WO2021020227A1 - 車両制御システム及び車両制御システムの設計方法 - Google Patents

車両制御システム及び車両制御システムの設計方法 Download PDF

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WO2021020227A1
WO2021020227A1 PCT/JP2020/028216 JP2020028216W WO2021020227A1 WO 2021020227 A1 WO2021020227 A1 WO 2021020227A1 JP 2020028216 W JP2020028216 W JP 2020028216W WO 2021020227 A1 WO2021020227 A1 WO 2021020227A1
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WO
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zone
ecu
vehicle
delay time
zone ecu
Prior art date
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PCT/JP2020/028216
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳正 黒川
山下　哲弘
Original Assignee
マツダ株式会社
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Priority to EP20846907.2A priority patent/EP4007216A4/en
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    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • the technology disclosed here relates to a vehicle control system and a method of designing a vehicle control system.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a plurality of domains are divided according to the function of an in-vehicle device, a domain control unit is provided for each domain, and the plurality of domain control units are controlled by an integrated control unit.
  • each device control unit is realized by a single or a plurality of ECUs, and these ECUs are connected by a hierarchical network.
  • Patent Document 2 discloses a technique for providing a gateway or a network hub (HUB) for relaying data transmission / reception between nodes of different networks in an in-vehicle network system.
  • UOB network hub
  • vehicle automation technology vehicle interior / exterior environment information (including driver's operation information) is acquired by a camera, a sensor, or the like (hereinafter, simply referred to as "sensor"), and calculation is performed based on the acquired vehicle interior / exterior environment information. The processing is performed, and various actuators mounted on the vehicle are controlled based on the calculation result.
  • sensor a sensor
  • various actuators mounted on the vehicle are controlled based on the calculation result.
  • Patent Document 2 it is assumed that an ECU (Electronic Control Unit) that functions as a network hub device or a gateway device is provided, and an in-vehicle network that communicates via the ECU is constructed. That is, it is assumed that the ECU is connected in a daisy chain. Further, while the backbone network is composed of a high-speed interface such as Ethernet (registered trademark), it is assumed that the conventional CAN interface remains at the terminal portion and the like.
  • ECU Electronic Control Unit
  • Ethernet registered trademark
  • each ECU may be put into a sleep state or a power-off state for the purpose of reducing power consumption.
  • each function may be activated based on sensors, switches, etc. installed in each part of the vehicle, and in that case, in the daisy-chained network configuration, the activation delay time due to the propagation of the activation signal is a problem. May be.
  • the technology disclosed here was made in view of these points, and the purpose thereof is to provide a design method for incorporating the control function of the actuator into the central processing unit.
  • a plurality of zone ECUs arranged for each predetermined zone of the vehicle and a central computing device for controlling the plurality of zone ECUs are provided, and the vehicle.
  • the central computing device and the plurality of zone ECUs are daisy for the design method of the vehicle control system for operating the in-vehicle device installed in the vehicle according to the activation signal from the information acquisition means installed in the vehicle.
  • the connection destination of the information acquisition means and the connection destination of the in-vehicle device are selected from the plurality of zone ECUs so that the total time of the first start-up time and the second start-up time is less than a predetermined delay time. It is characterized by having a decision step.
  • a plurality of zone ECUs arranged for each predetermined zone of the vehicle and a central computing device for controlling the plurality of zone ECUs are provided, and information acquisition installed in the vehicle is provided.
  • the central arithmetic unit and the plurality of zone ECUs are connected in a daisy chain for the purpose of designing a vehicle control system for operating an in-vehicle device installed in the vehicle according to an activation signal from the means.
  • a first network from a first zone ECU that receives an activation signal from the information acquisition means among the plurality of zone ECUs to the central computing device is sequentially activated, and the central computing device is activated.
  • the first start-up time until the first start-up time and the second network from the central arithmetic unit to the second zone ECU that outputs the control signal of the in-vehicle device among the plurality of zone ECUs are sequentially started and the second zone ECU is started. It is characterized by including setting the network route of the first network and the second network so that the total time of the second start-up time until the start-up is less than a predetermined delay time.
  • the vehicle is equipped with a central computing device that controls the operation of the vehicle and a plurality of zone ECUs connected to the central computing device in a daisy chain shape, and is installed in the vehicle according to an activation signal from an information acquisition means installed in the vehicle.
  • the plurality of zone ECUs include a first zone ECU to which the information acquisition means is connected and a second zone ECU to which the in-vehicle device is connected.
  • the first zone ECU receives the activation signal from the information acquisition means, and the first network from the first zone ECU to the central arithmetic unit
  • the first start-up time from the sequential activation until the central arithmetic unit is activated, and the second network from the central arithmetic unit to the second zone ECU after the central arithmetic unit is activated are sequentially activated and the first The first zone ECU and the second zone ECU are set so that the total time with the second start time until the two zone ECU starts is less than a predetermined delay time.
  • an in-vehicle network in a complicated network system in which a plurality of communication protocols are mixed and different communication protocols are connected by a daisy chain, it is possible to configure a network in consideration of startup delay. it can.
  • a design method for incorporating the control function of the actuator into the central processing unit is provided.
  • in-vehicle devices devices that control traveling such as sensors and actuators mounted on a vehicle are referred to as in-vehicle devices or simply devices.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an in-vehicle network system.
  • the in-vehicle network system of FIG. 1 is mounted on a vehicle 1 and includes a central processing unit 10 and a plurality of zone ECUs 2.
  • the vehicle 1 is divided into a plurality of zones (seven in the present embodiment), and a zone ECU 2 is provided in each zone.
  • each zone ECU 2 has a function as a network hub device having a function of relaying information transmitted via a network.
  • the zone ECU 2 arranged in the left dash zone near the left front seat of the vehicle 1 is the first zone ECU 21, and the zone ECU 2 arranged in the right dash zone near the right front seat of the vehicle 1 is the second zone ECU 22. There is that.
  • the zone ECU 2 arranged in the left front zone on the left front side of the vehicle 1 may be referred to as a third zone ECU 23, and the zone ECU 2 arranged in the right front zone on the right front side of the vehicle 1 may be referred to as a fourth zone ECU 24.
  • the zone ECU 2 arranged in the left rear zone on the left rear side of the vehicle 1 may be referred to as a fifth zone ECU 25, and the zone ECU 2 arranged in the right rear zone on the right rear side of the vehicle 1 may be referred to as a sixth zone ECU 26.
  • the zone ECU 2 arranged in the console zone near the center console of the vehicle 1 may be referred to as the seventh zone ECU 27.
  • the zone ECUs 21 to 27 are not distinguished, it is simply referred to as the zone ECU 2. Further, when the number of zones is increased or decreased, the number of zone ECUs 2 is also increased or decreased accordingly.
  • the zone ECU 2 is configured to be able to connect in-vehicle devices such as a smart ECU, a smart actuator, a sensor and an actuator, which will be described later.
  • in-vehicle devices such as a smart ECU, a smart actuator, a sensor and an actuator, which will be described later.
  • a zone ECU for the purpose may be provided.
  • a plurality of zone ECUs may be provided in the zone.
  • the smart ECU may also serve as a zone ECU, or the zone ECU may also serve as a smart ECU.
  • the first zone ECU 21, the second zone ECU 22, the third zone ECU 23, and the fourth zone ECU 24 are ether hub devices (with E-EC in FIG. 1) that transmit and receive Ethernet signals to and from the central processing unit 10. It has a function as (notation).
  • the central processing unit 10 and the first zone ECU 21 are connected by an Ethernet cable EB1
  • the central processing unit 10 and the second zone ECU 22 are connected by an Ethernet cable EB2.
  • the central processing unit 10 and the third zone ECU 23 are connected by an Ethernet cable EB3
  • the central processing unit 10 and the fourth zone ECU 24 are connected by an Ethernet cable EB4
  • the third zone ECU 23 and the fourth zone ECU 24 are connected. Is connected by an Ethernet cable EB5.
  • Ethernet signal is a signal conforming to the Ethernet protocol.
  • CAN signal described later is a signal compliant with the CAN protocol
  • CAN-FD signal is a signal compliant with the CAN-FD protocol
  • LIN (Local Interconnect Network) signal is a signal compliant with the LIN protocol.
  • a fifth zone ECU 25, a sixth zone ECU 26, and a seventh zone ECU 27 communicate with a central processing unit 10 and / or another zone ECU 2 as a CAN-FD (CAN with Flexible Data-Rate) signal or CAN. (Controller Area Network) It has a function as a CAN hub device (denoted as C-EC in FIG. 1) for transmitting and receiving signals.
  • the first zone ECU 21 and the fifth zone ECU 25 are connected by a CAN-FD cable CB5, and the second zone ECU 22 and the sixth zone ECU 26 are connected by a CAN-FD cable CB6, and the fifth zone ECU 25 and the fifth zone ECU 25 are connected. It is connected to the 6-zone ECU 26 by a CAN-FD cable CB8.
  • the first zone ECU 21 and the seventh zone ECU 27 are connected by a CAN-FD cable CB7.
  • the network formed by the signal transmission path between the central processing unit 10 and each zone ECU 2 and the signal transmission path between the zone ECU 2 is referred to as a "core network".
  • the backbone network is composed of Ethernet cables EB1 to EB5 and CAN-FD cables CB5 to CB8.
  • the transmission path of an Ethernet signal (signal conforming to the Ethernet standard) is shown by a thick solid line
  • the transmission path of a CAN-FD signal or a CAN signal is shown by a medium thick solid line.
  • the signal transmission path from each zone ECU 21 to 27 on the in-vehicle device side is referred to as a "device side network”.
  • FIG. 1 the backbone network formed by the signal transmission path between the central processing unit 10 and each zone ECU 2 and the signal transmission path between the zone ECU 2 is referred to as a "core network”.
  • the signal path from each zone ECU 21 to 27 to each in-vehicle device, that is, the device side network is shown by a fine solid line.
  • the thin solid line signal paths include analog / digital signal paths, CAN signal paths, LIN signal paths, and CAN-FD signal paths.
  • the central processing unit 10 receives the output of sensors mounted on the vehicle 1 and calculates a route to be traveled by the vehicle 1 in order to enable automatic driving and assisted driving of the vehicle 1, and calculates this route. The movement of the vehicle 1 to follow is determined.
  • the central processing unit 10 is, for example, a processor composed of one or a plurality of chips, and may have an AI (Artificial Intelligence) function.
  • Sensors that output information to the central processing unit 10 include, for example, a camera that captures the environment outside the vehicle, a radar that detects an object outside the vehicle, a GPS (Global Positioning System) sensor that detects the position of the vehicle 1, vehicle speed, and acceleration.
  • Vehicle condition sensors that detect vehicle behavior such as yaw rate, occupant condition sensors that acquire the condition of vehicle occupants such as in-vehicle cameras, and the like. Further, communication information from other vehicles located around the own vehicle and traffic information from the navigation system may be input to the central processing unit 10.
  • FIG. 2 shows an example of the functional configuration of the first zone ECU 21.
  • the first zone ECU 21 includes a communication unit 120, a protocol conversion unit 140, and a signal conversion unit 150.
  • the protocol conversion unit 140 includes a CAN conversion unit 141 and a LIN conversion unit 142.
  • the signal conversion unit 150 includes a digital input circuit 151, an analog input circuit 152, and control output circuits 153 and 154.
  • the first zone ECU 21 has a backbone port 101 to which the Ethernet cable EB1 is connected and a backbone port 102 to which the CAN-FD cable CB5 is connected as communication ports (hereinafter referred to as backbone ports) connected to the backbone network. It is provided.
  • the backbone port 101 and the backbone port 102 are ports to which the backbone network signal, which is a signal transmitted on the backbone network, is input / output.
  • the first zone ECU 21 is provided with communication ports 111 to 118 as communication ports connected to the device side network.
  • the first zone ECU 21 inputs / outputs a CAN signal via the communication ports 111 to 113, inputs / outputs a LIN signal via the communication port 114, and inputs a digital control signal via the communication port 115.
  • the analog control signal is input via the communication port 116, and the analog control signal is output via the communication ports 117 and 118.
  • the smart ECU 161 is connected to the communication port 111, and the airbag device D11 is connected to the communication port 111.
  • a smart actuator 162 for locking / unlocking the side door is connected to the communication port 112.
  • a smart actuator 163 for emitting a buzzer sound or the like is connected to the communication port 113.
  • a sensor 164 for operating the keyless device (hereinafter, referred to as a keyless sensor 164) is connected to the communication port 114.
  • a switch 165 (for example, a clutch cut switch, a brake switch, etc.) is connected to the communication port 115.
  • a sensor 166 (for example, an accelerator pedal sensor, a clutch stroke sensor, etc.) is connected to the communication port 116.
  • a turn signal 167 of a door mirror is connected to the communication port 117.
  • an actuator 168 for example, a horn, a keyless buzzer, an indicator light attached to a meter device, etc.
  • an actuator 168 for example, a horn, a keyless buzzer, an indicator light attached to a meter device, etc.
  • the symbol mark of the lock mechanism is shown for easy understanding.
  • the symbol mark of the sound source mechanism is illustrated.
  • the in-vehicle device can be attached to or detached from each communication port 111 to 118 by inserting a connector provided at the tip of a cable extending from the in-vehicle device. You may. Further, a smart connector (not shown) may be connected to each communication port 111 to 118, and an in-vehicle device may be attached to the smart connector (not shown).
  • the smart connector for example, has a built-in analog / digital conversion circuit, driver circuit, etc., and has a function of transmitting a drive signal to an actuator as an in-vehicle device, or an input signal from a sensor as an in-vehicle device is sent to the zone ECU 2. It has a function to transmit.
  • the communication unit 120 includes a first transmission / reception unit 121 connected to the trunk port 101, a second transmission / reception unit 122 connected to the trunk port 102, and a network management unit 123.
  • the first transmission / reception unit 121 has a function of transmitting / receiving a backbone network signal (Ethernet signal) to / from the central processing unit 10 via the backbone port 101 and the Ethernet cable EB1.
  • the first transmission / reception unit 121 includes, for example, a coding circuit that generates an Ethernet signal, a driver circuit that outputs an Ethernet signal generated by the coding circuit to the central processing unit 10, and a center. It includes a receiver circuit that receives an Ethernet signal output from the arithmetic unit 10 and a decoding circuit that decodes the Ethernet signal received by the receiver circuit.
  • the second transmission / reception unit 122 has a function of transmitting / receiving a backbone network signal (CAN-FD signal) to / from the fifth zone ECU 25 via the backbone port 102 and the CAN-FD cable CB5.
  • CAN-FD signal backbone network signal
  • the second transmission / reception unit 122 includes, for example, a coding circuit that generates a CAN-FD signal and a driver circuit that outputs an Ethernet signal generated by the coding circuit to the fifth zone ECU 25.
  • a receiver circuit for receiving the CAN-FD signal output from the fifth zone ECU 25 and a decoding circuit for decoding the CAN-FD signal received by the receiver circuit are provided.
  • the network management unit 123 has (a) a relay function for relaying a backbone network signal on the backbone network, that is, between the backbone ports 101 and 102, and (b) for a device connected to its own ECU from among the backbone network signals. It has a distribution function for extracting and distributing the signal of (c) and an aggregation function for aggregating data transmitted from a device connected to the own ECU to the central processing unit 10 and / or another zone ECU 2. In the following description (including description of the other zone ECU 2), each of the above functions is simply referred to as "(a) relay function", “(b) distribution function", and "(c) aggregation function”. May be called.
  • the protocol conversion unit 140 performs protocol conversion so that data can be exchanged between communication methods. Specifically, the protocol conversion unit 140 is connected to the network management unit 123, and has the "(a) relay function", “(b) distribution function", and “(c) aggregation function” of the network management unit 123. Perform protocol conversion according to each. In the present embodiment, the protocol conversion includes conversion processing such as data length conversion between CAN and CAN-FD.
  • the network management unit 123 extracts data to be transmitted to the fifth zone ECU 25 (hereinafter referred to as relay data) from the Ethernet signal input from the central processing unit 10 and performs protocol conversion. Output to unit 140.
  • the protocol conversion unit 140 converts the relay data into CAN protocol data and outputs it to the network management unit 123.
  • the network management unit 123 generates a CAN signal based on the CAN protocol data. Then, the second transmission / reception unit 122 outputs the CAN signal to the fifth zone ECU 25 via the trunk port 102.
  • the network management unit 123 extracts data to be transmitted to the central processing unit 10 (hereinafter referred to as relay data) from the CAN-FD signal input from the fifth zone ECU 25 and outputs the data to the protocol conversion unit 140. To do.
  • the protocol conversion unit 140 converts the relay data into data in a format compliant with the Ethernet protocol and outputs the data to the network management unit 123.
  • the network management unit 123 generates an Ethernet signal based on the above conversion data. Then, the first transmission / reception unit 121 outputs the Ethernet signal to the central processing unit 10 via the trunk port 101.
  • the reception delay time is the reception delay time due to the reception process in the communication unit 120.
  • the reception delay time includes, for example, the reception processing time of the physical layer and the like in the first transmission / reception unit 121 or the second transmission / reception unit 122 and the subsequent decoding processing time, and the extraction processing time for extracting the relay data in the network management unit 123.
  • the protocol conversion time includes the time for protocol conversion between communication methods in the protocol conversion unit 140.
  • the transmission delay time is the delay time due to the transmission process for transmitting the protocol-converted data from the communication unit 120.
  • the transmission delay time includes, for example, the coding processing time in the first transmission / reception unit 121 or the second transmission / reception unit 122 and the transmission processing time by the physical layer or the like.
  • the start delay time is, for example, the start / stabilization time of the physical layer and the adjacent center.
  • the communication establishment time required for establishing communication with the arithmetic unit 10 and the zone ECU 2 is generated. As a state in which the PLL circuit of the communication unit 120 is stopped, for example, there is a power-off state or a sleep state of the first zone ECU 21.
  • the network management unit 123 extracts the data for the device connected to the own ECU (hereinafter, referred to as the own ECU data) from the Ethernet signal input from the central processing unit 10. To do.
  • the network management unit 123 determines whether the data for the own ECU is the data for the device connected to the protocol conversion unit 140 or the data for the device connected to the signal conversion unit 150, and distributes the data to each of them.
  • the protocol conversion unit 140 when data for a device connected to the communication ports 111 to 113 is received from the network management unit 123, the CAN conversion unit 141 converts the received data into a signal conforming to the CAN protocol and the communication port. Output to 111 to 113.
  • a signal for example, a control signal
  • the control output circuit 153 follows the control value received from the central processing unit 10, for example, a turn.
  • the analog control signal of the lamp 167 is generated and output to the communication port 117.
  • the control output circuit 154 follows the control value received from the central processing unit 10.
  • an analog control signal of the actuator 168 is generated and output to the communication port 118. Even when the CAN signal input from the fifth zone ECU 25 includes data for a device connected to the own ECU, the same processing as in the case of the central processing unit 10 is performed.
  • the reception delay time is the delay time due to the reception processing in the communication unit 120.
  • the protocol conversion time includes the time for protocol conversion between communication methods by the protocol conversion unit 140.
  • the processing delay time includes the processing delay time in the smart ECU 161 or the smart actuators 162 and 163.
  • the protocol conversion unit 140 receives the unlock / lock signal (LIN signal) from the keyless sensor 164 and converts the data compliant with the LIN protocol into the data compliant with the Ethernet protocol. Then, it is transmitted to the network management unit 123. Further, for example, in the signal conversion unit 150, the digital input circuit 151 receives the input signal from the switch 165, the analog input circuit 152 receives the input signal from the sensor 166, and the received data is transmitted to the network management unit 123. To do. The network management unit 123 aggregates the received data from the protocol conversion unit 140 and the received data from the signal conversion unit 150.
  • the first transmission / reception unit 121 outputs the data aggregated by the network management unit 123 as an Ethernet signal to the central processing unit 10 via the core port 101.
  • the data aggregated by the aggregation function is transmitted to the fifth zone ECU 25, the same processing as when outputting the data to the central processing unit 10 is performed.
  • the protocol conversion unit 140 receives the output signal (LIN signal) from the keyless sensor 164 and is in the power-off state or sleep state of the first zone ECU 21, the communication unit 120 in the first zone ECU 21 The return operation at is executed. Further, the communication unit 120 transmits to the central processing unit 10 and / or the fifth zone ECU 25 that the unlocking (locking) signal has been received from the keyless sensor 164 after the return operation is completed.
  • This transmission signal has a function as a return signal for operating the central processing unit 10 and / or the fifth zone ECU 25 for return operation.
  • the protocol conversion time includes the time for protocol conversion between communication methods by the protocol conversion unit 140.
  • the aggregation processing time includes the time for the network management unit 123 to aggregate the data received from the signal conversion unit 150 and / or the protocol conversion unit 140 for each transmission destination.
  • the transmission delay time is the delay time due to the transmission process for transmitting the data aggregated by the network management unit 123 from the communication unit 120.
  • the transmission delay time includes, for example, the coding processing time in the first transmission / reception unit 121 or the second transmission / reception unit 122 and the transmission processing time by the physical layer or the like.
  • the center A start-up delay time for transmitting the return signal to the arithmetic unit 10 and the fifth zone ECU 25 is generated.
  • the start-up delay time includes the start-up / stabilization time of the physical layer and the establishment of communication between the adjacent central processing unit 10 and the zone ECU 2.
  • the communication establishment time required for is generated.
  • the startup delay time may include the return processing time in the network management unit 123.
  • FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the third zone ECU 23.
  • the description of the configuration common to the first zone ECU 21 may be omitted.
  • the third zone ECU 23 includes a communication unit 320, a protocol conversion unit 340, and a signal conversion unit 350.
  • the protocol conversion unit 340 includes a CAN conversion unit 341.
  • the signal conversion unit 350 includes a digital input circuit 351, an analog input circuit 352, and a control output circuit 353.
  • the third zone ECU 23 is provided with a trunk port 301 to which the Ethernet cable EB3 is connected and a trunk port 302 to which the Ethernet cable EB5 is connected.
  • the backbone port 301 and the backbone port 302 are ports to which the backbone network signal is input / output.
  • the third zone ECU 23 is provided with communication ports 311 to 315 as device ports.
  • the third zone ECU 23 inputs / outputs CAN signals via communication ports 311, 312, inputs digital control signals via communication port 313, and inputs analog control signals via communication port 314. Is performed, and an analog control signal is output via the communication port 315.
  • a collision detection unit 361 that detects a collision of the vehicle 1 is connected to the communication port 311.
  • a smart actuator 362 for operating a turn signal on the front side of the vehicle is connected to the communication port 312.
  • a switch 363 (for example, a washer level switch, a hood switch, etc.) is connected to the communication port 313.
  • a sensor 364 for example, an outside air temperature sensor, an air flow sensor, etc.
  • an actuator 365 for example, a horn, a keyless buzzer, etc.
  • a turn signal symbol mark is shown for easy understanding.
  • the communication unit 320 includes a third transmission / reception unit 321 connected to the trunk port 301, a fourth transmission / reception unit 322 connected to the trunk port 302, and a network management unit 323.
  • the configuration and functions of the communication unit 320 related to the present invention are the same as those of the communication unit 120 of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the communication unit 120 of the first zone ECU 21 and the communication unit 320 of the third zone ECU 23 are compared, in the first zone ECU 21, the second transmission / reception unit 122 conforms to the CAN-FD protocol, and the third zone ECU 23
  • the fourth transmitter / receiver 322 conforms to the Ethernet protocol.
  • the configuration and delay information of the transmission / reception circuit conforming to each communication method can be replaced based on the conventionally known technology.
  • the protocol conversion unit 340 performs protocol conversion so that data can be exchanged between communication methods.
  • the protocol conversion unit 340 will be described mainly on the differences from the protocol conversion unit 140 of the first zone ECU 21 described above, and the description of common contents may be omitted.
  • the third zone ECU 23 relays between the Ethernet signal and the Ethernet signal in the "(a) relay function". Therefore, unlike the protocol conversion unit 140 described above, the protocol conversion unit 340 does not require protocol conversion in the process of relay processing. That is, in the relay processing of the third zone ECU 23, at least the reception delay time and the transmission delay time occur. Further, in the third zone ECU 23, a start delay time related to the start operation and the return operation may occur.
  • the reception delay time, transmission delay time, and start-up delay time are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the "(b) distribution function" of the third zone ECU 23 and the delay time due to the distribution process are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the reception delay time, the protocol conversion time, and the processing delay time occur when (1) passing through the protocol conversion unit 340. Further, (2) when passing through the signal conversion unit 350, at least a reception delay time due to reception processing by the communication unit 320 and a processing delay time by the signal conversion unit 350 occur.
  • a start-up delay time for returning the in-vehicle device may occur.
  • the reception delay time, protocol conversion time, processing delay time, and start-up delay time are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the "(c) aggregation function" of the third zone ECU 23 and the delay time due to the aggregation process are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the delay time in the aggregation process of the third zone ECU 23, at least the protocol conversion time, the aggregation processing time, and the transmission delay time occur when (1) passing through the protocol conversion unit 340. Further, (2) when passing through the signal conversion unit 350, at least the aggregation processing time and the transmission delay time occur.
  • a start delay time for transmitting the return signal to the central processing unit 10 or the fourth zone ECU 24 may occur. is there.
  • the protocol conversion time, aggregation processing time, transmission delay time, and start-up delay time are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • FIG. 4 shows an example of the functional configuration of the fifth zone ECU 25.
  • the description of the configuration common to the first zone ECU 21 and / or the third zone ECU 23 may be omitted.
  • the fifth zone ECU 25 includes a communication unit 520, a protocol conversion unit 540, and a signal conversion unit 550.
  • the protocol conversion unit 540 includes a CAN conversion unit 541 and a LIN conversion unit 542.
  • the signal conversion unit 550 includes a digital input circuit 551, an analog input circuit 552, and a control output circuit 553.
  • the fifth zone ECU 25 is provided with a backbone port 501 to which the CAN-FD cable CB5 is connected and a backbone port 502 to which the CAN-FD cable CB8 is connected.
  • the CAN-FD signal is input / output to and from the backbone port 501 and the backbone port 502, and the backbone port 501 and the backbone port 502 are directly connected to each other.
  • the fifth zone ECU 25 is provided with communication ports 511 to 516 as device ports.
  • the fifth zone ECU 25 inputs / outputs a CAN signal via the communication ports 511 and 512, inputs / outputs a LIN signal via the communication port 513, and inputs a digital control signal via the communication port 514.
  • the analog control signal is input via the communication port 515, and the analog control signal is output via the communication port 516.
  • a smart actuator 561 for emitting a buzzer sound or the like is connected to the communication port 511.
  • a smart actuator 562 for locking the side door is connected to the communication port 512.
  • a back sonar device 563 is connected to the communication port 513.
  • a switch 564 is connected to the communication port 514.
  • a sensor 565 for example, a fuel sensor, a kick sensor, etc.
  • a turn light 566 provided at the rear left of the vehicle is connected to the communication port 516.
  • the symbol mark of the sound source mechanism is shown for easy understanding. Further, in addition to the smart actuator 562, the symbol mark of the lock mechanism is illustrated.
  • the communication unit 520 includes a transmission / reception unit 521 connected to a common communication line connecting the backbone port 501 and the backbone port 502, and a network management unit 522.
  • the transmission / reception unit 521 includes, for example, a coding circuit that generates a CAN-FD signal, a driver circuit and a receiver circuit connected to the common communication line, and a CAN received by the receiver circuit. -Includes a decoding circuit that decodes the FD signal.
  • the protocol conversion unit 540 performs protocol conversion so that data can be exchanged between communication methods.
  • the protocol conversion unit 540 will be described focusing on the differences from the protocol conversion unit 140 of the first zone ECU 21 described above, and the description of common contents may be omitted.
  • the "(b) distribution function" of the fifth zone ECU 25 and the delay time due to the distribution process are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the reception delay time, the protocol conversion time, and the processing delay time occur when (1) passing through the protocol conversion unit 540.
  • a start-up delay time for returning the in-vehicle device may occur.
  • the reception delay time, protocol conversion time, processing delay time, and start-up delay time are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the "(c) aggregation function" of the fifth zone ECU 25 and the delay time due to the aggregation process are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the delay time in the aggregation process of the fifth zone ECU 25, at least the protocol conversion time, the aggregation processing time, and the transmission delay time occur when (1) passing through the protocol conversion unit 540. Further, (2) when passing through the signal conversion unit 550, at least the aggregation processing time and the transmission delay time occur.
  • a start delay time for transmitting the return signal to the first zone ECU 21 or the sixth zone ECU 26 may occur. is there.
  • the protocol conversion time, aggregation processing time, transmission delay time, and start-up delay time are the same as those of the first zone ECU 21 described above, and detailed description thereof will be omitted here.
  • in-vehicle devices including a zone ECU
  • a plurality of communication protocols are mixed and correspond to different communication protocols, such as CAN, CAN-FD, and Ethernet, are connected in a daisy chain. It is expected to be done.
  • an "allowable delay time” is set as a reference of the start-up delay time allowed as the start-up time, and the “allowable delay time” is set.
  • the feature is that the connection location of the in-vehicle device is set based on the allowable delay time.
  • the start-up delay time is the start-up delay time (hereinafter referred to as input side start-up delay time) between the in-vehicle device (including the zone ECU) to which the input that is the basis of control of signals and the like is performed to the central arithmetic unit 10 and the center. It includes a start-up delay time (hereinafter, referred to as an output-side communication delay time) from the arithmetic unit 10 to the control circuit (including the zone ECU) on the vehicle-mounted device side that operates with respect to the input.
  • the connection location of the in-vehicle device is set based on the relationship between the input side start delay time and the output side start delay time and the allowable delay time, and / or a daisy chain network path is configured. It is characterized by the fact that it does.
  • the "allowable delay time” is a time that can be arbitrarily set, and is not particularly limited. For example, it may be set based on a standard such as a vehicle safety standard, or may be set based on the behavior of the vehicle or the relationship with other functions. Further, it may be set from the viewpoint of not giving a sense of discomfort or stress to the driver or the like.
  • the vehicle 1 is divided into a plurality of zones (seven in the present embodiment), zone ECUs 2 are provided in each zone, and the core network is connected by connecting them. I'm building.
  • a communication port is provided in each zone ECU 2, and an in-vehicle device is connected to the communication port.
  • a design program for realizing the present design method may be prepared and configured to execute the design program using a computer.
  • step S1 a network that is the base of the in-vehicle network is constructed.
  • the backbone network shown by the thick line and the middle thick line in FIG. 6 is constructed.
  • a sub-network from each zone ECU 2 having a function as a network hub device is configured in the backbone network, and an in-vehicle network extending in a daisy chain from the central processing unit 10 is configured.
  • the description of the sub-network is omitted in order to avoid complicated explanation.
  • a daisy chain network is a network in which a plurality of devices (here, a central processing unit 10 and a plurality of zone ECUs 2) are connected in a string, or are connected together in a ring shape, or the beads are connected and a ring. It is a network formed by a combination of connections with.
  • step S2 the connection destination of the in-vehicle device to be controlled (hereinafter referred to as an operating device) is set.
  • the criteria for connecting the operating device is not particularly limited.
  • the operating device is preferentially connected to the zone ECU 2 installed at the position closest to the placement location or the ECU (including the smart ECU) connected to the sub-network of the zone ECU 2 as the first connection destination. ..
  • step S3 the connection destination of the information acquisition means (for example, the above-mentioned sensor or switch) is set.
  • the criteria for connecting the information acquisition means are not particularly limited.
  • the information acquisition means is preferentially connected to the zone ECU 2 installed at the position closest to the placement location or the ECU (including the smart ECU) connected to the sub-network of the zone ECU 2 as the first connection destination.
  • step S4 first, the activation time of each communication path is calculated. Specifically, the communication path between the information acquisition means such as a sensor or a switch and the operating device is specified.
  • FIG. 7 is an extraction of the network related to the keyless sensor 164 and the smart actuator 162, 562 for locking / unlocking the door from the configuration of FIG.
  • the “information acquisition means” is the keyless sensor 164 for acquiring information from the remote controller 80 for the vehicle and the “operating device” is the smart actuator 162, 562 for locking / unlocking the door. It shows.
  • a path from the central processing unit 10 to the smart actuator 162 via the Ethernet cable EB1 through the first zone ECU 21 and the CAN signal line CS15 is specified.
  • the central processing unit 10 passes through the first zone ECU 21 via the Ethernet cable EB1, passes through the seventh zone ECU 27 via the Ethernet cable EB51, and passes through the CAN-FD cable CB52.
  • a route that passes through the 5-zone ECU 25 and reaches the smart actuator 562 via the CAN signal line CS51 is specified.
  • a path from the central processing unit 10 to the smart actuator 162 via the Ethernet cable EB2, the second zone ECU 22, and the CAN signal line CS22 is specified.
  • the central processing unit 10 passes through the second zone ECU 22 via the Ethernet cable EB2, passes through the sixth zone ECU 26 via the CAN-FD cable CB6, and passes through the CAN signal line CS61.
  • the path to the smart actuator 562 is identified.
  • the activation delay time (corresponding to the first activation time) from the activation of the network from the first zone ECU 21 to the central processing unit 10 to the activation of the central processing unit 10 is calculated.
  • the calculation of the startup delay time may be performed by specific arithmetic processing such as a simulation in which various parameters are set, or it is easy to use the data registered in the database (described as DB in FIG. 5) in advance. You may perform various arithmetic processing.
  • the calculation of the start-up delay time is repeated until the calculation of the communication path on the input side and the communication path on the output side is completed.
  • the start-up delay time (corresponding to the second start-up time) from the start of the network from the central processing unit 10 to the first zone ECU 21 to the start-up of the first zone ECU 21. ) Is calculated.
  • the first zone ECU 21 and the seventh zone ECU 27 constituting the network from the central processing unit 10 to the fifth zone ECU 25 are sequentially activated until the fifth zone ECU 25 is activated.
  • the startup delay time (corresponding to the second startup time) of is calculated.
  • the startup delay time is calculated in the same manner for the communication paths on the third and fourth output sides. In FIG. 5, the calculation of the start-up delay time in each communication path may be executed in parallel or simultaneously.
  • FIG 8 and 9 are diagrams for explaining the start-up delay time, and as an example, the keyless sensor 164 is connected to the second zone ECU 22 after the operation information for locking / unlocking from the remote controller is input. The flow until the door is locked / unlocked by the smart actuator 162 is shown.
  • the keyless sensor 164 executes activation / transmission signal processing and outputs the unlocking operation signal to the first zone ECU 21. Will be done.
  • the unlocking operation signal is an example of an activation signal.
  • t1 the activation delay time of the transmission circuit for transmitting the unlocking operation signal and the transmission delay time due to the transmission signal processing occur.
  • t12 is the communication delay time (corresponding to the start-up delay time) in the communication path (LIN signal line CS13) between the keyless sensor 164 and the first zone ECU 21.
  • the startup delay time t13 is the startup time of the communication unit 120, the reception delay time due to the reception processing, and the transmission delay time due to the transmission processing to the central processing unit 10. Occurs.
  • t14 is the communication delay time (corresponding to the start-up delay time) in the communication path (Ethernet cable EB1) between the first zone ECU 21 and the central processing unit 10.
  • the start delay time t15 is set to the start time of the central processing unit 10, the reception processing time related to the reception of the Ethernet signal from the first zone ECU 21, and the Ethernet signal transmission to the first zone ECU 21 and the second zone ECU 22.
  • the startup time of the central processing unit 10 includes, for example, the startup time of a physical layer (not shown) such as a PLL.
  • the transmission delay time includes, for example, the coding processing time and the transmission processing time by the physical layer or the like.
  • the reception delay time includes, for example, the reception processing time of the physical layer and the subsequent decoding processing time.
  • the central processing unit 10 executes failure determination processing and control operation determination processing (including fail-safe processing).
  • t16 is the communication delay time (corresponding to the start-up delay time) in the communication path (Ethernet cable EB2) between the central processing unit 10 and the second zone ECU 22.
  • the startup delay time t17 is the startup time of the communication unit (corresponding to the communication unit 120 of the first zone ECU 21), the reception delay time due to the reception processing, and the protocol.
  • the protocol conversion time by the conversion unit (corresponding to the protocol conversion unit 140 of the first zone ECU 21) and the transmission delay time due to the transmission process to the central processing unit 10 occur.
  • t18 is the communication delay time (corresponding to the start-up delay time) in the communication path (CAN signal line CS22) between the second zone ECU 22 and the smart actuator 162.
  • the door is unlocked.
  • start delay time t19 occurs in the process from the output of the unlock operation signal by the second zone ECU 22 to the unlocking of the door by the smart actuator 162
  • the start delay time t19 is started. It may be added to the calculation result of the delay time t11 to t18.
  • step S4 of FIG. 5 the activation delay time T10 from the time Ts when the unlocking operation signal is input to the keyless sensor 164 to the time Tf where the control signal is output from the smart actuator 162 is calculated. Will be done.
  • the start-up delay time T10 from when the operation information for locking / unlocking from the remote controller is input to the keyless sensor 164 until the door is locked / unlocked by the smart actuator 162 connected to the second zone ECU 22. Is the sum of the start-up delay times t11 to t19.
  • step S4 of FIG. 5 the above-mentioned startup delay time is calculated for all the operation target devices. For example, in the example of FIG. 7, for each of the four smart actuators 162 and 562, the activation delay time when an operation signal is input to the smart actuator 162 is calculated.
  • the above-mentioned start-up delay time T10 is compared with the allowable delay time for the door lock device.
  • the permissible delay time is, for example, the time permissible for the in-vehicle device to be operated from when the start signal is input to the information acquisition means until the zone ECU or the output circuit to which the in-vehicle device is connected outputs the control signal. Yes, for example, it is preset for each in-vehicle device.
  • the time allowed from the input of the operation signal from the remote controller 80 to the keyless sensor 164 to the output of the control signal to the smart actuators 162 and 562 is the above-mentioned allowable delay time. Equivalent to.
  • the start-up delay time T10 is a case where an information acquisition means is connected to one of a plurality of zone ECUs 2 and an in-vehicle device to be operated (hereinafter, also referred to as an operating device) is connected to any of the plurality of zone ECUs 2.
  • an operating device an in-vehicle device to be operated
  • it is the minimum required startup delay time. Therefore, in step S5, the start-up delay time T10 is set as a predetermined reference time, and the start-up delay time T10 is compared with the allowable delay time for the operating device.
  • step S5 the design process for the smart actuators 162 and 562 is completed.
  • step S5 when the activation delay time for the smart actuators 162 and 562 exceeds the allowable delay time (NO in step S5), the flow proceeds to step S6.
  • step S6 the design change location is examined. For example, consider changing the connection destination of the information acquisition means and / or the operating device.
  • the connection destination of the information acquisition means and / or the connection destination of the in-vehicle device is determined from the plurality of zone ECUs 2 so that the total time of the first start-up time and the second start-up time is less than the predetermined delay time.
  • the first activation time is the time from when the operation signal from the remote controller 80 is input to the keyless sensor 164 as the information acquisition means until the central processing unit 10 is activated.
  • the second activation time is the time from the central processing unit until the zone ECU 2 to which the door lock device as the operating device is connected or the control circuit of the door lock device is activated.
  • the smart actuator 562 connected to the fifth zone ECU 25 is used as the first zone ECU 21. You may try to connect to. When the connection is changed, for example, the processes of steps S4 and S5 of FIG. 5 may be executed again.
  • FIG. 10 shows an example in which the network configuration is changed from FIG. Specifically, in the example of FIG. 10, regarding the connection between the first zone ECU 21 and the fifth zone ECU 25, instead of the configuration via the seventh zone ECU 27, between the first zone ECU 21 and the fifth zone ECU 25. Is directly connected with the CAN-FD cable CB5. In this way, it is possible to shorten the start-up delay time by reducing the number of zone ECUs interposed between the central processing unit 10 and the zone ECU 2 or changing the communication protocol connecting the two.
  • the backbone network is the underlying network, and in general, many networks (including daisy chain-like networks) are configured under the backbone network, so first change the backbone network. Instead, it is advisable to change the network after the zone ECU.
  • the network from the predetermined zone ECU (hereinafter, referred to as the first zone ECU) that receives the start signal from the information acquisition means among the plurality of zone ECUs 2 to the central processing unit 10.
  • the first start-up time until the central processing unit 10 is started up sequentially is calculated.
  • the network toward a predetermined zone ECU (hereinafter, referred to as the second zone ECU) that outputs a control signal to the in-vehicle device that operates according to the activation signal from the central processing unit is sequentially activated, and the second zone ECU is activated.
  • the second startup time up to is calculated.
  • connection destination of the information acquisition means, the connection destination of the in-vehicle device, and / or the network route are determined so that the total time of the first activation time and the second activation time is less than the predetermined allowable delay time.
  • the network route here includes a network route from the first zone ECU to the central processing unit 10 and a network route from the central processing unit 10 to the second zone ECU.
  • the zone ECU is a concept that includes a smart ECU connected to the zone ECU 2 in addition to the zone ECU 2 described in the above embodiment.
  • the vehicle 1 is divided into a plurality of zones (seven in the present embodiment), zone ECUs 2 are provided in each zone, and the core network is constructed by connecting them.
  • a communication port is provided in each zone ECU 2, and an in-vehicle device is connected to the communication port by using a connector or the like.
  • a design program for realizing this design method may be prepared and configured to execute the design program using a computer.
  • step S10 a communication path between an in-vehicle device on the input side such as a sensor or a switch (hereinafter referred to as an input device) and an in-vehicle device to be controlled (hereinafter referred to as an operating device) is specified. ..
  • FIG. 12 shows a case where the input device is the collision detection unit 361 and the operating device is the airbag device D11.
  • step S10 as a communication path on the input side, a path from the collision detection unit 361 to the central processing unit 10 via the third zone ECU 23 via the LIN signal line CS31 and via the Ethernet cable EB3. Is identified.
  • a communication path on the output side a path from the central processing unit 10 to the smart ECU 161 via the Ethernet cable EB1 through the first zone ECU 21 and the CAN signal line CS11 is specified.
  • step S11 it is determined whether or not the communication protocol is converted in the specified communication path.
  • the communication protocol In the example of FIG. 12, there is no conversion of the communication protocol in the communication path on the input side, but the conversion from the Ethernet protocol to the CAN protocol is performed in the communication path on the output side, so a YES determination is made and the flow proceeds to the next step S15. move on.
  • steps S15 to S17 the communication delay time is estimated.
  • FIG. 11 for convenience, the communication delay time of steps S15 to S17 and the control processing time of step S18 described later are shown separately, but steps S15 to S18 may be executed in parallel or at the same time.
  • FIG 13 and 14 are diagrams for explaining the communication delay time, and show the time flow from the collision detection unit 361 to the signal output to the airbag device D11.
  • the airbag device D11 is an example of an actuator to be operated.
  • the collision detection unit 361 executes transmission signal processing, and the collision detection signal is output to the third zone ECU 23.
  • the collision detection unit 361 is an example of information acquisition means, and the collision detection signal output from the collision detection unit 361 is an example of operation information.
  • the transmission delay time due to the transmission signal processing is generated as the communication delay time t1.
  • the transmission delay time includes, for example, the coding processing time and the transmission processing time by the physical layer or the like.
  • t12 is the communication delay time in the communication path (LIN signal line CS31) between the collision detection unit 361 and the third zone ECU 23.
  • t13 is the communication delay time in the communication path (Ethernet cable EB3) between the third zone ECU 23 and the central processing unit 10.
  • the reception processing time related to the reception of the Ethernet signal from the third zone ECU 23 and the reception processing time related to the transmission of the Ethernet signal to the first zone ECU 21 and the second zone ECU 22 occur.
  • the transmission delay time includes, for example, the coding processing time and the transmission processing time by the physical layer or the like.
  • the reception delay time includes, for example, the reception processing time of the physical layer and the subsequent decoding processing time.
  • the central processing unit 10 executes failure determination processing and control operation determination processing (including fail-safe processing). These failure determination processes and control operation determination processes are not included in the communication delay time, but for example, when these processes are incorporated into the central processing unit 10, each process takes longer than that of the conventional ECU.
  • the processing time may be included in the communication delay time.
  • t16 is the communication delay time in the communication path (Ethernet cable EB1) between the central processing unit 10 and the first zone ECU 21.
  • the communication delay time t17 is the reception delay time due to the reception processing, the protocol conversion time by the protocol conversion unit 140, and the transmission by the transmission processing to the central processing unit 10. There is a delay time.
  • t18 is the communication delay time in the communication path (CAN signal line CS11) between the first zone ECU 21 and the smart ECU 161.
  • the reception delay time due to the signal transmission process is generated from the first zone ECU 21 as the communication delay time t19.
  • the reception delay time includes, for example, the reception processing time of the physical layer and the subsequent decoding processing time. After that, the smart ECU 161 generates and outputs a control signal for the airbag device D11.
  • the communication delay time T10 between the time Ts when the collision is detected by the collision detection unit 361 and the time Tf where the control signal is output from the smart ECU 161 is calculated. .. As shown in FIG. 14, the communication delay time T10 in the example of FIG. 12 is the sum of the communication delay times t11 to t19.
  • the communication delay time T10 described above is compared with the allowable delay time for the airbag device D11.
  • the permissible delay time is a time permissible for the actuator to be operated from the time when the operation information is input to the information acquisition means to the time when the control signal of the actuator is output, and is set in advance for each actuator, for example.
  • the time allowed from the collision detection signal output from the collision detection unit 361 to the output of the control signal to the airbag device D11 corresponds to the above-mentioned allowable delay time.
  • the communication delay time T10 is the minimum delay time required when the input device is connected to one of the first zone ECU 21 or the third zone ECU 23 and the operating device is connected to the other. Therefore, in step S19, the communication delay time T10 is set as a predetermined reference time, and the communication delay time T10 is compared with the allowable delay time for the airbag device D11.
  • step S19 If the allowable delay time of the airbag device D11 is less than the predetermined reference time (communication delay time T10) (YES in step S19), the flow proceeds to step S20, and the operation signal generation unit of the airbag device D11 , It is determined that the data cannot be taken into the central processing unit 10.
  • the operation signal generation unit of the airbag device D11 is designed to be provided in the first zone ECU 21 or the smart ECU 161. Further, in step S20, connection with a zone ECU 2 other than the first zone ECU 21 or the third zone ECU 23 may be considered.
  • step S19 if the allowable time of the airbag device D11 is equal to or longer than the predetermined reference time (communication delay time T10) (NO in step S19), the flow proceeds to step S21, and the operation signal generation unit of the airbag device D11 is centered. It is determined that there is a possibility that it can be taken into the arithmetic unit 10.
  • step S11 if NO is determined in step S11, that is, if there is no protocol conversion in the specified communication path, the flow proceeds to step S12.
  • steps S12 and S13 the communication delay time is estimated. Since step S12 is the same process as step S16 described above and step S13 is the same process as step S17 described above, detailed description thereof will be omitted here. Further, similarly to the above-mentioned step S18, when each process takes longer than the conventional ECU by incorporating the process into the central processing unit, the time may be included in the communication delay time in step S14. When the processing of steps S12 to S14 is completed, the flow proceeds to step S19.
  • step S19 for example, if the permissible time of the airbag device D11 is less than the predetermined reference time (communication delay time T10) (YES in step S19), the flow proceeds to step S20 and the airbag device D11 is operated.
  • the signal generation unit cannot be incorporated into the central processing unit 10, and the zone ECC21, 22 or the smart ECU 161 is designed to be provided (remained) with an operation signal generation unit (including a control output circuit) of the airbag device D11.
  • the allowable time from when the operation information is input to the information acquisition means until the control signal of the actuator is output is set.
  • the allowable delay time from when the collision is detected by the collision detection unit 361 to when the control signal of the airbag device D11 is output. Is shown as an example of setting.
  • the actuator operation signal generation unit is designed to be provided in the zone ECU 2. For example, when the response speed after the collision is detected is required as in the airbag device D11, the allowable delay time is set to be relatively short.
  • the operation signal generation unit of the airbag device D11 is designed to be provided in the zone ECU 2.
  • the airbag device D11 corresponds to the second operation signal generation unit.
  • lighting devices such as interior lights and headlights, audio devices such as buzzers, etc. are allowed from the time when the driver's operation and the environment outside the vehicle are recognized until the control signal is output to the actuator to be operated.
  • the permissible delay time to be set can be set relatively long. As a result, when the permissible time exceeds a predetermined reference time, it is determined that the operation signal generation unit can be incorporated into the central processing unit 10, that is, it can be designed to be provided in the central processing unit 10.
  • the above-mentioned lighting device and sound device correspond to the first operation signal generation unit.
  • the allowable delay time By providing the allowable delay time in this way, it is possible to roughly separate the function that may be incorporated into the central processing unit 10 side and the function that is provided on the zone ECU 2 side before performing complicated arithmetic processing or the like. ..
  • the vehicle 1 is divided into a plurality of zones (seven in the present embodiment), zone ECUs 2 are provided in each zone, and the core network is constructed by connecting them.
  • a communication port is provided in each zone ECU 2, and an in-vehicle device is connected to the communication port by using a connector or the like.
  • design data such as communication delay information and protocol conversion time in the backbone network and simulation data are registered in advance in a database (described as DB1 to DB3 in FIG. 11) for each design.
  • DB1 to DB3 the data of the databases DB1 to DB3 may be referred to.
  • the technology disclosed here is useful for designing vehicle control systems.

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Abstract

車両制御システムの設計方法は、中央演算装置（１０）と複数のゾーンＥＣＵ（２）によるデイジーチェーン状の基幹ネットワークを構築するステップと、所定のゾーンＥＣＵ（２）からネットワークが順次起動されて中央演算装置（１０）が起動するまでの第１起動時間を算出するステップと、中央演算装置（１０）からネットワークが順次起動されてゾーンＥＣＵ（２）が起動するまでの第２起動時間を算出するステップと、第１起動時間と第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、複数のゾーンＥＣＵ（２）の中から情報取得手段の接続先及び車載デバイスの接続先を決定するステップとを備える。

Description

車両制御システム及び車両制御システムの設計方法
　ここに開示された技術は、車両制御システム及び車両制御システムの設計方法に関する。
　特許文献１には、車載機器の機能に応じて複数のドメインに区分けし、ドメイン毎にドメイン制御部を設け、複数のドメイン制御部を統合制御部で制御する技術が開示されている。特許文献１では、例えば、各機器制御部が、単一または複数のＥＣＵで実現されており、それらのＥＣＵが階層型のネットワークにより接続されている。
　特許文献２には、車載ネットワークシステムにおいて、異なるネットワークのノード同士のデータ送受を中継するゲートウェイやネットワークハブ（ＨＵＢ）を設ける技術が開示されている。
特開２０１７－６１２７８号公報 特開２０１７－２１２７２５号公報
　ところで、昨今、自動運転システムをはじめとして、車内外の環境情報や運転者情報（以下、まとめて単に「車内外環境情報」という）等に応じて車両を制御する車両の自動化（一部自動化を含む）に関する技術開発が推進されている。一般に、車両の自動化技術では、カメラやセンサ等（以下、単に「センサ」という）により車内外環境情報（運転者の操作情報を含む）が取得され、取得された車内外環境情報を基に演算処理がされ、その演算結果を基に車両に搭載された各種のアクチュエータが制御される。そして、将来的には、上記の演算処理機能及び各アクチュエータの制御機能が、車両全体の動作を統括して管理するような中央演算装置に集約されていくことが想定される。
　一方で、上記のように機能が集約された中央演算装置に対して、各センサや各アクチュエータをそれぞれ直接接続するのは、信号配線が膨大になるため現実的ではない。
　そこで、特許文献２のように、ネットワークハブ装置やゲートウェイ装置として機能するようなＥＣＵ（Electronic Control Unit）を設け、そのＥＣＵを介して通信させるような車載ネットワークが構築されることが想定される。すなわち、ＥＣＵをデイジーチェーン接続することが想定される。さらに、基幹ネットワークは、イーサネット（登録商標）のような高速インターフェースで構成される一方で、末端部分等において従前のＣＡＮインターフェースが残ることが想定される。
　そうすると、データを送受信する際に待ち時間が発生したり、プロトコル変換のためのプロトコル変換時間発生することが想定される。また、例えば、車両の停車中等において、消費電力の削減を目的として、各ＥＣＵをスリープ状態または電源ＯＦＦ状態にすることがある。車載ネットワークでは、車両の各部に設置されたセンサやスイッチ等に基づいて各機能を起動させる場合があり、その場合に、デイジーチェーン接続されたネットワーク構成において、起動信号の伝搬による起動遅れ時間が問題となる場合がある。
　ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこは、アクチュエータの制御機能を中央演算装置に取り込むための設計方法を提供することにある。
　前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、車両の所定のゾーン毎に配置された複数のゾーンＥＣＵと、当該複数のゾーンＥＣＵを統括する中央演算装置とが設けられ、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを動作させるための車両制御システムの設計方法を対象として、前記中央演算装置と、前記複数のゾーンＥＣＵとをデイジーチェーン状に接続して基幹ネットワークを構築するステップと、前記複数のゾーンＥＣＵのうちの所定のゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かうネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間を算出するステップと、前記中央演算装置から前記複数のゾーンＥＣＵのうちの所定のゾーンＥＣＵに向かうネットワークが順次起動されて当該ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間を算出するステップと、前記第１起動時間と前記第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記複数のゾーンＥＣＵの中から前記情報取得手段の接続先及び前記車載デバイスの接続先を決定するステップとを備える、ことを特徴とする。
　また、ここに開示された技術では、車両の所定のゾーン毎に配置された複数のゾーンＥＣＵと、当該複数のゾーンＥＣＵを統括する中央演算装置とが設けられ、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを作動させるための車両制御システムの設計方法を対象として、前記中央演算装置と、前記複数のゾーンＥＣＵとをデイジーチェーン状に接続してネットワークを構築する方法として、前記複数のゾーンＥＣＵのうちの前記情報取得手段から起動信号を受信する第１ゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かう第１ネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間と、前記中央演算装置から前記複数のゾーンＥＣＵのうちの前記車載デバイスの制御信号を出力する第２ゾーンＥＣＵに向かう第２ネットワークが順次起動されて当該第２ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間と、の合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークのネットワーク経路を設定することを含む、ことを特徴とする。
　車両の動作を統括する中央演算装置と、前記中央演算装置にデイジーチェーン状に接続された複数のゾーンＥＣＵとを備え、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを作動させるための車両制御システムを対象として、前記複数のゾーンＥＣＵは、前記情報取得手段が接続された第１ゾーンＥＣＵと、前記車載デバイスが接続された第２ゾーンＥＣＵとを含み、前記第１ゾーンＥＣＵ及び前記第２ゾーンＥＣＵは、前記第１ゾーンＥＣＵが前記情報取得手段からの前記起動信号を受信し、前記第１ゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かう第１ネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間と、前記中央演算装置が起動されてから前記中央演算装置から前記第２ゾーンＥＣＵに向かう第２ネットワークが順次起動されて当該第２ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記第１ゾーンＥＣＵ及び前記第２ゾーンＥＣＵが設定された、ことを特徴とする。
　これらの態様によると、車載ネットワークにおいて、複数の通信プロトコルが混在し、かつ、互いに異なる通信プロトコルがデイジーチェーンで接続されるような複雑なネットワークシステムにおいて、起動遅れを考慮したネットワークを構成することができる。
　ここに開示された技術によると、アクチュエータの制御機能を中央演算装置に取り込むための設計方法が提供される。
車載ネットワークシステムの構成例を示す図である。 第１ゾーンＥＣＵの機能構成例を示す図である。 第３ゾーンＥＣＵの機能構成例を示す図である。 第５ゾーンＥＣＵの機能構成例を示す図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を示すフロー図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態１の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態２の車両制御システムの設計方法を示すフロー図である。 実施形態２の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態２の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。 実施形態２の車両制御システムの設計方法を説明するための図である。
　以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、車両に搭載されるセンサやアクチュエータ等の走行制御を司る装置類のことを、車載デバイス、または、単にデバイスという。
　（実施形態１）
　図１は車載ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１の車載ネットワークシステムは、車両１に搭載されており、中央演算装置１０と、複数のゾーンＥＣＵ２とを備える。本実施形態の車載ネットワークシステムでは、車両１を複数（本実施形態では７つ）のゾーンに分け、各ゾーンにゾーンＥＣＵ２が設けられる。なお、詳細は後述するが、各ゾーンＥＣＵ２は、ネットワークを介して伝送される情報を中継する機能を有するネットワークハブ装置としての機能を有する。
　以下の説明において、車両１の左前部座席近傍の左ダッシュゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第１ゾーンＥＣＵ２１、車両１の右前部座席近傍の右ダッシュゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第２ゾーンＥＣＵ２２ということがある。車両１の左前側の左フロントゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第３ゾーンＥＣＵ２３、車両１の右前側の右フロントゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第４ゾーンＥＣＵ２４ということがある。車両１の左後側の左リアゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第５ゾーンＥＣＵ２５といい、車両１の右後側の右リアゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第６ゾーンＥＣＵ２６ということがある。車両１のセンターコンソール近傍のコンソールゾーンに配置されたゾーンＥＣＵ２を第７ゾーンＥＣＵ２７ということがある。なお、各ゾーンＥＣＵ２１～２７を区別しないときには、単にゾーンＥＣＵ２という。また、ゾーンの数を増減させるときには、それに応じてゾーンＥＣＵ２の個数も増減する。
　ゾーンＥＣＵ２は、後述するスマートＥＣＵ、スマートアクチュエータ、センサやアクチュエータ等の車載デバイスを接続することができるように構成されている。なお、本実施形態では、ゾーンＥＣＵ２が、各ゾーンに設けられている例を示しているが、これに限定されず、例えば、ゾーンによらずに、特定の機能に対応する車載デバイスを接続するためのゾーンＥＣＵを設けてもよい。また、ゾーン内に複数のゾーンＥＣＵを設けてもよい。また、スマートＥＣＵがゾーンＥＣＵとしての機能を兼ねたり、ゾーンＥＣＵがスマートＥＣＵとしての機能を兼ねていてもよい。
　図１において、第１ゾーンＥＣＵ２１、第２ゾーンＥＣＵ２２、第３ゾーンＥＣＵ２３、第４ゾーンＥＣＵ２４は、中央演算装置１０との間で、イーサネット信号の送受信を行うイーサハブ装置（図１ではＥ－ＥＣと表記している）としての機能を有する。中央演算装置１０と第１ゾーンＥＣＵ２１との間はイーサネットケーブルＥＢ１で接続され、中央演算装置１０と第２ゾーンＥＣＵ２２との間はイーサネットケーブルＥＢ２で接続されている。中央演算装置１０と第３ゾーンＥＣＵ２３との間はイーサネットケーブルＥＢ３で接続され、中央演算装置１０と第４ゾーンＥＣＵ２４との間はイーサネットケーブルＥＢ４で接続され、第３ゾーンＥＣＵ２３と第４ゾーンＥＣＵ２４との間はイーサネットケーブルＥＢ５で接続されている。ここで、イーサネット信号はイーサネットプロトコルに準拠した信号である。同様に、後述するＣＡＮ信号はＣＡＮプロトコルに準拠した信号であり、ＣＡＮ－ＦＤ信号はＣＡＮ－ＦＤプロトコルに準拠した信号であり、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）信号はＬＩＮプロトコルに準拠した信号である。
　図１において、第５ゾーンＥＣＵ２５、第６ゾーンＥＣＵ２６、第７ゾーンＥＣＵ２７は、中央演算装置１０及び／または他のゾーンＥＣＵ２との間で、ＣＡＮ－ＦＤ（CAN with Flexible Data-Rate）信号またはＣＡＮ（Controller Area Network）信号の送受信を行うＣＡＮハブ装置（図１ではＣ－ＥＣと表記している）としての機能を有する。第１ゾーンＥＣＵ２１と第５ゾーンＥＣＵ２５との間はＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５で接続され、第２ゾーンＥＣＵ２２と第６ゾーンＥＣＵ２６との間はＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ６で接続され、第５ゾーンＥＣＵ２５と第６ゾーンＥＣＵ２６との間はＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ８で接続されている。第１ゾーンＥＣＵ２１と第７ゾーンＥＣＵ２７との間はＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ７で接続されている。
　本実施形態では、中央演算装置１０と各ゾーンＥＣＵ２との間の信号伝送経路、及び、ゾーンＥＣＵ２間の信号伝送経路で形成されるネットワークを「基幹ネットワーク」と呼ぶ。図１では、イーサネットケーブルＥＢ１～ＥＢ５、及び、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５～ＣＢ８により、基幹ネットワークが構成されている。図１では、基幹ネットワークのうち、イーサネット信号（イーサネット規格に準拠した信号）の伝送経路を太実線で示し、ＣＡＮ－ＦＤ信号またはＣＡＮ信号の伝送経路を中太実線で示している。また、各ゾーンＥＣＵ２１～２７から車載デバイス側の信号伝送経路を、「デバイス側ネットワーク」と呼ぶ。図１では、各ゾーンＥＣＵ２１～２７から各車載デバイスへの信号経路、すなわちデバイス側ネットワークを細実線で示している。細実線の信号経路には、アナログ／デジタルの各信号経路、ＣＡＮ信号経路、ＬＩＮ信号経路、ＣＡＮ－ＦＤ信号経路が含まれる。
　中央演算装置１０は、車両１の自動運転やアシスト運転を可能にするために、車両１に搭載されたセンサ類の出力等を受けて、車両１が走行すべき経路を算出し、この経路を追従するための車両１の運動を決定する。中央演算装置１０は、例えば、１つまたは複数のチップで構成されたプロセッサであり、ＡＩ（Artificial Intelligence）機能を有している場合もある。中央演算装置１０に情報を出力するセンサ類は、例えば、車外環境を撮影するカメラ、車外の物標等を検知するレーダ、車両１の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）センサ、車速、加速度、ヨーレート等の車両の挙動を検出する車両状態センサ、車内カメラ等の車両の乗員の状態を取得する乗員状態センサ等を含む。また、中央演算装置１０には、自車両の周囲に位置する他車両からの通信情報やナビゲーションシステムからの交通情報が入力されてもよい。
　図２は、第１ゾーンＥＣＵ２１の機能構成例を示している。
　第１ゾーンＥＣＵ２１は、通信部１２０と、プロトコル変換部１４０と、信号変換部１５０とを備える。プロトコル変換部１４０は、ＣＡＮ変換部１４１と、ＬＩＮ変換部１４２とを備える。信号変換部１５０は、デジタル入力回路１５１、アナログ入力回路１５２、コントロール出力回路１５３，１５４を備える。
　第１ゾーンＥＣＵ２１には、基幹ネットワークと接続される通信ポート（以下、基幹ポートという）として、イーサネットケーブルＥＢ１が接続される基幹ポート１０１と、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５が接続される基幹ポート１０２とが設けられている。換言すると、基幹ポート１０１及び基幹ポート１０２は、基幹ネットワーク上を伝送される信号である基幹ネットワーク信号が入出力されるポートである。
　第１ゾーンＥＣＵ２１には、デバイス側ネットワークと接続される通信ポートとして、通信ポート１１１～１１８が設けられている。第１ゾーンＥＣＵ２１は、通信ポート１１１～１１３を経由してＣＡＮ信号の入出力を行い、通信ポート１１４を経由してＬＩＮ信号の入出力を行い、通信ポート１１５を経由してデジタル制御信号の入力を行い、通信ポート１１６を経由してアナログ制御信号の入力を行い、通信ポート１１７，１１８を経由してアナログ制御信号の出力を行う。通信ポート１１１には、例えば、スマートＥＣＵ１６１が接続され、その先にエアバック装置Ｄ１１が接続される。通信ポート１１２には、例えば、サイドドアを施錠／開錠するためのスマートアクチュエータ１６２が接続される。通信ポート１１３には、例えば、ブザー音等を発するためのスマートアクチュエータ１６３が接続される。通信ポート１１４には、例えば、キーレス装置を作動させるためのセンサ１６４（以下、キーレスセンサ１６４という）が接続される。通信ポート１１５には、例えば、スイッチ１６５（例えば、クラッチカットスイッチ、ブレーキスイッチ等）が接続される。通信ポート１１６には、例えば、センサ１６６（例えば、アクセルペダルセンサ、クラッチストロークセンサ等）が接続される。通信ポート１１７には、例えば、ドアミラーのターンランプ１６７が接続される。通信ポート１１８には、例えば、アクチュエータ１６８（例えば、ホーン、キーレスブザー、メーター装置等に付属して設けられた表示灯等）が接続される。なお、図面では、説明がわかりやすいように、スマートアクチュエータ１６２に加えて、ロック機構のシンボルマークを図示している。また、スマートアクチュエータ１６３に加えて、音源機構のシンボルマークを図示している。
　なお、具体的な図示は省略するが、各通信ポート１１１～１１８に対し、車載デバイスから延びるケーブルの先端に設けられたコネクタを差し込むことで、車載デバイスの取り付けや取り外しができるように構成されていてもよい。また、各通信ポート１１１～１１８にスマートコネクタ（図示省略）が接続され、その先に、車載デバイスが取り付けられるようにしてもよい。スマートコネクタは、例えば、アナログ／デジタル変換回路やドライバ回路等が内蔵され、車載デバイスとしてのアクチュエータに駆動信号を送信する機能を有していたり、車載デバイスとしてのセンサからの入力信号をゾーンＥＣＵ２に伝達したりする機能を有する。
　通信部１２０は、基幹ポート１０１に接続された第１送受信部１２１と、基幹ポート１０２に接続された第２送受信部１２２と、ネットワークマネジメント部１２３とを備える。
　第１送受信部１２１は、基幹ポート１０１及びイーサネットケーブルＥＢ１を介して中央演算装置１０との間で基幹ネットワーク信号（イーサネット信号）を送受信する機能を有する。具体的な図示は省略するが、第１送受信部１２１は、例えば、イーサネット信号を生成する符号化回路と、符号化回路で生成されたイーサネット信号を中央演算装置１０に出力するドライバ回路と、中央演算装置１０から出力されたイーサネット信号を受信するレシーバ回路と、レシーバ回路で受信されたイーサネット信号を復号化する復号化回路とを備える。
　第２送受信部１２２は、基幹ポート１０２及びＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５を介して第５ゾーンＥＣＵ２５との間で基幹ネットワーク信号（ＣＡＮ－ＦＤ信号）を送受信する機能を有する。具体的な図示は省略するが、第２送受信部１２２は、例えば、ＣＡＮ－ＦＤ信号を生成する符号化回路と、符号化回路で生成されたイーサネット信号を第５ゾーンＥＣＵ２５に出力するドライバ回路と、第５ゾーンＥＣＵ２５から出力されたＣＡＮ－ＦＤ信号を受信するレシーバ回路と、レシーバ回路で受信されたＣＡＮ－ＦＤ信号を復号化する復号化回路とを備える。
　ネットワークマネジメント部１２３は、（ａ）基幹ネットワーク上において、すなわち基幹ポート１０１，１０２の間で基幹ネットワーク信号を中継する中継機能と、（ｂ）基幹ネットワーク信号の中から自ＥＣＵに接続されたデバイス用の信号を抽出して分配する分配機能と、（ｃ）自ＥＣＵに接続されたデバイスから中央演算装置１０及び／または他のゾーンＥＣＵ２に伝送するデータを集約する集約機能とを備える。なお、以下の説明（他のゾーンＥＣＵ２についての説明を含む）では、上記のそれぞれの機能を単に、「（ａ）中継機能」、「（ｂ）分配機能」、「（ｃ）集約機能」と呼ぶ場合がある。
　プロトコル変換部１４０は、通信方式間でデータがやり取りできるようにプロトコル変換をする。具体的には、プロトコル変換部１４０は、ネットワークマネジメント部１２３に接続され、上記のネットワークマネジメント部１２３の「（ａ）中継機能」、「（ｂ）分配機能」、「（ｃ）集約機能」のそれぞれに応じたプロトコル変換を行う。なお、本実施形態において、プロトコル変換には、ＣＡＮと、ＣＡＮ－ＦＤとの間におけるデータ長変換等の変換処理も含むものとする。
　「（ａ）中継機能」では、ネットワークマネジメント部１２３は、中央演算装置１０から入力されたイーサネット信号の中で、第５ゾーンＥＣＵ２５に送信するデータ（以下、中継データという）を抽出してプロトコル変換部１４０に出力する。プロトコル変換部１４０では、中継データをＣＡＮプロトコルデータに変換し、ネットワークマネジメント部１２３に出力する。ネットワークマネジメント部１２３では、上記ＣＡＮプロトコルデータを基にＣＡＮ信号を生成する。そして、第２送受信部１２２が基幹ポート１０２を介して上記ＣＡＮ信号を第５ゾーンＥＣＵ２５に出力する。同様に、ネットワークマネジメント部１２３は、第５ゾーンＥＣＵ２５から入力されたＣＡＮ－ＦＤ信号の中で、中央演算装置１０に送信するデータ（以下、中継データという）を抽出してプロトコル変換部１４０に出力する。プロトコル変換部１４０は、中継データをイーサネットプロトコルに準拠した形式のデータに変換し、ネットワークマネジメント部１２３に出力する。ネットワークマネジメント部１２３では、上記の変換データを基にイーサネット信号を生成する。そして、第１送受信部１２１が基幹ポート１０１を介して上記イーサネット信号を中央演算装置１０に出力する。
　以上を遅延時間の観点でまとめると、「（ａ）中継機能」に係る処理（以下、中継処理という）では、少なくとも、受信遅延時間、プロトコル変換時間、送信遅延時間が発生する。受信遅延時間は、通信部１２０での受信処理による受信遅延時間である。受信遅延時間には、例えば、第１送受信部１２１または第２送受信部１２２において物理層等の受信処理時間及びその後の復号化処理時間、並びに、ネットワークマネジメント部１２３において中継データを抽出する抽出処理時間が含まれる。プロトコル変換時間には、プロトコル変換部１４０での通信方式間のプロトコル変換の時間が含まれる。送信遅延時間は、プロトコル変換されたデータを通信部１２０から送信するための送信処理による遅延時間である。送信遅延時間には、例えば、第１送受信部１２１または第２送受信部１２２における符号化処理時間及び物理層等による送信処理時間が含まれる。
　また、第１ゾーンＥＣＵ２１では、起動動作や復帰動作に係る起動遅延時間が発生する場合がある。例えば、「（ａ）中継機能」では、イーサネットケーブルＥＢ１またはＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５から起動信号が送られてくることが想定される。この起動信号を受けた場合に、通信部１２０のＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路が停止しているような状態のときには、起動遅延時間として、例えば、物理層の起動／安定化時間及び隣接する中央演算装置１０やゾーンＥＣＵ２との間の通信確立に要する通信確立時間が生じる。通信部１２０のＰＬＬ回路が停止しているような状態として、例えば、第１ゾーンＥＣＵ２１の電源オフ状態またはスリープ状態がある。
　「（ｂ）分配機能」では、ネットワークマネジメント部１２３は、中央演算装置１０から入力されたイーサネット信号の中から、自ＥＣＵに接続されたデバイス用のデータ（以下、自ＥＣＵ用データという）を抽出する。ネットワークマネジメント部１２３は、上記自ＥＣＵ用データについて、プロトコル変換部１４０に接続されたデバイス用のデータか、信号変換部１５０に接続されたデバイス用のデータかを判断し、それぞれに分配する。プロトコル変換部１４０では、ネットワークマネジメント部１２３から通信ポート１１１～１１３に接続されたデバイス用のデータが受信されると、ＣＡＮ変換部１４１が受信データをＣＡＮプロトコルに準拠した信号に変換して通信ポート１１１～１１３に出力する。これにより、スマートＥＣＵ１６１、スマートアクチュエータ１６２，１６３のそれぞれに中央演算装置からの信号（例えば、制御信号）が伝達される。信号変換部１５０では、ネットワークマネジメント部１２３から通信ポート１１７に接続されたターンランプ１６７の制御用のデータが受信されると、コントロール出力回路１５３が中央演算装置１０から受けた制御値に従って、例えばターンランプ１６７のアナログ制御信号を生成し、通信ポート１１７に出力する。同様に、信号変換部１５０において、ネットワークマネジメント部１２３から通信ポート１１８に接続されたアクチュエータ１６８の制御用のデータが受信されると、コントロール出力回路１５４が中央演算装置１０から受けた制御値に従って、例えばアクチュエータ１６８のアナログ制御信号を生成し、通信ポート１１８に出力する。なお、第５ゾーンＥＣＵ２５から入力されたＣＡＮ信号の中に自ＥＣＵに接続されたデバイス用のデータが含まれていた場合についても上記の中央演算装置１０の場合と同様の処理が行われる。
　以上を遅延時間の観点でまとめると、「（ｂ）分配機能」に係る処理（以下、分配処理という）では、プロトコル変換部１４０を経由する場合、少なくとも、受信遅延時間、プロトコル変換時間、処理遅延時間が発生する。また、分配処理において、信号変換部１５０を経由する場合、少なくとも、通信部１２０での受信処理による受信遅延時間、信号変換部１５０での処理遅延時間が発生する。受信遅延時間は、通信部１２０での受信処理による遅延時間であり、例えば、中継処理の場合と同様に、受信処理時間、復号化処理時間及びネットワークマネジメント部１２３において自ＥＣＵ用データを抽出する抽出処理時間が含まれる。プロトコル変換時間には、プロトコル変換部１４０による通信方式間のプロトコル変換の時間が含まれる。処理遅延時間には、スマートＥＣＵ１６１またはスマートアクチュエータ１６２，１６３での処理遅延時間が含まれる。
　また、第１ゾーンＥＣＵ２１の「（ｂ）分配機能」では、第１ゾーンＥＣＵ２１に接続された車載デバイスが電源オフ状態やスリープ状態の場合、上記の「（ａ）中継機能」で記載した起動遅延時間に加えて、または、代えて車載デバイスの復帰のための起動遅延時間が発生する。
　「（ｃ）集約機能」では、例えば、プロトコル変換部１４０が、キーレスセンサ１６４からの開錠／施錠信号（ＬＩＮ信号）を受信し、ＬＩＮプロトコルに準拠したデータからイーサネットプロトコルに準拠したデータに変換して、ネットワークマネジメント部１２３に送信する。また、例えば、信号変換部１５０では、デジタル入力回路１５１がスイッチ１６５からの入力信号を受信し、アナログ入力回路１５２がセンサ１６６からの入力信号を受信し、それぞれ受信データをネットワークマネジメント部１２３に送信する。ネットワークマネジメント部１２３では、プロトコル変換部１４０からの受信データ及び信号変換部１５０からの受信データを集約する。第１送受信部１２１では、ネットワークマネジメント部１２３で集約されたデータをイーサネット信号として基幹ポート１０１を介して中央演算装置１０に出力する。なお、集約機能で集約されたデータを第５ゾーンＥＣＵ２５に送信する場合についても、上記の中央演算装置１０に出力する場合と同様の処理が行われる。
　また、例えば、プロトコル変換部１４０が、キーレスセンサ１６４からの出力信号（ＬＩＮ信号）を受信した場合に、第１ゾーンＥＣＵ２１の電源オフ状態またはスリープ状態のとき、第１ゾーンＥＣＵ２１では、通信部１２０での復帰動作が実行される。また、通信部１２０は、復帰動作完了後に、中央演算装置１０及び／または第５ゾーンＥＣＵ２５に、キーレスセンサ１６４から開錠（施錠）信号を受信したことを送信する。この送信信号は、中央演算装置１０及び／または第５ゾーンＥＣＵ２５を復帰動作させるための復帰信号としての機能を有する。
　以上を遅延時間の観点でまとめると、「（ｃ）集約機能」に係る処理（以下、集約処理という）において、プロトコル変換部１４０を経由する場合、少なくとも、プロトコル変換時間、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。また、集約処理において、信号変換部１５０を経由する場合、少なくとも、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。プロトコル変換時間には、プロトコル変換部１４０による通信方式間のプロトコル変換の時間が含まれる。集約処理時間には、ネットワークマネジメント部１２３において、信号変換部１５０及び／またはプロトコル変換部１４０から受信したデータを、それぞれの送信先ごとに集約するための時間が含まれる。送信遅延時間は、ネットワークマネジメント部１２３で集約されたデータを通信部１２０から送信するための送信処理による遅延時間である。送信遅延時間には、例えば、第１送受信部１２１または第２送受信部１２２における符号化処理時間及び物理層等による送信処理時間が含まれる。
　また、第１ゾーンＥＣＵ２１の「（ｃ）集約機能」では、第１ゾーンＥＣＵ２１に接続された所定の車載デバイスからの復帰信号（例えば、キーレスセンサ１６４の開錠信号）を受けた場合に、中央演算装置１０や第５ゾーンＥＣＵ２５に上記復帰信号を送信するための起動遅延時間が発生する。例えば、通信部１２０のＰＬＬ回路が停止しているような状態の場合、起動遅延時間として、物理層の起動／安定化時間、及び、隣接する中央演算装置１０やゾーンＥＣＵ２との間の通信確立に要する通信確立時間が発生する。また、起動遅延時間には、ネットワークマネジメント部１２３での復帰処理時間も含まれる場合がある。
　図３は、第３ゾーンＥＣＵ２３の機能構成例を示している。なお、ここでは、第１ゾーンＥＣＵ２１と共通の構成について説明を省略する場合がある。
　第３ゾーンＥＣＵ２３は、通信部３２０と、プロトコル変換部３４０と、信号変換部３５０とを備える。プロトコル変換部３４０は、ＣＡＮ変換部３４１を備える。信号変換部３５０は、デジタル入力回路３５１と、アナログ入力回路３５２と、コントロール出力回路３５３とを備える。
　第３ゾーンＥＣＵ２３には、イーサネットケーブルＥＢ３が接続される基幹ポート３０１と、イーサネットケーブルＥＢ５が接続される基幹ポート３０２とが設けられている。換言すると、基幹ポート３０１及び基幹ポート３０２は、基幹ネットワーク信号が入出力されるポートである。
　第３ゾーンＥＣＵ２３には、デバイス用ポートとして、通信ポート３１１～３１５が設けられている。第３ゾーンＥＣＵ２３は、通信ポート３１１，３１２を経由してＣＡＮ信号の入出力を行い、通信ポート３１３を経由してデジタル制御信号の入力を行い、通信ポート３１４を経由してアナログ制御信号の入力を行い、通信ポート３１５を経由してアナログ制御信号の出力を行う。通信ポート３１１には、例えば、車両１の衝突を検知する衝突検知部３６１が接続される。通信ポート３１２には、例えば、車両フロント側のターンランプを動作させるためのスマートアクチュエータ３６２が接続される。通信ポート３１３には、例えば、スイッチ３６３（例えば、ウォッシャーレベルスイッチ、フードスイッチ等）が接続される。通信ポート３１４には、例えば、センサ３６４（例えば、外気温センサ、エアフローセンサ等）が接続される。通信ポート３１５には、例えば、アクチュエータ３６５（例えば、ホーン、キーレスブザー等）が接続される。なお、図面では、説明がわかりやすいように、スマートアクチュエータ３６２に加えて、ターンランプのシンボルマークを図示している。
　通信部３２０は、基幹ポート３０１に接続された第３送受信部３２１と、基幹ポート３０２に接続された第４送受信部３２２と、ネットワークマネジメント部３２３とを備える。なお、通信部３２０において、本願発明に関連する構成及び機能は、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１の通信部１２０と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。具体的には、第１ゾーンＥＣＵ２１の通信部１２０と第３ゾーンＥＣＵ２３の通信部３２０とを比較すると、第１ゾーンＥＣＵ２１では第２送受信部１２２がＣＡＮ－ＦＤプロトコルに準拠し、第３ゾーンＥＣＵ２３では第４送受信部３２２がイーサネットプロトコルに準拠している点が異なる。しかしながら、各通信方式に準拠した送受信回路の構成や遅延情報は、従来から知られている技術を基に置き換えることができる。
　プロトコル変換部３４０は、通信方式間でデータがやり取りできるようにプロトコル変換をする。ここでは、プロトコル変換部３４０について、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１のプロトコル変換部１４０との相違点を中心に説明するものとし、共通する内容について説明を省略する場合がある。
　第３ゾーンＥＣＵ２３は、「（ａ）中継機能」において、イーサネット信号－イーサネット信号間の中継を行う。したがって、プロトコル変換部３４０では、前述のプロトコル変換部１４０のように、中継処理の過程でのプロトコル変換を必要としない。すなわち、第３ゾーンＥＣＵ２３の中継処理では、少なくとも、受信遅延時間、送信遅延時間が発生する。また、第３ゾーンＥＣＵ２３では、起動動作や復帰動作に係る起動遅延時間が発生する場合がある。なお、受信遅延時間、送信遅延時間及び起動遅延時間については、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。
　第３ゾーンＥＣＵ２３の「（ｂ）分配機能」及び分配処理による遅延時間は、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と共通した内容であり、ここではその詳細説明を省略する。遅延時間の観点でまとめのみ記載すると、第３ゾーンＥＣＵ２３の分配処理において、（１）プロトコル変換部３４０を経由する場合、少なくとも、受信遅延時間、プロトコル変換時間、処理遅延時間が発生する。また、（２）信号変換部３５０を経由する場合、少なくとも、通信部３２０での受信処理による受信遅延時間、信号変換部３５０での処理遅延時間が発生する。また、前述の起動動作や復帰動作において、第３ゾーンＥＣＵ２３に接続された車載デバイスが電源オフ状態やスリープ状態の場合、車載デバイスの復帰のための起動遅延時間が発生する場合がある。なお、受信遅延時間、プロトコル変換時間、処理遅延時間及び起動遅延時間については、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。
　第３ゾーンＥＣＵ２３の「（ｃ）集約機能」及び集約処理による遅延時間は、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と共通した内容であり、ここではその詳細説明を省略する。遅延時間の観点でまとめのみ記載すると、第３ゾーンＥＣＵ２３の集約処理において、（１）プロトコル変換部３４０を経由する場合、少なくとも、プロトコル変換時間、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。また、（２）信号変換部３５０を経由する場合、少なくとも、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。また、第３ゾーンＥＣＵ２３に接続された所定の車載デバイスからの復帰信号を受けた場合に、中央演算装置１０や第４ゾーンＥＣＵ２４に上記復帰信号を送信するための起動遅延時間が発生する場合がある。なお、プロトコル変換時間、集約処理時間、送信遅延時間及び起動遅延時間については、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。
　図４は、第５ゾーンＥＣＵ２５の機能構成例を示している。なお、ここでは、第１ゾーンＥＣＵ２１及び／または第３ゾーンＥＣＵ２３と共通の構成について説明を省略する場合がある。
　第５ゾーンＥＣＵ２５は、通信部５２０と、プロトコル変換部５４０と、信号変換部５５０とを備える。プロトコル変換部５４０は、ＣＡＮ変換部５４１と、ＬＩＮ変換部５４２とを備える。信号変換部５５０は、デジタル入力回路５５１と、アナログ入力回路５５２と、コントロール出力回路５５３とを備える。
　第５ゾーンＥＣＵ２５には、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５が接続される基幹ポート５０１と、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ８が接続される基幹ポート５０２とが設けられている。換言すると、第５ゾーンＥＣＵ２５では、基幹ポート５０１及び基幹ポート５０２に入出力されるのがＣＡＮ－ＦＤ信号であり、基幹ポート５０１と基幹ポート５０２とが直接接続されている。
　第５ゾーンＥＣＵ２５には、デバイス用ポートとして、通信ポート５１１～５１６が設けられている。第５ゾーンＥＣＵ２５は、通信ポート５１１，５１２を経由してＣＡＮ信号の入出力を行い、通信ポート５１３を経由してＬＩＮ信号の入出力を行い、通信ポート５１４を経由してデジタル制御信号の入力を行い、通信ポート５１５を経由してアナログ制御信号の入力を行い、通信ポート５１６を経由してアナログ制御信号の出力を行う。通信ポート５１１には、例えば、ブザー音等を発するためのスマートアクチュエータ５６１が接続される。通信ポート５１２には、例えば、サイドドアをロックするためのスマートアクチュエータ５６２が接続される。通信ポート５１３には、例えば、バックソナー装置５６３が接続される。通信ポート５１４には、例えば、スイッチ５６４が接続される。例えば、通信ポート５１５には、センサ５６５（例えば、フューエルセンサ、キックセンサ等）が接続される。通信ポート５１６には、例えば、車両左後方に設けられたターンライト５６６が接続される。なお、図面では、説明がわかりやすいように、スマートアクチュエータ５６１に加えて、音源機構のシンボルマークを図示している。また、スマートアクチュエータ５６２に加えて、ロック機構のシンボルマークを図示している。
　通信部５２０は、基幹ポート５０１と基幹ポート５０２とを接続する共通通信線に接続された送受信部５２１と、ネットワークマネジメント部５２２とを備える。具体的な図示は省略するが、送受信部５２１は、例えば、ＣＡＮ－ＦＤ信号を生成する符号化回路と、上記共通通信線に接続されたドライバ回路及びレシーバ回路と、レシーバ回路で受信されたＣＡＮ－ＦＤ信号を復号化する復号化回路とを備える。
　プロトコル変換部５４０は、通信方式間でデータがやり取りできるようにプロトコル変換をする。ここでは、プロトコル変換部５４０について、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１のプロトコル変換部１４０との相違点を中心に説明するものとし、共通する内容について説明を省略する場合がある。
　第５ゾーンＥＣＵ２５では、基幹ポート５０１と基幹ポート５０２とが直接接続されているので、「（ａ）中継機能」という概念がない。すなわち、第５ゾーンＥＣＵ２５では、隣接する２つのゾーンＥＣＵ２間を中継する中継処理は行われず、基幹ポート５０１と基幹ポート５０２との間の遅延時間は、共通通信線の信号伝搬時間のみであり、極めて小さい。同様に、第５ゾーンＥＣＵ２５の「（ａ）中継機能」において、起動遅延時間は発生しない。
　第５ゾーンＥＣＵ２５の「（ｂ）分配機能」及び分配処理による遅延時間は、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と共通した内容であり、ここではその詳細説明を省略する。遅延時間の観点でまとめのみ記載すると、第５ゾーンＥＣＵ２５の分配処理において、（１）プロトコル変換部５４０を経由する場合、少なくとも、受信遅延時間、プロトコル変換時間、処理遅延時間が発生する。また、（２）信号変換部５５０を経由する場合、少なくとも、通信部５２０での受信処理による受信遅延時間、信号変換部５５０での処理遅延時間が発生する。また、前述の起動動作や復帰動作において、第５ゾーンＥＣＵ２５に接続された車載デバイスが電源オフ状態やスリープ状態の場合、車載デバイスの復帰のための起動遅延時間が発生する場合がある。なお、受信遅延時間、プロトコル変換時間、処理遅延時間及び起動遅延時間については、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。
　第５ゾーンＥＣＵ２５の「（ｃ）集約機能」及び集約処理による遅延時間は、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と共通した内容であり、ここではその詳細説明を省略する。遅延時間の観点でまとめのみ記載すると、第５ゾーンＥＣＵ２５の集約処理において、（１）プロトコル変換部５４０を経由する場合、少なくとも、プロトコル変換時間、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。また、（２）信号変換部５５０を経由する場合、少なくとも、集約処理時間、送信遅延時間が発生する。また、第５ゾーンＥＣＵ２５に接続された所定の車載デバイスからの復帰信号を受けた場合に、第１ゾーンＥＣＵ２１や第６ゾーンＥＣＵ２６に上記復帰信号を送信するための起動遅延時間が発生する場合がある。なお、プロトコル変換時間、集約処理時間、送信遅延時間及び起動遅延時間については、前述の第１ゾーンＥＣＵ２１と同様であり、ここではその詳細説明を省略する。
　＜車両制御システムの設計方法＞
　－概要－
　前述の「発明が解決しようとする課題」に記載したとおり、将来的に、演算処理機能及び各アクチュエータの制御機能が、車両全体の動作を統括して管理するような中央演算装置に集約されていくことが想定される。このことは、現在、車両のゾーン毎に設けられたＥＣＵや、引用文献１のように機能毎に設けられたＥＣＵ（以下、まとめて「従来型のＥＣＵ」と称する）に搭載されている演算機能や制御機能が、中央演算装置に取り込まれていくことを意味する。
　そこで、本願発明者らは、鋭意検討を重ね、従来型のＥＣＵに搭載された演算機能や制御機能を中央演算装置に取り込んでいくのに際して、より多くの機能を取り込むこと、及び、そのための設計工数をできるだけ削減することを実現する設計方法を見いだした。
　簡単に本開示の設計方法の概要を説明すると、従来型のＥＣＵを用いた制御方法によって問題なく動作している制御機能を、中央演算装置に取り込む場合に、従来型のＥＣＵと大きく異なる要素の１つとして、通信遅延の問題がある。前述のとおり、機能が集約された中央演算装置に対して、各センサや各アクチュエータをそれぞれ直接接続するのは、信号配線が膨大になるため現実的ではないので、車載ネットワークが構築されることが想定される。そうすると、中央演算装置と車載デバイスや車載デバイスを制御するＥＣＵとの間に、ネットワークハブ装置やゲートウェイ装置等の中継装置が介在することになり、通信遅延が発生する。そうすると、ある入力や状況が発生してから実際に車載デバイスが動作するまでの応答速度が要求される制御に関して、この通信遅延が問題となる場合がある。
　特に、中央演算装置に機能を集約する場合、高速かつ大容量のデータ伝送を実現する必要があり、そのためには、高速インターフェース技術を適用する必要がある。一般的に、高速インターフェース技術では、高速信号をやり取りするための物理層を設ける必要があり、その物理層を起動させるために、数十ｍｓオーダーの起動時間が必要とされる。また、車載ネットワークにおいて、例えば、ＣＡＮ、ＣＡＮ－ＦＤ、イーサネットのように、複数の通信プロトコルが混在し、かつ、互いに異なる通信プロトコルに対応する車載デバイス（ゾーンＥＣＵを含む）をデイジーチェーン状に接続することが想定される。
　そこで、本願発明では、特に、起動時間及び／または復帰時間（以下、単に起動時間という）に着目し、この起動時間として許容される起動遅延時間の基準として「許容遅延時間」を設定し、その許容遅延時間を基に、車載デバイスの接続場所を設定する点に特徴がある。または、上記の「許容遅延時間」を設定し、その許容遅延時間を基に、デイジーチェーン状のネットワーク経路を構成する点に特徴がある。起動遅延時間は、信号等の制御の基となる入力が行われる車載デバイス（ゾーンＥＣＵを含む）から中央演算装置１０までの間の起動遅延時間（以下、入力側起動遅延時間という）と、中央演算装置１０から上記入力に対して動作させる車載デバイス側の制御回路（ゾーンＥＣＵを含む）までの間の起動遅延時間（以下、出力側通信遅延時間という）とを含む。
　すなわち、本願発明では、入力側起動遅延時間及び出力側起動遅延時間と、許容遅延時間との関係に基づいて、車載デバイスの接続場所を設定する、及び／または、デイジーチェーン状のネットワーク経路を構成する点に特徴がある。ここで、「許容遅延時間」は、任意に設定することができる時間であり、特に限定されるものではない。例えば、車両安全基準等の標準規格等に基づいて設定されてもよいし、車両の挙動や他の機能との関連性等に基づいて設定されてもよい。また、運転者等に違和感やストレスを与えないという観点で設定されてもよい。
　ここで、本実施形態では、図１に示すように、車両１を複数（本実施形態では７つ）のゾーンに分け、各ゾーンにゾーンＥＣＵ２を設けて、それらを接続することで基幹ネットワークを構築している。そして、各ゾーンＥＣＵ２に通信ポートを設け、その通信ポートに車載デバイスを接続している。このような構成にすることで、中央演算装置１０と各通信ポートとの間の起動遅延時間をあらかじめ把握しやすくなる。すなわち、車載デバイスをゾーンＥＣＵ２の各通信ポートに接続する前の段階で、通信ポート毎に中央演算装置１０との間の通信遅延時間を見積もることができるようになっている。これにより、複雑な演算処理をすることなく、比較的容易に、車載デバイスの接続場所を設定する、及び／または、デイジーチェーン状のネットワーク経路を構成することができる。
　－車両制御システムの設計フロー－
　以下において、図５～図１０を用いて、本実施形態の車両制御システムの設計方法について、具体的な設計フローを説明する。なお、例えば、本設計方法を実現するための設計プログラムを用意し、コンピュータを用いてその設計プログラムを実行するように構成されていてもよい。
　図５において、ステップＳ１では、車載ネットワークのベースとなるネットワークを構築する。例えば、まず、図６の太線及び中太線で示す基幹ネットワークを構築する。その後、基幹ネットワークでネットワークハブ装置としての機能を有する各ゾーンＥＣＵ２からのサブネットワークを構成し、中央演算装置１０からデイジーチェーン状に広がる車載ネットワークを構成する。なお、実施形態では、説明が煩雑になるのを避けるため、サブネットワークの記載を省略している。デイジーチェーン状のネットワークとは、複数の機器（ここでは中央演算装置１０と複数のゾーンＥＣＵ２）が、数珠つなぎに接続されたり、まとめて１つのリング状に接続されたり、その数珠つなぎとリング状との組み合わせの接続により形成されたネットワークである。
　ステップＳ２では、制御対象となる車載デバイス（以下、動作デバイスという）の接続先を設定する。動作デバイスの接続先の基準は、特に限定されるものではない。例えば、動作デバイスは、最初の接続先として、配置場所に最も近い位置に設置されているゾーンＥＣＵ２またはそのゾーンＥＣＵ２のサブネットワークに接続されたＥＣＵ（スマートＥＣＵを含む）に優先的に接続される。
　ステップＳ３では、情報取得手段（例えば、前述のセンサやスイッチ等）の接続先を設定する。情報取得手段の接続先の基準は、特に限定されるものではない。例えば、情報取得手段は、最初の接続先として、配置場所に最も近い位置に設置されているゾーンＥＣＵ２またはそのゾーンＥＣＵ２のサブネットワークに接続されたＥＣＵ（スマートＥＣＵを含む）に優先的に接続される。
　ステップＳ４では、まず、各通信経路の起動時間を算出する。具体的に、センサやスイッチ等の情報取得手段と、動作デバイスとの間の通信経路を特定する。
　図７は、図６の構成からキーレスセンサ１６４及びドアを施錠／開錠するためのスマートアクチュエータ１６２，５６２に関連するネットワークを抽出したものである。図７では、「情報取得手段」が車両用のリモコン８０からの情報を取得するキーレスセンサ１６４であり、「動作デバイス」がドアを施錠／開錠するためのスマートアクチュエータ１６２，５６２である場合を示している。
　図７の例の場合、入力側の通信経路として、キーレスセンサ１６４からＬＩＮ信号線を介して第１ゾーンＥＣＵ２１を通り、イーサネットケーブルＥＢ１を介して中央演算装置１０に至る経路が特定される。また、図７の例の場合、ドアを施錠／開錠するためのスマートアクチュエータ１６２，５６２は、４つ搭載されているので、４つの出力側の通信経路が特定される。
　具体的に、第１の出力側の通信経路として、中央演算装置１０からイーサネットケーブルＥＢ１を介して第１ゾーンＥＣＵ２１を通り、ＣＡＮ信号線ＣＳ１５を介してスマートアクチュエータ１６２に至る経路が特定される。第２の出力側の通信経路として、中央演算装置１０からイーサネットケーブルＥＢ１を介して第１ゾーンＥＣＵ２１を通り、イーサネットケーブルＥＢ５１を介して第７ゾーンＥＣＵ２７を通り、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５２を介して第５ゾーンＥＣＵ２５を通り、ＣＡＮ信号線ＣＳ５１を介してスマートアクチュエータ５６２に至る経路が特定される。第３の出力側の通信経路として、中央演算装置１０からイーサネットケーブルＥＢ２を介して第２ゾーンＥＣＵ２２を通り、ＣＡＮ信号線ＣＳ２２を介してスマートアクチュエータ１６２に至る経路が特定される。第４の出力側の通信経路として、中央演算装置１０からイーサネットケーブルＥＢ２を介して第２ゾーンＥＣＵ２２を通り、ＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ６を介して第６ゾーンＥＣＵ２６を通り、ＣＡＮ信号線ＣＳ６１を介してスマートアクチュエータ５６２に至る経路が特定される。
　次に、各通信経路における起動遅延時間を算出する。例えば、入力側の通信経路において、第１ゾーンＥＣＵ２１から中央演算装置１０に向かうネットワークが起動されて中央演算装置１０が起動するまでの起動遅延時間（第１起動時間に相当）を算出する。起動遅延時間の算出は、各種のパラメータを設定したシミュレーションのように具体的な演算処理をしてもよいし、あらかじめデータベース（図５ではＤＢと記載）に登録されているデータを使用して簡単な演算処理をするようにしてもよい。起動遅延時間の算出は、入力側の通信経路及び出力側の通信経路の演算が終了するまで繰り返される。
　具体的には、第１の出力側の通信経路において、中央演算装置１０から第１ゾーンＥＣＵ２１に向かうネットワークが起動されて第１ゾーンＥＣＵ２１が起動するまでの起動遅延時間（第２起動時間に相当）を算出する。同様に、第２の出力側の通信経路において、中央演算装置１０から第５ゾーンＥＣＵ２５に向かうネットワークを構成する第１ゾーンＥＣＵ２１、第７ゾーンＥＣＵ２７が順次起動されて第５ゾーンＥＣＵ２５が起動するまでの起動遅延時間（第２起動時間に相当）を算出する。第３、第４の出力側の通信経路についても同様にして、起動遅延時間を算出する。なお、図５において、各通信経路における起動遅延時間の算出は、並列または同時に実行してもよい。
　図８及び図９は、起動遅延時間について説明するための図であり、一例として、キーレスセンサ１６４にリモコンからの施錠／開錠のための操作情報が入力されてから、第２ゾーンＥＣＵ２２に接続されたスマートアクチュエータ１６２によりドアが施錠／開錠されるまでのフローを示している。
　図８及び図９に示すように、例えば、キーレスセンサ１６４に開錠操作信号が入力されると、キーレスセンサ１６４において起動／送信信号処理が実行され、第１ゾーンＥＣＵ２１に開錠操作信号が出力される。開錠操作信号は、起動信号の一例である。
　キーレスセンサ１６４では、起動遅延時間ｔ１として、例えば、開錠操作信号を送信するための送信回路の起動時間、送信信号処理による送信遅延時間が発生する。ｔ１２は、キーレスセンサ１６４と第１ゾーンＥＣＵ２１との間の通信経路（ＬＩＮ信号線ＣＳ１３）における通信遅延時間（起動遅延時間に相当）である。
　第１ゾーンＥＣＵ２１では、前述の「中継処理」が実施されるので、起動遅延時間ｔ１３として、通信部１２０の起動時間、受信処理による受信遅延時間、中央演算装置１０への送信処理による送信遅延時間が生じる。ｔ１４は、第１ゾーンＥＣＵ２１と中央演算装置１０との間の通信経路（イーサネットケーブルＥＢ１）における通信遅延時間（起動遅延時間に相当）である。
　中央演算装置１０では、起動遅延時間ｔ１５として、中央演算装置１０の起動時間、第１ゾーンＥＣＵ２１からのイーサネット信号受信に係る受信処理時間、第１ゾーンＥＣＵ２１及び第２ゾーンＥＣＵ２２へのイーサネット信号送信に係る受信処理時間が生じる。中央演算装置１０の起動時間には、例えば、ＰＬＬ等の物理層（図示省略）の起動時間が含まれる。送信遅延時間には、例えば、符号化処理時間及び物理層等による送信処理時間が含まれる。受信遅延時間には、例えば、物理層等の受信処理時間及びその後の復号化処理時間が含まれる。なお、中央演算装置１０では、故障判定処理、制御動作決定処理（フェイルセーフ処理を含む）が実行される。これらの故障判定処理及び制御動作決定処理は、通信遅延時間には含まれないが、例えば、中央演算装置１０にこれらの処理を取り込むことで、従来型のＥＣＵよりも各処理に時間がかかる場合、その処理時間を起動遅延時間に含めるようにしてもよい。ｔ１６は、中央演算装置１０と第２ゾーンＥＣＵ２２との間の通信経路（イーサネットケーブルＥＢ２）における通信遅延時間（起動遅延時間に相当）である。
　第２ゾーンＥＣＵ２２では、前述の「中継処理」が実施されるので、起動遅延時間ｔ１７として、通信部（第１ゾーンＥＣＵ２１の通信部１２０に相当）の起動時間、受信処理による受信遅延時間、プロトコル変換部（第１ゾーンＥＣＵ２１のプロトコル変換部１４０に相当）によるプロトコル変換時間、中央演算装置１０への送信処理による送信遅延時間が生じる。ｔ１８は、第２ゾーンＥＣＵ２２とスマートアクチュエータ１６２との間の通信経路（ＣＡＮ信号線ＣＳ２２）における通信遅延時間（起動遅延時間に相当）である。
　スマートアクチュエータ１６２に第２ゾーンＥＣＵ２２からの開錠操作信号が受信されると、ドア開錠される。第２ゾーンＥＣＵ２２で開錠操作信号を出力してから、スマートアクチュエータ１６２がドアを開錠するまでの間の処理において、何らかの起動遅延時間ｔ１９が発生する場合に、その起動遅延時間ｔ１９を、起動遅延時間ｔ１１～ｔ１８の計算結果に加算するようにしてもよい。
　以上のようにして、図５のステップＳ４では、キーレスセンサ１６４に開錠操作信号が入力された時刻Ｔｓからスマートアクチュエータ１６２から制御信号が出力される時刻Ｔｆまでの間の起動遅延時間Ｔ１０が算出される。例えば、キーレスセンサ１６４にリモコンからの施錠／開錠のための操作情報が入力されてから、第２ゾーンＥＣＵ２２に接続されたスマートアクチュエータ１６２によりドアが施錠／開錠されるまでの起動遅延時間Ｔ１０は、起動遅延時間ｔ１１～ｔ１９の和である。
　図５のステップＳ４では、すべての動作対象のデバイスについて、上記の起動遅延時間の算出が行われる。例えば、図７の例では、４つのスマートアクチュエータ１６２，５６２のそれぞれについて、スマートアクチュエータ１６２に操作信号が入力された場合の起動遅延時間が算出される。
　次のステップＳ５では、上記の起動遅延時間Ｔ１０と、ドアロック装置についての許容遅延時間とが比較される。許容遅延時間とは、例えば、作動対象の車載デバイスについて、起動信号が情報取得手段に入力されてから車載デバイスが接続されたゾーンＥＣＵまたは出力回路が制御信号を出力させるまでに許容される時間であり、例えば、車載デバイス毎にあらかじめ設定されている。例えば、ドアロック装置の場合、キーレスセンサ１６４にリモコン８０からの操作信号が入力されてから、スマートアクチュエータ１６２，５６２に制御信号が出力されるまでに許容される時間が、上記の許容遅延時間に相当する。起動遅延時間Ｔ１０は、換言すると、複数のゾーンＥＣＵ２のいずれかに情報取得手段を接続し、複数のゾーンＥＣＵ２のいずれかに動作対象となる車載デバイス（以下、動作デバイスともいう）を接続した場合に、最低限必要となる起動遅延時間である。そこで、ステップＳ５では、この起動遅延時間Ｔ１０を所定の基準時間として設定し、この起動遅延時間Ｔ１０と、動作デバイスについての許容遅延時間とを比較する。
　そして、例えば、すべてのスマートアクチュエータ１６２，５６２についての起動遅延時間が許容遅延時間以内であれば（ステップＳ５でＹＥＳ）、スマートアクチュエータ１６２，５６２についての設計処理は終了する。
　一方で、スマートアクチュエータ１６２，５６２についての起動遅延時間が許容遅延時間を超える場合（ステップＳ５でＮＯ）、フローはステップＳ６に進む。
　ステップＳ６では、設計変更場所を検討する。例えば、情報取得手段及び／または動作デバイスの接続先の変更を検討する。換言すると、第１起動時間と第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、複数のゾーンＥＣＵ２の中から情報取得手段の接続先及び／または車載デバイスの接続先を決定するという作業を行う。上記の例では、第１起動時間は、情報取得手段としてのキーレスセンサ１６４にリモコン８０からの操作信号が入力されてから、中央演算装置１０が起動するまでの時間である。また、第２起動時間は、中央演算装置から動作デバイスとしてのドアロック装置が接続されたゾーンＥＣＵ２またはドアロック装置の制御回路が起動するまでの時間である。ここで、例えば、図７のネットワーク構成において、第５ゾーンＥＣＵ２５に接続されたスマートアクチュエータ５６２の起動遅延時間がＮＧの場合に、第５ゾーンＥＣＵ２５に接続されたスマートアクチュエータ５６２を、第１ゾーンＥＣＵ２１に接続することを試してもよい。接続を変更した場合、例えば、図５のステップＳ４，Ｓ５の処理を再度実行するとよい。
　また、例えば、図７のネットワーク構成において、第５ゾーンＥＣＵ２５に接続されたスマートアクチュエータ５６２の起動遅延時間がＮＧの場合に、ネットワーク構成を変更するようにしてもよい。例えば、図１０（図１のネットワーク構成に相当）では、図７からネットワーク構成を変更した例を示している。具体的に、図１０の例では、第１ゾーンＥＣＵ２１と第５ゾーンＥＣＵ２５との間の接続に関し、第７ゾーンＥＣＵ２７を経由する構成に代えて、第１ゾーンＥＣＵ２１と第５ゾーンＥＣＵ２５との間をＣＡＮ－ＦＤケーブルＣＢ５で直接接続するようにしている。このように、中央演算装置１０とゾーンＥＣＵ２との間に介在するゾーンＥＣＵの数を減らしたり、相互間を接続する通信プロトコルを変更することで、起動遅延時間を短縮させることも可能である。なお、図７から図１０の変更をする場合、基幹ネットワークの構成を変更している。一方で、基幹ネットワークは、基盤となるネットワークであり、一般的には、基幹ネットワークの下にも多数のネットワーク（デイジーチェーン状のネットワークを含む）が構成されるので、まずは、基幹ネットワークは変更せずに、ゾーンＥＣＵ以降のネットワークを変更するとよい。
　以上のように、本実施形態によると、複数のゾーンＥＣＵ２のうちの情報取得手段から起動信号を受信する所定のゾーンＥＣＵ（以下、第１ゾーンＥＣＵと称する）から中央演算装置１０に向かうネットワークが順次起動されて中央演算装置１０が起動するまでの第１起動時間を算出する。また、中央演算装置からの起動信号にしたがって動作する車載デバイスに制御信号を出力する所定のゾーンＥＣＵ（以下、第２ゾーンＥＣＵと称する）に向かうネットワークが順次起動されて第２ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間を算出する。そして、第１起動時間と第２起動時間との合計時間が所定の許容遅延時間未満になるように、情報取得手段の接続先、前記車載デバイスの接続先、及び／またはネットワーク経路を決定するようにしている。ここでのネットワーク経路とは、第１ゾーンＥＣＵから中央演算装置１０に向かうネットワーク経路及び中央演算装置１０から第２ゾーンＥＣＵに向かうネットワーク経路を含む。
　これにより、車載ネットワークにおいて、複数の通信プロトコルが混在し、かつ、互いに異なる通信プロトコルがデイジーチェーンで接続されるような複雑なネットワークシステムにおいて、起動遅れを考慮したネットワークを構成することができる。また、上記の実施形態のように、許容遅延時間を設けることで、複雑な演算処理等をする前に、大枠で車載ネットワークの構成及び車載デバイス（情報取得手段、動作デバイスを含む）の接続先を決定することができる。なお、本開示において、ゾーンＥＣＵとは、上記実施形態で説明したゾーンＥＣＵ２に加えて、ゾーンＥＣＵ２に接続されたスマートＥＣＵを包含する概念である。
　また、上記実施形態では、車両１を複数（本実施形態では７つ）のゾーンに分け、各ゾーンにゾーンＥＣＵ２を設けて、それらを接続することで基幹ネットワークを構築している。そして、各ゾーンＥＣＵ２に通信ポートを設け、その通信ポートに対して、コネクタ等を用いて車載デバイスを接続するようにしている。これにより、各ゾーンＥＣＵ２と中央演算装置１０との間の起動遅延時間をあらかじめシミュレーション等で求めることができるようになる。そうすると、情報取得手段の接続先及び動作デバイスの接続先を決定するのに際して、あらかじめ接続先として不適格なゾーンＥＣＵを判別することができ、設計効率を高めることができる。
　（実施形態２）
　次に、図１１～図１４を用いて、実施形態２の設計方法について説明する。なお、車載ネットワークシステムの構成は、上記実施形態１と共通であり、ここではその詳細説明を省略する。
　なお、例えば、本設計方法を実現するための設計プログラムを用意し、コンピュータを用いてその設計プログラムを実行するように構成されていてもよい。
　図１１において、ステップＳ１０では、センサやスイッチ等の入力側の車載デバイス（以下、入力デバイスという）と、制御対象となる車載デバイス（以下、動作デバイスという）との間の通信経路が特定される。例えば、図１２では、入力デバイスが衝突検知部３６１であり、動作デバイスがエアバック装置Ｄ１１である場合を示している。図１２の例の場合、ステップＳ１０では、入力側の通信経路として、衝突検知部３６１からＬＩＮ信号線ＣＳ３１を介して第３ゾーンＥＣＵ２３を通り、イーサネットケーブルＥＢ３を介して中央演算装置１０に至る経路が特定される。また、出力側の通信経路として、中央演算装置１０からイーサネットケーブルＥＢ１を介して第１ゾーンＥＣＵ２１を通り、ＣＡＮ信号線ＣＳ１１を介してスマートＥＣＵ１６１に至る経路が特定される。
　ステップＳ１１では、特定された通信経路において、通信プロトコルの変換の有無が判定される。図１２の例では、入力側の通信経路では通信プロトコルの変換はないが、出力側の通信経路でイーサネットプロトコルからＣＡＮプロトコルへの変換が行われるので、ＹＥＳ判定となり、フローは次のステップＳ１５に進む。
　ステップＳ１５～Ｓ１７では、通信遅延時間が推定される。なお、図１１では、便宜上、ステップＳ１５～Ｓ１７の通信遅延時間及び後述するステップＳ１８の制御処理時間を分けて記載しているが、ステップＳ１５～Ｓ１８を並列または同時に実行してもよい。
　図１３及び図１４は、通信遅延時間について説明するための図であり、衝突検知部３６１で衝突が検知されてから、エアバック装置Ｄ１１に信号が出力されるまでの時間的なフローを示している。エアバック装置Ｄ１１は、作動対象のアクチュエータの一例である。
　図１３及び図１４に示すように、衝突検知部３６１に衝突情報が入力されると、衝突検知部３６１において送信信号処理が実行され、第３ゾーンＥＣＵ２３に衝突検知信号が出力される。衝突検知部３６１は、情報取得手段の一例であり、衝突検知部３６１から出力される衝突検知信号は、作動情報の一例である。
　衝突検知部３６１では、通信遅延時間ｔ１として、送信信号処理による送信遅延時間が発生する。送信遅延時間には、例えば、符号化処理時間及び物理層等による送信処理時間が含まれる。ｔ１２は、衝突検知部３６１と第３ゾーンＥＣＵ２３との間の通信経路（ＬＩＮ信号線ＣＳ３１）における通信遅延時間である。
　第３ゾーンＥＣＵ２３では、前述の「中継処理」が実施されるので、通信遅延時間ｔ１３として、受信処理による受信遅延時間、中央演算装置１０への送信処理による送信遅延時間が生じる。ｔ１４は、第３ゾーンＥＣＵ２３と中央演算装置１０との間の通信経路（イーサネットケーブルＥＢ３）における通信遅延時間である。
　中央演算装置１０では、通信遅延時間ｔ１５として、第３ゾーンＥＣＵ２３からのイーサネット信号受信に係る受信処理時間、第１ゾーンＥＣＵ２１及び第２ゾーンＥＣＵ２２へのイーサネット信号送信に係る受信処理時間が生じる。送信遅延時間には、例えば、符号化処理時間及び物理層等による送信処理時間が含まれる。受信遅延時間には、例えば、物理層等の受信処理時間及びその後の復号化処理時間が含まれる。なお、中央演算装置１０では、故障判定処理、制御動作決定処理（フェイルセーフ処理を含む）が実行される。これらの故障判定処理及び制御動作決定処理は、通信遅延時間には含まれないが、例えば、中央演算装置１０にこれらの処理を取り込むことで、従来型のＥＣＵよりも各処理に時間がかかる場合、ステップＳ１８において、その処理時間を通信遅延時間に含めるようにしてもよい。ｔ１６は、中央演算装置１０と第１ゾーンＥＣＵ２１との間の通信経路（イーサネットケーブルＥＢ１）における通信遅延時間である。
　第１ゾーンＥＣＵ２１では、前述の「中継処理」が実施されるので、通信遅延時間ｔ１７として、受信処理による受信遅延時間、プロトコル変換部１４０によるプロトコル変換時間、中央演算装置１０への送信処理による送信遅延時間が生じる。ｔ１８は、第１ゾーンＥＣＵ２１とスマートＥＣＵ１６１との間の通信経路（ＣＡＮ信号線ＣＳ１１）における通信遅延時間である。
　スマートＥＣＵ１６１では、通信遅延時間ｔ１９として、第１ゾーンＥＣＵ２１から信号送信処理による受信遅延時間が生じる。受信遅延時間には、例えば、物理層等の受信処理時間及びその後の復号化処理時間が含まれる。その後、スマートＥＣＵ１６１においてエアバック装置Ｄ１１の制御信号が生成され、出力される。
　以上のようにして、ステップＳ１５～Ｓ１８のフローでは、衝突検知部３６１で衝突が検知された時刻ＴｓからスマートＥＣＵ１６１から制御信号が出力される時刻Ｔｆまでの間の通信遅延時間Ｔ１０が算出される。図１４に示すように、図１２の例での通信遅延時間Ｔ１０は、通信遅延時間ｔ１１～ｔ１９の和となる。
　次のステップＳ１９では、上記の通信遅延時間Ｔ１０と、エアバック装置Ｄ１１についての許容遅延時間とが比較される。許容遅延時間とは、作動対象のアクチュエータについて、作動情報が情報取得手段に入力されてからアクチュエータの制御信号を出力させるまでに許容される時間であり、例えば、アクチュエータ毎にあらかじめ設定されている。例えば、エアバック装置の場合、衝突検知部３６１から衝突検知信号が出力されてからエアバック装置Ｄ１１に制御信号が出力されるまでに許容される時間が、上記の許容遅延時間に相当する。通信遅延時間Ｔ１０は、換言すると、第１ゾーンＥＣＵ２１または第３ゾーンＥＣＵ２３の一方に入力デバイスを接続し、他方に動作デバイスを接続した場合に、最低限必要となる遅延時間である。そこで、ステップＳ１９では、この通信遅延時間Ｔ１０を所定の基準時間として設定し、この通信遅延時間Ｔ１０と、エアバック装置Ｄ１１についての許容遅延時間とを比較する。
　そして、エアバック装置Ｄ１１の許容遅延時間が所定の基準時間未満（通信遅延時間Ｔ１０）であれば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、フローは、ステップＳ２０に進み、エアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部は、中央演算装置１０への取り込みができないと判断する。ステップＳ２０では、例えば、エアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部は、第１ゾーンＥＣＵ２１やスマートＥＣＵ１６１に設けるように設計する。また、ステップＳ２０において、第１ゾーンＥＣＵ２１または第３ゾーンＥＣＵ２３以外のゾーンＥＣＵ２での接続を検討してもよい。一方で、エアバック装置Ｄ１１の許容時間が所定の基準時間以上（通信遅延時間Ｔ１０）であれば（ステップＳ１９でＮＯ）、フローはステップＳ２１に進み、エアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部を中央演算装置１０に取り込むことができる可能性があると判断する。
　ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１でＮＯ判定の場合、すなわち、特定された通信経路においてプロトコルの変換がない場合、フローはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２，Ｓ１３では、通信遅延時間が推定される。なお、ステップＳ１２は前述のステップＳ１６と同様の処理であり、ステップＳ１３は前述のステップＳ１７と同様の処理であるので、ここではその詳細説明を省略する。また、前述のステップＳ１８と同様に、中央演算装置に処理を取り込むことで従来型のＥＣＵよりも各処理に時間がかかる場合、その時間をステップＳ１４において通信遅延時間に含めるようにしてもよい。ステップＳ１２～Ｓ１４の処理が終わると、フローはステップＳ１９に進む。そして、ステップＳ１９において、例えば、エアバック装置Ｄ１１の許容時間が所定の基準時間（通信遅延時間Ｔ１０）未満であれば（ステップＳ１９でＹＥＳ）、フローはステップＳ２０に進み、エアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部を中央演算装置１０に取り込むことができず、ゾーンＥＣＣ２１，２２またはスマートＥＣＵ１６１にエアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部（コントロール出力回路を含む）を設ける（残置させる）ように設計する。
　以上のように、本実施形態によると、作動対象のアクチュエータについて、作動情報が情報取得手段に入力されてからアクチュエータの制御信号を出力するまでに許容される許容時間を設定している。上記実施形態では、一例として、作動対象のアクチュエータに相当するエアバック装置Ｄ１１について、衝突検知部３６１で衝突が検知されてからエアバック装置Ｄ１１の制御信号を出力するまでに許容される許容遅延時間を設定した例を示した。そして、本実施形態では、許容遅延時間が所定の基準時間未満の場合、アクチュエータの作動信号生成部はゾーンＥＣＵ２に設けるように設計する。例えば、エアバック装置Ｄ１１のように、衝突が検知されてからの応答速度が求められるような場合には、許容遅延時間が相対的に短く設定される。その結果、許容遅延時間が所定の基準時間未満となれば、エアバック装置Ｄ１１の作動信号生成部はゾーンＥＣＵ２に設けるように設計するとなる。この場合、上記のエアバック装置Ｄ１１は、第２作動信号生成部に相当する。一方で、車内灯や前照灯のような照明装置や、ブザー等の音響装置等は、運転者の操作や車外環境等が認知されてから作動対象のアクチュエータに制御信号を出力するまでに許容される許容遅延時間は相対的に長く設定することができる。その結果、許容時間が所定の基準時間以上となれば、作動信号生成部を中央演算装置１０に取り込むことができる、すなわち、中央演算装置１０内に設けるように設計することができると判断される。この場合、上記の照明装置及び音響装置は、第１作動信号生成部に相当する。このように、許容遅延時間を設けることで、複雑な演算処理等をする前に、大枠で中央演算装置１０側に取り込める可能性のある機能と、ゾーンＥＣＵ２側に設ける機能とを切り分けることができる。
　また、車両１を複数（本実施形態では７つ）のゾーンに分け、各ゾーンにゾーンＥＣＵ２を設けて、それらを接続することで基幹ネットワークを構築している。そして、各ゾーンＥＣＵ２に通信ポートを設け、その通信ポートに対して、コネクタ等を用いて車載デバイスを接続するようにしている。これにより、各ゾーンＥＣＵ２と中央演算装置１０との間の遅延時間をあらかじめシミュレーション等で求めることができるようになる。そうすると、作動信号生成部を第１ゾーンＥＣＵ側に設ける基準となる「所定の基準時間」を設定することが容易になり、かつ、その設定精度も高まる。なお、基幹ネットワークをあらかじめ構成している場合に、基幹ネットワークでの通信遅延情報やプロトコル変換時間等の設計データやシミュレーションデータをあらかじめデータベース（図１１ではＤＢ１～ＤＢ３と記載）に登録し、各設計フローにおいて、データベースＤＢ１～ＤＢ３のデータを参照するようにしてもよい。そうすることで、設計効率を高め、高速の処理が可能となる。
　なお、ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更、代用が可能である。また、前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。
　ここに開示された技術は、車両制御システムを設計するのに有用である。
　２　ゾーンＥＣＵ
　１０　中央演算装置

Claims (3)

  1. 　車両の所定のゾーン毎に配置された複数のゾーンＥＣＵと、当該複数のゾーンＥＣＵを統括する中央演算装置とが設けられ、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを動作させるための車両制御システムの設計方法であって、
    　前記中央演算装置と、前記複数のゾーンＥＣＵとをデイジーチェーン状に接続して基幹ネットワークを構築するステップと、
    　前記複数のゾーンＥＣＵのうちの所定のゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かうネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間を算出するステップと、
    　前記中央演算装置から前記複数のゾーンＥＣＵのうちの所定のゾーンＥＣＵに向かうネットワークが順次起動されて当該ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間を算出するステップと、
    　前記第１起動時間と前記第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記複数のゾーンＥＣＵの中から前記情報取得手段の接続先及び前記車載デバイスの接続先を決定するステップとを備える、ことを特徴とする車両制御システムの設計方法。
  2. 　車両の所定のゾーン毎に配置された複数のゾーンＥＣＵと、当該複数のゾーンＥＣＵを統括する中央演算装置とが設けられ、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを作動させるための車両制御システムの設計方法であって、
    　前記中央演算装置と、前記複数のゾーンＥＣＵとをデイジーチェーン状に接続してネットワークを構築する方法として、
    　前記複数のゾーンＥＣＵのうちの前記情報取得手段から起動信号を受信する第１ゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かう第１ネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間と、前記中央演算装置から前記複数のゾーンＥＣＵのうちの前記車載デバイスの制御信号を出力する第２ゾーンＥＣＵに向かう第２ネットワークが順次起動されて当該第２ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間と、の合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークのネットワーク経路を設定することを含む、ことを特徴とする車両制御システムの設計方法。
  3. 　車両の動作を統括する中央演算装置と、前記中央演算装置にデイジーチェーン状に接続された複数のゾーンＥＣＵとを備え、前記車両に設置された情報取得手段からの起動信号にしたがって当該車両に設置された車載デバイスを作動させるための車両制御システムであって、
    　前記複数のゾーンＥＣＵは、前記情報取得手段が接続された第１ゾーンＥＣＵと、前記車載デバイスが接続された第２ゾーンＥＣＵとを含み、
    　前記第１ゾーンＥＣＵ及び前記第２ゾーンＥＣＵは、前記第１ゾーンＥＣＵが前記情報取得手段からの前記起動信号を受信し、前記第１ゾーンＥＣＵから前記中央演算装置に向かう第１ネットワークが順次起動されて前記中央演算装置が起動するまでの第１起動時間と、前記中央演算装置が起動されてから前記中央演算装置から前記第２ゾーンＥＣＵに向かう第２ネットワークが順次起動されて当該第２ゾーンＥＣＵが起動するまでの第２起動時間との合計時間が所定の遅延時間未満になるように、前記第１ゾーンＥＣＵ及び前記第２ゾーンＥＣＵが設定された、ことを特徴とする車両制御システム。
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