CN114341757B

CN114341757B - 车载网络***

Info

Publication number: CN114341757B
Application number: CN202080061284.9A
Authority: CN
Inventors: 黑川芳正; 山下哲弘; 平野高弘
Original assignee: Mazda Motor Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2024-06-25
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: JP7433815B2; WO2021039626A1; EP4012981A1; US20220297617A1; CN114341757A; EP4012981A4; JP2021040187A

Abstract

本发明的车载网络***具备：中央ECU(50)，该中央ECU生成对多个设备的控制信号；以及多个区域ECU(60)，该多个区域ECU对来自中央ECU(50)的控制信号进行中继，多个设备包括第一特定设备(电动车窗装置(21)等)，该第一特定设备是与车辆的驱动控制等不相关联的设备，且具有副控制部(第三信号处理部(21a)等)，该副控制部能够基于来自至少一部分的传感器(100)的开启信号而使致动器工作，在中央ECU(50)与第一特定设备之间发生了通信异常时，该第一特定设备通过副控制部控制致动器。

Description

车载网络***

技术领域

在此公开的技术属于与车载网络***相关的技术领域。

背景技术

近年来，车载设备的电动化显著，已经开始通过电子控制来控制车辆的运动。

例如，在专利文献1中公开了一种车辆用通信***，该车辆用通信***构成为，将能够经由通信线进行数据通信的各种电气装置分组为多个，在每个组，经由数据通信用的通信线将电气装置相互连接，并且在该各组的通信线间连接能够在该通信线间对数据(控制信号)进行中继的特定电气装置，由此，与各通信线连接的所有的电气装置都经由通信线而相互收发数据。

在该专利文献1中，在检测出数据的传输路径的异常及异常位置时，确定要通过该异常位置的数据，并且设定能够使该确定出的数据不通过异常位置而进行传输的迂回路径，使该数据通过该迂回路径进行传输。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3912218号公报

发明所要解决的技术问题

若如专利文献1那样设定控制信号的迂回路径，则即使在通信线发生了异常时也能够使控制信号传递到目标设备。但是，一般而言，控制信号的传递路径被设定为该控制信号最短地到达目标设备，因此，若通过迂回路径，则直至控制信号到达目标设备为止需要时间。

在车辆的设备中，存在电动车窗装置等即使在车辆碰撞时等发生了通信异常也要求高响应性的设备。对于这些设备，希望不仅提高冗余性，而且即使在通信异常时也尽可能地提高响应性。

发明内容

这里公开的技术是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，针对特定的设备，提高冗余性，并且即使在通信异常时也得到尽可能高的响应性。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决所述课题，在此处公开的技术中，设为下述这样的结构：以车载网络***为对象，具备：多个传感器；中央控制装置，该中央控制装置基于各所述传感器的输出来生成对多个设备的控制信号；以及多个中继装置，该多个中继装置分别设置于所述中央控制装置与各所述设备的通信路径之间，对由所述中央控制装置生成的控制信号进行中继，所述多个设备包括第一特定设备，该第一特定设备是与车辆的驱动控制、制动控制以及转向控制不相关联的设备，且具有副控制部，该副控制部能够基于来自至少一部分的所述传感器的开启信号而使致动器工作，在所述中央控制装置与所述第一特定设备之间发生了通信异常时，该第一特定设备通过所述副控制部控制所述致动器。

根据该结构，关于第一特定设备，在与中央控制装置之间发生了通信异常时，能够通过第一特定设备内的副控制部来进行对致动器的控制。由此，能够提高第一特定设备的冗余性。另外，由于设备自身具有控制部，因此向致动器输送控制信号的路径变得相当短，能够极大地提高使致动器工作的响应性。因此，对于第一特定设备，能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到尽可能高的响应性。

在所述车载网络***中，也可以为下述这样的结构：来自所述多个传感器中的仅与所述第一特定设备的工作相关联的特定传感器的信号构成为被直接输入到该第一特定设备，所述中央控制装置构成为，基于车外环境信息来生成对各所述第一特定设备的控制信号，该车外环境信息是从各所述传感器的输出得到且与所述车辆的外部环境相关的信息的，所述第一特定设备的所述副控制部构成为，在没有所述通信异常时，当输入了来自所述中央控制装置的、基于所述车外环境信息的控制信号时，基于该控制信号来控制所述致动器，另一方面，在从所述第一特定传感器输入了信号时，不论来自所述中央控制装置的控制信号如何都基于来自所述第一特定传感器的信号来控制所述致动器。

根据该结构，即使在与中央控制装置之间没有通信异常时，也能够仅由副控制部承担基于来自第一特定传感器的信号的控制。由此，对于根据来自第一特定传感器的信号使致动器工作时的通信路径，不论有无与中央控制装置之间的通信异常都能够使其相同。其结果是，即使存在与中央控制装置之间的通信异常，也能够容易地得到高响应性。

在所述车载网络***的一个实施方式中，所述多个设备包括第二特定设备，该第二特定设备是与车辆的驱动控制、制动控制或转向控制相关联的设备，所述第二特定设备经由控制该第二特定设备的特定控制装置与所述中继装置连接，所述特定控制装置被输入来自所述多个传感器中的对与所述第二特定设备的输出相关联的值进行检测的第二特定传感器的检测信号，并且所述特定控制装置具有特定运算部，该特定运算部能够基于来自该第二特定传感器的信号生成对所述第二特定设备的控制信号，在所述中央控制装置与该第二特定设备之间发生了通信异常时，所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号。

根据该结构，对于第二特定设备，在与中央控制装置之间发生了通信异常时，也能够通过特定控制装置进行控制。由此，能够提高第二特定设备的冗余性。另外，由于特定控制装置位于中继装置与第二特定设备的通信路径之间，因此能够尽可能地缩短控制信号从特定控制装置向第二特定设备的通信时间。因此，对于第二特定设备，也能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到尽可能高的响应性。

在所述一个实施方式中，也可以为下述这样的结构：所述中央控制装置构成为，基于车外环境信息来计算出各所述第二特定设备的目标输出，该车外环境信息是从各所述传感器的输出得到且与所述车辆的外部环境相关的信息，在所述中央控制装置与该第二特定设备之间没有所述通信异常时，所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号，以使所述第二特定设备的输出成为所述中央控制装置计算出的所述目标输出。

根据该结构，中央控制装置仅基于车外环境信息而计算出第二特定设备的目标输出，而实际的第二特定设备的控制量由特定控制装置计算。另一方面，在中央控制装置与第二特定设备之间发生了通信异常时执行的基于第二特定传感器的控制是下述的控制：基于由第二特定传感器检测到的与第二特定设备的输出相关联的值，并通过特定控制装置计算出第二特定设备的控制量。即，即使与中央控制装置之间发生了通信异常，特定控制装置的工作也几乎不变。其结果是，能够有效地抑制在与中央控制装置之间存在通信异常时相对于第二特定设备的响应性的恶化。

在所述一个实施方式中，也可以为下述这样的结构：不论所述中央控制装置与该第二特定设备之间有无通信异常，对于所述第二特定设备的控制的一部分，所述特定运算部都基于来自所述第二特定传感器的信号并通过所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号。

例如在使用了内燃机作为动力源的情况下，对于抑制爆震的控制，需要特别高的响应性。因此，对于抑制爆震的控制等，不经由中央运算装置而由特定控制装置执行。由此，对于进行需要特别高的响应性的控制的设备，能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到特别高的响应性。

发明的效果

如以上说明的那样，根据在此公开的技术，针对特定的设备，能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到尽可能高的响应性。

附图说明

图1是表示例示性的实施方式所涉及的车载网络***的一部分的示意图。

图2是表示中央ECU及驾驶座侧的区域ECU的结构的框图。

具体实施方式

下面，参照附图，对例示性的实施方式进行详细说明。

图1概略性地表示本实施方式所涉及的车载网络***1的一部分。该车辆是下述的汽车，即该汽车除了能够进行通过驾驶者的操作而行驶的手动驾驶之外，还能够进行辅助驾驶者的操作而行驶的辅助驾驶以及没有驾驶者的操作而行驶的自动驾驶。该车辆在驱动控制、制动控制以及转向控制中采用了进行电控制的线控方式。即，在该车辆中，利用传感器检测加速踏板的操作、制动踏板的操作以及方向盘的操作，再根据基于该传感器的输出的控制信号使致动器工作。

如图1所示，车载网络***1包含多种车载设备。车载设备包括与作为车辆的基本动作的驱动、制动或转向相关联的基本设备和与驱动、制动以及转向不相关联的车身系设备。此外，图1所示的车载设备是车载网络***1中所包含的车载设备的一例，不排除车载网络***1具有图1所示的车载设备以外的车载设备的情况。

在本实施方式中，车载设备主要分为三个类型。第一类型是与车辆的基本动作有关的车载设备，是即使在紧急时也要求继续进行连续的控制的车载设备。第二类型是与车辆的基本动作不关联的车载设备，是在紧急时应该根据车辆的状态区分工作或非工作的车载设备。第三类型是与车辆的基本动作不关联的车载设备，是在紧急时不管车辆的状态如何都继续工作或非工作中的任意一个状态即可的车载设备。以下，将属于第一类型的车载设备称为基本设备，将属于第二类型的车载设备称为选择型设备，将属于第三类型的车载设备称为固定型设备。

作为基本设备，包括例如发动机***11、电动助力转向装置(EPS装置)12、自动变速器以及电动制动装置等。发动机***11包括节流阀、阀开闭机构、燃料喷射阀等。电动助力转向装置包括电动马达、如果是液压***则包括油泵等。作为选择型设备，包括电动车窗装置21(以下称为P/W装置21)、无钥匙进入装置22、雨刮器装置、格栅风门等。作为固定型设备，包括前照灯31、雾灯、电喇叭、安全警报等。此外，发动机***11及EPS装置12是第二特定设备的一例，P/W装置21及无钥匙进入装置22是第一特定设备的一例。

车辆为了对各种车载设备进行工作控制而具有作为中央控制装置的中央ECU50(Electric Control Unit：电子控制单元)和构成为能够与中央ECU50进行通信的多个(在图1中为六个)区域ECU60。

中央ECU50和各区域ECU60分别是计算机硬件，具体而言，分别包含具有CPU的处理器、存储有多个模块的存储器等。各ECU也可以具有多个处理器及多个存储器。

中央ECU50生成用于控制搭载于车辆的各车载设备的控制信号。在车载网络***1中，各车载设备的控制信号基本上由中央ECU50生成，并经由区域ECU60等传递至各车载设备。

如图1及图2所示，来自搭载于车辆的多个传感器100的信号被输入至中央ECU50。多个传感器100包括例如设置于车辆的车身等且对车外环境进行拍摄的多个摄像头101以及设置于车辆的车身等且对车外的物标等进行检测的多个雷达102。另外，多个传感器100包括位置传感器、制动踏板传感器、转向角传感器以及加速开度传感器等，该位置传感器利用全球定位***(Global Positioning System：GPS)来检测车辆的位置(车辆位置信息)，该乘员状态传感器包含车辆的乘员的有无在内地取得该乘员的状态，该制动踏板传感器取得车辆的驾驶者对制动踏板的踏入量，该转向角传感器取得基于车辆的驾驶者的方向盘的转向角，该加速开度传感器取得车辆的驾驶者对加速踏板的踏入量。此外，这里所示的传感器100是向中央ECU50输入信息的传感器的一例，本实施方式不排除从这些传感器以外的传感器向中央ECU50输入信息的情况。

各摄像头101分别配置成能够在水平方向上360°拍摄车辆的周围。各摄像头101对表示车外环境的光学图像进行拍摄而生成图像数据。各摄像头101将所生成的图像数据输出到中央ECU50。

各雷达102与摄像头101同样地分别配置成检测范围在车辆的周围沿水平方向扩展360°。雷达102的种类没有特别限定，可以采用例如毫米波雷达、红外线雷达。

来自各传感器100的信号既可以如来自摄像头101、雷达102的信息那样直接输入到中央ECU50，也可以经由区域ECU60等输入到中央ECU50。

中央ECU50例如是由一个或多个芯片构成的处理器。中央ECU50具有识别部51，该识别部51基于来自摄像头101及雷达102的信息并利用AI(Artificial Intelligence：人工智能)功能来识别车外环境信息。中央ECU50具有路径计算部52，该路径计算部52基于由识别部51识别出的车外环境信息来计算出车辆应行驶的路径。中央ECU50具有车辆运动管理部53，该车辆运动管理部53基于由识别部51识别出的车外环境信息及由路径计算部52计算出的路径来计算出基本设备的目标输出。中央ECU50具有车身系管理部54，该车身系管理部54基于由识别部51识别出的车外环境信息及由路径计算部52计算出的路径来控制车身系设备的工作。

当车辆正在进行手动驾驶、辅助驾驶时，中央ECU50基于加速开度传感器、制动踏板传感器或转向各传感器等的检测值来计算出各车载设备应输出的驱动力、制动力以及转向角。中央ECU50生成目标信号，该目标信号表示计算出的驱动力、制动力以及转向角即应该由各车载设备实现的驱动力、制动力以及转向角的目标值。此外，特别是在车辆正在进行辅助驾驶时，中央ECU50在计算驱动力、制动力以及转向角时考虑后述的车辆的目标运动。

为了能够进行车辆的自动驾驶、辅助驾驶，中央ECU50通过识别部51识别车外环境信息，并且通过路径计算部52计算出车辆应该行驶的路径。中央ECU50决定用于追随由路径计算部52计算出的路径的车辆的运动。

中央ECU50的识别部51接收来自多个传感器100的信息而识别车辆的车外环境信息。车外环境信息包括物标的状态、道路状态、周围的亮度等。与物标相关的信息包括物标相对于本车辆的相对位置及相对速度、物标的属性(种类、移动方向)等。作为物标的种类，具有例如其他车辆、行人、道路、划分线等。道路信息包括与道路本身的形状有关的信息。与道路形状有关的信息包括行驶道路的形状(直线、弯道、弯道曲率)、行驶道路宽度、车道数、各车道宽度等。

识别部51将由雷达102取得的与物标之间的相对距离等信息与由摄像头101拍摄到的车外的图像及物标的认定结果合并起来制作表示车外环境的3D地图。识别部51基于所制作的3D地图而制作用于计算出车辆的行驶路径的2D地图。

中央ECU50的路径计算部52基于由识别部51制作的2D地图而计算出车辆的行驶路径。路径计算部52基于2D地图而计算出回避由识别部51识别出的障碍物的行驶路径。路径计算部52使用例如状态栅格法来计算多个候补路径，并根据各个候补路径的路径成本而从这些候补路径中选择一个或多个候补路径。但是，也可以使用其他方法进行路径的计算。

中央ECU50的车辆运动管理部53决定用于追随计算出的行驶路径的车辆的目标运动，分别计算出用于实现所决定的目标运动的驱动力、制动力以及转向角。车辆运动管理部53生成目标信号，该目标信号表示计算出的驱动力、制动力以及转向角即应由各基本设备实现的驱动力、制动力以及转向角的目标状态。该目标信号作为数字信号被输出。

中央ECU50的车身系管理部54基于识别出的车外环境信息、计算出的行驶路径而生成对与车辆的驱动控制、制动控制以及转向控制无关的车身系设备的控制信号。例如，车身系管理部54在由识别部51识别为周围较暗时生成向前照灯31发送的控制信号以使前照灯31点亮，或者如果在进入隧道时窗户是打开的话，则车身系管理部54生成向P/W装置21发送的控制信号以使窗户关闭。该车身系设备的控制信号也作为数字信号输出。

车身系管理部54基于通过对乘员状态进行检测的传感器而得到的信息，并利用通过深度学习而生成的已学习模型来对车室内的乘员的状态进行推定。乘员的状态是指乘员的健康状态、情绪。作为乘员的健康状态，具有例如健康、轻度疲劳、身体状况不佳、意识下降等。作为乘员的情绪，具有例如快乐、普通、无聊、焦躁、不愉快等。车身系管理部54还考虑乘员的健康状态、乘员的情绪来生成各种控制信号。例如，车身系管理部54在推定为车室内的温度较高而乘员的心情不佳时，使空调装置工作、或者使P/W装置21工作而打开窗户。

识别部51、路径计算部52、车辆运动管理部53以及车身系管理部54是存储于中央ECU50的模块的一例。

区域ECU60分别设置在中央ECU50与各车载设备的通信路径之间且车辆的每个规定的区域。各区域ECU60构成对由中央ECU50生成的控制信号进行中继的中继装置。在本实施方式中，有时将配置在车辆右前侧的区域ECU60称为第一区域ECU61。区域能够任意地确定，如果区域的数量增减，则区域ECU60的数量也随之增减。

如图1所示，区域ECU60通过主通信线MCL与中央ECU50连接。区域ECU60彼此也通过主通信线MCL连接。此外，将中央ECU50和区域ECU60连接的主通信线MCL以及将区域ECU60彼此连接的主通信线MCL例如由ETHERNET(注册商标)的通信电缆构成。

另一方面，各区域ECU60与各车载设备使用副通信线SCL连接。副通信线SCL例如由CAN的通信电缆构成。如图2所示，在各区域ECU60分别设置有网关60a。各网关60a分别具有进行从ETHERNET(注册商标)向CAN的协议转换的功能。

接着，对与区域ECU60连接的每个车载设备的网络结构进行说明。在此，参照图2，对与连接于第一区域ECU61的车载设备相关的网络结构进行说明。此外，图2所示的车载设备是与第一区域ECU61连接的车载设备的一例，不排除这些以外的车载设备与第一区域ECU61连接的情况。

如图2所示，第一区域ECU61使用副通信线SCL分别与例如发动机***11、EPS装置12、左前侧门的P/W装置21、左前侧门的无钥匙进入装置22以及左右的前照灯31连接。此外，在图2中，省略了与第一区域ECU61连接的其他车载设备的图示，但第一区域ECU61可以还与其他车载设备连接。

在第一区域ECU61与发动机***11的通信路径之间设置有基于由第一区域ECU61中继的控制信号(目标信号)来控制发动机***11的发动机ECU41。即，发动机***11经由发动机ECU41与第一区域ECU61连接。第一区域ECU61将从中央ECU50发送的信息进行了协议转换之后传递给发动机ECU41。发动机ECU41是特定控制装置的一例。发动机ECU41与中央ECU50及各区域ECU60同样地分别是计算机硬件，具体而言分别包含具有CPU的处理器、存储有多个模块的存储器等。

发动机ECU41具有计算出发动机***11的控制量(例如节流阀的开度、燃料喷射阀的喷射时机等)的第一特定运算部41a和生成向发动机***11发送的模拟信号的第一信号处理部41b。第一特定运算部41a及第一信号处理部41b是存储于发动机ECU41的模块的一例。

在中央ECU50与发动机ECU41之间没有通信异常时，第一特定运算部41a基于从中央ECU50传递来的目标驱动力的信号而计算出发动机***11的控制量，以使发动机***11实现目标驱动力。第一信号处理部41b生成并输出向发动机***11的各致动器发送的模拟信号，以实现由第一特定运算部41a计算出的控制量。

发动机ECU41构成为能够从多个传感器中的一部分、特别是对与发动机***11的输出相关联的值进行检测的传感器取得信息。例如，发动机ECU41构成为能够取得加速开度传感器、发动机转速传感器、缸内压传感器、发动机水温传感器等的输出。这些加速开度传感器、发动机转速传感器、缸内压传感器、发动机水温传感器等是第二特定传感器的一例。

发动机ECU41具有对该发动机ECU41与中央ECU50之间的通信异常进行诊断的第一通信诊断部41c。第一通信诊断部41c经由第一区域ECU61向中央ECU50发送通信诊断用的第一测试信号。从第一通信诊断部41c接收到第一测试信号的中央ECU50向第一通信诊断部41c返回表示接收到第一测试信号的意思的第二测试信号。第一通信诊断部41c在能够从中央ECU50接收到第二测试信号时判断为在中央ECU50与发动机ECU41之间没有通信异常。另一方面，第一通信诊断部41c在不能从中央ECU50接收到第二测试信号时判断为在中央ECU50与发动机ECU41之间存在通信异常。此外，通信状态的异常例如是主通信线MCL的断线。第一通信诊断部41c是存储于发动机ECU41的模块的一例。

在中央ECU50与发动机ECU41之间发生了通信异常时，发动机ECU41通过第一特定运算部41a基于输入至发动机ECU41的来自传感器100的信号来控制发动机***11。第一特定运算部41a不像中央ECU50那样进行与车外环境相符的控制，仅进行基于车辆的乘员的操作的发动机***11的控制。

对于发动机***11的控制的一部分，不论在中央ECU50与发动机ECU41之间有无通信异常，发动机ECU41都基于来自传感器100等的信号并通过第一特定运算部41a生成对发动机***11的控制信号。例如，当发动机水温传感器所检测的发动机水温的温度较高而有可能在发动机内发生爆震时，发动机ECU41不经由中央ECU50而生成控制信号，以使燃料喷射阀的喷射时机、火花塞的点火时机延迟。这样，发动机ECU41具有不经由中央ECU50而控制发动机***11的反射控制功能。

在第一区域ECU61与EPS装置12的通信路径之间设置有基于由第一区域ECU61中继的控制信号(目标信号)来控制EPS装置12的EPSECU42。即，EPS装置12经由EPSECU42与第一区域ECU61连接。第一区域ECU61将从中央ECU50发送来的信息进行了协议转换之后传递给EPSECU42。EPSECU42是特定控制装置的一例。EPSECU42与中央ECU50及各区域ECU60同样地分别是计算机硬件，具体而言分别包含具有CPU的处理器、存储有多个模块的存储器等。

EPSECU42具有计算出EPS装置12的控制量(例如向辅助用的电动马达供给的电流量等)的第二特定运算部42a和生成向EPS装置12发送的模拟信号的第二信号处理部42b。第二特定运算部42a及第二信号处理部42b是储存于EPSECU42的模块的一例。

第二特定运算部42a基于从中央ECU50传递来的目标转向角的信息而计算出EPS装置12的控制量，以使EPS装置12实现目标转向角。第二信号处理部42b生成并输出向EPS装置12发送的模拟信号，以实现由第二特定运算部42a计算出的控制量。

EPSECU42构成为能够从多个传感器中的一部分、特别是检测与EPS装置12的输出相关联的值的传感器取得信息。在本实施方式中，EPSECU42构成为能够至少取得转向角传感器、车速传感器、发动机转速传感器等的输出。这些转向角传感器、车速传感器等也是第二特定传感器的一例。

EPSECU42具有对该EPSECU42与中央ECU50之间的通信异常进行诊断的第二通信诊断部42c。第二通信诊断部42c通过与发动机ECU41的第一通信诊断部41c同样的方法来诊断EPSECU42与中央ECU50之间的通信异常。第二通信诊断部42c是存储于EPSECU42的模块的一例。

在中央ECU50与EPSECU42之间发生了通信异常时，EPSECU42通过第二特定运算部42a基于输入至EPSECU42的来自传感器100的信号来控制EPS装置12。第二特定运算部42a不像中央ECU50那样进行与车外环境相符的控制，仅进行基于车辆的乘员的操作的EPS装置12的控制。

P/W装置21与发动机***11和EPS装置12不同，在装置内装入有向致动器(车窗调节器等)输出信号的功能(第三信号处理部21a)。这是因为，P/W装置21仅是基于开启/关闭信号的窗玻璃的开闭，信号本身是简单的。

P/W装置21被直接输入来自传感器100中的仅与该P/W装置21的工作相关联的传感器的信号。该传感器例如是用于使电动车窗装置工作的开关(以下称为P/W开关103)。

在车辆的乘员按下了P/W开关103时，第三信号处理部21a输出用于使电动车窗装置21工作的信号。具体而言，在车辆的乘员按下了P/W开关103时，从P/W开关103向P/W装置21输入用于使该P/W装置21直接工作的开关信号(开启信号)。该开关信号直接输入到P/W装置21，并经由P/W装置21和第一区域ECU61输入到中央ECU50。接收到该开关信号的P/W装置21通过第三信号处理部21a将用于使致动器21b工作的控制信号设为模拟信号并输出。因此，第三信号处理部21a相当于根据至少一部分传感器(P/W开关103)的输出来控制致动器21b的副控制部。另外，P/W开关103相当于仅与P/W装置21的工作相关联的第一特定传感器。

在没有中央ECU50与P/W装置21之间的通信异常时，第三信号处理部21a在从中央ECU50接收到使致动器21b工作的控制信号时，将该控制信号转换为模拟信号。第三信号处理部21a将转换后的模拟信号传递给致动器21b而使该致动器21b工作。来自中央ECU50的控制信号是基于作为从各传感器100的输出得到且与车辆的外部环境相关的信息的车外环境信息而由中央ECU50生成的控制信号。该控制信号是与上述的开关信号不同地使P/W装置21工作的控制信号。

第三信号处理部21a在大致同时地被输入了来自中央ECU50的控制信号和P/W开关103的开关信号时，使P/W开关103的开关信号优先。即，第三信号处理部21a构成为，在从P/W开关103输入了开关信号时，不论来自中央ECU50的控制信号如何都基于来自P/W开关103的开关信号来控制致动器21b。

P/W装置21具有对该P/W装置21与中央ECU50之间的通信异常进行诊断的第三通信诊断部21c。第三通信诊断部21c通过与发动机ECU41的第一通信诊断部41c同样的方法来诊断P/W装置21与中央ECU50之间的通信异常。

当在中央ECU50与P/W装置21之间发生了通信异常时，P/W装置21通过第三信号处理部21a并基于输入到P/W装置21的来自传感器100(特别是P/W开关103)的信号来控制致动器21b。第三信号处理部21a不像中央ECU50那样进行与车外环境相符的控制，而仅进行基于车辆的乘员的操作的致动器21b的控制。

无钥匙进入装置22也与P/W装置21同样地在装置内装入有向致动器22b(门锁机构等)输出信号的功能(第四信号处理部22a)。这是因为，无钥匙进入装置22仅是基于开启/关闭信号的门锁的开闭，信号本身是简单的。

无钥匙进入装置22被直接输入传感器100中的仅与该无钥匙进入装置22的工作相关联的信号。具体而言，无钥匙进入装置22具有从乘客所持的便携机104接收信号的接收部22d。

在接收部22d接收到将门锁设为解锁状态的信号(以下称为解锁信号)时，第四信号处理部22a输出用于解除门锁的控制信号。具体而言，接收部22d在接收到来自乘员的便携机104的解锁信号时，向第四信号处理部22a传递接收到了解锁信号的情况。该解锁信号不输入到中央ECU50，而仅输入到无钥匙进入装置22。接收到来自接收部22d的信号的第四信号处理部22a将用于使致动器22b工作以将门锁设为解锁状态的控制信号输出为模拟信号。在接收部22d接收到将门锁设为锁定状态的信号时，第四信号处理部22a也同样地将用于使致动器22b工作以将门锁设为锁定状态的控制信号输出为模拟信号。因此，第四信号处理部22a相当于根据至少一部分传感器(便携机104)的输出来控制致动器22b的副控制部。另外，便携机104相当于仅与无钥匙进入装置22的工作相关联的第一特定传感器。

在没有中央ECU50与无钥匙进入装置22之间的通信异常时，第四信号处理部22a在从中央ECU50接收到使致动器22b工作的控制信号时，将该控制信号转换为模拟信号。第四信号处理部22a将转换后的模拟信号传递给致动器22b而使该致动器22b工作。来自中央ECU50的控制信号是基于作为从各传感器100的输出得到且与车辆的外部环境相关的信息的车外环境信息而由中央ECU50生成的控制信号。该控制信号是与上述的来自便携机104的信号不同地使无钥匙进入装置22工作的控制信号。

第四信号处理部22a在大致同时地被输入了来自中央ECU50的控制信号和来自接收部22d的信号时，使来自接收部22d的信号(即传递接收到了来自便携机104的信号的情况的信号)优先。即，第四信号处理部22a构成为，在输入了来自接收部22d的信号时，不论来自中央ECU50的控制信号如何都根据来自接收部22d的信号来控制致动器22b。

无钥匙进入装置22具有对该无钥匙进入装置22与中央ECU50之间的通信异常进行诊断的第四通信诊断部22c。第四通信诊断部22c通过与发动机ECU41的第一通信诊断部41c同样的方法来诊断无钥匙进入装置22与中央ECU50之间的通信异常。

当在中央ECU50与无钥匙进入装置22之间发生了通信异常时，无钥匙进入装置22通过第四信号处理部22a并基于输入到无钥匙进入装置22的来自传感器100(特别是便携机104)的信号来控制致动器22b。此时，第四信号处理部22a不像中央ECU50那样进行与车外环境相符的控制，而仅进行基于车辆的乘员的操作的致动器22b的控制。

前照灯31与其他设备不同，从第一区域ECU61被直接输入用于工作的模拟信号。这是因为，前照灯31是属于上述固定型设备的设备，在通信异常时设为工作状态即可。

前照灯31与第一区域ECU61中的设有输入输出装置61a的端口连接。输入输出装置61a具有将从中央ECU50传递来的数字信号转换为模拟信号的功能。

输入输出装置61a在不能接收来自中央ECU50的信号时，向前照灯31发送开启信号，以将前照灯31维持为点亮状态。

在此，在发生了通信线断线等控制信号无法从中央ECU50到达这样的通信异常时，车载设备的正常工作变得困难。也可考虑下述情况：如以往那样，在取得来自中央ECU50的信息的主通信线MCL及副通信线SCL发生了异常时，形成迂回路径而能够通知来自中央ECU50的信号。但是，在车载设备中，存在发动机***11、EPS装置12等与车辆的基本动作相关的设备以及与车辆的基本动作无关但如P/W装置21、无钥匙进入装置22等要求与车辆的状况相应的判定和高响应性的选择型设备。若如以往那样使用迂回路径，则通信时间变长而存在响应性降低的担忧。

与此相对，在本实施方式中，对于P/W装置21、无钥匙进入装置22等选择型设备，在选择型设备内设置有副控制部(例如第三信号处理部21a和第四信号处理部22a)。在该副控制部，能够根据一部分传感器100来控制致动器。因此，即使在存在通信异常(在此为通信线的断线)时，也能够利用副控制部根据一部分传感器100的输出来控制选择型设备。通过这样在选择型设备内装入副控制部，能够抑制在通信异常中通信路径变长的情况，因此即使在存在通信异常时也能够得到高响应性。因此，对于选择型设备，能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到尽可能高的响应性。

特别是，在本实施方式中，副控制部构成为，在没有与中央ECU50的通信异常时，在从P/W开关103、便携机104等所对应的第一特定传感器(例如P/W开关103、便携机104)输入了信号时，不论来自中央ECU50的控制信号如何都基于来自该第一特定传感器的信号来控制致动器。由此，即使在与中央ECU50之间没有通信异常时，也能够仅由副控制部承担基于来自第一特定传感器的信号的控制。因此，关于通过来自第一特定传感器的信号使致动器工作时的通信路径，不论与中央ECU50之间有无通信异常都相同。其结果是，即使在与中央ECU50之间存在通信异常，也能够容易地获得高响应性。

另外，在本实施方式中，多个车载设备包括作为与车辆的驱动控制、制动控制或转向控制相关联的车载设备的基本设备(例如发动机***11、EPS装置12)，基本设备经由控制该基本设备的特定控制装置(例如发动机ECU41、EPSECU42)与区域ECU60连接，特定控制装置被输入来自多个传感器中的对与基本设备的输出相关联的值进行检测的第二特定传感器的检测信号，并且特定控制装置具有特定运算部(例如第一特定运算部41a、第二特定运算部42a)，该特定运算部能够基于来自该第二特定传感器的信号生成对基本设备的控制信号，在中央ECU50与该基本设备之间发生了通信异常时，该特定运算部生成对基本设备的控制信号。由此，对于基本设备，在与中央ECU50之间发生了通信异常时，也能够通过特定控制装置进行控制。由此，能够提高基本设备的冗余性。另外，由于特定控制装置位于区域ECU60与基本设备的通信路径之间，因此能够尽可能地缩短控制信号从特定控制装置向基本设备的通信时间。

另外，在本实施方式中，在中央ECU50与该基本设备之间没有通信异常时，特定运算部生成对基本设备的控制信号，以使基本设备的输出成为中央ECU50计算出的目标输出。即，在中央ECU50与基本设备之间没有通信异常时，实际的基本设备的控制量由特定控制装置计算出。另一方面，在中央ECU50与基本设备之间发生了通信异常时，是如下的控制：基于由第二特定传感器检测出的与第二特定设备的输出相关联的值，通过特定控制装置来计算出基本设备的控制量。即，即使在中央ECU50与基本设备之间发生了通信异常，特定控制装置的工作也几乎不变。其结果是，即使在中央ECU50与基本设备之间存在通信异常，也能够有效地抑制相对于基本设备的响应性的恶化。

此外，在本实施方式中，不论中央ECU50与该基本设备之间有无通信异常，对于基本设备的控制的一部分，特定运算部都基于来自第二特定传感器的信号并通过特定运算部生成对基本设备的控制信号。由此，对于抑制发动机***11中的爆震的控制等要求特别高的响应性的控制，能够不经由中央运算装置而由特定控制装置执行。由此，对于进行特别需要响应性的控制的基本设备，能够提高冗余性，并且即使在通信异常时也能够得到特别高的响应性。

这里公开的技术不限于上述的实施方式，可以在不脱离专利请求的范围的主旨的范围内进行替换。

例如，在上述的实施方式中，来自P/W开关103、便携机104等第一特定传感器的信号仅被输入到对应的选择型设备。不限于此，来自第一特定传感器的信号也可以输入到中央ECU50。在这种情况下，例如，当在中央ECU50与选择型设备之间没有通信异常时，对于基于第一特定传感器的输出的对致动器的控制，也可以由中央ECU50执行，另一方面，当在中央ECU50与选择型设备之间存在通信异常时，可以由副控制部(例如第三信号处理部21a、第四信号处理部22a)执行基于第一特定传感器的输出的对致动器的控制。

另外，在上述的实施方式中，以能够自动驾驶的车辆为对象，但也可以以能够执行手动驾驶和辅助驾驶而不能执行自动驾驶的车辆为对象。

上述的实施方式只不过是例示，并不限定性地解释本发明的范围。本发明的范围由专利请求的范围定义，属于专利请求的范围的等同范围的变形、变更全部在本发明的范围内。

产业上的利用可能性

在此公开的技术在车载网络***中针对特定的设备提高冗余性，并且即使在通信异常时也得到尽可能高的响应性时是有用的。

符号的说明

1 车载网络***

11 发动机***(第二特定设备)

12 EPS装置(第二特定设备)

21 电动车窗装置(第一特定设备)

21a 第三信号处理部(副控制部)

21c 致动器

22 无钥匙进入装置(第一特定设备)

22a 第四信号处理部(副控制部)

22c 致动器

41 发动机ECU(特定控制装置)

41a 第一特定运算部(特定运算部)

42 EPSECU(特定控制装置)

42a 第二特定运算部(特定运算部)

50 中央ECU(中央控制装置)

60 区域ECU(中继装置)

61 第一区域ECU(中继装置)

100 传感器

103 P/W开关(第一特定传感器)

104 便携机(第一特定传感器)

Claims

1.一种车载网络***，其特征在于，具备：

多个传感器；

中央控制装置，该中央控制装置基于各所述传感器的输出来生成对多个设备的控制信号；以及

多个中继装置，该多个中继装置分别设置于所述中央控制装置与各所述设备之间的通信路径，对由所述中央控制装置生成的控制信号进行中继，

所述多个设备包括第一特定设备，该第一特定设备是与车辆的驱动控制、制动控制以及转向控制不相关联的设备，且具有副控制部，该副控制部能够基于来自至少一部分的所述传感器的开启信号而使致动器工作，

在所述中央控制装置与所述第一特定设备之间发生了通信异常时，该第一特定设备通过所述副控制部控制所述致动器，

来自所述多个传感器中的仅与所述第一特定设备的工作相关联的第一特定传感器的信号构成为不经由所述中继装置，而被直接输入到该第一特定设备，

所述中央控制装置构成为，基于车外环境信息来生成对各所述第一特定设备的控制信号，该车外环境信息是从各所述传感器的输出得到且与所述车辆的外部环境相关的信息，

所述第一特定设备的所述副控制部构成为，在没有所述通信异常时，当输入了来自所述中央控制装置的、基于所述车外环境信息的控制信号时，基于该控制信号来控制所述致动器，另一方面，在没有所述通信异常时，在从所述第一特定传感器输入了信号时，不论来自所述中央控制装置的控制信号如何都基于来自所述第一特定传感器的信号，不经由所述中继装置，而向所述致动器输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的车载网络***，其特征在于，

所述多个设备包括第二特定设备，该第二特定设备是与车辆的驱动控制、制动控制或转向控制相关联的设备，

所述第二特定设备经由控制该第二特定设备的特定控制装置与所述中继装置连接，

所述特定控制装置被输入来自所述多个传感器中的对与所述第二特定设备的输出相关联的值进行检测的第二特定传感器的检测信号，并且所述特定控制装置具有特定运算部，该特定运算部能够基于来自该第二特定传感器的信号生成对所述第二特定设备的控制信号，

在所述中央控制装置与该第二特定设备之间发生了通信异常时，所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号。

3.根据权利要求2所述的车载网络***，其特征在于，

所述中央控制装置构成为，基于车外环境信息来计算出各所述第二特定设备的目标输出，该车外环境信息是从各所述传感器的输出得到且与所述车辆的外部环境相关的信息，

在所述中央控制装置与该第二特定设备之间没有所述通信异常时，所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号，以使所述第二特定设备的输出成为所述中央控制装置计算出的所述目标输出。

4.根据权利要求2所述的车载网络***，其特征在于，

不论所述中央控制装置与该第二特定设备之间有无通信异常，对于所述第二特定设备的控制的一部分，所述特定运算部都基于来自所述第二特定传感器的信号并通过所述特定运算部生成对所述第二特定设备的控制信号。