JP4770701B2 - 車両用通信システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、複数の通信ノードが通信線を介して互いに通信を行う車両用通信システムに関する。

近年、自動車においては、複数の電子制御装置（以下、通信ノードという）が通信線で接続されて、互いにデータ通信ができるように構成された車両用通信システム、いわゆる車載ＬＡＮが構築されている。

このような車両用通信システムでは、システムの省電力化のために、所定の条件の成立で、各通信ノードが、通常状態よりも消費電力の少ない省電力状態に移行可能に構成されている。そして、通信線に接続された全ての通信ノードが省電力状態に移行可能となった場合に、全ての通信ノードが一斉に省電力状態に移行するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、全ての通信ノードが省電力状態に移行可能とならない限りは省電力状態に移行することができない。このため、十分に消費電力を低減できないという問題があった。

この問題を解決する技術として、通信線に接続された通信ノードをグループ分けし、各グループの各通信ノードが、グループ毎に通常状態または省電力状態の何れにすべきであるか示す動作情報を作成し、この動作情報を他のグループに対して送信するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。これにより、動作情報を受信した各ノードは、自己のグループが省電力状態に移行できるか否かを把握することができる。このため、グループ単位で省電力状態に移行することが可能になり、更に省電力化を図ることができるという利点を有する。
特開平９−１３５２５７号公報 特開２００４−２５４０４３号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、各ノードが動作情報を常時、他のノードに送信する必要があるため、通信線上の通信負荷が高くなってしまうという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、グループ単位で省電力状態に移行できるという利点を保持しつつ、通信線上の通信負荷を低減することができる車両用通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両用通信システムでは、車両制御の機能について関連ある通信ノード同士が通信グループを構成するとともに、複数の通信ノードが、通信線を介してトークンリング方式でトークンメッセージを送受信することにより互いに通信を行う。そして、複数の通信ノードのそれぞれに備えられた情報付与手段が、自己の通信グループが省電力状態へ移行可能であるか否かを判断するための判断情報をトークンメッセージに付与する。

このように請求項１に記載の車両用通信システムでは、各通信ノードが、自己の通信グループが省電力状態へ移行可能であるか否かを判断するための判断情報を送受信する。このため、判断情報を受信した各通信ノードは、この判断情報に基づいて、自己の通信グループが省電力状態へ移行可能であるか否かを判断することが可能になる。即ち、自己の通信グループが省電力状態へ移行可能であると判断した場合には、自己の通信グループに属する全ての通信ノードが省電力状態に移行することができる。このため、グループ毎に省電力状態へ移行することが可能であり、全ての通信ノード一斉でなければ省電力状態に移行できないシステムと比較して、消費電力を低減することができる。

また、判断情報が付与されたトークンメッセージはトークンリング方式で各通信ノードにより送受信される。即ち、トークンリング方式は、１つのトークンメッセージを通信線上で巡回させることにより通信を行うものであるので、判断情報を送受信することにより通信線上の通信負荷が増大することはない。つまり、特許文献２に記載の技術と比較して、通信線上の通信負荷を低減することができる。

従って、請求項１に記載の車両用通信システムによれば、通信グループ単位で省電力状態に移行できるという利点を保持しつつ、通信線上の通信負荷を低減することができる。
次に、請求項２に記載の車両用通信システムでは、送信手段が、自己の通信グループを識別するためのグループ識別情報が付加されて、自己の通信グループに属する通信ノードを省電力状態から通常状態へ移行させるための通常状態移行信号を、当該通信ノードが省電力状態から通常状態へ移行した際に通信線を介して送信するとともに、受信手段が、通信線を介して信号を受信する。そして信号識別手段が、受信手段により受信された信号が、通常状態移行信号であるか、通常状態移行信号以外の信号であるかを識別し、グループ判断手段が、受信手段により受信された信号が通常状態移行信号であると信号識別手段により識別された場合に、通常状態移行信号に付加されているグループ識別情報に基づいて、通常状態移行信号が自己の通信グループを対象にするものであるか否かを判断する。その後に通常状態移行手段が、通常状態移行信号が自己の通信グループを対象にするものであるとグループ判断手段により判断された場合に、当該通信ノードを省電力状態から通常状態へ移行させる。

このように請求項２に記載の車両用通信システムでは、或る通信ノードが通常状態移行信号を送信すると、この通信ノードと同じ通信グループに属する通信ノードを通常状態へ移行させることができる。更に、信号識別手段は、省電力状態において、通常状態移行信号であるか、通常状態移行信号以外の信号であるかを識別する機能のみを有する。即ち、信号識別手段は、通常状態移行信号であるか否かを識別することができるが、通常状態移行信号以外の信号を識別することはできない。つまり、信号識別手段は、通常状態移行信号を受信するための最低限の機能のみを有している。

従って、請求項２に記載の車両用通信システムによれば、省電力状態において通常状態移行信号以外の信号を識別する機能を有する場合と比較して、省電力状態で動作する際の消費電力を低減することができる。

次に、請求項３に記載の車両用通信システムでは、通常状態移行信号は、通信線上の電位差のビットパターンによって構成される。
このように構成された車両用通信システムによれば、通常状態移行信号に、単純なビットパターンを利用することができる。従って、グループ識別情報を識別するための処理を簡略化するとともに、通常状態移行信号の取りこぼしを低減することができる。

以下に本発明の実施形態について図面をもとに説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の車両用通信システム１の構成を示すブロック図である。

車両用通信システム１は、図１に示すように、車両の走行に関わる制御を行う複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される第１通信グループ１０と、走行制御以外の車体制御や各種情報提供等の制御を行う複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される第２通信グループ２０と、スマートエントリシステムの制御を行う複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）で構成される第３通信グループ３０と、車両のキーがステアリングホイールの脇にあるキーシリンダに挿入されてイグニッション（ＩＧ）位置に操作されているときにオンするＩＧスイッチ４１と、車両のキーが上記キーシリンダに挿入されてアクセサリ（ＡＣＣ）位置に操作されているときにオンするＡＣＣスイッチ４２と、スマートエントリシステムの携帯機から送信される信号を受信する外部信号受信回路４３とから構成される。

また第１通信グループ１０は、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ１１と、ステアリング操作時に発生させるアシスト力を制御するステアＥＣＵ１２と、車両の姿勢制御や制動制御を行うブレーキＥＣＵ１３とから構成される。

また第２通信グループ２０は、コントロールパネルに設けられた表示部等に車両の各種状態を表示するメータＥＣＵ２１と、現在位置周辺の地図表示，経路設定，経路案内等を行うナビＥＣＵ２２と、ドアミラーの開閉などを制御するドアミラーＥＣＵ２３とから構成される。

また第３通信グループ３０は、スマートエントリシステムの携帯機から送信される信号の照合を行う照合ＥＣＵ３１と、ドアの施錠，解錠を制御するドアＥＣＵ３２とから構成される。

そして、上記の８つのＥＣＵ１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２はそれぞれ、通常時の動作状態（以下、通常状態という）と、通常状態よりも消費電力の少ない動作状態（以下、スリープ状態という）との間で動作状態を移行可能に構成されている。

尚、以下において、上記の８つのＥＣＵ１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２をそれぞれ通信ノードともいう。
また、上記の８つのＥＣＵ１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２は、通信バス３を介して接続されており、トークンリング方式でトークンメッセージＴＫを送受信することにより互いに通信を行うように構成されている。

尚、トークンメッセージＴＫには、図６（ａ）に示すように、自身の通信ノードのスリープ状態への移行可否を他の通信ノードに知らせるための識別情報ＳＪ１（以下、自ノードスリープ可否情報ＳＪ１という）と、自身の属する通信グループのスリープ移行可否を確認するための識別情報ＳＪ２（以下、グループ別スリープ状態可否情報ＳＪ２という）と、当該トークンメッセージＴＫの送信先を示す情報（不図示。以下、トークン送信先情報という）とが含まれている。

尚、車両用通信システム１は、トークンメッセージＴＫの送信先の順序が、「ＥＣＵ１１」→「ＥＣＵ１３」→「ＥＣＵ２２」→「ＥＣＵ２３」→「ＥＣＵ３２」→「ＥＣＵ３１」→「ＥＣＵ２１」→「ＥＣＵ１２」→「ＥＣＵ１１」となるように設定されている。

そしてグループ別スリープ状態可否情報ＳＪ２は、図６（ｂ）に示すように、第１通信グループ１０のスリープ状態を表す識別情報ＳＪ１１（以下、第１スリープ状態フラグＳＪ１１という）と、第１通信グループ１０のスリープ移行可否を表す識別情報ＳＪ１２（以下、第１スリープ許可フラグＳＪ１２という）と、第２通信グループ２０のスリープ状態を表す識別情報ＳＪ２１（以下、第２スリープ状態フラグＳＪ２１という）と、第２通信グループ２０のスリープ移行可否を表す識別情報ＳＪ２２（以下、第２スリープ許可フラグＳＪ２２という）と、第３通信グループ３０のスリープ状態を表す識別情報ＳＪ３１（以下、第３スリープ状態フラグＳＪ３１という）と、第３通信グループ３０のスリープ移行可否を表す識別情報ＳＪ３２（以下、第３スリープ許可フラグＳＪ３２という）とから構成されている。

尚、第１スリープ状態フラグＳＪ１１，第２スリープ状態フラグＳＪ２１及び第３スリープ状態フラグＳＪ３１は、スリープ状態であることを示す場合にセットされ、スリープ状態でないことを示す場合にクリアされる。

また、第１スリープ許可フラグＳＪ１２，第２スリープ許可フラグＳＪ２２及び第３スリープ許可フラグＳＪ３２は、スリープ移行が可能であることを示す場合にセットされ、スリープ移行が可能でないことを示す場合にクリアされる。

更に、ＩＧスイッチ４１からの信号はエンジンＥＣＵ１１に、ＡＣＣスイッチ４２からの信号はメータＥＣＵ２１に、外部信号受信回路４３により受信された信号は照合ＥＣＵ３１に入力される。

図２は、ＥＣＵ１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２の構成を示すブロック図である。
通信バス３に接続される各ＥＣＵｉｊ（ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，…）は、いずれも同様の構成を有しており、図２に示すように、受信機５４及び送信機５５を備えて通信バス３を介して他のＥＣＵｉｊとの間で通信を行う通信トランシーバ５３と、通信トランシーバ５３を制御する通信コントローラ５２を備えて通信に関する各種処理を実行する通信モジュール内蔵マイコン５１と、通信コントローラ５２及び通信モジュール内蔵マイコン５１に電源を供給する電源回路５６と、図示しないメモリや周辺回路とを備えている。但し、周辺回路は、そのＥＣＵｉｊに割り当てられた機能を果たすために必要な各種回路からなり、ＥＣＵｉｊ毎に異なった構成を有している。

尚、通信モジュール内蔵マイコン５１には、自身の属する通信グループのスリープ許可が継続しているか否かを示すスリープ許可継続フラグＦ１を記憶する領域が設けられている。そしてスリープ許可継続フラグＦ１は、スリープ許可が継続していることを示す場合にセットされ、スリープ許可が継続していないことを示す場合にクリアされる。

また、エンジンＥＣＵ１１の通信モジュール内蔵マイコン５１は、ＩＧスイッチ４１がオンになると、第１通信グループ１０に属するＥＣＵｉｊ、即ちステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３をスリープ状態から通常状態へ移行させるための第１ウェイクアップ信号ＷＳ１を通信トランシーバ５３を介して送信するように構成されている。

また、メータＥＣＵ２１の通信モジュール内蔵マイコン５１は、ＡＣＣスイッチ４２がオンになると、第２通信グループ２０に属するＥＣＵｉｊ、即ちナビＥＣＵ２２及びドアミラーＥＣＵ２３をスリープ状態から通常状態へ移行させるための第２ウェイクアップ信号ＷＳ２を通信トランシーバ５３を介して送信するように構成されている。

また、照合ＥＣＵ３１の通信モジュール内蔵マイコン５１は、外部信号受信回路４３からの起動要求を入力すると、第３通信グループ３０に属するＥＣＵｉｊ、即ちドアＥＣＵ３２をスリープ状態から通常状態へ移行させるための第３ウェイクアップ信号ＷＳ３を通信トランシーバ５３を介して送信するように構成されている。

尚、第１ウェイクアップ信号ＷＳ１，第２ウェイクアップ信号ＷＳ２及び第３ウェイクアップ信号ＷＳ３はそれぞれ、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、通信バス３上の電位差のビットパターンによって構成されている。

以下、第１ウェイクアップ信号ＷＳ１，第２ウェイクアップ信号ＷＳ２及び第３ウェイクアップ信号ＷＳ３をまとめて、単にウェイクアップ信号という。
また通信トランシーバ５３は、スリープ状態において信号を識別する機能として、受信した信号がウェイクアップ信号であるかウェイクアップ信号以外の信号であるかを識別する機能のみを有するように構成されている。

このように構成された各ＥＣＵｉｊ（ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，…）において、通信モジュール内蔵マイコン５１は、所定の条件が成立した場合に自身のＥＣＵｉｊを通常状態からスリープ状態へ移行させるスリープ移行処理と、自身のＥＣＵｉｊをスリープ状態から通常状態へ移行させる通常移行処理とを実行する。

ここで、通信モジュール内蔵マイコン５１が実行するスリープ移行処理の手順を、図３及び図４を用いて説明する。図３はスリープ移行処理の前半部分を、図４はスリープ移行処理の後半部分を表すフローチャートである。このスリープ移行処理は、ＥＣＵｉｊが通常状態である場合に繰り返し実行される処理である。

このスリープ移行処理が実行されると、通信モジュール内蔵マイコン５１は、まずＳ１０にて、トークンメッセージＴＫを受信したか否かを判断する。ここで、トークンメッセージＴＫを受信していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、スリープ移行処理を一旦終了する。一方、トークンメッセージＴＫを受信した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、メッセージ送信権を取得したか否かを判断する。即ち、受信したトークンメッセージＴＫに含まれているトークン送信先情報が、自身の通信ノードを示すものである場合には、メッセージ送信権を取得したと判断し、自身の通信ノードを示すものでない場合には、メッセージ送信権を取得していないと判断する。

そして、メッセージ送信権を取得したと判断した場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ状態フラグ（例えば、第１通信グループ１０に属する場合には第１スリープ状態フラグＳＪ１１）がセットされているか否かを判断する。

ここで、スリープ状態フラグがセットされている場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ４０にて、自身の通信ノードがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断する。そして、スリープ状態へ移行可能であると判断した場合には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０にて、自身のＥＣＵｉｊをスリープ状態へ移行させて、スリープ移行処理を終了する。

一方、スリープ状態へ移行可能でないと判断した場合には（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ６０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグ（例えば、第１通信グループ１０に属する場合には第１スリープ許可フラグＳＪ１２）をクリアし、Ｓ７０にて、スリープ許可継続フラグＦ１をクリアし、更にＳ８０にて、トークンメッセージＴＫを送信し、スリープ移行処理を一旦終了する。

またＳ３０にて、スリープ状態フラグがクリアされている場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、Ｓ９０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグ（例えば、第２通信グループ２０に属する場合には第２スリープ許可フラグＳＪ２２）がセットされているか否かを判断する。

ここで、スリープ許可フラグがセットされている場合には（Ｓ９０：ＹＥＳ）、Ｓ１００にて、自身の通信ノードがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断する。そして、スリープ状態へ移行可能であると判断した場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、Ｓ１１０にて、スリープ許可継続フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。

ここで、スリープ許可継続フラグＦ１がセットされている場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ状態フラグ（例えば、第２通信グループ２０に属する場合には第２スリープ状態フラグＳＪ２１）をセットし、Ｓ１３０にて、トークンメッセージＴＫを送信する。その後Ｓ１４０にて、自身のＥＣＵｉｊをスリープ状態へ移行させて、スリープ移行処理を終了する。

またＳ１１０にて、スリープ許可継続フラグＦ１がクリアされている場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１５０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグ（例えば、第３通信グループ３０に属する場合には第３スリープ許可フラグＳＪ３２）をセットし、Ｓ１６０にて、スリープ許可継続フラグＦ１をセットし、更にＳ１７０にて、トークンメッセージＴＫを送信し、スリープ移行処理を一旦終了する。

またＳ１００にて、スリープ状態へ移行可能でないと判断した場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、Ｓ１８０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグをクリアし、Ｓ１９０にて、スリープ許可継続フラグＦ１をクリアし、更にＳ２００にて、トークンメッセージＴＫを送信し、スリープ移行処理を一旦終了する。

またＳ９０にて、スリープ許可フラグがクリアされている場合には（Ｓ９０：ＮＯ）、Ｓ２１０にて、自身の通信ノードがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断する。そして、スリープ状態へ移行可能であると判断した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグをセットし、Ｓ２３０にて、スリープ許可継続フラグＦ１をセットし、更にＳ２４０にて、トークンメッセージＴＫを送信し、スリープ移行処理を一旦終了する。一方、スリープ状態へ移行可能でないと判断した場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、Ｓ２５０にて、トークンメッセージＴＫを送信し、スリープ移行処理を一旦終了する。

またＳ２０にて、メッセージ送信権を取得していないと判断した場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ２６０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ状態フラグがセットされているか否かを判断する。

ここで、スリープ状態フラグがセットされている場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、Ｓ２７０にて、自身の通信ノードがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断する。そして、スリープ状態へ移行可能であると判断した場合には（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、Ｓ２８０にて、自身のＥＣＵｉｊをスリープ状態へ移行させて、スリープ移行処理を終了する。一方、スリープ状態へ移行可能でないと判断した場合には（Ｓ２７０：ＮＯ）、スリープ移行処理を一旦終了する。

またＳ２６０にて、スリープ状態フラグがクリアされている場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、Ｓ２９０にて、自身の属する通信グループについてのスリープ許可フラグがセットされているか否かを判断する。

ここで、スリープ許可フラグがセットされている場合には（Ｓ２９０：ＹＥＳ）、スリープ移行処理を一旦終了する。一方、スリープ許可フラグがクリアされている場合には（Ｓ２９０：ＮＯ）、Ｓ３００にて、スリープ許可継続フラグＦ１をクリアし、スリープ移行処理を一旦終了する。

次に、通信モジュール内蔵マイコン５１が実行する通常移行処理の手順を、図５を用いて説明する。図５は通常移行処理を表すフローチャートである。この通常移行処理は、ＥＣＵｉｊがスリープ状態である場合に繰り返し実行される処理である。

この通常移行処理が実行されると、通信モジュール内蔵マイコン５１は、まずＳ４１０にて、ウェイクアップ信号、即ち第１ウェイクアップ信号ＷＳ１，第２ウェイクアップ信号ＷＳ２及び第３ウェイクアップ信号ＷＳ３の何れかを受信したか否かを判断する。具体的には、後述のウェイクアップ通知ＷＴ（図１０（ａ）参照）を通信トランシーバ５３から受けた場合に、ウェイクアップ信号を受信したと判断する。

ここで、ウェイクアップ信号を受信していない場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、通常移行処理を一旦終了する。一方、ウェイクアップ信号を受信した場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０にて、通信トランシーバ５３からのウェイクアップ通知ＷＴ（図１０（ａ）参照）に基づいて、自身の属する通信グループについてのウェイクアップ信号であるか否かを判断する。

ここで、自身の属する通信グループについてのウェイクアップ信号でない場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、通常移行処理を一旦終了する。一方、自身の属する通信グループについてのウェイクアップ信号である場合には（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０にて、自身のＥＣＵｉｊを通常状態へ移行させて、通常移行処理を終了する。

次に、このように構成された車両用通信システム１において、「第１通信グループ１０」→「第２通信グループ２０」→「第３通信グループ３０」の順序で通常状態からスリープ状態へ移行する場合の動作シナリオを示す。尚、以下に示す（ＳＬ−０１）→（ＳＬ−０２）→（ＳＬ−０３）→・・・→（ＳＬ−１２）の順で動作が進行するとして説明する。
（ＳＬ−０１）・・・「バッテリが接続されるとともに、ＩＧスイッチ４１がオンで且つＡＣＣスイッチ４２がオンである状態で、通信バス３上に接続された全てのＥＣＵｉｊ（ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，…）が動作している。」
（ＳＬ−０２）・・・「エンジンＥＣＵ１１がＩＧスイッチ４１のオフを検出する。」
（ＳＬ−０３）・・・「エンジンＥＣＵ１１は、通信バス３上を巡回するトークンメッセージＴＫ内の第１スリープ許可フラグＳＪ１２をセットする。」
（ＳＬ−０４）・・・「トークンメッセージＴＫ内の第１スリープ許可フラグＳＪ１２により、第１通信グループ１０に属するＥＣＵｉｊ全て、即ちエンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３がスリープ状態に移行可能と判明した時点で、第１通信グループ１０に属するＥＣＵｉｊはスリープ状態に移行し通信バス３上のネットワークから離脱する。」
（ＳＬ−０５）・・・「第１通信グループ１０がネットワークから離脱したことを検出した第２通信グループ２０及び第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊはそれぞれ自身がネットワーク上に存在することを通知するフレームを通信バス３上に送信し、それらのフレームをもとに通信バス３上に残存するＥＣＵｉｊを確認し、ネットワークを再構築する。」
（ＳＬ−０６）・・・「通信バス３上に、第２通信グループ２０及び第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊによるネットワークが構築される。」
（ＳＬ−０７）・・・「メータＥＣＵ２１がＡＣＣスイッチ４２のオフを検出する。」
（ＳＬ−０８）・・・「メータＥＣＵ２１は、通信バス３上を巡回するトークンメッセージＴＫ内の第２スリープ許可フラグＳＪ２２をセットする。」
（ＳＬ−０９）・・・「トークンメッセージＴＫ内の第２スリープ許可フラグＳＪ２２により、第２通信グループ２０に属するＥＣＵｉｊ全て、即ちメータＥＣＵ２１，ナビＥＣＵ２２及びドアミラーＥＣＵ２３がスリープ状態に移行可能と判明した時点で、第２通信グループ２０に属するＥＣＵｉｊはスリープ状態に移行し通信バス３上のネットワークから離脱する。」
（ＳＬ−１０）・・・「第２通信グループ２０がネットワークから離脱したことを検出した第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊは、通信バス３上のネットワークを再構築する。」
（ＳＬ−１１）・・・「通信バス３上に、第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊによるネットワークが構築される。」
（ＳＬ−１２）・・・「第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊは、第３通信グループ３０内のスリープ条件が成立次第スリープ状態に移行する。」
次に、「第３通信グループ３０」→「第２通信グループ２０」→「第１通信グループ１０」の順序でスリープ状態から通常状態へ移行する場合の動作シナリオを示す。尚、以下に示す（ＷＫ−０１）→（ＷＫ−０２）→（ＷＫ−０３）→・・・→（ＷＫ−１３）の順で動作が進行するとして説明する。
（ＷＫ−０１）・・・「バッテリ接続により、全てのＥＣＵｉｊ（ｉ＝１，２，３、ｊ＝１，２，…）に電源が供給される。」
（ＷＫ−０２）・・・「照合ＥＣＵ３１が外部信号受信回路４３より起動要求を検出する。」
（ＷＫ−０３）・・・「照合ＥＣＵ３１は第３ウェイクアップ信号ＷＳ３を通信バス３上に送信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−０４）・・・「第３通信グループ３０のＥＣＵｉｊ、即ちドアＥＣＵ３２は第３ウェイクアップ信号ＷＳ３を受信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−０５）・・・「通信バス３上で起動しているＥＣＵｉｊ、即ち第３通信グループ３０に属するＥＣＵｉｊは、ネットワークを構築し、トークンメッセージＴＫを送信する。」
（ＷＫ−０６）・・・「メータＥＣＵ２１がＡＣＣスイッチ４２のオンを検出する。」
（ＷＫ−０７）・・・「メータＥＣＵ２１は第２ウェイクアップ信号ＷＳ２を通信バス３上に送信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−０８）・・・「第２通信グループ２０のＥＣＵｉｊ、即ちナビＥＣＵ２２及びドアミラーＥＣＵ２３は第２ウェイクアップ信号ＷＳ２を受信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−０９）・・・「第２通信グループ２０のＥＣＵｉｊ全ては、既に動作している第３通信グループ３０のネットワークに参加し、トークンメッセージＴＫを送信する。この際、ネットワークの再構築が行なわれトークンメッセージＴＫの送信順序が更新される。」
（ＷＫ−１０）・・・「エンジンＥＣＵ１１がＩＧスイッチ４１のオンを検出する。」
（ＷＫ−１１）・・・「エンジンＥＣＵ１１は第１ウェイクアップ信号ＷＳ１を通信バス３上に送信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−１２）・・・「第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ、即ちステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３は第１ウェイクアップ信号ＷＳ１を受信して、通常状態へ移行し動作を開始する。」
（ＷＫ−１３）・・・「第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ全ては、既に動作している第２通信グループ２０及び第３通信グループ３０のネットワークに参加し、トークンメッセージＴＫを送信する。この際、ネットワークの再構築が行なわれトークンメッセージＴＫの送信順序が更新される。」
次に、上述のスリープ移行処理により通信グループ毎にスリープ状態に移行可能となることを図８及び図９をもとに説明する。

図８は、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行可能である場合の、第１スリープ状態フラグＳＪ１１，第１スリープ許可フラグＳＪ１２及びスリープ許可継続フラグＦ１の変化を説明する図である。

図９は、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊのうちで、エンジンＥＣＵ１１及びステアＥＣＵ１２がスリープ状態への移行が可能で、ブレーキＥＣＵ１３がスリープ状態への移行が不可である場合の、第１スリープ状態フラグＳＪ１１，第１スリープ許可フラグＳＪ１２及びスリープ許可継続フラグＦ１の変化を説明する図である。

まず、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行可能である場合に、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ全てがスリープ状態に移行するまでの状況を図８をもとに説明する。

第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行することができない場合には（状態ｃ０１参照）、トークンメッセージＴＫの第１スリープ状態フラグＳＪ１１及び第１スリープ許可フラグＳＪ１２がクリアされているとともに（指示ｎ０１，ｎ０２参照）、エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３それぞれのスリープ許可継続フラグＦ１がクリアされている（指示ｎ０３，ｎ０４，ｎ０５参照）。

その後、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行可能となり、最初にエンジンＥＣＵ１１が送信権を取得した場合に（状態ｃ０２参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ０６参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ０７及び図４のＳ２２０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされ（指示ｎ０８及び図４のＳ２３０参照）、ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１はクリアされる（指示ｎ０９，ｎ１０及び図４のＳ３００参照）。

その後、ステアＥＣＵ１２が送信権を取得した場合に（状態ｃ０３参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ１１参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ１２及び図３のＳ１５０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１は変化せずに（指示ｎ１３，ｎ１５）、ステアＥＣＵ１２のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされる（指示ｎ１４及び図３のＳ１６０参照）。

次に、ブレーキＥＣＵ１３が送信権を取得した場合に（状態ｃ０４参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ１６参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ１７及び図３のＳ１５０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１及びステアＥＣＵ１２のスリープ許可継続フラグＦ１は変化せずに（指示ｎ１８，ｎ１９参照）、ブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされる（指示ｎ２０及び図３のＳ１６０参照）。

その後、エンジンＥＣＵ１１が送信権を取得した場合に（状態ｃ０５参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２は変化せずに（指示ｎ２２参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１がセットされる（指示ｎ２１及び図３のＳ１２０参照）。そしてエンジンＥＣＵ１１は、スリープ状態に移行する（図３のＳ１４０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１は変化しない（指示ｎ２３，ｎ２４，ｎ２５参照）。

その後、ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３も、スリープ状態に移行する（図４のＳ２８０参照）。
次に、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊのうちで、エンジンＥＣＵ１１及びステアＥＣＵ１２のスリープ状態への移行が可能で、ブレーキＥＣＵ１３のスリープ状態への移行が不可である場合には、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ全てがスリープ状態に移行できなくなることを図９をもとに説明する。

第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行することができない場合には（状態ｃ１１参照）、トークンメッセージＴＫの第１スリープ状態フラグＳＪ１１及び第１スリープ許可フラグＳＪ１２がクリアされているとともに（指示ｎ３１，ｎ３２参照）、エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３それぞれのスリープ許可継続フラグＦ１がクリアされている（指示ｎ３３，ｎ３４，ｎ３５参照）。

その後、エンジンＥＣＵ１１及びステアＥＣＵ１２はスリープ状態への移行が可能で、ブレーキＥＣＵ１３はスリープ状態への移行が不可となり、最初にエンジンＥＣＵ１１が送信権を取得した場合に（状態ｃ１２参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ３６参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ３７及び図４のＳ２２０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされ（指示ｎ３８及び図４のＳ２３０参照）、ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１はクリアされる（指示ｎ３９，ｎ４０及び図４のＳ３００参照）。

その後、ステアＥＣＵ１２が送信権を取得した場合に（状態ｃ１３参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ４１参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ４２及び図３のＳ１５０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１は変化せずに（指示ｎ４３，ｎ４５）、ステアＥＣＵ１２のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされる（指示ｎ４４及び図３のＳ１６０参照）。

次に、ブレーキＥＣＵ１３が送信権を取得した場合に（状態ｃ１４参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ４６参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がクリアされる（指示ｎ４７及び図４のＳ１８０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１及びステアＥＣＵ１２のスリープ許可継続フラグＦ１は変化せずに（指示ｎ４８，ｎ４９参照）、ブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１がクリアされる（指示ｎ５０及び図４のＳ１９０参照）。

その後、エンジンＥＣＵ１１が送信権を取得した場合に（状態ｃ１５参照）、第１スリープ状態フラグＳＪ１１は変化せずに（指示ｎ５１参照）、第１スリープ許可フラグＳＪ１２がセットされる（指示ｎ５２及び図４のＳ２２０参照）。更に、エンジンＥＣＵ１１のスリープ許可継続フラグＦ１がセットされ（指示ｎ５３及び図４のＳ２３０参照）、ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３のスリープ許可継続フラグＦ１はクリアされる（指示ｎ５４，ｎ５５及び図４のＳ３００参照）。

つまり、状態ｃ１５における各フラグの状況は状態ｃ１２と同じである。従って、ブレーキＥＣＵ１３のスリープ状態への移行が不可である場合には、状態ｃ１２〜状態ｃ１５を繰り返し、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ（エンジンＥＣＵ１１，ステアＥＣＵ１２及びブレーキＥＣＵ１３）全てがスリープ状態に移行することができない。

尚、図９では、ブレーキＥＣＵ１３のみがスリープ状態へ移行できない場合を示したが、エンジンＥＣＵ１１またはステアＥＣＵ１２がスリープ状態へ移行できない場合にも、同様に、第１通信グループ１０のＥＣＵｉｊ全てがスリープ状態に移行できなくなる。

また、図８及び図９では、第１通信グループ１０を例にして説明したが、第２通信グループ２０及び第３通信グループ３０についても同様に、スリープ状態へ移行できないＥＣＵｉｊが自身の通信グループ内に存在する場合には、当該通信グループのＥＣＵｉｊ全てがスリープ状態に移行できなくなる。

次に、通常状態へ移行する場合の通信モジュール内蔵マイコン５１及び通信トランシーバ５３の動作を図１０をもとに説明する。
図１０(ａ)は、ウェイクアップ信号を受信して通常状態へ移行する場合の動作を説明する図、図１０(ｂ)は、通常状態へ移行する要因が発生して通常状態へ移行する場合の動作を説明する図である。

まず、通信トランシーバ５３がウェイクアップ信号（図中では第２ウェイクアップ信号ＷＳ２）を受信すると、受信したウェイクアップ信号のパターンを識別して、図１０（ａ）に示すように、通常状態へ移行させるべき通信グループを示す通知ＷＴ（以下、ウェイクアップ通知ＷＴという）を、通信モジュール内蔵マイコン５１に対して行う。

そして通信モジュール内蔵マイコン５１は、通信トランシーバ５３からのウェイクアップ通知ＷＴに基づいて、自身の通信ノードが、通常状態へ移行するべき通信グループ（以下、ウェイクアップ対象グループという）に属しているか否かを判断し、ウェイクアップ対象グループに属していると判断した場合に、スリープ状態を中断し、通常状態へ移行するための処理（以下、ウェイクアップ処理という）を開始する。

また、ウェイクアップ要因（即ち、「ＩＧスイッチ４１のオン」、「ＡＣＣスイッチ４２のオン」または「外部信号受信回路４３より起動要求」）が発生し、通信モジュール内蔵マイコン５１がウェイクアップ処理を開始する場合は、通信モジュール内蔵マイコン５１は、図１０（ｂ）に示すように、自身の通信ノードが属する通信グループ特有のビットパターンを有するウェイクアップ信号の送信要求ＷＹ（以下、ウェイクアップ信号送信要求ＷＹという）を、通信トランシーバ５３の送信機５５に対して行う。

そして送信機５５は、ウェイクアップ信号送信要求ＷＹに基づいて、ウェイクアップ信号（図中では第２ウェイクアップ信号ＷＳ２）を通信バス３上に送信する。
このように構成された車両用通信システム１では、車両制御の機能について関連ある通信ノード同士が通信グループを構成するとともに、複数の通信ノードが、通信バス３を介してトークンリング方式でトークンメッセージＴＫを送受信することにより互いに通信を行う。そして、複数の通信ノードのそれぞれが、スリープ移行処理により、自己の通信グループがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断するための判断情報（第１スリープ状態フラグＳＪ１１，第２スリープ状態フラグＳＪ２１，第３スリープ状態フラグＳＪ３１，第１スリープ許可フラグＳＪ１２，第２スリープ許可フラグＳＪ２２，第３スリープ許可フラグＳＪ３２）をトークンメッセージＴＫに付与する。

このように車両用通信システム１では、各通信ノードが、自己の通信グループがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断するための判断情報を送受信する。このため、判断情報を受信した各通信ノードは、この判断情報に基づいて、自己の通信グループがスリープ状態へ移行可能であるか否かを判断することが可能になる。即ち、自己の通信グループがスリープ状態へ移行可能であると判断した場合には、自己の通信グループに属する全ての通信ノードがスリープ状態に移行することができる。このため、グループ毎にスリープ状態へ移行することが可能であり、全ての通信ノード一斉でなければスリープ状態に移行できないシステムと比較して、消費電力を低減することができる。

また、判断情報が付与されたトークンメッセージＴＫはトークンリング方式で各通信ノードにより送受信される。即ち、トークンリング方式は、１つのトークンメッセージＴＫを通信バス３上で巡回させることにより通信を行うものであるので、判断情報を送受信することにより通信バス３上の通信負荷が増大することはない。つまり、特許文献２に記載の技術と比較して、通信バス３上の通信負荷を低減することができる。

従って、車両用通信システム１によれば、通信グループ単位でスリープ状態に移行できるという利点を保持しつつ、通信バス３上の通信負荷を低減することができる。
また、送信機５５が、自身の通信ノードが属する通信グループ特有のビットパターンを有するウェイクアップ信号を、当該通信ノードがスリープ状態から通常状態へ移行した際に通信バス３を介して送信するとともに、受信機５４が、通信バス３を介して信号を受信する。そしてＳ４１０の処理で、受信機５４により受信された信号が、ウェイクアップ信号であるか、ウェイクアップ信号以外の信号であるかを識別し、ウェイクアップ信号であると識別された場合に、Ｓ４２０の処理で、ウェイクアップ信号に付加されている情報（本実施形態では、ビットパターン）に基づいて、ウェイクアップ信号が自己の通信グループを対象にするものであるか否かを判断する。そして、ウェイクアップ信号が自己の通信グループを対象にするものであると判断された場合に、Ｓ４３０の処理で、当該通信ノードをスリープ状態から通常状態へ移行させる。

このように車両用通信システム１では、或る通信ノードがウェイクアップ信号を送信すると、この通信ノードと同じ通信グループに属する通信ノードを通常状態へ移行させることができる。更に、通信トランシーバ５３は、スリープ状態において信号を識別する機能として、受信した信号がウェイクアップ信号であるかウェイクアップ信号以外の信号であるかを識別する機能のみを有するように構成されている。

即ち、通信トランシーバ５３は、スリープ状態において、ウェイクアップ信号であるか否かを識別することができるが、ウェイクアップ信号以外の信号を識別することはできない。つまり、通信トランシーバ５３は、スリープ状態において、ウェイクアップ信号を受信するための最低限の機能のみを有している。

従って、車両用通信システム１によれば、スリープ状態においてウェイクアップ信号以外の信号を識別する機能を有する場合と比較して、スリープ状態で動作する際の消費電力を低減することができる。

また、ウェイクアップ信号は、通信バス３上の電位差のビットパターンによって構成される。このため、ウェイクアップ信号に、単純なビットパターンを利用することができる。従って、ウェイクアップ信号が自己の通信グループを対象にするものであるか否かを判断するための処理を簡略化するとともに、ウェイクアップ信号の取りこぼしを低減することができる。

以上説明した実施形態において、Ｓ６０，Ｓ１２０，Ｓ１６０，Ｓ１８０，Ｓ２２０の処理は本発明における情報付与手段、通信バス３は本発明における通信線、スリープ状態は本発明における省電力状態、第１スリープ状態フラグＳＪ１１，第２スリープ状態フラグＳＪ２１，第３スリープ状態フラグＳＪ３１，第１スリープ許可フラグＳＪ１２，第２スリープ許可フラグＳＪ２２及び第３スリープ許可フラグＳＪ３２は本発明における判断情報である。

また、送信機５５は本発明における送信手段、受信機５４は本発明における受信手段、通信トランシーバ５３及びＳ４１０の処理は本発明における信号識別手段、Ｓ４２０の処理は本発明におけるグループ判断手段、Ｓ４３０の処理は本発明における通常状態移行手段、ウェイクアップ信号のビットパターンは本発明におけるグループ識別情報、ウェイクアップ信号は本発明における通常状態移行信号である。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。

車両用通信システム１の構成を示すブロック図である。 ＥＣＵ１１，１２，１３，２１，２２，２３，３１，３２の構成を示すブロック図である。 スリープ移行処理の前半部分を表すフローチャートである。 スリープ移行処理の後半部分を表すフローチャートである。 通常移行処理を表すフローチャートである。 トークンメッセージＴＫの構成を説明する図である。 ウェイクアップ信号の構成を説明する図である。 第１通信グループ１０がスリープ状態に移行するまでの状況を説明する図である。 第１通信グループ１０がスリープ状態に移行できない状況を説明する図である。 通信モジュール内蔵マイコン５１及び通信トランシーバ５３の動作を説明する図である。

符号の説明

１…車両用通信システム、３…通信バス、１０…第１通信グループ、１１…エンジンＥＣＵ、１２…ステアＥＣＵ、１３…ブレーキＥＣＵ、２０…第２通信グループ、２１…メータＥＣＵ、２２…ナビＥＣＵ、２３…ドアミラーＥＣＵ、３０…第３通信グループ、３１…照合ＥＣＵ、３２…ドアＥＣＵ、４１…ＩＧスイッチ、４２…ＡＣＣスイッチ、４３…外部信号受信回路、５１…通信モジュール内蔵マイコン、５２…通信コントローラ、５３…通信トランシーバ、５４…受信機、５５…送信機、５６…電源回路、ＳＪ１１…第１スリープ状態フラグ、ＳＪ１２…第１スリープ許可フラグ、ＳＪ２１…第２スリープ状態フラグ、ＳＪ２２…第２スリープ許可フラグ、ＳＪ３１…第３スリープ状態フラグ、ＳＪ３２…第３スリープ許可フラグ、ＴＫ…トークンメッセージ、ＷＳ１…第１ウェイクアップ信号、ＷＳ２…第２ウェイクアップ信号、ＷＳ３…第３ウェイクアップ信号

Claims (3)

1. 車両に搭載され、通常状態と該通常状態よりも消費電力の少ない省電力状態との間で動作状態を移行可能に構成された複数の通信ノードと、該複数の通信ノードに接続された通信線とを備えた車両用通信システムであって、
   前記複数の通信ノードは、
   車両制御の機能について関連ある通信ノード同士が通信グループを構成するとともに、
   前記通信線を介してトークンリング方式でトークンメッセージを送受信することにより互いに通信を行うように構成され、
   前記複数の通信ノードはそれぞれ、
   自己の通信グループが前記省電力状態へ移行可能であるか否かを判断するための判断情報を前記トークンメッセージに付与する情報付与手段を備える
   ことを特徴とする車両用通信システム。
2. 前記複数の通信ノードはそれぞれ、
   自己の通信グループを識別するためのグループ識別情報が付加されて、自己の通信グループに属する通信ノードを前記省電力状態から前記通常状態へ移行させるための通常状態移行信号を、当該通信ノードが前記省電力状態から前記通常状態へ移行した際に前記通信線を介して送信する送信手段と、
   前記通信線を介して信号を受信する受信手段と、
   前記省電力状態において前記受信手段により受信された信号が、前記通常状態移行信号であるか、前記通常状態移行信号以外の信号であるかを識別する機能のみを有する信号識別手段と、
   前記受信手段により受信された信号が前記通常状態移行信号であると前記信号識別手段により識別された場合に、該通常状態移行信号に付加されているグループ識別情報に基づいて、該通常状態移行信号が自己の通信グループを対象にするものであるか否かを判断するグループ判断手段と、
   前記通常状態移行信号が自己の通信グループを対象にするものであると前記グループ判断手段により判断された場合に、当該通信ノードを前記省電力状態から前記通常状態へ移行させる通常状態移行手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 前記通常状態移行信号は、前記通信線上の電位差のビットパターンによって構成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用通信システム。

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