JP3909609B2

JP3909609B2 - 車両制御用通信網およびその診断方法

Info

Publication number: JP3909609B2
Application number: JP04685596A
Authority: JP
Inventors: 智文安部; 浩文大塚; 浩秀須田; 浩二山岡; 聖寿川俣
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-02-09
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2016-02-09
Also published as: KR100514773B1; KR970062674A; US6075438A; JPH09207692A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両制御用通信網およびその診断方法に関し、特に、それぞれに入力および出力補器の少なくとも一方が接続されており、相互には通信線で接続されてそれぞれの固有信号を送受信する複数の制御ユニットよりなり、少なくとも２つの前記制御ユニットは送信部、受信部、制御部および表示手段、ならびに診断機能を有する車両制御用通信網およびその診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御ユニット（ＥＣＵなど）が送信部、受信部、制御部を有すると共に、それぞれに入力系および／または出力系補器を接続された複数の制御ユニットを通信線で相互に接続して相互に送受信するように構成された車両制御用通信網が故障した場合、従来は作業者がそれぞれの制御ユニットの入力系統、出力系統、通信系統などの各部の電圧、導通状態などを手動作業で点検、確認することによって不良系統を判別し、さらに不良箇所や不良部品などを特定していた。そのために、故障した制御ユニットや故障系統の発見や故障箇所、部品の特定には熟練と長時間の作業が必要になり、サービス低下の原因にもなっていた。
【０００３】
これらの問題を解決して各制御ユニットや系統の故障検知や故障箇所の特定、修理を容易かつ迅速にするために、最近では、制御ユニット自体に自己診断機能を持たせて故障内容や故障箇所を記憶、表示させたり、さらには点検、診断、修理のための特別の故障診断装置を準備しておき、これを診断対象車両の自己診断機能に接続して故障箇所を読み取り、表示させたりする事が行なわれるようになっている。この場合、制御ユニット自体の自己診断機能の起動はタイマ割り込み、手動割り込み、あるいは特定スイッチの操作などによって行なわれている。車載電子制御装置の、このような自己診断に関する従来技術としては、特開昭５７−８６５４４号公報、同５８−１４９８３４号公報、どう６２−２７９１５１号公報、特開平６−３０４７７号公報などがあげられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両制御用通信網を構成する複数の制御ユニット自体に自己診断機能を持たせると、故障診断は迅速かつ正確にできるが、その反面、車両制御用通信網自体のシステム構成が大型、複雑となってコスト高になり易いのみならず、このような自己診断装置と接続するための特別の故障診断装置を各地のサービスステーションなどに多数設備しなければならず、より一層のコスト高になるという問題がある。
【０００５】
例えば、複数の制御ユニットを通信線で互いに接続して構成された車両制御用通信網を自動診断の対象とした場合を想定すると、故障はまず制御ユニット間の相互関係（ユニット相互間の通信機能、および仕様・仕向地の整合性）に関するものと入出力制御機能に関するものとに大別される。さらに、通信機能の故障は送信、受信回路や通信線の故障、制御ユニット内のＥＣＵの故障などに分別され、一方入出力制御機能の故障は入力、出力補器や信号線の故障、前記ＥＣＵの制御機能の故障などに細分されるので、これらの故障診断および故障箇所の特定や表示を全て自動的に行なおうとすると、そのソフトが長大化し、表示装置や表示手段も複雑かつ大型になり、コストアップは避けられない。
【０００６】
本発明の目的は、車両制御用通信網を構成する複数の制御ユニット自体の自己診断機能と手動による診断作業とを巧みに分別、組合わせることによって、比較的簡単なシステムで故障診断の迅速性や正確性を実用上損なうこと無く、コストパーフォマンスや信頼性に優れた故障診断を実行できるような車両制御用通信網およびその診断方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
それぞれに入力および出力補器の少なくとも一方が接続されており、相互には通信線で接続されてそれぞれの固有信号を送受信する複数の制御ユニットよりなり、少なくとも２つの前記制御ユニットは送信部、受信部、制御部および表示手段、ならびに診断機能を有する車両制御用通信網において、まず、第１診断モードが設定されると、前記診断機能付き制御ユニットの受信部は、他の制御ユニットから送信された固有信号をそれぞれ受信し、前記診断機能付き制御ユニットの制御部は、受信した前記固有信号に基づいて、前記通信網における通信機能の故障状態を判別し、判別結果に応じた態様で前記表示手段を駆動する。第１診断モードでの診断で故障情報が表示されない、あるいは故障が解消されて故障情報が表示されなくなったら、第２診断モードに移行し、診断機能付き制御ユニットの制御部は、当該通信網に含まれる入力補器の手動操作による作動を示す入力信号に応答して診断を実行し、その結果に応じた２元の態様で前記表示手段を駆動する。固有信号には他の制御ユニットからの固有信号の正常受信、通信線の状態、制御ユニットの仕様（仕向地）の一致性、自己および他のユニットへの入力信号の有無などが含まれる。
【０００８】
それぞれに入力および／または出力補器が接続されており、少なくとも２つの制御ユニットが送信部、受信部、制御部および表示手段、ならびに診断機能を有し、相互には通信線で接続された複数の制御ユニットと、前記診断機能付き制御ユニットを診断モードに設定するための診断モード信号発生手段とを具備した車両制御用通信網の診断方法は、前記診断モード信号発生手段を操作して前記診断機能付き制御ユニットを第１診断モードに設定する段階と、前記診断機能付き制御ユニットを第１診断モードと第２診断モードとの間で切り替える段階とよりなる。第１の診断モードにおいては、前記診断機能付き制御ユニットの受信部が、他の制御ユニットから送信された固有信号をそれぞれ受信し、前記診断機能付き制御ユニットの制御部が、受信した前記固有信号に基づいて、前記通信網における通信機能の故障状態を判定し、判定結果に応じた態様で前記表示手段を駆動すると共に、前記判定結果を示す信号をその固有信号の中に含ませて送信する。
【０００９】
第２の診断モードにおいては、前記診断機能付き制御ユニットの制御部が、当該通信網に含まれる入力補器の手動操作による作動を示す入力信号に応答して診断を実行し、その結果に応じた２元の態様で前記表示手段を駆動する。診断モードは、前記第１診断モードでの診断で故障情報が表示されない、あるいは故障が解消されて故障情報が表示されなくなったら、前記第２診断モードに移行する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明する。この実施例は、複数の制御ユニットがポイント・ツー・ポイント（point-to-point）式通信線を介して接続された車両制御用通信網に本発明を適用した場合の例であるが、本発明がこのような車両制御用通信網に限定されるものではなく、どのような接続方式の車両制御用通信網にも適用できるものことは言うまでもない。
【００１１】
図１は本発明の１実施例の車両制御用通信網の主要構成を示すブロック図である。車両制御用通信網１００はＡｓ（アシスタント）ＥＣＵ１０、Ｄｒ（ドライバ）ＥＣＵ２０およびドアＥＣＵ３０の３種の電子制御ユニット、ならびにこれらの間を接続する通信線２、４、６および各制御ユニットに接続された入力／出力補器よりなる。ＡｓＥＣＵ１０は受信部１１、送信部１２、診断／制御部１３よりなり、さらにそのＩ／Ｏ（インターフェース）１４を介して、各種入力補器（スイッチやセンサ類）１６および出力補器（リレー、表示灯、警報ホーンなど）１７が接続される。ブザー１５も出力補器の１つであるが、本実施例の診断モードにおいては、診断結果の表示手段として使用されるので特別に図示されている。ＤｒＥＣＵ２０も受信部２１、送信部２２、診断／制御部２３よりなり、そのＩ／Ｏ２４を介して、各種入力補器（スイッチやセンサ類）２６および出力補器（リレーなど）２７が接続される。ＩＧ（イグニッシヨン）キーライト２５も出力補器の１つであるが、本実施例の診断モードにおいては、診断結果の表示手段として使用されるので特別に図示されている。
【００１２】
ドアＥＣＵ３０は送信部３２および制御部３３を含み、各種入力補器３６がＩ／Ｏ３４を介して接続される。ドアＥＣＵ３０の送信部３２とＤｒＥＣＵ２０の受信部２１とは＃１通信線２により、ＤｒＥＣＵ２０の送信部２２とＡｓＥＣＵ１０の受信部１１とは＃２通信線４により、またＡｓＥＣＵ１０の送信部１２とＤｒＥＣＵ２０の受信部２１とは＃３通信線６によってそれぞれ接続されている。前記Ｉ／Ｏ１４、２４には単一の診断モード起動スイッチ（図示例では、カプラ）８が共通に接続される。図２には、上記各ＥＣＵ１０、２０、３０に接続される入力補器および出力補器の代表的な例を示す。前記起動スイッチ８としてカプラを採用すると通常のスイッチの場合とは異なり、車両の運転者などが誤って投入してしまい、予期しないときに診断モードになってしまうような不都合が避けられる。
【００１３】
図３は本発明の１実施例における車両制御用通信網診断の概略手順を示す流れ図である。診断を開始するためには、図１の診断モード起動スイッチ８を投入（カプラを接続）する。作業者はまず最初に、目視あるいは導通測定などによってフューズが断線していないかどうかをチェックする（Ｐ１０１）。断線しておればフューズを交換し（Ｐ１０２）、それでも予定の機能が回復しないときは（Ｐ１２９）、診断モード１を実行する（Ｐ１０３）。モード１の診断は、後で詳細に説明するように、各ＥＣＵ１０、２０、３０の送受信部や制御部の異常、各ＥＣＵ間の通信線２、４、６の異常および各ＥＣＵの仕向地仕様（コ−ド）が一致しているかどうかなどを、各制御部内の診断プログラムにしたがって自動チェックし、異常状態に応じて故障コ−ドを表示するものである。
【００１４】
診断モード１を実施した結果、故障コ−ドが表示されたなら（Ｐ１０４）、作業者は当該故障コ−ドと従来法にしたがって、異常表示された通信線（通常は、プルアップされている）の断線、接地やコネクタ接触不良などを判定して必要な対策（修理、交換）をする（Ｐ１０５〜１０８）。この場合の表示手段としては、出力補器として本来装備されているブザー１５やＩＧキーライト２５などを使用することができる。
【００１５】
診断モード１の処理で故障コ−ドが発生、表示されなくなったら、診断モード２へ進む（Ｐ１１１）。モード２の診断は、これも後で詳述するように、各ＥＣＵの入力系（各種スイッチやセンサなどの入力系補器、配線など）および出力系（ワイパ、ヘッドライトなどの出力系補器やその配線など）の正常、異常を、作業者が診断対象入力系を選択して操作することにより、制御ユニットとの対話を通じて判定、診断するものである。
【００１６】
さらに具体的には、例えば、あるＥＣＵの入力補器としての入力スイッチを作業者が診断対象に選定し、操作すると、この入力系が正常ならば、その操作信号（スイッチ信号）が対応ＥＣＵの制御部に検知されて前記表示手段１５、２５が付勢される。これにより、作業者は今診断している入力系が正常であることを認識できる。一方、操作信号が検知されなければ表示手段は付勢されないので、これによって作業者は入力系の異常を知ることができる。すなわち、入力補器の操作に応答して表示手段は「正常」か「異常」かの２元の態様で駆動される。さらに、前記入力系のスイッチ操作に応答して対応の出力系がどの様に動作すべきかは、予め作業者には分かっており、出力系の動作は作業者が目視などの五感の作用で判別できるから、診断対象出力系の動作を監視することによって出力系の正常異常をも容易に、かつほぼ同時に判別することができる。
【００１７】
この場合の表示手段としては、診断結果の読み違え（誤認識）を避けるために、車両の通常運転時には診断対象入力補器の操作に直接関連しないものを用いるのが望ましい。例えば、ヘッドライトの点灯不良の診断時に表示手段として同じヘッドライトを使用すると、対応のスイッチを投入してもヘッドライトが点灯されないとき、当該系統のＥＣＵへの入力側に異常があるのか、ＥＣＵからヘッドライトまでの出力側に異常があるのかの判定が付けられないことになる。
【００１８】
以上を要約すると、作業者がある入力スイッチを診断対象に選択して操作したときの表示手段および出力系の動作に基づいて、作業者は次のように当該入出力系の状態をほとんど瞬時に判定することができる。予定の表示手段が予定通りに駆動されれば当該入力系は正常であり、このとき対応の出力系が予定通りの動作をすれば出力系も正常であると判定できる。入力系が正常であるのに、出力系が正常動作しなければ、出力系が異常である。また前記入力スイッチを操作しても表示手段が予定通りに駆動されない場合は、入力系か対応ＥＣＵのいずれかが異常である。なおこの場合、表示手段が光と音のように異なる種別の刺激、または発生態様で駆動されるので、状態判別が一層容易かつ確実になる。
【００１９】
異常判定の場合は、まず当該入力スイッチや関連配線などを作業者が従来法で（関連部分の電位、導通などを手動で測定し、判断することによって）チェックし（Ｐ１１２）、故障箇所があれば修理、交換する（Ｐ１１３、１１４）。前記入力スイッチや関連配線などに故障が見付からなければ、例えば、関連の入力ＥＣＵを交換する（Ｐ１１５）。
【００２０】
例えばモード２の前記入出力系の診断で、作業者が診断対象として選択し、操作したスイッチが車両のワイパスイッチであり、表示手段１５、２５の作動（特定ランプの点灯やブザーの鳴動）によるスイッチ操作信号の正常入力が判定、表示されたならば、作業者は当該入力系が正常であることを知ることができる。のみならず、これと同時に、前記スイッチ操作に応答して実際にワイパが動くかどうかを監視することによって当該出力系の正常異常をもほぼ同時に判断できる（Ｐ１２１）。動けば正常であるが、動かなければ異常であるから、出力系の補器（この例では、ワイパモ−タやその動力伝達系、ワイパ自体など）、関連配線や制御部（ＥＣＵ）などを従来法にしたがって手動でチェックし、故障箇所があれば修理、交換する（Ｐ１２３、１１４）。
【００２１】
他の例として、ヘッドライトが診断対象である場合は、該当スイッチを投入したとき、前記表示手段が駆動されず、投入の正常操作が判定されなければ当該スイッチやその関連配線，制御部（ＥＣＵ）などに異常があると判断し、反対にスイッチ投入の正常操作が判定されたときは、実際にヘッドライトが点灯するかどうかを作業者が目視によって判定し、点灯しなければヘッドライト自体や関連配線の断線の有無、短絡などをチェックする。前記入力スイッチや関連配線などに故障が見付からなければ、例えば、出力ＥＣＵを交換する（Ｐ１２５）。その結果、予定機能が回復すれば診断、修理は完了するが、依然として予定機能か回復しなければＰ１１３からの診断を繰返す。
【００２２】
このように本発明では、制御ユニット間の通信機能を利用して、予め記憶されたプログラムにしたがってＥＣＵが自動的に行なうモード１の通信系統故障（および制御ユニット間の仕様・仕向地整合性）診断と、作業者がＥＣＵと対話しながら、所望の被診断入力補器を手動で操作して行なうモード２の入出力系故障診断とを巧みに分別、組合わせたので、作業者が被診断入出力補器や制御系を選択、特定できるようになり、診断能率を比較的高く保持しながら診断のためのコスト上昇を抑えることが可能となる。
【００２３】
のみならず、各診断モードにおいて判別される故障箇所（種別）数が比較的少数になるので、表示手段の必要個数やこれらの駆動制御法が簡単化される。例えばこの実施例において表示される故障箇所は、モード１では送信回路、受信回路、ＥＣＵの通信処理機能、他制御ユニットとの間の通信線であり、モード２ではＥＣＵの制御処理機能、入力補器、出力補器であるというように、各診断モードにおける表示種別が少ないので、表示手段をコ−ド化した態様で駆動しても作業者が認識するのに困難を感ずることはほとんどなく、所要表示手段の個数を減らすことが容易である。これに対し、従来のように診断を全自動的に実行する場合は、診断結果の種別が多くなり、これらを判別可能に表示するためには、診断結果と１対１対応に多数の表示手段を用意するか、メッセージとして表示する他ないので、処理が複雑化してコストアップを招く欠点がある。
【００２４】
図４、５は前記各ＥＣＵの診断動作を示すフローチャートである。なお以下においては、説明の便宜上、タイマの動作時間を具体的な数値例で示しているが、この時間は適宜変更できるものであり、この数値例が本発明を限定するものでないことは当然である。図１に示した起動スイッチ８の投入（図の例では、診断モード起動用カプラの接続）によって診断モードが起動されると、初期化処理（Ｓ５０１）の後タイマが始動される（Ｓ５０２）。ステップＳ５０４で５秒の時間経過が判定されると、前記タイマがリセットされ、モードフラグが１にセットされて診断モード１に移行し、必要に応じてはその旨が表示される（Ｓ５０５）。５秒経過前に起動スイッチが開放されたときは、診断モードが開始されることなしに処理は終了する（Ｓ５０３）。
【００２５】
ステップＳ５０７でモードフラグを判別し、フラグが１ならば後述のモード１の診断を実行し、フラグが０ならばモード２の診断を実行する。いずれかのモードの診断を終了したならば、ＩＧ（イグニッション）スイッチが開放されていないかどうかを判別し（Ｓ５１０）、開放されているときは診断モードは終了する。判別結果が否定ならば、起動スイッチが開放されていないかどうかを判別し（Ｓ５１１）、開放されていないならば、前記のステップＳ５０７〜５１１を繰返す。一方、ステップＳ５１１の判定で起動スイッチ８が開放されていたならば、タイマを再び始動し（Ｓ５１２）、同スイッチ８が再投入されるかどうかを監視する（Ｓ５１３）。
【００２６】
起動スイッチ８の再投入が検知されたなら、起動スイッチの開放から再投入までに５秒以上経過したかどうかを判定する（Ｓ５１４）。５秒を過ぎていなければ、タイマをリセットして（Ｓ５１９）そのままステップＳ５０７の処理へ戻るが、ステップＳ５１４の判定でタイマの計時が５秒以上経過していたら、タイマをリセットした後（Ｓ５１５）モードフラグが１かどうか、換言すれば、現在の診断モードが１か２かを判定し（Ｓ５１６）、診断モードを１から２へ、またはその逆に反転した後（Ｓ５１７、５１８）ステップＳ５０７の処理へ戻って他方モードの診断を継続する。起動スイッチが開放された後、再投入されることなしに１０秒以上経過したら（Ｓ５２０）、タイマをリセットして診断モードを解除し、診断動作を終了する（Ｓ５２２）。
【００２７】
診断モードの動作中も、通常の制御動作中と同じように、それぞれのＥＣＵ１０、２０、３０の送信部は予定フォーマットの固有信号を、例えばパケット方式で繰り返し送信し、ＡｓＥＣＵ１０およびＤｒＥＣＵ２０の受信部１１、２１がこれらの信号を受信する。ＤｒＥＣＵ２０からＡｓＥＣＵ１０への送信情報はＡｓ→Ｄｒ通信線の異常、ドア→Ｄｒ通信線の異常、自己ＥＣＵの仕向地コ−ド、ドアおよび自己ＥＣＵへのスイッチ入力信号およびサービスチェックビットなどを含み、ＡｓＥＣＵ１０からＤｒＥＣＵ２０への送信情報はＤｒ→Ａｓ通信線の異常、各ＥＣＵの仕向地コ−ド、自己ＥＣＵへのスイッチ入力信号およびサービスチェックビットなどを含む。ドアＥＣＵからＤｒＥＣＵへの送信情報はその仕向地コ−ドおよび自己ＥＣＵへのスイッチ入力信号などを含む。前記サービスチェックビットは、例えば、診断モード１のときは各ＥＣＵの仕向地コ−ドの不一致を表わし、診断モード２のときは自己ＥＣＵへのスイッチ入力信号の発生を表わす。
【００２８】
本実施例で用いた固有信号のフレーム構成は、図２０に示すような、先頭のスタートビットＳＴ、各１バイトのデ−タビットＤ０〜Ｄ７、パリティビットＰＲおよびストップビットＳＰからなるＮＲＺ信号である。また各パケットは、図２１に示すように、適当バイトのデ−タフレームおよび最終のチェックサムフレームからなる。前述のＥＣＵ相互を接続する各通信線の異常、仕向地コ−ド、サービスチェックビットなどは、例えば先頭の０フレームに含まれることができる。なお、この実施例の場合は、ある制御ユニットの受信部と他の制御ユニットの送信部とは１対１対応で固定的に接続されているから、送信元や送信宛先を示す制御ユニットＩＤ情報を固有信号に含ませる必要がないことは、容易に理解できるであろう。このようなフレーム構成やパケット構成は良く知られているので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００２９】
次に図４、５のメインフローにおける診断モード１（Ｓ５０８）の詳細について説明する。なお以下の動作説明において、各ＥＣＵの送信動作はタイマ割り込みによって、また受信動作は受信された信号のスタートビットＳＴによる割り込みによってそれぞれ（非同期的に）実行することができる。図６〜９はＤｒＥＣＵ２０の診断モード１での処理を示すフロ−チャートである。
【００３０】
最初にＩＧスイッチおよび起動スイッチが開放されているかどうかを判定し（Ｓ６０１、６０２）、どちらかが開放であればモード１実行フラグを０（モード１診断の未実行を表わす）にして図４、５のメインフローへ戻る（Ｓ６０３）。前記両スイッチが共に閉じられておれば、モード１実行フラグが１かどうか、すなわちモード１の診断が終了しているかどうかを判定する（Ｓ６０４）。最初は、判定は否定になるからタイマを始動し（Ｓ６０５）、ＡｓＥＣＵ１０およびドアＥＣＵ３０からの信号が受信されたかどうかを判定する（Ｓ６０６、６０８）。受信されておればそれぞれのＥＣＵ間の通信線は正常である旨を登録する（Ｓ６０７、６０９）。これらの処理ステップＳ６０６〜６０９が１００ｍ秒間継続されると（Ｓ６１０）、タイマがリセットされる（Ｓ６１２）。１００ｍ秒の間に予定回数以上の受信ができたら前記通信線は正常と判定することができる。
【００３１】
ＡｓＥＣＵからの受信が正常のときは（Ｓ６１２）その受信デ−タを読み込み（Ｓ６１３）、その中にＮＧビットが含まれるかどうかを判定する（Ｓ６１４）。ＮＧビットがあればＤｒＥＣＵからＡｓＥＣＵへの送信に異常がある旨登録し（Ｓ６１５）、ＮＧビットがなければ正常である（Ｓ６１６）と登録する。つづいてＡｓおよびＤｒＥＣＵの仕向地コ−ドが一致しているかどうかを判定し（Ｓ６１７）、一致しないときは仕向地不一致を登録する（Ｓ６１８）。一方、ステップＳ６１２の判定で、ＡｓＥＣＵからＤｒＥＣＵへの送信が正常でないときは、Ａｓ→ＤｒＥＣＵ送信異常デ−タをＤｒＥＣＵからＡｓＥＣＵへの送信デ−タフォーマットの所定ビット位置に書き込む（Ｓ６１９）。仕向地コ−ドについては、図１９を参照して後述する。
【００３２】
つぎにドアＥＣＵからの受信が正常のときは（Ｓ６２０）その受信データを読み込み（Ｓ６２１）、ドアおよびＤｒＥＣＵの仕向地コードが一致しているかどうかを判定し（Ｓ６２２）、一致しないときは仕向地不一致を登録する（Ｓ６２３）。ステップＳ６２０の判定で、ドアＥＣＵからＤｒＥＣＵへの送信が正常でないときは、ドア→ＤｒＥＣＵ送信異常データをＤｒＥＣＵからＡｓＥＣＵへの送信データフォーマットの所定ビット位置に書き込む（Ｓ６２４）。以上でモード１の判定処理を終了し、ひきつづきステップＳ６３０〜６４１の手順で判定結果をクラス分けしてステップＳ６４９〜６５９のように各通信線の状態（正常、異常）および／または各ＥＣＵの仕向地コード不一致を表示する。その後、モード１診断実行済みを登録して（Ｓ６６０）処理ステップＳ６０１に戻り、ステップＳ６０４からＳ６３０へジャンプするので、それ以後は実際の診断処理は行なわれず、単に診断結果の表示のみが継続して行なわれる。
【００３３】
前記診断結果の表示は、予め決められたコード化パルスによって表示手段１５、２５を付勢することで行なうことができる。この例では、図１の各通信線の＃符号１〜３に対応させて、コ−ド１〜３がそれぞれ通信線＃１〜３の異常を表わし、コ−ド４は各ＥＣＵの仕向地の相違を表わすものとしている。またコ−ド表示なしは、モード１の診断では異常が認められなかったことを表わしている。複数のコ−ドを表示手段１５、２５で表示するときは、適宜の間隔をおいて連続表示すれば良いし、あるいは複数コ−ドの組み合わせ毎に特有のパルスコ−ドを決めておいても良い。
【００３４】
図１０〜１２はＡｓＥＣＵ１０の診断モード１での処理を示すフロ−チャートである。これらの図において、ステップＳ７０１〜７０５の処理は図６のステップＳ６０１〜６０５と同じである。ステップＳ７０６では、ＤｒＥＣＵ２０からの信号が受信されたかどうかを判定する。受信されておればそれぞれのＥＣＵ間の通信線は正常である旨を登録する（Ｓ７０７）。この処理ステップＳ６０６、７０７が１００ｍ秒間継続されると（Ｓ７１０）、タイマがリセットされる（Ｓ７１１）。前記１００ｍ秒の間に予定回数以上の受信ができたら、前記通信線は正常と判定することができる。
【００３５】
ＤｒＥＣＵからの受信が正常のときは（Ｓ７１２）その受信デ−タを読み込み（Ｓ７１３）、その中にＮＧビットが含まれるかどうかを判定する（Ｓ７１４）。ＮＧビットがあればＡｓＥＣＵからＤｒＥＣＵへの送信に異常がある旨登録し（Ｓ７１５）、ＮＧビットがなければ正常である（Ｓ７１６）と登録する。またＤｒＥＣＵから送信されたドア→ＤｒＥＣＵ信号にＮＧビットが含まれるかどうかをも判定し（Ｓ７１７）。ＮＧビットがあればドアＥＣＵからＤｒＥＣＵへの送信に異常がある旨登録し（Ｓ７１８）、ＮＧビットがなければ正常であると登録する（Ｓ７１９）。つづいてドア、ＡｓおよびＤｒＥＣＵの仕向地コ−ドが一致しているかどうかを判定し（Ｓ７２２）、一致しないときは仕向地不一致を登録する（Ｓ７２３）。一方、ステップＳ７１２の判定で、ＤｒＥＣＵからＡｓＥＣＵへの送信が正常でないときは、Ｄｒ→ＡｓＥＣＵ送信異常デ−タをＡｓＥＣＵからの送信デ−タフォーマットの所定ビット位置に書き込む（Ｓ７２０）。
【００３６】
以上でモード１の判定処理を終了し、ひきつづきステップＳ７３０〜７３７の手順で、上述の判定結果をクラス分けしてステップＳ７４０〜７４８のように各通信線の状態（正常、異常）および各ＥＣＵの仕向地不一致をコ−ド表示する。その後、モード１診断実行済みを登録して（Ｓ７６０）処理ステップＳ７０１に戻り、ステップＳ７０４から７３０へジャンプするので、それ以後は実際の診断処理は行なわれず、単に診断結果の表示のみが継続的に行なわれる。上記のようなモード１の診断結果が表示された場合は、故障コ−ド表示の組合わせにしたがって、図１３にその１例を示すような順序で作業者が各部の診断をして故障の有無をチェックするのが効率的である。例えば図１に示した装置の診断において、ブザー１５およびＩＧキーライト２５が共に故障コ−ド２を表示したら、故障部位の確認は＃２通信線４、ＤｒＥＣＵ２０、ＡｓＥＣＵ１０の順で行うのが最良である。また仕向地不一致（コ−ド４）が表示されたときは、誤って装着されているＥＣＵを正規のものに交換する。
【００３７】
図１４はＤｒＥＣＵ２０の診断モード２での処理を示すフロ−チャートである。最初にＩＧスイッチおよび起動スイッチ８が開放されているかどうかを判定し、どちらかが開放であれば図４、５のメインフローへ戻る（Ｓ８０１、８０２）。前記両スイッチが共に閉じられておれば、自己ＥＣＵに接続された入力補器であるスイッチからの操作（ＯＮ）信号が入力されたかどうか（Ｓ８０３）、自己ＥＣＵに接続されたアナログ入力（例えば、各種センサからの）が予定の閾値を越えたかどうか（Ｓ８０４）、自己ＥＣＵに接続されたパルス入力（例えば、車速センサからの）が予定の閾値を越えたかどうか（Ｓ８０５）、およびドアＥＣＵからの受信デ−タにスイッチ操作情報が含まれているかどうか（Ｓ８０６）などを順次判定する。
【００３８】
このようなモード２の診断により、入出力系の正常異常、および異常が入力系にあるか出力系にあるかを大まかに切り分けて、故障の有無を判定し、同時に故障部位を特定することが可能になる。例えば、ワイパ駆動スイッチを投入してもワイパが作動しない故障の診断に際し、モード２の診断で、作業者による前記スイッチの作動に応答してブザー１５やＩＧキーライト２５が１秒間動作すれば、スイッチからＥＣＵまでの入力系統には異常がなく、出力系統かワイパモ−タが故障していると判断できるし、反対に、前記ブザー１５やＩＧキーライト２５が動作しなければ、スイッチからの入力系統に異常があると判断できるので、診断効率の向上が期待できる。なお、前記の各閾値については、図１５、１６を参照して後述する。
【００３９】
上記各ステップでの判定のどれか１つでも肯定になれば、ＤｒＥＣＵ２０からＡｓＥＣＵ１０への送信デ−タフォーマットのサ−ビスチェックビットを１秒間セットすると共に、その表示負荷であるＩＧキーライト２５を１秒間点灯してその旨を表示する（Ｓ８０７）。さらに、ＡｓＥＣＵ１０からの受信デ−タフォーマットのサ−ビスチェックビットが１（セット）かどうかを判定し（Ｓ８０８）、前記ビットが１であるときは前記ＩＧキーライト２５を１秒間点灯してその旨を表示する（Ｓ８０９）。
【００４０】
図１５に前記アナログ入力と閾値、表示用負荷の駆動タイミングとの関係例を示す。例えば車両のワイパ駆動速度調整摘みを操作するとその出力（したがって、ＤｒＥＣＵへの入力電圧）が図示のように時間と共に変化する。ＤｒＥＣＵへの入力電圧の最大電圧の１／４、２／４、３／４を閾値としてあらかじめ設定しておき、入力電圧がこれらの閾値を通過したときに表示用負荷（ＩＧキーライト２５やブザー１５）を１秒間付勢して表示する。これにより、例えば診断対象としての前記摘みを作業者が操作したとき、表示用負荷が間欠的に付勢されれば、前記摘みの入力系統は正常と判定することができる。
【００４１】
図１６に前記パルス入力と閾値、表示用負荷の駆動タイミングとの関係例を示す。例えば車速センサ（車速パルス入力系）を診断対象とした場合、センサ出力であるパルスの発生頻度（周期）がそれぞれ１０、２０、３０Ｋｍ／ｈの車速に相当する値を閾値としてあらかじめ設定しておき、入力パルスの発生頻度（周期）がこれらの閾値を通過したときに表示用負荷（ＩＧキーライト２５やブザー１５）を１秒間付勢して表示する。これにより、例えば作業者がエンジンを加速、減速した場合に表示用負荷が間欠的に付勢されれば、前記車速センサは正常であると判定することができる。
【００４２】
診断モード２では、作業者が各種スイッチや摘みを順次に操作して診断を実行するので、操作の仕方や速度によっては、各種のアナログ／デジタル入力が前記閾値を通過する時間間隔、あるいはスイッチ信号の入力間隔が表示用負荷の付勢時間（１秒）よりも短いことがありうる。そのようなときは、表示が重なって作業者が合否の判断を見誤る可能性がある。このために本実施例では、図１７に示すように、直前の信号入力Ａから１００ｍ秒以内に後続の入力Ｂがあったときは、後の入力Ｂで表示が影響されない（すなわち、後の入力は表示されない）ようにしている。一方、１００ｍ秒以上１秒以内の時間間隔で後の入力Ｃが検知されたときは、後の入力Ｃの検知から３０ｍ秒だけ表示を消した後、改めて１秒間表示負荷を付勢することによって、２つの入力ＡおよびＣの検出を表示する。
【００４３】
図１８はＡｓＥＣＵ１０の診断モード２での処理を示すフロ−チャートである。ＤｒＥＣＵ２０の場合と同様に、まずＩＧスイッチおよび起動スイッチ８が開放されているかどうかを判定し、どちらかが開放であれば図４、５のメインフローへ戻る（Ｓ８２１、８２２）。前記両スイッチが共に閉じられておれば、自己ＥＣＵに接続された入力スイッチからの操作（ｏｎ）信号が入力されたかどうかを判定し（Ｓ８０３）、入力が検出されたなら、ＡｓＥＣＵ１０からＤｒＥＣＵ２０への送信デ−タフォーマットのサ−ビスチェックビットを１秒間セットすると共に、その表示負荷であるブザー１５を１秒間付勢して鳴動させる（Ｓ８２７）。さらに、ＤｒＥＣＵ２０からの受信デ−タフォーマットのサ−ビスチェックビットが１（セット）かどうかを判定し（Ｓ８２８）、前記ビットが１であるときは前記ブザー１５を１秒間付勢する（Ｓ８２９）。
【００４４】
以上の説明から分かるように、本実施例では、診断モード１、２のいずれの場合にも、ＡｓＥＣＵ１０およびＤｒＥＣＵ２０の両方で診断結果の表示が、２元態様（オンかオフか）で、かつ互いに異なる態様で、具体的には、一方は光の点滅により、他方はブザー音の間欠鳴動によってされる。このために、診断結果の判定を誤ることが少なくなり、また診断結果が一方のＥＣＵにのみにしか表示されないときは他方のＥＣＵの表示手段の故障と判定することができる。のみならず診断作業が騒音の多い環境や極端に明るい環境で行われる場合でも、一方の表示は明確に認識できるので診断結果の表示を見落としたり見誤ったりすることが少なくなるという利点がある。
【００４５】
さらに前述のように、モード１の診断は予め準備したアルゴリズムにしたがってＥＣＵが自動的に実行し、これによって制御ユニット相互間の関係（ユニット間の通信機能の異常、各ユニットの仕様・仕向地の整合性）を診断し、モード２の診断は、作業者が選択した入力補器を手動で操作して対応の表示手段や出力補器が予期通りに付勢、駆動されるか否かを五感の作用で判断するので、構成や動作が大幅に簡略化され、診断が迅速化される利点がある。
【００４６】
図１９は仕向地コ−ドの設定のための具体的構成および判定のための真理値表の１例を示す図である。同図（ａ）のブロック図のようにＥＣＵの２入力にそれぞれ分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３、Ｒ４を設けることにより、同図（ｂ）の真理値表のように、２つの分圧電圧の組み合わせを仕向地コ−ドに対応させることができる。これに基づき、各ＥＣＵは２つの入力の電位を検知することによって仕向地コ−ドを判別することができる。その代わりに、ＥＣＵの２入力端子に接続する抵抗の値や、その組合わせによって判別することもできる。
【００４７】
以上の実施例では、モード１の診断を終了した後にモード２の診断へ移行するようにした。モード１の診断は、診断対象となる通信網の根幹となる制御ユニット間の通信機能や各制御ユニットの仕様・仕向地の一致・整合などをチェックするものであり、このように故障による影響が広範である基本的機能の正常、異常を最初に診断する方が作業効率が良くなるからである。例えば、制御ユニット間の通信機能が正常でないと入出力系の動作も正常でなくなるが、そのような故障状態のときに、入力系や出力系を先に診断しようとしても、前記の基本的機能である通信機能が正常に機能していなければ的確な診断や故障箇所の特定ができないことは明らかである。
【００４８】
以上では、診断機能を有する制御ユニットが２個の場合について述べたが、制御ユニットが３個以上の場合にも本発明が適用できることは容易に理解されるであろう。
【００４９】
さらに、図２２、２３に示すように、複数の制御ユニットＥＣＵ１〜４が共通バスＢを介して相互に接続されたり、またはバスＢ１〜４を介して環状に接続されたりした車両制御用通信網に対しても本発明が適用できることも容易に理解されるであろう。これらの場合に、制御ユニットから送信される固有信号のフレーム構成は、例えば「自動車技術」第４９巻、第７号、１９９５年の第４２頁にも記載されるように、図２４のようなもので良い。先頭のヘッダ部はデ−タＩＤ、トークンおよびソースアドレスを含む。最後のＢＣＣは、デ−タ誤りを検出、訂正するためのブロックチェックキャラクタ(Block check character) である。良く知られているように、このシステムでは、トークンを保有するユニットのみが送信権を有し、このトークンを次の制御ユニットに渡すためには送信されるフレームのヘッダ（先頭フレーム）内のトークンに送信先ユニットのアドレスを設定してフレーム送信を行なう。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、電子制御装置自体に具備させる自己診断機能と作業者の手動による診断作業とを巧みに分別、組合わせるようにした、換言すれば、各制御ユニット（ＥＣＵ）間の通信線や制御ユニットの送受信機能や制御機能自体の故障は、予め準備された診断プログラムによる自己診断によって自動的に判別、表示し、入出力系の故障診断は作業者が適宜に診断対象の入力補器を選んで操作することによって半自動的に、しかもほとんど瞬時に故障の有無、故障箇所のおおまかな切り分けができるようになるので、実用上は支障のない迅速性と信頼性を維持しながら、作業者の熟練を必要とせずに故障診断を行うことができる。また、特別な外部診断装置を必要としないので、コストパーフォマンスに優れた診断機能付き電子制御装置を得ることができる。
【００５１】
のみならず、ＥＣＵの診断プログラムのサイズが小さくて済むので必要なメモリ容量を減らして一層のコスト低減を図ることもできる。またモード１の診断を終了した後にモード２の診断を実行するようにすれば、診断対象通信網の根幹である制御ユニット間の通信機能や各制御ユニットの仕様・仕向地の一致・整合などの、故障による影響が広範である基本的機能の正常、異常が最初に診断されるので、診断効率を一層高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例の主要構成を示すブロック図である。
【図２】図１の各ＥＣＵに接続される入力補器および出力補器の代表的な例を示す図である。
【図３】本発明の１実施例における車両制御用通信網診断の概略手順を示す流れ図である。
【図４】前記各ＥＣＵの診断動作を示すフローチャートの一部である。
【図５】前記図４と組み合わさって、各ＥＣＵの診断動作を示すフローチャートの一部である。
【図６】本発明の１実施例のＤｒＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図７】前記図６と組み合わさって、前記実施例のＤｒＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図８】前記図６、７と組み合わさって、前記実施例のＤｒＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図９】前記図６〜８と組み合わさって、前記実施例のＤｒＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図１０】ＡｓＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図１１】前記図１０と組み合わさって、前記実施例のＡｓＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図１２】前記図１０、１１と組み合わさって、前記実施例のＡｓＥＣＵの診断モード１での処理を示すフロ−チャートの一部である。
【図１３】前記実施例において、表示された故障コ−ドと故障部位確認順序との関係を示す図である。
【図１４】ＤｒＥＣＵ２０の診断モード２での処理を示すフロ−チャートである。
【図１５】前記アナログ入力と閾値、表示用負荷の駆動タイミングとの関係例を示す図である。
【図１６】前記パルス入力と閾値、表示用負荷の駆動タイミングとの関係例を示す図である。
【図１７】診断モード２において、入力信号が連続して検出された場合の表示用深野付勢を示す図である。
【図１８】ＡｓＥＣＵ１０の診断モード２での処理を示すフロ−チャートである。
【図１９】仕向地コ−ドの設定のための具体的構成および判定のための真理値表の１例を示す図である。
【図２０】本発明の実施例で用いた固有信号のフレーム構成の１例を示す図である。
【図２１】本発明の実施例で用いた固有信号のパケット構成の１例を示す図である。
【図２２】複数の制御ユニットが共通バスを介して相互に接続された車両制御用通信網の１例を示す概略図である。
【図２３】複数の制御ユニットが環状に接続された車両制御用通信網の１例を示す概略図である。
【図２４】本発明を他の実施例に適用する場合に用い得る固有信号のパケット構成の１例を示す図である。
【符号の説明】
２、４、６…通信線８…診断モード起動カプラ１０…ＡｓＥＣＵ１１、２１、…受信部１２、２２、３２…送信部１３、２３…診断／制御部１５…ブザー１６、２６、３６…入力補器１７、２７…出力補器２０…ＤｒＥＣＵ２５…ＩＧキーライト３０…ドアＥＣＵ３３…制御部

Claims

それぞれに入力および出力補器の少なくとも一方が接続されており、相互には通信線で接続されてそれぞれの固有信号を送受信する複数の制御ユニットよりなり、該複数の制御ユニットの少なくとも２つの制御ユニットは送信部、受信部および制御部を具備するとともに診断機能を有し、かつそれぞれに別の表示手段が接続されている車両制御用通信網であって、
少なくとも２つの前記診断機能付き制御ユニットを診断モードに設定するための診断モード信号発生手段を具備し、
前記診断モードは、第１診断モードと第２診断モードとの間で切り替え可能であり、
第１診断モードでは、前記診断機能付き制御ユニットの受信部は、他の制御ユニットから送信された固有信号をそれぞれ受信し、前記診断機能付き制御ユニットの制御部は、受信した前記固有信号に基づいて、前記通信網における通信機能の故障状態を判別し、判別結果に応じた態様で前記表示手段を駆動するとともに、
第２診断モードでは、前記診断機能付き制御ユニットの制御部は、当該通信網に含まれる入力補器の手動操作による作動を示す入力信号に応答して診断を実行し、その結果に応じた２元の態様で前記表示手段を駆動し、
診断モードは、前記第１診断モードでの診断で故障情報が表示されない、あるいは故障が解消されて故障情報が表示されなくなったら、前記第２診断モードに移行することを特徴とする車両制御用通信網。
第１診断モードにおいて、前記制御ユニットの制御部は、他の制御ユニットから送信された固有信号を受信し、この受信した固有信号に基づいて、前記通信線や他の制御ユニットの状態を判定し、該判定結果を示す信号を固有信号の中に含ませて他の診断機能付き制御ユニットに向けて送信することを特徴とする請求項１に記載の車両制御用通信網。
ある制御ユニットから送信される固有信号は、当該制御ユニットが他の制御ユニットからの固有信号を正常に受信したか否かの情報をも含むことを特徴とする請求項１または２に記載の車両制御用通信網。
ある診断機能付き制御ユニットが、他の制御ユニットから送信されるべき固有信号を予定時間内に受信しない時は、当該診断機能付き制御ユニットは固有信号の正常受信とは判別しないことを特徴とする請求項３に記載の車両制御用通信網。
前記表示手段は、当該車両制御用通信網の通常動作時にその通常動作状態を示すために本来具備されたものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記診断機能付き制御ユニットの制御部が、第１診断モードでは、予め記憶されている診断手順にしたがって自動的に診断を実行し、その結果に応じた態様で前記表示手段を駆動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記診断モード信号発生手段は、前記診断機能付き制御ユニットを第１診断モードに設定し、前記第１診断モードでの診断で故障情報が表示されない、あるいは故障が解消されて故障情報が表示されなくなったら、前記第２診断モードに移行させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記複数の制御ユニットの表示手段は、光および音の少なくとも一方の表示を予定の態様で発生するように駆動されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記駆動に応答して、ある制御ユニットの表示手段は光信号を発生し、他の制御ユニットの表示手段は音信号を発生することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記診断モード信号発生手段は、少なくとも１つの制御ユニットに接続されたスイッチであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記診断モード信号発生手段は、診断機能を有するすべての制御ユニットに共通に接続された単一のスイッチであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
前記表示手段は、異常または故障原因に応じて特有にコ−ド化されたパルス信号によって駆動されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
少なくとも一部の制御ユニットから送信される固有信号は送信元制御ユニットの仕向地を示す情報を含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかひとつに記載の車両制御用通信網。
診断機能付き制御ユニットは、他の制御ユニットからの仕向地情報が当該制御ユニットのそれと異なるときは、当該制御ユニットの表示手段に異常を表示させることを特徴とする請求項１３に記載の車両制御用通信網。
それぞれに入力および出力補器の少なくとも一方が接続されており、相互には通信線で接続されてそれぞれの固有信号を送受信する複数の制御ユニットと、前記制御ユニットを診断モードに設定するための診断モード信号発生手段とを具備し、少なくとも２つの前記制御ユニットは送信部、受信部および制御部を含んでいて診断機能を有すると共に、前記診断機能付き制御ユニットにはそれぞれ別の表示手段が接続されている車両制御用通信網の診断方法であって、
前記診断モード信号発生手段を操作して前記診断機能付き制御ユニットを第１診断モードに設定する段階と、
前記診断機能付き制御ユニットを第１診断モードと第２診断モードとの間で切り替える段階とよりなり、
前記第１診断モードでは、前記診断機能付き制御ユニットの受信部が、他の制御ユニットから送信された固有信号をそれぞれ受信する段階と、前記診断機能付き制御ユニットの制御部が、受信した前記固有信号に基づいて、前記通信網における通信機能の故障状態を判別し、判別結果に応じた態様で前記表示手段を駆動する段階を有し、
第２診断モードでは、前記診断機能付き制御ユニットの制御部が、当該通信網に含まれる入力補器の手動操作による作動を示す入力信号に応答して診断を実行し、その結果に応じた２元の態様で前記表示手段を駆動する段階を有し、
診断モードは、前記第１診断モードでの診断で故障情報が表示されない、あるいは故障が解消されて故障情報が表示されなくなったら、前記第２診断モードに移行することを特徴とする車両制御用通信網の診断方法。
第１診断モードにおいて、ある診断機能付き制御ユニットは、他の制御ユニットから受信した固有信号が正常な固有信号ではないと判断したとき、前記他の制御ユニットから前記ある診断機能付き制御ユニットへの通信が異常であることを示す情報を固有信号の中に含ませて送信することを特徴とする請求項１５に記載の車両制御用通信網の診断方法。
ある診断機能付き制御ユニットが、他の制御ユニットから送信されるべき固有信号を予定時間内に受信しない時は、当該診断機能付き制御ユニットは固有信号の正常受信とは判別しないことを特徴とする請求項１６に記載の車両制御用通信網の診断方法。
前記固有信号は当該制御ユニットの仕様を表わすコ−ドを含み、前記他の制御ユニットから受信した仕様を表わすコ−ドが他の制御ユニットのそれと異なるときは、その旨を示す情報が、前記ある診断機能付き制御ユニットからの固有信号の中に含まれて送信されることを特徴とする請求項１６または１７に記載の車両制御用通信網の診断方法。
第２診断モードにおいて、ある制御ユニットが、当該制御ユニットに接続された入力補器の操作信号を検知したときは、前記信号検知を表わす情報をその固有信号の中に含ませて送信し、診断機能付き制御ユニットは、他の制御ユニットから受信した固有信号の中に前記操作信号の検知を表わす情報が含まれているときは、前記予定の表示手段を付勢してその旨を表示することを特徴とする請求項１５に記載の車両制御用通信網の診断方法。
前記入力補器からの操作信号は、ある制御ユニットに接続された特定の出力補器を付勢するためのものである請求項１９に記載の車両制御用通信網の診断方法。