JP5635314B2 - 電気自動車、ハイブリッド自動車、自動車、自動車ブレーキネットワークシステム、車載ネットワークシステム - Google Patents

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Description

本発明は、時間同期通信を行う電子制御装置に関するものである。
近年、環境や燃費の観点から、電気自動車やハイブリット自動車が注目されている。これらの自動車は、高度な制御を行うため、多数のモータとＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御装置）を実装している。これら自動車が実装しているＥＣＵとして、インバータを制御するためのインバータ制御ＥＣＵ、ステアリング用インバータを制御するステアリング制御ＥＣＵ、バッテリを制御するバッテリ制御ＥＣＵ、エアコンを制御するエアコン制御ＥＣＵ、パワーウィンドウを制御するパワーウィンドウ制御ＥＣＵなどがある。これら複数のＥＣＵは、各ＥＣＵ間で情報共有を行うため、車載ネットワークを介して接続されている。
下記特許文献１には、ステアリング制御ＥＣＵが車載ネットワークを介して他のＥＣＵから送信された車速情報を受信し、車速情報が所定値（例えば４０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判定し、車速情報が所定値より小さい場合は、危険状態ではないと判定し、車速情報が所定値以上である場合は、操舵パターンを解析することにより、車両走行状態の危険状態を判定するなどの車速に応じたステアリングの制御を行うことが記載されている。このように車載ネットワークは、ＥＣＵ間で情報を共有し、より安全な制御や最適な制御を行うために用いられている。
ところで、車載ネットワークとして用いられる、時間同期通信型の車載ネットワークであるＦｌｅｘＲａｙ（下記非特許文献１参照）は、あらかじめ用意された２〜３個のＥＣＵ（同期実行ノード）が時間同期情報を含む通信フレームを送受信することによって、ＥＣＵ間で同期通信を確立する。各ＥＣＵは、確立された時間同期にしたがって、時間同期通信を実行する。
同期通信を確立するＥＣＵが３個以下に制約されている理由は、もし多数のＥＣＵで時間同期を行うと、同期が確立されたＥＣＵグループが複数発生してしまい、かつこれらグループ間で時間が同期していない現象が生じる可能性があることによる。このような現象を、クリーク現象と呼ぶ。クリーク現象が発生すると、異なるグループに属するＥＣＵ間の通信ができなくなる。
特開２００９−１２６１３号公報
FlexRay Communications System Protocol Specification，Version 2.1 Revision A，FlexRay Consortium
ＦｌｅｘＲａｙを用いる車載ネットワークにおいて、同期実行ノードであるＥＣＵが故障すると、時間同期情報を含む通信フレーム（同期フレーム）を送信することができなくなる。このとき、各ＥＣＵは時間同期することができなくなり、当該車載ネットワークを介した通信は停止する。
車載ネットワークが利用できなくなると、ＥＣＵ間で情報を交換することができなくなる。例えば、上記特許文献１におけるステアリング制御ＥＣＵは、他のＥＣＵから車速情報を受信してステアリング制御を実行するので、車載ネットワークを介して他のＥＣＵと通信することができなくなると、事実上ステアリング制御を実行することができない。したがって、ステアリング制御によって運転者を補助し、当該自動車を安全に走行させることができなくなる。この状態は、自動車自体は走行可能であるものの、安全性が低下した状態であるといえる。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、車載ネットワークが通信不能状態に陥ったとき、自動車を不安全な状態のままで走行させないようにすることを目的とする。
本発明に係る車載ネットワークにおいて、同期実行ノードは、各電子制御装置のうち当該自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置のなかから選択されている。
本発明に係る車載ネットワークによれば、同期実行ノードは当該自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置であるため、同期実行ノードが故障すると、当該自動車そのものが走行できなくなる。したがって、車載ネットワークを介した通信ができなくなったままで当該自動車が走行し続ける状態を回避することになるので、安全側に倒した制御を実現することができる。
実施形態１に係る電気自動車１０００の構成図である。 ステアリング制御ＥＣＵ１０の機能ブロック図である。 インバータ制御ＥＣＵ３０の機能ブロック図である。 バッテリ制御ＥＣＵ４０の機能ブロック図である。 エアコン制御ＥＣＵ２０の機能ブロック図である。 パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０の機能ブロック図である。 同期実行ノードが時間同期通信を確立する処理を示すフローチャートである。 ステアリング制御ＥＣＵ１０とエアコン制御ＥＣＵ２０が同期実行ノードである場合における、通信フレームの送信タイミングを示す。 実施形態１における各ＥＣＵを分類した結果を示す図である。 ステアリング制御ＥＣＵ１０とインバータ制御ＥＣＵ３０が同期実行ノードである場合における、通信フレームの送信タイミングを示す。 ステアリング制御ＥＣＵ１０とインバータ制御ＥＣＵ３０が時間同期通信を確立する様子を示す図である。 バッテリ制御ＥＣＵ４０を「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類した様子を示す図である。 実施形態２に係るハイブリッド自動車２０００の構成図である。 実施形態２における各ＥＣＵを分類した結果を示す図である。 ステアリング制御ＥＣＵ７０、インバータ制御ＥＣＵ１００、エンジン制御ＥＣＵ８０が時間同期通信を確立する様子を示す図である。 実施形態４に係る自動車３０００およびそのブレーキネットワークシステムの構成図である。 ３つの同期実行ノードのうちいずれか２つが故障したときの動作について、全ての組合せを列挙したものである。
＜本発明の基本的な考え方＞
以下ではまず初めに、本発明の基本的な考え方を説明する。その後、本発明の実施形態を説明する。
まず、車両を不安全な状態のままで走行させないことを考える。車両の例として、電気自動車を取り上げる。電気自動車は、インバータ制御ＥＣＵ、ステアリング制御ＥＣＵ、エアコン制御ＥＣＵなどの様々なＥＣＵを搭載している。このうちインバータ制御ＥＣＵは、当該電気自動車の走行用モータを駆動するインバータを制御するＥＣＵであるため、これが故障すると当該電気自動車は走行することができない。一方、エアコン制御ＥＣＵが故障しても、電気自動車そのものは走行を継続することができる。
ここで、エアコン制御ＥＣＵを同期実行ノードとして動作させている状態を想定する。同期実行ノードは２つであると仮定する。このときエアコン制御ＥＣＵが故障すると、先に説明したように車載ネットワークを利用することができなくなるので、他のＥＣＵから情報を受信して制御に利用するＥＣＵは、制御を実行することができなくなる。上述のステアリング制御ＥＣＵは、その１例であるといえる。
すなわちこの場合、本来であればエアコン制御ＥＣＵが故障しても電気自動車自体は走行を継続することができるはずであるにも関わらず、当該電気自動車は不安全な走行状態に陥っていることになる。
かかる事態を回避するためには、車載ネットワーク内の時間同期を取ることができない状態のままで当該電気自動車が走行し続けることができないようにすればよい。そこで本発明では、自動車の走行または動力の制御を行うＥＣＵを、同期実行ノードとして選択することにする。また本発明において、自動車の走行または動力の制御とは関係ない制御を行うＥＣＵは、同期実行ノードとして選択しない。
次に、あるＥＣＵが故障しても、自動車が安全に走行し続けることができるようにすることを考える。これは上記と同様の考え方に基づき、自動車の走行または動力の制御とは関係ない制御を行うＥＣＵを、同期実行ノードとして選択しないことにより達成できる。この場合、自動車の走行または動力の制御とは関係ないＥＣＵが故障しても、同期実行ノードが時間同期を取ることができるので、車載ネットワークはそのまま利用可能である。したがって、各ＥＣＵは他のＥＣＵとの間で通信を継続し、制御を実行することができるので、当該車両は不安全な状態に陥らずに済む。
以上、本発明の基本的な考え方を説明した。以下では、車両の種別毎に具体的な実施形態を説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る電気自動車１０００の構成図である。電気自動車１０００は、前輪１および２、後輪３および４、ステアリング装置１６、電動アシストモータ１５、ステアリング用インバータ１２、バッテリ４２、インバータ３２、モータ３５、プロペラシャフト３６、リアデファレンシャル３７、ドライブシャフト３８および３９、エアコン２２、パワーウィンドウ１４２を備えている。
バッテリ４２は、直列に接続された複数のセルを有し、電源線４４を介して、ステアリング用インバータ１２、インバータ３２、エアコン２２、およびパワーウィンドウ１４２に直流電圧を供給している。バッテリ４２のグランド線４３は、電気自動車１０００の車体に接続されている。バッテリ制御ＥＣＵ４０は、制御線４１を介してバッテリ４２と接続され、バッテリ４２の状態を管理している。
ステアリング制御ＥＣＵ１０は、制御線１１を介してステアリング用インバータ１２へ制御指令を伝達する。
ステアリング用インバータ１２は、バッテリ４２からの直流を、ステアリング制御ＥＣＵ１０からの制御指令に基づき交流に変換し、ＰＷＭ線１４を介して電動アシストモータ１５に交流を供給する。電動アシストモータ１５は、ステアリング装置１６に内蔵されている。ステアリング装置１６は、前輪１および２と連結されている。ステアリング用インバータ１２のグランド線１３は、電気自動車１０００の車体に接続されている。
インバータ制御ＥＣＵ３０は、制御線３１を介してインバータ３２へ制御指令を伝達する。インバータ３２は、バッテリ４２からの直流電圧を交流電圧に変換し、インバータ制御ＥＣＵ３０からの制御指令に基づき、ＰＷＭ線３４を介してモータ３５にその交流電圧を供給する。インバータ３２のグランド線３３は、電気自動車１０００の車体に接続されている。
モータ３５は、プロペラシャフト３６と連結されており、モータ３５が生成する動力はプロペラシャフト３６を介してリアデファレンシャル３７へ伝達される。その動力は、さらにリアデファレンシャル３７からドライブシャフト３８および３９を介して、後輪３および４に伝達される。
エアコン２２は、制御線２１を介してエアコン制御ＥＣＵ２０からの制御指令を受け取り、その制御指令に基づいて動作する。エアコン２２のグランド線２３は、電気自動車１０００の車体に接続されている。
パワーウィンドウ１４２は、制御線１４１を介してパワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０からの制御指令を受け取り、その制御指令に基づいて動作する。パワーウィンドウ１４２のグランド線１４３は、電気自動車１０００の車体に接続されている。
車載ネットワーク５０には、ステアリング制御ＥＣＵ１０、インバータ制御ＥＣＵ３０、バッテリ制御ＥＣＵ４０、エアコン制御ＥＣＵ２０、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０が接続されている。
バッテリ制御ＥＣＵ４０がバッテリ４２の電圧低下を検出すると、車載ネットワーク５０を介してインバータ制御ＥＣＵ３０とエアコン制御ＥＣＵ２０へその旨を通知することができる。インバータ制御ＥＣＵ３０は、その通知を受信すると、インバータ３２を低消費電力モードで動作させることができる。同様にエアコン制御ＥＣＵ２０も、エアコン２２を低消費電力モードにすることができる。バッテリ制御ＥＣＵ４０が故障した場合には、バッテリ４２の電圧低下を検出できなくなるだけで、バッテリ電圧自体はインバータ３２へ供給し続けることができる。
ステアリング制御ＥＣＵ１０は、車載ネットワーク５０を介してインバータ制御ＥＣＵ３０から車速情報を受信すると、車速に応じたステアリングの反力を運転者へ与える。これにより、安全かつ扱いやすいハンドリングを提供することができる。
以上のように、車載ネットワーク５０を介してＥＣＵ間で電気自動車の状態に応じた制御情報を互いにやりとりすることにより、安全かつ快適な走行制御が可能となる。
図２は、ステアリング制御ＥＣＵ１０の機能ブロック図である。ステアリング制御ＥＣＵ１０は、マイコン２３０ａ、送受信回路２２０ａを備える。マイコン２３０ａはさらに、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２３２ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３３ａ、演算器２３４ａ、通信コントローラ２３１ａを備える。
ＲＯＭ２３２ａは、処理プログラムを記憶する。ＲＡＭ２３３ａは、データを一時的に記憶する。演算器２３４ａは、演算処理を実行する。通信コントローラ２３１ａは、送受信回路２２０ａを介して他のＥＣＵと通信する。送受信回路２２０ａは、車載ネットワーク５０を介して他のＥＣＵと通信する。
ステアリング制御ＥＣＵ１０が備えるマイコン２３０ａは、車載ネットワーク５０を介して他のＥＣＵから送信された制御情報を、送受信回路２２０ａと通信コントローラ２３１ａを介して、ＲＡＭ２３３ａに格納することができる。通信コントローラ２３１ａは、時間同期通信のプロトコル処理を行う。演算器２３４ａは、ＲＯＭ２３２ａに記憶されている処理プログラムを実行し、ＲＡＭ２３３ａに格納された制御情報を用いて制御処理を行い、ステアリング用インバータ１２に対する制御指令値を、制御線１１へ出力する。
図３は、インバータ制御ＥＣＵ３０の機能ブロック図である。インバータ制御ＥＣＵ３０は、マイコン２３０ｂ、送受信回路２２０ｂを備える。マイコン２３０ｂはさらに、ＲＯＭ２３２ｂ、ＲＡＭ２３３ｂ、演算器２３４ｂ、通信コントローラ２３１ｂを備える。これら各機能部の動作は、制御対象がインバータ３２である点を除いて、ステアリング制御ＥＣＵ１０が備える同名の各機能部の動作と概ね同様である。演算器２３４ｂは、インバータ３２に対する制御指令値を、制御線３１へ出力する。
図４は、バッテリ制御ＥＣＵ４０の機能ブロック図である。バッテリ制御ＥＣＵ４０は、マイコン２３０ｃ、送受信回路２２０ｃを備える。マイコン２３０ｃはさらに、ＲＯＭ２３２ｃ、ＲＡＭ２３３ｃ、演算器２３４ｃ、通信コントローラ２３１ｃを備える。
バッテリ制御ＥＣＵ４０が備えるマイコン２３０ｃは、制御線４１を介して、バッテリ４２の電圧値、電流値、温度値を取得し、ＲＡＭ２３３ｃに格納する。演算器２３４ｃは、ＲＯＭ２３２ｃに記憶されている処理プログラムを実行し、ＲＡＭ２３３ｃに格納された電圧値、電流値、温度値を用いて制御処理を行い、バッテリ４２の状態情報を生成し、ＲＡＭ２３３ｃに格納する。通信コントローラ２３１ｃは、ＲＡＭ２３３ｃに格納されたバッテリ４２の状態情報を、時間同期通信のプロトコルに基づいて、送受信回路２２０ｃと車載ネットワーク５０を介して他のＥＣＵへ送信する。
図５は、エアコン制御ＥＣＵ２０の機能ブロック図である。エアコン制御ＥＣＵ２０は、マイコン２３０ｄ、送受信回路２２０ｄを備える。マイコン２３０ｄはさらに、ＲＯＭ２３２ｄ、ＲＡＭ２３３ｄ、演算器２３４ｄ、通信コントローラ２３１ｄを備える。これら各機能部の動作は、制御対象がエアコン２２である点を除いて、ステアリング制御ＥＣＵ１０が備える同名の各機能部の動作と概ね同様である。演算器２３４ｄは、エアコン２２に対する制御指令値を、制御線２１へ出力する。
図６は、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０の機能ブロック図である。パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０は、マイコン２３０ｅ、送受信回路２２０ｅを備える。マイコン２３０ｅはさらに、ＲＯＭ２３２ｅ、ＲＡＭ２３３ｅ、演算器２３４ｅ、通信コントローラ２３１ｅを備える。これら各機能部の動作は、制御対象がパワーウィンドウ１４２である点を除いて、ステアリング制御ＥＣＵ１０が備える同名の各機能部の動作と概ね同様である。演算器２３４ｅは、パワーウィンドウ１４２に対する制御指令値を、制御線１４１へ出力する。
以上、電気自動車１０００が備える各機能部について説明した。以下では、車載ネットワーク５０を介して各ＥＣＵが通信する動作を説明する。なお、各ＥＣＵが用いる通信プロトコルとして、非特許文献１に記載されているＦｌｅｘＲａｙを想定する。
通信コントローラ２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ、２３１ｅは、送信すべき制御情報を、プロトコルに適合するフォーマットのフレームに変換し、この通信フレームをあらかじめ定められた通信スケジュールに基づいて送信する。したがって、各通信コントローラ２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ、２３１ｅが時間的に同期した状態であれば、通信の衝突を起こすことなく、互いに制御情報を送受信することができる。
ただし、各通信コントローラが通信を開始する時点では、各通信コントローラがばらばらに動作しているので時間的に同期しておらず、そのまま通信を継続すると衝突が発生してしまう。この衝突を避けるには、各通信コントローラの内部的な時刻を一致させ、時間的に同期動作させる必要がある。
各通信コントローラを同期動作させる方法として、ＦｌｅｘＲａｙでは、先に説明した同期実行ノードを２〜３個設ける。同期実行ノードは、時間同期情報を含む通信フレームを互いに送受信し、通信スケジュールの起点を受信した通信フレームのタイミングに合わせる。これにより、２つのＥＣＵを同期動作させることができる。同期実行ノード以外のＥＣＵも、同期実行ノードがあらかじめ同期を確立した後、同期実行ノードから受信した通信フレームのタイミングに自己の通信スケジュールの起点を合わせる。これにより、結果として車載ネットワーク全体で同期動作することができる。なお、上述の同期実行ノードのことを、コールドスタートノードと呼ぶ場合もある（非特許文献１参照）。
図７は、同期実行ノードが時間同期通信を確立する処理を示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。
（図７：ステップＳ３０１）
同期実行ノードは、時間同期通信を確立する処理が開始されると、時間同期情報を含む通信フレームを送信する。
（図７：ステップＳ３０２）
同期実行ノードは、他ＥＣＵから時間同期情報を含む通信フレームを受信したか否かを判定する。受信していない場合は、ステップＳ３０１に戻って他ＥＣＵから時間同期情報を含む通信フレームを受信するまで待ち続ける。受信している場合は、ステップＳ３０３に進む。
（図７：ステップＳ３０３）
同期実行ノードは、時間同期通信を確立する処理を実行する。具体的には、ステップＳ３０２で受信した時間同期情報に基づいて、自ノードの通信ケジュールの起点を合わせることにより、他のＥＣＵと時間を同期させることができる。
（図７：ステップＳ３０４）
同期実行ノードは、互いに時間同期情報を含む通信フレームを送受信する。これにより車載ネットワーク５０に接続された各ＥＣＵは、時間同期通信を行うことができる。
なお、ＦｌｅｘＲａｙネットワークにおいては、同期実行ノードの数は２〜３個であることが指定されている点に留意されたい。４つ以上のＥＣＵが同期実行ノードとして車載ネットワーク５０内に存在すると、通信に参加するＥＣＵの時間同期が成立しない場合があることが、非特許文献１の９２ページ注釈４０に記載されている。本実施形態１では説明簡単のため、同期実行ノードを２つとする。
図８は、ステアリング制御ＥＣＵ１０とエアコン制御ＥＣＵ２０が同期実行ノードとして図７の処理フローを実行する場合における、通信フレームの送信タイミングを示す。以下、図８に示す各サイクルにおける各ＥＣＵの状態を説明する。
ステアリング制御ＥＣＵ１０は、サイクル０において時間同期通信を開始する。しかし、エアコン制御ＥＣＵ２０はサイクル４から時間同期通信を開始するため、サイクル０〜サイクル３の間はＦｌｅｘＲａｙネットワークの時間同期通信を確立することができない。
サイクル４では、ステアリング制御ＥＣＵ１０の通信フレームとエアコン制御ＥＣＵ２０の通信フレームがともに送信されているため、時間同期通信を確立することができる。この結果、図１に示したインバータ制御ＥＣＵ３０とバッテリ制御ＥＣＵ４０もＦｌｅｘＲａｙネットワークに参加することができるようになり、電気自動車１０００内の時間同期通信が確立される。
ここで、図８においてエアコン制御ＥＣＵ２０が故障し、同期確立処理を実行することができない状態を想定する。本実施形態では同期実行ノードは２つであるとしたため、エアコン制御ＥＣＵ２０が故障すると、２つのＥＣＵの間で時間同期を確立する処理は実行できなくなる。その結果、各ＥＣＵを時間同期させることができず、車載ネットワーク５０を介した通信はできなくなってしまう。
一方、電気自動車１０００が走行するために必要であるその他のＥＣＵは動作しているため、各ＥＣＵが他のＥＣＵと通信することができない状態のままで、電気自動車１０００が走行を継続することになる。
このとき、例えばステアリング制御ＥＣＵ１０に着目すると、ステアリング制御ＥＣＵ１０は他のＥＣＵから車速情報を受け取ることができないので、車速に適したステアリング制御を実行することができない。具体的には、車速が低い場合には電動アシストモータ１５によりステアリングを軽くし、車速が高い場合には安全のためにステアリングを重くする、といった車速に適応する運転者補助ではなく、固定的なステアリング補助しかできなくなる。
すなわち、本来であれば電気自動車１０００の走行制御には影響しないはずのエアコン制御ＥＣＵ２０を、同期実行ノードとして選択したがために、エアコン制御ＥＣＵ２０が故障することによって電気自動車１０００を不安全な走行状態に陥らせることになる。
以上の例に鑑みると、電気自動車１０００の走行制御に影響しないＥＣＵは、同期実行ノードとして動作させるべきではない、ということになる。
これに対し、インバータ制御ＥＣＵ３０を同期実行ノードとして動作させる場合、インバータ制御ＥＣＵ３０が故障すると車載ネットワーク５０を介した通信はできなくなるが、同時にモータ３５を駆動することもできなくなるので、電気自動車１０００は走行停止する。したがって、少なくとも電気自動車１０００が不安全な状態のままで走行し続けることはないので、より安全側に倒した動作を行なうことができるといえる。
図９は、本実施形態１における各ＥＣＵを分類した結果を示す図である。図８の例を用いて説明したように、いずれのＥＣＵを同期実行ノードとして動作させるかは、そのＥＣＵが故障すると電気自動車１０００の走行制御に影響するか否かを基準として判断することが望ましい。そこで本実施形態１では、各ＥＣＵを、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」と「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類し、同期実行ノードは前者のＥＣＵのなかから選択する。より具体的には、電気自動車１０００の走行または動力に関する電子制御を実行するＥＣＵを、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類する。インバータ制御ＥＣＵ３０は、電気自動車１０００の動力を提供するモータ３５を駆動制御するＥＣＵであるため、これに分類される。ステアリング制御ＥＣＵ１０は、電気自動車１０００の走行方向に関する制御を行うＥＣＵであるため、同様にこれに分類される。
図１０は、ステアリング制御ＥＣＵ１０とインバータ制御ＥＣＵ３０が同期実行ノードとして図７の処理フローを実行する場合における、通信フレームの送信タイミングを示す。以下、図１０に示す各サイクルにおける各ＥＣＵの状態を説明する。
ステアリング制御ＥＣＵ１０は、サイクル０から時間同期通信の開始処理を開始する。インバータ制御ＥＣＵ３０は、サイクル４から時間同期通信の開始処理を開始する。したがって、２つのＥＣＵともに故障していなければ、サイクル４において時間同期通信が確立されるので、電気自動車１０００は安全な状態で走行することができる。一方、どちらかのＥＣＵが故障していれば、時間同期通信は確立されず、車載ネットワーク５０を介した通信は停止するが、同時に電気自動車１０００も走行不能となる。この場合、電気自動車１０００は走行できないので、車載ネットワーク５０を介した通信が停止しても特段の支障はないと考えられる。
図１１は、ステアリング制御ＥＣＵ１０とインバータ制御ＥＣＵ３０を同期実行ノードとして動作させる場合において、これら各ＥＣＵが時間同期通信を確立する様子を示す図である。
ステアリング制御ＥＣＵ１０は、時間同期情報を含む通信フレーム５１を矢印５２で示すように送信している。同様にインバータ制御ＥＣＵ３０も、時間同期情報を含む通信フレーム５３を矢印５４で示すように送信している。この結果、互いの時間同期情報を含む通信フレームを受信して、通信スケジュールの起点を合わせるが可能となり、２つのＥＣＵ間で通信を同期させることができる。エアコン制御ＥＣＵ２０、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１４０、バッテリ制御ＥＣＵ４０は、ステアリング制御ＥＣＵ１０とインバータ制御ＥＣＵ３０が通信同期を確立した後に、ＦｌｅｘＲａｙネットワークに参加することができる。
以上の動作により、電気自動車１０００が備える各ＥＣＵは、車載ネットワーク５０を介して、互いに制御情報を送受信することができるようになる。
なお図９において、バッテリ制御ＥＣＵ４０は「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類した。これは、バッテリ制御ＥＣＵ４０が故障してもバッテリ４２自体は動作し続けることを想定したものである。一方、設計上、バッテリ制御ＥＣＵ４０が故障したときはバッテリ４２も動作停止させる場合もある。このとき、バッテリ制御ＥＣＵ４０が故障すると動力源がなくなるので、電気自動車１０００は走行停止する。したがってこの場合は、バッテリ制御ＥＣＵ４０は「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類される。図１２は、この場合における各ＥＣＵの分類を示すものである。
＜実施の形態２＞
図１３は、本発明の実施形態２に係るハイブリッド自動車２０００の構成図である。ハイブリッド自動車２０００は、前輪６１および６２、後輪６３および６４、ステアリング装置７６、電動アシストモータ７５、ステアリング用インバータ７２、バッテリ１１２、インバータ１０２、モータ１０５、プロペラシャフト１２３、リアデファレンシャル１２４、ドライブシャフト１２５および１２６、エアコン９２、パワーウィンドウ１５２、エンジン８２、エンジン出力軸８３、モータ出力軸１０６、変速機１２２を備えている。
バッテリ１１２は、直列に接続された複数のセルを有し、電源線１１４を介して、ステアリング用インバータ７２、インバータ１０２、エアコン９２、パワーウィンドウ１５２に、直流電圧を供給している。バッテリ１１２のグランド線１１３は、ハイブリット自動車２０００の車体に接続されている。バッテリ制御ＥＣＵ１１０は、制御線１１１を介してバッテリ１１２と接続され、バッテリ１１２の状態を管理している。
ステアリング制御ＥＣＵ７０は、制御線７１を介してステアリング用インバータ７２へ制御指令を伝達する。ステアリング用インバータ７２は、ステアリング制御ＥＣＵ７０からの制御指令に基づき、バッテリ１１２からの直流電圧を交流電圧へ変換し、ＰＷＭ線７４を介して電動アシストモータ７５に供給する。電動アシストモータ７５は、ステアリング装置７６に内蔵されている。ステアリング装置７６は、前輪６１および６２と連結されている。ステアリング用インバータ７２のグランド線７３は、ハイブリット自動車２０００の車体に接続されている。
インバータ制御ＥＣＵ１００は、制御線１０１を介してインバータ１０２へ制御指令を伝達する。インバータ１０２は、インバータ制御ＥＣＵ１００からの制御指令に基づき、バッテリ１１２からの直流を交流に変換し、ＰＷＭ線１０４を介してモータ１０５に供給する。モータ１０５は、インバータ１０２から供給される交流によってモータ出力軸１０６を駆動する。インバータ１０２のグランド線１０３は、ハイブリット自動車２０００の車体に接続されている。
エンジン制御ＥＣＵ８０は、制御線８１を介してエンジン８２へ制御指令を伝達する。エンジン８２はガソリンまたは軽油を燃料とする内燃機関であり、エンジン出力軸８３を介して駆動力を出力する。エンジン出力軸８３はモータ出力軸１０６と連結されており、駆動力をモータ出力軸１０６に伝達する。
モータ１０５は、エンジン８２が出力する駆動力を補助するため、モータ出力軸１０６に補助駆動力を与える。モータ出力軸１０６は、エンジン８２の駆動力とモータ１０５の補助駆動力を合成した駆動力を出力する。
モータ出力軸１０６は、変速機１２２と連結されており、モータ出力軸１０６が出力する駆動力を変速機１２２に伝達する。
変速機１２２は、プロペラシャフト１２３と連結されている。変速機１２２が生成する駆動力は、プロペラシャフト１２３を介してリアデファレンシャル１２４へ伝達され、さらにリアデファレンシャル１２４からドライブシャフト１２５および１２６を介して後輪６３および６４に伝達される。変速機１２２は、制御線１２１を介して変速機制御ＥＣＵ１２０からの制御指令を受け取り、その制御指令に基づいて動作する。
変速機１２２は、変速機制御ＥＣＵ１２０が故障したとき、ハイブリッド自動車２０００が走行可能な状態を維持できるように、あらかじめ定められた規定変速比を固定的に選択するように構成されている。したがってハイブリット自動車２０００は、変速機制御ＥＣＵ１２０が故障しても、走行可能な状態を保つことができる。
エアコン９２は、制御線９１を介してエアコン制御ＥＣＵ９０から制御指令を受け取り、その制御指令に基づいて動作する。エアコンのグランド線９３は、ハイブリット自動車２０００の車体に接続されている。
パワーウィンドウ１５２は、制御線１５１を介してパワーウィンドウ制御ＥＣＵ１５０から制御指令を受け取り、その制御指令に基づいて動作する。パワーウィンドウ１５２のグランド線１５３は、ハイブリット自動車２０００の車体に接続されている。
車載ネットワーク１３０には、ステアリング制御ＥＣＵ７０、インバータ制御ＥＣＵ１００、バッテリ制御ＥＣＵ１１０、エアコン制御ＥＣＵ９０、エンジン制御ＥＣＵ８０、変速機制御ＥＣＵ１２０、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１５０が接続されている。
バッテリ制御ＥＣＵ１１０がバッテリ９２の電圧低下を検出すると、バッテリ制御ＥＣＵ１１０は、車載ネットワーク１３０を介してインバータ制御ＥＣＵ１００とエアコン制御ＥＣＵ９０へその旨を通知することができる。インバータ制御ＥＣＵ１００は、その通知を受け取ると、インバータ１０２を低消費電力モードで動作させる。エアコン制御ＥＣＵ９０も同様に、エアコン９２を低消費電力モードにすることができる。バッテリ制御ＥＣＵ１１０が故障した場合には、電圧低下を検出できなくなるだけで、バッテリ電圧自体はインバータ１０２へ供給し続けることができる。
ステアリング制御ＥＣＵ７０は、車載ネットワーク１３０を介してインバータ制御ＥＣＵ１００から車速情報を受信すると、車速に応じたステアリングの反力を運転者へ与える。これにより、安全かつ扱いやすいハンドリングを提供することができる。
ハイブリット自動車２０００は、エンジン８２が出力する駆動力とモータ１０５が発する補助駆動力によって走行するハイブリット自動車である。したがって、エンジン８２が駆動しなくともモータ１０５の発する補助駆動力によって走行することでき、またモータ１０５が駆動しなくともエンジン８２の発する駆動力によって走行することができる。
以上、ハイブリッド自動車２０００が備える各機能部について説明した。以下では、本実施形態２において、同期実行ノードを選択する基準について説明する。
図１４は、本実施形態２における各ＥＣＵを分類した結果を示す図である。本実施形態２でも、実施形態１と同様に、各ＥＣＵを「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」と「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類する。実施形態１と同様に、ハイブリッド自動車２０００の走行または動力に関する電子制御を実行するＥＣＵは、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類される。同期実行ノードは後者のＥＣＵのなかから選択する。
実施形態１で説明した図９と比較すると、「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」のなかに変速機制御ＥＣＵ１２０が新たに追加され、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」のなかにエンジン制御ＥＣＵ８０が新たに追加されている。
この点、ハイブリッド自動車２０００は、モータ１０５またはエンジン８２のいずれか一方が停止しても、他方が動力を提供することができるので、インバータ制御ＥＣＵ１００とエンジン制御ＥＣＵ８０は、「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類すべきであるようにも思える。しかし、この２つのＥＣＵは動力を制御するＥＣＵであり、２つセットで「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類すべきと判断した。
「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」のなかから同期実行ノードを選択する基準として、以下のような例が考えられる。
インバータ制御ＥＣＵ１００とエンジン制御ＥＣＵ８０を同期実行ノードとして優先的に選択し、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」の中からさらにもう１つの同期実行ノードを選択する。結果として、３つのＥＣＵが同期実行ノードとして選択されたことになる。この場合、インバータ制御ＥＣＵ１００またはエンジン制御ＥＣＵ８０のいずれか一方が故障しても、他方のＥＣＵが正常であれば、ハイブリッド自動車２０００は走行を継続することができる。また、同期実行ノードが２つ残っていれば、車載ネットワーク１３０を用いた通信も継続することができるので、ハイブリッド自動車２０００を不安全な状態に陥らせることはない。
以下では、いずれのＥＣＵを同期実行ノードとして選択するかにより、ハイブリッド自動車２０００の動作にどのような影響を与えるかを説明する。
（選択例１）
エアコン制御ＥＣＵ９０、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１５０、バッテリ制御ＥＣＵ１１０、変速機制御ＥＣＵ１２０のうち２つ以上を、同期実行ノードとして選択したと仮定する。もしこれらＥＣＵが故障した場合、ハイブリット自動車２０００は走行継続することができるが、車載ネットワーク１３０を介した通信ができなくなる。そのため、先に説明したように、ステアリング制御ＥＣＵ７０が車速情報を受信することができなくなるなどの不具合が生じ、好ましくない。
（選択例２）
同期実行ノードとして、インバータ制御ＥＣＵ１００、エンジン制御ＥＣＵ８０を選択した上で、もう１つの同期実行ノードは任意に選択する。この場合、いずれか１つの同期実行ノードが故障しても、２つの同期実行ノードの間で同期を確立し、通信を継続することができる。また、インバータ制御ＥＣＵ１００とエンジン制御ＥＣＵ８０のうちいずれかが故障しても、もう一方のＥＣＵが動作している限り動力を提供することができるので、ハイブリッド自動車２０００は走行継続することができる。
（選択例３）
同期実行ノードとして、インバータ制御ＥＣＵ１００、エンジン制御ＥＣＵ８０、ステアリング制御ＥＣＵ７０を選択したと仮定する。この場合インバータ制御ＥＣＵ１００が故障しても、エンジン制御ＥＣＵ８０とステアリング制御ＥＣＵ７０の間で時間同期を確立することができるので、車載ネットワーク１３０を介した通信は継続できる。また、エンジン８２の動力によって、ハイブリット自動車２０００自体も走行継続することができる。エンジン制御ＥＣＵ８０が故障した場合も同様である。一方、インバータ制御ＥＣＵ１００とエンジン制御ＥＣＵ８０が２つとも故障した場合、車載ネットワーク１３０を介した通信ができなくなるが、ハイブリッド自動車２０００自体も走行継続できなくなるので、特段の支障はない。
図１５は、ステアリング制御ＥＣＵ７０、インバータ制御ＥＣＵ１００、エンジン制御ＥＣＵ８０を同期実行ノードとして動作させる場合において、これら各ＥＣＵが時間同期通信を確立する様子を示す図である。
ステアリング制御ＥＣＵ７０は、時間同期情報を含む通信フレーム１３１を矢印１３２で示すように送信する。エンジン制御ＥＣＵ８０は、時間同期情報を含む通信フレーム１３５を矢印１３６で示すように送信する。インバータ制御ＥＣＵ１００は、時間同期情報を含む通信フレーム１３３を矢印１３４で示すように送信する。
このように３つのＥＣＵから互いに時間同期情報を含む通信フレームを受信することにより、通信スケジュールの起点を合わせ、３つのＥＣＵ間の通信が同期動作できる。また、エアコン制御ＥＣＵ９０、パワーウィンドウ制御ＥＣＵ１５０、バッテリ制御ＥＣＵ１１０、変速機制御ＥＣＵ１２０は、３つのＥＣＵ間の通信同期が確立した後に、ＦｌｅｘＲａｙネットワークへ参加することができる。
以上の動作により、ハイブリット自動車２０００の各ＥＣＵは、車載ネットワーク１３０を介して、互いに制御情報をやりとりすることができるようになる。
＜実施の形態３＞
実施形態１〜２では、電気自動車１０００およびハイブリッド自動車２０００が備える車載ネットワークにおいて、同期実行ノードを選択する手法を説明した。同様の手法は、その他の自動車についても適用することができる。
例えば、燃料を動力源とし、エンジン駆動によって走行する自動車を想定する。この自動車は、エンジン、エンジン制御ＥＣＵ、変速機、変速機制御ＥＣＵ、エアコン制御などのその他ＥＣＵを備える。
本実施形態３においても、実施形態１〜２と同様に、各ＥＣＵを「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」と「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類する。具体的には、当該自動車の走行または動力に関する制御を行うＥＣＵは、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類されることになる。エンジン制御ＥＣＵは、自動車の動力に関する制御を行うＥＣＵであるため、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に相当する。
本実施形態３においても、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」のなかから同期実行ノードを選択する。ＦｌｅｘＲａｙネットワークであれば、２〜３個の同期実行ノードが必要となる。例えば、変速機制御ＥＣＵを「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」に分類しておき、変速機制御ＥＣＵを同期実行ノードとして選択することができる。
＜実施の形態４＞
図１６は、本発明の実施形態４に係る自動車３０００およびそのブレーキネットワークシステムの構成図である。自動車３０００は、前輪１および２、後輪３および４、ブレーキペダル１７０、電動モータ１８２、１９２、２０２、および２１２、電動モータによってブレーキディスク１８０、１９０、２００、２１０の回転を停止させるための制動器１８１、１９１、２０１、２１１を備える。
前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６は、それぞれ信号線１８５と１９５を介してインバータ１８４と１９４に接続されている。インバータ１８４と１９４は、ＰＷＭ信号線１８３と１９３を介して電動モータ１８２と１９２に接続されている。後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６は、それぞれ信号線２０５と２１５を介してインバータ２０４と２１４に接続されている。インバータ２０４と２１４は、ＰＷＭ信号線２０３と２１３を介して電動モータ２０２と２１２に接続されている。
制動センサ１７１は、信号線１７２を介して、運転者がブレーキペダル１７０を踏み込んだ量をブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３へ通知することができる。ブレーキ動作表示器２２０は、信号線２２１を介してパネル表示制御ＥＣＵ２２２から点灯命令を受け取り、その点灯命令にしたがって点灯する。
前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３、パネル表示制御ＥＣＵ２２２は、時間同期型ブレーキサブネットワーク１６０に接続されている。
以上、自動車３０００およびブレーキネットワークシステムの構成を説明した。次に、ブレーキネットワークシステムの動作を説明する。
運転者がブレーキペダル１７０を踏み込むと、制動センサ１７１が踏み込みを感知し、その踏み込み量が信号線１７２を介してブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３へ通知される。ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３は、その踏み込み量などに基づきブレーキ制動指令を生成し、ブレーキサブネットワーク１６０を介して、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６と後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６へ通知する。
ブレーキ制動指令を受け取った前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６と後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６は、それぞれの信号線１８５、１９５、２０５、２１５を介してインバータ１８４、１９４、２０４、２１４ヘブレーキ制御量を通知し、ＰＷＭ信号線１８３、１９３、２０３、２１３を介して電動モータ１８２、１９２、２０２、２１２を動作させる。
電動モータは、制動器１８１、１９１、２０１、２１１が備えるブレーキディスク１８０、１９０、２００、２１０の回転に制動を与える。これにより自動車３０００を停止させることができる。
パネル表示制御ＥＣＵ２２２は、信号線２２１を介してブレーキ動作表示器２２０を点灯させ、制動中である旨を表示する。これによって運転者へブレーキ動作を通知することができる。
本実施形態４においても、各ＥＣＵを「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」と「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」に分類する。ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６は、自動車３０００の走行を制御するＥＣＵであり、故障するとブレーキが動作しないので、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」として分類する。パネル表示制御ＥＣＵ２２２は、故障してもブレーキ動作の表示ができないだけであり、走行には影響を与えないので、「故障しても走行に影響を与えないＥＣＵ」へ分類する。
同期実行ノードは、「故障すると走行に影響を与えるＥＣＵ」のなかから選択される。ここでは、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６が選択されることになる。
図１７は、本実施形態４と比較するため、３つの同期実行ノードのうちいずれか２つが故障したときの動作について、全ての組合せを列挙したものである。ここでは、同期実行ノードとして｛ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６｝を選択した場合の動作（本実施形態４）と、｛ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６、パネル表示制御ＥＣＵ２２２｝を選択した場合の動作を比較する。３つの同期実行ノードのうち２つが故障する組合せパターンは、図１７に示す６通りである。
（図１７：組合せＮｏ．１）
Ｎｏ．１のケースは、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３と前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち２つが故障したことになり、時間同期を確立することができなくなるので、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているのでブレーキ制動指令を送信できなくなり、ブレーキ動作も停止する。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが１つ故障したのみであるため、車載ネットワークを介した通信は継続する。しかしブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているので、ブレーキ動作は停止する。
（図１７：組合せＮｏ．２）
Ｎｏ．２のケースは、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３とパネル表示制御ＥＣＵ２２２が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち１つのみが故障したことになり、車載ネットワークを介した通信は継続する。しかしブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているので、ブレーキ動作は停止する。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが２つ故障したことになるので、時間同期を確立することができなくなり、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているので、ブレーキ動作も停止する。
（図１７：組合せＮｏ．３）
Ｎｏ．３のケースは、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３と後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち２つが故障したことになり、時間同期を確立することができなくなるので、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているのでブレーキ制動指令を送信できなくなり、ブレーキ動作も停止する。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが２つ故障したことになるので、時間同期を確立することができなくなり、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３が故障しているので、ブレーキ動作も停止する。
（図１７：組合せＮｏ．４）
Ｎｏ．４のケースは、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６とパネル表示制御ＥＣＵ２２２が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち１つのみが故障したことになり、車載ネットワークを介した通信は継続する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３からブレーキネットワークを介してブレーキ制動指令を後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６へ通知できるので、自動車３０００は後輪のブレーキを用いて停止できる。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが１つ故障したのみであるため、車載ネットワークを介した通信は継続する。また、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６を制御することができるので、自動車３０００は後輪のブレーキを用いて停止できる。
（図１７：組合せＮｏ．５）
Ｎｏ．５のケースは、前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６と後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち２つが故障したことになり、時間同期を確立することができなくなるので、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、全てのブレーキ制御ＥＣＵが故障しているので、ブレーキ動作も停止する。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが１つ故障したのみであるため、車載ネットワークを介した通信は継続する。しかし全てのブレーキ制御ＥＣＵが故障しているので、ブレーキ動作は停止する。
（図１７：組合せＮｏ．６）
Ｎｏ．６のケースは、後輪のブレーキ制御ＥＣＵ２０６とパネル表示制御ＥＣＵ２２２が故障した場合を示す。これは、本実施形態４における同期実行ノード｛１７３、１８６、２０６｝のうち１つのみが故障したことになり、車載ネットワークを介した通信は継続する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３からブレーキネットワークを介してブレーキ制動指令を前輪のブレーキ制御ＥＣＵ１８６へ通知できるので、自動車３０００は前輪のブレーキを用いて停止できる。一方、同期実行ノードとして｛１７３、２２２、２０６｝を選択した場合、同期実行ノードが２つ故障したことになるので、時間同期を確立することができなくなり、車載ネットワークを介した通信は停止する。また、ブレーキペダル制御ＥＣＵ１７３から車載ネットワークを介して制動指令をブレーキ制御ＥＣＵへ通知することができないので、ブレーキ動作も停止する。
（図１７：まとめ）
以上挙げた例によれば、組合せＮｏ．６のケースにおいて、本実施形態４に係る同期実行ノードの構成のほうがブレーキ動作の観点で優れており、より安全に自動車３０００を走行させることができる。
＜実施の形態５＞
実施形態４では、自動車が搭載するブレーキネットワークシステムを例として取り上げたが、その他の車載ネットワークシステムにおいて、本発明と同様の手法を採用することもできる。例えば、複数のＥＣＵが時間同期して通信しながらステアリング制御を行うステアリングネットワークシステムにおいて、同様の手法を採用することもできる。また、実施形態１〜３で説明したような車両全体にわたる車載ネットワークも、本発明に係る車載ネットワークシステムの１形態であるといえる。
＜実施の形態６＞
以上の実施形態１〜５では、車両および車両が搭載する車載ネットワークにおいて、同期実行ノードを選択する手法を説明した。同様の手法は、２以上の電子制御装置が時間同期をとって通信するその他の電子機器におけるネットワークシステムにおいても採用することができる。
いずれの電子制御装置を同期実行ノードとして選択するかは、その電子制御装置が故障すると当該電子機器を動作させることができなくなるか否かを基準とすればよい。故障すると当該電子機器を動作させることができなくなる電子制御装置を同期実行ノードとして選択すれば、仮にその電子制御装置が故障して時間同期を取ることができなくなっても、当該電子機器自体も停止するので、特段の支障はない。すなわち、実施形態１〜５と同様の効果を発揮することができる。
また、以上の実施形態１〜５では、通信プロトコルとしてＦｌｅｘＲａｙを想定したが、２以上の通信ノードが時間同期を確立する通信プロトコルを用いるその他のネットワークにおいても、本発明と同様の手法を用いることができる。
また、以上の実施形態１〜５において、２以上のＥＣＵの機能を組み合わせることによって各ＥＣＵの機能を実現してもよい。例えば、いずれかのＥＣＵからインバータ制御ＥＣＵに対して制御命令を送信し、これら２つのＥＣＵの組合せによってインバータを制御するようにしてもよい。
１、２：前輪、３、４：後輪、１０：ステアリング制御ＥＣＵ、１１：制御線、１２：ステアリング用インバータ、１３：グランド線、１４：ＰＷＭ線、１５：電動アシストモータ、１６：ステアリング装置、２０：エアコン制御ＥＣＵ、２１：制御線、２２：エアコン、２３：グランド線、３０：インバータ制御ＥＣＵ、３１：制御線、３２：インバータ、３３：グランド線、３４：ＰＷＭ線、３５：モータ、３６：プロペラシャフト、３７：リアデファレンシャル、３８、３９：ドライブシャフト、４０：バッテリ制御ＥＣＵ、４１：制御線、４２：バッテリ、４３：グランド線、４４：電源線、５０：車載ネットワーク、５１：時間同期情報を含むフレーム、５３：時間同期情報を含むフレーム、２２０ａ〜２２０ｅ：送受信回路、２３０ａ〜２３０ｅ：マイコン、２３１ａ〜２３１ｅ：通信コントローラ、２３２ａ〜２３２ｅ：ＲＯＭ、２３３ａ〜２３３ｅ：ＲＡＭ、２３４ａ〜２３４ｅ：演算器、６１、６２：前輪、６３、６４：後輪、７０：ステアリング制御ＥＣＵ、７１：制御線、７２：ステアリング用インバータ、７３：グランド線、７４：ＰＷＭ線、７５：電動アシストモータ、７６：ステアリング装置、８０：エンジン制御ＥＣＵ、８１：制御線、８２：エンジン、８３：エンジン出力軸、９０：エアコン制御ＥＣＵ、９１：制御線、９２：エアコン、９３：グランド線、１００：インバータ制御ＥＣＵ、１０１：制御線、１０２：インバータ、１０３：グランド線、１０４：ＰＷＭ線、１０５：モータ、１０６：モータ出力軸、１１０：バッテリ制御ＥＣＵ、１１１：制御線、１１２：バッテリ、１１３：グランド線、１１４：電源線、１２０：変速機制御ＥＣＵ、１２１：制御線、１２２：変速機、１２３：プロペラシャフト、１２４：リアデファレンシャル、１２５、１２６：ドライブシャフト、１３０：車載ネットワーク、１３１：時間同期情報を含むフレーム、１３３：時間同期情報を含むフレーム、１３５：時間同期情報を含むフレーム、１４０：パワーウィンドウ制御ＥＣＵ、１４１：制御線、１４２：パワーウィンドウ、１４３：グランド線、１５０：パワーウィンドウ制御ＥＣＵ、１５１：制御線、１５２：パワーウィンドウ、１５３：グランド線、１６０：ブレーキサブネットワーク、１７０：ブレーキペダル、１７１：制動センサ、１７２：信号線、１７３：ブレーキペダル制御ＥＣＵ、１８０：ブレーキディスク、１８１：制動器、１８２：電動モータ、１８３：ＰＷＭ信号線、１８４：インバータ、１８５：信号線、１８６：前輪のブレーキ制御ＥＣＵ、１９０：ブレーキディスク、１９１：制動器、１９２：電動モータ、１９３：ＰＷＭ信号線、１９４：インバータ、１９５：信号線、２００：ブレーキディスク、２０１：制動器、２０２：電動モータ、２０３：ＰＷＭ信号線、２０４：インバータ、２０５：信号線、２０６：後輪のブレーキ制御ＥＣＵ、２１０：ブレーキディスク、２１１：制動器、２１２：電動モータ、２１３：ＰＷＭ信号線、２１４：インバータ、２１５：信号線、２２０：ブレーキ動作表示器、２２１：信号線、２２２：パネル表示制御ＥＣＵ。

Claims (7)

  1. 自動車のブレーキを制御するブレーキネットワークシステムであって、
    前記ブレーキの動作を制御するブレーキ電子制御装置と、
    その他の電子制御を行う１以上の電子制御装置と、
    各前記電子制御装置が通信する際に用いるブレーキネットワークと、
    を備え、
    各前記電子制御装置のうちいずれか２以上は、時間同期情報を含む通信フレームを相互に送受信することにより時間同期通信を確立する同期実行ノードとして構成され、その他の前記電子制御装置は、確立された前記時間同期通信にしたがって時間同期通信を実行するように構成されており、
    前記同期実行ノードのうち２つ以上は、各前記電子制御装置のうち、前記自動車の走行に関する電子制御を行う電子制御装置のみのなかから選択されており、故障していない前記同期実行ノードが１つ以下になると前記自動車の走行に関する電子制御を行う電子制御装置はその他の前記電子制御装置と通信することができなくなるように構成されている
    ことを特徴とする自動車ブレーキネットワークシステム。
  2. 前記ブレーキ電子制御装置は、
    前記自動車の車輪が備える車輪ブレーキを制御する車輪ブレーキ電子制御装置と、
    前記自動車が備えるブレーキペダルが踏み込まれた量を計測するブレーキペダル電子制御装置と、
    を備え、
    前記車輪ブレーキ電子制御装置、および前記ブレーキペダル電子制御装置が、前記同期実行ノードとして選択されている
    ことを特徴とする請求項１記載の自動車ブレーキネットワークシステム。
  3. 前記車輪ブレーキ電子制御装置は、
    前記自動車の前輪が備えるブレーキを制御する前輪ブレーキ電子制御装置と、
    前記自動車の後輪が備えるブレーキを制御する後輪ブレーキ電子制御装置と、
    によって構成されており、
    前記前輪ブレーキ電子制御装置、および後輪ブレーキ電子制御装置が、前記同期実行ノードとして選択されている
    ことを特徴とする請求項２記載の自動車ブレーキネットワークシステム。
  4. 自動車の動作を制御する複数の電子制御装置と、
    前記電子制御装置を接続する車載ネットワークと、
    を備え、
    前記電子制御装置のうちいずれか２以上は、時間同期情報を含む通信フレームを相互に送受信することにより時間同期通信を確立する同期実行ノードとして構成され、その他の前記電子制御装置は、確立された前記時間同期通信にしたがって時間同期通信を実行するように構成されており、
    前記同期実行ノードのうち２つ以上は、前記電子制御装置のうち、前記自動車の走行または動力の少なくともいずれかに関する電子制御を行う電子制御装置のみのなかから選択されており、故障していない前記同期実行ノードが１つ以下になると前記自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置はその他の前記電子制御装置と通信することができなくなるように構成されている
    ことを特徴とする車載ネットワークシステム。
  5. 電力を動力源として用いる電気自動車であって、
    電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリを制御するバッテリ電子制御装置と、
    前記バッテリが供給する電力を用いて動作するモータと、
    前記モータを駆動するインバータと、
    前記インバータを制御するインバータ電子制御装置と、
    当該電気自動車のステアリング動作を補助するステアリングモータと、
    前記ステアリングモータを駆動するステアリングインバータと、
    前記ステアリングインバータを制御するステアリングインバータ電子制御装置と、
    その他の電子制御を行う１以上の電子制御装置と、
    各前記電子制御装置が通信する際に用いる車内ネットワークと、
    を備え、
    各前記電子制御装置のうちいずれか２以上は、時間同期情報を含む通信フレームを相互に送受信することにより時間同期通信を確立する同期実行ノードとして構成され、その他の前記電子制御装置は、確立された前記時間同期通信にしたがって時間同期通信を実行するように構成されており、
    前記同期実行ノードのうち２つ以上は、各前記電子制御装置のうち、当該電気自動車の走行または動力の少なくともいずれかに関する電子制御を行う電子制御装置のみのなかから選択されており、故障していない前記同期実行ノードが１つ以下になると当該電気自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置はその他の前記電子制御装置と通信することができなくなるように構成されている
    ことを特徴とする電気自動車。
  6. 電力と燃料を動力源として用いるハイブリッド自動車であって、
    電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリを制御するバッテリ電子制御装置と、
    前記バッテリが供給する電力を用いて動作するモータと、
    前記モータを駆動するインバータと、
    前記インバータを制御するインバータ電子制御装置と、
    当該ハイブリッド自動車のステアリング動作を補助するステアリングモータと、
    前記ステアリングモータを駆動するステアリングインバータと、
    前記ステアリングインバータを制御するステアリングインバータ電子制御装置と、
    前記燃料を燃焼させるエンジンと、
    前記エンジンを制御するエンジン電子制御装置と、
    当該ハイブリッド自動車の変速比を変更する変速機と、
    前記変速機を制御する変速機電子制御装置と、
    その他の電子制御を行う１以上の電子制御装置と、
    各前記電子制御装置が通信する際に用いる車内ネットワークと、
    を備え、
    各前記電子制御装置のうちいずれか２以上は、時間同期情報を含む通信フレームを相互に送受信することにより時間同期通信を確立する同期実行ノードとして構成され、その他の前記電子制御装置は、確立された前記時間同期通信にしたがって時間同期通信を実行するように構成されており、
    前記同期実行ノードのうち２つ以上は、各前記電子制御装置のうち、当該ハイブリッド自動車の走行または動力の少なくともいずれかに関する電子制御を行う電子制御装置のみのなかから選択されており、故障していない前記同期実行ノードが１つ以下になると当該ハイブリッド自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置はその他の前記電子制御装置と通信することができなくなるように構成されている
    ことを特徴とするハイブリッド自動車。
  7. 燃料を動力源として用いる自動車であって、
    前記燃料を燃焼させるエンジンと、
    前記エンジンを制御するエンジン電子制御装置と、
    当該自動車の変速比を変更する変速機と、
    前記変速機を制御する変速機電子制御装置と、
    その他の電子制御を行う１以上の電子制御装置と、
    各前記電子制御装置が通信する際に用いる車内ネットワークと、
    を備え、
    各前記電子制御装置のうちいずれか２以上は、時間同期情報を含む通信フレームを相互に送受信することにより時間同期通信を確立する同期実行ノードとして構成され、その他の前記電子制御装置は、確立された前記時間同期通信にしたがって時間同期通信を実行するように構成されており、
    前記同期実行ノードのうち２つ以上は、各前記電子制御装置のうち、当該自動車の走行または動力の少なくともいずれかに関する電子制御を行う電子制御装置のみのなかから選択されており、故障していない前記同期実行ノードが１つ以下になると当該自動車の走行または動力に関する電子制御を行う電子制御装置はその他の前記電子制御装置と通信することができなくなるように構成されている
    ことを特徴とする自動車。
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