JP6967664B2 - ゲートウェイ装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載用の制御装置に係り、例えば複数のネットワーク間に接続され、情報の送受信を行う車両用のゲートウェイ装置に関する。
近年の自動車等の車両には、エンジンやブレーキ等の各種車両制御系の装置を制御する車載電子制御装置(車載ECUと称することがある)や、車両の各種状態を表示するメータ等の機器を制御する車載電子制御装置など、多数の車載ECUが搭載されている。そして、車両内では、それら各車載ECUが通信線により接続されてネットワークを形成しており、このネットワークを介して各車載ECU間の各種データの送受信が行われている。
こうしたネットワークに接続され、各車載ECU間の情報の送受信を担う装置としてゲートウェイ装置がある。ゲートウェイ装置の故障時にはネットワークを介したデータの送受信が停止してしまうため、ゲートウェイ装置には高い信頼性が求められる。
また、CAN Busをはじめとする車載用通信バスには特に重要なバスが存在する。
例えば、エンジン制御用の車載ECUが接続されているパワートレイン系の通信バスは非常に重要であり、故障が発生して通信が不可となった場合にはエンジン再始動が不可となる。
この種の課題解決を試みた技術に関する文献として特開2006−333007号公報(特許文献1)がある。この公報には、第1の通信バス及び第2の通信バスの双方に接続されている複数の2重系統車載通信装置と、第2の通信バスのみに接続されている少なくとも1つの1系統車載通信装置とが混在した車両通信システムにおいて、複数の2重系統車載通信装置の少なくとも1つが、他の2重系統車載通信装置が第1の通信バスを介して送信したデータを取得して、当該データを第2の通信バスに転送するように構成した車両通信システムが開示されている。このように車両通信システムを構築すると、複数の2重系統車載通信装置の1つが第2の通信バス側で送信不良状態になっても、その2重系統車載通信装置から送信されたデータを残りの2重系統車載通信装置が第1の通信バスを介して取得して第2の通信バスに転送することで、第2の通信バス側で送信不良状態になった2重系統車載通信装置から送信されたデータを1系統車載通信装置が確実に受信できる。
特開2006−333007号公報
上記特許文献1に記載のような車両通信システムを車両用のゲートウェイ装置に適用した場合、第1の通信バス及び第2の通信バスの双方に接続されている2重系統車載通信装置が必ず複数必要となる。すなわち、システムとして冗長系にする必要があり、ゲートウェイ装置が高価になり易い。
本発明の目的は、システムとして冗長系を構成しなくても異常時の通信継続が可能であるゲートウェイ装置を提供することにある。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ゲートウェイ装置において、複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子とを備え、前記複数の通信バスは、第1制御装置が接続された第1通信バスと、第2制御装置が接続された第2通信バスであり、前記第1通信バスは、前記第2通信バスより優先順位が高く、前記複数のトランシーバは、前記第1通信バスに接続される第1トランシーバと、前記第2通信バスに接続される第2トランシーバであり、前記少なくとも1つのスイッチ素子は、前記第1通信バスと前記第2通信バスを接続するスイッチ素子であり、前記第1トランシーバに故障が発生した場合、前記第1トランシーバを前記第1通信バスが構成するネットワークから切り離し、前記スイッチ素子をオン状態に設定して前記第2トランシーバを介して前記第1制御装置との通信を実行することを特徴とする。


本発明によれば、システムとして冗長系を構成することなく異常時もECU間の通信を継続できるため、安価で信頼性の高いゲートウェイ装置を提供できる。
本発明の実施例の1つの車載電子制御装置の概略構成図。 メモリに格納された通信Bus1,2,3の優先順位テーブルの構成例を示す図。 図1の車載電子制御装置内の各部の動作を説明するためのタイムチャートの一例。 CPUの制御フローチャートの一例を示す図。 各通信Busが構成するネットワーク上に流れるデータの一例を示す図。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
<実施例1>
図1に車載電子制御装置(車載ECU(Electronic Control Unit))の制御回路構成を概略的に示す。車載ECU100は、ゲートウェイ装置(ゲートウェイECUとも称する)として機能しており、複数の車内用ネットワーク10,20,30(以下ネットワークと称することがある)が接続されている。
本実施例のネットワーク10,20,30は通信プロトコルとしてCAN(Controller Area Network)を用いるが、他のプロトコルを用いても良い。
ネットワーク10には、通信Bus(CAN Bus)1を介して複数のECU(ECU群)が接続されている。これらのECU群はマルチメディア系ECUで構成され、例えば、カーナビゲーションECUや、オーディオ制御ECU等が含まれ得る。
ネットワーク20には、通信Bus(CAN Bus)2を介して複数のECU(ECU群)が接続されている。これらのECU群はパワートレイン系ECUで構成され、例えば、エンジン制御ECUや、ブレーキ制御ECU、トランスミッション制御ECU等が含まれ得る。
ネットワーク30には、通信Bus(CAN Bus)3を介して複数のECU(ECU群)が接続されている。これらのECU群はボディ系ECUで構成され、パワーウィンド用ECU、シートベルト用ECU等が含まれ得る。
なお、各通信Bus(CAN Bus)1,2,3は2線式バスであり2本の通信線(ツイストペアケーブル)からなるが、図1中では簡略化して1本の通信線で表記している。
ECU100の筐体109内には、電源回路104と、ECU100内の信号処理をつかさどる処理装置であるCPU106と、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ108と、電気信号の送受信を行うための通信装置である3つのトランシーバ(CANトランシーバ)110,112,114と、3つのスイッチ素子50,60,70が収納されている。
また,筐体109には、ネットワーク10,20,30を構成する外部の車載ECUに接続した通信Bus1,2,3が接続される端子111,113,115が設けられている。端子111は、筐体109内でトランシーバ110に接続する通信Bus1と接続されており、端子113は、筐体109内でトランシーバ112に接続する通信Bus2と接続されており、端子115は、筐体109内でトランシーバ114に接続する通信Bus3と接続されている。
バッテリ(図示せず)と、エンジン(図示せず)により駆動されるオルタネーター(図示せず)から供給される電圧(VB)102がECU100内部の電源回路104に供給される。
電源回路104はCPU106等の信号系の素子に供給する正電源電圧(VCC)を生成する。CPU106はECU100の動作を制御する。メモリ108はCPU106と通信し、種々のデータを保存する。特に本実施例のメモリ108は、ネットワーク毎の優先順位(通信バスの優先順位)の情報を保存しており、この情報は故障時の判断に使用される。
トランシーバ110,112,114の数は通信Bus1,2,3(ネットワーク10,20,30)の数と同数であり、3つのトランシーバ110,112,114は3つの通信Bus1,2,3と一対一で接続されている。CPU106は3つのトランシーバ110,112,114のそれぞれと通信可能に接続されている。
トランシーバ110は、第1のネットワーク10に属するECU群と通信Bus1を介してCAN通信を行うための部品であり、ネットワーク10からの受信データをRx1出力端子120からCPU106へ送信し、Tx1出力端子122から受信したCPU106からの送信データをネットワーク10へ送信するものである。また、トランシーバ110はトランシーバ110の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ1入力端子124を備える。トランシーバ110はスリープ状態にはいることでネットワーク10から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ110の故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ110をネットワーク10から分離することができる。具体的には、スリープ1入力端子124の値がH信号(電圧値または電流値が所定の閾値よりも高い信号をH信号(High信号)と称する)の時にトランシーバ110はスリープ状態となり、スリープ1入力端子124の値がL信号(電圧値または電流値が所定の閾値よりも低い信号をL信号(Low信号)と称する)の時に通常状態となる。
トランシーバ112は、第2のネットワーク20に属するECU群と通信Bus2を介してCAN通信を行うための部品であり、ネットワーク20からの受信データをRx2出力端子130からCPU106へ送信し、Tx2出力端子132から受信したCPUからの送信データをネットワーク20へ送信するものである。また、トランシーバ112はトランシーバ112の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ2入力端子134を備える。トランシーバ112はスリープ状態にはいることでネットワーク20から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ112故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ112をネットワーク20から分離することができる。具体的には、スリープ2入力端子134の値がH信号の時にトランシーバ112はスリープ状態となり、スリープ2入力端子134の値がL信号の時に通常状態となる。
トランシーバ114は、第3のネットワーク30に属するECU群と通信Bus3を介してCAN通信を行うための部品であり、ネットワーク30からの受信データをRx3出力端子140からCPU106へ送信し、Tx3出力端子142から受信したCPUからの送信データをネットワーク30へ送信するものである。また、トランシーバ114はトランシーバ114の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ3入力端子144を備える。トランシーバ114はスリープ状態にはいることでネットワーク30から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ114故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ114をネットワーク30から分離することができる。具体的には、スリープ3入力端子144の値がH信号の時にトランシーバ114はスリープ状態となり、スリープ3入力端子144の値がL信号の時に通常状態となる。
CPU106は、トランシーバ110を用いてネットワーク10とCAN通信を行い、トランシーバ112を用いてネットワーク20とCAN通信を行い、トランシーバ114を用いてネットワーク30とCAN通信を行う。また、CPU106は、トランシーバ110をスリープ状態にさせるためのスリープ1入力端子124への制御出力(スリープ信号)と、トランシーバ112をスリープ状態にさせるためのスリープ2入力端子134への制御出力(スリープ信号)と、トランシーバ114をスリープ状態にさせるためのスリープ3入力端子144への制御出力(スリープ信号)と、第1のスイッチ50の開閉状態を切り替えるCPU出力1(150)と、第2のスイッチ60の開閉状態を切り替えるCPU出力2(160)と、第3のスイッチ70の開閉状態を切り替えるCPU出力3(170)とを出力する。
スイッチ50は、ネットワーク10(通信Bus1)とネットワーク20(通信Bus2)の接続を制御するための筐体109内に設けられたスイッチ素子であり、筐体109内の通信Bus1(CAN Busライン)と通信Bus2(CAN Busライン)を接続する経路に設けられている。スイッチ50は、CPU出力150の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、CPU出力150の値がH信号の時にスイッチ50はオフ状態(開いた状態)に設定され、CPU出力150の値がL信号の時にスイッチ50はオン状態(閉じた状態)に設定される。
スイッチ60は、ネットワーク10(通信Bus1)とネットワーク30(通信Bus3)の接続を制御するための筐体109内に設けられたスイッチ素子であり、筐体109内の通信Bus1(CAN Busライン)と通信Bus3(CAN Busライン)を接続する経路に設けられている。スイッチ60は、CPU出力160の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、CPU出力160の値がH信号の時にスイッチ60はオフ状態(開いた状態)に設定され、CPU出力160の値がL信号の時にスイッチ60はオン状態(閉じた状態)に設定される。
スイッチ70は、ネットワーク20(通信Bus2)とネットワーク30(通信Bus3)の接続を制御するための筐体内109内に設けられたスイッチ素子であり、筐体109内の通信Bus2(CAN Busライン)と通信Bus3(CAN Busライン)を接続する経路に設けられている。スイッチ70は、CPU出力160の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、CPU出力170の値がH信号の時にスイッチ70はオフ状態(開いた状態)に設定され、CPU出力170の値がL信号の時にスイッチ70はオン状態(閉じた状態)に設定される。
図2にメモリ108に格納された通信Bus1,2,3(ネットワーク10,20,30)の優先順位テーブル200の構成例を示す。図2の例では、優先順位テーブルは、各通信Busの識別情報、優先順位情報、及びネットワーク名で成り立っている。本実施例では数字が小さいほど優先順位が高いことを示す。例えば、通信Bus2はエンジンECUなどが接続されているBusであり一番優先順位が高い。本実施例では、通信Bus2に接続されたトランシーバ112が故障した場合、優先順位の一番低い通信Bus1を介して通信Bus2のデータを送受信することにより、車両としての通常動作を継続することを可能としている。
本優先順位テーブル200は、車両ごとに異なるため、例えば、出荷試験時に書き換えることで様々な車両に対応可能となる。
図3に図1に示したECU100内の各部の動作を説明するタイムチャートを示す。
(1)通常状態
まず、通常状態について説明する。電源104、CPU106は起動状態である。CPU106からは、CPU出力1(150)、CPU出力2(160)及びCPU出力3(170)としてH信号が出力されており、スイッチ50、スイッチ60及びスイッチ70は共にオフ状態に設定されている。また、スリープ1入力端子124、スリープ2入力端子134及びスリープ3入力端子144にL信号が出力されており、トランシーバ110、トランシーバ112、トランシーバ114は共に通常起動状態にある。
Rx1出力端子120、Rx2出力端子130、Rx3出力端子140は、ネットワーク10、20、30からの受信データに応じてH信号又はL信号を出力する。Tx1出力端子122、Tx2出力端子132、Tx3出力端子142には、CPU106の送信データに応じてH信号又はL信号が入力される。
(2)故障状態
次に、ネットワーク20に接続されているトランシーバ112に故障が発生した時の故障状態への遷移について説明する。トランシーバ112に故障が発生してデータの送受信が不可能になった場合、トランシーバ112のRx2出力端子130から出力される信号はデフォルト値のH信号に固定される(図3中の符号300のタイミング参照)。このようにトランシーバ110,112,114のいずれかのRx出力端子120,130,140からの入力信号がH信号とL信号のいずれか一方に固着した場合(本実施例ではH信号に固着)、CPU106はその出力端子に係るトランシーバ(図3の例ではRx2出力端子130に係るトランシーバ112)からのデータの受信が不可能になったことを検出する(図3中の符号302のタイミング参照)。ただし、外乱ノイズ等による一時的なデータ未受信の可能性があるため、このタイミングではトランシーバ(112)の故障はまだ確定しない。
(3)故障確定状態
次に、故障確定状態への遷移について説明する。Rx出力端子120,130,140のいずれかからデータ(CAN信号)を受信できない状況が所定時間(例えば2秒)以上継続すると、CPU106はそのRx出力端子に係るトランシーバに故障が発生したと確定する(310)。本実施例ではRx2端子130のデータ未受信が2秒以上継続したことをもってCPU106はトランシーバ112の故障を確定する。故障確定後、CPU106は故障を確定したトランシーバが接続する通信Busの識別番号を確認し、メモリ108に格納された通信Bus毎の優先順位を参照し、故障が確定したトランシーバが接続する通信Busの優先順位に応じて故障後の対応を決定する。
(3−1)優先順位が最も低い通信Busの故障確定時の対応
優先順位が最も低い通信Busに接続するトランシーバの故障が確定された場合(図2の例では優先順位3の通信Bus1に係るトランシーバ110の故障が確定された場合)、CPU106は該当するトランシーバに故障が発生した旨を車両の通知装置を介して乗員に通知する。通知装置としては例えば車両前席正面のインストルメントパネル(フェイシア)上に配置されたワーニングランプ(警告灯)があり、故障確定時にはインストルメントパネルを制御する制御装置(例えばネットワーク10(通信Bus1)に接続されたECU)に対してECU100が信号(通知信号)を出力して当該ワーニングランプを消灯状態から点灯状態に切り替える。これによりトランシーバに故障が発生した旨が乗員に通知される。なお、ワーニングランプによる通知の他に、車載モニタ上への表示や警告音を出力等、種々の通知装置による通知が可能である。通知の内容は具体的に故障箇所を特定する通知(直接的通知)としても良いし、ディーラーへの連絡や訪問を促す類の通知(間接的通知)としても良い。
なお、ここでは優先順位が最も低い場合のみ乗員に通知することとしたが、後述する図4のフローチャートの処理のように、優先順位が高い場合も同様に通知装置を介した通知を行ってもよい。ただし、この場合は故障の重大性に鑑み可及的速やかにディーラーに出向くことが推奨されるため、警告灯による通知に加えて又は代えて文字や音声等で至急ディーラーを訪れてメンテナンスを受ける旨通知することが好ましい。
(3−2)優先順位が高い通信Busの故障確定時の対応
故障が確定したトランシーバが接続する通信Busの優先順位が他の正常なトランシーバが接続する通信Busの優先順位より高い場合(すなわち図3の例のように最も優先順位が高いBus2に接続するトランシーバ112が故障した場合)、その故障したトランシーバが接続する通信Busが構成するネットワークから当該故障したトランシーバを切り離すために当該故障したトランシーバをスリープ状態に遷移させる必要がある。本実施例ではトランシーバ112の故障が確定した時点でCPU106はスリープ2入力端子134への信号をL信号からH信号に設定する(図3のタイミング312参照)。スリープ2入力端子134への信号をH信号とすることにより、トランシーバ112はSleep状態となり、通信Bus2が構成するネットワーク20から切り離される(図3のタイミング314参照)。なお、本稿ではスリープ入力端子124,134,144に出力されるH信号をスリープ指令と称することがある。
次にCPU106は、故障したトランシーバが本来送受信すべき情報を、その故障したトランシーバよりも相対的に優先順位の低い正常なトランシーバを介して送受信するために、両トランシーバの接続する2つの通信Busの接続と切断を切り替えるスイッチをオン状態に設定し、相対的に優先順位の低い正常なトランシーバを当該2つの通信Busが構成する2つのネットワークに接続する。これにより故障したトランシーバが属するネットワークに接続したECUとゲートウェイECU100との通信が正常なトランシーバを介して可能になる。本実施例では、正常なトランシーバが接続する通信Busのうち最も優先順位の低い通信Busと、故障したトランシーバが接続する通信Busとを接続するスイッチをオン状態に設定し、これにより正常なトランシーバを2つのネットワークに接続することとした。
具体的には、故障したトランシーバ112が属するネットワーク20と最も優先順位の低いネットワーク10とを接続するスイッチ50をオン状態に設定するために、スイッチ50に対してCPU出力1(150)としてL信号を出力する(図3のタイミング320参照)。CPU出力1(150)としてL信号が入力されるとスイッチ50がオン状態に設定され、ネットワーク10とネットワーク20がトランシーバ110に接続される(図3のタイミング322参照)。この後、トランシーバ112の故障前にCPU106からトランシーバ112のTx2出力端子132に送信していたデータ(ネットワーク20用のデータ)をトランシーバ110のTx1出力端子122に送信する。これにより、そのデータをトランシーバ112の故障前と同様にネットワーク20に送信できる(図3のタイミング330参照)。一方、ネットワーク20から送信されるデータはスイッチ50及びトランシーバ110を経由してCPU106に送信される。すなわちトランシーバ112の故障前と同様にCPU106はネットワーク20からのデータを受信できる。
図4に本実施例のCPU106の制御フローチャートを示す。ECU100を起動すると電圧(VB)102がECU100内部の電源回路104に供給され、電源回路104は信号処理をつかさどるCPU106等の信号系の素子に供給する正電源電圧(VCC)を生成し、CPU106が動作を開始する(ステップ400)。次に、CPU106をリセットする(ステップ402)。その後、CPU106は通常動作及び診断を開始する(ステップ404)。
ステップ406では,CPU106はECU100内の3つのトランシーバ110,112,114のRx出力端子120,130,140から入力されるCAN信号が所定時間以上H信号に固着しているか否かで各トランシーバ110,112,114の応答の有無を判定するタイムアウト処理を実行する。3つのうちいずれかのトランシーバからの信号が所定時間以上H信号に固着した場合には通常の処理を打ち切ってそのトランシーバに故障が発生したと確定し、ステップ408以降の故障発生時の処理に移行する。一方、各トランシーバ110,112,114の信号がH信号に固着しない場合にはステップ406の判定処理を引き続き実行する。
ステップ408では、CPU106は故障が発生したトランシーバが接続する通信Bus(タイムアウトしたBus)の識別番号を確認し、メモリ108に格納されている各通信Busの優先順位を参照し、故障が発生したトランシーバが接続する通信Busの優先順位が他の2つの通信Bus(すなわち正常なトランシーバが接続する通信Bus)のいずれかの優先順位より上位か否かを判定する。
ステップ408で故障が発生したトランシーバが接続する通信Busの優先順位が他の2つの通信Busのいずれの優先順位よりも低いと判定された場合、すなわち故障したトランシーバの通信Busの優先順位が最下位の場合には、ワーニングランプの点灯などの手段によりトランシーバの故障を乗員に通知し(ステップ420)、処理を終了する(ステップ430)。
一方、ステップ408で故障が発生したトランシーバが接続する通信Busの優先順位が他の2つの通信Busのいずれかの優先順位よりも高いと判定された場合、すなわち故障したトランシーバの通信Busの優先順位が最上位または2番目の場合には、ステップ410に進む。
ステップ410では、CPU106は故障したトランシーバのスリープ入力端子(すなわち3つのスリープ入力端子124,134,144のいずれか)に出力する信号をL信号からH信号(スリープ指令)に切り替えて出力し、故障したトランシーバをネットワークから切り離す。
ステップ412では、CPU106は、故障したトランシーバの通信Busより優先順位が低い通信Busのなかで優先順位が最下位のものが構成するネットワークと、故障したトランシーバが属するネットワークとを接続するスイッチ(すなわち3つのスイッチ50,60,70のいずれか)に出力する信号をH信号からL信号に切り替えて出力し、当該スイッチをオン状態に設定する。
ステップ414では、CPU106は、故障したトランシーバが故障前に属していたネットワーク(故障ネットワーク)の信号を、ステップ412でそのネットワーク(故障ネットワーク)に接続された他のネットワーク(正常ネットワーク)に属するトランシーバを介して送受信する。CPU106は、その後、ワーニングランプの点灯などの手段によりトランシーバの故障を乗員に通知し(ステップ420)、処理を終了する(ステップ430)。
上記の実施例のゲートウェイECU100においては、ECU100内で優先順位の高いネットワークに属するトランシーバからの通信が途絶した場合、ECU100内でそのトランシーバが属するネットワークと優先順位の低いネットワークとを接続するスイッチをオン状態に設定し、これにより優先順位の低いネットワークに属するトランシーバを優先順位の高いネットワークにも接続することとした。そして優先順位の低いネットワークに属するトランシーバを介して優先順位の高いネットワークとデータの送受信を行うことで優先順位の高いネットワークとの通信を維持できるようにした。したがって、常に2つのネットワークに接続する冗長系を構成することなく、トランシーバの故障後も優先順位の高いネットワークに接続された例えばパワートレイン系のECUの動作を継続でき、ディーラーまで自走することが可能となる。これにより安価で信頼性の高い車載ECU(車載ゲートウェイ装置)を提供できる。
図5に各通信Busが構成するネットワーク上に流れるデータの様子を示す。
図5(a)は正常時に各Bus1,2,3上に流れるデータの様子を示す。Bus1には、例えば、ネットワーク10に接続されているECUが固有のデータを送受信している。本例ではデータ1A、1Bが周期的に送受信されているものとする。同様に、Bus2には、ネットワーク20に接続されたECUがデータ2A、2Bを周期的に送受信し、Bus3には、ネットワーク30に接続されてECUがデータ3A、3Bを周期的に送受信しているものとする。
図5(b)はBus2(ネットワーク20)に接続したトランシーバ112に故障が発生した場合の各Bus1,2,3上に流れるデータの様子を示す。トランシーバ112(Bus2)が故障した場合、優先順位の一番低いBus1(ネットワーク10)とBus2(ネットワーク20)がスイッチ50を介して接続され、Bus1に接続されたトランシーバ110を介して、2つのネットワーク10,20のデータ送受信を実施する。この時、ネットワーク10とネットワーク20は接続されているため、それぞれにデータ1A、1B、2A、2Bが流れる。この時、ネットワーク20に接続されたパワートレイン系のECUの動作遅延が生じないように、優先順位の低いネットワーク10に係るデータ1A、1Bよりも、優先順位の高いネットワーク20に係るデータ2A、2Bを先にCPU106から送信することが好ましい。
−その他−
上記では、ゲートウェイECUに搭載されるトランシーバが3つの場合(すなわち接続されるBusが3つの場合)について説明したが、トランシーバの個数が2や4以上であっても本発明は適用可能である。
上記では各Busに異なる優先順位を付けたが、優先順位は最小で2つ存在すれば良く、同じ優先順位のBusが複数存在しても良い。
上記では各Busに接続されるECUの重要性に鑑みてBusに優先順位を付けたが、各Busが構成するネットワークに優先順位を付けても良いし、各ネットワーク(各Bus)に接続されるECUに優先順位を付けても良い。
筐体109内に設けるスイッチ素子の個数に関して、上記の図3の実施例のようにECU筐体109内に配設された全ての通信Busにおいて優先順位の異なる2つの通信Busの全てをスイッチ素子で接続しても良いが、筐体109内の全ての通信Busの中で優先順位の最も低い通信Busと、全ての通信Busから当該優先順位の最も低い通信Busを除いた少なくとも1つの通信Busのそれぞれとをスイッチ素子で接続する構成を採用しても良い(すなわち、図1の例で説明すれば、優先順位が1番と2番のBus2,3を接続するスイッチ70は省略しても良い)。後者の場合は前者の場合よりも筐体内のスイッチ素子の数が減るのでECUの製造コストを抑制できる。
また、上記実施例では、故障したトランシーバを特定してから、a)当該特定トランシーバのネットワークからの切り離し(ステップ410(図4参照))、b)当該特定トランシーバが属するネットワークと他のネットワークの接続(ステップ412)、c)当該他のネットワークに属するトランシーバを介したデータ送受信の実行(ステップ414)、という一連の処理を実行した。しかし、トランシーバの故障の有無に関わらずネットワークから切り離すトランシーバを任意に決定し、a)−c)の処理を実行して良い。例えば、ディーラーやメーカーの通信端末を複数の通信Bus1,2,3のいずれかに接続し、その通信端末からECU100内のトランシーバ110,112,114のいずれかに対して当該トランシーバをスリープ状態に移行させる信号(第1トリガー信号)を出力する。この種の信号(第1トリガー信号)としては、例えば、ディーラー等の通信端末からCPU106に対して出力される信号であって、所望のトランシーバのスリープ端子に対してCPU106にスリープ指令(H信号)を出力させる信号(スリープ指令出力指令)がある。CPU106はこの信号を受信すると、対象のトランシーバのスリープ端子(すなわち3つのスリープ端子124,134,144のいずれか)に対してスリープ指令(H信号)を出力して対象のトランシーバをスリープ状態に移行させる。このようにすると、対象のトランシーバからCPU106へのCAN信号の送信が中断するので図4のフローチャートのステップ406からステップ408に移行することができる。これによりa)−c)の処理を含むステップ408以降の処理を実行でき、故障発生時と同様の処理を実行することができる。このように人為的に故障発生時と同様の処理を実行可能にすると、故障時に実際に図4のフローチャートに従ってECU100が動作するか否かを確認することができる。なお、動作の確認ができた場合には、同通信端末から対象のトランシーバのスリープ状態を解除する信号(第2トリガー信号)を出力する。この種の信号(第2トリガー信号)としては、例えば、ディーラー等の通信端末からCPU106に対して出力される信号であって、スリープ状態の対象のトランシーバのスリープ端子に対してCPU106にスリープ解除指令(L信号)を出力させる信号(スリープ解除指令出力指令)がある。CPU106はこの信号を受信すると、対象のトランシーバのスリープ端子(すなわち3つのスリープ端子124,134,144のいずれか)に対してスリープ解除指令(L信号)を出力して対象のトランシーバを通常起動状態に移行させる。この場合、スリープ状態のトランシーバが接続する通信Bus以外の通信Busに通信端末を接続してスリープ解除指令出力指令を送信することが好ましい。スリープ解除指令出力指令をCPU106に出力すると、対象のトランシーバからCPU106へのCAN信号の送信が再開され通常状態の動作モードに復帰できる。ところで、ここではディーラーなどの端末をECU100に接続する場合を例示したが、所望のトランシーバのスリープ端子にスリープ指令及びスリープ解除指令を出力するスイッチや、所望のトランシーバのスリープ端子にスリープ指令及びスリープ解除指令をCPU106に出力させるスイッチ等をECU100に設ける等しても上記と同様の構成がとれる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記のECU100に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア(例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等)で実現しても良い。また、上記のECU100に係る構成は、処理装置(例えばCPU)によって読み出し・実行されることで当該ECUの構成に係る各機能が実現されるプログラム(ソフトウェア)としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ(フラッシュメモリ、SSD等)、磁気記憶装置(ハードディスクドライブ等)及び記録媒体(磁気ディスク、光ディスク等)等に記憶することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
1:通信Bus(第2通信バス)、2:通信Bus(第1通信バス)、3:通信Bus(第2通信バス)、10:ネットワーク、20:ネットワーク、30:ネットワーク、50:スイッチ、60:スイッチ、70:スイッチ、100:車載電子制御装置(ゲートウェイ装置)、102:電圧、104:電源回路、106:CPU(処理装置)、108:メモリ、110:トランシーバ(第2トランシーバ)、112:トランシーバ(第1トランシーバ)、114:トランシーバ(第3トランシーバ)、300:優先順位テーブル

Claims (9)

  1. 複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子と
    を備え
    前記複数の通信バスは、第1制御装置が接続された第1通信バスと、第2制御装置が接続された第2通信バスであり、
    前記第1通信バスは、前記第2通信バスより優先順位が高く、
    前記複数のトランシーバは、前記第1通信バスに接続される第1トランシーバと、前記第2通信バスに接続される第2トランシーバであり、
    前記少なくとも1つのスイッチ素子は、前記第1通信バスと前記第2通信バスを接続するスイッチ素子であり、
    前記第1トランシーバに故障が発生した場合、前記第1トランシーバを前記第1通信バスが構成するネットワークから切り離し、前記スイッチ素子をオン状態に設定して前記第2トランシーバを介して前記第1制御装置との通信を実行する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  2. 複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子と
    を備え、
    前記複数の通信バスは、第1制御装置が接続された第1通信バスと、第2制御装置が接続された第2通信バスであり、
    前記第1通信バスは、前記第2通信バスより優先順位が高く、
    前記複数のトランシーバは、前記第1通信バスに接続される第1トランシーバと、前記第2通信バスに接続される第2トランシーバであり、
    前記少なくとも1つのスイッチ素子は、前記第1通信バスと前記第2通信バスを接続するスイッチ素子であり、
    前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    前記処理装置は、前記第1トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、前記第1トランシーバを前記第1通信バスが構成するネットワークから切り離し、前記スイッチ素子をオン状態に設定して前記第2トランシーバを介して前記第1制御装置との通信を実行する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  3. 複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子と
    を備え、
    前記複数の通信バスは、第1制御装置が接続された第1通信バスと、第2制御装置が接続された第2通信バスであり、
    前記第1通信バスは、前記第2通信バスより優先順位が高く、
    前記複数のトランシーバは、前記第1通信バスに接続される第1トランシーバと、前記第2通信バスに接続される第2トランシーバであり、
    前記少なくとも1つのスイッチ素子は、前記第1通信バスと前記第2通信バスを接続するスイッチ素子であり、
    前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    前記第1トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、
    前記処理装置は、前記スイッチ素子をオン状態に設定し、前記第1トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第1トランシーバに送信していたデータを前記第2トランシーバに送信する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  4. 請求項2のゲートウェイ装置において、
    前記処理装置は、前記第1トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合に前記第1トランシーバに故障が発生したと判断する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  5. 請求項4のゲートウェイ装置において、
    前記処理装置は、前記第1トランシーバに故障が発生した旨を通知装置を介して乗員に通知するための通知信号を出力する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  6. 請求項2のゲートウェイ装置において、
    前記処理装置は、前記複数の通信バスのいずれかを介して第1トリガー信号が入力された場合、前記第1トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第1トランシーバがスリープ状態のときに前記複数の通信バスのいずれかを介して第2トリガー信号が入力された場合、前記第1トランシーバにスリープ解除指令を出力する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  7. 請求項1から3のいずれか1項に記載のゲートウェイ装置において、
    前記第1制御装置は、エンジン制御ECU、ブレーキ制御ECU及びトランスミッション制御ECUを含むパワートレイン系ECUのいずれかである
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  8. 複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子と
    を備え、
    前記複数の通信バスの優先順位が記憶されたメモリをさらに備え、
    前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    前記処理装置は、前記複数のトランシーバのうち前記複数の通信バスに含まれる第1バスに接続される第1トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、前記第1トランシーバを前記第1バスが構成するネットワークから切り離し、前記複数のスイッチ素子のうち前記第1バスよりも優先順位が低い第2バスに接続された第2トランシーバと前記第1トランシーバとを接続するスイッチ素子をオン状態に設定し、前記第2トランシーバを介して前記第1バスに接続された制御装置との通信を実行する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  9. 複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる2つの通信バスを接続する少なくとも1つのスイッチ素子と
    を備え、
    前記複数の通信バスの優先順位が記憶されたメモリをさらに備え、
    前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    前記複数のトランシーバのうち前記複数の通信バスに含まれる第1バスに接続される第1トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、
    前記複数のスイッチ素子のうち前記第1バスよりも優先順位が低い第2バスに接続された第2トランシーバと前記第1トランシーバとを接続するスイッチ素子はオン状態に設定され、
    前記処理装置は、前記第1トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第1トランシーバに送信していたデータを前記第2トランシーバに送信する
    ことを特徴とするゲートウェイ装置。
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