JP5418517B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信チャネルを複数有する通信システム（多チャネル通信システム）に関する。

複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）の機能を１つのＥＣＵに統合しようとする場合、その統合化した１つのＥＣＵ（以下、統合ＥＣＵという）においては、本来別々の複数組のＥＣＵ間でそれぞれ行われていた各シリアル通信を、１本の物理通信路に集約することが考えられる。

つまり、本来別々に行われていたシリアル通信毎に、チャネル（通信チャネル）を設定すると共に、その複数のチャネルのうち、１本の物理通信路により通信を行うチャネルを所定の規則に従い切り替えることで、各チャネルの通信を時分割で行うようにする。

図５を用いて具体的に説明すると、この図５に示す統合ＥＣＵ１００では、マスタ装置としてのマイコン１１０と、スレーブ装置としてのＩＣ１２０とがあり、そのマイコン１１０とＩＣ１２０は、物理通信路としての通信線１３０によって接続されている。

そして、マイコン１１０は、３つの処理部１１１〜１１３を有しており、ＩＣ１２０も、３つの処理部１２１〜１２３を有している。尚、マイコン１１０の各処理部１１１〜１１３は、マイコン１１０のＣＰＵがソフトウェアを実行することで実現されるものであり、ＩＣ１２０の各処理部１２１〜１２３は、ＩＣ１２０内の回路によって実現されている。

マイコン１１０の処理部１１１とＩＣ１２０の処理部１２１は、通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のエンジンを制御するための処理を行う。
マイコン１１０の処理部１１２とＩＣ１２０の処理部１２２は、通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のモータを制御するための処理を行う。

マイコン１１０の処理部１１３とＩＣ１２０の処理部１２３は、通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のバッテリの充電を制御するための処理を行う。
ここで、処理部１１１〜１１３，１２１〜１２３の各々は、別々のＥＣＵに搭載されていたものである。そして、各処理部１１１〜１１３，１２１〜１２３が別々のＥＣＵに搭載されていた場合には、図５の点線で示すように、各処理部を搭載したＥＣＵは、通信相手のＥＣＵと通信線により一対一で接続すれば良かった。

これに対して、図５の如き統合ＥＣＵ１００の形態を採った場合、処理部１１１〜１１３，１２１〜１２３の各々は、自身の通信相手と１つの通信線１３０を介して通信することとなる。そこで、統合ＥＣＵ１００では、処理部１１１，１２１間の通信と、処理部１１２，１２２間の通信と、処理部１１３，１２３間の通信とを、別々のチャネルとし、その各チャネルを切り替えることで、処理部１１１〜１１３，１２１〜１２３の各々が自身の通信相手と通信できるようにしている。

ところで、多チャネルのシリアル通信としては、例えば特許文献１に記載されているように、チャネル毎のデータを予め定められた順序で送信する手法がある。しかし、その手法では、各チャネルの通信を予め定められた順序でしか行えない。

そのため、図５の統合ＥＣＵ１００では、マイコン１１０とＩＣ１２０とが、以下の手順で通信を行う。
まず、マイコン１１０では、処理部１１１〜１１３のうち、通信を行うべき１つの処理部を選択し、その選択した処理部の通信相手（即ち、処理部１２１〜１２３の何れか）を示すＩＤを、ＩＣ１２０へ送信すると共に、その選択した処理部を、ＩＣ１２０と通信可能な状態にする。そして、ＩＣ１２０では、処理部１２１〜１２３のうち、マイコン１１０からのＩＤに該当する処理部を選択して、その選択した処理部をマイコン１１０と通信線１３０を介して通信させる。

このため、例えば、マイコン１１０において、処理部１１１が、通信を行うべき処理部として選択された場合には、その処理部１１１の通信相手として定められている処理部１２１を示すＩＤが、マイコン１１０からＩＣ１２０へ送信されることにより、処理部１１１と処理部１２１とが通信線１３０を介して通信することとなる。

特開昭６２−８５５２４号公報

上記統合ＥＣＵ１００におけるマイコン１１０とＩＣ１２０とからなる通信システムでは、例えば、通信線１３０に乗ったノイズ等によってマイコン１１０からの上記ＩＤがＩＣ１２０に正しく伝達されなかったり、ＩＣ１２０においてマイコン１１０と通信する処理部を切り替えるために設けられている回路が誤動作したりすると、マイコン１１０側の処理部は、ＩＣ１２０側の想定外の処理部と通信してしまうこととなる。つまり、チャネル間干渉が発生して、チャネルの独立性が崩れてしまう。

そして、誤った組み合わせの処理部同士が通信した場合に、そのことを検知できないと、予期せぬ処理結果を招いてしまう可能性があるため好ましくない。
例えば、マイコン１１０の処理部１１３からＩＣ１２０の処理部１２３へ送るべき充電制御に関するデータが、ＩＣ１２０の処理部１２１へ送られてしまった場合に、そのことが見逃されてしまうと、処理部１２１において処理部１１３からのデータがエンジンの制御に用いられてしまうこととなり、その結果、エンジンの制御を正しく行うことができなくなる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、スレーブ装置における複数の処理部のうち、マスタ装置からスレーブ装置へ送信される識別情報が示す処理部が、マスタ装置の通信相手として選択される通信システムにおいて、誤った通信相手との通信が行われたことを検知できるようにすることを目的としている。

第１発明の通信システムでは、マスタ装置とスレーブ装置とが通信路を介して接続されており、スレーブ装置は、マスタ装置と通信路を介して通信する処理部であるスレーブ側処理部を複数有している。

そして、マスタ装置は、複数のスレーブ側処理部の何れか１つを当該マスタ装置の通信相手として決定すると共に、その決定したスレーブ側処理部を示す識別情報を、スレーブ装置へ送信する。すると、スレーブ装置は、複数のスレーブ側処理部のうち、マスタ装置からの識別情報が示すスレーブ側処理部をマスタ装置の通信相手として選択して、その選択したスレーブ側処理部をマスタ装置と通信路を介して通信させる。

ここで特に、第１発明の通信システムは、判定手段を備えており、その判定手段は、マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部と、スレーブ装置においてマスタ装置の通信相手になったスレーブ側処理部とが、一致しているか否かを判定する。

このため、もし、マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部とは違うスレーブ側処理部が、実際の通信相手になった場合には、判定手段が“不一致”と否定判定することとなり、誤った通信相手との通信が行われたことを検知することができる。そして、その場合には、受信したデータを破棄するような処置を行うことで、不適切なデータが何等かの処理に用いられてしまうことを防止することができる。

次に、第２発明の通信システムでは、第１発明の通信システムにおいて、判定手段は、スレーブ装置に設けられた第１手段と、マスタ装置に設けられた第２手段とからなる。
スレーブ装置側の第１手段は、複数のスレーブ側処理部のうち、当該スレーブ装置においてマスタ装置の通信相手として選択されたスレーブ側処理部（即ち、マスタ装置と実際に通信することとなったスレーブ側処理部）を示す実通信相手情報を、マスタ装置へ送信する。

そして、マスタ装置側の第２手段は、マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部と、スレーブ装置からの実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが、一致しているか否かを判定する。尚、実通信相手情報が示すスレーブ側処理部は、スレーブ装置においてマスタ装置の通信相手になったスレーブ側処理部であり、この第２手段の判定動作により、第１発明の判定手段による判定が実現される。

そして、この構成によれば、マスタ装置において、誤った通信相手（即ち、本来の通信相手ではないスレーブ側処理部）と通信したことを検知することができる。
尚、マスタ装置がスレーブ装置へ送信する識別情報は、各スレーブ側処理部と一対一に対応するものであるため、第１手段によってスレーブ装置からマスタ装置へ送信される実通信相手情報は、その識別情報と同じ形態のデータ（即ち、識別情報と同じビット数で同じビット列のデータ）でも良い。しかし、実通信相手情報としては、その識別情報よりもビット数が多いデータに設定する方が好ましい。なぜなら、マスタ装置側の第２手段が本当ならば“不一致”と否定判定すべき異常時において、マスタ装置に受信される実通信相手情報がノイズによって偶然に“一致”と判定（正常判定）されてしまうデータに化けてしまう可能性を低くすることができるからである。

次に、第３発明の通信システムでは、第２発明の通信システムにおいて、マスタ装置は、複数のスレーブ側処理部の何れか１つと通信する処理部であって、どのスレーブ側処理部と通信するかが定められているマスタ側処理部を複数有している。そして、マスタ装置は、複数のマスタ側処理部の何れか１つを、スレーブ装置と通信するものとして選択し、その選択したマスタ側処理部の通信相手として定められているスレーブ側処理部を、前記決定したスレーブ側処理部（即ち、当該マスタ装置の通信相手として決定したスレーブ側処理部）として、そのスレーブ側処理部を示す識別情報を、スレーブ装置へ送信すると共に、前記選択したマスタ側処理部をスレーブ装置と通信路を介して通信させるようになっている。

更に、マスタ装置は、マスタ側処理部の各々について、そのマスタ側処理部の通信相手として定められているスレーブ側処理部に固有の照合コードが記録された照合マップを有している。

また、スレーブ装置は、スレーブ側処理部の各々について、そのスレーブ側処理部の前記照合コードが記憶された照合コード記憶部を有している。
そして、判定手段を成す第１手段と第２手段とのうち、スレーブ装置に設けられた第１手段は、前記照合コード記憶部に記憶された照合コードのうち、当該スレーブ装置においてマスタ装置の通信相手として選択されたスレーブ側処理部の照合コードを、前記実通信相手情報としてマスタ装置へ送信する。

また、マスタ装置に設けられた第２手段は、前記照合マップに記録された照合コードのうち、スレーブ装置と通信するものとして選択したマスタ側処理部について記録された照合コードと、スレーブ装置からの前記照合コード（第１手段によって送信された照合コード）とが、一致しているか否かを判定する。尚、その両方の照合コードが一致していれば、マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部と、スレーブ装置からの実通信相手情報が示すスレーブ側処理部（即ち、スレーブ装置においてマスタ装置の通信相手になったスレーブ側処理部）とが一致しているということであり、逆に、上記両方の照合コードが一致していなければ、マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部と、スレーブ装置からの実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが一致していないということである。

つまり、第３発明の通信システムでは、マスタ装置における何れか１つのマスタ側処理部と、スレーブ装置における何れか１つのスレーブ側処理部とが、通信路を介して通信するようになっている。そして、もし、マスタ装置においてスレーブ装置と通信するものとして選択されたマスタ側処理部が、スレーブ装置における誤った通信相手（即ち、本来の通信相手ではないスレーブ側処理部）と通信した場合には、判定手段を成す第２手段が“不一致”と否定判定することとなる。

よって、マスタ装置におけるマスタ側処理部の各々について、本来の通信相手ではないスレーブ側処理部と通信したこと（通信異常）を検知することができる。
また、設計変更により、マスタ側処理部が通信すべきスレーブ側処理部が変わったとしても、照合マップを変更するだけで対応することができる。つまり、照合マップを変更するだけで、第２手段の判定結果が、判定手段の判定結果として正しいものとなるようにすることができる。

また例えば、複数のマスタ側処理部の通信相手として、同じ１つのスレーブ側処理部が定められた場合には、照合マップにおいて、その複数の各マスタ側処理部について記録されるスレーブ側処理部の照合コードを、上記同じ１つのスレーブ側処理部に固有の照合コードとしておけば良い。つまり、複数の各マスタ側処理部について、同じ照合コードを記録しておけば良い。そして、このようにすれば、複数のマスタ側処理部が同じ１つのスレーブ側処理部と通信する場合でも、第２手段の判定結果が判定手段の判定結果として正しいものとなるようにすることができる。

例えば、図５の例において、処理部１２３が処理部１２１に吸収され、処理部１１１だけでなく処理部１１３の通信相手も処理部１２１となった場合、照合マップにおいて、処理部１１１，１１３の各々について記録される照合コードを、処理部１２１に固有の照合コードとしておけば良い。尚、この場合、処理部１１３からＩＣ１２０における処理部１２１とは別の処理部へデータを送信し、ＩＣ１２０内において、その別の処理部から処理部１２１へデータを供給するように構成することも考えられるが、処理部１１３から処理部１２１へ直接データを送信した方が、データの転送効率が良くなる。

ところで、マスタ装置とスレーブ装置は、マスタ装置側の照合マップと、スレーブ装置側に記憶される照合コードとが、固定値となるように構成することができ、その場合には、各装置の製造段階において照合マップと照合コードとが設定されるようにすれば良い。

また、マスタ装置とスレーブ装置は、マスタ装置側の照合マップと、スレーブ装置側に記憶される照合コードとが、変更可能となるように構成しても良く、その場合には、各装置が起動した直後に行われる初期化の動作により、照合マップと照合コードとの設定が行われるように構成すれば良い。また更に、その照合マップの設定や照合コードの設定は、各装置において処理部（マスタ側処理部、スレーブ側処理部）とは別に用意されたソフトウェア又はハードウェアによって実施するように構成すれば、処理部を修正することなく、その別に用意したソフトウェア又はハードウェアを修正することにより、照合マップ及び照合コードの変更に対応することができるため有利である。

次に、第４発明の通信システムでは、第２，第３発明の通信システムにおいて、スレーブ装置は、マスタ装置からの前記識別情報が示すスレーブ側処理部と通信路とを、マルチプレクサを介してデータ通信可能に接続することにより、前記識別情報が示すスレーブ側処理部をマスタ装置の通信相手として選択するようになっており、更に、前記第１手段は、前記実通信相手情報を、前記マルチプレクサを介してマスタ装置へ送信するようになっている。

そして、この構成によれば、スレーブ装置側のマルチプレクサの故障も検出することができるようになる。つまり、マルチプレクサが正常に動作しなくなれば、マスタ装置の通信相手となるべき正しいスレーブ側処理部を選択することができなくなるが、その場合、マスタ装置へ正しい実通信相手情報が送信されなくなるため、マスタ装置において、第２手段により“不一致”と否定判定され、異常が検知されることとなるからである。

次に、第５発明の通信システムでは、第２〜第４発明の通信システムにおいて、マスタ装置は、前記第２手段による判定結果またはエラー処理の指示をスレーブ装置へ送信するようになっている。

マスタ装置から判定結果を送信すれば、スレーブ装置側でも異常の有無を知ることができ、異常が発生した場合（誤った通信が行われた場合）に適切な処置を行うことができるようになる。また、マスタ装置からエラー処理の指示を送信するように構成しても、同様の効果が得られる。つまり、異常が発生した場合にスレーブ装置側でも適切な処置としての所定のエラー処理を行うことができるようになる。尚、後者の場合、マスタ装置は、第２手段による判定結果が“不一致”の場合に、エラー処理の指示を送信すれば良い。

次に、第６発明の通信システムでは、第２〜第５発明の通信システムにおいて、マスタ装置は、第２手段により、“不一致”と否定判定（即ち、当該マスタ装置が通信相手として決定したスレーブ側処理部と前記実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが一致していないと否定判定）された場合、その否定判定された回数が規定値に達していなければ、前記識別情報の再送信を行って、通信相手として決定したスレーブ側処理部との通信をやり直すようになっている。

この構成によれば、ノイズ等の一時的な原因により、誤った通信相手との通信が行われてしまった場合には、再度同じ通信相手との通信が行われることとなり、異常時の復旧能力を高めることができる。

尚、第２手段により否定判定された回数が規定値に達した場合には、通信異常に対処するための何等かの異常時処理を行えば良い。また、その異常時処理を、マスタ側処理部とは別のソフトウェア又はハードウェアによって実施するように構成すれば、マスタ側処理部の処理負荷を増やすことが無いため好ましい。

次に、第７発明の通信システムでは、第２〜第６発明の通信システムにおいて、マスタ装置は、第２手段により、“不一致”と否定判定された場合、マスタ側処理部とは別のソフトウェア又はハードウェアによって所定の異常時処理を実施するようになっている。そして、この構成によれば、マスタ側処理部を変更しなくても異常時処理を行うことができ、また、マスタ側処理部の処理負荷を増やすことが無いため好ましい。

尚、第５発明の通信システムにおいても、スレーブ装置が、マスタ装置からの判定結果により異常の発生を検知した場合には、何等かの異常時処理を行うこととなるが、その異常時処理も、スレーブ側処理部とは別のソフトウェア又はハードウェアによって実施するように構成すれば、スレーブ側処理部を変更しなくても済むし、スレーブ側処理部の処理負荷を増やすことも無い。
以上のことを踏まえ、請求項１の発明は、
マスタ装置と、
前記マスタ装置と通信路を介して接続されるスレーブ装置であって、前記マスタ装置と前記通信路を介して通信する処理部であるスレーブ側処理部を複数有したスレーブ装置と、を備え、
前記マスタ装置は、前記複数のスレーブ側処理部の何れか１つを当該マスタ装置の通信相手として決定すると共に、その決定したスレーブ側処理部を示す識別情報を、前記スレーブ装置へ送信し、
前記スレーブ装置は、前記複数のスレーブ側処理部のうち、前記マスタ装置からの前記識別情報が示すスレーブ側処理部を前記マスタ装置の通信相手として選択して、その選択したスレーブ側処理部を前記マスタ装置と前記通信路を介して通信させる、通信システムであって、
前記スレーブ装置は、
前記複数のスレーブ側処理部のうち、当該スレーブ装置において前記マスタ装置の通信相手として選択されたスレーブ側処理部を示す実通信相手情報を、前記マスタ装置へ送信する第１手段を備え、
前記マスタ装置は、
前記複数のスレーブ側処理部の何れか１つと通信する処理部であって、どのスレーブ側処理部と通信するかが定められているマスタ側処理部を複数有しており、
更に、前記マスタ装置は、
前記通信路へのデータ信号の出力と前記通信路からのデータ信号の入力とを行う通信回路であって、前記複数のマスタ側処理部に共通使用されるマスタ側通信回路と、
前記複数のマスタ側処理部の何れか１つを選択して、前記マスタ側通信回路に接続させるマルチプレクサであるマスタ側マルチプレクサと、
前記複数のマスタ側処理部の何れか１つを、前記スレーブ装置と通信するものとして選択し、その選択したマスタ側処理部の通信相手として定められているスレーブ側処理部を、当該マスタ装置の通信相手として決定し、その決定したスレーブ側処理部を示す識別情報を、前記マスタ側通信回路から前記スレーブ装置へ送信させると共に、前記選択したマスタ側処理部を前記マスタ側マルチプレクサに選択させて前記マスタ側通信回路に接続させることにより、前記選択したマスタ側処理部を前記スレーブ装置と前記通信路を介して通信させるマスタ側チャネルマネージャと、
前記マスタ側チャネルマネージャにより当該マスタ装置の通信相手として決定されたスレーブ側処理部と、前記マスタ側通信回路により受信された前記スレーブ装置からの前記実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが、一致しているか否かを判定する第２手段と、を備えること、を特徴とする。

実施形態のＥＣＵ（電子制御装置）の構成を表す構成図である。 処理部のＩＤと照合マップと照合コードとを説明する説明図である。 マイコンとＩＣとで行われる初期化動作を表すフローチャートである。 マイコンとＩＣとで通信のために行われる動作を表すフローチャートである。 背景技術を説明する説明図である。

以下に、本発明が適用された実施形態のＥＣＵ（電子制御装置）について説明する。
図１に示すように、本実施形態のＥＣＵ１は、マスタ装置としてのマイコン１０と、スレーブ装置としてのＩＣ３０とを備えている。そして、マイコン１０とＩＣ３０は、物理的な通信路としての通信線（本実施形態ではシリアル通信線）２０によって接続されている。尚、本実施形態のＥＣＵ１は、例えばハイブリッド車両（走行動力源として内燃機関型エンジンとモータとを備えた自動車）に搭載されるものであるが、それに限るものではない。また、マスタ装置とスレーブ装置との両方がマイコン又はＩＣであっても良い。

マイコン１０は、複数（この例では３つ）の処理部１１〜１３を有しており、ＩＣ３０も、３つの処理部３１〜３３を有している。
例えば、マイコン１０の処理部１１とＩＣ３０の処理部３１は、通信線２０を介した通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のエンジンを制御するための処理を行うものであり、マイコン１０の処理部１２とＩＣ３０の処理部３２は、通信線２０を介した通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のモータを制御するための処理を行うものであり、マイコン１０の処理部１３とＩＣ３０の処理部３３は、通信線２０を介した通信により情報を共有しながらハイブリッド車両のバッテリの充電を制御するための処理を行うものである。尚、マイコン１０の各処理部１１〜１３は、マイコン１０のＣＰＵ（図示省略）がソフトウェアを実行することで制御される機能ブロックであり、ＩＣ３０の各処理部３１〜３３は、ＩＣ３０内の回路によって実現される機能ブロックである。

そして、本実施形態では、処理部１１，３１同士の通信と、処理部１２，３２同士の通信と、処理部１３，３３同士の通信とが、別々のタイミングで行われるようになっている。つまり、各組の処理部同士の通信は、時間的に分離された各チャネル（通信チャネル）で実施される。ここでは、処理部１１，３１同士の通信が、第１チャネルの通信であり、処理部１２，３２同士の通信が、第２チャネルの通信であり、処理部１３，３３同士の通信が、第３チャネルの通信であるとする。

更に、マイコン１０は、通信線２０へのデータ信号の出力と通信線２０からのデータ信号の入力とを行う通信回路である通信ドライバ２１と、処理部１１〜１３のうち、通信ドライバ２１にアクセスする処理部（即ち、通信線２０とデータ通信可能に接続されてＩＣ２０と通信する１つの処理部）を選択するマルチプレクサ２２と、通信を実施するチャネルを選択するチャネルマネージャ２３と、チャネルの独立性が崩れたことを検知するための異常検出用装置２４と、を備えている。

尚、チャネルの独立性が崩れるとは、マイコン１０の処理部１１〜１３とＩＣ３０の処理部３１〜３３とが、本来の正しい組み合わせとは異なる組み合わせで通信してしまう、ということである。

また、チャネルマネージャ２３は、チャネルを選択する動作として、以下のような動作を行う。即ち、チャネルマネージャ２３は、所定の規則に従って、処理部１１〜１３の中から、ＩＣ３０（詳しくはＩＣ３０における処理部３１〜３３の何れか）と通信を行うべき１つの処理部（以下、通信実施処理部ともいう）を選択する。そして、その選択した通信実施処理部の通信相手として定められているＩＣ３０側の処理部（３１〜３３の何れか）を示す識別情報としてのＩＤを、マルチプレクサ２２を経由して通信ドライバ２１からＩＣ３０へと送信させると共に、選択した通信実施処理部をマルチプレクサ２２に選択させて通信ドライバ２１（延いては通信線２０）と接続させる。

このため、チャネルマネージャ２３には、図２（Ａ）に示すように、マイコン１０側の各処理部１１〜１３のＩＤと、ＩＣ３０側の処理部３１〜３３のＩＤとが、通信すると定められている処理部同士の各ＩＤが対応するように記憶されている。そして、チャネルマネージャ２３は、具体的には、選択した通信実施処理部のＩＤと対応して記憶されているＩＣ３０側の処理部のＩＤを検索し、その検索したＩＤをＩＣ３０へと送信させる。

尚、本実施形態では、処理部１１〜１３のＩＤは、それぞれ「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」であり、処理部３１〜３３のＩＤは、それぞれ「ａ」，「ｂ」，「ｃ」である。そして、それら処理部のＩＤは、例えば２ビットのデータである。また、別の形態として、各処理部１１〜１３の通信相手のＩＤが、その各処理部１１〜１３にそれぞれ記憶されていて、通信実施処理部として選択された処理部から、その処理部の通信相手のＩＤが、マルチプレクサ２２を経由して通信ドライバ２１へ供給されるように構成しても良い。

また、異常検出用装置２４は、照合マップ２６と、チャネルの独立性が維持されているか否かを判定する照合装置２７と、その照合装置２７にてチャネルの独立性が崩れたと判定された場合に特定のエラー処理を行うエラー処理装置２８とを備えている。

照合マップ２６は、マイコン１０側の各処理部１１〜１３について、その処理部の通信相手として定められているＩＣ３０側の処理部に固有の照合コードが記録されたデータマップであり、本実施形態では、図２（Ｂ）に示すように、マイコン１０側の各処理部１１〜１３のＩＤと、そのＩＤが示す処理部の通信相手であるＩＣ３０側の処理部に固有の照合コードとが、対応付けて記録されたものである。

尚、図２において、＄は、それより左側のＸＸやＹＹの１文字ずつが１６進数を示す文字であることを意味している。つまり、本実施形態において、照合コードは、処理部のＩＤのビット長よりも長い８ビットのデータである。また、図２（Ａ），（Ｂ）から分かるように、処理部１１の通信相手である処理部３１の照合コードは「＄ＸＸ」であり、処理部１２の通信相手である処理部３２の照合コードは「＄ＹＹ」であり、処理部１３の通信相手である処理部３３の照合コードは「＄ＺＺ」である。

そして更に、マイコン１０は、ソフトウェアからなるハイパーバイザ２５も備えている。そのハイパーバイザ２５は、処理部１１〜１３の各々を実現するアプリケーションソフトとは別の上位のソフトウェアであって、主にＩＣ３０との通信に関する機能を管理するソフトウェアである。

一方、ＩＣ３０は、通信線２０へのデータ信号の出力と通信線２０からのデータ信号の入力とを行う通信回路である通信ドライバ４１と、処理部３１〜３３のうち、通信ドライバ４１にアクセスする処理部（即ち、通信線２０とデータ通信可能に接続されてマイコン１０と通信する１つの処理部）を選択するマルチプレクサ４２と、処理部３１〜３３のうち、マイコン１０から受信した上記ＩＤに対応する処理部を、マルチプレクサ４２に選択させて通信ドライバ４１（延いては通信線２０）と接続させるチャネルマネージャ４３と、チャネルの独立性が崩れたことを検知するための異常検出用装置４４と、を備えている。

そして、異常検出用装置４４は、各処理部３１〜３３の照合コードを、どの処理部の照合コードか識別可能に記憶した照合コード記憶部４５を有する照合コード送信装置４６と、マイコン１０側の照合装置２７による判定結果（後述する照合結果）を取得して解析するエラー情報受信装置４７と、そのエラー情報受信装置４７が取得した判定結果が異常（即ち、チャネルの独立性が崩れたということ）を示すものであった場合に所定のエラー処理を行うエラー処理装置４８とを備えている。尚、本実施形態において、照合コード記憶部４５には、図２（Ｃ）に示すように、各処理部３１〜３３のＩＤと、そのＩＤが示す処理部の照合コードとが、対応付けて記憶されている。

次に、マイコン１０とＩＣ３０とで通信のために行われる動作について、図３，図４のフローチャートを用い説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、マイコン１０では、例えば当該マイコン１０の起動時において、ハイパーバイザ２５が行う初期化の処理により、照合マップ２６の設定を行う（Ｓ１１０）。尚、当然であるが、各処理部１１〜１３の通信相手が変更された場合や、通信相手の照合コード自体が変更された場合には、照合マップ２６に記録される内容も変更される。例えば、ＩＤが「Ａ」の処理部１１の通信相手が、照合コード＝「＄ＷＷ」の処理部に変更された場合には、図２（Ｂ）に示した照合マップ２６において、「Ａ」のＩＤに対応した照合コードとしては「＄ＷＷ」が記録されることとなる。

また、図３（Ｂ）に示すように、ＩＣ３０では、例えば当該ＩＣ３０の起動時において、処理部３１〜３３とは別の回路により、照合コードの設定を行う（Ｓ２１０）。つまり、各処理部３１〜３３の照合コードを照合コード記憶部４５に記憶させる。

具体的には、例えば、図示しない他の記憶媒体から照合コード記憶部４５に照合コードを転送するように構成することができる。また、照合コードのビット数が比較的少ないのであれば、ＩＣ３０の外部に設けられた複数のディップスイッチのオン・オフ状態を読み取り、それらのオン・オフ状態を示す“１”，“０”のビット列を、照合コードとして照合コード記憶部４５に記憶するように構成することもできる。

尚、本実施形態では、マイコン１０側に記憶される照合マップ２６と、ＩＣ３０側に記憶される照合コードとを、変更できるようにしているが、それらが変更不能な構成であっても良い。

次に、マイコン１０では、通信可能な状態のときに処理部１１〜１３のうちの何れかが通信要求を出すと、図４（Ａ）に示す通信動作を開始して、まず、通信ドライバ２１からＩＣ３０へ通信開始要求信号を送信する（Ｓ３１０）。尚、通信開始要求信号を送信するための処理は、例えばハイパーバイザ２５によって行われる。

また、ＩＣ３０は、マイコン１０からの通信開始要求信号を通信ドライバ４１によって受信すると、図４（Ｂ）に示す通信動作を開始する。
そして、図４（Ａ）に示すように、マイコン１０では、通信開始要求信号の送信が終了すると、チャネルマネージャ２３が、処理部１１〜１３のうちで通信要求を出した１つの処理部を、ＩＣ３０と通信すべき処理部（通信実施処理部）として選択し、前述したように、その選択した通信実施処理部の通信相手として定められている処理部（３１〜３３の何れか）のＩＤを、マルチプレクサ２２を経由して通信ドライバ２１からＩＣ３０へと送信させると共に、その選択した通信実施処理部をマルチプレクサ２２に選択させて通信ドライバ２１（延いては通信線２０）と接続させる（Ｓ３２０）。

尚、処理部１１〜１３のうちの２つ以上が通信要求を出した場合、チャネルマネージャ２３は、その通信要求を出した複数の処理部の中から、予め定められた優先順位に従って、１つの通信実施処理部を選択する。

また、図４（Ｂ）に示すように、ＩＣ３０では、マイコン１０からのＩＤが通信ドライバ４１によって受信されると、チャネルマネージャ４３が、処理部３１〜３３のうち、マイコン１０からのＩＤに対応する処理部を、マルチプレクサ４２に選択させて通信ドライバ４１（延いては通信線２０）と接続させる（Ｓ４２０）。

すると、正常ならば、マイコン１０側で選択された通信実施処理部と、それの通信相手として定められているＩＣ３０側の処理部とが、通信可能に接続されることとなり、その処理部同士が通信線２０を介して通信する（Ｓ３３０，Ｓ４３０）。尚、ここで行われる通信は、制御対象を制御するための通常の通信（通常通信）であり、本実施形態では、双方向通信であるが、その通常通信は、マイコン１０からＩＣ３０への一方向通信、あるいは、ＩＣ３０からマイコン１０への一方向通信であっても良い。

そして、ＩＣ３０では、通常通信が終わって通信完了状態に移行する前に、照合コード送信装置４６が、照合コード記憶部４５に記憶されている照合コードのうち、マルチプレクサ４２によって選択されている処理部（即ち、チャネルマネージャ４３がマルチプレクサ４２に選択させた処理部であり、実際にマイコン１０の通信相手になった処理部）の照合コードを、マルチプレクサ４２に選択させて、該マルチプレクサ４２から通信ドライバ４１に供給することにより、その照合コードを通信ドライバ４１からマイコン１０へと送信させる（Ｓ４４０）。つまり、本実施家形態では、実際にマイコン１０の通信相手になった処理部の照合コードを、マルチプレクサ４２を介してマイコン１０へ送信するようになっている。

すると、そのＩＣ３０からの照合コードは、マイコン１０の通信ドライバ２１によって受信される（Ｓ３４０）。
そして、マイコン１０では、照合装置２７が、照合マップ２６から、マルチプレクサ２２が選択している処理部のＩＤに対応して記憶されている照合コードを検索して、その照合コードと、ＩＣ３０から受信した照合コードとが、一致しているか否かを判定する照合処理を行うと共に、その照合処理の判定結果である照合結果（“一致”又は“不一致”）を、通信ドライバ２１からＩＣ３０へ送信させる（Ｓ３５０）。

尚、この照合処理において、照合マップ２６から照合コードを検索するためのＩＤとしては、チャネルマネージャ２３が選択した通信実施処理部（つまり、チャネルマネージャ２３がマルチプレクサ２２に選択させた処理部）のＩＤであっても良いし、マルチプレクサ２２が実際に選択している処理部を特定する機能があれば、その特定した処理部のＩＤを用いても良い。

すると、そのマイコン１０からの照合結果は、ＩＣ３０の通信ドライバ４１によって受信される（Ｓ４５０）。
ここで、マイコン１０側の処理部（通信実施処理部）と、ＩＣ３０側の処理部とが、図２（Ａ）に示した正しい組み合わせで通信した場合には、照合装置２７による照合結果は、正常を示す“一致”となるが、マイコン１０の処理部とＩＣ３０の処理部とが正しくない組み合わせで通信した場合（チャネルの独立性が崩れた場合）には、照合装置２７による照合結果は、異常を示す“不一致”となる。

そして、マイコン１０において、上記照合結果が“一致”であれば（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、エラー処理装置２８が、異常発生回数を計数するためのエラーカウンタＣＮを、０にクリアする（Ｓ３６５）。そして、その後、マイコン１０側の通信動作が終了して、マイコン１０は通信完了状態になる。

これに対し、マイコン１０において、上記照合結果が“不一致”であれば（Ｓ３６０：ＮＯ）、エラー処理装置２８が、所定のエラー処理を行う（Ｓ３７０）。そのエラー処理とは、例えば、今回の通常通信（Ｓ３３０）でＩＣ３０から取得したデータを破棄する処理である。そして更に、エラー処理装置２８は、エラーカウンタＣＮをインクリメントし（Ｓ３７３）、そのエラーカウンタＣＮの値が規定値以上になったか否かを判定する（Ｓ３７５）。そして、エラーカウンタＣＮの値が規定値以上でないと判定された場合には（Ｓ３７５：ＮＯ）、通信実施処理部を変えずに、前述したＳ３１０以降の動作が再び行われる。つまり、この場合、マイコン１０は、ＩＣ３０へ前回送信したＩＤと同じＩＤを再度送信して、通常通信をやり直す。

また、エラー処理装置２８は、エラーカウンタＣＮの値が規定値以上になったと判定した場合には（Ｓ３７５：ＹＥＳ）、通信異常が発生したこと（詳しくは、チャネルの独立性が崩れたこと）をハイパーバイザ２５に通知する（Ｓ３７７）。

すると、マイコン１０側の通信動作が終了して、マイコン１０は通信完了状態になるが、ハイパーバイザ２５は所定のフェイルセーフ処理を行う。そのフェイルセーフ処理とは、例えば、通信異常が発生したことを、不揮発性のメモリに記憶したり、車両の運転者等に報知したりする処理である。

一方、ＩＣ３０において、マイコン１０から受信した照合結果は、通信ドライバ４１からエラー情報受信装置４７に転送される。すると、エラー情報受信装置４７は、そのマイコン１０からの照合結果が“一致”か否かを判定する（Ｓ４６０）。そして、照合結果が“一致”であると判定された場合には（Ｓ４６０：ＹＥＳ）、ＩＣ３０側の通信動作が終了して、ＩＣ３０は通信完了状態になる。

これに対し、エラー情報受信装置４７により、照合結果が“不一致”であると判定された場合には（Ｓ４６０：ＮＯ）、エラー処理装置４８が所定のエラー処理を行う（Ｓ４７０）。そのエラー処理とは、例えば、今回の通常通信（Ｓ４３０）でマイコン１０から取得したデータを破棄する処理である。そして、その後、ＩＣ３０側の通信動作が終了して、ＩＣ３０は通信完了状態になる。

以上のような本実施形態のマイコン１０とＩＣ３０とからなる通信システムによれば、マイコン１０側の処理部１１〜１３のうち、ＩＣ３０と通信するものとして選択された処理部（通信実施処理部）が、ＩＣ３０側の正しい通信相手（即ち、本来の通信相手として定められている処理部）と通信しなかった場合には、マイコン１０側の照合装置２７による照合結果が“不一致”となる。よって、マイコン１０の各処理部１１〜１３について、本来の通信相手ではないＩＣ３０側の処理部と通信したこと（通信異常）を検知することができる。そして、その通信異常を検知した場合には、受信データを破棄する処置（前述のエラー処理）を行うことで、不適切なデータが車両における制御の処理に用いられてしまうことを防止することができる。

尚、このような通信異常は、例えば、ノイズによって、マイコン１０からＩＣ３０へ送るＩＤが通信線２０上や通信ドライバ２１，４１で誤ったデータに変化してしまったり、マイコン１０側のマルチプレクサ２２が誤動作したり、ＩＣ３０側のマルチプレクサ４２やチャネルマネージャ４３が誤動作した場合に起こり得る。

また、本実施形態では、通信異常の有無を、処理部１１〜１３，３１〜３３とは別のハードウェア（異常検出用装置２４，４４）によって検出しているため、処理部１１〜１３，３１〜３３に追加機能を設ける必要が無い。このため、処理部１１〜１３，３１〜３３の各々を有した複数のＥＣＵを１つのＥＣＵとして統合形成する場合に、処理部１１〜１３，３１〜３３を修正することなく、チャネルの独立性が崩れたことを検知して、制御の信頼性を確保することができる。

また、本実施形態において、照合装置２７が照合する照合データは、通常通信のためのＩＤよりもビット数が多いデータ列であるため、本当は異常な通信が行われたのに、マイコン１０に受信される照合データがノイズによって偶然に“一致”と正常判定されてしまうデータに化けてしまう可能性を、低くすることができる。

また、設計変更により、マイコン１０側の処理部１１〜１３が通信すべきＩＣ３０側の処理部が変わったとしても、照合マップ２６を変更すれば対応することができる。
また例えば、マイコン１０側の複数の処理部の通信相手として、ＩＣ３０側における同じ１つの処理部が定められた場合には、図２（Ｂ）に例示した照合マップ２６において、その複数の処理部のＩＤに対して記録される照合コードを、上記同じ１つの処理部に固有の照合コードとしておけば良い。

また、マイコン１０とＩＣ３０は、マイコン１０側の照合マップ２６と、ＩＣ３０側に記憶される照合コードとが、変更可能となるように構成されているため、設計変更に対応するのが容易となる。

また更に、照合マップ２６の設定や照合コードの設定は、マイコン１０及びＩＣ３０の各々において、処理部１１〜１３，３１〜３３とは別に用意されたソフトウェア又はハードウェアによって実施されるように構成しているため、処理部１１〜３１を成すソフトウェア（アプリケーションソフト）や、処理部３１〜３３を成すハードウェアを修正することなく、照合マップ２６及び照合コードの変更に対応することができる。

また、ＩＣ３０は、実際にマイコン１０と通信した処理部の照合コードを、マルチプレクサ４２を介してマイコン１０へ送信するようになっているため、そのマルチプレクサ４２の故障も検出することができるようになる。つまり、マルチプレクサ４２が正常に動作しなくなれば、ＩＣ３０において、マイコン１０の通信相手となるべき正しい処理部を選択することができなくなるが、その場合、マイコン１０へ正しい照合コードが送信されなくなるため、マイコン１０において、照合装置２７により“不一致”と判定されて、異常が検知されることとなる。

また、マイコン１０は、照合装置２７による照合結果をＩＣ３０へ送信するようになっているため、ＩＣ３０側でも、異常の有無を知ることができ、異常が発生した場合（誤った通信が行われた場合）には、所定のエラー処理（本実施形態では受信データの破棄：Ｓ４７０）を行うことができる。尚、マイコン１０は、図４（Ａ）のＳ３５０にて、ＩＣ３０へ照合結果を送信することに代えて、照合結果が“不一致”の場合にＩＣ３０へエラー処理の指示を送信し、ＩＣ３０側では、そのエラー処理の指示を受信したなら、エラー処理（Ｓ４７０）を行うようにしても良い。

また、マイコン１０は、照合装置２７による照合結果が“不一致”となった場合、その“不一致”と判定（否定判定）された回数が規定値に達するまでは、ＩＣ３０への同じＩＤの再送信を行って、通信相手として決定した処理部（即ち、選択した通信実施処理部の通信相手として定められているＩＣ３０側の処理部）との通信をやり直すようになっている（Ｓ３７５：ＮＯ→Ｓ３１０）。このため、ノイズ等の一時的な原因により、誤った通信相手との通信が行われてしまった場合には、再度同じ通信相手との通信が行われることとなり、異常時の復旧能力を高めることができる。

また、マイコン１０では、照合装置２７による照合結果が“不一致”となった回数が、規定値に達した場合には（Ｓ３７５：ＹＥＳ）、処理部１１〜１３とは別のソフトウェアであるハイパーバイザ２５によってフェイルセーフ処理を行うため、そのフェイルセーフ処理のために処理部１１〜１３の処理負荷を増やすことが無い。

また、照合装置２７による照合結果が“不一致”となった場合、マイコン１０とＩＣ３０との各々では、エラー処理（Ｓ３７０，Ｓ４７０）を、処理部１１〜１３，３１〜３３とは別のハードウェアであるエラー処理装置２８，４８によって実施するため、処理部１１〜１３，３１〜３３の処理負荷を増やすことが無い。

尚、上記実施形態では、処理部１１〜１３がマスタ側処理部に相当し、処理部３１〜３３がスレーブ側処理部に相当している。そして、ＩＣ３０側の照合コード送信装置４６とマイコン１０側の照合装置２７とが、判定手段に相当し、そのうち、照合コード送信装置４６が第１手段に相当し、照合装置２７が第２手段に相当している。また、照合コード送信装置４６によってＩＣ３０からマイコン１０に送信される照合コードが、実通信相手情報に相当している。また、前述のエラー処理とフェイルセーフ処理は、異常時処理に相当している。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、マイコン１０からＩＣ３０へ送信されるＩＤ（通信相手のスレーブ側処理部を示す識別情報）としては、ＩＣ３０側の処理部３１〜３３のＩＤ（ａ〜ｃ）ではなく、マイコン１０側の処理部１１〜１３のＩＤ（Ａ〜Ｄの何れか）であっても良い。この場合、ＩＣ３０側において、チャネルマネージャ４３は、図２（Ａ）の対応関係を記憶していれば、例えば、マイコン１０から受信したＩＤが「Ａ」であった場合には、その「Ａ」に対応する処理部３１（ＩＤ＝「ａ」の処理部）をマルチプレクサ４２に選択させる、といったように切り替えの動作を行うことができる。

また、マイコン１０（マスタ装置）とＩＣ３０（スレーブ装置）との通信は、パラレル通信であっても良い。つまり、通信線２０は、パラレル通信線であっても良い。
また例えば、マイコン１０側の各処理部１１〜１３は、１つのＣＰＵが複数のソフトウェアを切り替えて実行する所謂マルチタスクによって実現されるものでも良いし、複数のＣＰＵの各々によって実現しても良い。また、マイコン１０（マスタ装置）側の処理部は１つであっても良い。

１…ＥＣＵ（電子制御装置）、１０…マイコン（マスタ装置）、１１〜１３…処理部、２０…通信線（通信路）、２１…通信ドライバ、２２…マルチプレクサ、２３…チャネルマネージャ、２４…異常検出用装置、２５…ハイパーバイザ、２６…照合マップ、２７…照合装置、２８…エラー処理装置、３０…ＩＣ（スレーブ装置）、３１〜３３…処理部、４１…通信ドライバ、４２…マルチプレクサ、４３…チャネルマネージャ、４４…異常検出用装置、４５…照合コード記憶部、４６…照合コード送信装置、４７…エラー情報受信装置、４８…エラー処理装置

Claims (6)

1. マスタ装置と、
   前記マスタ装置と通信路を介して接続されるスレーブ装置であって、前記マスタ装置と前記通信路を介して通信する処理部であるスレーブ側処理部を複数有したスレーブ装置と、を備え、
   前記マスタ装置は、前記複数のスレーブ側処理部の何れか１つを当該マスタ装置の通信相手として決定すると共に、その決定したスレーブ側処理部を示す識別情報を、前記スレーブ装置へ送信し、
   前記スレーブ装置は、前記複数のスレーブ側処理部のうち、前記マスタ装置からの前記識別情報が示すスレーブ側処理部を前記マスタ装置の通信相手として選択して、その選択したスレーブ側処理部を前記マスタ装置と前記通信路を介して通信させる、通信システムであって、
   前記スレーブ装置は、
   前記複数のスレーブ側処理部のうち、当該スレーブ装置において前記マスタ装置の通信相手として選択されたスレーブ側処理部を示す実通信相手情報を、前記マスタ装置へ送信する第１手段を備え、
   前記マスタ装置は、
   前記複数のスレーブ側処理部の何れか１つと通信する処理部であって、どのスレーブ側処理部と通信するかが定められているマスタ側処理部を複数有しており、
   更に、前記マスタ装置は、
   前記通信路へのデータ信号の出力と前記通信路からのデータ信号の入力とを行う通信回路であって、前記複数のマスタ側処理部に共通使用されるマスタ側通信回路と、
   前記複数のマスタ側処理部の何れか１つを選択して、前記マスタ側通信回路に接続させるマルチプレクサであるマスタ側マルチプレクサと、
   前記複数のマスタ側処理部の何れか１つを、前記スレーブ装置と通信するものとして選択し、その選択したマスタ側処理部の通信相手として定められているスレーブ側処理部を、当該マスタ装置の通信相手として決定し、その決定したスレーブ側処理部を示す識別情報を、前記マスタ側通信回路から前記スレーブ装置へ送信させると共に、前記選択したマスタ側処理部を前記マスタ側マルチプレクサに選択させて前記マスタ側通信回路に接続させることにより、前記選択したマスタ側処理部を前記スレーブ装置と前記通信路を介して通信させるマスタ側チャネルマネージャと、
   前記マスタ側チャネルマネージャにより当該マスタ装置の通信相手として決定されたスレーブ側処理部と、前記マスタ側通信回路により受信された前記スレーブ装置からの前記実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが、一致しているか否かを判定する第２手段と、を備えること、
   を特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記マスタ装置は、
   前記マスタ側処理部の各々について、そのマスタ側処理部の通信相手として定められているスレーブ側処理部に固有の照合コードが記録された照合マップを有し、
   前記スレーブ装置は、
   前記スレーブ側処理部の各々について、そのスレーブ側処理部の前記照合コードが記憶された照合コード記憶部を有し、
   前記スレーブ装置に設けられた前記第１手段は、
   前記照合コード記憶部に記憶された照合コードのうち、当該スレーブ装置において前記マスタ装置の通信相手として選択されたスレーブ側処理部の照合コードを、前記実通信相手情報として前記マスタ装置へ送信し、
   前記マスタ装置に設けられた前記第２手段は、
   前記照合マップに記録された照合コードのうち、前記スレーブ装置と通信するものとして選択されたマスタ側処理部について記録された照合コードと、前記スレーブ装置からの前記照合コードとが、一致しているか否かを判定すること、
   を特徴とする通信システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記スレーブ装置は、
   前記マスタ装置からの前記識別情報が示すスレーブ側処理部と前記通信路とを、当該スレーブ装置に備えられたマルチプレクサであるスレーブ側マルチプレクサを介してデータ通信可能に接続することにより、前記識別情報が示すスレーブ側処理部を前記マスタ装置の通信相手として選択するようになっており、
   更に、前記第１手段は、
   前記実通信相手情報を、前記スレーブ側マルチプレクサを介して前記マスタ装置へ送信すること、
   を特徴とする通信システム。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記マスタ装置は、前記第２手段による判定結果またはエラー処理の指示を、前記スレーブ装置へ送信すること、
   を特徴とする通信システム。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記マスタ装置は、前記第２手段により、前記決定されたスレーブ側処理部と前記実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが一致していないと否定判定された場合、その否定判定された回数が規定値に達していなければ、前記識別情報の再送信を行って、前記決定されたスレーブ側処理部との通信をやり直すこと、
   を特徴とする通信システム。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記マスタ装置は、前記第２手段により、前記決定されたスレーブ側処理部と前記実通信相手情報が示すスレーブ側処理部とが一致していないと否定判定された場合、前記マスタ側処理部とは別のソフトウェア又はハードウェアによって、所定の異常時処理を実施すること、
   を特徴とする通信システム。

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