (Controller Area Network) with another control device that is also mounted on the vehicle, ISO 26262, which is an international functional safety standard for automobiles Due to the prescribed multiple safety requirement, it is required to take measures to block independent CAN transmission signals in the control. In response to this demand, a control device having a plurality of CAN controllers for one CAN bus is known (see
特許文献1に開示された技術では、何れかのコントローラが送受信可能な通常モードで動作している間は、他のコントローラは受信のみ可能な受信モードで動作し、受信モードへの切り替えは監視素子によりCAN通信遮断することを特徴としている。
In the technique disclosed in
しかし、上述した特許文献1に開示された制御装置において、CAN通信遮断機能を満たすためにはCAN通信遮断部が常に正常に動作することを確実に確認しなければならない。
However, in order to satisfy the CAN communication blocking function in the control device disclosed in
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、通信遮断機能の故障診断を確実に行うことが可能な制御装置及び制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device and a control method capable of reliably diagnosing a failure of a communication blocking function.
上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に従う制御装置は、他の制御装置との間での通信を制御する制御部と、制御部を監視する監視部と、制御部からの指示に基づいて信号を他の制御装置に送信する送信部、他の制御装置からの信号を受信して制御部に受信結果を送出する受信部、及び、監視部からの指示に基づいて送信部及び受信部のいずれも動作させる通常モードと受信部のみを動作させる受信モードとを切り替えるモード制御部を有する送受信部とを有し、制御部は、モード制御部が受信モードに切り替えられているときに、モード制御部の診断用信号を送信部に送出して送信部により信号を送信させ、診断用信号に基づく信号を制御部が受信したか否かに基づいてモード制御部の診断を行う。 In order to solve the above problems, a control device according to one aspect of the present invention includes a control unit that controls communication with another control device, a monitoring unit that monitors the control unit, and a control unit that responds to instructions from the control unit. a transmitting unit that transmits a signal to another control device based on the instructions, a receiving unit that receives a signal from the other control device and transmits a reception result to the control unit, and a transmitting unit and a receiving unit based on instructions from the monitoring unit a transmission/reception unit having a mode control unit that switches between a normal mode in which all of the units operate and a reception mode in which only the reception unit operates; A diagnostic signal for the mode control unit is sent to the transmission unit to cause the transmission unit to transmit a signal, and the mode control unit is diagnosed based on whether or not the control unit receives a signal based on the diagnostic signal.
本発明によれば、通信遮断機能の故障診断を確実に行うことが可能な制御装置及び制御方法を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control apparatus and control method which can perform failure diagnosis of a communication interruption function reliably can be implement|achieved.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and that all of the elements described in the embodiments and their combinations are essential to the solution of the invention. is not limited.
図1は、実施例1の制御装置を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the control device of Example 1. As shown in FIG.
図1において、本実施例の制御装置1は自動車(車両)に搭載され、CANバス13を介して他の制御装置と互いに通信可能なネットワークを形成している。制御装置1は、CANドライバ(送受信部)2、CPU(制御部)7及び監視部11を有する。
In FIG. 1, a
CPU7は、CANメッセージ信号8を送信する送信部(TX)9と、CANメッセージ信号を受信する受信部(RX)10を有し、他の制御装置との間での通信制御を行う。
The
CANドライバ2は、通信制御部3、送信部4、受信部5及びモード制御部6を有する。
The
通信制御部3は、CPU7の送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8に基づいて、送信部4にCAN送信信号14を送信させる。送信部4から送信されたCAN送信信号14は、CANバス13を介して他の制御装置へ送信されるとともに、受信部5を介して受信部(RX)10により受信される。また、受信部5は、CANバス13に接続されている他の制御装置から送信されたCAN受信信号15を受信し、CANメッセージ信号をCPU7の受信部(RX)10に送出する。
The
モード制御部6は、送信部4および受信部5をコントロールし、これら送信部4及び受信部5を動作させて信号を送受信可能に動作する通常モードと、受信部5のみ動作させて信号の受信のみを可能に動作する受信モードとを切り替え可能としている。
The
監視部11は、CPU7を監視するとともに、ステータス信号によってモード制御部6によるモード切替動作を制御する。これらモード制御部6及び監視部11によりCAN通信遮断回路12が構成されている。
The
次に、上述したように構成された本実施例の制御装置1のCAN通信遮断回路12正常時における動作について、図1および図2を参照して説明する。
Next, the operation of the
図2は、実施例1の制御装置1の正常時における動作を説明するタイムチャート図である。
FIG. 2 is a time chart for explaining normal operation of the
より詳細には、図2において、2-(a)は送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8の送信状態、2-(b)はモード制御部6のモード状態、2-(c)は2-(b)の各状態における送信部4の送信状態、2-(d)は受信部(RX)10の受信状態を示す。
More specifically, in FIG. 2, 2-(a) is the transmission state of the CAN message signal 8 transmitted from the transmission unit (TX) 9, 2-(b) is the mode state of the
CPU7の正常動作時は2-(b)は通常モードとなっており、2-(a)に示すように送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8は、2-(c)に示すように送信部4から送信され、2-(d)に示すように受信部5により受信されている。つまり、CANメッセージの送受信が可能な状態となっている。
During normal operation of the
一方、CPU7の異常動作時は、2-(b)に示すようにCAN通信遮断回路12により受信モードとなっており、2-(c)で示すように送信部4からCAN送信信号14は送信されないが、2-(d)に示すように、受信部5では、他の制御装置から送信されたCAN受信信号15のみが受信される。すなわち、CPU7異常時においてはCAN送信信号14の送信のみが停止され、異常なCAN送信信号14がCANバス13へは送信されない。
On the other hand, when the
次に、CAN通信遮断回路12の異常時における動作について、図1および図3を参照して説明する。
Next, the operation of the CAN
図3は、実施例1の制御装置1の異常時における動作を説明するタイムチャート図である。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the
より詳細には、3-(a)は送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8の送信状態、3-(b)はモード制御部6のモード状態、3-(c)は3-(b)の各状態における送信部4の送信状態、3-(d)は受信部(RX)10の受信状態を示す。
More specifically, 3-(a) is the transmission state of the CAN message signal 8 transmitted from the transmission unit (TX) 9, 3-(b) is the mode state of the
CPU7の正常動作時は3-(b)は通常モードとなっており、3-(a)に示すように送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8は、3-(c)で示すように送信部4から送信され、3-(d)に示すように受信部5により受信されている。つまり、CANメッセージ信号の送受信が可能な状態となっている。
During normal operation of the
一方、CPU7の異常動作時は、3-(b)に示すようにCAN通信遮断回路12により受信モードとはなっておらず、3-(c)に示すように送信部4からCAN送信信号14は送信され、3-(d)に示すように、受信部5では、他の制御装置から送信されたCAN受信信号15と送信部4から送信されたCAN送信信号14が前記受信部(RX)にて受信される。
On the other hand, when the
すなわち、CPU7異常時において、異常データである可能性のあるCAN送信信号14がCANバス13へは送信されてしまう可能性がある。従って、上述した事象とならないように、CAN通信遮断回路12の正常診断が必要となる。
That is, when the
本実施例である制御装置1によるCAN通信遮断回路12の診断手順について、特にキーオン直後の診断方法について、図4及び図5に基づいて説明する。
The procedure for diagnosing the CAN
図4は、実施例1の診断時の制御装置1を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the
図4に示すように、診断時における制御装置のCPU7は、送信部(TX)9からCANメッセージ信号8以外にCAN通信遮断回路12の診断専用IDをもつ診断専用信号16を送信する。
As shown in FIG. 4 , the
図5は、実施例1の制御装置1の診断時における動作を説明するタイムチャート図である。
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation during diagnosis of the
より詳細には、5-(a)は車両のキーオン時またはキーオフ時の制御装置1の駆動状態、5-(b)は送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8および診断専用IDをもつ診断専用信号16の送信状態、5-(c)はモード制御部6のモード状態、5-(d)は5-(c)の各状態における送信部4の送信状態、5-(e)は受信部(RX)10の受信状態を示す。
More specifically, 5-(a) is the drive state of the
一般的に、5-(a)に示すように、車両に搭載される制御装置1は、キーオン直後のイニシャルチェック期間において各機能の正常診断を行っており、その後、通常制御状態となる。イニシャルチェック中は他の制御装置とそれぞれ通信は行われないのが一般的である。
Generally, as shown in 5-(a), the
本実施例では、5-(c)に示すように、イニシャルチェック期間に5-(c)のモード状態を受信モードとし、5-(b)に示すように診断専用信号16を送信部(TX)9から送信する。5-(d)に示すように、受信モード中は送信部4からCAN送信信号14は送信されず、5-(e)に示すように、受信部5を介して受信部(RX)10が受信することはない。
In this embodiment, as shown in 5-(c), the mode state of 5-(c) is set to the reception mode during the initial check period, and as shown in 5-(b), the diagnostic
CPU7は、この状態をCAN通信遮断回路12が正常であると判定し、それとは逆に、送信部4から診断専用信号16が送信されて、受信部5を介して受信部(RX)10が受信した場合はCAN通信遮断回路12が異常であると判定する。
In this state, the
このように構成される本実施例によれば、制御装置1は、他の制御装置との間での通信を制御するCPU7と、CPU7を監視する監視部11と、CPU7からの指示に基づいて信号を他の制御装置に送信する送信部4、他の制御装置からの信号を受信してCPU7に受信結果を送出する受信部5、及び、監視部11からの指示に基づいて送信部4及び受信部5のいずれも動作させる通常モードと受信部のみを動作させる受信モードとを切り替えるモード制御部6を有するCANドライバ2とを有し、CPU7は、モード制御部6が受信モードに切り替えられているときに、モード制御部6の診断専用信号16を送信部4に送出して送信部4により信号を送信させ、診断専用信号16に基づく信号をCPU7が受信したか否かに基づいてモード制御部6の診断を行う。
According to this embodiment configured as described above, the
従って、本実施例によれば、通信遮断機能の故障診断を確実に行うことが可能となる。 Therefore, according to this embodiment, it is possible to reliably diagnose the failure of the communication cutoff function.
より詳細には、本実施例によれば、従来では検出できなかったCAN通信遮断回路12の故障診断をドライビングサイクル毎に実施することが可能となり、CAN通信遮断が必要な時に確実に動作させることが可能となる。
More specifically, according to this embodiment, it is possible to diagnose the failure of the CAN
尚、本実施例では、CAN通信遮断回路12を診断するため、診断専用IDを有する診断専用信号16を送信する構成としたが、共通のCANバス13に接続される複数の制御装置への動作影響がないのであれば、通常制御で使用しいているIDにて診断専用信号を送信してもよく、この場合であっても同じ効果が得ることができることは言うまでもない。
In this embodiment, in order to diagnose the CAN communication cut-
実施例1で説明した診断手順を、キーオフ時のセルフシャット期間に実施する実施例を図4および図6に基づき説明する。 An embodiment in which the diagnostic procedure described in the first embodiment is performed during the self-shut period when the key is turned off will be described with reference to FIGS. 4 and 6. FIG.
図6は、実施例2の制御装置1の診断時における動作を説明するタイムチャート図である。
FIG. 6 is a time chart for explaining the operation during diagnosis of the
より詳細には、6-(a)は車両のキーオン時およびキーオフ時の制御装置1の駆動状態、6-(b)は送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8および診断専用IDをもつ診断専用信号16の送信状態、6-(c)はモード制御部6のモード状態、6-(d)は6-(c)の各状態における送信部4の送信状態、6-(e)は受信部(RX)10の受信状態を示す。
More specifically, 6-(a) is the driving state of the
一般的に、6-(a)に示すように、車両に搭載される制御装置1は、キーオフ時にセルフシャット期間を設け、ドライビングサイクル終了時の各機能状態をCPU7等のメモリを実装した電子部品へ記憶させ、次のドライビングサイクル時に備えている。
In general, as shown in 6-(a), the
本実施例では、6-(c)に示すように、セルフシャット期間に6-(c)のモード状態を受信モードとし、6-(b)に示すように診断専用信号16を前記送信部(TX)9から送信する。
In this embodiment, as shown in 6-(c), the mode state of 6-(c) is set to the receive mode during the self-shutdown period, and as shown in 6-(b), the diagnostic
6-(d)に示すように、受信モード中は送信部4からCANメッセージ信号は送信されず、6-(e)に示すように、受信部5を介して受信部(RX)10へ受信することはない。
As shown in 6-(d), the CAN message signal is not transmitted from the
CPU7は、この状態をCAN通信遮断回路12が正常であると判定し、それとは逆に、送信部4から診断専用信号16が送信されて、受信部5を介して受信部(RX)10が受信した場合はCAN通信遮断回路12が異常であると判定する。
In this state, the
従って、本実施例によっても、上述した実施例1と同様の効果を得ることができる。 Therefore, this embodiment can also obtain the same effect as the first embodiment described above.
なお、本実施例では、セルフシャット期間、すなわちキーオフ時に本診断を実施するため、実施例1と同様に共通のCANバス13に接続される複数の制御装置への動作影響がなく、CAN通信遮断回路12の診断が可能となる。
In this embodiment, since this diagnosis is performed during the self-shut period, that is, when the key is turned off, there is no operational influence on a plurality of control devices connected to the
実施例1で説明した診断手順を、CANバス13未使用時に実施する実施例を図4および図7に基づき説明する。
An embodiment in which the diagnostic procedure described in
図7は、実施例3の制御装置1の診断時における動作を説明するタイムチャート図である。
FIG. 7 is a time chart for explaining the operation during diagnosis of the
より詳細には、7-(a)は送信部(TX)9から送信されたCANメッセージ信号8の送信状態、7-(b)はモード制御部6のモード状態、7-(c)は7-(b)の各状態における送信部4の送信状態、7-(d)は受信部(RX)10の受信状態を示す。
More specifically, 7-(a) is the transmission state of the CAN message signal 8 transmitted from the transmission unit (TX) 9, 7-(b) is the mode state of the
本実施例では、周期送信による通信を主とするCANバス13において、周期送信の間、すなわちCANバス13未使用時にCAN通信遮断回路12の診断を実施する。
In this embodiment, in the
7-(a)に示すように、通常制御の間のCANバス13未使用時に診断期間を設け、7-(b)に示すように、通常制御の間にモード制御部6を受信モードとし、7-(a)に示すように診断専用信号16を送信部(TX)9から送信する。
As shown in 7-(a), a diagnosis period is provided when the
7-(c)に示すように、受信モード中は送信部4からCAN送信信号14は送信されず、7-(d)に示すように、受信部5を介して受信部(RX)10が受信することはない。
As shown in 7-(c), the
CPU7は、この状態をCAN通信遮断回路12が正常であると判定し、それとは逆に、送信部4から診断専用信号16が送信されて、受信部5を介して受信部(RX)10が受信した場合はCAN通信遮断回路12が異常であると判定する。
従って、本実施例によっても、上述した実施例1と同様の効果を得ることができる。
In this state, the
Therefore, this embodiment can also obtain the same effect as the first embodiment described above.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. In addition, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 Further, the control lines and information lines indicate those considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are interconnected.
1…制御装置 2…CANドライバ(送受信部) 3…通信制御部 4…送信部 5…受信部 6…モード制御部 7…CPU(制御部) 8…CANメッセージ信号 9…送信部(TX) 10…受信部(RX) 11…監視部 12…CAN通信遮断回路 13…CANバス 14…CAN送信信号 15…CAN受信信号 16…診断専用信号(診断用信号)
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
前記制御部を監視する監視部と、
前記制御部からの指示に基づいて信号を前記他の制御装置に送信する送信部、前記他の制御装置からの前記信号を受信して前記制御部に受信結果を送出する受信部、及び、前記監視部からの指示に基づいて前記送信部及び前記受信部のいずれも動作させる通常モードと前記受信部のみを動作させる受信モードとを切り替えるモード制御部を有する送受信部と
を有し、
前記制御部は、前記モード制御部が前記受信モードに切り替えられているときに、前記モード制御部の診断用信号を前記送信部に送出して前記送信部により前記信号を送信させ、前記診断用信号に基づく前記信号を前記制御部が受信したか否かに基づいて前記モード制御部の診断を行う
ことを特徴とする制御装置。 a control unit that controls communication with other control devices;
a monitoring unit that monitors the control unit;
a transmitting unit that transmits a signal to the other control device based on an instruction from the control unit; a receiving unit that receives the signal from the other control device and transmits a reception result to the control unit; a transmission/reception unit having a mode control unit that switches between a normal mode in which both the transmission unit and the reception unit operate and a reception mode in which only the reception unit operates based on an instruction from a monitoring unit;
When the mode control unit is switched to the reception mode, the control unit transmits a diagnostic signal of the mode control unit to the transmission unit to cause the transmission unit to transmit the signal. A control device that diagnoses the mode control unit based on whether or not the control unit receives the signal based on the signal.
前記受信部は前記通信バスから前記信号を受信し、
前記制御部は、前記通信バスが使用されていないタイミングで前記診断用信号を前記送信部に送出する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 the transmission unit transmits the signal via a communication bus;
the receiving unit receives the signal from the communication bus;
2. The control device according to claim 1, wherein the control unit sends out the diagnostic signal to the transmission unit at a timing when the communication bus is not in use.
前記制御部は、前記車両がキーオンのときに前記診断用信号を前記送信部に送出する
ことを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 The control device is mounted on a vehicle,
5. The control device according to claim 4, wherein the control unit sends the diagnostic signal to the transmission unit when the vehicle is key-on.
前記制御部は、前記車両がキーオフのときに前記診断用信号を前記送信部に送出する
ことを特徴とする請求項4に記載の制御装置。 The control device is mounted on a vehicle,
5. The control device according to claim 4, wherein the control unit sends the diagnostic signal to the transmission unit when the vehicle is key-off.
前記制御部を監視する監視部と、
前記制御部からの指示に基づいて信号を前記他の制御装置に送信する送信部、前記他の制御装置からの前記信号を受信して前記制御部に受信結果を送出する受信部、及び、前記監視部からの指示に基づいて前記送信部及び前記受信部のいずれも動作させる通常モードと前記受信部のみを動作させる受信モードとを切り替えるモード制御部を有する送受信部と
を有する制御装置による制御方法であって、
前記モード制御部を前記受信モードに切り替えた後、前記制御部に前記モード制御部の診断用信号を前記送信部に送出させて前記送信部により前記信号を送信させ、前記診断用信号に基づく前記信号を前記制御部が受信したか否かに基づいて前記モード制御部の診断を行う
ことを特徴とする制御方法。 a control unit that controls communication with other control devices;
a monitoring unit that monitors the control unit;
a transmitting unit that transmits a signal to the other control device based on an instruction from the control unit; a receiving unit that receives the signal from the other control device and transmits a reception result to the control unit; A control method by a control device having a transmitting/receiving section having a mode control section that switches between a normal mode in which both the transmitting section and the receiving section operate and a receiving mode in which only the receiving section operates based on an instruction from a monitoring section. and
After switching the mode control unit to the reception mode, causing the control unit to transmit a diagnostic signal of the mode control unit to the transmission unit, causing the transmission unit to transmit the signal, and A control method, comprising diagnosing the mode control unit based on whether the signal is received by the control unit.
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