JP6652329B2 - 車両ネットワークシステムにおけるｉｄ識別設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法に関する。

近年では、車両に搭載される複数の車両電装機器を制御する通信システムとして、各車両電装機器を制御する複数の電子制御ユニットがそれぞれ共通の多重通信線で接続され、その多重通信線を介して多重化された信号の授受を行い、これに基づいて各車両電装機器の作動を制御するようにした車両ネットワークシステムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

このような車両ネットワークシステムでは、多重通信線を構成するワイヤハーネスと各車両電装機器とを接続する車載コネクタに電子制御ユニットを設け、各車載コネクタにＩＤ識別機能を持たせることで、車両用電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）との間で信号の授受が行われる（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２６８６３０号公報 特開２００８−１５５９０６号公報

ところで、上記のような車両ネットワークシステムにおいて、車両電装機器を追加して機能追加することが考えられるが、既設のネットワークに車載コネクタを組み込んで機能追加する場合、各車載コネクタの設定されたＩＤの変更に手間を要し、また、新たに組み込んだ車載コネクタのＩＤが既設の車載コネクタのＩＤと重複したりして通信障害が生じるおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、容易にかつ不具合なく既設のネットワークに機能追加をすることを可能とする車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法は、下記（１）、（２）を特徴としている。
（１） 各種の車両電装機器と、ワイヤハーネスと、前記ワイヤハーネスに繋げられたマスター電子制御ユニットと、前記車両電装機器毎に設けられ、前記ワイヤハーネスに接続されて前記車両電装機器を制御する車載コネクタと、を備え、前記マスター電子制御ユニットが、各前記車載コネクタに設定されている通信の優先順位を示すＩＤを識別して通信の優先順位の高い前記車載コネクタと優先して通信を行う車両ネットワークシステムにおいて、前記車両電装機器を追加すべく前記ワイヤハーネスに対して前記車載コネクタが後付けされた際に、前記マスター電子制御ユニットにより識別される前記車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを変更させるＩＤ識別設定方法であって、
前記ワイヤハーネスに対して後付けされた追加車載コネクタが保有する通信の優先順位を示すＩＤを含むＩＤ情報を通信によって取得するＩＤ情報取得ステップと、
前記ワイヤハーネスに対して既に接続されている既設車載コネクタの前記マスター電子制御ユニットで識別されている前記ＩＤと前記ＩＤ情報に含まれる前記追加車載コネクタの前記ＩＤとを比較して通信の優先順位を確認する優先順位比較ステップと、
確認した優先順位に合わせて前記既設車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを再設定するとともに前記追加車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを前記ＩＤ情報に含まれる通信の優先順位を示す前記ＩＤに設定するＩＤ識別設定ステップと、を含む
ことを特徴とする車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法。
（２） 前記ワイヤハーネスに対して前記追加車載コネクタが後付けされた際に、前記追加車載コネクタと、前記既設車載コネクタでは使用されていない通信の優先順位を示す前記ＩＤである仮ＩＤで通信する仮ＩＤ通信ステップを含む
ことを特徴とする（１）に記載の車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法。

上記（１）の車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法では、ワイヤハーネスに車載コネクタを後付けして車両電装機器を追加した際に、追加車載コネクタのＩＤ及び既設車載コネクタのＩＤの識別を、重複することなく通信の優先順位に合わせて設定するので、車両電装機器を追加して機能追加した後においても、データの衝突による通信障害なく良好に通信を行うことができる。また、車載コネクタのＩＤの識別を設定し直すので、これらのＩＤ自体の設定を変更する手間をなくすことができ、したがって、既設のネットワークに対して容易に機能追加することができる。
上記（２）の車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法では、追加車載コネクタを後付けして通信させる際に、通常の通信で用いないＩＤや使われていないＩＤを仮ＩＤとして通信することで、既設車載コネクタのＩＤとの重複による通信障害の発生を防ぐことができる。

本発明によれば、容易にかつ不具合なく既設のネットワークに機能追加をすることを可能とする車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本実施形態に係るＩＤ識別設定方法が適用される車両ネットワークシステムを示す概略構成図である。 図２は、車両ネットワークシステムに用いられる車載コネクタを示す図であって、図２（ａ）は車載コネクタの部分破断斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した車載コネクタの上ケースを開けた状態の平面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示した車載コネクタの正面図、図２（ｄ）は図２（ａ）に示した車載コネクタのＡ−Ａ断面図である。 図３は、本実施形態に係るＩＤ識別設定方法を説明する図であって、図３（ａ）〜図３（ｄ）は、それぞれ車両ネットワークシステムを示す概略構成図である。

以下、本発明に係る車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るＩＤ識別設定方法が適用される車両ネットワークシステムを示す概略構成図である。

図１に示すように、車両ネットワークシステム１は、主に、ワイヤハーネス１１と、マスターＥＣＵ１２と、各種の車両電装機器１３と、車載コネクタ１４と、接続部材１５とから構成されている。この車両ネットワークシステム１は、例えば、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＣＸＰＩ（Clock Extension Peripheral Interface）などの車載通信方式によって、車載コネクタ１４をスレーブとして多重化通信を行う。なお、これらのＬＩＮやＣＸＰＩでは、スレーブとなる車載コネクタ１４を区別するために、マスター含めて１６種類（マスターが１種類、スレーブが１５種類の合計１６種類。マスター１個、スレーブ１５個が通信ラインへ接続可能な最大接続数となる。）の固有のＩＤが設定可能である。

ワイヤハーネス１１は、幹線としての電源線２３、通信線２５、ＧＮＤ（グランド線）２７の３種類の電線を基本とする電線束である。ワイヤハーネス１１は、車両に配策され、車両ネットワークシステム１の多重通信線を構成する。なお、ワイヤハーネス１１は、電源線２３、通信線２５、ＧＮＤ２７の３種類に限るものではなく、信号線などの他の電線を含む形態を採り得ることは云うまでもない。

マスターＥＣＵ１２は、主制御装置として、各車両電装機器１３を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であり、例えば、マイクロコンピュータから構成されている。マスターＥＣＵ１２は、幹線であるワイヤハーネス１１の一端に繋げられている。

車両電装機器１３は、車両に搭載される各種の電装機器であり、車両に共通して取り付けられる主機装置、または車両に選択的に後付けされる補機装置などである。主機装置としては、例えば、ジョイントボックス、エアコン・ユニット、エンジンコントロール・ユニット、パワーウインド・ユニット、リア・コンビネーションランプ・ユニット、パワーシート・ユニット等があり、補機装置としては、例えば、集中ドアロック・ユニットやシートヒータ・ユニット等がある。

図２は、車両ネットワークシステムに用いられる車載コネクタを示す図であって、図２（ａ）は車載コネクタの部分破断斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した車載コネクタの上ケースを開けた状態の平面図、図２（ｃ）は図２（ａ）に示した車載コネクタの正面図、図２（ｄ）は図２（ａ）に示した車載コネクタのＡ−Ａ断面図である。

図２に示すように、車載コネクタ１４は、ワイヤハーネス１１に接続されることで、各種車両電装機器１３をワイヤハーネス１１に繋げて車両ネットワークシステム１を構築するコネクタである。車載コネクタ１４は、上ケース３０と下ケース３１とによって構成された絶縁樹脂製のケース３２を有しており、このケース３２内に、圧接部３３及び回路基板３４が収容されている。圧接部３３は、例えば、一対からなる複数の圧接刃３５を起立して構成され、回路基板３４の所定の回路に接続される。この回路基板３４には、基板実装コネクタ３６が設けられており、この基板実装コネクタ３６に接続部材１５が接続される。

この車載コネクタ１４には、回路基板３４に制御機能部３７が設けられている。制御機能部３７は、通信線２５を介してマスターＥＣＵ１２と通信し、車両電装機器１３の動作を制御する制御信号を生成する信号生成部を有している。制御機能部３７は、車両電装機器１３を電子制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）であり、例えば、マイコン、半導体ヒューズ、通信トランシーバ等を回路基板若しくはバスバーによる回路体などに実装することで構成されている。

車載コネクタ１４は、上ケース３０及び下ケース３１によってワイヤハーネス１１における電源線２３、通信線２５及びＧＮＤ２７を挟み込むことで、各線の絶縁被覆を圧接刃３５が切り裂き、各線の導体に圧接部３３が圧接接続される。ワイヤハーネス１１における電源線２３、通信線２５及びＧＮＤ２７を挟んだ車載コネクタ１４は、上ケース３０及び下ケース３１がロックされることで、ワイヤハーネス１１の任意の位置に固定される。即ち、車載コネクタ１４を基本ハーネスの任意の位置に取り付けるだけで、ワイヤハーネス１１と車両電装機器１３との接続が簡便に完了する。

図１に示すように、接続部材１５は、車両電装機器１３に接続されており、この接続部材１５に設けられたネットワーク側コネクタ４２を車載コネクタ１４の基板実装コネクタ３６に結合接続させることで、ワイヤハーネス１１に接続された車載コネクタ１４と車両電装機器１３とが電気的に接続され、車載コネクタ１４の制御機能部３７による車両電装機器１３の制御が可能となる。

車載コネクタ１４は、共通のワイヤハーネス１１の通信線２５に複数接続して通信を行う。したがって、各車載コネクタ１４の制御機能部３７にＩＤ（Identification Data）が設定されており、上記構成の車両ネットワークシステム１では、マスターＥＣＵ１２が各車載コネクタ１４の制御機能部３７に設定されたＩＤを識別して通信する。

マスターＥＣＵ１２は、各車載コネクタ１４のＩＤ番号順を優先順位とし、その優先順位の高い車載コネクタ１４と優先して通信する。これにより、車両ネットワークシステム１では、重要度の高いものから順に、データの衝突による通信障害なく通信が行われる。例えば、車載コネクタ１４のＩＤが、マスターＥＣＵ１２側から順に、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３に設定されている場合（図１参照）、これらの車載コネクタ１４のＩＤを識別して通信するとともに、通信の優先順位を、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３の順として通信を行う。

ここで、車両では、車両電装機器１３を追加して機能を増設することが要求される。上記車両ネットワークシステム１を備えた車両によれば、ワイヤハーネス１１に対して車載コネクタ１４を容易に後付けすることができるので、極めて容易に車両電装機器１３を増設して機能追加することができる。

しかし、ワイヤハーネス１１に後付けする車載コネクタ１４（以下、追加車載コネクタ１４と称する。）のＩＤが、既にワイヤハーネス１１に接続されてネットワークを構築している車載コネクタ１４（以下、既設車載コネクタ１４と称する。）のいずれかのＩＤと重複すると、通信障害が生じてしまう。このため、車両電装機器１３を増設すべくワイヤハーネス１１に車載コネクタ１４を後付けしてネットワークへ追加する場合、この追加車載コネクタ１４のＩＤと既設車載コネクタ１４のＩＤとの重複を回避する必要がある。

図３（ａ）に示すように、例えば、追加車載コネクタ１４のＩＤが優先最上位のＩＤ０１である場合では、既設車載コネクタ１４のＩＤ自体を、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３からＩＤ０２，ＩＤ０３，ＩＤ０４に変更する必要がある。この場合、実装した抵抗器やスイッチでＩＤ設定するタイプの車載コネクタ１４では、抵抗器の取り替えやスイッチの切り替えを行わなければならず、また、プログラムでＩＤ設定しているタイプの車載コネクタ１４では、プログラム変更を行わなければならず、いずれも手間を要することとなる。

このため、本実施形態では、ワイヤハーネス１１へ車載コネクタ１４が後付けされて追加された際に、車載コネクタ１４側で設定されたＩＤ自体の設定を変更することなく、マスターＥＣＵ１２側での車載コネクタ１４のＩＤの設定をし直すＩＤ識別設定処理を行う。

次に、ＩＤ識別設定処理について説明する。
ここでは、図３（ａ）に示すように、既設車載コネクタ１４のＩＤがＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３である車両ネットワークシステム１のワイヤハーネス１１に優先最上位のＩＤ０１に設定された追加車載コネクタ１４を後付けして追加する場合を例にとって説明する。

図３（ａ）に示すように、追加車載コネクタ１４がワイヤハーネス１１に後付けされて追加されると、以下のＩＤ識別設定処理が開始される。

（仮ＩＤ通信ステップ）
マスターＥＣＵ１２は、追加車載コネクタ１４との間で通信を開始する。この通信において、追加車載コネクタ１４は、自身が保有している仮ＩＤによって行われる。この仮ＩＤは、正式ＩＤと区別されたＩＤの範囲で付される。これにより、既設車載コネクタ１４のＩＤに対して追加車載コネクタ１４の正式ＩＤが重複していても、この正式ＩＤを用いて通信しないので、通信障害を発生させることなく通信することが可能である。例えば、２桁番号のＩＤを正式ＩＤとしている場合、仮ＩＤとしては、正式ＩＤと区別された３桁番号であるＩＤ００１などのＩＤが用いられる。なお、仮ＩＤとしては、正式ＩＤで用いられていないＩＤ０４以降のＩＤなどを用いても良い。

（ＩＤ情報取得ステップ）
図３（ｂ）に示すように、追加車載コネクタ１４が保有するＩＤ情報がマスターＥＣＵ１２に送信され、マスターＥＣＵ１２がＩＤ情報を取得する。このＩＤ情報には、追加車載コネクタ１４の通常の通信時に用いられる正式ＩＤの情報が含まれる。つまり、ＩＤ情報は、追加車載コネクタ１４の正式ＩＤであるＩＤ０１を含む情報である。

（優先順位比較ステップ）
マスターＥＣＵ１２は、仮ＩＤ通信で追加車載コネクタ１４からＩＤ情報を取得すると、取得したＩＤ情報から入手した追加車載コネクタ１４の正式ＩＤであるＩＤ０１を確認する。そして、既設車載コネクタ１４のＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３と追加車載コネクタ１４のＩＤ０１とを比較し、通信の優先順位を確認する。つまり、追加車載コネクタ１４を最優先とし、それ以降に既設車載コネクタ１４が並んだ順位であることを確認する。ここでは、ＩＤ０１の既設車載コネクタ１４とＩＤ０１の追加車載コネクタ１４とは、同一ＩＤであるが、追加車載コネクタ１４の方が、重要度が高い優先上位のものであるとする。したがって、ＩＤ０１の既設車載コネクタ１４の優先順位が下げられる。

（ＩＤ識別設定ステップ）
マスターＥＣＵ１２における既設車載コネクタ１４のＩＤを、確認した優先順位に合わせて設定する。つまり、図３（ｃ）に示すように、ＩＤ０１に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０２に変更し、ＩＤ０２に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０３に変更し、ＩＤ０３に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０４に変更する。また、図３（ｄ）に示すように、マスターＥＣＵ１２における追加車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０１に設定する。

なお、既設車載コネクタ１４のＩＤがＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３である車両ネットワークシステム１のワイヤハーネス１１に優先２位のＩＤ０２に設定された追加車載コネクタ１４が後付けされて追加された場合では、ＩＤ識別設定ステップにおいて、ＩＤ０１に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤは変更せず、ＩＤ０２に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０３、ＩＤ０３に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０４と識別するように変更し、追加車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０２と識別するように設定する。

同様に、既設車載コネクタ１４のＩＤがＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３である車両ネットワークシステム１のワイヤハーネス１１に優先３位のＩＤ０３に設定された追加車載コネクタ１４が後付けされて追加された場合では、ＩＤ識別設定ステップにおいて、ＩＤ０１，ＩＤ０２に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤは変更せず、ＩＤ０３に設定されている既設車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０４と識別するように変更し、追加車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０３と識別するように設定する。

また、既設車載コネクタ１４のＩＤがＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３である車両ネットワークシステム１のワイヤハーネス１１に優先４位のＩＤ０４に設定された追加車載コネクタ１４が後付けされて追加された場合では、ＩＤ識別設定ステップにおいて、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３に設定されている全ての既設車載コネクタ１４のＩＤは変更せず、追加車載コネクタ１４のＩＤをＩＤ０４と識別するように設定する。

上記のＩＤ識別設定処理によって、車両ネットワークシステム１では、車載コネクタ１４をワイヤハーネス１１に後付けして追加した後に、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３，ＩＤ０４に設定された車載コネクタ１４のＩＤをマスターＥＣＵ１２が識別して通信するとともに、通信の優先順位を、ＩＤ０１，ＩＤ０２，ＩＤ０３，ＩＤ０４の順として通信を行う。

以上、説明したように、本実施形態に係る車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法によれば、ワイヤハーネス１１に車載コネクタ１４を後付けして車両電装機器１３を追加した際に、追加車載コネクタ１４のＩＤ及び既設車載コネクタ１４のＩＤを、重複することなく通信の優先順位に合わせて設定するので、車両電装機器１３を追加して機能追加した後においても、データの衝突による通信障害なく良好に通信を行うことができる。また、既設車載コネクタ１４のＩＤを設定し直すので、これらのＩＤ自体の設定を変更する手間をなくすことができ、したがって、既設のネットワークに対して容易に機能追加することができる。

また、仮ＩＤ通信ステップにおいて、追加車載コネクタ１４を後付けして通信させる際に、通常の通信で用いないＩＤや使われていないＩＤを仮ＩＤとして通信するので、既設車載コネクタ１４のＩＤとの重複による通信障害の発生を防ぐことができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

ここで、上述した本発明に係る車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［２］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 各種の車両電装機器（１３）と、ワイヤハーネス（１１）と、前記ワイヤハーネス（１１）に繋げられたマスター電子制御ユニット（１２）と、前記車両電装機器（１３）毎に設けられ、前記ワイヤハーネス（１１）に接続されて前記車両電装機器（１３）を制御する車載コネクタ（１４）と、を備え、前記マスター電子制御ユニット（１２）が、前記車載コネクタ（１４）のＩＤを識別して前記車載コネクタ（１４）との通信を行う車両ネットワークシステム（１）において、前記車両電装機器（１３）を追加すべく前記ワイヤハーネス（１１）に対して前記車載コネクタ（１４）が後付けされた際に、前記マスター電子制御ユニット（１２）による前記車載コネクタ（１４）のＩＤの識別を変更させるＩＤ識別設定方法であって、
前記ワイヤハーネス（１１）に対して後付けされた追加車載コネクタ（１４）が保有するＩＤ情報を通信によって取得するＩＤ情報取得ステップと、
前記ワイヤハーネス（１１）に対して既に接続されている既設車載コネクタ（１４）の前記マスター電子制御ユニット（１２）で識別されているＩＤと前記ＩＤ情報から入手した前記追加車載コネクタ（１４）のＩＤとを比較して通信の優先順位を確認する優先順位比較ステップと、
確認した優先順位に合わせて前記既設車載コネクタ（１４）のＩＤを再設定するとともに前記追加車載コネクタ（１４）のＩＤを前記ＩＤ情報から入手したＩＤに設定するＩＤ識別設定ステップと、を含む
ことを特徴とする車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法。
［２］ 前記ワイヤハーネス（１１）に対して前記追加車載コネクタ（１４）が後付けされた際に、前記追加車載コネクタ（１４）と仮ＩＤで通信する仮ＩＤ通信ステップを含む
ことを特徴とする［１］に記載の車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法

１ 車両ネットワークシステム
１１ ワイヤハーネス
１２ マスター電子制御ユニット
１３ 車両電装機器
１４ 車載コネクタ

Claims (2)

1. 各種の車両電装機器と、ワイヤハーネスと、前記ワイヤハーネスに繋げられたマスター電子制御ユニットと、前記車両電装機器毎に設けられ、前記ワイヤハーネスに接続されて前記車両電装機器を制御する車載コネクタと、を備え、前記マスター電子制御ユニットが、各前記車載コネクタに設定されている通信の優先順位を示すＩＤを識別して通信の優先順位の高い前記車載コネクタと優先して通信を行う車両ネットワークシステムにおいて、前記車両電装機器を追加すべく前記ワイヤハーネスに対して前記車載コネクタが後付けされた際に、前記マスター電子制御ユニットにより識別される前記車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを変更させるＩＤ識別設定方法であって、
   前記ワイヤハーネスに対して後付けされた追加車載コネクタが保有する通信の優先順位を示すＩＤを含むＩＤ情報を通信によって取得するＩＤ情報取得ステップと、
   前記ワイヤハーネスに対して既に接続されている既設車載コネクタの前記マスター電子制御ユニットで識別されている前記ＩＤと前記ＩＤ情報に含まれる前記追加車載コネクタの前記ＩＤとを比較して通信の優先順位を確認する優先順位比較ステップと、
   確認した優先順位に合わせて前記既設車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを再設定するとともに前記追加車載コネクタの通信の優先順位を示す前記ＩＤを前記ＩＤ情報に含まれる通信の優先順位を示す前記ＩＤに設定するＩＤ識別設定ステップと、を含む
   ことを特徴とする車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法。
2. 前記ワイヤハーネスに対して前記追加車載コネクタが後付けされた際に、前記追加車載コネクタと、前記既設車載コネクタでは使用されていない通信の優先順位を示す前記ＩＤである仮ＩＤで通信する仮ＩＤ通信ステップを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両ネットワークシステムにおけるＩＤ識別設定方法。