JP3994821B2 - 車両用通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された各種電気的装置間でデータを送受信するのに使用される車両用通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に自動車においては、制御装置、情報機器、オーディオ機器、といった各種電気的装置の搭載数が増加しており、電気的装置相互間での連係動作若しくはデータの共有化が必要になってきている。
【０００３】
このため、従来では、車両に搭載された各種電気的装置の内、連係動作若しくはデータの共有が必要な電気的装置については、各装置間でデータを送受信できるように、各装置内にデータ通信用の回路を組み込み、これらを通信線で接続することで、所謂車載ネットワーク（車載ＬＡＮ）を構築している。
【０００４】
また、こうした車載ネットワークは、通常、エンジン、自動変速機、ブレーキ等を制御する制御装置間を接続する制御系、ドアのロック・アンロック、空調装置等を制御する制御装置間を接続するボデー系、というように、車両に搭載される各種電気的装置を機能・系統別に区分し、その区分した各グループ毎に構築される。
【０００５】
ところで、これら車載ネットワークは、通信線が断線・短絡した場合は勿論のこと、ネットワーク内にノイズが侵入した際にも、データ通信が正常に行えなくなる。
そこで、従来では、例えば、特許第２９２２００４号公報に開示されているように、通信線を２系統とし、ネットワークを構成している装置の内、重要な装置には、全ての装置に接続された第１の通信線を介して通信を行う常用の通信回路と、重要な装置にのみ接続される第２の通信線を介して通信を行う予備の通信回路とを設け、第１の通信線若しくは常用の通信回路に異常があると、その状態を監視する監視装置が、重要な装置が通信に使用する通信回路を、予備の通信回路に切り換えることで、データ通信を継続できるようにすることが提案されている。
【０００６】
つまり、この提案のシステムでは、第１の通信線を利用したデータ通信に異常があると、監視装置が、重要な装置に対して、データ通信を予備の通信回路を用いて行うように指示すると共に、予備の通信回路に接続された第２の通信線と第１の通信線との間でデータを中継することで、重要な装置でのデータ通信を通常通り実行できるようにするのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案のシステムは、ネットワークの重要な部分だけを二重系にして、監視装置の管理の下に、データ通信に使用する通信線を切り換える、所謂集中監視型のシステムであるため、監視装置自体が故障するか、或いは、監視装置と各通信線との接続部分が断線すると、第１の通信線を利用したデータ通信の異常時に、データ通信に使用する通信線を第１の通信線から第２の通信線に切り換えることができず、第２の通信線を利用したバックアップ通信を実現することができなくなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、上記提案のシステムでは、ノイズの侵入等によって第１の通信線での通信異常が一時的に発生した場合であっても、その異常を監視装置が検出すると、データ通信に用いる通信線が、第１の通信線から第２の通信線に切り換えられてしまい、その後は、第１の通信線を利用したデータ通信に自動で復帰することができない。このため、通信線の切換後に、第２の通信線でのデータ通信に異常が発生した場合には、第１の通信線を利用したデータ通信が可能であるにもかかわらず、各装置間でのデータ通信が実行できなくなってしまう、という問題もある。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両に搭載された複数の電気的装置を通信線を介して接続してなる車両用通信システムにおいて、通信状態監視用の集中監視装置を用いることなく、データ伝送路の異常によって各装置間でデータ（特に重要データ）を送受信できなくなるのを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大きく分けて、請求項１〜請求項９に記載の車両用通信システム（第１発明）と、請求項１０〜請求項１９に記載の車両通信システム（第２発明）との、２種類となる。
【００１１】
第１発明の車両用通信システムは、請求項１〜請求項３に記載のように、車両に搭載された各種電気的装置に、夫々、異なる通信線を使って同じデータを送受信する複数の通信手段を設けることにより、通信線を用いて構築されるネットワークを二重系若しくはそれ以上の多重系にしたものである。
【００１２】
そして、第１発明では、この多重系のネットワークを構築するために各電気的装置に設けられる複数の通信手段の各々が同一データを並列に送受信し、しかも、各電気的装置では、選択手段が、その複数の通信手段が受信した受信データの中から正常なデータを選択するようにされている。
【００１３】
つまり、第１発明の車両用通信システムは、各電気的装置が一つのデータを複数の通信線を用いて送受信し、そのデータを受信する電気的装置側で、各通信線を介して得られる複数のデータの中から正常なデータを選択する、所謂分散監視型のシステムとして構成されている。このため、上述した集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信に使用される通信線でのデータ通信を監視する監視装置を用いることなく、その通信線に異常が発生した際のバックアップ通信を実現できる。
【００１４】
また、この第１発明の車両用通信システムにおいては、ノイズの侵入等によって正常なデータ通信ができない通信線が変化したとしても、データを受信する電気的装置側では、選択手段が、正常に受信できたデータを受信データとして選択するので、上述した集中監視型の従来システムに比べて、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００１５】
また、第１発明の車両用通信システムでは、データ通信に用いる通信線を単に複数にするのではなく、各電気的装置において、その複数の通信線の一つに接続される通信手段を、他の通信手段よりも遅い通信速度でデータ通信を行う低速通信手段とすることにより、複数の通信線の一つを低速通信用の通信線としている。従って、この低速通信用の通信線にて構成されるネットワークでのデータ通信の信頼性を、他の通信線にて構成されるネットワークよりも高くすることができる。
【００１６】
よって、第１発明の車両用通信システムによれば、例えば、各電気的装置の選択手段によって、通常は、高速通信可能な通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、その通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段を介して得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択する、といったことができるようになる。つまり、本第１発明によれば、通常時のデータの伝送速度を低下させることなく、データ通信の信頼性を向上することができるのである。
【００１７】
ところで、第１発明では、データ通信の信頼性を確保するために、各ネットワークを構成する複数の通信線の内の一つに、他の通信線よりも低速でデータを流すことから、この低速のネットワークで伝送可能な最大のデータ量は、他のネットワークで伝送可能な最大のデータ量よりも少なくなってしまう。
【００１８】
そこで、請求項１に記載の車両用通信システムにおいては、各電気的装置が他の電気的装置にデータを送信する際には、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、低速通信手段を含む複数の通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、低速通信手段以外の通信手段を使用してデータ送信を行うように構成している。
【００１９】
つまり、このようにすれば、通常時には、高速通信可能な通信手段によって送受信される大量のデータを利用して車両制御を高速且つ高精度で行い、高速通信可能な通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段によって送受信される重要データを用いて車両制御を行う、といったことができるようになる。
【００２０】
またこのように、低速通信手段が送受信するデータを重要データに制限する場合、その重要データとしては、単に、低速通信手段とは異なる他の通信手段が送受信するデータの一部としてもよいが、例えば、電気的装置から他の電気的装置により制御される制御対象へと、その制御対象を直接駆動するための駆動データを、低速通信手段を介して直接伝送するようにしてもよい。
【００２１】
そして、第１発明の車両用通信システムをこのように構成するために、請求項２に記載の車両用通信システムには、第１制御装置が設けられている。
即ち、請求項２に記載の第１制御装置においては、演算手段が制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の低速通信手段から重要データとして送信されてきた駆動データ）に切り換える。
【００２３】
従って、請求項２に記載の車両用通信システムによれば、高速通信可能な通信手段によるデータ通信に異常が発生した場合だけでなく、第１制御装置において制御対象の駆動データを演算する演算手段に異常が発生した場合（例えば、演算手段を構成しているマイクロコンピュータに異常が発生した場合等）にも、低速通信可能な通信線を介して送受信される重要データに基づき、制御対象を動作させることが可能となり、車両制御系での誤制御を防止し、車両走行時の安全性及び車両制御系の信頼性をより向上することができる。
【００２４】
一方、第１発明の車両用通信システムにおいて、低速通信手段がデータ通信に用いる通信線としては、データ通信専用の信号線を用いてもよいが、このようにすると、車両に配線する信号線（通信線）の数が増加する。
そこで、請求項３に記載の車両用通信システムにおいては、低速通信手段がデータ通信に用いる通信線として、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に既に配線されている電源線を用いる。
【００２５】
そして、このようにすれば、低速通信手段により構成される低速のネットワークを構築するに当たって、専用の通信線を配線する必要がないので、第１発明の車両用通信システムをより安価に実現できる。
なお、このように、低速のネットワークを電源線を用いて構築する場合には、請求項４に記載のように、電気的装置の一つとして、車載電源から各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、その監視結果を、低速通信手段を含む複数の通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を設けるとよい。
【００２６】
つまり、電源線には、電源線を介して電源供給を受ける車載装置（モータ等）の動作状態に応じて電圧変動が生じ、また、車載装置が発生する高周波ノイズも重畳されることから、こうした電源供給状態を電源監視装置で監視して、その情報をネットワークを介して他の電気的装置に送信するようにすれば、各電気的装置側で、電源線を使ったデータ通信の状態を把握して、そのデータ通信の信頼性が低下している場合に、低速通信手段を介して得られる受信データを利用しないようにする、といったことを行うことができるようになり、車両用通信システム全体のデータ通信の信頼性をより向上することができる。
【００２７】
また、第１発明（請求項１〜請求項４）の車両用通信システムには、更に、請求項５に記載の第２制御装置を設けてもよい。
つまり、この第２制御装置においては、演算手段が、低速通信手段を含む複数の通信手段の何れかを介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の低速通信手段から重要データとして送信されてきた駆動データ）に切り換えることから、請求項２に記載の第１制御装置と同様の効果を得ることができる。
次に、第１発明（請求項１〜請求項５）の車両用通信システムにおいては、各電気的装置に低速通信手段を含む３個以上の通信手段を設けて３種以上のネットワークを構築するようにしてもよいが、ネットワークの数が多くなるほど、システムのコストアップを招くことから、各電気的装置には、低速通信手段とは異なる他の通信手段として一つの高速通信手段を設けて、２種類のネットワークを構築するようにすればよい。
【００２８】
そして、このようにデータ通信用のネットワークを二重系にした場合には、請求項６に記載のように、各電気的装置に設けられる選択手段を、高速通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、高速通信手段によるデータ通信が正常である場合には、高速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、高速通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、低速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択するように構成すればよい。
【００２９】
つまり、このようにすれば、上述したように、通常時には、高速通信可能な通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして利用し、その通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段を介して得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして利用することが可能となり、通常時のデータの伝送速度を低下させることなく、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００３０】
尚、選択手段が高速通信手段によるデータ通信の正常・異常を判定する際には、高速通信手段が接続される通信線の電位や通信線に流れる信号（データ）の有無等から、通信線のハード的な故障（つまり断線・短絡）を検出するようにしてもよく、或いは、更に、高速通信手段を介して得られた受信データをチェックすることにより、受信データ自体の異常を検出するようにしてもよい。
【００３１】
また、受信データをチェックするに当たっては、例えば、通信線に定期的にチェック用の信号を流すようにし、選択手段では、その定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各電気的装置から定期的にチェック用の特定のデータを送るようにし、選択手段では、そのデータを受信信号から所定時間以上復元できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各電気的装置から、チェック用のコード（例えばＣＲＣ）を付与したデータを送信するようにし、選択手段では、そのチェック用のコードを用いて受信データの異常を判定するようにしてもよく、更に、これらのチェックを組み合わせて行うようにしてもよい。
【００３２】
一方、上記のようにデータ通信用のネットワークを二重系にする場合、請求項７に記載のように、高速通信手段が、低速通信手段が送受信するデータと同じデータを時分割にて複数回送受信し、選択手段が、高速通信手段が複数回受信した受信データの各々と低速通信手段により得られた受信データとの多数決をとることにより、複数の受信データの中から正常な受信データを選択するようにしてもよい。
【００３３】
つまり、車両において最も発生しやすいデータ通信の異常は、外乱ノイズによってデータの一部がデータ化けを起こすことであることから、請求項７に記載のように、高速通信手段にて同じデータを複数回送受信し、その結果得られる受信データと低速通信手段で得られた受信データとの多数決をとることにより正常な受信データを選択するようにしても、データ通信の信頼性を向上することができる。但し、この技術は、データの送受信に要する時間が長くなるので、高速通信が要求される制御系のネットワークではなく、高速通信が要求されないボデー系のネットワークで採用するとよい。
【００３４】
尚、第１発明（請求項１〜請求項５）の車両用通信システムを実現するに当たって、例えば、各電気的装置に低速通信手段を含む３個の通信手段を設けて、３つのネットワークを構築した場合は、各通信手段を介して得られる３つの受信データの多数決をとることにより、正確な受信データを得るようにしてもよい。
【００３５】
次に、第１発明（請求項１〜請求項７）の車両用通信システムにおいては、当該システムを構成する各電気的装置に、低速通信手段を含む複数の通信手段が設けられることになるが、例えば、端子の接続不良等によって、何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常が生じた場合には、この通信手段を介して他の電気的装置にデータを送信することができなくなってしまう。
【００３６】
そして、このような場合、各電気的装置側で、各通信手段への送信データの入力経路の異常を判定し、異常発生時には、他の電気的装置にその旨を報知するようにすれば、他の電気的装置が、送信データの入力経路に異常が生じた通信手段からのデータを受信する不要な受信動作を実行するのを防止することができる。
【００３７】
そこで、第１発明（請求項１〜請求項７）の車両用通信システムにおいては、更に、請求項８に記載のように、電気的装置の少なくとも一つ（好ましくは全ての電気的装置）に、低速通信手段を含む複数の通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、該異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、この経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、正常な通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、を設けることが望ましい。
また、第１発明（請求項１〜請求項８）の車両用通信システムにおいて、低速通信手段が送受信するデータとしては、請求項９に記載のように、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むようにするとよい。
【００３８】
次に、第２発明の車両用通信システムは、請求項１０〜請求項１２に記載のように、車両に搭載された各種電気的装置にネットワーク専用の通信線を介してデータ通信を行う第１通信手段を設けることにより各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車載ネットワークを、各電気的装置の機能・系統別に複数備えた車両用通信システムに関するものである。
【００３９】
そして、この第２発明の車両用通信システムでは、各車載ネットワークを構成する電気的装置の各々に、車両に配線された各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介してデータ通信を行う第２通信手段を設け、各電気的装置が、第１通信手段を介して他の電気的装置との間で送受信するデータの内、予め定められた重要データを、第２通信手段を介して送受信（所謂バックアップ通信）し、更に、選択手段が、第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択するようにしている。
【００４０】
つまり、第２発明の車両用通信システムは、各電気的装置が重要データを２系統の通信線を用いて送受信し、その重要データを受信する電気的装置側では、第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択する、分散監視型のシステムとして構成されている。
【００４１】
このため、この第２発明の車両用通信システムにおいても、第１発明のシステムと同様、上述した集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信に使用される通信線でのデータ通信を監視する監視装置を用いることなく、その通信線に異常が発生した際のバックアップ通信を実現でき、しかも、集中監視型の従来システムに比べて、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００４２】
つまり、第２発明の車両用通信システムによれば、車両において機能・系統別に構築された複数の車載ネットワークで夫々送受信されるデータの内、重要データを、各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介して、二重に送受信（バックアップ通信）するので、何れかの車載ネットワークでデータ通信に異常が生じたとしても、その車載ネットワークで送受信される重要データについては、その重要データを必要とする電気的装置に確実に伝送できることになり、データ通信の信頼性を向上することができるのである。
【００４３】
また第２発明では、バックアップ用通信線を、車両に構築された複数の車載ネットワークで共用するため、各車載ネットワーク毎にバックアップ用通信線を設けた場合に比べて、車両に配線される通信線の数を少なくし、低コストで実現できる。
そして、特に、請求項１０に記載の車両用通信システムにおいては、各電気的装置が他の電気的装置にデータを送信する際、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、前記第１通信手段及び前記第２通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、前記第１通信手段を使用してデータ送信を行うことから、バックアップ用通信線には、各電気的装置の動作に最低必要なデータだけを選択的に流すことができる。
【００４４】
一方、請求項１１に記載の車両用通信システムにおいては、バックアップ用通信線として、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線が用いられる。このため、通信専用のバックアップ用通信線を別途配線する必要がないので、より低コストに実現できることになる。
【００４５】
また、請求項１２に記載の車両用通信システムには、電気的装置の一つとして第１制御装置が設けられている。そして、この第１制御装置においては、演算手段が制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の第２通信手段からバックアップ用通信線を介して送信されてきた駆動データ）に切り換える。
【００４６】
従って、請求項１２に記載の車両用通信システムによれば、何れかの車載ネットワークで第１通信手段によるデータ通信に異常が発生した場合だけでなく、第１制御装置において制御対象の駆動データを演算する演算手段に異常が発生した場合（例えば、演算手段を構成しているマイクロコンピュータに異常が発生した場合等）にも、バックアップ用通信線を介して送受信される重要データに基づき、制御対象を動作させることができるようになり、車両制御系での誤制御を防止し、車両走行時の安全性及び車両制御系の信頼性を向上できる。
【００４７】
ここで、バックアップ用通信線に電源線を用いる場合には、請求項１３に記載のように、電気的装置の一つとして、車載電源から各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、その監視結果を重要データとして、第１通信手段及び第２通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を設けることが望ましい。
【００４８】
そして、このようにすれば、第１発明の請求項４と同様の効果を得ることができる。
但し、第２発明では、複数の車載ネットワークが共通のバックアップ用通信線を使用するので、電源監視装置から全ての車載ネットワークの電気的装置に監視結果を伝送できるようにするには、電源監視装置に、各車載ネットワーク用の通信手段（第１通信手段）を設けるか、或いは、各車載ネットワーク間で監視結果等の重要データを送受信できるようにするためのゲートウェイ機能を有する装置（例えば、後述実施例のドライバーエージェントＥＣＵ）を設けて、電源監視装置からは、任意の車載ネットワークの第１通信手段を使って、ゲートウェイ機能を有する装置を含む他の電気的装置に監視結果を送信するようにする必要はある。
【００４９】
また、バックアップ用通信線は、各車載ネットワークで伝送される重要データを伝送するものであり、このバックアップ用通信線にて構築されるバックアップ用ネットワークで通信異常が頻繁に発生するようであると、データ通信の信頼性が低下してしまうことから、このバックアップ用ネットワークでのデータ通信の信頼性は、他の車載ネットワークよりも高くすることが望ましく、そのためには、請求項１４に記載のように、バックアップ通信を行う第２通信手段を、第１通信手段よりも遅い通信速度で重要データの送受信を行うように構成するとよい。
【００５０】
また、第２発明（請求項１０〜請求項１４）の車両用通信システムには、請求項１５に記載の第２制御装置を設けてもよい。
つまり、この第２制御装置においては、演算手段が、第１通信手段又は第２通信手段を介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の第２通信手段からバックアップ用通信線を介して送信された制御対象の駆動データを前記バックアップ用通信線を介して送信されてきた駆動データ）に切り換えることから、請求項１２に記載の第１制御装置と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
次に、第２発明の車両用通信システムでは、複数の車載ネットワークで共通のバックアップ用通信線を用いることにより、重要データの伝送系を二重にしているが、この場合、受信データの選択は、請求項１６に記載の選択手段にて行うようにしてもよく、請求項１７に記載の選択手段にて行うようにしてもよい。
【００５３】
即ち、請求項１６に記載の車両用通信システムにおいては、各車載ネットワークを構成する電気的装置に設けられた選択手段が、第１通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、そのデータ通信が正常である場合には、第１通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、第１通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、第２通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択する。このため、請求項１６に記載の車両用通信システムによれば、第１発明の請求項７と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、請求項１７に記載の車両用通信システムにおいては、第１通信手段が、第２通信手段が送受信する重要データを複数回送受信するように構成され、選択手段が、この第１通信手段にて複数回受信された重要データの各々と第２通信手段にて受信された重要データとの多数決をとることにより、複数の重要データの中から正常な受信データを選択する。そして、この請求項１７に記載の車両用通信システムによれば、第１発明の請求項８と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また次に、第２発明（請求項１０〜請求項１７）の車両用通信システムにおいては、当該システムを構成する全ての電気的装置に、その電気的装置が属する車載ネットワークに対応した第１通信手段と、各車載ネットワーク共通の第２通信手段とが設けられることから、当該第２発明の車両用通信システムにおいても、第１発明の車両用通信システムと同様、各電気的装置において、何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常が発生した際には、その旨を他の電気的装置に報知できるようにすることが望ましい。
【００５６】
そして、このためには、請求項１８に記載のように（換言すれば、第１発明の請求項８と同様に）、電気的装置の少なくとも一つ（好ましくは全ての電気的装置）に、第１通信手段及び第２通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、この経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、正常な通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、を設けるとよい。
【００５７】
また、第２発明（請求項１０〜請求項１８）の車両用通信システムにおいて、バックアップ用通信線を介して送受信する重要データとしては、請求項１９に記載のように、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むようにするとよい。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明（第１発明及び第２発明）が適用された第１実施例の車両用通信システムの構成を表す構成図である。
【００６７】
図１に示すように、本実施例の車両用通信システムは、エンジンＥＣＵ１２、ＶＳＣ・ＥＣＵ１４、ＡＣＣ・ＥＣＵ１６、ＥＣＴ・ＥＣＵ１８、周辺監視ＥＣＵ１９等をネットワーク専用の通信線Ｌ１を介して接続してなる制御系ネットワーク１０と、ナビゲーションＥＣＵ２２、オーディオＥＣＵ２４、電話ＥＣＵ２６等をネットワーク専用の通信線Ｌ２を介して接続してなる情報系（ＡＶＣ系）ネットワーク２０と、メータＥＣＵ３２、盗難防止ＥＣＵ３４、エアコンＥＣＵ３６等をネットワーク専用の通信線Ｌ３を介して接続してなるボデー系ネットワーク３０と、を備える。尚、ＥＣＵは、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置であり、特許請求の範囲に記載の電気的装置に相当する。
【００６８】
また、上記各ネットワーク１０、２０、３０の通信線には、ドライバエージェントＥＣＵ４０が接続されている。
ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０、２０、３０間で共有すべきデータを中継する所謂ゲートウェイ装置としての機能を有し、車両の運転席近傍に設けられた表示操作部４２や音声認識合成部４６を介して運転者による操作指令或いは音声指令が入力されると、その指令内容を表すデータを上記各ネットワーク１０、２０、３０を介して所定のＥＣＵに送信する。
【００６９】
また、ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０、２０、３０に接続されたＥＣＵから運転者に各種案内を行うための表示データ、音声データ、或いは警報データが送信されてくると、そのデータに従い、表示操作部４２にメッセージを表示したり、音声認識合成部４６から各種案内用の合成音声を発生させたり、或いは、警報部４４から警報音を発生させる。
【００７０】
尚、制御系ネットワーク１０を構成するエンジンＥＣＵ１２は、エンジンを制御するエンジン制御装置であり、ＥＣＴ・ＥＣＵ８は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であり、これらは、所謂パワートレイン系の制御装置である。また、ＶＳＣ・ＥＣＵ１４は、車両の姿勢制御及び制動制御を行う制御装置であり、ＡＣＣ・ＥＣＵ１６は、車両を先行車両に追従させる制御を行う走行制御装置であり、これらは所謂車両運動系の制御装置である。また、周辺監視ＥＣＵ１９は、車両周囲の状態を検出する各種センサを備え、そのセンサによる検出結果を上記各ＥＣＵに送信するものである。
【００７１】
また、ＡＶＣ系ネットワーク２０を構成するナビゲーションＥＣＵ２２は、ナビゲーション装置を制御するものであり、オーディオＥＣＵ２４は、車両に搭載されたラジオやＣＤドライブ等のオーディオ機器を統合制御するものであり、電話ＥＣＵ２６は、車両に搭載された電話を制御するものである。また、ボデー系ネットワーク３０を構成するメータＥＣＵ３２は、車速、エンジン回転数、ドアの開閉状態、変速機のシフトレンジ等、車両の各種状態を表示装置に表示するためのものであり、盗難防止ＥＣＵ３４は、車両状態を監視して、悪意の者が車両内に侵入したり車両内の機器を盗もうとしている場合に、警報を鳴らしたり、外部センタに緊急通報するためのものであり、エアコンＥＣＵ３６は、車両に搭載された空調装置（エアコン）を制御して車室内の温度等を最適にする制御するためのものである。
【００７２】
ところで、上記各ＥＣＵは、車両に配線された電源線Ｌｄを介して、車載電源であるバッテリ５０から電源供給を受けて動作するが、本実施例では、この電源線Ｌｄを上記各ＥＣＵが通信線として利用し、各ネットワーク１０、２０、３０で伝送される各種データの内、予め設定された重要データについては、電源線Ｌｄを使って二重に送受信するようにされている。
【００７３】
即ち、図２に示すように、上記各ＥＣＵには、上述した各種制御を行うための専用回路（内部回路）に加えて、この制御のための演算処理を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）２と、マイコン２が予め設定されたプログラムに従い、当該ＥＣＵが属するネットワーク上の他のＥＣＵと通信線Ｌｎ（ｎは１、２又は３）を介してデータの送受信を行うための第１送受信部４と、電源線Ｌｄに接続された電源ＩＣ６とが備えられている。
【００７４】
また、電源ＩＣ６は、電源線Ｌｄを介してバッテリ５０から供給される直流電圧と、この電源線Ｌｄに流れるデータ通信用の高周波信号成分とを、夫々抽出するためのフィルタ部６ａと、このフィルタ部６ａにより高周波信号成分が除去された直流電圧からＥＣＵ内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部６ｂと、電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部７とから構成され、更に、第２送受信部７は、マイコン２から出力された送信データに基づきデータ通信に用いる搬送波を変調することにより送信信号を生成し、これを電源線Ｌｄに重畳する変調部７ａと、フィルタ部６ａにて抽出されたデータ通信用の高周波信号成分を取り込み、これを受信データに復調する復調部７ｂとから構成されている。
【００７５】
このため、マイコン２は、通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄの両方を使って、他のＥＣＵのマイコンとの間でデータを送受信することができる。
尚、本実施例では、通信線Ｌｎを使ってデータ通信を行う第１送受信部４には、車載ネットワークで一般的に利用されているプロトコルであるＣＡＮ（ドイツ、Robert Bosch 社が提案した「Controller Area Network」）を利用してデータ通信を行うために、ＣＡＮドライバ／レシーバが使用されている。
【００７６】
これに対して、第２送受信部７を構成する変調部７ａ及び復調部７ｂは、基本的には、第１送受信部４と同じＣＡＮプロトコルに則ってデータを送受信するように構成されるが、その通信線である電源線Ｌｄには、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性を確保するために、第１送受信部４の通信速度（例えば、５００ｋｂｐｓ）に比べて、通信速度が遅くなるように（例えば、１０ｋｂｐｓ）設定されている。
【００７７】
従って、本実施例において、第１送受信部４は、第１発明における高速通信手段或いは第２発明における第１通信手段に相当し、第２送受信部７は、第１発明における低速通信手段或いは第２発明における第２通信手段に相当する。
次に、図３は、上記のように構成された各ＥＣＵにおいて、マイコン２が他のＥＣＵにデータを送信する際に実行するデータ送信処理を表すフローチャートであり、図４は、マイコン２が各種演算処理を実行するに当たって、通信線Ｌｎを介して受信した受信データを用いるのか、或いは電源線Ｌｄを介して受信した受信データを用いるのかを選択するために実行する受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【００７８】
図３に示すように、データ送信処理では、マイコン２が他の演算処理を実行することにより、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断することにより、送信要求が発生するのを待つ（Ｓ１１０、Ｓはステップを表す）。
そして、送信要求が発生すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に移行して、今回他のＥＣＵに送信すべき送信データは、予め設定された重要データであるか否かを判断し、送信データが重要データでなければ、Ｓ１３０に移行して、送信データを第１送受信部４へ出力することにより、第１送受信部４から通信線Ｌｎ上に送信データを送信させ、当該処理を一旦終了する。
【００７９】
また、逆に、送信データが重要データであれば、Ｓ１４０に移行して、送信データを第１送受信部４及び第２送受信部７へ出力することにより、第１送受信部４及び第２送受信部７から通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄ上に送信データを送信させ、当該処理を一旦終了する。
【００８０】
このように、マイコン２は、他のＥＣＵにデータを送信する際、その送信データが予め設定された重要データであれば、通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄを使ってデータ送信を行い、逆に、送信データが重要データでなければ通信線Ｌｎだけを使ってデータ送信を行う。
【００８１】
尚、重要データは、送信先のＥＣＵが各種制御を実行するのに最低必要なデータであり、ボデー系ネットワーク３０では、例えば、ヘッドランプの点灯制御を行うＥＣＵ（図示せず）に送信されるヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアのロック・アンロックを行うＥＣＵに送信されるドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーを駆動するＥＣＵ（図示せず）に送信されるワイパーの作動・停止を表す指令データ、等が重要データとして設定される。また、制御系ネットワーク１０では、例えば、エンジンＥＣＵに対してエンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を各ＥＣＵに通知するための衝突検出信号、車両走行時の車両の運動状態を表すヨーレートや車輪ロック等を各ＥＣＵに通知するための車両運動状態信号、等が重要データとして設定される。
【００８２】
一方、図４に示す受信ライン切換処理は、第１送受信部４を介して行われるメインのデータ通信に異常があるかどうかを監視し、異常時にのみ、受信データの取り込み先を、バックアップ用のデータ通信を行う第２送受信部７側に切り替えるための処理であるので、一定周期で繰り返し実行される。
【００８３】
この処理が開始されると、まずＳ２１０にて、例えば、通信線Ｌｎの電位を第１送受信部４を介して取り込み、その電位がグランド電位若しくは電源電位（Ｖｃｃ）で安定しているかどうかを判断することにより、通信線Ｌｎの断線若しくは短絡を判定する、通信線Ｌｎ自体の異常判定処理を実行する。
【００８４】
そして、続くＳ２２０では、この異常判定処理にて、通信線Ｌｎが正常であると判定されたか否かを判断し、通信線Ｌｎの異常が判定された場合には、Ｓ２６０に移行して、第２送受信部７を受信データの取込先（制御用データ受信部）として設定して、当該処理を一旦終了する。
【００８５】
一方、Ｓ２２０にて、通信線Ｌｎは正常であると判断された場合には、Ｓ２３０に移行して、今度は、通信線Ｌｎを介して得られた受信データ自体の異常判定を行う。
尚、この異常判定を行うに当たっては、例えば、通信線Ｌｎに定期的にチェック用の信号を流すようにし、この定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各ＥＣＵから定期的にチェック用の特定のデータを送るようにし、第１送受信部４にてその特定データが所定時間以上受信されない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、第１送受信部４から受信データを取り込み、そのデータに付与されたデータチェック用のコード（例えばＣＲＣ）を用いて受信データの異常を判定するようにしてもよく、これらの判定動作を組み合わせて行うようにしてもよい。
【００８６】
次に、Ｓ２３０の異常判定処理が終了すると、Ｓ２４０にて、その判定の結果、受信データは正常であったか否かを判断し、受信データが正常であれば、Ｓ２５０にて、第２送受信部７を受信データの取込先（制御用データ受信部）として、第１送受信部４を設定した後、当該処理を一旦終了し、逆に、受信データが正常でなければ、Ｓ２６０にて、第２送受信部７を制御用データ受信部として設定した後、当該処理を一旦終了する。
【００８７】
尚、Ｓ２５０にて、制御用データ受信部として第１送受信部４が設定された際には、マイコン２は、通信線Ｌｎを介して、制御に必要な全てのデータを取得できるので、通常制御を実行することになるが、Ｓ２６０にて、制御用データ受信部として第２送受信部７が設定された際には、マイコン２は、電源線Ｌｄを介して、制御に最低必要な重要データだけを取得することになるので、重要データを用いたバックアップ制御を実行することになる。
【００８８】
そして、本実施例においては、通信線Ｌｎでのデータ通信の異常判定を行い、その判定結果に従い制御用データ受信部として第１送受信部４及び第２送受信部７の何れかを選択的に設定する、Ｓ２１０〜Ｓ２６０の処理が、第１発明の請求項６或いは第２発明の請求項１６に記載された選択手段に相当する。
【００８９】
以上説明したように、本実施例の車両用通信システムにおいては、制御系、ＡＶＣ系、ボデー系の各ネットワーク１０、２０、３０を構成している各ＥＣＵに電源供給を行う電源線Ｌｄを、各ネットワーク用の通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対するバックアップ用通信線として用い、この電源線Ｌｄには、メインの通信線Ｌｎ（Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３）に流れるデータの内、予め設定された重要データを流すようにされている。
【００９０】
このため、本実施例の車両用通信システムによれば、何れかのネットワークでデータ通信に異常が生じたとしても、そのネットワークで送受信される重要データについては、重要データを必要とするＥＣＵに確実に伝送できることになり、データ通信の信頼性を向上することができる。また、各ＥＣＵは、通信線Ｌｎを利用したメインのデータ通信に異常があっても、電源線Ｌｄを利用したバックアップ通信によって重要データを取得できることから、通信不良によって誤動作するようなことがなく、車両走行時等の安全性を高めることができる。
【００９１】
また、本実施例では、こうしたバックアップ通信に電源線Ｌｄを用いているので、バックアップ通信用の通信線を車両に別途配線する必要がなく、当該システムを安価に実現できる。また、電源線Ｌｄは、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性が低下することが考えられるが、本実施例では、その通信速度を、第１送受信部４を使ったメインのデータ通信よりも遅くしていることから、電源線Ｌｄを使ったデータ通信の信頼性を高め、重要データのバックアップを確実に行うことができる。
【００９２】
尚、本実施例では、メインのデータ通信ではＣＡＮプロトコルを利用し、バックアップ用のデータ通信ではメインのデータ通信よりも通信速度を遅くしたＣＡＮプロトコルを利用するものとしたが、これら各データ通信には、ＢＥＡＮ（Body Electronics Area Network）、ＦｌｅｘＲａｙ（高速制御系の自動車ネットワーク規格）、ＴＴＰ（Time Triggered Protocol）、といったプロトコルを利用するようにしてもよく、また、メインのデータ通信とバックアップ用のデータ通信とで、異なるプロトコルを採用してもよい。
【００９３】
つまり、データ通信のプロトコルには、各ネットワークに適したプロトコルを採用すればよく、例えば、上述した各ネットワーク１０、２０、３０をＩＥＥＥ１３９４のバックボーンで接続し、各ネットワーク１０、２０、３０及び電源線Ｌｄを使ったデータ通信では夫々に適したプロトコルを利用するようにしてもよい。
【００９４】
また次に、本実施例では、各ＥＣＵに設けられたマイコン２が、図４に示した受信ライン切換処理を実行することにより、通信線Ｌｎに異常がなければ、受信データを取り込む送受信部として、第１送受信部４を設定するものとして説明したが、例えば、図３に示したデータ送信処理において、Ｓ１４０の処理で第１送受信部４から重要データを送信する際に、重要データを時分割で２回送信するようすれば、通信線Ｌｎに異常がない通常時には図５に示す通常時重要データ多数決処理を実行することにより、重要データをより正確に取得できるようにすることができる。
【００９５】
即ち、図５に示す通常時重要データ多数決処理では、Ｓ３１０にて、第１送受信部４若しくは第２送受信部７で重要データが受信されたか否かを判断することにより、重要データが受信されるのを待ち、重要データが受信されると、続くＳ３２０にて、第１送受信部４で得られた２つの重要データ▲１▼、▲２▼を取り込み、これら重要データ▲１▼、▲２▼が一致しているか否かを判断する（Ｓ３３０）。そして、これら各重要データ▲１▼、▲２▼が一致していれば、Ｓ３９０にて、重要データ▲１▼（若しくは▲２▼）を制御に用いる重要データ（制御用データ）として保存し、当該処理を一旦終了する。
【００９６】
一方、Ｓ３３０にて、重要データ▲１▼、▲２▼が一致していないと判断されると、今度は、第２送受信部で得られた重要データ▲３▼を取り込み、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致しているか否かを判断する（Ｓ３６０）。そして、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致していれば、Ｓ３７０にて、重要データ▲３▼を制御用データとして保存し、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致していなければ（つまり第１送受信部４及び第２送受信部７で受信された３つの重要データが全て異なる場合には）、重要データの受信に失敗したとして、Ｓ３８０にて、前回受信した正常な重要データ若しくは予めデフォルト値として設定されたデータを制御用データとして保存し、当該処理を一旦終了する。
【００９７】
そして、このような多数決処理を実行すれば、１回の受信動作で得られた重要データがデータ化けしていた場合に、その重要データを誤って制御に用いることを防止でき、各ＥＣＵの信頼性を向上できる。
尚、図５に示した多数決処理は、第１発明の請求項７或いは第２発明の請求項１７に記載の選択手段に相当する。
【００９８】
本実施例の車両用通信システムは、第１実施例と同様、通信線Ｌｎを介して複数のＥＣＵ（図では２つのＥＣＵ６０，７０のみを記載）がデータ通信可能に接続され、各ＥＣＵに電源供給を行う電源線Ｌｄが重要データのみを通信するバックアップ用通信線として使用されるものである。
【００９９】
そして、第１実施例と異なる点は、通信線Ｌｎに接続されるＥＣＵの一つとして、車載電源であるバッテリ５０の状態を監視するバッテリＥＣＵ６０を設け、更に、通信線Ｌｎに接続された他のＥＣＵの内、車両に搭載されたアクチュエータ（図では三相モータ９０）を駆動制御する制御ＥＣＵ７０（具体的には、エンジンＥＣＵ、ＥＣＴ・ＥＣＵ、ＶＳＣ・ＥＣＵ等）に、電源線Ｌｄを利用してデータ通信を行う第２送受信部を２つ設けた点である。
【０１００】
以下、この異なる点を中心に説明する。
図６に示すように、バッテリＥＣＵ６０は、他のＥＣＵと同様、マイコン６２を中心に構成されており、バッテリ５０から他のＥＣＵを含む全ての電気負荷に至る電源線Ｌｄ上に設けられている。
【０１０１】
また、バッテリＥＣＵ６０は、通信線Ｌｎを介して制御ＥＣＵ７０を含む他のＥＣＵとデータ通信を行うための第１送受信部６４と、電源線Ｌｄから直流電圧とデータ通信用の高周波信号成分とを抽出するためのフィルタ部６５と、フィルタ部６５により抽出された直流電圧からバッテリＥＣＵ６０内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部６７と、フィルタ部６５及び電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部６６と、マイコン６２から各送受信部６４、６７に送信データとして出力された重要データを各送受信部６４、６７から取り込み、これらデータを比較して、各送受信部６４、６７に重要データが正常に出力されているか否かを判定する判定部６８と、電源線Ｌｄに流れる負荷電流やバッテリ電圧等を検出するバッテリ負荷センサ６９と、を備える。
【０１０２】
そして、マイコン６２は、図７に示すデータ送信処理を実行し、ＥＣＵ７０を構成しているマイコン７２が正常動作しなくなっても、制御対象となる三相モータ９０を最低必要な制御量で駆動できるように、予め設定された駆動データを所定の送信タイミングで第２送受信部６６に出力する。
【０１０３】
即ち、マイコン６２は、Ｓ１００にて、現在、予め設定された駆動データの送信タイミングであるか否かを判断し、駆動データの送信タイミングでなければ、Ｓ１１０にて、マイコン２が他の演算処理を実行することにより、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断し、送信要求が発生していなければ、再度Ｓ１００に移行することにより、駆動データの送信要求又は他のデータの送信要求が発生するのを待ち、Ｓ１００にて、現在、駆動データの送信タイミングであると判断すると、Ｓ１０５に移行して、第２送受信部６６へ駆動データを出力することにより、第２送受信部６６から電源線Ｌｄ上に三相モータ９０の駆動データを送信させ、Ｓ１１０にて、他のデータの送信要求が発生したと判断すると、図３に示したデータ送信処理と同様のＳ１２０〜Ｓ１４０の処理を実行する、といった手順で、データ送信処理を実行する。
【０１０４】
また、マイコン６２は、上記データ送信処理のＳ１４０にて、各送受信部６４、６６に重要データを出力した際には、図８に示すデータ送信監視処理（図８）を実行する。
このデータ送信監視処理では、まずＳ４１０にて、重要データが各送受信部６４、６６に出力されたか否かを判断することにより、各送受信部６４、６６に重要データが出力されるのを待ち、各送受信部６４、６６に重要データが出力されると、Ｓ４２０にて、判定部６８による判定結果を取り込み、Ｓ４３０にて、その判定結果から、マイコン６２から各送受信部６４、６６への送信データの出力ポートは正常に接続されているか否かを判定する。そして、各ポートが正常であれば、そのまま処理を一旦終了し、逆に、何れかのポートに異常があると判断すると、Ｓ４４０にて、異常が発生したポートを表す送信データ（ポート異常データ）を生成して、Ｓ４５０にて、そのポート異常データを重要データとする送信要求を発生した後、処理を一旦終了する。
【０１０５】
この結果、例えば、マイコン６２と第１送受信部６４若しくは第２送受信部６４とのポート間の接続が外れて、送信データを何れかの送受信部に出力できないような場合には、Ｓ４５０の処理が実行されて、データ送信処理側では、ポート異常データを各送受信部６４、６６に出力する処理（Ｓ１４０）がなされ、送信データを正常に出力できる第１送受信部６４又は第２送受信部６６から、通信線Ｌｎ又は電源線Ｌｄ上に、ポート異常データが送信されることになる。
【０１０６】
また、マイコン６２は、上記各処理とは別に、図９に示す電源負荷監視処理を実行する。この電源負荷監視処理では、まずＳ５１０にて、バッテリ負荷センサ６９により検出された負荷電流やバッテリ電圧等を取り込み、続くＳ５２０にて、その取り込んだ負荷電流やバッテリ電圧等に基づき、電源は正常であるか否か、詳しくは、電源線Ｌｄを利用したデータ通信を正常に行えるかどうかを判定する。そして、Ｓ５２０にて、電源は正常であると判断されると、そのまま処理を一旦終了し、逆に、Ｓ５２０にて、電源に異常があると判断されると、Ｓ５３０に移行して、電源異常を表す送信データ（電源異常データ）を生成し、Ｓ５４０にて、その電源異常データを重要データとする送信要求を発生した後、処理を一旦終了する。
【０１０７】
つまり、電源線Ｌｄの電源線に流れる負荷電流やバッテリ電圧は、電気負荷のオン・オフ等によって大きく変動するが、こうした負荷変動が生じた際には、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を良好に行うことができないことから、本実施例では、Ｓ５２０にて、バッテリ負荷センサ６９にて検出した電源状態から電源線Ｌｄを用いた正常なデータ通信が行えるか否かを判断し、電源異常時には、その旨を表す電源異常データを重要データとして他のＥＣＵに送信するのである。
【０１０８】
尚、Ｓ５４０にて、電源異常データの送信要求を発生した際、データ送信処理側では、電源異常データを重要データとして各送受信部６４、６６に出力する処理がなされ、第１送受信部６４及び第２送受信部６６から通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄ上に電源異常データが送信されることになるが、この場合は、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を正常に行えないことが多いので、他のＥＣＵには、電源異常データは通信線Ｌｎを介して伝送されることになる。
【０１０９】
一方、制御ＥＣＵ７０には、バッテリＥＣＵ６０と同様に、マイコン７２、第１送受信部７４、フィルタ部７５、電源部７７、第２送受信部７６、及び、判定部７８が設けられると共に、制御対象となる三相モータ９０を駆動するモータ駆動部８０が設けられている。
【０１１０】
そして、マイコン７２は、図示しない制御量演算処理を実行することにより、マイコン制御対象となる三相モータ９０に設けられた回転センサ９２から三相モータ９０の回転速度若しくは回転位置を検出し、これが、第１送受信部７４若しくは第２送受信部７６を介して他のＥＣＵから取得したデータや図示しないセンサにて検出したデータに基づき算出した目標値となるように、三相モータ９０を駆動制御するための駆動データを演算し、その駆動データをモータ駆動部８０に出力する。
【０１１１】
また、マイコン７２は、他のＥＣＵに重要データを送信するために、各送受信部７４、７６に重要データを出力した際には、バッテリＥＣＵ６０のマイコン６２と同様、後述のデータ送信監視処理（図８）を実行することにより、判定部７８を介して、各送受信部７４、７６に重要データを正常に出力できたか否かを判定し、異常時にはその旨を表すデータを重要データとして各送受信部７４、７６に出力することにより、重要データを正常に出力できる送受信部７４又は７６からこのデータを送信させる。尚、マイコン７２でのデータ送信処理は、第１実施例の各ＥＣＵと同様、図３に示した手順で実行される。
【０１１２】
次に、モータ駆動部８０は、三相モータ９０の各相巻線に流れる電流を検出する電流センサ８９からの検出信号と外部から入力される三相モータの駆動データとに基づき、三相モータ９０の各相巻線に流れる電流を制御するインバータ８２と、駆動データをマイコン７２から取り込むためのシリアル通信部８４と、電源線Ｌｄからデータ通信用の高周波信号成分を抽出するためのフィルタ部８５と、フィルタ部８５及び電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部８６と、マイコン７２が正常に動作しているかどうかをマイコン７２から定期的に出力される信号（例えばウォッチドッグタイマ用に信号）に基づき判断し、マイコン７２が正常に動作しているときには、シリアル通信部８４がマイコン７２から取得した駆動データをインバータ８２に出力し、マイコン７２が正常に動作していないとき（例えばマイコン７２の異常発生時等）には、第２送受信部８６にて受信された三相モータ９０の駆動データをインバータ８２に出力するセレクタ８８と、を備える。
【０１１３】
つまり、モータ駆動部８０には、バッテリＥＣＵ６０から定期的に送信されてくる三相モータ９０用の駆動データを受信するための第２送受信部８６が設けられ、マイコン７２が正常動作しなくなった際には、セレクタ８８にてその旨を判定して、三相モータ９０をバッテリＥＣＵ６０からの駆動データに従い駆動できるようにされている。
【０１１４】
次に、図１０は、制御ＥＣＵ７０において実行される受信ライン切換処理を表している。
この受信ライン切換処理は、基本的には、図４に示した第１実施例の受信ラインと同様に、Ｓ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するが、この処理を行うに当たって、バッテリＥＣＵ６０からポート異常データ若しくは電源異常データが送信されてきたかどうかを判断して、これらのデータが送信されてきた際には、これらのデータに基づき、優先的に、受信データを取り込む制御用データ受信部を設定するようにされている。
【０１１５】
即ち、この受信ライン切換処理では、まずＳ６１０にて、第１送受信部７４及び第２送受信部７６の何れかでポート異常データが受信されたか否かを判断する。そして、ポート異常データが受信された際には、Ｓ６２０にて、そのデータを送信してきたＥＣＵでは、第１送受信部側（つまり通信ラインＬｎ側）のポートに異常があるのか、第２送受信部側（つまり電源ラインＬｄ側）のポートに異常があるのかを判定し、第１送受信部側のポートに異常がある場合には、そのＥＣＵとのデータ通信には、自己の第１送受信部７４を利用できないことから、Ｓ２６０に移行して、ポート異常データを送信してきたＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第２送受信部７６を設定し、逆に、第２送受信部側のポートに異常がある場合には、Ｓ２５０に移行して、ポート異常データを送信してきたＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第１送受信部７４を設定する。
【０１１６】
一方、Ｓ６１０にて、ポート異常データが受信されていないと判断されると、Ｓ６３０に移行し、今度は、第１送受信部７４及び第２送受信部７６の何れかでバッテリＥＣＵ６０からの電源異常データが受信されたか否かを判断する。そして、電源異常データが受信された際には、現在、電源線Ｌｄを利用したデータ通信を正常に行うことができないことから、Ｓ２５０に移行して、全てのＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第１送受信部７４を設定し、逆に、電源異常データが受信されていなければ、上述したＳ２１０以降の通常時の受信ライン切換処理を実行する。
【０１１７】
尚、図１０に示した受信ライン切換処理は、通信線Ｌｎに接続された他のＥＣＵでも同様に実行される。
以上説明したように、第２実施例の車両用通信システムでは、電源線Ｌｄを介して、バッテリＥＣＵ６０から三相モータ９０を動作させるのに最低必要な駆動データを送信するようにし、制御ＥＣＵ７０側では、マイコン７２が正常動作しなくなった際には、この駆動データを用いて、三相モータ９０を駆動するようにされている。従って、本実施例によれば、通信線Ｌｎを利用するメインのデータ通信に異常が生じた場合だけでなく、制御ＥＣＵ７０のマイコン７２に異常が発生した場合にも、電源線Ｌｄを介して送受信される重要データに基づき、制御対象である三相モータ９０を動作させることが可能となり、車両走行時等の安全性を向上することができる。
【０１１８】
また、本実施例では、バッテリＥＣＵ６０にて、電源線Ｌｄから電気負荷への電源供給状態を監視し、電気負荷の変動等によって電源線Ｌｄを介してデータ通信を正常に行えるか否かを判定して、その判定結果を他のＥＣＵに送信し、他のＥＣＵ側では、その判定結果に従い、電源線Ｌｄを利用して得られた受信データを制御に用いるか否かを設定するようにされている。このため、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を正常に行えない場合に、制御用データ受信部として、電源線Ｌｄ側の第２送受信部を誤って設定してしまうのを防止できる。
【０１１９】
また、本実施例では、重要データを２系統で送信するために設けられる第１送受信部６４、７４と、第２送受信部６６、７６とに送信用の重要データが入力された際、これらを比較することにより、マイコン６２、７２から各送受信部へ送信データを出力するポートに異常があるかどうかを判定する判定部６８、７８を設け、異常時には、その旨を表すデータを他のＥＣＵに送信することで、他のＥＣＵがポート異常が発生している側の送受信部を、制御データ受信部として設定するのを防止するようにされている。このため、車体に発生した振動によりマイコンと送受信部とを接続するポートが外れた場合であっても、データ通信を正常に行うことができる。
【０１２０】
尚、本実施例においては、制御ＥＣＵ７０が、請求項５或いは請求項１５に記載の第２制御装置に相当し、マイコン７２が、請求項５或いは請求項１５に記載の演算手段に相当し、インバータ８２が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動手段に相当し、第２送受信部８６が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動データ受信手段に相当し、セレクタ８８が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動データ切換手段に相当する。また、バッテリＥＣＵ６０は、請求項４或いは請求項１３に記載の電源監視装置に相当し、判定部６８、７８は、請求項８或いは請求項１８に記載の経路異常判定手段に相当し、データ送信監視処理（図８）は、請求項８或いは請求項１８に記載の経路異常報知手段として機能する。
【０１２１】
従って、本実施例の車両用通信システムは、請求項５或いは請求項１５に記載の発明を適用した車両用通信システムとなるが、例えば、本実施例の制御ＥＣＵ７０から、第１送受信部７４、第２送受信部７６、判定部７８を削除し、マイコン７２が、専用の信号線を介して接続されたセンサ等から取得したデータを用いて三相モータ９０の駆動データを演算するようにした制御ＥＣＵを電源線Ｌｄに接続するようにすれば、この制御ＥＣＵは、請求項２或いは請求項１２に記載の第１制御装置に相当するものとなり、この制御用ＥＣＵを備えた車両用通信システムは、請求項２或いは請求項１２に記載の発明を適用した車両用通信システムとなる。そして、このような車両用通信システムにおいても、制御用ＥＣＵを構成するマイコンに異常が生じた際には、電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵから伝送されてくる駆動データを使って、三相モータ等のアクチュエータを駆動できることから、本実施例の車両用通信システムと同様、車両走行時等の安全性を向上することができる。
［第３実施例］
次に、図１１は、第３実施例の車両用通信システムを表すブロック図である。
【０１２２】
図１１に示すように、本実施例の車両用通信システムは、上述したエンジンＥＣＵ、ＥＣＴ・ＥＣＵ、ＶＳＣ・ＥＣＵ等からなる各種制御ＥＣＵ１１を通信線Ｌｎを介して接続することにより車両に構築される制御系のネットワークとは別に、従来、これら各制御ＥＣＵ１１に専用の信号線を介して接続されていたセンサやアクチュエータを、通信機能を有するインテリジェントセンサ１３、インテリジェントアクチュエータ１５に変更し、これらインテリジェントセンサ１３及びインテリジェントアクチュエータ１５と制御ＥＣＵ１１との間に、電源線Ｌｄを使ったネットワーク（以下、電源線ネットワークという）を構築して、センサ及びアクチュエータと制御ＥＣＵとを個々に接続するための信号線を廃止したものである。
【０１２３】
このため、制御ＥＣＵ１１、インテリジェントセンサ１３、インテリジェントアクチュエータ１５には、電源線Ｌｄを使ってデータ通信を行うための通信手段が設けられるが、本実施例では、その通信手段を、同一データをＦＤＭＡ方式にて同時に２回送受信できるようにしている。
【０１２４】
即ち、まず、制御ＥＣＵ１１は、図１２（ａ）に示すように、各種演算処理を行うマイコン１１ｅと、通信線Ｌｎを介して他の制御ＥＣＵ１１との間でデータ通信を行うための第１送受信部１１ｆとを備える他、電源線Ｌｄから直流電圧及び所定周波数帯（本実施例では、周波数ｆ１、ｆ２）の高周波信号を夫々抽出するためのフィルタ部１１ａと、フィルタ部１１ａを介して取り出された直流電圧から制御ＥＣＵ１１内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部１１ｂと、互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２の搬送波を用いて電源線Ｌｄを利用したデータ通信を行う一対の第２送受信部１１ｃ、１１ｄとを備える。
【０１２５】
そして、マイコン１１ｅは、インテリジェントセンサ１３から送信されてきた検出データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄから取り込み、その検出データが一致しているか否か、一致していなければどちらのデータが正常かどうかを判定することにより、正常な検出データを選択し、その選択した検出データと、第１送受信部１１ｆを介して他のＥＣＵから取得した受信データとに基づき、制御対象となるアクチュエータの駆動データを演算し、その駆動データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄを介して、電源線Ｌｄ上に送信させる。
【０１２６】
また、インテリジェントセンサ１３及びインテリジェントアクチュエータ１５も、制御ＥＣＵ１１と同様に、夫々、フィルタ部１３ａ、１５ａ、電源部１３ｂ、１５ｂ、及び、一対の第２送受信部１３ｃ、１３ｄ、１５ｃ、１５ｄを備える。
【０１２７】
そして、インテリジェントセンサ１３には、更に、センサ素子１３ｅから検出信号を取り出す検出回路１３ｆ、検出回路１３ｆからの検出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１３ｇ、及び、Ａ／Ｄ変換部１３ｇにてＡ／Ｄ変換されたデジタルデータ（検出データ）を、所定の送信タイミングで、第２送受信部１３ｃ、１３ｄに出力することにより、電源線Ｌｄを介して制御ＥＣＵ１１に検出データを送信するデータ処理部１３ｈ、が備えられている。
【０１２８】
また、インテリジェントアクチュエータ１５には、制御ＥＣＵ１１から自己のアクチュエータ１５ｅに対して送信された駆動データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄから取り込み、その駆動データが一致しているか否か、一致していなければどちらのデータが正常かどうかを判定することにより、正常な駆動データを選択し、その選択した駆動データを駆動回路１５ｆに出力するデータ処理部１５ｇが設けられ、駆動回路１５ｆが、このデータ処理部１５ｇから出力される駆動データに従い、アクチュエータ１５ｅを駆動する。
【０１２９】
このように、本実施例では、制御ＥＣＵとセンサ及びアクチュエータとの間に、電源線Ｌｄを用いた電源線ネットワークを構築し、この電源線ネットワークを介して、検出データ及び駆動データをＦＤＭＡ方式の同時多重通信により２回送受信するようにされている。
【０１３０】
従って、本実施例の車両用通信システムによれば、電源線が断線・短絡した場合にはデータ通信を行うことができないものの、同一データの同時多重通信によって、電源線Ｌｄにノイズが重畳された場合であっても、そのノイズの周波数の影響を受けない側の第２送受信部を利用して、データ通信を行うことができる。
【０１３１】
尚、本実施例においては、各ＥＣＵには、周波数ｆ１、ｆ２の搬送波を用いてデータ通信を行う一対の第２送受信部が設けられるものとしたが、例えば、各ＥＣＵに設ける第２送受信部を３個とし、制御ＥＣＵ１１のマイコン１１ｅ或いはインテリジェントアクチュエータ１５のデータ処理部１５ｇで受信データを選択する際には、３個の第２送受信部で得られたデータの多数決をとることにより、正常な受信データを選択するようにしてもよい。
【０１３２】
そして、本実施例においては、各ＥＣＵに設けられる一対の第２送受信部が、通信手段に相当し、制御ＥＣＵ１１及びインテリジェントアクチュエータ１５に設けられたマイコン１１ｅ及びデータ処理部１５ｇで実行される上述したデータ受信のための選択処理が、選択手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図２】 第１実施例の各ＥＣＵの構成を表すブロック図である。
【図３】 第１実施例の各ＥＣＵで実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図４】 第１実施例の各ＥＣＵで実行される受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【図５】 第１実施例の変形例として各ＥＣＵで実行される通常時重要データ多数決処理を表すフローチャートである。
【図６】 第２実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図７】 第２実施例の電源ＥＣＵにて実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図８】 第２実施例の各ＥＣＵにて実行されるデータ送信監視処理を表すフローチャートである。
【図９】 第２実施例の電源ＥＣＵにて実行される電源負荷監視処理を表すフローチャートである。
【図１０】 第２実施例の制御ＥＣＵにて実行される受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【図１１】 第３実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図１２】 第３実施例のネットワークを構成する制御ＥＣＵ、インテリジェントセンサ、インテリジェントアクチュエータの構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
１１，７０…制御ＥＣＵ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…インテリジェントセンサ、１４…ＶＳＣ・ＥＣＵ、１５…インテリジェントアクチュエータ、１６…ＡＣＣ・ＥＣＵ、１８…ＥＣＴ・ＥＣＵ、１９…周辺監視ＥＣＵ、２２…ナビゲーションＥＣＵ、２４…オーディオＥＣＵ、２６…電話ＥＣＵ、３２…メータＥＣＵ、３４…盗難防止ＥＣＵ、３６…エアコンＥＣＵ、４０…ドライバエージェントＥＣＵ、２，６２，７２…マイコン、４，６４，７４…第１送受信部、７，６６，７６，８６…第２送受信部、１０…制御系ネットワーク、２０…ＡＶＣ系ネットワーク、３０…ボデー系ネットワーク、５０…バッテリ、６０…バッテリＥＣＵ、６８、７８…判定部、６９…バッテリ負荷センサ、８０…モータ駆動部、８２…インバータ、８４…シリアル通信部、８８…セレクタ、９０…三相モータ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｎ…通信線、Ｌｄ…電源線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された各種電気的装置間でデータを送受信するのに使用される車両用通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、特に自動車においては、制御装置、情報機器、オーディオ機器、といった各種電気的装置の搭載数が増加しており、電気的装置相互間での連係動作若しくはデータの共有化が必要になってきている。
【０００３】
このため、従来では、車両に搭載された各種電気的装置の内、連係動作若しくはデータの共有が必要な電気的装置については、各装置間でデータを送受信できるように、各装置内にデータ通信用の回路を組み込み、これらを通信線で接続することで、所謂車載ネットワーク（車載ＬＡＮ）を構築している。
【０００４】
また、こうした車載ネットワークは、通常、エンジン、自動変速機、ブレーキ等を制御する制御装置間を接続する制御系、ドアのロック・アンロック、空調装置等を制御する制御装置間を接続するボデー系、というように、車両に搭載される各種電気的装置を機能・系統別に区分し、その区分した各グループ毎に構築される。
【０００５】
ところで、これら車載ネットワークは、通信線が断線・短絡した場合は勿論のこと、ネットワーク内にノイズが侵入した際にも、データ通信が正常に行えなくなる。
そこで、従来では、例えば、特許第２９２２００４号公報に開示されているように、通信線を２系統とし、ネットワークを構成している装置の内、重要な装置には、全ての装置に接続された第１の通信線を介して通信を行う常用の通信回路と、重要な装置にのみ接続される第２の通信線を介して通信を行う予備の通信回路とを設け、第１の通信線若しくは常用の通信回路に異常があると、その状態を監視する監視装置が、重要な装置が通信に使用する通信回路を、予備の通信回路に切り換えることで、データ通信を継続できるようにすることが提案されている。
【０００６】
つまり、この提案のシステムでは、第１の通信線を利用したデータ通信に異常があると、監視装置が、重要な装置に対して、データ通信を予備の通信回路を用いて行うように指示すると共に、予備の通信回路に接続された第２の通信線と第１の通信線との間でデータを中継することで、重要な装置でのデータ通信を通常通り実行できるようにするのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案のシステムは、ネットワークの重要な部分だけを二重系にして、監視装置の管理の下に、データ通信に使用する通信線を切り換える、所謂集中監視型のシステムであるため、監視装置自体が故障するか、或いは、監視装置と各通信線との接続部分が断線すると、第１の通信線を利用したデータ通信の異常時に、データ通信に使用する通信線を第１の通信線から第２の通信線に切り換えることができず、第２の通信線を利用したバックアップ通信を実現することができなくなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、上記提案のシステムでは、ノイズの侵入等によって第１の通信線での通信異常が一時的に発生した場合であっても、その異常を監視装置が検出すると、データ通信に用いる通信線が、第１の通信線から第２の通信線に切り換えられてしまい、その後は、第１の通信線を利用したデータ通信に自動で復帰することができない。このため、通信線の切換後に、第２の通信線でのデータ通信に異常が発生した場合には、第１の通信線を利用したデータ通信が可能であるにもかかわらず、各装置間でのデータ通信が実行できなくなってしまう、という問題もある。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、車両に搭載された複数の電気的装置を通信線を介して接続してなる車両用通信システムにおいて、通信状態監視用の集中監視装置を用いることなく、データ伝送路の異常によって各装置間でデータ（特に重要データ）を送受信できなくなるのを防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大きく分けて、請求項１〜請求項９に記載の車両用通信システム（第１発明）と、請求項１０〜請求項１９に記載の車両通信システム（第２発明）との、２種類となる。
【００１１】
第１発明の車両用通信システムは、請求項１〜請求項３に記載のように、車両に搭載された各種電気的装置に、夫々、異なる通信線を使って同じデータを送受信する複数の通信手段を設けることにより、通信線を用いて構築されるネットワークを二重系若しくはそれ以上の多重系にしたものである。
【００１２】
そして、第１発明では、この多重系のネットワークを構築するために各電気的装置に設けられる複数の通信手段の各々が同一データを並列に送受信し、しかも、各電気的装置では、選択手段が、その複数の通信手段が受信した受信データの中から正常なデータを選択するようにされている。
【００１３】
つまり、第１発明の車両用通信システムは、各電気的装置が一つのデータを複数の通信線を用いて送受信し、そのデータを受信する電気的装置側で、各通信線を介して得られる複数のデータの中から正常なデータを選択する、所謂分散監視型のシステムとして構成されている。このため、上述した集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信に使用される通信線でのデータ通信を監視する監視装置を用いることなく、その通信線に異常が発生した際のバックアップ通信を実現できる。
【００１４】
また、この第１発明の車両用通信システムにおいては、ノイズの侵入等によって正常なデータ通信ができない通信線が変化したとしても、データを受信する電気的装置側では、選択手段が、正常に受信できたデータを受信データとして選択するので、上述した集中監視型の従来システムに比べて、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００１５】
また、第１発明の車両用通信システムでは、データ通信に用いる通信線を単に複数にするのではなく、各電気的装置において、その複数の通信線の一つに接続される通信手段を、他の通信手段よりも遅い通信速度でデータ通信を行う低速通信手段とすることにより、複数の通信線の一つを低速通信用の通信線としている。従って、この低速通信用の通信線にて構成されるネットワークでのデータ通信の信頼性を、他の通信線にて構成されるネットワークよりも高くすることができる。
【００１６】
よって、第１発明の車両用通信システムによれば、例えば、各電気的装置の選択手段によって、通常は、高速通信可能な通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、その通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段を介して得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択する、といったことができるようになる。つまり、本第１発明によれば、通常時のデータの伝送速度を低下させることなく、データ通信の信頼性を向上することができるのである。
【００１７】
ところで、第１発明では、データ通信の信頼性を確保するために、各ネットワークを構成する複数の通信線の内の一つに、他の通信線よりも低速でデータを流すことから、この低速のネットワークで伝送可能な最大のデータ量は、他のネットワークで伝送可能な最大のデータ量よりも少なくなってしまう。
【００１８】
そこで、請求項１に記載の車両用通信システムにおいては、各電気的装置が他の電気的装置にデータを送信する際には、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、低速通信手段を含む複数の通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、低速通信手段以外の通信手段を使用してデータ送信を行うように構成している。
【００１９】
つまり、このようにすれば、通常時には、高速通信可能な通信手段によって送受信される大量のデータを利用して車両制御を高速且つ高精度で行い、高速通信可能な通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段によって送受信される重要データを用いて車両制御を行う、といったことができるようになる。
【００２０】
またこのように、低速通信手段が送受信するデータを重要データに制限する場合、その重要データとしては、単に、低速通信手段とは異なる他の通信手段が送受信するデータの一部としてもよいが、例えば、電気的装置から他の電気的装置により制御される制御対象へと、その制御対象を直接駆動するための駆動データを、低速通信手段を介して直接伝送するようにしてもよい。
【００２１】
そして、第１発明の車両用通信システムをこのように構成するために、請求項２に記載の車両用通信システムには、第１制御装置が設けられている。
即ち、請求項２に記載の第１制御装置においては、演算手段が制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の低速通信手段から重要データとして送信されてきた駆動データ）に切り換える。
【００２３】
従って、請求項２に記載の車両用通信システムによれば、高速通信可能な通信手段によるデータ通信に異常が発生した場合だけでなく、第１制御装置において制御対象の駆動データを演算する演算手段に異常が発生した場合（例えば、演算手段を構成しているマイクロコンピュータに異常が発生した場合等）にも、低速通信可能な通信線を介して送受信される重要データに基づき、制御対象を動作させることが可能となり、車両制御系での誤制御を防止し、車両走行時の安全性及び車両制御系の信頼性をより向上することができる。
【００２４】
一方、第１発明の車両用通信システムにおいて、低速通信手段がデータ通信に用いる通信線としては、データ通信専用の信号線を用いてもよいが、このようにすると、車両に配線する信号線（通信線）の数が増加する。
そこで、請求項３に記載の車両用通信システムにおいては、低速通信手段がデータ通信に用いる通信線として、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に既に配線されている電源線を用いる。
【００２５】
そして、このようにすれば、低速通信手段により構成される低速のネットワークを構築するに当たって、専用の通信線を配線する必要がないので、第１発明の車両用通信システムをより安価に実現できる。
なお、このように、低速のネットワークを電源線を用いて構築する場合には、請求項４に記載のように、電気的装置の一つとして、車載電源から各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、その監視結果を、低速通信手段を含む複数の通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を設けるとよい。
【００２６】
つまり、電源線には、電源線を介して電源供給を受ける車載装置（モータ等）の動作状態に応じて電圧変動が生じ、また、車載装置が発生する高周波ノイズも重畳されることから、こうした電源供給状態を電源監視装置で監視して、その情報をネットワークを介して他の電気的装置に送信するようにすれば、各電気的装置側で、電源線を使ったデータ通信の状態を把握して、そのデータ通信の信頼性が低下している場合に、低速通信手段を介して得られる受信データを利用しないようにする、といったことを行うことができるようになり、車両用通信システム全体のデータ通信の信頼性をより向上することができる。
【００２７】
また、第１発明（請求項１〜請求項４）の車両用通信システムには、更に、請求項５に記載の第２制御装置を設けてもよい。
つまり、この第２制御装置においては、演算手段が、低速通信手段を含む複数の通信手段の何れかを介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の低速通信手段から重要データとして送信されてきた駆動データ）に切り換えることから、請求項２に記載の第１制御装置と同様の効果を得ることができる。
次に、第１発明（請求項１〜請求項５）の車両用通信システムにおいては、各電気的装置に低速通信手段を含む３個以上の通信手段を設けて３種以上のネットワークを構築するようにしてもよいが、ネットワークの数が多くなるほど、システムのコストアップを招くことから、各電気的装置には、低速通信手段とは異なる他の通信手段として一つの高速通信手段を設けて、２種類のネットワークを構築するようにすればよい。
【００２８】
そして、このようにデータ通信用のネットワークを二重系にした場合には、請求項６に記載のように、各電気的装置に設けられる選択手段を、高速通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、高速通信手段によるデータ通信が正常である場合には、高速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、高速通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、低速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択するように構成すればよい。
【００２９】
つまり、このようにすれば、上述したように、通常時には、高速通信可能な通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして利用し、その通信手段によるデータ通信に異常が生じた時にだけ、低速通信手段を介して得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして利用することが可能となり、通常時のデータの伝送速度を低下させることなく、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００３０】
尚、選択手段が高速通信手段によるデータ通信の正常・異常を判定する際には、高速通信手段が接続される通信線の電位や通信線に流れる信号（データ）の有無等から、通信線のハード的な故障（つまり断線・短絡）を検出するようにしてもよく、或いは、更に、高速通信手段を介して得られた受信データをチェックすることにより、受信データ自体の異常を検出するようにしてもよい。
【００３１】
また、受信データをチェックするに当たっては、例えば、通信線に定期的にチェック用の信号を流すようにし、選択手段では、その定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各電気的装置から定期的にチェック用の特定のデータを送るようにし、選択手段では、そのデータを受信信号から所定時間以上復元できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各電気的装置から、チェック用のコード（例えばＣＲＣ）を付与したデータを送信するようにし、選択手段では、そのチェック用のコードを用いて受信データの異常を判定するようにしてもよく、更に、これらのチェックを組み合わせて行うようにしてもよい。
【００３２】
一方、上記のようにデータ通信用のネットワークを二重系にする場合、請求項７に記載のように、高速通信手段が、低速通信手段が送受信するデータと同じデータを時分割にて複数回送受信し、選択手段が、高速通信手段が複数回受信した受信データの各々と低速通信手段により得られた受信データとの多数決をとることにより、複数の受信データの中から正常な受信データを選択するようにしてもよい。
【００３３】
つまり、車両において最も発生しやすいデータ通信の異常は、外乱ノイズによってデータの一部がデータ化けを起こすことであることから、請求項７に記載のように、高速通信手段にて同じデータを複数回送受信し、その結果得られる受信データと低速通信手段で得られた受信データとの多数決をとることにより正常な受信データを選択するようにしても、データ通信の信頼性を向上することができる。但し、この技術は、データの送受信に要する時間が長くなるので、高速通信が要求される制御系のネットワークではなく、高速通信が要求されないボデー系のネットワークで採用するとよい。
【００３４】
尚、第１発明（請求項１〜請求項５）の車両用通信システムを実現するに当たって、例えば、各電気的装置に低速通信手段を含む３個の通信手段を設けて、３つのネットワークを構築した場合は、各通信手段を介して得られる３つの受信データの多数決をとることにより、正確な受信データを得るようにしてもよい。
【００３５】
次に、第１発明（請求項１〜請求項７）の車両用通信システムにおいては、当該システムを構成する各電気的装置に、低速通信手段を含む複数の通信手段が設けられることになるが、例えば、端子の接続不良等によって、何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常が生じた場合には、この通信手段を介して他の電気的装置にデータを送信することができなくなってしまう。
【００３６】
そして、このような場合、各電気的装置側で、各通信手段への送信データの入力経路の異常を判定し、異常発生時には、他の電気的装置にその旨を報知するようにすれば、他の電気的装置が、送信データの入力経路に異常が生じた通信手段からのデータを受信する不要な受信動作を実行するのを防止することができる。
【００３７】
そこで、第１発明（請求項１〜請求項７）の車両用通信システムにおいては、更に、請求項８に記載のように、電気的装置の少なくとも一つ（好ましくは全ての電気的装置）に、低速通信手段を含む複数の通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、該異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、この経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、正常な通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、を設けることが望ましい。
また、第１発明（請求項１〜請求項８）の車両用通信システムにおいて、低速通信手段が送受信するデータとしては、請求項９に記載のように、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むようにするとよい。
【００３８】
次に、第２発明の車両用通信システムは、請求項１０〜請求項１２に記載のように、車両に搭載された各種電気的装置にネットワーク専用の通信線を介してデータ通信を行う第１通信手段を設けることにより各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車載ネットワークを、各電気的装置の機能・系統別に複数備えた車両用通信システムに関するものである。
【００３９】
そして、この第２発明の車両用通信システムでは、各車載ネットワークを構成する電気的装置の各々に、車両に配線された各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介してデータ通信を行う第２通信手段を設け、各電気的装置が、第１通信手段を介して他の電気的装置との間で送受信するデータの内、予め定められた重要データを、第２通信手段を介して送受信（所謂バックアップ通信）し、更に、選択手段が、第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択するようにしている。
【００４０】
つまり、第２発明の車両用通信システムは、各電気的装置が重要データを２系統の通信線を用いて送受信し、その重要データを受信する電気的装置側では、第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択する、分散監視型のシステムとして構成されている。
【００４１】
このため、この第２発明の車両用通信システムにおいても、第１発明のシステムと同様、上述した集中監視型の従来システムのように、主としてデータ通信に使用される通信線でのデータ通信を監視する監視装置を用いることなく、その通信線に異常が発生した際のバックアップ通信を実現でき、しかも、集中監視型の従来システムに比べて、データ通信の信頼性を向上することができる。
【００４２】
つまり、第２発明の車両用通信システムによれば、車両において機能・系統別に構築された複数の車載ネットワークで夫々送受信されるデータの内、重要データを、各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介して、二重に送受信（バックアップ通信）するので、何れかの車載ネットワークでデータ通信に異常が生じたとしても、その車載ネットワークで送受信される重要データについては、その重要データを必要とする電気的装置に確実に伝送できることになり、データ通信の信頼性を向上することができるのである。
【００４３】
また第２発明では、バックアップ用通信線を、車両に構築された複数の車載ネットワークで共用するため、各車載ネットワーク毎にバックアップ用通信線を設けた場合に比べて、車両に配線される通信線の数を少なくし、低コストで実現できる。
そして、特に、請求項１０に記載の車両用通信システムにおいては、各電気的装置が他の電気的装置にデータを送信する際、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、前記第１通信手段及び前記第２通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、前記第１通信手段を使用してデータ送信を行うことから、バックアップ用通信線には、各電気的装置の動作に最低必要なデータだけを選択的に流すことができる。
【００４４】
一方、請求項１１に記載の車両用通信システムにおいては、バックアップ用通信線として、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線が用いられる。このため、通信専用のバックアップ用通信線を別途配線する必要がないので、より低コストに実現できることになる。
【００４５】
また、請求項１２に記載の車両用通信システムには、電気的装置の一つとして第１制御装置が設けられている。そして、この第１制御装置においては、演算手段が制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の第２通信手段からバックアップ用通信線を介して送信されてきた駆動データ）に切り換える。
【００４６】
従って、請求項１２に記載の車両用通信システムによれば、何れかの車載ネットワークで第１通信手段によるデータ通信に異常が発生した場合だけでなく、第１制御装置において制御対象の駆動データを演算する演算手段に異常が発生した場合（例えば、演算手段を構成しているマイクロコンピュータに異常が発生した場合等）にも、バックアップ用通信線を介して送受信される重要データに基づき、制御対象を動作させることができるようになり、車両制御系での誤制御を防止し、車両走行時の安全性及び車両制御系の信頼性を向上できる。
【００４７】
ここで、バックアップ用通信線に電源線を用いる場合には、請求項１３に記載のように、電気的装置の一つとして、車載電源から各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、その監視結果を重要データとして、第１通信手段及び第２通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を設けることが望ましい。
【００４８】
そして、このようにすれば、第１発明の請求項４と同様の効果を得ることができる。
但し、第２発明では、複数の車載ネットワークが共通のバックアップ用通信線を使用するので、電源監視装置から全ての車載ネットワークの電気的装置に監視結果を伝送できるようにするには、電源監視装置に、各車載ネットワーク用の通信手段（第１通信手段）を設けるか、或いは、各車載ネットワーク間で監視結果等の重要データを送受信できるようにするためのゲートウェイ機能を有する装置（例えば、後述実施例のドライバーエージェントＥＣＵ）を設けて、電源監視装置からは、任意の車載ネットワークの第１通信手段を使って、ゲートウェイ機能を有する装置を含む他の電気的装置に監視結果を送信するようにする必要はある。
【００４９】
また、バックアップ用通信線は、各車載ネットワークで伝送される重要データを伝送するものであり、このバックアップ用通信線にて構築されるバックアップ用ネットワークで通信異常が頻繁に発生するようであると、データ通信の信頼性が低下してしまうことから、このバックアップ用ネットワークでのデータ通信の信頼性は、他の車載ネットワークよりも高くすることが望ましく、そのためには、請求項１４に記載のように、バックアップ通信を行う第２通信手段を、第１通信手段よりも遅い通信速度で重要データの送受信を行うように構成するとよい。
【００５０】
また、第２発明（請求項１０〜請求項１４）の車両用通信システムには、請求項１５に記載の第２制御装置を設けてもよい。
つまり、この第２制御装置においては、演算手段が、第１通信手段又は第２通信手段を介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算し、駆動手段が、その演算された駆動データに従い制御対象を駆動するが、演算手段に異常が生じた際には、駆動データ切換手段が、駆動手段に入力する駆動データを、演算手段にて演算された駆動データから、駆動データ受信手段が受信した駆動データ（他の電気的装置の第２通信手段からバックアップ用通信線を介して送信された制御対象の駆動データを前記バックアップ用通信線を介して送信されてきた駆動データ）に切り換えることから、請求項１２に記載の第１制御装置と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
次に、第２発明の車両用通信システムでは、複数の車載ネットワークで共通のバックアップ用通信線を用いることにより、重要データの伝送系を二重にしているが、この場合、受信データの選択は、請求項１６に記載の選択手段にて行うようにしてもよく、請求項１７に記載の選択手段にて行うようにしてもよい。
【００５３】
即ち、請求項１６に記載の車両用通信システムにおいては、各車載ネットワークを構成する電気的装置に設けられた選択手段が、第１通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、そのデータ通信が正常である場合には、第１通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、第１通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、第２通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択する。このため、請求項１６に記載の車両用通信システムによれば、第１発明の請求項７と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、請求項１７に記載の車両用通信システムにおいては、第１通信手段が、第２通信手段が送受信する重要データを複数回送受信するように構成され、選択手段が、この第１通信手段にて複数回受信された重要データの各々と第２通信手段にて受信された重要データとの多数決をとることにより、複数の重要データの中から正常な受信データを選択する。そして、この請求項１７に記載の車両用通信システムによれば、第１発明の請求項８と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また次に、第２発明（請求項１０〜請求項１７）の車両用通信システムにおいては、当該システムを構成する全ての電気的装置に、その電気的装置が属する車載ネットワークに対応した第１通信手段と、各車載ネットワーク共通の第２通信手段とが設けられることから、当該第２発明の車両用通信システムにおいても、第１発明の車両用通信システムと同様、各電気的装置において、何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常が発生した際には、その旨を他の電気的装置に報知できるようにすることが望ましい。
【００５６】
そして、このためには、請求項１８に記載のように（換言すれば、第１発明の請求項８と同様に）、電気的装置の少なくとも一つ（好ましくは全ての電気的装置）に、第１通信手段及び第２通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、この経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、正常な通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、を設けるとよい。
【００５７】
また、第２発明（請求項１０〜請求項１８）の車両用通信システムにおいて、バックアップ用通信線を介して送受信する重要データとしては、請求項１９に記載のように、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むようにするとよい。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
［第１実施例］
図１は、本発明（第１発明及び第２発明）が適用された第１実施例の車両用通信システムの構成を表す構成図である。
【００６７】
図１に示すように、本実施例の車両用通信システムは、エンジンＥＣＵ１２、ＶＳＣ・ＥＣＵ１４、ＡＣＣ・ＥＣＵ１６、ＥＣＴ・ＥＣＵ１８、周辺監視ＥＣＵ１９等をネットワーク専用の通信線Ｌ１を介して接続してなる制御系ネットワーク１０と、ナビゲーションＥＣＵ２２、オーディオＥＣＵ２４、電話ＥＣＵ２６等をネットワーク専用の通信線Ｌ２を介して接続してなる情報系（ＡＶＣ系）ネットワーク２０と、メータＥＣＵ３２、盗難防止ＥＣＵ３４、エアコンＥＣＵ３６等をネットワーク専用の通信線Ｌ３を介して接続してなるボデー系ネットワーク３０と、を備える。尚、ＥＣＵは、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置であり、特許請求の範囲に記載の電気的装置に相当する。
【００６８】
また、上記各ネットワーク１０、２０、３０の通信線には、ドライバエージェントＥＣＵ４０が接続されている。
ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０、２０、３０間で共有すべきデータを中継する所謂ゲートウェイ装置としての機能を有し、車両の運転席近傍に設けられた表示操作部４２や音声認識合成部４６を介して運転者による操作指令或いは音声指令が入力されると、その指令内容を表すデータを上記各ネットワーク１０、２０、３０を介して所定のＥＣＵに送信する。
【００６９】
また、ドライバエージェントＥＣＵ４０は、上記各ネットワーク１０、２０、３０に接続されたＥＣＵから運転者に各種案内を行うための表示データ、音声データ、或いは警報データが送信されてくると、そのデータに従い、表示操作部４２にメッセージを表示したり、音声認識合成部４６から各種案内用の合成音声を発生させたり、或いは、警報部４４から警報音を発生させる。
【００７０】
尚、制御系ネットワーク１０を構成するエンジンＥＣＵ１２は、エンジンを制御するエンジン制御装置であり、ＥＣＴ・ＥＣＵ８は、自動変速機の変速制御を行う変速制御装置であり、これらは、所謂パワートレイン系の制御装置である。また、ＶＳＣ・ＥＣＵ１４は、車両の姿勢制御及び制動制御を行う制御装置であり、ＡＣＣ・ＥＣＵ１６は、車両を先行車両に追従させる制御を行う走行制御装置であり、これらは所謂車両運動系の制御装置である。また、周辺監視ＥＣＵ１９は、車両周囲の状態を検出する各種センサを備え、そのセンサによる検出結果を上記各ＥＣＵに送信するものである。
【００７１】
また、ＡＶＣ系ネットワーク２０を構成するナビゲーションＥＣＵ２２は、ナビゲーション装置を制御するものであり、オーディオＥＣＵ２４は、車両に搭載されたラジオやＣＤドライブ等のオーディオ機器を統合制御するものであり、電話ＥＣＵ２６は、車両に搭載された電話を制御するものである。また、ボデー系ネットワーク３０を構成するメータＥＣＵ３２は、車速、エンジン回転数、ドアの開閉状態、変速機のシフトレンジ等、車両の各種状態を表示装置に表示するためのものであり、盗難防止ＥＣＵ３４は、車両状態を監視して、悪意の者が車両内に侵入したり車両内の機器を盗もうとしている場合に、警報を鳴らしたり、外部センタに緊急通報するためのものであり、エアコンＥＣＵ３６は、車両に搭載された空調装置（エアコン）を制御して車室内の温度等を最適にする制御するためのものである。
【００７２】
ところで、上記各ＥＣＵは、車両に配線された電源線Ｌｄを介して、車載電源であるバッテリ５０から電源供給を受けて動作するが、本実施例では、この電源線Ｌｄを上記各ＥＣＵが通信線として利用し、各ネットワーク１０、２０、３０で伝送される各種データの内、予め設定された重要データについては、電源線Ｌｄを使って二重に送受信するようにされている。
【００７３】
即ち、図２に示すように、上記各ＥＣＵには、上述した各種制御を行うための専用回路（内部回路）に加えて、この制御のための演算処理を実行するマイクロコンピュータ（マイコン）２と、マイコン２が予め設定されたプログラムに従い、当該ＥＣＵが属するネットワーク上の他のＥＣＵと通信線Ｌｎ（ｎは１、２又は３）を介してデータの送受信を行うための第１送受信部４と、電源線Ｌｄに接続された電源ＩＣ６とが備えられている。
【００７４】
また、電源ＩＣ６は、電源線Ｌｄを介してバッテリ５０から供給される直流電圧と、この電源線Ｌｄに流れるデータ通信用の高周波信号成分とを、夫々抽出するためのフィルタ部６ａと、このフィルタ部６ａにより高周波信号成分が除去された直流電圧からＥＣＵ内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部６ｂと、電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部７とから構成され、更に、第２送受信部７は、マイコン２から出力された送信データに基づきデータ通信に用いる搬送波を変調することにより送信信号を生成し、これを電源線Ｌｄに重畳する変調部７ａと、フィルタ部６ａにて抽出されたデータ通信用の高周波信号成分を取り込み、これを受信データに復調する復調部７ｂとから構成されている。
【００７５】
このため、マイコン２は、通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄの両方を使って、他のＥＣＵのマイコンとの間でデータを送受信することができる。
尚、本実施例では、通信線Ｌｎを使ってデータ通信を行う第１送受信部４には、車載ネットワークで一般的に利用されているプロトコルであるＣＡＮ（ドイツ、Robert Bosch 社が提案した「Controller Area Network」）を利用してデータ通信を行うために、ＣＡＮドライバ／レシーバが使用されている。
【００７６】
これに対して、第２送受信部７を構成する変調部７ａ及び復調部７ｂは、基本的には、第１送受信部４と同じＣＡＮプロトコルに則ってデータを送受信するように構成されるが、その通信線である電源線Ｌｄには、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性を確保するために、第１送受信部４の通信速度（例えば、５００ｋｂｐｓ）に比べて、通信速度が遅くなるように（例えば、１０ｋｂｐｓ）設定されている。
【００７７】
従って、本実施例において、第１送受信部４は、第１発明における高速通信手段或いは第２発明における第１通信手段に相当し、第２送受信部７は、第１発明における低速通信手段或いは第２発明における第２通信手段に相当する。
次に、図３は、上記のように構成された各ＥＣＵにおいて、マイコン２が他のＥＣＵにデータを送信する際に実行するデータ送信処理を表すフローチャートであり、図４は、マイコン２が各種演算処理を実行するに当たって、通信線Ｌｎを介して受信した受信データを用いるのか、或いは電源線Ｌｄを介して受信した受信データを用いるのかを選択するために実行する受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【００７８】
図３に示すように、データ送信処理では、マイコン２が他の演算処理を実行することにより、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断することにより、送信要求が発生するのを待つ（Ｓ１１０、Ｓはステップを表す）。
そして、送信要求が発生すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０に移行して、今回他のＥＣＵに送信すべき送信データは、予め設定された重要データであるか否かを判断し、送信データが重要データでなければ、Ｓ１３０に移行して、送信データを第１送受信部４へ出力することにより、第１送受信部４から通信線Ｌｎ上に送信データを送信させ、当該処理を一旦終了する。
【００７９】
また、逆に、送信データが重要データであれば、Ｓ１４０に移行して、送信データを第１送受信部４及び第２送受信部７へ出力することにより、第１送受信部４及び第２送受信部７から通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄ上に送信データを送信させ、当該処理を一旦終了する。
【００８０】
このように、マイコン２は、他のＥＣＵにデータを送信する際、その送信データが予め設定された重要データであれば、通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄを使ってデータ送信を行い、逆に、送信データが重要データでなければ通信線Ｌｎだけを使ってデータ送信を行う。
【００８１】
尚、重要データは、送信先のＥＣＵが各種制御を実行するのに最低必要なデータであり、ボデー系ネットワーク３０では、例えば、ヘッドランプの点灯制御を行うＥＣＵ（図示せず）に送信されるヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアのロック・アンロックを行うＥＣＵに送信されるドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーを駆動するＥＣＵ（図示せず）に送信されるワイパーの作動・停止を表す指令データ、等が重要データとして設定される。また、制御系ネットワーク１０では、例えば、エンジンＥＣＵに対してエンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を各ＥＣＵに通知するための衝突検出信号、車両走行時の車両の運動状態を表すヨーレートや車輪ロック等を各ＥＣＵに通知するための車両運動状態信号、等が重要データとして設定される。
【００８２】
一方、図４に示す受信ライン切換処理は、第１送受信部４を介して行われるメインのデータ通信に異常があるかどうかを監視し、異常時にのみ、受信データの取り込み先を、バックアップ用のデータ通信を行う第２送受信部７側に切り替えるための処理であるので、一定周期で繰り返し実行される。
【００８３】
この処理が開始されると、まずＳ２１０にて、例えば、通信線Ｌｎの電位を第１送受信部４を介して取り込み、その電位がグランド電位若しくは電源電位（Ｖｃｃ）で安定しているかどうかを判断することにより、通信線Ｌｎの断線若しくは短絡を判定する、通信線Ｌｎ自体の異常判定処理を実行する。
【００８４】
そして、続くＳ２２０では、この異常判定処理にて、通信線Ｌｎが正常であると判定されたか否かを判断し、通信線Ｌｎの異常が判定された場合には、Ｓ２６０に移行して、第２送受信部７を受信データの取込先（制御用データ受信部）として設定して、当該処理を一旦終了する。
【００８５】
一方、Ｓ２２０にて、通信線Ｌｎは正常であると判断された場合には、Ｓ２３０に移行して、今度は、通信線Ｌｎを介して得られた受信データ自体の異常判定を行う。
尚、この異常判定を行うに当たっては、例えば、通信線Ｌｎに定期的にチェック用の信号を流すようにし、この定期信号を所定時間以上受信できない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、各ＥＣＵから定期的にチェック用の特定のデータを送るようにし、第１送受信部４にてその特定データが所定時間以上受信されない場合に、受信データの異常を判定するようにしてもよく、或いは、第１送受信部４から受信データを取り込み、そのデータに付与されたデータチェック用のコード（例えばＣＲＣ）を用いて受信データの異常を判定するようにしてもよく、これらの判定動作を組み合わせて行うようにしてもよい。
【００８６】
次に、Ｓ２３０の異常判定処理が終了すると、Ｓ２４０にて、その判定の結果、受信データは正常であったか否かを判断し、受信データが正常であれば、Ｓ２５０にて、第２送受信部７を受信データの取込先（制御用データ受信部）として、第１送受信部４を設定した後、当該処理を一旦終了し、逆に、受信データが正常でなければ、Ｓ２６０にて、第２送受信部７を制御用データ受信部として設定した後、当該処理を一旦終了する。
【００８７】
尚、Ｓ２５０にて、制御用データ受信部として第１送受信部４が設定された際には、マイコン２は、通信線Ｌｎを介して、制御に必要な全てのデータを取得できるので、通常制御を実行することになるが、Ｓ２６０にて、制御用データ受信部として第２送受信部７が設定された際には、マイコン２は、電源線Ｌｄを介して、制御に最低必要な重要データだけを取得することになるので、重要データを用いたバックアップ制御を実行することになる。
【００８８】
そして、本実施例においては、通信線Ｌｎでのデータ通信の異常判定を行い、その判定結果に従い制御用データ受信部として第１送受信部４及び第２送受信部７の何れかを選択的に設定する、Ｓ２１０〜Ｓ２６０の処理が、第１発明の請求項６或いは第２発明の請求項１６に記載された選択手段に相当する。
【００８９】
以上説明したように、本実施例の車両用通信システムにおいては、制御系、ＡＶＣ系、ボデー系の各ネットワーク１０、２０、３０を構成している各ＥＣＵに電源供給を行う電源線Ｌｄを、各ネットワーク用の通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に対するバックアップ用通信線として用い、この電源線Ｌｄには、メインの通信線Ｌｎ（Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３）に流れるデータの内、予め設定された重要データを流すようにされている。
【００９０】
このため、本実施例の車両用通信システムによれば、何れかのネットワークでデータ通信に異常が生じたとしても、そのネットワークで送受信される重要データについては、重要データを必要とするＥＣＵに確実に伝送できることになり、データ通信の信頼性を向上することができる。また、各ＥＣＵは、通信線Ｌｎを利用したメインのデータ通信に異常があっても、電源線Ｌｄを利用したバックアップ通信によって重要データを取得できることから、通信不良によって誤動作するようなことがなく、車両走行時等の安全性を高めることができる。
【００９１】
また、本実施例では、こうしたバックアップ通信に電源線Ｌｄを用いているので、バックアップ通信用の通信線を車両に別途配線する必要がなく、当該システムを安価に実現できる。また、電源線Ｌｄは、不要な高周波ノイズが重畳され易く、また電気負荷の投入により電圧変動が発生し易いことから、データ通信の信頼性が低下することが考えられるが、本実施例では、その通信速度を、第１送受信部４を使ったメインのデータ通信よりも遅くしていることから、電源線Ｌｄを使ったデータ通信の信頼性を高め、重要データのバックアップを確実に行うことができる。
【００９２】
尚、本実施例では、メインのデータ通信ではＣＡＮプロトコルを利用し、バックアップ用のデータ通信ではメインのデータ通信よりも通信速度を遅くしたＣＡＮプロトコルを利用するものとしたが、これら各データ通信には、ＢＥＡＮ（Body Electronics Area Network）、ＦｌｅｘＲａｙ（高速制御系の自動車ネットワーク規格）、ＴＴＰ（Time Triggered Protocol）、といったプロトコルを利用するようにしてもよく、また、メインのデータ通信とバックアップ用のデータ通信とで、異なるプロトコルを採用してもよい。
【００９３】
つまり、データ通信のプロトコルには、各ネットワークに適したプロトコルを採用すればよく、例えば、上述した各ネットワーク１０、２０、３０をＩＥＥＥ１３９４のバックボーンで接続し、各ネットワーク１０、２０、３０及び電源線Ｌｄを使ったデータ通信では夫々に適したプロトコルを利用するようにしてもよい。
【００９４】
また次に、本実施例では、各ＥＣＵに設けられたマイコン２が、図４に示した受信ライン切換処理を実行することにより、通信線Ｌｎに異常がなければ、受信データを取り込む送受信部として、第１送受信部４を設定するものとして説明したが、例えば、図３に示したデータ送信処理において、Ｓ１４０の処理で第１送受信部４から重要データを送信する際に、重要データを時分割で２回送信するようすれば、通信線Ｌｎに異常がない通常時には図５に示す通常時重要データ多数決処理を実行することにより、重要データをより正確に取得できるようにすることができる。
【００９５】
即ち、図５に示す通常時重要データ多数決処理では、Ｓ３１０にて、第１送受信部４若しくは第２送受信部７で重要データが受信されたか否かを判断することにより、重要データが受信されるのを待ち、重要データが受信されると、続くＳ３２０にて、第１送受信部４で得られた２つの重要データ▲１▼、▲２▼を取り込み、これら重要データ▲１▼、▲２▼が一致しているか否かを判断する（Ｓ３３０）。そして、これら各重要データ▲１▼、▲２▼が一致していれば、Ｓ３９０にて、重要データ▲１▼（若しくは▲２▼）を制御に用いる重要データ（制御用データ）として保存し、当該処理を一旦終了する。
【００９６】
一方、Ｓ３３０にて、重要データ▲１▼、▲２▼が一致していないと判断されると、今度は、第２送受信部で得られた重要データ▲３▼を取り込み、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致しているか否かを判断する（Ｓ３６０）。そして、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致していれば、Ｓ３７０にて、重要データ▲３▼を制御用データとして保存し、重要データ▲１▼、▲２▼の一方と重要データ▲３▼とが一致していなければ（つまり第１送受信部４及び第２送受信部７で受信された３つの重要データが全て異なる場合には）、重要データの受信に失敗したとして、Ｓ３８０にて、前回受信した正常な重要データ若しくは予めデフォルト値として設定されたデータを制御用データとして保存し、当該処理を一旦終了する。
【００９７】
そして、このような多数決処理を実行すれば、１回の受信動作で得られた重要データがデータ化けしていた場合に、その重要データを誤って制御に用いることを防止でき、各ＥＣＵの信頼性を向上できる。
尚、図５に示した多数決処理は、第１発明の請求項７或いは第２発明の請求項１７に記載の選択手段に相当する。
【００９８】
本実施例の車両用通信システムは、第１実施例と同様、通信線Ｌｎを介して複数のＥＣＵ（図では２つのＥＣＵ６０，７０のみを記載）がデータ通信可能に接続され、各ＥＣＵに電源供給を行う電源線Ｌｄが重要データのみを通信するバックアップ用通信線として使用されるものである。
【００９９】
そして、第１実施例と異なる点は、通信線Ｌｎに接続されるＥＣＵの一つとして、車載電源であるバッテリ５０の状態を監視するバッテリＥＣＵ６０を設け、更に、通信線Ｌｎに接続された他のＥＣＵの内、車両に搭載されたアクチュエータ（図では三相モータ９０）を駆動制御する制御ＥＣＵ７０（具体的には、エンジンＥＣＵ、ＥＣＴ・ＥＣＵ、ＶＳＣ・ＥＣＵ等）に、電源線Ｌｄを利用してデータ通信を行う第２送受信部を２つ設けた点である。
【０１００】
以下、この異なる点を中心に説明する。
図６に示すように、バッテリＥＣＵ６０は、他のＥＣＵと同様、マイコン６２を中心に構成されており、バッテリ５０から他のＥＣＵを含む全ての電気負荷に至る電源線Ｌｄ上に設けられている。
【０１０１】
また、バッテリＥＣＵ６０は、通信線Ｌｎを介して制御ＥＣＵ７０を含む他のＥＣＵとデータ通信を行うための第１送受信部６４と、電源線Ｌｄから直流電圧とデータ通信用の高周波信号成分とを抽出するためのフィルタ部６５と、フィルタ部６５により抽出された直流電圧からバッテリＥＣＵ６０内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部６７と、フィルタ部６５及び電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部６６と、マイコン６２から各送受信部６４、６７に送信データとして出力された重要データを各送受信部６４、６７から取り込み、これらデータを比較して、各送受信部６４、６７に重要データが正常に出力されているか否かを判定する判定部６８と、電源線Ｌｄに流れる負荷電流やバッテリ電圧等を検出するバッテリ負荷センサ６９と、を備える。
【０１０２】
そして、マイコン６２は、図７に示すデータ送信処理を実行し、ＥＣＵ７０を構成しているマイコン７２が正常動作しなくなっても、制御対象となる三相モータ９０を最低必要な制御量で駆動できるように、予め設定された駆動データを所定の送信タイミングで第２送受信部６６に出力する。
【０１０３】
即ち、マイコン６２は、Ｓ１００にて、現在、予め設定された駆動データの送信タイミングであるか否かを判断し、駆動データの送信タイミングでなければ、Ｓ１１０にて、マイコン２が他の演算処理を実行することにより、他のＥＣＵへのデータの送信要求が発生したか否かを判断し、送信要求が発生していなければ、再度Ｓ１００に移行することにより、駆動データの送信要求又は他のデータの送信要求が発生するのを待ち、Ｓ１００にて、現在、駆動データの送信タイミングであると判断すると、Ｓ１０５に移行して、第２送受信部６６へ駆動データを出力することにより、第２送受信部６６から電源線Ｌｄ上に三相モータ９０の駆動データを送信させ、Ｓ１１０にて、他のデータの送信要求が発生したと判断すると、図３に示したデータ送信処理と同様のＳ１２０〜Ｓ１４０の処理を実行する、といった手順で、データ送信処理を実行する。
【０１０４】
また、マイコン６２は、上記データ送信処理のＳ１４０にて、各送受信部６４、６６に重要データを出力した際には、図８に示すデータ送信監視処理（図８）を実行する。
このデータ送信監視処理では、まずＳ４１０にて、重要データが各送受信部６４、６６に出力されたか否かを判断することにより、各送受信部６４、６６に重要データが出力されるのを待ち、各送受信部６４、６６に重要データが出力されると、Ｓ４２０にて、判定部６８による判定結果を取り込み、Ｓ４３０にて、その判定結果から、マイコン６２から各送受信部６４、６６への送信データの出力ポートは正常に接続されているか否かを判定する。そして、各ポートが正常であれば、そのまま処理を一旦終了し、逆に、何れかのポートに異常があると判断すると、Ｓ４４０にて、異常が発生したポートを表す送信データ（ポート異常データ）を生成して、Ｓ４５０にて、そのポート異常データを重要データとする送信要求を発生した後、処理を一旦終了する。
【０１０５】
この結果、例えば、マイコン６２と第１送受信部６４若しくは第２送受信部６４とのポート間の接続が外れて、送信データを何れかの送受信部に出力できないような場合には、Ｓ４５０の処理が実行されて、データ送信処理側では、ポート異常データを各送受信部６４、６６に出力する処理（Ｓ１４０）がなされ、送信データを正常に出力できる第１送受信部６４又は第２送受信部６６から、通信線Ｌｎ又は電源線Ｌｄ上に、ポート異常データが送信されることになる。
【０１０６】
また、マイコン６２は、上記各処理とは別に、図９に示す電源負荷監視処理を実行する。この電源負荷監視処理では、まずＳ５１０にて、バッテリ負荷センサ６９により検出された負荷電流やバッテリ電圧等を取り込み、続くＳ５２０にて、その取り込んだ負荷電流やバッテリ電圧等に基づき、電源は正常であるか否か、詳しくは、電源線Ｌｄを利用したデータ通信を正常に行えるかどうかを判定する。そして、Ｓ５２０にて、電源は正常であると判断されると、そのまま処理を一旦終了し、逆に、Ｓ５２０にて、電源に異常があると判断されると、Ｓ５３０に移行して、電源異常を表す送信データ（電源異常データ）を生成し、Ｓ５４０にて、その電源異常データを重要データとする送信要求を発生した後、処理を一旦終了する。
【０１０７】
つまり、電源線Ｌｄの電源線に流れる負荷電流やバッテリ電圧は、電気負荷のオン・オフ等によって大きく変動するが、こうした負荷変動が生じた際には、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を良好に行うことができないことから、本実施例では、Ｓ５２０にて、バッテリ負荷センサ６９にて検出した電源状態から電源線Ｌｄを用いた正常なデータ通信が行えるか否かを判断し、電源異常時には、その旨を表す電源異常データを重要データとして他のＥＣＵに送信するのである。
【０１０８】
尚、Ｓ５４０にて、電源異常データの送信要求を発生した際、データ送信処理側では、電源異常データを重要データとして各送受信部６４、６６に出力する処理がなされ、第１送受信部６４及び第２送受信部６６から通信線Ｌｎ及び電源線Ｌｄ上に電源異常データが送信されることになるが、この場合は、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を正常に行えないことが多いので、他のＥＣＵには、電源異常データは通信線Ｌｎを介して伝送されることになる。
【０１０９】
一方、制御ＥＣＵ７０には、バッテリＥＣＵ６０と同様に、マイコン７２、第１送受信部７４、フィルタ部７５、電源部７７、第２送受信部７６、及び、判定部７８が設けられると共に、制御対象となる三相モータ９０を駆動するモータ駆動部８０が設けられている。
【０１１０】
そして、マイコン７２は、図示しない制御量演算処理を実行することにより、マイコン制御対象となる三相モータ９０に設けられた回転センサ９２から三相モータ９０の回転速度若しくは回転位置を検出し、これが、第１送受信部７４若しくは第２送受信部７６を介して他のＥＣＵから取得したデータや図示しないセンサにて検出したデータに基づき算出した目標値となるように、三相モータ９０を駆動制御するための駆動データを演算し、その駆動データをモータ駆動部８０に出力する。
【０１１１】
また、マイコン７２は、他のＥＣＵに重要データを送信するために、各送受信部７４、７６に重要データを出力した際には、バッテリＥＣＵ６０のマイコン６２と同様、後述のデータ送信監視処理（図８）を実行することにより、判定部７８を介して、各送受信部７４、７６に重要データを正常に出力できたか否かを判定し、異常時にはその旨を表すデータを重要データとして各送受信部７４、７６に出力することにより、重要データを正常に出力できる送受信部７４又は７６からこのデータを送信させる。尚、マイコン７２でのデータ送信処理は、第１実施例の各ＥＣＵと同様、図３に示した手順で実行される。
【０１１２】
次に、モータ駆動部８０は、三相モータ９０の各相巻線に流れる電流を検出する電流センサ８９からの検出信号と外部から入力される三相モータの駆動データとに基づき、三相モータ９０の各相巻線に流れる電流を制御するインバータ８２と、駆動データをマイコン７２から取り込むためのシリアル通信部８４と、電源線Ｌｄからデータ通信用の高周波信号成分を抽出するためのフィルタ部８５と、フィルタ部８５及び電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵとデータ通信を行うための第２送受信部８６と、マイコン７２が正常に動作しているかどうかをマイコン７２から定期的に出力される信号（例えばウォッチドッグタイマ用に信号）に基づき判断し、マイコン７２が正常に動作しているときには、シリアル通信部８４がマイコン７２から取得した駆動データをインバータ８２に出力し、マイコン７２が正常に動作していないとき（例えばマイコン７２の異常発生時等）には、第２送受信部８６にて受信された三相モータ９０の駆動データをインバータ８２に出力するセレクタ８８と、を備える。
【０１１３】
つまり、モータ駆動部８０には、バッテリＥＣＵ６０から定期的に送信されてくる三相モータ９０用の駆動データを受信するための第２送受信部８６が設けられ、マイコン７２が正常動作しなくなった際には、セレクタ８８にてその旨を判定して、三相モータ９０をバッテリＥＣＵ６０からの駆動データに従い駆動できるようにされている。
【０１１４】
次に、図１０は、制御ＥＣＵ７０において実行される受信ライン切換処理を表している。
この受信ライン切換処理は、基本的には、図４に示した第１実施例の受信ラインと同様に、Ｓ２１０〜Ｓ２６０の処理を実行するが、この処理を行うに当たって、バッテリＥＣＵ６０からポート異常データ若しくは電源異常データが送信されてきたかどうかを判断して、これらのデータが送信されてきた際には、これらのデータに基づき、優先的に、受信データを取り込む制御用データ受信部を設定するようにされている。
【０１１５】
即ち、この受信ライン切換処理では、まずＳ６１０にて、第１送受信部７４及び第２送受信部７６の何れかでポート異常データが受信されたか否かを判断する。そして、ポート異常データが受信された際には、Ｓ６２０にて、そのデータを送信してきたＥＣＵでは、第１送受信部側（つまり通信ラインＬｎ側）のポートに異常があるのか、第２送受信部側（つまり電源ラインＬｄ側）のポートに異常があるのかを判定し、第１送受信部側のポートに異常がある場合には、そのＥＣＵとのデータ通信には、自己の第１送受信部７４を利用できないことから、Ｓ２６０に移行して、ポート異常データを送信してきたＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第２送受信部７６を設定し、逆に、第２送受信部側のポートに異常がある場合には、Ｓ２５０に移行して、ポート異常データを送信してきたＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第１送受信部７４を設定する。
【０１１６】
一方、Ｓ６１０にて、ポート異常データが受信されていないと判断されると、Ｓ６３０に移行し、今度は、第１送受信部７４及び第２送受信部７６の何れかでバッテリＥＣＵ６０からの電源異常データが受信されたか否かを判断する。そして、電源異常データが受信された際には、現在、電源線Ｌｄを利用したデータ通信を正常に行うことができないことから、Ｓ２５０に移行して、全てのＥＣＵからの送信データを制御用データとして受信するのに用いる制御用データ受信部として、第１送受信部７４を設定し、逆に、電源異常データが受信されていなければ、上述したＳ２１０以降の通常時の受信ライン切換処理を実行する。
【０１１７】
尚、図１０に示した受信ライン切換処理は、通信線Ｌｎに接続された他のＥＣＵでも同様に実行される。
以上説明したように、第２実施例の車両用通信システムでは、電源線Ｌｄを介して、バッテリＥＣＵ６０から三相モータ９０を動作させるのに最低必要な駆動データを送信するようにし、制御ＥＣＵ７０側では、マイコン７２が正常動作しなくなった際には、この駆動データを用いて、三相モータ９０を駆動するようにされている。従って、本実施例によれば、通信線Ｌｎを利用するメインのデータ通信に異常が生じた場合だけでなく、制御ＥＣＵ７０のマイコン７２に異常が発生した場合にも、電源線Ｌｄを介して送受信される重要データに基づき、制御対象である三相モータ９０を動作させることが可能となり、車両走行時等の安全性を向上することができる。
【０１１８】
また、本実施例では、バッテリＥＣＵ６０にて、電源線Ｌｄから電気負荷への電源供給状態を監視し、電気負荷の変動等によって電源線Ｌｄを介してデータ通信を正常に行えるか否かを判定して、その判定結果を他のＥＣＵに送信し、他のＥＣＵ側では、その判定結果に従い、電源線Ｌｄを利用して得られた受信データを制御に用いるか否かを設定するようにされている。このため、電源線Ｌｄを用いたデータ通信を正常に行えない場合に、制御用データ受信部として、電源線Ｌｄ側の第２送受信部を誤って設定してしまうのを防止できる。
【０１１９】
また、本実施例では、重要データを２系統で送信するために設けられる第１送受信部６４、７４と、第２送受信部６６、７６とに送信用の重要データが入力された際、これらを比較することにより、マイコン６２、７２から各送受信部へ送信データを出力するポートに異常があるかどうかを判定する判定部６８、７８を設け、異常時には、その旨を表すデータを他のＥＣＵに送信することで、他のＥＣＵがポート異常が発生している側の送受信部を、制御データ受信部として設定するのを防止するようにされている。このため、車体に発生した振動によりマイコンと送受信部とを接続するポートが外れた場合であっても、データ通信を正常に行うことができる。
【０１２０】
尚、本実施例においては、制御ＥＣＵ７０が、請求項５或いは請求項１５に記載の第２制御装置に相当し、マイコン７２が、請求項５或いは請求項１５に記載の演算手段に相当し、インバータ８２が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動手段に相当し、第２送受信部８６が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動データ受信手段に相当し、セレクタ８８が、請求項５或いは請求項１５に記載の駆動データ切換手段に相当する。また、バッテリＥＣＵ６０は、請求項４或いは請求項１３に記載の電源監視装置に相当し、判定部６８、７８は、請求項８或いは請求項１８に記載の経路異常判定手段に相当し、データ送信監視処理（図８）は、請求項８或いは請求項１８に記載の経路異常報知手段として機能する。
【０１２１】
従って、本実施例の車両用通信システムは、請求項５或いは請求項１５に記載の発明を適用した車両用通信システムとなるが、例えば、本実施例の制御ＥＣＵ７０から、第１送受信部７４、第２送受信部７６、判定部７８を削除し、マイコン７２が、専用の信号線を介して接続されたセンサ等から取得したデータを用いて三相モータ９０の駆動データを演算するようにした制御ＥＣＵを電源線Ｌｄに接続するようにすれば、この制御ＥＣＵは、請求項２或いは請求項１２に記載の第１制御装置に相当するものとなり、この制御用ＥＣＵを備えた車両用通信システムは、請求項２或いは請求項１２に記載の発明を適用した車両用通信システムとなる。そして、このような車両用通信システムにおいても、制御用ＥＣＵを構成するマイコンに異常が生じた際には、電源線Ｌｄを介して他のＥＣＵから伝送されてくる駆動データを使って、三相モータ等のアクチュエータを駆動できることから、本実施例の車両用通信システムと同様、車両走行時等の安全性を向上することができる。
［第３実施例］
次に、図１１は、第３実施例の車両用通信システムを表すブロック図である。
【０１２２】
図１１に示すように、本実施例の車両用通信システムは、上述したエンジンＥＣＵ、ＥＣＴ・ＥＣＵ、ＶＳＣ・ＥＣＵ等からなる各種制御ＥＣＵ１１を通信線Ｌｎを介して接続することにより車両に構築される制御系のネットワークとは別に、従来、これら各制御ＥＣＵ１１に専用の信号線を介して接続されていたセンサやアクチュエータを、通信機能を有するインテリジェントセンサ１３、インテリジェントアクチュエータ１５に変更し、これらインテリジェントセンサ１３及びインテリジェントアクチュエータ１５と制御ＥＣＵ１１との間に、電源線Ｌｄを使ったネットワーク（以下、電源線ネットワークという）を構築して、センサ及びアクチュエータと制御ＥＣＵとを個々に接続するための信号線を廃止したものである。
【０１２３】
このため、制御ＥＣＵ１１、インテリジェントセンサ１３、インテリジェントアクチュエータ１５には、電源線Ｌｄを使ってデータ通信を行うための通信手段が設けられるが、本実施例では、その通信手段を、同一データをＦＤＭＡ方式にて同時に２回送受信できるようにしている。
【０１２４】
即ち、まず、制御ＥＣＵ１１は、図１２（ａ）に示すように、各種演算処理を行うマイコン１１ｅと、通信線Ｌｎを介して他の制御ＥＣＵ１１との間でデータ通信を行うための第１送受信部１１ｆとを備える他、電源線Ｌｄから直流電圧及び所定周波数帯（本実施例では、周波数ｆ１、ｆ２）の高周波信号を夫々抽出するためのフィルタ部１１ａと、フィルタ部１１ａを介して取り出された直流電圧から制御ＥＣＵ１１内の回路を動作させるための直流定電圧Ｖｃｃを生成する電源部１１ｂと、互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２の搬送波を用いて電源線Ｌｄを利用したデータ通信を行う一対の第２送受信部１１ｃ、１１ｄとを備える。
【０１２５】
そして、マイコン１１ｅは、インテリジェントセンサ１３から送信されてきた検出データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄから取り込み、その検出データが一致しているか否か、一致していなければどちらのデータが正常かどうかを判定することにより、正常な検出データを選択し、その選択した検出データと、第１送受信部１１ｆを介して他のＥＣＵから取得した受信データとに基づき、制御対象となるアクチュエータの駆動データを演算し、その駆動データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄを介して、電源線Ｌｄ上に送信させる。
【０１２６】
また、インテリジェントセンサ１３及びインテリジェントアクチュエータ１５も、制御ＥＣＵ１１と同様に、夫々、フィルタ部１３ａ、１５ａ、電源部１３ｂ、１５ｂ、及び、一対の第２送受信部１３ｃ、１３ｄ、１５ｃ、１５ｄを備える。
【０１２７】
そして、インテリジェントセンサ１３には、更に、センサ素子１３ｅから検出信号を取り出す検出回路１３ｆ、検出回路１３ｆからの検出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部１３ｇ、及び、Ａ／Ｄ変換部１３ｇにてＡ／Ｄ変換されたデジタルデータ（検出データ）を、所定の送信タイミングで、第２送受信部１３ｃ、１３ｄに出力することにより、電源線Ｌｄを介して制御ＥＣＵ１１に検出データを送信するデータ処理部１３ｈ、が備えられている。
【０１２８】
また、インテリジェントアクチュエータ１５には、制御ＥＣＵ１１から自己のアクチュエータ１５ｅに対して送信された駆動データを、第２送受信部１５ｃ、１５ｄから取り込み、その駆動データが一致しているか否か、一致していなければどちらのデータが正常かどうかを判定することにより、正常な駆動データを選択し、その選択した駆動データを駆動回路１５ｆに出力するデータ処理部１５ｇが設けられ、駆動回路１５ｆが、このデータ処理部１５ｇから出力される駆動データに従い、アクチュエータ１５ｅを駆動する。
【０１２９】
このように、本実施例では、制御ＥＣＵとセンサ及びアクチュエータとの間に、電源線Ｌｄを用いた電源線ネットワークを構築し、この電源線ネットワークを介して、検出データ及び駆動データをＦＤＭＡ方式の同時多重通信により２回送受信するようにされている。
【０１３０】
従って、本実施例の車両用通信システムによれば、電源線が断線・短絡した場合にはデータ通信を行うことができないものの、同一データの同時多重通信によって、電源線Ｌｄにノイズが重畳された場合であっても、そのノイズの周波数の影響を受けない側の第２送受信部を利用して、データ通信を行うことができる。
【０１３１】
尚、本実施例においては、各ＥＣＵには、周波数ｆ１、ｆ２の搬送波を用いてデータ通信を行う一対の第２送受信部が設けられるものとしたが、例えば、各ＥＣＵに設ける第２送受信部を３個とし、制御ＥＣＵ１１のマイコン１１ｅ或いはインテリジェントアクチュエータ１５のデータ処理部１５ｇで受信データを選択する際には、３個の第２送受信部で得られたデータの多数決をとることにより、正常な受信データを選択するようにしてもよい。
【０１３２】
そして、本実施例においては、各ＥＣＵに設けられる一対の第２送受信部が、通信手段に相当し、制御ＥＣＵ１１及びインテリジェントアクチュエータ１５に設けられたマイコン１１ｅ及びデータ処理部１５ｇで実行される上述したデータ受信のための選択処理が、選択手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図２】 第１実施例の各ＥＣＵの構成を表すブロック図である。
【図３】 第１実施例の各ＥＣＵで実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図４】 第１実施例の各ＥＣＵで実行される受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【図５】 第１実施例の変形例として各ＥＣＵで実行される通常時重要データ多数決処理を表すフローチャートである。
【図６】 第２実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図７】 第２実施例の電源ＥＣＵにて実行されるデータ送信処理を表すフローチャートである。
【図８】 第２実施例の各ＥＣＵにて実行されるデータ送信監視処理を表すフローチャートである。
【図９】 第２実施例の電源ＥＣＵにて実行される電源負荷監視処理を表すフローチャートである。
【図１０】 第２実施例の制御ＥＣＵにて実行される受信ライン切換処理を表すフローチャートである。
【図１１】 第３実施例の車両用通信システムの構成を表すブロック図である。
【図１２】 第３実施例のネットワークを構成する制御ＥＣＵ、インテリジェントセンサ、インテリジェントアクチュエータの構成を表すブロック図である。
【符号の説明】
１１，７０…制御ＥＣＵ、１２…エンジンＥＣＵ、１３…インテリジェントセンサ、１４…ＶＳＣ・ＥＣＵ、１５…インテリジェントアクチュエータ、１６…ＡＣＣ・ＥＣＵ、１８…ＥＣＴ・ＥＣＵ、１９…周辺監視ＥＣＵ、２２…ナビゲーションＥＣＵ、２４…オーディオＥＣＵ、２６…電話ＥＣＵ、３２…メータＥＣＵ、３４…盗難防止ＥＣＵ、３６…エアコンＥＣＵ、４０…ドライバエージェントＥＣＵ、２，６２，７２…マイコン、４，６４，７４…第１送受信部、７，６６，７６，８６…第２送受信部、１０…制御系ネットワーク、２０…ＡＶＣ系ネットワーク、３０…ボデー系ネットワーク、５０…バッテリ、６０…バッテリＥＣＵ、６８、７８…判定部、６９…バッテリ負荷センサ、８０…モータ駆動部、８２…インバータ、８４…シリアル通信部、８８…セレクタ、９０…三相モータ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌｎ…通信線、Ｌｄ…電源線。
Claims (19)
- 車両に搭載された複数の電気的装置に、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段を設けて、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムであって、
前記各電気的装置に、夫々、
異なる通信線を使って同一データを通信するための複数の通信手段と、
該複数の通信手段を用いた通信によって得られる複数の受信データの中から正常な受信データを選択する選択手段と、
を設け、前記複数の通信手段の一つを、他の通信手段よりも遅い通信速度でデータ通信を行う低速通信手段とすることにより、該低速通信手段によるデータ通信の信頼性を他の通信手段よりも高くし、
前記各電気的装置は、他の電気的装置にデータを送信する際、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、前記低速通信手段を含む複数の通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、前記低速通信手段以外の通信手段を使用してデータ送信を行うことを特徴とする車両用通信システム。 - 車両に搭載された複数の電気的装置に、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段を設けて、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムであって、
前記各電気的装置に、夫々、
異なる通信線を使って同一データを通信するための複数の通信手段と、
該複数の通信手段を用いた通信によって得られる複数の受信データの中から正常な受信データを選択する選択手段と、
を設け、前記複数の通信手段の一つを、他の通信手段よりも遅い通信速度でデータ通信を行う低速通信手段とすることにより、該低速通信手段によるデータ通信の信頼性を他の通信手段よりも高くし、
前記電気的装置の一つとして、制御対象の駆動データを演算する演算手段と、該演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動する駆動手段とを備えた第１制御装置を有し、
該第１制御装置は、
他の電気的装置の低速通信手段から送信された制御対象の駆動データを受信するための駆動データ受信手段と、
前記演算手段の動作を監視し、前記演算手段が正常動作している時には、前記演算手段にて演算された駆動データを前記駆動手段に入力し、前記演算手段の動作に異常がある時には、前記駆動データ受信手段が受信した駆動データを前記駆動手段に入力する駆動データ切換手段と、
を備えたことを特徴とする車両用通信システム。 - 車両に搭載された複数の電気的装置に、車両に配線された通信線を介してデータ通信を行う通信手段を設けて、各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車両用通信システムであって、
前記各電気的装置に、夫々、
異なる通信線を使って同一データを通信するための複数の通信手段と、
該複数の通信手段を用いた通信によって得られる複数の受信データの中から正常な受信データを選択する選択手段と、
を設け、前記複数の通信手段の一つを、他の通信手段よりも遅い通信速度でデータ通信を行う低速通信手段とすることにより、該低速通信手段によるデータ通信の信頼性を他の通信手段よりも高くし、
前記低速通信手段がデータ通信に用いる通信線は、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線であることを特徴とする車両用通信システム。 - 前記電気的装置の一つとして、車載電源から前記各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、該監視結果を、前記低速通信手段を含む複数の通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を備えたことを特徴とする請求項３に記載の車両用通信システム。
- 前記電気的装置の一つとして、前記複数の通信手段の何れかを介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算する演算手段と、該演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動する駆動手段とを備えた第２制御装置を有し、
該第２制御装置は、
他の電気的装置の低速通信手段から送信された制御対象の駆動データを受信するための駆動データ受信手段と、
前記演算手段の動作を監視し、前記演算手段が正常動作している時には、前記演算手段にて演算された駆動データを前記駆動手段に入力し、前記演算手段の動作に異常がある時には、前記駆動データ受信手段が受信した駆動データを前記駆動手段に入力する駆動データ切換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記各電気的装置は、前記低速通信手段とは異なる他の通信手段として一つの高速通信手段を備え、
前記選択手段は、前記高速通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、前記高速通信手段によるデータ通信が正常である場合には、該高速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、前記高速通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、前記低速通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記各電気的装置は、前記低速通信手段とは異なる他の通信手段として、前記低速通信手段が送受信するデータと同じデータを時分割にて複数回送受信する一つの高速通信手段を備え、
前記選択手段は、前記高速通信手段が複数回受信した受信データの各々と前記低速通信手段により得られた受信データとの多数決をとることにより、該複数の受信データの中から正常な受信データを選択することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記電気的装置の少なくとも一つは、
前記低速通信手段を含む複数の通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、該異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、
該経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、該通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記低速通信手段が送受信するデータは、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れかに記載の車両用通信システム。
- 車両に搭載された各種電気的装置にネットワーク専用の通信線を介してデータ通信を行う第１通信手段を設けることにより各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車載ネットワークを、前記各電気的装置の機能・系統別に複数備えた車両用通信システムであって、
前記各車載ネットワークを構成する電気的装置の各々には、
前記第１通信手段を介して他の電気的装置との間で送受信されるデータを、車両に配線された各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介して送受信する第２通信手段と、
前記第１通信手段及び第２通信手段を介して得られるデータの中から正常なデータを選択する選択手段と、
が設けられており、
前記各電気的装置は、他の電気的装置にデータを送信する際、送信データが、送信先の電気的装置の動作に最低必要である予め定められた重要データであるか否かを判定し、送信データが重要データである場合には、前記第１通信手段及び前記第２通信手段を介してデータ送信を行い、送信データが重要データでない場合には、前記第１通信手段を使用してデータ送信を行うことを特徴とする車両用通信システム。 - 車両に搭載された各種電気的装置にネットワーク専用の通信線を介してデータ通信を行う第１通信手段を設けることにより各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車載ネットワークを、前記各電気的装置の機能・系統別に複数備えた車両用通信システムであって、
前記各車載ネットワークを構成する電気的装置の各々は、
前記第１通信手段を介して他の電気的装置との間で送受信されるデータの内、予め定められた重要データを、車両に配線された各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介して送受信する第２通信手段と、
前記第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択する選択手段と、
を備え、
前記第２通信手段がデータ通信に用いるバックアップ用通信線は、車載電源から各電気的装置に電源供給を行うために車両に配線された電源線であることを特徴とする車両用通信システム。 - 車両に搭載された各種電気的装置にネットワーク専用の通信線を介してデータ通信を行う第１通信手段を設けることにより各電気的装置間でデータを送受信できるようにした車載ネットワークを、前記各電気的装置の機能・系統別に複数備えた車両用通信システムであって、
前記各車載ネットワークを構成する電気的装置の各々に、
前記第１通信手段を介して他の電気的装置との間で送受信されるデータの内、予め定められた重要データを、車両に配線された各車載ネットワーク共通のバックアップ用通信線を介して送受信する第２通信手段と、
前記第１通信手段及び第２通信手段を介して得られる重要データの中から正常な重要データを選択する選択手段と、
を設け、
前記電気的装置の一つとして、制御対象の駆動データを演算する演算手段と、該演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動する駆動手段とを備えた第１制御装 置を有し、
該第１制御装置は、
前記重要データとして他の電気的装置の第２通信手段から送信された制御対象の駆動データを前記バックアップ用通信線を介して受信するための駆動データ受信手段と、
前記演算手段の動作を監視し、前記演算手段が正常動作している時には、前記演算手段にて演算された駆動データを前記駆動手段に入力し、前記演算手段の動作に異常がある時には、前記駆動データ受信手段が受信した駆動データを前記駆動手段に入力する駆動データ切換手段と、
を備えたことを特徴とする車両用通信システム。 - 前記電気的装置の一つとして、前記車載電源から前記各電気的装置を含む車載装置への電源供給状態を監視し、該監視結果を前記重要データとして、前記第１通信手段及び第２通信手段を介して他の電気的装置に送信する電源監視装置を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の車両用通信システム。
- 前記第２通信手段は、前記第１通信手段よりも遅い通信速度で前記重要データの送受信を行うことを特徴とする請求項１０〜請求項１３の何れかに記載の車両用通信システム。
- 前記電気的装置の一つとして、前記第１通信手段又は第２通信手段を介して他の電気的装置から取得したデータに基づき制御対象の駆動データを演算する演算手段と、該演算手段により演算された駆動データに従い制御対象を駆動する駆動手段とを備えた第２制御装置を有し、
該第２制御装置は、
前記重要データとして他の電気的装置の第２通信手段から送信された制御対象の駆動データを前記バックアップ用通信線を介して受信するための駆動データ受信手段と、
前記演算手段の動作を監視し、前記演算手段が正常動作している時には、前記演算手段にて演算された駆動データを前記駆動手段に入力し、前記演算手段の動作に異常がある時には、前記駆動データ受信手段が受信した駆動データを前記駆動手段に入力する駆動データ切換手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１０〜請求項１４の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記選択手段は、前記第１通信手段によるデータ通信が正常か否かを判定し、前記第１通信手段によるデータ通信が正常である場合には、該第１通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択し、前記第１通信手段によるデータ通信に異常がある場合には、前記第２通信手段により得られた受信データを他の電気的装置からの送信データとして選択することを特徴とする請求項１０〜請求項１５の何れかに記載の車両用通信システム。
- 前記第１通信手段は、第２通信手段が送受信する重要データを複数回送受信するように構成され、
前記選択手段は、前記第１通信手段が複数回受信した重要データの各々と前記第２通信手段が受信した重要データとの多数決をとることにより、複数の重要データの中から正常な受信データを選択することを特徴とする請求項１０〜請求項１５の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記電気的装置の少なくとも一つは、
前記第１通信手段及び第２通信手段に他の電気的装置への送信用のデータとして入力された送信データを夫々取り込み、各送信データが正常か否かを判断して、送信データに異常があった際には、該異常があった通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断する経路異常判定手段と、
該経路異常判定手段にて何れかの通信手段への送信データの入力経路に異常があると判断されると、その旨を表す情報を送信データとして入力経路の正常な通信手段へ出力することにより、該通信手段を介して他の電気的装置にその旨を報知する経路異常報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１０〜請求項１７の何れかに記載の車両用通信システム。 - 前記重要データは、ヘッドランプの点灯・消灯を指令する指令データ、ドアロック・アンロックの指令データ、ワイパーの作動・停止を表す指令データ、エンジンの始動を許可するイモビ信号、車両の衝突を通知するための衝突検出信号、及び、車両走行時の車両の運動状態を表す車両運動状態信号、の何れか一つを含むことを特徴とする請求項１０〜請求項１８の何れかに記載の車両用通信システム。
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