| 【発明の名称】 |
車両用通信システム |
| 【発明者】 |
【氏名】牧田 智弘
【氏名】中畔 邦雄
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| 【要約】 |
【課題】通信の不具合が発生したときでも、コストを上げることなく車両運転上問題のない状態を維持する。
【解決手段】第１電子制御装置１１は、エンジンルームハーネス１と接続し、電子制御装置１２，１３から車両状態情報及び駆動制御情報を受信する通信ＩＣ２３と、受信した情報に基づいて第３電子制御装置１３との間の通信停止を判定する通信異常検出部２９と、車両状態情報とヘッドランプ１４の状態との関係を示した駆動条件マップを記憶する駆動条件変換マップ記憶部２７と、車両状態情報と駆動条件マップとを照合して車両の挙動を判定してヘッドランプ１４を駆動するか否かの判定結果を生成する車両挙動判断部２６と、通信異常検出部２９により通信停止を判断したときに、判定結果に基づいてヘッドランプ１４を駆動制御するヘッドランプ駆動部３１とを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハーネス上に複数の通信機器が接続された車両用通信システムであって、上記ハーネス上に接続され、車両を構成する駆動部品を駆動制御する第１通信機器と、上記ハーネス上に接続され、車両を駆動する駆動系部品の状態を示す車両状態情報を検出して上記第１通信機器に送信する第２通信機器と、上記ハーネス上に接続され、上記第１通信機器により制御される駆動部品を制御する駆動制御情報を検出して上記ハーネスを介して上記第１通信機器に送信する第３通信機器とを少なくとも備え、上記第１通信機器は、上記ハーネスと接続し、上記第２通信機器及び第３通信機器から車両状態情報及び駆動制御情報を受信する受信手段と、上記受信手段で受信した情報に基づいて上記第２通信機器又は上記第３通信機器との間の通信停止を判定する通信停止判断手段と、上記受信手段で受信した車両状態情報と上記駆動部品の状態との関係を示した駆動条件変換マップを記憶する駆動条件変換マップ記憶部と、上記受信手段で受信した車両状態情報と上記駆動条件変換マップとを照合して車両の挙動を判定して上記駆動部品を駆動するか否かの判定結果を生成する車両挙動判定手段と、上記通信停止判断手段により通信停止を判断したときに、上記車両挙動判定手段の判定結果に基づいて上記駆動部品を駆動制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする車両用通信システム。
【請求項２】 上記第１通信機器及び第２通信機器は、第１ハーネス上に接続されると共に、上記第３通信機器は、上記第１ハーネスと接続部品を介した第２ハーネス上に接続されることを特徴とする請求項１記載の車両用通信システム。
【請求項３】 上記第２通信機器は、上記駆動系部品を制御する手段と、上記駆動系部品の回転数を検出する回転数検出手段と、車両運転者により駆動系部品を制御する操作量を検出する操作量検出手段とを備え、上記回転数検出手段により検出された回転数及び上記操作量検出手段により検出された操作量を上記車両情報として上記第１通信機器に送信することを特徴とする請求項１記載の車両用通信システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両内に複数の通信機器がハーネス及びコネクタにより接続されることで施設され、通信機器間で情報の送受信する車両用通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の車両の高機能化に伴い、複数の通信機器をハーネスで接続し、各通信機器間で情報の送受信をする車両内通信ネットワークを使用することが知られている。この車両内通信ネットワークでは、複数のハーネスを使用し、各ハーネス間をコネクタなどの接続機器を使用することが多い。
【０００３】この車両内通信ネットワークでは、例えばヘッドランプを駆動制御する駆動制御用通信機器と、運転者の車両操作による切り替え状態を検出する検出用通信機器をハーネスやコネクタで接続してなるものがある。このような車両内通信ネットワークでは、運転者がヘッドランプを点灯させるように車両操作したときに、検出用通信機器からハーネスやコネクタを介して駆動制御用通信機器にその旨の情報を送信し、駆動制御用通信機器で受信してヘッドランプを点灯させる動作をする。
【０００４】車両内通信ネットワーク内で、例えばハーネスの断線などが発生した場合には、各通信機器間での情報の送受信が不能となり、車両運転上の問題が発生する場合がある。
【０００５】すなわち、上述のようにヘッドランプを駆動制御するような車両用通信ネットワークでは、検出用通信機器と駆動制御用通信機器との間で情報の送受信をすることができなくなり、ヘッドランプを制御することができなくなる。
【０００６】これに対し、従来では、ハーネスや通信機器内の情報送受信回路を二重化することがなされている。通信機器内の情報送受信回路を二重化する手法としては、同一の情報送受信回路を二つ設けることや、主回線と副回線とを設けて副回線を主回線と比較して機能的に劣った低コストなものとし通信不具合発生時には副回線を使用することが挙げられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の車両用通信ネットワークでは、情報送受信回路を二つ設ける必要があり、単一の通信バスを使用する方式と比較してコストがかかるという問題があった。
【０００８】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、通信の不具合が発生したときでも、コストを上げることなく車両運転上問題のない状態を維持することができる車両用通信システムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するために、請求項１に係る発明では、ハーネス上に複数の通信機器が接続された車両用通信システムであって、上記ハーネス上に接続され、車両を構成する駆動部品を駆動制御する第１通信機器と、上記ハーネス上に接続され、車両を駆動する駆動系部品の状態を示す車両状態情報を検出して上記第１通信機器に送信する第２通信機器と、上記ハーネス上に接続され、上記第１通信機器により制御される駆動部品を制御する駆動制御情報を検出して上記ハーネスを介して上記第１通信機器に送信する第３通信機器とを少なくとも備える。
【００１０】この請求項１に係る発明において、上記第１通信機器は、上記ハーネスと接続し、上記第２通信機器及び第３通信機器から車両状態情報及び駆動制御情報を受信する受信手段と、上記受信手段で受信した情報に基づいて上記第２通信機器又は上記第３通信機器との間の通信停止を判定する通信停止判断手段と、上記受信手段で受信した車両状態情報と上記駆動部品の状態との関係を示した駆動条件変換マップを記憶する駆動条件変換マップ記憶部と、上記受信手段で受信した車両状態情報と上記駆動条件変換マップとを照合して車両の挙動を判定して上記駆動部品を駆動するか否かの判定結果を生成する車両挙動判定手段と、上記通信停止判断手段により通信停止を判断したときに、上記車両挙動判定手段の判定結果に基づいて上記駆動部品を駆動制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明では、上記第１通信機器及び第２通信機器は、第１ハーネス上に接続されると共に、上記第３通信機器は、上記第１ハーネスと接続部品を介した第２ハーネス上に接続される。
【００１２】請求項３に係る発明では、上記第２通信機器は、上記駆動系部品を制御する手段と、上記駆動系部品の回転数を検出する回転数検出手段と、車両運転者により駆動系部品を制御する操作量を検出する操作量検出手段とを備え、上記回転数検出手段により検出された回転数及び上記操作量検出手段により検出された操作量を上記車両情報として上記第１通信機器に送信することを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、通信停止判断手段により第３通信機器との間での通信停止を判断して、第３通信機器からの駆動制御信号に従って駆動部品を制御できないときであっても、同一のハーネスに接続された通信機器からの車両情報に基づいた車両挙動判定手段の判定結果に従って駆動部品を駆動制御することができるので、通信の不具合が発生したときでも、コストを上げることなく車両運転上問題のない状態を維持することができる。
【００１４】請求項２に係る発明によれば、第１通信機器及び第２通信機器が第１ハーネスに接続され、第３通信機器が第２ハーネスに接続された場合に、第１ハーネスと第２ハーネスとを接続する接続部品に不具合が発生して通信停止したときであっても、同一の第１ハーネスに接続された第２通信機器の情報に基づいて第１通信機器により駆動部品を駆動制御することができる。
【００１５】請求項３に係る発明によれば、通信に不具合が発生したときでも、駆動系部品の回転数、車両運転者の操作量情報に従って車両の挙動を判定するので、駆動系部品の動作状況に応じて駆動部品を駆動制御することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】［車両用通信システムの構成］本発明は、例えば図１に示すように構成された車両用通信システムに適用される。車両用通信システムは、エンジンルーム内に施設されたエンジンルームハーネス１上に第１電子制御装置１１及び第２電子制御装置１２が接続されると共に、車室内に施設された車室内ハーネス２上に第３電子制御装置１３が接続され、エンジンルームハーネス１と車室内ハーネス２とがコネクタ３により接続されて構成されている。エンジンルームハーネス１及び車室内ハーネス２は、コネクタ３により接続されることで、第１電子制御装置１１、第２電子制御装置１２及び第３電子制御装置１３にとって同一の通信バスとして使用され、第１電子制御装置１１、第２電子制御装置１２及び第３電子制御装置１３との間で情報の送受信を可能とする。
【００１８】この車両用通信システムでは、第２電子制御装置１２からエンジン回転数検出情報及びアクセル開度検出情報を第１電子制御装置１１に送信すると共に、第３電子制御装置１３からヘッドランプスイッチ検出情報を第１電子制御装置１１に送信する。
【００１９】「第１電子制御装置１１の構成」第１電子制御装置１１は、エンジンルームハーネス１と接続された送信バッファ２１及び受信バッファ２２と、通信ＩＣ２３と、受信メッセージ変換部２４と、ヘッドランプスイッチ信号判断部２５と、車両挙動判断部２６と、駆動条件変換マップ記憶部２７と、メッセージカウンタ部２８と、通信異常検出部２９と、駆動信号切り替えスイッチ３０と、ヘッドランプ１４と接続されたヘッドランプ駆動部３１とを備える。
【００２０】送信バッファ２１及び受信バッファ２２は、エンジンルームハーネス１と接続され、エンジンルームハーネス１を介して入力された信号を一時的に記憶する。受信バッファ２２は、エンジンルームハーネス１を介して受信した信号を一時的に記憶して通信ＩＣ２３に出力する。また、送信バッファ２１は、通信ＩＣ２３からの信号を一時的に記憶して通信バスに送信する。
【００２１】通信ＩＣ２３は、第２電子制御装置１２及び第３電子制御装置１３の通信ＩＣと同じプロトコルを実装する。通信ＩＣ２３は、受信バッファ２２からの信号を後段の受信メッセージ変換部２４で処理可能な信号形態にして受信ラインＴｘを介して出力する。また、通信ＩＣ２３は、受信メッセージ変換部２４からの送信ラインＲｘを介した信号を通信バスで送信可能な信号形態にして送信バッファ２１に出力する。
【００２２】受信メッセージ変換部２４は、受信ラインＴｘからの受信情報を後段の各部で処理可能な情報形態に変換し、内部に有するメモリに格納する。受信メッセージ変換部２４は、受信情報をメモリに格納すると、正常に受信情報を受信可能であることを認識するためのリセット信号をメッセージカウンタ部２８に出力する。メッセージカウンタ部２８は、受信メッセージ変換部２４からリセット信号が入力されると、内部に有するメッセージカウンタのカウンタ値をリセットする。
【００２３】一方、受信メッセージ変換部２４は、通信ＩＣ２３で正常に受信情報を受信できなかったときにはカウントアップ信号をメッセージカウンタ部２８に出力する。メッセージカウンタ部２８は、出力されたカウントアップ信号に従ってカウンタ値をカウントアップさせる。
【００２４】通信異常検出部２９は、メッセージカウンタ部２８でのカウント値を所定期間ごとに読み出す処理をする。通信異常検出部２９は、読み出したカウンタ値が、予め決定しておいた通信不能を判定するための規定値を超えたか否かの判定をする。通信異常検出部２９は、カウンタ値が規定値を超えていないときには駆動信号切り替えスイッチ３０の端子ａと端子ｃとを接続する制御をする。通信異常検出部２９は、カウンタ値が規定値を超えたと判定したときには、通信異常検出信号を生成して駆動信号切り替えスイッチ３０に出力して、駆動信号切り替えスイッチ３０の端子ａと端子ｂとを接続する制御をする。
【００２５】ヘッドランプスイッチ信号判断部２５は、受信メッセージ変換部２４内のメモリに格納された受信情報のうち、ヘッドランプスイッチ検出情報を所定の期間ごとに読み出す処理をする。ヘッドランプスイッチ信号判断部２５は、読み出したヘッドランプスイッチ検出情報によりヘッドランプスイッチ１７のオンオフ状態を判断する。ヘッドランプスイッチ信号判断部２５は、ヘッドランプスイッチ１７がオン状態となっていると判断したときには、ヘッドランプ１４を点灯させることを示すヘッドランプ点灯信号を生成して、駆動信号切り替えスイッチ３０を介してヘッドランプ駆動部３１に出力する。
【００２６】車両挙動判断部２６は、受信メッセージ変換部２４内のメモリに格納されたエンジン回転検出情報及びアクセル開度検出情報の車両情報を所定期間ごとに読み出す処理をする。車両挙動判断部２６は、読み出した車両情報と駆動条件変換マップ記憶部２７に格納された駆動条件変換マップとを照合し、ヘッドランプ１４を点灯するか否かを判断する。車両挙動判断部２６は、ヘッドランプ１４を点灯すると判断したときには、ヘッドランプ点灯信号を生成して、駆動信号切り替えスイッチ３０を介してヘッドランプ駆動部３１に出力する。
【００２７】駆動条件変換マップ記憶部２７は、ヘッドランプ１４を点灯させる必要がある車両状態、すなわち車両走行中であると判定するエンジン回転数とアクセル開度値とを組み合わせたパターンを定義した駆動条件変換マップを記憶している。駆動条件変換マップ記憶部２７は、駆動条件変換マップが車両挙動判断部２６により読み込まれる。
【００２８】駆動信号切り替えスイッチ３０は、車両用通信システムで通信異常が発生していない通常時においては端子ａと端子ｃとを接続して、ヘッドランプスイッチ信号判断部２５からのヘッドランプ点灯信号をヘッドランプ駆動部３１に出力する。また、駆動信号切り替えスイッチ３０は、通信異常検出部２９からの通信異常検出信号が入力されたことに応じて端子ａと端子ｂとを接続する動作をして、車両挙動判断部２６からのヘッドランプ点灯信号をヘッドランプ駆動部３１に出力する。
【００２９】「第２電子制御装置１２の構成」第２電子制御装置１２は、エンジンルームハーネス１と接続された送信バッファ４１及び受信バッファ４２と、通信ＩＣ４３と、送信メッセージ変換部４４と、車両を駆動する駆動系部品であるエンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ１５及び運転者により操作されるアクセルの開度を検出するアクセル開度センサ１６と接続されたセンサ信号入力部４５とを備える。
【００３０】送信バッファ４１及び受信バッファ４２は、エンジンルームハーネス１と接続され、エンジンルームハーネス１を介して入力された信号を一時的に記憶する。受信バッファ４２は、エンジンルームハーネス１を介して受信した信号を一時的に記憶して通信ＩＣ４３に出力する。また、送信バッファ４１は、通信ＩＣ４３からの信号を一時的に記憶して通信バスに送信する。
【００３１】通信ＩＣ４３は、第１電子制御装置１１及び第３電子制御装置１３の通信ＩＣと同じプロトコルを実装する。通信ＩＣ４３は、受信バッファ４２からの信号を後段の送信メッセージ変換部４４で処理可能な信号形態にして受信ラインＴｘを介して出力する。また、通信ＩＣ４３は、送信メッセージ変換部４４からの送信ラインＲｘを介した信号を通信バスで送信可能な信号形態にして送信バッファ４１に出力する。
【００３２】センサ信号入力部４５は、エンジン回転数センサ１５及びアクセル開度センサ１６と接続され、所定期間ごとにエンジン回転数を示すセンサ信号及びアクセル開度を示すセンサ信号が入力される。センサ信号入力部４５は、所定期間ごとに、入力されたセンサ信号に基づいてエンジン回転数情報及びアクセル開度情報を生成して送信メッセージ変換部４４に出力する。
【００３３】送信メッセージ変換部４４は、センサ信号入力部４５から入力されたエンジン回転数情報及びアクセル開度情報を第１電子制御装置１１で処理可能な情報形態に変換して通信ＩＣ４３に出力する。
【００３４】「第３電子制御装置１３の構成」第３電子制御装置１３は、車室内ハーネス２と接続された送信バッファ５１及び受信バッファ５２と、通信ＩＣ５３と、送信メッセージ変換部５４と、ヘッドランプ１４をオンオフするために運転者に操作されるヘッドランプスイッチ１７と接続されたスイッチ信号入力部５５とを備える。
【００３５】送信バッファ５１及び受信バッファ５２は、車室内ハーネス２と接続され、車室内ハーネス２及びエンジンルームハーネス１を介して入出力される信号を一時的に記憶する。受信バッファ５２は、車室内ハーネス２を介して受信した信号を一時的に記憶して通信ＩＣ５３に出力する。また、送信バッファ５１は、通信ＩＣ５３からの信号を一時的に記憶して通信バスに送信する。
【００３６】通信ＩＣ５３は、第１電子制御装置１１及び第２電子制御装置１２の通信ＩＣと同じプロトコルを実装する。通信ＩＣ５３は、送信メッセージ変換部５４からの送信ラインＲｘを介した信号を通信バスで送信可能な信号形態にして送信バッファ５１に出力する。
【００３７】スイッチ信号判定部５５は、ヘッドランプスイッチ１７と接続され、ヘッドランプスイッチ１７のオンオフ状態を所定時間ごとに読み出し、ヘッドランプスイッチ１７のオンオフ状態を判定し、判定結果を送信メッセージ変換部５４に出力する。
【００３８】送信メッセージ変換部５４は、ヘッドランプ１４のオンオフ状態を示す判定結果がスイッチ信号判定部５５から入力され、ヘッドランプスイッチ検出情報として所定期間ごとに通信ＩＣ５３に出力する。
【００３９】［車両用通信システムの動作］
「通常時の動作」つぎに、上述した車両用通信システムの通常時の動作について説明する。
【００４０】車両用通信システムでは、第１電子制御装置１１〜第３電子制御装置１３が起動しているときにおいて、エンジン回転数検出情報及びアクセル開度検出情報、並びにヘッドランプスイッチ検出情報を所定期間ごと第１電子制御装置１１により受信する。
【００４１】第１電子制御装置１１では、受信メッセージ変換部２４で各受信した情報（受信情報）を後段の各部で処理可能な信号形態に変換し、各受信情報ごとに内部のメモリに格納すると共に、メッセージカウンタをリセットする。この時、通信ＩＣ２３により新たな受信情報を受信していないときには、各受信情報毎にメッセージカウンタをカウントアップする。すなわち、メッセージカウンタ部２８は、エンジン回転数検出情報、アクセル開度検出情報、ヘッドランプスイッチ検出情報ごとに異なるカウンタを備える。
【００４２】そして、第１電子制御装置１１、第２電子制御装置１２及び第３電子制御装置１３の通信が通常に動作しているときには、メッセージカウンタ部２８内のカウンタが規定値を超えることなく、駆動信号切り替えスイッチ３０の端子ａと端子ｃとを接続し、ヘッドランプスイッチ検出情報に従ってヘッドランプスイッチ信号判断部２５及びヘッドランプ駆動部３１によりヘッドランプ１４のオンオフ状態を制御する。
【００４３】「通信異常発生時の動作」つぎに、上述した車両用通信システムで、エンジンルームハーネス１と車室内ハーネス２とを接続するコネクタ３に不良が発生して第３電子制御装置１３と第１電子制御装置１１との間の通信異常が発生した場合について説明する。
【００４４】この状態では、第１電子制御装置１１は、第３電子制御装置１３から所定期間ごとに送信されているヘッドランプスイッチ検出情報が通信ＩＣ２３で受信不能となり、所定期間ごとにヘッドランプスイッチ検出情報に対応するメッセージカウンタをカウントアップする。
【００４５】そして、通信異常検出部２９により定期的にメッセージカウンタのカウント値を参照し、ヘッドランプスイッチ検出情報に対応するカウント値が規定値を超えた場合、通信異常検出部２９は、第３電子制御装置１３との間で通信異常が発生したと判定し、駆動信号切り替えスイッチ３０における端子ａと端子ｂとを接続する制御をする。
【００４６】これにより、車両挙動判断部２６は、定期的に第２電子制御装置１２から入力されるエンジン回転数検出情報及びアクセル開度検出情報と駆動条件変換マップとを照合して、車両の挙動を判断して、ヘッドランプ１４の点灯が必要であると判定したときには、ヘッドランプ１４を点灯させるヘッドランプ点灯信号を駆動信号切り替えスイッチ３０を介してヘッドランプ駆動部３１に出力する。これにより、第１電子制御装置１１は、ヘッドランプスイッチ検出情報を受信できないときであっても、ヘッドランプ１４の点灯、消灯を制御することができる。
【００４７】［実施の形態の効果］以上、詳細に説明したように、本実施の形態に係る車両用通信システムによれば、エンジンルームハーネス１と車室内ハーネス２を接続するコネクタ３に不良が発生し、車室内ハーネス２に接続された電子制御装置と通信不能となったときであっても、同一のエンジンルームハーネス１に接続された電子制御装置との間で通信をして、ヘッドランプ１４を駆動制御することができる。したがって、この車両用通信システムによれば、コネクタ３不良が発生したときでも車両運転上問題のない状態を維持することができる。
【００４８】また、この車両用通信システムによれば、コネクタ３不良が発生して、通信の不具合が発生したときでも、別に通信回路や、ハーネスを設けることなくコストを上げることがない。
【００４９】なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００５０】上述した一例では、エンジンルームと車室とに設けられた電子制御装置間で情報を送受信する場合について説明したが、これに限らず、複数のハーネスがコネクタで接続されたものであれば本発明が適用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８０６
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和 （外８名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２７４２９６（Ｐ２００２−２７４２９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年９月２５日（２００２．９．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−８１３１３（Ｐ２００１−８１３１３） |
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