JP3351104B2

JP3351104B2 - 車両通信システム

Info

Publication number: JP3351104B2
Application number: JP14201894A
Authority: JP
Inventors: 正幸小林
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 2002-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-25
Also published as: JPH089471A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両通信システムに
係り、詳しくは、通信制御機能を備えた複数の車載制御
装置を共通の通信回線により接続した車両通信システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両通信システムでは、通信制
御機能を備えた複数の車載制御装置が共通の通信回線に
て接続され、この通信回線を介して各種演算データ等の
データ通信が盛んに行われる。そして、通信回線等に異
常が発生すると、通信を一定時間だけ中断した後、復帰
させるようにしている。また、異常発生時における復帰
処理には初期化処理等、多大な演算負荷を要するため、
一回の走行中に通信異常による通信の中断回数が所定の
規定回数に達すると、それ以降の通信の復帰動作を停止
するようにしている。そして、通信の復帰停止後には、
通信による受信データの代わりにある一定値による制御
が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車両通信シ
ステムでは、例えば車両走行中に送電線や放送局等から
の強い電磁波を受けるとノイズによる通信異常が発生
し、この場合、従来のように一定時間の通信中断を所定
の規定回数だけ行う通信システムでは一時的な電磁波障
害であっても中断回数が直ぐに規定回数に達してしま
う。つまり、車両が電磁波区域から離れて通信異常（電
磁ノイズ）が解消されたにもかかわらず、通信が復帰で
きないという事態を招く。

【０００４】また、通信回線がドア等に挟まれて一時的
にショートした場合にも、中断回数が直ぐに規定回数に
達することで、ショートが解消されたにもかかわらず通
信の復帰がなされないことになる。

【０００５】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、一時的なノイ
ズ等による通信の異常発生時において通信の中断及び復
帰を適正に行うことができる車両通信システムを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、通信制御機能を備えた複
数の車載制御装置が共通の通信回線により接続され、通
信の異常発生時には通信を一時的に中断した後に復帰さ
せ、通信の中断回数が所定の規定回数に達すると前記復
帰動作を停止するようにした通信システムにおいて、通
信の中断回数に応じて、前記中断から復帰までに要する
時間を変化させる手段を備えたことを要旨としている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、通信の中断回数
が多くなるほど、前記中断から復帰までに要する時間を
長くするようにしている。請求項３に記載の発明は、通
信制御機能を備えた複数の車載制御装置が共通の通信回
線により接続され、通信の異常発生時には通信を一時的
に中断した後に復帰させ、通信の中断回数が所定の規定
回数に達すると前記復帰動作を停止するようにした通信
システムにおいて、通信の復帰から次の中断までの時間
に応じて、前記中断から復帰までに要する時間を変化さ
せる手段を備えたことを要旨としている。

【０００８】請求項４に記載の発明は、通信の復帰から
次の中断までの時間が長くなるほど、前記中断から復帰
までに要する時間を長くするようにしている。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、通信の異常発
生時には通信を一時的に中断した後に復帰させ、通信の
中断回数が所定の規定回数に達すると復帰動作を停止す
る。このとき、通信の中断回数に応じて、中断から復帰
までに要する時間を変化させる。つまり、電磁波障害
等、一時的な通信異常により通信の中断及び復帰動作が
行われる場合にも、中断回数が規定回数に達するまでの
時間が適正に調整され、従来のように不用意に通信の復
帰ができなくなることが抑制される。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、通信の中
断回数が大きくなるほど、前記中断から復帰までの時間
が長くなる。請求項３に記載の発明によれば、通信の異
常発生時には通信を一時的に中断した後に復帰させ、通
信の中断回数が所定の規定回数に達すると復帰動作を停
止する。このとき、通信の復帰から次の中断までの時間
に応じて、中断から復帰までに要する時間を変化させ
る。つまり、請求項１の作用と同様に、電磁波障害等、
一時的な通信異常により通信の中断及び復帰動作が行わ
れる場合にも、中断回数が規定回数に達するまでの時間
が適正に調整され、従来のように不用意に通信の復帰が
できなくなることが抑制される。

【００１１】請求項４に記載の発明によれば、通信の復
帰から次の中断までの時間が長くなるほど、中断から復
帰までの時間が長くなる。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）以下、この発明の車両通信システムを具
体化した第１実施例を図面に従って説明する。

【００１３】図１は、本実施例における車両通信システ
ムの概要を示している。同図に示すように、車両（自動
車）には車両電子制御を行うための複数の車載制御装置
が搭載されている。具体的には、エンジン用電子制御装
置（エンジン用ＥＣＵ）１，自動変速機用電子制御装置
（ＡＴ用ＥＣＵ）２，メータ用電子制御装置（メータ用
ＥＣＵ）３，アンチロックブレーキシステム用電子制御
装置（ＡＢＳ用ＥＣＵ）４が搭載されている。各ＥＣＵ
１〜４は共通の通信回線５により接続され、通信回線５
を介して相互間の通信が可能となっている。

【００１４】ここで、ＥＣＵ１〜４の構成について、エ
ンジン用ＥＣＵ１を例にして詳しく説明する。エンジン
用ＥＣＵ１において、ワンチップマイクロコンピュータ
からなるＣＰＵ６、入力インターフェース７及び出力イ
ンターフェース８は、バス９により接続されている。Ｃ
ＰＵ６には、制御プログラムを記憶したり演算データを
一時的に記憶したりするメモリ６ａが設けられている。
入力インターフェース７には、アクセルペダル位置セン
サやエンジン回転角センサ等からなるセンサ群１２、及
びスタータスイッチ等からなるスイッチ群１３が接続さ
れている。また、出力インターフェース８には、スロッ
トル開度位置を制御するＤＣモータ等からなるアクチュ
エータ群１４が接続されている。

【００１５】そして、ＣＰＵ６は、センサ群１２及びス
イッチ群１３からの検出信号に基づいて、各種演算デー
タ（エンジン回転数データやアクセルペダル位置データ
等）を演算すると共に、エンジンの状態を最適に制御す
べくアクチュエータ群（スロットル駆動用ＤＣモータ）
１４を制御する。

【００１６】また、通信回線５の制御を司る通信制御回
路１０は、制御ロジック部１５、レシーバ１６、ドライ
バ１７及び開閉回路１８を備えている。制御ロジック部
１５は、ＣＰＵ６から転送された送信データや他のＥＣ
Ｕから受信した受信データを蓄積すると共に、通信回線
５の監視等を行う。制御ロジック部１５及びＣＰＵ６は
データ転送線１１にて接続されており、このデータ転送
線１１を介して、ＣＰＵ６から制御ロジック部１５への
送信データの転送が行われると共に、制御ロジック部１
５からＣＰＵ６への受信データの受け渡しが行われる。

【００１７】また、レシーバ１６は通信回線５からの信
号を受信し、ドライバ１７は通信回線５へ信号を送信す
る。開閉回路１８は、制御ロジック部１５又はＣＰＵ６
からの指令に従い、制御ロジック部１５と通信回線５と
の間の通信路を「開」又は「閉」に切り換えるものであ
る。つまり、通信異常が発生すると、制御ロジック部１
５からの指令により開閉回路１８が開かれ、通信が中断
される。また、所定時間の通信の中断後、ＣＰＵ６から
の指令により開閉回路１８が閉じられ、通信が復帰され
る。

【００１８】なお、他のＥＣＵ２〜４についても、上記
エンジン用ＥＣＵ１とほぼ同様の構成を有しており、各
々にＣＰＵや通信制御回路等を備え、センサ群やスイッ
チ群からの検出信号に基づいて各種アクチュエータ群を
制御する。そして、各ＥＣＵ１〜４は相互間で、各種制
御量の演算に必要なデータの受け渡しを行う。例えば、
エンジン用ＥＣＵ１にて演算されたエンジン回転数デー
タは通信回線５を経てメータ用ＥＣＵ３に送信され、メ
ータ用ＥＣＵ３にてタコメータの駆動に用いられる。ま
た、ＡＴ用ＥＣＵ２からの車速データは通信回線５を経
てエンジン用ＥＣＵ１に送信され、エンジン用ＥＣＵ１
にてスロットル制御に用いられる。

【００１９】一方、図２は通信回線５を伝送される通信
フレームのフォーマットを示しており、本通信システム
では図示の如く構成されるフレームが各ＥＣＵ１〜４間
で受け渡される。なお、同フレームにおいて、「ＳＯＦ
（スタートオブフレーム）」は当該フレームの先頭を示
す部分であり、それに続く「Ｄａｔａ」は送信データの
内容が組み込まれるデータフィールドを示す部分であ
る。また、「ＣＲＣ」はＣＲＣ（サイクリック冗長性検
査）法を用いてデータ伝送やデータ記録におけるエラー
検出を行う部分であり、「ＥＯＦ（エンドオブフレー
ム）」はフレームの末尾を示す部分である。

【００２０】以下、上記の如く構成される車両通信シス
テムの作用について、図３〜図５を用いて説明する。図
３は、通信状態の異常（送信データのエラー）を検出し
て通信を中断させるための処理ルーチンを示すフローチ
ャートであり、同ルーチンは通信制御回路１０内の制御
ロジック部１５により実行される。図４は、通信の中断
から復帰までに要する時間（復帰時間ＴF とする）を設
定するための処理ルーチンを示すフローチャートであ
り、同ルーチンはＣＰＵ６により実行される。

【００２１】さて、図３のルーチンが起動すると、制御
ロジック部１５はステップ１００で直前に通信の復帰命
令があったか否かを判別する。この復帰命令は通信が中
断状態から復帰した際に発せられるものであって、ステ
ップ１００が肯定判別された場合、制御ロジック部１５
はステップ１９０に移行してエラーカウンタＣerr を
「０」にクリアし、ステップ１００が否定判別された場
合、ステップ１１０に移行する。ここで、エラーカウン
タＣerr は送信データの異常状態を表すカウンタであ
る。

【００２２】また、制御ロジック部１５は、ステップ１
１０〜１６０で送信データの通信状態を判定すると共
に、その判定結果に応じてエラーカウンタＣerr をカウ
ントアップ或いはダウンさせる。詳しくは、制御ロジッ
ク部１５は、ステップ１１０で送出時の送信ビットと受
け取ったビットとが不一致であるか否かを判別し、不一
致の場合、ステップ１２０に移行する。この場合、制御
ロジック部１５は、ステップ１２０でエラーカウンタＣ
err を「８」カウントアップした後、ステップ１７０に
移行する。また、制御ロジック部１５は、ステップ１３
０で受信フレームのＣＲＣエラーを判別し、ＣＲＣエラ
ーの場合、ステップ１４０に移行する。この場合、制御
ロジック部１５は、ステップ１４０でエラーカウンタＣ
err を「４」カウントアップした後、ステップ１７０に
移行する。なお、ステップ１１０，１３０のエラー判別
は上記方法に限定されるものではない。

【００２３】さらに、制御ロジック部１５は、ステップ
１５０でフレームデータが正常であるか否かを判別し、
正常であればステップ１６０に移行する。この場合、制
御ロジック部１５は、ステップ１６０でエラーカウンタ
Ｃerr を「１６」カウントダウンした後、ステップ１７
０に移行する。また、ステップ１１０，１３０，１５０
が共に否定判別された場合には、エラーカウンタＣerr
のカウントアップ或いはダウンを行わずにステップ１７
０に移行する。これは、制御ロジック部１５と通信回線
５との通信路が切り離され、通信が中断されている場合
に相当する。

【００２４】その後、制御ロジック部１５はステップ１
７０で、エラーカウンタＣerr が「２５６」以上である
か否かを判別する。そして、Ｃerr ＜２５６であれば、
制御ロジック部１５はそのままステップ１００にリター
ンし、Ｃerr ≧２５６であれば、ステップ１８０で開閉
回路１８を「開」にして通信を中断させた後、ステップ
１００にリターンする。

【００２５】この図３の処理では、エラー条件毎に重み
付けられてエラーカウンタＣerr がカウントアップ又は
ダウンされる。これにより、ランダム的に発生する短時
間のノイズに起因する通信エラーについて、その場合の
通信の中断が防止される。

【００２６】一方、図４のルーチンにおいて、ＣＰＵ６
は、ステップ２００で通信の復帰動作が必要であるか否
かを判断し、必要でなければそのまま本ルーチンを終了
する。このとき、前回の通信中断に伴う復帰処理（後続
のステップ２１０〜２４０の処理）が既になされていれ
ば、ステップ２００は肯定判別される。また、復帰動作
が必要であれば、ＣＰＵ６は、ステップ２１０で中断回
数カウンタＣF を「１」カウントアップする。ここで、
中断回数カウンタＣF は、車両の１回の走行中における
通信の中断回数をカウントするものであり、ＩＧＳＷの
オンにより初期化（ＣF ＝０）されるようになってい
る。

【００２７】その後、ＣＰＵ６は、ステップ２２０で中
断回数カウンタＣF が所定の規定回数（本実施例では、
１６回）を越えているか否かを判別する。そして、ＣF
≦１６であれば、ＣＰＵ６はステップ２３０で中断回数
カウンタＣF に応じて復帰時間ＴF を算出する（ＴF ＝
ＣF ・１６）。ここで、復帰時間ＴF は、中断回数カウ
ンタＣF の値に対して１６ｍｓの重み付けがなされる。
さらに、ＣＰＵ６は、続くステップ２４０で上記の如く
求めた復帰時間ＴF をレジスタにセットする。その後、
ＣＰＵ６は、レジスタに設定された復帰時間ＴF が経過
するタイミングで開閉回路１８を「閉」にする。

【００２８】また、ステップ２２０でＣF ＞１６であれ
ば、ＣＰＵ６はそのまま本ルーチンを終了する。即ち、
ＣF ＞１６の場合には、ステップ２３０，２４０が実施
されないため開閉回路１８が「開」状態で保持され、以
後、通信の復帰動作が止められる。

【００２９】図５は、ノイズに伴う通信の中断及び復帰
動作を示したタイミングチャートであり、図５（ａ）は
本実施例の通信システムの動作を、図５（ｂ）は従来の
通信システムの動作を示している。図５の時間ｔ１〜ｔ
２はノイズの発生期間を示している。なお、図５におい
て、開閉回路１８の「閉」から「開」の動作が通信の中
断を示し、「開」から「閉」の動作が通信の復帰を示し
ている。

【００３０】先ず図５（ａ）を用いて本実施例について
説明する。時間ｔ１にてノイズが発生すると、エラーカ
ウンタＣerr がカウントアップされ、Ｃerr ≧２５６と
なるタイミングで開閉回路１８が「開」となり、通信が
中断される。このとき、中断回数カウンタＣF が「０」
から「１」に変更され、復帰時間ＴF1（＝１６ｍｓ）が
設定される。なお、図５の復帰時間ＴF には中断回数カ
ウンタＣF に対応する添字を付している。

【００３１】そして、復帰時間ＴF1の経過後、開閉回路
１８が「閉」になり、通信が復帰される。しかし、この
通信の復帰時にもノイズが発生しているため、再びＣer
r ≧２５６となるタイミングで開閉回路１８が「開」と
なり、通信が中断される。このとき、中断回数カウンタ
ＣF が「１」から「２」に変更されて、復帰時間ＴF2
（＝３２ｍｓ）が設定される。

【００３２】その後、ノイズが継続的に発生しているた
め、時間ｔ２に達するまで、通信の中断及び復帰動作が
繰り返し実施される。即ち、中断回数カウンタＣF の
「２」から「３」への変更と共に復帰時間ＴF3（＝４８
ｍｓ）の設定が行われ、さらに、中断回数カウンタＣF
の「３」から「４」への変更と共に復帰時間ＴF4（＝６
４ｍｓ）の設定が行われる。

【００３３】一方、図５（ｂ）の従来例では、時間ｔ１
のノイズ発生に伴い、図５（ａ）と同様に通信が中断さ
れ、中断回数カウンタＣF が「０」から「１」に変更さ
れると共に、復帰時間ＴF1’（＝１６ｍｓ）が設定され
る。そして、復帰時間ＴF1’の経過後、通信が復帰され
る。以後、時間ｔ２に達するまで、通信の中断毎に一定
時間（１６ｍｓ）の復帰時間ＴF2’〜ＴF7’が設定さ
れ、中断及び復帰動作が繰り返し実施される。この場
合、復帰時間ＴF1’〜ＴF7’は全て同じ時間（１６ｍ
ｓ）で設定されている。従って、時間ｔ１〜ｔ２におい
て、図５（ａ）では中断回数カウンタＣF が「４」まで
カウントされたのに対し、図５（ｂ）では中断回数カウ
ンタＣF が「７」までカウントされる。

【００３４】なお、時間ｔ２以後もノイズが継続的に発
生したとすれば、従来例では２５６ｍｓで中断回数カウ
ンタＣF が規定回数（１６回）に達するのに対し、本実
施例では、最短でも２１７６ｍｓで中断回数カウンタＣ
F が規定回数（１６回）に達することになる。

【００３５】そして、上記詳述した本実施例の車両通信
システムによれば、以下に示す効果を発揮することがで
きる。即ち、電磁波障害により通信回線５にノイズが重
畳した場合や通信回線５がドアに挟まってショートした
場合等、一時的な通信異常により通信の中断及び復帰動
作が行われる場合にも、中断回数が規定回数に達するま
での時間が適正に調整される。従って、従来のように不
用意に通信の復帰ができなくなることが抑制される。ま
た、中断回数が規定回数に達するまでの時間が長くなる
ため、長時間のノイズ等にも適正に対処することができ
る。さらに、ノイズ発生時に割り込み発生する復帰処理
回数が少なくなるため、ＣＰＵ６のソフトウェア処理負
荷が低減され、車両制御への影響を少なくすることがで
きる。（第２実施例）次に本発明の第２実施例について、上記
第１実施例との相違点を中心に説明する。上記第１実施
例では、復帰時間ＴF を中断回数カウンタＣF の値に正
比例させて変化させた。これに対し、第２実施例では、
通信回線５の状態（復帰から次の中断までにかかる時
間）に合わせて変化させている。

【００３６】図６は第２実施例における復帰時間ＴF の
設定ルーチンを示しており、同ルーチンは第１実施例の
図４のルーチンに相当する。なお、図６においてステッ
プ３００〜３２０は、図４のステップ２００〜２２０と
同じ処理であり、ここでは、ステップ３２０でのＣF ≦
１６の判定処理に続く、ステップ３３０〜３５０を説明
する。

【００３７】つまり、ＣＰＵ６は、ステップ３３０で通
信の復帰から次の中断までに要した所要時間ＴS を計測
し、続くステップ３４０で前記所要時間ＴS を反映させ
た復帰時間ＴF を算出する（ＴF ＝ＴS ・１６）。ここ
で、通信の復帰から次の中断までに要した所要時間ＴS
は、図３のルーチンにて示すエラーカウンタＣerr が所
定値（Ｃerr ≧２５６）に達するまでの時間に相当す
る。従って、所要時間ＴS に応じて復帰時間ＴF を長く
することで、断線等により通信異常の状態が変化しない
場合には中断回数カウンタＣF のカウントが早くなり、
断続的に通信異常の状態が変化する場合には中断回数カ
ウンタＣF のカウントが遅くなる。また、ＣＰＵ６は、
続くステップ３５０で上記復帰時間ＴF をレジスタにセ
ットする。そして、ＣＰＵ６はレジスタに設定された復
帰時間ＴF が経過した時、開閉回路１８を「閉」にして
通信を復帰させる。

【００３８】この第２実施例では、通信異常の状態に応
じた復帰時間ＴF の設定が可能となり、通信の復帰処理
を適正に行うことができる。このように、前述の第１実
施例と同様に本発明の目的を達成することができる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例の他に、次の様
態にて具体化することができる。上記第１実施例では中
断回数カウンタＣF の値に比例させて復帰時間ＴF を設
定し、第２実施例では復帰から中断までの所要時間ＴS
に比例させて復帰時間ＴF を設定したが、これを変更し
てもよい。例えば、中断回数カウンタＣF や所要時間Ｔ
S に対する復帰時間ＴF の変化量を新たに設定したりす
ることも可能である。また、上記２つの条件（中断回数
カウンタＣF の値，所要時間ＴS ）を合わせて復帰時間
ＴF を設定するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】請求項１〜４に記載の発明によれば、一
時的なノイズ等による通信の異常発生時において通信の
中断及び復帰を適正に行うことができるという優れた効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における車両通信システムを示す構成図
である。

【図２】通信フレームのフォーマットを示す構成図であ
る。

【図３】第１実施例において、制御ロジック部が実行す
る通信中断の処理ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図４】第１実施例において、ＣＰＵが実行する通信の
復帰時間設定ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】第１実施例における作用を説明するためのタイ
ミングチャートであり、（ａ）は本実施例の通信システ
ムの動作を、図５（ｂ）は従来の通信システムの動作を
示している。

【図６】第２実施例において、ＣＰＵが実行する通信の
復帰時間設定ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…車載制御装置としてのエンジン用ＥＣＵ、２…車載
制御装置としてのＡＴ用ＥＣＵ、３…車載制御装置とし
てのメータ用ＥＣＵ、４…車載制御装置としてのＡＢＳ
用ＥＣＵ、５…通信回線、６…ＣＰＵ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】通信制御機能を備えた複数の車載制御装
置が共通の通信回線により接続され、通信の異常発生時
には通信を一時的に中断した後に復帰させ、通信の中断
回数が所定の規定回数に達すると前記復帰動作を停止す
るようにした通信システムにおいて、通信の中断回数に応じて、前記中断から復帰までに要す
る時間を変化させる手段を備えたことを特徴とする車両
通信システム。
【請求項２】通信の中断回数が多くなるほど、前記中
断から復帰までに要する時間を長くする請求項１に記載
の車両通信システム。
【請求項３】通信制御機能を備えた複数の車載制御装
置が共通の通信回線により接続され、通信の異常発生時
には通信を一時的に中断した後に復帰させ、通信の中断
回数が所定の規定回数に達すると前記復帰動作を停止す
るようにした通信システムにおいて、通信の復帰から次の中断までの時間に応じて、前記中断
から復帰までに要する時間を変化させる手段を備えたこ
とを特徴とする車両通信システム。
【請求項４】通信の復帰から次の中断までの時間が長
くなるほど、前記中断から復帰までに要する時間を長く
する請求項３に記載の車両通信システム。