JP2003304265A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
ルセーフ性能を高める。 【解決手段】 ECU1〜5がCANプロトコルに則っ
て通信を行いつつ車両各部を制御する通信システムにお
いて、ECU1〜5には、2線式通信ライン(CANバ
ス)13の終端抵抗となり得る抵抗41と、オンにより
抵抗41を通信ライン13に終端抵抗として接続させる
スイッチ43とが備えられており、正常時には、両端の
ECU1,5の抵抗41が実際の終端抵抗となってい
る。そして、通信ライン13が断線して各ECU1〜5
が通信異常を認識すると、ECU1はテスト信号を送信
し、また、ECU2〜4は4→3→2の順にスイッチ4
3をオンし、何れかのECUがテスト信号を受信できた
時点で、断線箇所が、そのときにスイッチ43をオンさ
せたECUのECU5側(右側)と特定され、以後は、
その箇所よりECU1側のECU同士で正常時と同じ速
度の通信が行われる。
Description
接続される2線式通信ラインを介して複数の通信装置が
通信を行う通信システムに関するものである。
プロトコルとして、CAN(Controller Area Network
)がある。ここで、CANの概要について、図7を用
い説明する。尚、図7及びその図7に基づく以下の説明
では、CANプロトコルに則って通信を行う各通信装置
が、自動車の各部を制御する複数(=n個)の電子制御
装置(以下、ECUという)101であるものとする。
また、以下の説明において、各ECU101を特に区別
する場合には、図7において左側のECU101から順
に、ECU(1),ECU(2),ECU(3),…,
ECU(n)と称することにする。
ン(いわゆる通信バス)として、CAN−Hライン(以
下単に「Hライン」という)11とCAN−Lライン
(以下単に「Lライン」という)12とからなる2線式
通信ライン13が使用され、その2線式通信ライン13
の両端には終端抵抗Rが接続される。尚、終端抵抗Rの
抵抗値は、例えば120Ωである。また、図7の例にお
いて、終端抵抗Rは、2線式通信ライン13の端に配置
された2つのECU(1)及びECU(n)の内部に夫
々設けられている。
る通信装置(ECU101)は、Hライン11とLライ
ン12とに反転信号を送出し、データを受信する通信装
置は、Hライン11とLライン12との電圧差から、通
信ライン13上のデータが“1”であるか“0”である
かを判定する。
は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のEC
U101と通信を行うための処理を実行するCPU21
と、上記の2線式通信ライン13に接続されて、CPU
21から与えられる送信データを2線式通信ライン13
に出力すると共に、2線式通信ライン13上のデータを
CPU21に入力させる通信ドライバ23とが設けられ
ている。そして、通信ドライバ23には、送信データが
“0”の時にHライン11の電圧をハイレベル(例えば
5V)にし、送信データが“1”の時にHライン11の
電圧をローレベル(例えば2.5V)にする出力バッフ
ァ31と、送信データが“0”の時にLライン12の電
圧をローレベル(例えば0V)にし、送信データが
“1”の時にLライン12の電圧をハイレベル(例えば
2.5V)にする出力バッファ32と、Hライン11の
電圧とLライン12の電圧とを入力して、その両電圧の
差から、通信ライン上のデータ(延いては受信データ)
を表す“1”か“0”の二値信号を生成する二値化回路
33とが設けられている。
通信ライン13が正常ならば、各ECU101は、例え
ば500kbpsといった高速な通信速度での通信が可
能である。また、Hライン11とLライン12との何れ
かに故障(断線故障又はショート故障)が生じた場合、
各ECU101は、正常な方のライン(Hライン11又
はLライン12)のみを使用して、上記500kbps
の高速通信よりも低速(例えば125kbps)ではあ
るが、通信を行うことが可能である。つまり、Hライン
11とLライン12との何れかに故障が生じても、通信
をすることは可能であるが、その場合には、Hライン1
1とLライン12との何れか一方だけを使うこととな
り、ノイズや信号レベル変動などの影響を受け易くなる
ため、通信速度は低い値に制限される。
なCANに則った図7の通信システムにおいて、各EC
U101が500kbpsの高速通信により互いにデー
タをやり取りして自動車の各部を制御しているものとす
る。
(例えばECU(2)とECU(3)との間)で断線故
障が生じると、2線式通信ライン13に終端抵抗Rが設
けられていない状態となってしまうため、全てのECU
101が本来の通信速度での通信(即ち、正常時の上記
500kbpsの高速通信)をすることができず、その
結果、実施すべき処理(この例では自動車の制御)を適
切に行うことができなくなってしまう。
公報には、CANバス(CANの2線式通信ライン)に
接続される予定のECUの全てに、終端抵抗となり得る
抵抗を予め装備しておくと共に、CANバスの端に配置
されたECUの上記抵抗を、スイッチ等によりCANバ
スに終端抵抗として接続させることにより、ECUのC
ANバスにおける接続位置が何処になっても、終端抵抗
の付け外しやECUの改造を実施しなくても済むように
することが記載されている。しかし、この公報の技術で
は、CANバスに断線故障が発生した場合のフェイルセ
ーフ効果は得られず、上記問題を解決することはできな
い。
のであり、両端に終端抵抗が必要な2線式通信ラインを
介して複数の通信装置が通信を行う通信システムにおい
て、2線式通信ラインの断線故障に対するフェイルセー
フ性能を高めることを目的としている。
を達成するためになされた請求項1の通信システムで
は、両端に終端抵抗が接続される2線式通信ラインを介
して複数の通信装置が通信を行う。ここで、この通信シ
ステムにおいて、2線式通信ラインに接続された複数の
通信装置の全て或いはそれらのうちの一部には、終端抵
抗となり得る予備の抵抗(予備抵抗)が設けられてい
る。
復旧手段が備えられており、その通信復旧手段は、2線
式通信ラインに断線故障が発生した場合に、その2線式
通信ラインの故障箇所を特定すると共に、その故障箇所
の付近に配置された通信装置の前記予備抵抗を2線式通
信ラインに終端抵抗として接続させることにより、その
通信装置と該通信装置からみて前記故障箇所側とは反対
側に配置されている他の通信装置とからなる一部の通信
装置での通信を可能にする。
線式通信ラインの何処かで断線故障が生じても、上記一
部の通信装置は、両端に終端抵抗が存在する2線式通信
ラインを介して正常時と同様に通信をすることができる
ようになる。よって、2線式通信ラインの断線故障に対
するフェイルセーフ性能を高めることができる。
は、請求項1の通信システムにおいて、2線式通信ライ
ンに接続された複数の通信装置は、2線式通信ラインを
構成する2つの通信ラインのうちの一方が故障した場合
に、他方の通信ラインのみを使用して、正常時の速度で
の通信(高速通信)よりも低速の通信を行うことが可能
となっている。
障箇所に応じて、前記一部の通信装置だけで高速通信を
行うべきか、低速でも全ての通信装置で通信を行うべき
かを判断し、低速でも全ての通信装置で通信を行うべき
と判断した場合には、前記一部の通信装置での高速通信
を可能にすることに代えて、全ての通信装置に前記低速
の通信を行わせるようになっている。
ば、2線式通信ラインの故障箇所に応じて、一部の通信
装置だけで高速通信を行わせるか、低速ではあるが全て
の通信装置に通信を行わせるか、を選択することができ
る。よって、2線式通信ラインの故障箇所に応じた適切
なフェイルセーフ処置を実施することができるようにな
る。
制御する制御装置であるならば、請求項3に記載のよう
に、通信復旧手段は、前記特定した故障箇所が、自動車
を退避走行させるために通信を行わなければならない通
信装置同士に前記高速通信を行わせることができない箇
所である場合に、低速でも全ての通信装置で通信を行う
べきと判断するように構成すれば良い。
ムによれば、2線式通信ラインが断線しても、その断線
箇所が、何れかの通信装置の予備抵抗を2線式通信ライ
ンに接続することで、自動車を退避走行させるために通
信を行わなければならない通信装置(以下、退避走行必
須装置という)同士に高速通信を行わせることができる
箇所であったならば、その退避走行必須装置同士に正常
時と同じ高速通信を行わせて、十分な退避走行用制御を
行わせることができ、また、何れの通信装置の予備抵抗
を2線式通信ラインに接続しても、退避走行必須装置同
士に高速通信を行わせることができない場合には、低速
でありながらも全ての通信装置に通信を行わせて、自動
車の最低限の退避走行制御を行わせることができる。
おいては、請求項4に記載のように、自動車を退避走行
させるために通信を行わなければならない通信装置(退
避走行必須装置)を、2線式通信ラインの片側に寄せて
配置しておくことが望ましい。
が断線した場合に、その断線箇所が、退避走行必須装置
同士に高速通信を行わせることができない箇所となって
しまう可能性を低くすることができ、換言すれば、退避
走行必須装置同士に高速通信を行わせることができる可
能性を高くすることができるからである。
は、請求項2〜4の通信システムにおいて、全ての通信
装置が低速で通信を行う場合には、少なくとも1つの通
信装置が、データの送信回数を減らすか或いは送信する
データ数を減らすようになっている。
ば、全ての通信装置が低速で通信を行う場合に、通信ラ
インのデータ占有率(トラフィック)を減らすことがで
き、通信ラインがビジー(busy)状態になってしまうの
を容易に回避することができる。
て、通信復旧手段によって通信可能とされた前記一部の
通信装置は、請求項6に記載の如く、当該一部の通信装
置以外の通信装置(つまり、通信不能となった通信装
置)から受信するはずの情報については、自己が記憶し
ている値(例えば、予め定められたデフォルト値や、通
信ラインが故障する前に記憶しておいたバックアップ
値)を用いて処理を行うようにすれば良い。そして、こ
のようにすれば、本通信システムで行うべき処理を、で
きるだけ正常時に近い状態で実施することができる。
態について、図面を用いて説明する。まず図1は、実施
形態の通信システムを表す構成図である。尚、図1にお
いて、図7に示したものと同一の構成要素については、
同じ符号を付しているため、詳細な説明は省略する。ま
た、以下の説明において、左端,右端といった左右方向
に関する表現は、図1における左右方向を意味してい
る。
テムは、図7に示した従来の通信システムと同様に、自
動車の各部を制御する複数(本実施形態では5個)のE
CU(通信装置に相当する電子制御装置)1,2,3,
4,5が、CANプロトコルに則って互いにデータ通信
を行うことにより、各自に割り当てられた制御対象を制
御するものである。
Lライン12とからなる2線式通信ライン13に接続さ
れているが、その全てのECU1〜5には、CPU21
及び通信ドライバ23に加えて、2線式通信ライン13
の終端抵抗となり得る120Ωの抵抗41と、オンする
ことで抵抗41を2線式通信ライン13に(詳しくは、
Hライン11とLライン12との間に)終端抵抗として
接続させるスイッチ43とが備えられている。尚、スイ
ッチ43は、トランジスタなどの半導体素子からなり、
CPU21からの指令によってオン/オフされる。
て、2線式通信ライン13に異常が生じていない通常時
(正常時)には、5つのECU1〜5のうち、2線式通
信ライン13の両端に配置された2つのECU1,5の
スイッチ43がオンされており、これにより、その両端
の各ECU1,5の抵抗41が、2線式通信ライン13
の実際の終端抵抗として用いられている。尚、以下の説
明において、何れかのECUのスイッチ43をオンさせ
て、そのECUの抵抗41を2線式通信ライン13に終
端抵抗として接続させることを、「終端抵抗41をオン
させる」や「終端抵抗41のオン」と表現する。
は、2線式通信ライン13の左端から、自動車の退避走
行(リンプホーム走行)について必要度が高いものの順
に並べられており、2線式通信ライン13の左端に配置
されたECU1は、エンジンを制御するECU(エンジ
ンECU)である。そして、ECU1の次(右隣)に配
置されたECU2は、トランスミッションを制御するE
CU(トランスミッションECU)であり、そのECU
2の次(右隣)に配置されたECU3は、アンチロック
ブレーキ制御やトラクション制御を行うECU(ABS
/TCS−ECU)である。そして更に、ECU3の次
(右隣)に配置されたECU4は、計器類が配設された
コンビネーションメータを制御するECU(コンビネー
ションメータECU)であり、そのECU4の次であっ
て、2線式通信ライン13の右端に配置されたECU5
は、自動車を一定の速度や一定の車間距離で走行させる
ためのクルーズ制御を行うECU(クルーズECU)で
ある。
CANプロトコルにおける高速の通信(本実施形態では
500kbpsの通信)により、図2に示すように情報
をやり取りしている。例えば、エンジンECU1が、エ
ンジン回転数のデータを4ms毎に送信し、トランスミ
ッションECU2とコンビネーションメータECU4と
クルーズECU5とが、そのエンジン回転数データを受
信して各自の制御処理に用いる。また例えば、トランス
ミッションECU2が、シフト位置のデータを8ms毎
に送信し、エンジンECU1とコンビネーションメータ
ECU4とが、そのシフト位置データを受信して各自の
制御処理に用いる。
いて、ECU1〜5は定期的に通信を行うようになって
いるため、2線式通信ライン13に故障が生じたなら
ば、データの受信が正常に行われず、その結果、全ての
ECU1〜5は、ほぼ同時に通信異常を認識することと
なる。
ライン13に断線故障が発生した場合(詳しくは、Hラ
イン11とLライン12との何れかが断線した場合)に
は、概ね下記(1)〜(4)の要領で、その故障箇所
(この場合には断線箇所)が特定されると共に、ECU
1〜5のうちの一部のECU同士での高速通信が維持さ
れる。尚、以下の説明では、図1に示すように、2線式
通信ライン13の各ポイントのうち、ECU1とECU
2との間のポイントを“ポイント1”とし、ECU2と
ECU3との間のポイントを“ポイント2”とし、EC
U3とECU4との間のポイントを“ポイント3”と
し、ECU4とECU5との間のポイントを“ポイント
4”とする。
されたECU1は、通信異常を認識すると、全てのEC
Uが確実に通信異常を認識すると見なされる所定時間Δ
tだけ待ってから、正常時と同じ通信速度でテスト信号
の送信を開始する。 (2)また、2線式通信ライン13の端以外に接続され
たECU2,3,4の各々は、通信異常を認識すると、
ECU1から離れて配置されたECUの順(即ち、EC
U4→ECU3→ECU2の順)に、終端抵抗41をオ
ンさせる(詳しくは、スイッチ43をオンさせることに
より、抵抗41を2線式通信ライン13に終端抵抗とし
て接続させる)。
ン13のポイント1〜4のうち、例えばポイント3で断
線が生じたとすると、ECU3の終端抵抗41がオンさ
れた時に、そのECU3と、そのECU3からみてポイ
ント3側とは反対側に配置されているECU2及びEC
U1とからなる3つのECU1〜3で高速通信が可能と
なり、ECU2とECU3が、ECU1からの高速通信
によるテスト信号を受信できるようになる。
の終端抵抗41をオンさせた際に、ECU1からのテス
ト信号を受信できたならば、自分の右隣に配置されたE
CUと自分との間で2線式通信ライン13が断線してい
ることを示す断線箇所通知をECU1に送信する。
3,4の何れかからの断線箇所通知により、2線式通信
ライン13の断線箇所を知ることとなり、その断線箇所
を挟んだECU間での通信が停止されても自動車の退避
走行が可能であれば、当該ECU1から断線箇所までに
配置された他のECU(即ち、断線箇所よりも左側に配
置された他のECU)に、以後、正常時と同じ高速で通
信を再開する旨を通知する。そして、以後は、2線式通
信ライン13の左端から断線箇所までに配置された一部
のECUだけで、高速通信が行われることとなる。ま
た、この場合、その一部のECUは、断線箇所よりも右
側に配置された他のECU(つまり、通信不能となった
ECU)から受信するはずの情報については、自己が記
憶しているデフォルト値や、通信ライン13が故障する
前に記憶しておいたバックアップ値を用いて制御処理を
行う。
間での通信が停止されると自動車の退避走行が不可能に
なるのであれば、他のECUにシングルワイヤでの低速
通信(詳しくは、Hライン11とLライン12とのうち
の正常な方を使用した低速通信であり、本実施形態では
125kbpsの通信である)の実施を通知して、以
後、全てのECU1〜5が、Hライン11とLライン1
2とのうちの正常な方を使用して低速通信を行うように
する。また、ECU1は、ECU2,3,4の全てが終
端抵抗41をオンさせたはずなのに、そのECU2,
3,4の何れからも断線箇所通知が送信されて来なけれ
ば、ポイント1での断線か、或いは、2線式通信ライン
13のショート故障(詳しくは、Hライン11とLライ
ン12との何れかが何等かの電位に短絡した故障)であ
ると判断する。そして、ECU1は、この場合も、他の
ECUにシングルワイヤでの低速通信の実施を通知し
て、以後、全てのECU1〜5が、Hライン11とLラ
イン12とのうちの正常な方を使用して低速通信を行う
ようにする。
るために、ECU1のCPU21とECU2〜4の各々
のCPU21とで実行される処理の内容について、図3
及び図4のフローチャートを用い説明する。尚、図3
は、ECU1のCPU21が他のECUから定期的に送
られて来るはずのデータを正常に受信できなくなって通
信異常の発生を検出した時に実行する通信異常時割込処
理の内容を表しており、同様に図4は、ECU2,3,
4のCPU21が他のECUから定期的に送られて来る
はずのデータを正常に受信できなくなって通信異常の発
生を検出した時に実行する通信異常時割込処理の内容を
表している。但し、図4は、実際にはECU3について
のものであり、ECU2,4のCPU21で実行される
処理の内容は、ECU3のものと一部相違するだけであ
るため、その相違点については、ECU3のCPU21
で実行される処理の内容を図4に基づき説明する際に、
その都度述べることにする。また、各ECU1〜4のC
PU21は、後述するカウンタCntN(但し、Cnt
に続くNは1〜4の何れかであり、例えばECU1のC
PU21ではCnt1であり、ECU3のCPU21で
はCnt3である)の値により、現在どのECUの終端
抵抗41がオンされているかを把握するようになってい
る。そして、本実施形態では、CntNの値が1の時
に、ECU4の終端抵抗41がオンされ、CntNの値
が2の時に、ECU3の終端抵抗41がオンされ、Cn
tNの値が3の時に、ECU2の終端抵抗41がオンさ
れる。
21が通信異常を検出して、通信異常時割込処理の実行
を開始すると、ステップ(以下単に「S」と記す)11
0にて、全てのECUが確実に通信異常を認識すると見
なされる所定時間Δtだけ待ち、カウンタCntN
(尚、ここではECU1について説明しているため、C
nt1である)を0にクリアする。
1インクリメント(+1)すると共に、正常時と同じ通
信速度(=500kbps)で他のECUへテスト信号
を送信する。そして、続くS130にて、上記(3)で
述べた断線箇所通知がECU2,3,4の何れかから送
信されてきたか否かを判定し、断線箇所通知が送信され
てこなかった場合(換言すれば、断線箇所通知を受信で
きなかった場合)には、S140に進んで、カウンタC
nt1の値が3以上になっているか否かを判定する。
が3以上になっていない(3未満である)と判定した場
合には、2線式通信ライン13の断線箇所を特定してい
る最中であると判断して、S150に進む。そして、こ
のS150にて、次のテスト信号の送信タイミングまで
待ってから、S120へ戻り、カウンタCnt1を1イ
ンクリメントすると共に、テスト信号を再度送信する。
の断線箇所を特定している最中であるか、ECU4,
3,2の終端抵抗41を全てオンさせても結局高速通信
を再開することができなかったのかを判断している。そ
して、このS140で判定する「3」という値は、2線
式通信ライン13に接続されているECUが5個の場合
の数値であり、例えばECUの総数が6個であれば、S
140で判定される数値は「4」となる。また、本実施
形態において、ECU2,3,4の各々は、終端抵抗4
1を所定時間Tずつオンさせるようになっていると共
に、ECU1はテスト信号をその所定時間T毎に送信す
るようになっており、テスト信号を送信している時間
(テスト信号の送信所要時間)をT’とすると、上記S
150での待ち時間は「T−T’」である(図5,図6
参照)。
4の何れかから断線箇所通知が送信されてきたと判定し
た場合には、S160に移行して、カウンタCnt1の
値が3以下であるか否かを判定することにより、断線箇
所よりも左側のECUだけで正常時と同様の高速通信を
行うべきか、全てのECU1〜5でシングルワイヤでの
低速通信を行うべきかを判断する。尚、このS160で
は、カウンタCnt1の値が3以下であれば、高速通信
を行うべきと判断する。
数字の意味について説明する。まず、本実施形態では、
ECU1とECU2とが通信不能になると、自動車の退
避走行ができなくなる。つまり、本実施形態では、EC
U1とECU2が、前述の退避走行必須装置に相当して
いる。
例えばカウンタCnt1の値が3であったならば、2線
式通信ライン13にポイント2で断線が生じたというこ
とであり、ECU1とECU2は、ECU2の終端抵抗
41のオンにより高速通信を行うことができる。また、
カウンタCnt1の値が1や2であった場合、即ち、ポ
イント4やポイント3で断線が生じた場合にも、ECU
1とECU2は、ECU4又はECU3の終端抵抗41
のオンにより高速通信を行うことができる。
の値が3以下ならば、2線式通信ライン13の断線箇所
が、退避走行必須装置としてのECU1,2同士に高速
通信を行わせることができる箇所であると判定して、そ
の断線箇所よりも左側のECUだけで高速通信を行うべ
きと判断するようにしている。
CUが、ECU1からECU3までの3つ(ECU1,
2,3)であるならば、S160で判定する値は「2」
となる。そして、この場合のS160では、カウンタC
nt1の値が2以下ならば、2線式通信ライン13の断
線箇所が、ポイント3又はポイント4であり、退避走行
必須装置としてのECU1〜3同士に高速通信を行わせ
ることができる箇所であると判定して、その断線箇所よ
りも左側のECUだけで高速通信を行うべきと判断する
こととなる。換言すれば、カウンタCnt1の値が2以
下でなければ(3以上であれば)、2線式通信ライン1
3の断線箇所が、退避走行必須装置としてのECU1〜
3同士に高速通信を行わせることができない箇所(ポイ
ント1,2)であると判定して、退避走行能力を確保す
るために、低速でも全てのECU1〜5で通信(即ち、
シングルワイヤでの低速通信)を行うべきと判断するこ
ととなる。
左側のECUだけで高速通信を行うべきと判断した場合
には、S170に進んで、高速通信可能な他のECU
(つまり、当該ECU1から断線箇所までに配置された
ECU)に対して、高速通信の実施を指示する通知(高
速通信指示通知)を送信し、続くS180にて、他のE
CUと高速で通信を再開する。そして、これにより、E
CU1での通信異常時割込処理が終了し、以後は、5個
のECU1〜5のうち、2線式通信ライン13の左端か
ら断線箇所までに配置された一部のECUだけで、正常
時と同様の高速通信が行われることとなる。
シングルワイヤでの低速通信を行うべきと判断した場合
には、S190に移行して、高速通信可能な他のECU
に対して、シングルワイヤでの低速通信の実施を指示す
る通知(低速通信指示通知)を送信し、その後、S20
0に移行する。尚、S190での低速通信指示通知は、
高速通信ができないECU(即ち、断線箇所よりも右側
に配置されているECU)については送信されないか或
いは送信されても受信されないが、本実施形態におい
て、高速通信ができないECUは、自動的にシングルワ
イヤでの低速通信を実施するようになっている。具体的
には、ECU2,3,4であれば、後述する図4のS2
70から移行するS330の処理により、シングルワイ
ヤでの低速通信を実施することとなり、またECU5の
CPU21は、通信異常の発生を検出すると、通信動作
モードをシングルワイヤでの低速通信に切り替えるよう
になっている。
1の値が3以上になっていると判定した場合には、EC
U4,3,2の終端抵抗41を全てオンさせても、結
局、高速通信を再開することができなかったということ
である。このため、2線式通信ライン13がポイント1
で断線しているか或いはショート故障していると判断し
て、この場合も、S200に移行する。
00では、他のECUと低速で通信を再開すると共に、
通信フェイル制御を開始するように内部設定を切り換え
る。そして、これにより、ECU1での通信異常時割込
処理が終了し、以後は、全てのECU1〜5で、シング
ルワイヤでの低速通信が行われることとなる。
する場合には、通信フェイル制御を行うようになってい
る。そして、通信フェイル制御とは、データの送信回数
を減らすか或いは送信するデータ数を減らす制御であ
り、例えば、ECU1ならば、本来4ms毎に送信する
データ(エンジン回転数や車速など)を、8ms毎に送
信することで、そのデータの送信回数を減らし、また、
ECU5ならば、クルーズスイッチのデータの送信を止
めて、通信ラインに送出されるデータ数を減らす。
U21が通信異常を検出して、通信異常時割込処理の実
行を開始すると、まずS210にて、カウンタCntN
(但し、ここではECU3について説明しているため、
Cnt3である)を0にクリアすると共に、終端フラグ
をリセットする。尚、終端フラグは、自ECUが終端抵
抗41をオンさせているときにセットされるフラグであ
る。
t3を1インクリメントし、続くS230にて、カウン
タCnt3の値が当該ECU3に割り当てられた2であ
るか否かを判定する。ここで、カウンタCnt3の値が
2であったならば(S230:YES)、S240に進
んで、終端抵抗41をオンさせると共に、終端フラグを
セットする。また、カウンタCnt3の値が2でなけれ
ば(S230:NO)、S250に移行して、終端抵抗
41をオフさせる(つまり、スイッチ43をオフさせて
抵抗41が通信ライン13から外された状態にする)と
共に、終端フラグをリセットする。
の値に基づき、今自分が終端抵抗41をオンさせる番で
あるか否かを判断している。そして、このS230で判
定される値は、ECU3では「2」であるが、ECU4
では一番先に終端抵抗41をオンしなければならないた
め「1」となり、ECU2では3番目に終端抵抗41を
オンしなければならないため「3」となる。
の処理の後、S260に進んで、図3のS120で送信
されるECU1からのテスト信号を受信できたか否かを
判定する。そして、テスト信号を受信できなかった場合
には(S260:NO)、S270に進んで、カウンタ
Cnt3の値が3以上になっているか否かを判定し、カ
ウンタCnt3の値が3以上になっていない(3未満で
ある)と判定した場合には、次のECUの終端抵抗41
をオンしてみる状態であると判断して、S280に進
む。そして、このS280にて、所定時間Tだけ待って
から、S220へ戻り、カウンタCnt3を1インクリ
メントして、S230以降の処理を再び行う。
に、2線式通信ライン13の断線箇所を特定している最
中であるか否かを判断している。そして、このS270
で判定する「3」という値は、例えばECUの総数が6
個であれば「4」となり、ECUの総数が7個であれば
「5」となる。
テスト信号を受信できたと判定した場合には、S290
に移行して、終端フラグがセットされているか否かを判
定し、終端フラグがセットされていなければ(S29
0:NO)、自ECUよりも右側に配置された他のEC
Uが終端抵抗41をオンさせたことにより、ECU1と
の高速通信が可能になってテスト信号を受信できたとい
うことであるため、そのままS310に移行する。
いたならば(S290:YES)、自ECUが終端抵抗
41をオンさせたことにより、ECU1との高速通信が
可能になってテスト信号を受信できたということである
ため、S300に進んで、自ECUと自ECUの右隣の
ECUとの間で2線式通信ライン13が断線しているこ
とを示す断線箇所通知をECU1に送信し、その後、S
310に進む。
るため、S300では、ポイント3で断線していること
を示す断線箇所通知を送信することとなる。そして、E
CU4ならば、ポイント4で断線していることを示す断
線箇所通知を送信することとなり、ECU2ならば、ポ
イント2で断線していることを示す断線箇所通知を送信
することとなる。
たとき、ECU3よりも左側のECU2では、ECU1
からのテスト信号を受信できているものの、自分が終端
抵抗41をオンさせているわけではないので、S26
0:YES→S290:NO→S310と処理を進める
こととなり、断線箇所通知は送信しない。つまり、この
場合、ECU2は、どのポイントで断線したのか直接分
からないため、黙っているのである。
S190で送信されるECU1からの通知が、高速通信
指示通知であるか低速通信指示通知であるかを判定す
る。ここで、ECU1からの通知が高速通信指示通知で
あった場合には、S320に進んで、他のECUと高速
で通信を再開する。そして、これにより、ECU3(或
いはECU2,4)での通信異常時割込処理が終了し、
以後は、2線式通信ライン13の左端から断線箇所まで
に配置された一部のECUだけで、正常時と同様の高速
通信が行われることとなる。
が低速通信指示通知であったと判定した場合には、S3
30に移行する。そして、このS330にて、他のEC
Uと低速で通信を再開すると共に、通信フェイル制御を
開始するように内部設定を切り換える。また、この時、
終端抵抗41をオンさせていたならば、そのオン状態を
解除して該抵抗41を2線式通信ライン13から切り離
す。
4)での通信異常時割込処理が終了し、以後は、全ての
ECU1〜5で、シングルワイヤでの低速通信が行われ
ると共に、各ECU1〜5は、データの送信回数を減ら
したり送信データ数を減らす通信フェイル制御を行うこ
ととなる。
値が3以上になっていると判定した場合には、自ECU
が断線箇所よりも右側に配置されている(即ち、自EC
Uよりも左側で断線が生じた)か、或いは、ECU4,
3,2の終端抵抗41を全てオンさせても結局高速通信
を再開することができなかった(即ち、2線式通信ライ
ン13がポイント1で断線しているか或いはショート故
障している)ということであるため、この場合も、S3
30に移行する。
の処理が実行された場合には、全てのECU1〜5が、
通信フェイル制御を行いつつシングルワイヤでの低速通
信を実施することとなる。以上のような本実施形態の通
信システムにおいて、例えば図1のポイント3で2線式
通信ライン13に断線故障が発生した場合には、図5に
示すように、ECU3の終端抵抗41がオンされた状態
(つまり、ECU3の抵抗41が2線式通信ライン13
の終端抵抗として機能する状態)で、ECU1,2,3
が高速通信を引き続き行うこととなる。
発生すると、ECU2〜4のうちで、最初にECU4が
S240の処理により終端抵抗41をオンさせ、また、
ECU1がS120の処理によりテスト信号を送信する
が、断線箇所がポイント3である場合、ECU4での終
端抵抗41のオンは有効とならず、この時点では、EC
U1と高速通信可能なECU(つまり、テスト信号を受
信できるECU)は発生しない。
CU3がS240の処理により終端抵抗41をオンさ
せ、また、ECU1がS120の処理により再びテスト
信号を送信することとなる。すると、この場合には、E
CU3での終端抵抗41のオンが有効となり、この時点
で、ECU3とECU2が、ECU1と高速通信可能に
なって、そのECU1からの2回目のテスト信号を受信
することとなる。
をオンさせているため、S300の処理により、ECU
1へ、ポイント3で断線していることを示す断線箇所通
知を送信することとなる。尚、このとき、ECU2は、
前述したように、ECU1からのテスト信号を受信でき
ているものの、自分は終端抵抗41をオンさせておら
ず、どのポイントで断線したのか直接分からないため、
黙っている。
所通知を受信することで、断線箇所がポイント3である
ことを特定し、S160の処理により、断線箇所よりも
左側のECUだけで高速通信を行うべきか、全てのEC
Uでシングルワイヤでの低速通信を行うべきかを判断す
る。
りも右側であるため、ECU1は、高速通信を行うべき
と判断して(S160:YES)、高速通信可能となっ
ているECU2,3に対して、S170の処理により高
速通信指示通知を送信する。そして、その後、ECU1
ではS180の処理が行われ、ECU2,3では、S3
20の処理が行われることとなり、その結果、断線箇所
であるポイント3よりも左側に配置されたECU1〜3
(換言すれば、終端抵抗41がオン状態のECU3と、
そのECU3からみて断線箇所側とは反対側に配置され
ている他のECU2,1)だけで、正常時と同様の高速
通信が行われることとなる。
て、例えば図1のポイント1で2線式通信ライン13に
断線故障が発生した場合には、図6に示すように、EC
U2〜4の終端抵抗41がオンされない状態で、全ての
ECU1〜5がシングルワイヤでの低速通信を行うこと
となる。尚、図6において、ECU5については図示を
省略している。
端抵抗41をオンさせても、ECU1と高速通信可能な
ECUは発生しない。このため、ECU1は、テスト信
号を何度送信しても、他のECUからの断線箇所通知を
受信することができず、断線故障の発生から約「3×
T」の時間が経過すると、S140から移行するS20
0の処理により、シングルワイヤでの低速通信を開始す
ることとなる。
ってもECU1からのテスト信号を受信することができ
ないため、断線故障の発生から約「3×T」の時間が経
過すると、S270から移行するS330の処理によ
り、シングルワイヤでの低速通信を開始することとな
る。また更に、ECU5は、通信異常の発生を検出した
時点で、シングルワイヤでの低速通信を行う状態に切り
替わっている。
の時間が経過すると、全てのECU1〜5がシングルワ
イヤでの低速通信を実施することとなる。尚、Hライン
11とLライン12との何れかがショート故障した場合
にも、図6に示す動作を経て、全てのECU1〜5がシ
ングルワイヤでの低速通信を実施することとなる。
定する値を「2」に設定した場合(即ち、自動車を退避
走行させるために通信を行わなければならないECU
が、ECU1,2,3である場合)には、2線式通信ラ
イン13にポイント2で断線故障が生じても、全てのE
CU1〜5がシングルワイヤでの低速通信を実施するこ
ととなり、これにより、最低限の退避走行性能が確保さ
れる。
U2から、ポイント2で断線していることを示す断線箇
所通知を受信することとなるが、その際において、EC
U1では、カウンタCnt1の値が3になっているた
め、図3のS160:NO→S190→S200の順に
処理が行われ、ECU2では、図4のS310:低速→
S330の順に処理が行われ、更に、ECU3,4で
は、図4のS270:YES→S330の順に処理が行
われるからである。
各々に設けられた抵抗41が、予備抵抗に相当してお
り、また、ECU1で実行される図3の処理と他のEC
U2〜4で実行される図4の処理とが、通信復旧手段に
相当している。以上のような本実施形態の通信システム
によれば、2線式通信ライン13に断線故障が発生して
も、その断線箇所が特定されて、その箇所よりもECU
1側に配置されたECU同士で正常時と同様の高速通信
が可能になる。よって、2線式通信ライン13の断線故
障に対するフェイルセーフ性能を高めることができる。
定した断線箇所に応じて、一部のECUでの高速通信
と、全ECUでの低速通信との何れかを選択するように
しており、特に、断線箇所が、自動車を退避走行させる
ために通信を行わなければならない退避走行必須装置と
してのECU同士に高速通信を行わせることができない
箇所(例えば、退避走行必須装置がECU1,2であれ
ばポイント1であり、退避走行必須装置がECU1〜3
であればポイント1とポイント2)である場合には、全
てのECU1〜5にシングルワイヤでの低速通信を行わ
せるため、断線箇所に応じた適切なフェイルセーフ処置
を実施することができると共に、最低限の退避走行性能
を確実に保つことができる。
須装置としてのECU1,2を、2線式通信ライン13
の片側に寄せて配置しているため、2線式通信ライン1
3が断線した場合に、その重要なECU1,2同士に正
常時と同じ高速通信を行わせて、十分な退避走行用制御
を実施させることができる可能性を高くすることができ
る。
いて、全てのECU1〜5が低速通信を行う場合には、
何れかのECUがデータの送信回数を減らすか或いは送
信するデータ数を減らすようになっている。よって、通
信ラインがビジー状態になってしまうのを容易に回避す
ることができる。
おいて、ECU2〜4のうちの何れかの終端抵抗41の
オンにより高速通信を引き続き行うこととなった一部の
ECUは、通信不能となった他のECUから受信するは
ずの情報については、自分が記憶しているデフォルト値
やバックアップ値を用いて制御処理を行うため、その制
御処理をできるだけ正常時に近い状態で実施することが
できる。
たが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまで
もない。例えば、上記実施形態において、ECU1で実
行される処理(図3)のS160では、カウンタCnt
1の値により2線式通信ライン13の断線箇所を判断す
るようにしたが、他のECUからの断線箇所通知によっ
て断線箇所を判断するようにしても良い。
ン13の両端に配置された2つのECU1,5の抵抗4
1が、元々の終端抵抗として、2線式通信ライン13に
接続されていたが、元々の終端抵抗の両方又は一方は、
ECUの外に設けられていても良い。
抵抗の一方がECU5よりも右側の2線式通信ライン1
3の端に設けられる場合には、ECU5のスイッチ43
を、通常時にはオフさせておくと共に、そのECU5で
も、前述したECU2〜4と同様の処理を行うようにす
れば良い。このようにしたならば、2線式通信ライン1
3に断線故障が生じた場合に、ECU5→ECU4→E
CU3→ECU2の順に終端抵抗41のオンが行われ
る。そして、上記実施形態の場合と同様に、ECU1か
らのテスト信号を何れかのECUが受信できるようにな
った時点で、断線箇所が、そのときに終端抵抗41をオ
ンさせたECUの隣(右側)であって、そのECUとそ
の前に終端抵抗41をオンさせたECUとの間である、
と特定されることとなる。
ン13が断線した場合に、特定した断線箇所のすぐ左側
のECUからECU1までの間で高速通信を行うように
したが、例えば、特定した断線箇所からECU1側へ2
個目に配置されたECUからECU1までの間で高速通
信を行う、といったようにしても良い。但し、上記実施
形態のようにした方が、より多くのECUで高速通信が
できるため大きな効果が得られる。
る。
の情報の送信タイミングを表す一覧図である。
1のCPUで実行される通信異常時割込処理の内容を示
すフローチャートである。
たECU3のCPUで実行される通信異常時割込処理の
内容を示すフローチャートである。
した場合の作用を表すタイムチャートである。
した場合の作用を表すタイムチャートである。
明する説明図である。
3…2線式通信ライン、21…CPU、23…通信ドラ
イバ、31,32…出力バッファ、33…二値化回路、
41…抵抗、43…スイッチ
Claims (6)
- 【請求項1】 両端に終端抵抗が接続される2線式通信
ラインを介して複数の通信装置が通信を行う通信システ
ムにおいて、 前記2線式通信ラインに接続された前記複数の通信装置
の全て或いはそれらのうちの一部には、前記終端抵抗と
なり得る予備の抵抗(以下、予備抵抗という)が設けら
れており、 更に、当該通信システムは、 前記2線式通信ラインに断線故障が発生した場合に、そ
の2線式通信ラインの故障箇所を特定すると共に、その
故障箇所の付近に配置された通信装置の前記予備抵抗を
前記2線式通信ラインに終端抵抗として接続させること
により、その通信装置と該通信装置からみて前記故障箇
所側とは反対側に配置されている他の通信装置とからな
る一部の通信装置での通信を可能にする通信復旧手段を
備えていること、 を特徴とする通信システム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の通信システムにおい
て、 前記2線式通信ラインに接続された前記複数の通信装置
は、前記2線式通信ラインを構成する2つの通信ライン
のうちの一方が故障した場合に、他方の通信ラインのみ
を使用して、正常時の速度での通信(以下、高速通信と
いう)よりも低速の通信を行うことが可能なものであ
り、 前記通信復旧手段は、前記特定した故障箇所に応じて、
前記一部の通信装置だけで高速通信を行うべきか、低速
でも全ての通信装置で通信を行うべきかを判断し、低速
でも全ての通信装置で通信を行うべきと判断した場合に
は、前記一部の通信装置での高速通信を可能にすること
に代えて、全ての通信装置に前記低速の通信を行わせる
こと、 を特徴とする通信システム。 - 【請求項3】 請求項2に記載の通信システムにおい
て、 前記複数の通信装置は、自動車の各部を制御する制御装
置であり、 前記通信復旧手段は、前記特定した故障箇所が、前記自
動車を退避走行させるために通信を行わなければならな
い通信装置同士に前記高速通信を行わせることができな
い箇所である場合に、低速でも全ての通信装置で通信を
行うべきと判断すること、 を特徴とする通信システム。 - 【請求項4】 請求項3に記載の通信システムにおい
て、 前記自動車を退避走行させるために通信を行わなければ
ならない通信装置は、前記2線式通信ラインの片側に寄
せて配置されていること、 を特徴とする通信システム。 - 【請求項5】 請求項2ないし請求項4の何れか1項に
記載の通信システムにおいて、 全ての通信装置が低速で通信を行う場合には、少なくと
も1つの通信装置が、データの送信回数を減らすか或い
は送信するデータ数を減らすようになっていること、 を特徴とする通信システム。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5の何れか1項に
記載の通信システムにおいて、 前記通信復旧手段によって通信可能とされた前記一部の
通信装置は、当該一部の通信装置以外の通信装置から受
信するはずの情報については、自己が記憶している値を
用いて処理を行うこと、 を特徴とする通信システム。
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