JP4344996B2 - 車載用電子制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車載用電子制御システムに関し、詳しくは、車載ＬＡＮと併用するシステムであって、車載ＬＡＮのノード構成を簡素化してコストの削減に寄与する車載用電子制御システムに関する。

近年、自動車等車両（以下「車両」という。）へのＬＡＮ（Local Area Network）導入が急速に進んでいる。ライト、ウィンカー、ドア、シートなどのボディ系機能をＬＡＮによって分散管理する制御に加え、より高速でかつ高い信頼性が求められる走行制御系やエアバッグなどの安全系システムにおいても、たとえば、１Ｍｂｐｓの通信速度を誇るＣＡＮ（Controller Area Network）などの高速ＬＡＮを使用した分散制御への転換が模索されている。さらに、今後は、カーナビ、カーオーディオ、インターネットなどの情報系システムにもＬＡＮ導入が見込まれている。

図５は、車載ＬＡＮシステムの概念図である（たとえば、特許文献１参照）。この図において、車両内部に敷設されたＬＡＮケーブル１は、多数個（図では便宜的に３個）の制御ユニット２〜４に接続されている。それぞれの制御ユニット２〜４には、電源線５を介して車体からの電源が供給されており、この電源供給状態において、各制御ユニット２〜４は、ＬＡＮケーブル１を共有の信号経路として、所定のＬＡＮプロトコル（たとえばＣＡＮプロトコル）に適合して生成されたデータの塊（パケット）を送信し、受信しまたは送受信する。

それぞれの制御ユニット２〜４は、特に限定しないが、たとえば、上記のボディ系システム、走行制御系システム、安全系システム、情報系システムなどの制御用である。それぞれの制御ユニット２〜４は、車載ＬＡＮシステムの所要接続位置（以下「ノード」という。）に配置され、自ノードのデータを収集し、必要であれば収集したデータを加工し、そのデータを他のノードに送信したり、または、他のノードから送信されたデータを受け取って、必要であれば受け取ったデータを加工し、そのデータを用いてアクチュエータ等の制御対象を動かしたりする。

このように、車載ＬＡＮを導入した車両においては、ボディ系システム、走行制御系システム、安全系システム、情報系システムなどの分散制御を行うことができるうえ、信号経路（ＬＡＮケーブル１）の共有化により、信号線数の大幅な削減、重量の軽減、製造工程の簡素化などを図ることができる。

特開２０００−６９００９号公報（〔００８７〕−〔００８８〕、第２図）

ところで、図５に示したように、全てのノードに制御ユニット２〜４を配置して構成した場合、各ノードの制御ユニット２〜４は、少なくとも、ＬＡＮインターフェース部（ＬＡＮデータの送受信部）やＬＡＮプロトコル制御部などの“ＬＡＮ特有部分”を備えることになる。しかし、今後、車載ＬＡＮの適用範囲が広がってノード数が益々増えていくことは明らかであり、全てのノードに上記のＬＡＮ特有部分を配置することは、コストの面で好ましくない。

すなわち、ノード数をｍとしたとき、従来の車載ＬＡＮシステムはｍ個の制御ユニット２〜４を必要とする。そして、それらｍ個の制御ユニット２〜４には、少なくとも、ＬＡＮインターフェース部（ＬＡＮデータの送受信部）やＬＡＮプロトコル制御部などの“ＬＡＮ特有部分”が実装される。今、ノードの数がｍからｍ′に倍増したとすると、制御ユニット２〜４の数もｍ′個に増える。したがって、上記のＬＡＮ特有部分もｍ′組必要になるから、当然、コストアップの問題を招来する。

そこで本発明は、車載ＬＡＮと併用する車載用電子制御システムにおいて、車載ＬＡＮのノード構成を簡素化してコストの削減に寄与する車載用電子制御システムを提供することを目的としている。

この発明による車載用電子制御システムは、ｎ個の制御ユニットを含んで構成された車載用電子制御システムに適用するものであり、その特徴とする点は、前記ｎは２以上の数であり、且つ、一の制御ユニットと二の制御ユニットとの間を専用通信路を介して接続すると共に、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方と他の制御ユニットとの間をＬＡＮ接続し、さらに、前記専用通信路を介して一の制御ユニットから二の制御ユニットに所定周期のフレーム信号を出力できるように構成すると共に、該所定周期のフレーム信号の出力は、二の制御ユニットから一の制御ユニットに対して出力される制御信号が所定の論理状態にあるときに行われることを特徴とするものである。
また、この発明による車載用電子制御システムは、ｎ個の制御ユニットを含んで構成された車載用電子制御システムに適用するものであり、その特徴とする点は、前記ｎは２以上の数であり、且つ、一の制御ユニットと二の制御ユニットとの間を専用通信路を介して接続すると共に、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方と他の制御ユニットとの間をＬＡＮ接続し、さらに、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方から他方へ電源を供給し、加えて、前記専用通信路を介して一の制御ユニットから二の制御ユニットに所定周期のフレーム信号を出力できるように構成すると共に、該所定周期のフレーム信号の出力は、二の制御ユニットから一の制御ユニットに対して出力される制御信号が所定の論理状態にあるときに行われることを特徴とするものである。
また、この発明の好ましい態様は、前記二の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから出力される所定周期のフレーム信号の欠落を判定する機能を備え、該機能によってデータの欠落が判定されたときに前記一の制御ユニットへの電源を一時切断して前記一の制御ユニットを再起動させることを特徴とするものである。

この発明によれば、一の制御ユニットと二の制御ユニットとの間を専用通信路を介して接続し、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方と他の制御ユニットとの間をＬＡＮ接続するので、少なくともｎ個の制御ユニットのうちの一つ（一の制御ユニット）をＬＡＮに接続する必要がない。
このため、当該一の制御ユニットからＬＡＮインターフェース部（ＬＡＮデータの送受信部）やＬＡＮプロトコル制御部などの“ＬＡＮ特有部分”を取り除くことができ、車載ＬＡＮのノード構成を簡素化してコストの削減に寄与する車載用電子制御システムを提供することができる。
また、一または二の制御ユニットのいずれか一方から他方へ電源を供給するので、少なくとも、それら一方の制御ユニットへの電源線敷設を必要とせず、しかも、電圧変換部や電圧監視部などの電源系回路を必要としない。したがって、この点においても車載ＬＡＮのノード構成を簡素化してコストの削減に寄与する車載用電子制御システムを提供することができる。
また、二の制御ユニットから一の制御ユニットに対して出力される制御信号の論理状態を切り換えるだけで、前記専用通信路を介して一の制御ユニットから二の制御ユニットに出力される所定周期のフレーム信号を停止することができる。
また、一の制御ユニットから出力される所定周期のフレーム信号に欠落が発生したとき、一の制御ユニットへの電源が一時切断され、これにより、一の制御ユニットの再起動が行われるので、たとえば、一の制御ユニットがマイクロコンピュータで構成されていた場合に、そのマイクロコンピュータの異常動作（暴走等）を再起動によって止めることができる。

以下、本発明の実施の形態を、特に限定しないが、車両のコンビネーションスイッチ制御系への適用を例にして、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

（システム構成）
図１は、本実施の形態におけるコンビネーションスイッチ制御系のシステム構成図である。“コンビネーションスイッチ”とは、車両に設けられた様々なスイッチのうち、特に運転操作に必要な各種スイッチを操作しやすい位置にとりまとめて配置した複合的スイッチ機構のことをいい、たとえば、乗用車等の車両においては、ステアリングハンドルの真後ろに配置されている機構のことをいう。一般的に同機構は、ステアリングハンドルシャフトに取り付けられたコンビネーションスイッチ本体と、そのコンビネーションスイッチ本体の左右から突き出したレバーとをユニット化して構成されている。

国産車の場合、右側のレバーはウィンカーレバーとも呼ばれ、左側のレバーはワイパーレバーとも呼ばれる。たとえば、右側のレバーの先端部分を回すと、ヘッドライトやポジションライトがオンオフし、同レバーをステアリングハンドルシャフトの軸周りに時計方向に倒したり、半時計方向に倒したりすると当該方向のターンシグナルランプが点滅する。また、左側のレバーの先端部分を回すと、ウィンドウウォッシャー液が噴出したり、あるいは、間欠動作ワイパーの作動時間が変化したりし、同レバーをステアリングハンドルシャフトの軸周りに半時計方向に倒すと、ワイパーが作動する。なお、このようなレバー操作は一例に過ぎない。重要な点は、コンビネーションスイッチは多種多様な信号を扱う“複合的なスイッチ機構”であることである。

コンビネーションスイッチ本体には、多種多様な信号を扱うための制御ユニットが実装されている。一般的に、この制御ユニットは複数個（ｎ個）設けられており、それぞれの制御ユニットで、それらの信号を用途別または任意のカテゴリ別あるいは適宜に仕分けして分担する。図１に示されている三つの制御ユニット１０〜１２は、上記の“多種多様な信号”を分担して扱うためのものである。なお、ここでは、３個（ｎ＝３）の制御ユニット１０〜１２としているが、この数に限定されない。ｎは２以上の数、つまり、２個ないしは２個以上のユニット数であればよい。以下、図面に向かって下側の制御ユニット１０を「第一の制御ユニット」と称し、同左上の制御ユニット１１を「第二の制御ユニット」と称し、同右上の制御ユニット１２を「第三の制御ユニット」と称して区別する。

第一の制御ユニット１０（発明の要旨に記載の「一の制御ユニット」に相当）は、スイッチ接点入力部１０ａ、制御部１０ｂ、シリアル通信インターフェース部１０ｃなどを備える。また、第二の制御ユニット１１（発明の要旨に記載の「二の制御ユニット」に相当）は、電圧変換部１１ａ、電圧監視部１１ｂ、制御部１１ｃ、ＣＡＮインターフェース部１１ｄ、シリアル通信監視制御部１１ｅ、シリアル通信インターフェース部１１ｆなどを備え、さらに、第三の制御ユニット１２（発明の要旨に記載の「他の制御ユニット」に相当）は、電圧変換部１２ａ、電圧監視部１２ｂ、制御部１２ｃ、ＣＡＮインターフェース部１２ｄなどを備える。

第二の制御ユニット１１と第三の制御ユニット１２の構成を比べたとき、第三の制御ユニット１２は、第二の制御ユニット１１の二つの要素（シリアル通信監視制御部１１ｅとシリアル通信インターフェース部１１ｆ）に相当するものを備えていない点で相違する。このことは、第二の制御ユニット１１は、第三の制御ユニット１２の構成に「シリアル通信監視制御部１１ｅ」と「シリアル通信インターフェース部１１ｆ」を追加したものということができる。

各要素の機能は、以下のとおりである。
＜第一の制御ユニット１０＞
スイッチ接点入力部１０ａは、コンビネーションスイッチレバーの揺動動作を検出して、様々なスイッチ接点信号Ｓａを発生する。これらの信号Ｓａは、たとえば、ターンシグナル信号やワイパー信号などであるが、これに限定されない。

制御部１０ｂは、スイッチ接点入力部１０ａで発生した信号Ｓａを取り込み、それらの信号Ｓａの情報を含むフレーム信号Ｆを生成して所定のタイミングでシリアル通信インターフェース部１０ｃに出力する。ここで、フレーム信号とは「意味のある情報の塊」のことをいう。本実施の形態におけるフレーム信号Ｆは後述するように４５ビットの意味のある情報を含む固定長（４５ｍｓ）の塊である。なお、フレーム信号とパケット信号とは上記の定義の点において同一であるから本明細書では区別しない。ちなみに、両者は、ＯＳＩ基本参照モデルの対象レイヤー（層）との関係で区別される。すなわち、同モデルのデータリンク層で用いられる場合はフレーム信号と呼ばれ、ネットワーク層で用いられる場合はパケット信号と呼ばれる。

シリアル通信インターフェース部１０ｃは、制御部１０ｂから出力されたフレーム信号Ｆの各ビットの論理状態に対応した電圧でシリアル通信用信号線１３（発明の要旨に記載の「専用通信路」に相当）を駆動する。たとえば、ビットの論理状態が“１”であれば、シリアル通信用信号線１３を一の電位（＋５Ｖ等）で駆動し、ビットの論理状態が“０”であれば、シリアル通信用信号線１３を二の電位（０Ｖ等）で駆動する。ここで、シリアル通信用信号線１３とは、並行２線ケーブルまたはより線対ケーブルであって、一端側に加えられた矩形状電圧変化を他端側から取り出すように構成されたもののことをいう。たとえば、ＲＳ２３２Ｃ規格のケーブルなどはシリアル通信用信号線１３の一例である。パラレル通信用信号線（データビット数に対応した信号線を束ねたもの）に比べて信号線の数を少なくできる。

＜第二の制御ユニット１１＞
電圧変換部１１ａは、車両のバッテリ電圧（以下「＋Ｂ」という。）を所定の電源電圧に変換する。所定の電源電圧とは、第一の制御ユニット１０や第二の制御ユニット１１で必要とされる電源電圧のことであり、一般的に＋Ｂ（＋１２Ｖや＋４２Ｖ）よりも低い電圧（＋５Ｖ等）とされることが多い。以下、所定の電源電圧のことを便宜的に「＋Ｂ′」ということにする。

電圧監視部１１ｂは、電源監視と制御部１１ｃの動作監視を行うものである。電源監視は＋Ｂまたは＋Ｂ′をモニタして行う。それらの電位が正常範囲を外れた場合に電源異常を判定して異常信号Ｓｂを発生する。また、制御部１１ｃの動作監視は、たとえば、制御部１１ｃから出力される自己診断信号Ｓｃや所定の周期信号（ウォッチドックタイマ信号など）等をモニタして行い、それらの信号が異常または所定時間経過しても未入力の場合にも異常信号Ｓｂを発生する。

制御部１１ｃは、不図示のノード入出力部を介して取り込んだ任意のノード機器（たとえば、メーターパネルライトやワイパー制御機器など）からの信号、及び、シリアル通信インターフェース部１１ｆを介して取り込んだ第一の制御ユニット１０からのフレーム信号Ｆを、所定のＬＡＮプロトコル（ここではＣＡＮプロトコル）に適合したフォーマットの信号Ｓｄに変換し、ＣＡＮインターフェース部１１ｄに出力する。また、制御部１１ｃは、ＣＡＮインターフェース部１１ｄを介して取り込んだ他の制御ユニット（たとえば、第三の制御ユニット１２等）からの信号Ｓｅを、たとえば、不図示のノード入出力部を介して任意のノード機器（たとえば、メーターパネルライトやワイパー制御機器など）に出力する。

ＣＡＮインターフェース部１１ｄは、制御部１１ｃから出力されたＣＡＮプロトコル対応の信号ＳｄでＬＡＮケーブル１４を駆動し、または、ＬＡＮケーブル１４を介して伝えられた他の制御ユニット（第三の制御ユニット１２等）からのＣＡＮ信号Ｓｅを取り込み、制御部１１ｃに出力する。

シリアル通信監視制御部１１ｅは、シリアル通信インターフェース部１１ｆを介して第一の制御ユニット１０からのフレーム信号Ｆを取り込む際の制御タイミングを指定する制御信号Ｓｆを、第一の制御ユニット１０に伝えるためのものであり、また、＋Ｂ′を第一の制御ユニット１０に供給するためのものである。

シリアル通信インターフェース部１１ｆは、シリアル通信用信号線１３の電位変化を検出して二値論理のフレーム信号Ｆを再生するものであり、たとえば、シリアル通信用信号線１３が一の電位（＋５Ｖ等）であれば、ビットの論理状態を“１”とし、シリアル通信用信号線１３が二の電位（０Ｖ等）であれば、ビットの論理状態を“０”とする二値論理のフレーム信号Ｆを再生する。

＜第三の制御ユニット１２＞
電圧変換部１２ａは、車両のバッテリ電圧（以下「＋Ｂ」という。）を所定の電源電圧に変換する。所定の電源電圧とは、第三の制御ユニット１２で必要とされる電源電圧のことであり、一般的に＋Ｂ（＋１２Ｖまたは＋４２Ｖ）よりも低い電圧（＋５Ｖ等）とされることが多い。

電圧監視部１２ｂは、電源監視と制御部１２ｃの動作監視を行うものである。電源監視は＋Ｂまたは＋５Ｖ電源をモニタして行う。それらの電位が正常範囲を外れた場合に電源異常を判定して異常信号を発生する。また、制御部１２ｃの動作監視は、たとえば、制御部１２ｃから出力される自己診断信号や所定の周期信号（ウォッチドックタイマ信号など）等をモニタして行い、それらの信号が未入力の場合に異常信号を発生する。

制御部１２ｃは、不図示のノード入出力部を介して取り込んだ任意のノード機器（たとえば、メーターパネルライトやワイパー制御機器など）からの信号を、所定のＬＡＮプロトコル（ここではＣＡＮプロトコル）に適合したフォーマットの信号に変換し、ＣＡＮインターフェース部１２ｄに出力する。また、制御部１２ｃは、ＣＡＮインターフェース部１２ｄを介して取り込んだ他の制御ユニット（たとえば、第二の制御ユニット１１等）からの信号を、たとえば、不図示のノード入出力部を介して任意のノード機器（たとえば、メーターパネルライトやワイパー制御機器など）に出力する。

ＣＡＮインターフェース部１２ｄは、制御部１２ｃから出力されたＣＡＮプロトコル対応の信号でＬＡＮケーブル１４を駆動し、または、ＬＡＮケーブル１４を介して伝えられた他の制御ユニット（第二の制御ユニット１１等）からのＣＡＮ信号を取り込み、制御部１２ｃに出力する。

（信号フォーマット）
図２は、第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に伝えられるシリアル通信信号のフォーマット図である。この図において、ハッチングで示すフレーム信号１５、１５（図１のフレーム信号Ｆに相当）は、たとえば、４５ビット／４５ｍｓの固定長であり、その伝送間隔も、たとえば、１００ｍｓの固定長である。一つのフレーム信号１５は、特に限定しないが、２ビットのＳＴＡＲＴブロック１５ａ、２０ビットのＳＷ＿ＤＡＴＡブロック１５ｂ、８ビットのＩＮＴ＿ＶＯＬブロック１５ｃ、８ビットのＤＩＡＧブロック１５ｄ、５ビットのＣＲＣブロック１５ｅ、２ビットのＥＮＤブロック１５ｆで構成され、ＤＩＡＧブロック１５ｄは、さらに７ビットのＳＥＬＦ＿ＴＥＳＴ＿ＤＡＴＡブロック１５ｄ＿１と１ビットのＦＬＧブロック１５ｄ＿２で構成されている。

各ブロックの役割は、以下のとおりである。ＳＴＡＲＴブロック１５ａにはフレーム開始を示すコードが格納される。また、ＳＷ＿ＤＡＴＡブロック１５ｂにはスイッチ接点入力部１０ａで発生した各接点信号が格納され、ＩＮＴ＿ＶＯＬブロック１５ｃには間欠ワイパーレバー位置のアナログデータが格納される。また、ＳＥＬＦ＿ＴＥＳＴ＿ＤＡＴＡブロック１５ｄ＿１にはスイッチ接点入力部１０ａ、制御部１０ｂ、シリアル通信インターフェース部１０ｃなどの自己診断結果が格納され、ＦＬＧブロック１５ｄ＿２には制御タイミングを指定する制御信号Ｓｆの読み込み値が格納される。また、ＣＲＣブロック１５ｅにはＣＲＣエラーチェックコードが格納され、さらに、ＥＮＤブロック１５ｆにはフレーム終了を示すコードが格納される。

（通信制御）
図３は、通信制御のタイムチャートを示す図であり、詳しくは、シリアル通信用信号線１３を介して第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に出力されるフレーム信号Ｆと、第二の制御ユニット１１から第一の制御ユニット１０に出力される制御信号Ｓｆとの対応関係を示す図である。

この図において、上段のタイムチャートは、制御信号ＳｆがＯＮからＯＦＦへと遷移したときの様子を示しており、また、下段のタイムチャートは、その逆に、制御信号ＳｆがＯＦＦからＯＮへと遷移したときの様子を示している。ここに、“ＯＮ”とは二値論理の一方の論理状態（図ではハイレベル）のことをいい、“ＯＦＦ”とは他方の論理状態（図ではローレベル）のことをいう。

先に説明したとおり、フレーム信号Ｆは１００ｍｓの伝送間隔で定期的に出力（定期通信）される。ただし、この定期通信は制御信号ＳｆがＯＮの状態の時に行われる。すなわち、上段のタイムチャートに示すように、制御信号ＳｆがＯＦＦの状態の間はフレーム信号Ｆは出力されず、通信の再開（フレーム信号Ｆの出力再開）は、スイッチ接点入力部１０ａの入力信号（スイッチ接点信号Ｓａ）が変化したときに行われる。たとえば、制御信号ＳｆがＯＦＦになっているときの任意の時点イで、スイッチ接点信号Ｓａに何らかの変化が発生したとすると、その時点イで通信再開後の最初のフレーム信号Ｆが出力される。そして、その１００ｍｓ後に制御信号ＳｆがＯＮに遷移すると共に、定期通信のフレーム信号Ｆが出力される。以降、制御信号Ｓｆが再びＯＦＦになって、通信停止の状態に復帰する。

このように、上段のタイムチャートによれば、制御信号Ｓｆの論理状態を切り換える（ＯＮ←→ＯＦＦ）ことにより、１００ｍｓ周期でフレーム信号Ｆを出力する定期通信モードと、フレーム信号Ｆを出力しない通信停止モードとを選択的に実行することができ、さらに、通信停止モードにおいては、スイッチ接点信号Ｓａの変化に応答して速やかにフレーム信号Ｆを出力することができる。

なお、下段のタイムチャートに示すように、制御信号ＳｆがＯＮになっている間にスイッチ接点信号Ｓａが変化した場合は、たとえば、その変化のタイミングを時点ロとすると、その時点ロ直後の定期通信のフレーム信号Ｆに、そのスイッチ接点信号Ｓａの内容を格納して第二の制御ユニット１１に通知する。

（異常監視１）
図４は、異常監視のタイムチャートを示す図である。詳しくは、シリアル通信用信号線１３を介して第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に出力されるフレーム信号Ｆの欠落を検出すると、第一の制御ユニット１０に何らかの異常動作が発生しているものと第二の制御ユニット１１で判断し、第二の制御ユニット１１から第一の制御ユニット１０に供給されている＋Ｂ′を一瞬切断することにより、第一の制御ユニット１０の再起動を行い、これにより、第一の制御ユニット１０の異常状態の離脱を図るというものである。

図において、まず、フレーム信号Ｆは、既述のとおり、制御信号ＳｆがＯＮになっている間、定期的に出力される。フレーム信号Ｆの出力間隔は既定値（１００ｍｓ）であり、その既定値を経過しても第二の制御ユニット１１でフレーム信号Ｆを受信できない場合、フレーム信号Ｆの欠落（データ抜け）が発生したものと判断する。

この場合、第二の制御ユニット１１は、制御信号ＳｆをＯＦＦにすると共に、第一の制御ユニット１０に供給する＋Ｂ′を一時的に切断する（ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ）。このようにすると、第一の制御ユニット１０の制御部１０ｂが、たとえば、マイクロコンピュータで構成されているものとすれば、上記の＋Ｂ′一時切断によって、マイクロコンピュータのプログラム開始アドレスを初期値に復帰させることができる。

したがって、第一の制御ユニット１０の制御部１０ｂが初期化され、マイクロコンピュータをリセット（再起動）したことと同じ状態になるため、たとえば、上記の異常状態の原因がマイクロコンピュータの暴走であった場合に、その暴走を停止し、第一の制御ユニット１０の制御部１０ｂを正常動作に復帰させることができる。

（異常監視２）
既述のとおり、本実施形態においては、第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に出力されるフレーム信号Ｆに１ビットのＦＬＧブロック１５ｄ＿２を設けており（図２参照）、このＦＬＧブロック１５ｄ＿２に制御信号Ｓｆの読み込み値を格納することにしている。制御信号Ｓｆは、第二の制御ブロック１１で生成される二値論理信号である。フレーム信号Ｆは、制御信号Ｓｆの論理状態がＯＮの場合に所定周期で定期的に第一の制御ユニット１０から出力され、制御信号Ｓｆの論理状態がＯＦＦの場合に不定期（スイッチ接点信号Ｓａが変化したとき）に出力される。

このため、システムに異常がなければ、定期通信中のフレーム信号ＦのＦＬＧブロック１５ｄ＿２の中身は「Ｓｆ＝ＯＮ」になるはずであり、また、不定期通信中のフレーム信号ＦのＦＬＧブロック１５ｄ＿２の中身は「Ｓｆ＝ＯＦＦ」になるはずである。そして、その時々における制御信号Ｓｆの正しい状態は、制御信号Ｓｆの生成元（第二の制御ユニット１１）で正しく把握している。

したがって、第二の制御ニット１１で次の状況を検出した場合、システムに何らかの異常が発生したものと判断することができる。
異常パターン１：制御信号ＳｆがＯＮであるにもかかわらず、ＦＬＧブロック１５ｄ＿２の中身がＯＦＦである場合。
異常パターン２：制御信号ＳｆがＯＦＦであるにもかかわらず、ＦＬＧブロック１５ｄ＿２の中身がＯＮである場合。

これらの異常パターン１、２のいずれか一方を第二の制御ユニット１１で検出した場合、第二の制御ユニット１１は、たとえば、上記の「異常監視１」で説明したように第一の制御ユニット１０への電源（＋Ｂ′）の供給を一時切断して第一の制御ユニット１０を再起動する。そして、再起動操作後も、上記の異常パターン１、２のいずれかの検出が継続する場合は、システムに異常が発生しているものと判断し、たとえば、運転席のメータパネル等に異常警告表示を行い、早期の修理を運転者に促す。

（まとめ）
以上のとおり構成したから、本実施の形態では、次の効果を得ることができる。
（１）第一の制御ユニット１０と第二の制御ユニット１１の間は専用のシリアル通信用信号線１３を介して接続されており、第二の制御ユニット１１と第三の制御ユニット１２との間はＬＡＮケーブル１４を介して接続されている。そして、第一の制御ユニット１０で発生した信号（スイッチ接点入力部１０ａで発生した信号Ｓａ）の情報はフレーム信号ＦのＳＷ＿ＤＡＴＡブロック１５ｂに格納され、シリアル通信用信号線１３を介して第二の制御ユニット１１に伝えられるとともに、必要であれば、この第二の制御ユニット１１からＬＡＮケーブル１４を介して他の制御ユニット（第三の制御ユニット１２等）に伝えられる。

したがって、第一の制御ユニット１０とＬＡＮケーブル１４との間は直接的に接続されず、第二の制御ユニット１１を経由して間接的に接続（シリアル接続→ＬＡＮ接続）されるため、この第一の制御ユニット１０に、車載ＬＡＮ接続用の回路要素（たとえば、ＣＡＮインターフェース部等）を設ける必要はない。また、第一の制御ユニット１０への電源（＋Ｂ′）供給は、第二の制御ユニット１１（の電圧変換部１１ａ）から行っているため、第一の制御ユニット１０に電源線１６を接続する必要もないし、電圧変換部などを実装する必要もない。すなわち、本実施の形態によれば、車載ＬＡＮ上の複数の制御ユニットの一つ（実施の形態では第一の制御ユニット１０）の構成を簡素化することができ、コストの削減に寄与する車載用電子制御システムを提供することができるのである。

（２）また、第二の制御ユニット１１から第一の制御ユニット１０に出力される制御信号ＳｆがＯＮになっているときに、第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に定期的にフレーム信号Ｆを出力するようにしたから、制御信号ＳｆをＯＦＦにするだけで、無用なフレーム信号Ｆの発生を停止することができる。また、そのフレーム信号Ｆの停止期間中においては、スイッチ接点信号Ｓａの変化に応答して速やかにフレーム信号Ｆを発生するようにしたから、スイッチ接点信号Ｓａの最新状態を、そのフレーム信号Ｆに格納して遅滞なく第二の制御ユニット１１に通知することができる。

（３）さらに、制御信号ＳｆがＯＮになっているときは、フレーム信号Ｆが既定の間隔（１００ｍｓ）で定期的に出力されるため、仮にその既定値に相当する待ち時間を経過しても第二の制御ユニット１１でフレーム信号Ｆを受信できなかった場合には、何らかの原因により、第一の制御ユニット１０の動作に異常が発生し、データの欠落が生じているものと判断することができ、そのような場合に、第二の制御ユニット１１から第一の制御ユニット１０に供給する＋Ｂ′を一時的に切断して、第一の制御ユニット１０を初期化し、第一の制御ユニット１０に再起動をかけることができる。したがって、第一の制御ユニット１０の異常を回避してシステムを正常な状態に戻すことができる。

（４）また、フレーム信号ＦのＦＬＧブロック１５ｄ＿２に制御信号Ｓｆの読み込み値（ＯＮまたはＯＦＦ）を格納し、その読み込み値を第二の制御ブロック１１で評価（制御信号Ｓｆとの一致／不一致判定）して、システムの異常を判定するようにしているので、たとえば、制御信号Ｓｆの伝達経路の異常や、フレーム信号Ｆの伝達経路の異常又は第一の制御ブロック１０の内部異常等を遅滞なく検出することができ、運転者に対する異常発生の告知等、必要な処置を講じることができる。

本実施の形態におけるコンビネーションスイッチ制御系のシステム構成図である。 第一の制御ユニット１０から第二の制御ユニット１１に伝えられるシリアル通信信号のフォーマット図である。 通信制御のタイムチャートを示す図である。 異常監視のタイムチャートを示す図である。 車載ＬＡＮシステムの概念図である。

符号の説明

１０ 第一の制御ユニット（一の制御ユニット）
１１ 第二の制御ユニット（二の制御ユニット）
１２ 第三の制御ユニット（他の制御ユニット）
１３ シリアル通信用信号線（専用通信路）
１４ ＬＡＮケーブル
１６ 電源線

Claims (3)

1. ｎ個の制御ユニットを含んで構成された車載用電子制御システムにおいて、
   前記ｎは２以上の数であり、且つ、一の制御ユニットと二の制御ユニットとの間を専用通信路を介して接続すると共に、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方と他の制御ユニットとの間をＬＡＮ接続し、さらに、前記専用通信路を介して一の制御ユニットから二の制御ユニットに所定周期のフレーム信号を出力できるように構成すると共に、該所定周期のフレーム信号の出力は、二の制御ユニットから一の制御ユニットに対して出力される制御信号が所定の論理状態にあるときに行われることを特徴とする車載用電子制御システム。
2. ｎ個の制御ユニットを含んで構成された車載用電子制御システムにおいて、
   前記ｎは２以上の数であり、且つ、一の制御ユニットと二の制御ユニットとの間を専用通信路を介して接続すると共に、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方と他の制御ユニットとの間をＬＡＮ接続し、さらに、前記一または二の制御ユニットのいずれか一方から他方へ電源を供給し、加えて、前記専用通信路を介して一の制御ユニットから二の制御ユニットに所定周期のフレーム信号を出力できるように構成すると共に、該所定周期のフレーム信号の出力は、二の制御ユニットから一の制御ユニットに対して出力される制御信号が所定の論理状態にあるときに行われることを特徴とする車載用電子制御システム。
3. 前記二の制御ユニットは、前記一の制御ユニットから出力される所定周期のフレーム信号の欠落を判定する機能を備え、該機能によってデータの欠落が判定されたときに前記一の制御ユニットへの電源を一時切断して前記一の制御ユニットを再起動させることを特徴とする請求項１または請求項２いずれかに記載の車載用電子制御システム。

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