JP2010136544A - 車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法に関し、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制する。
【解決手段】電源スイッチ8のオン操作によって起動するとともに起動時から所定の第一起動時間が経過した後に通信ライン6上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニット1と、第一電子制御ユニット1から送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに起動時から所定の第二起動時間が経過した後に通信ライン6上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニット2と、電源スイッチ6のオン操作によって起動する第三電子制御ユニット3と、を備える。
第三電子制御ユニット3が、その起動時から第一所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、または、上記第一ID信号の検出時から第二所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。
【選択図】図1
【解決手段】電源スイッチ8のオン操作によって起動するとともに起動時から所定の第一起動時間が経過した後に通信ライン6上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニット1と、第一電子制御ユニット1から送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに起動時から所定の第二起動時間が経過した後に通信ライン6上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニット2と、電源スイッチ6のオン操作によって起動する第三電子制御ユニット3と、を備える。
第三電子制御ユニット3が、その起動時から第一所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、または、上記第一ID信号の検出時から第二所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、通信ラインを介して複数の電子制御ユニットが相互に通信可能に接続された車両制御システムにおける通信エラー判定装置及び通信エラー判定方法に関する。
従来、車両内に配線されたLAN通信ライン上に複数の電子制御ユニット(ECU)やセンサ類を接続した車両制御システムにおいて、各ノードから出力される信号に基づいて通信エラーを判定する技術が知られている。一般に、ネットワーク上での応答の断絶の有無はその応答時間を元にして判断されており、規定時間内に応答がない場合に「通信エラーが発生した」と判断されるようになっている。通常、このような通信エラーはタイムアウトエラーと呼ばれている。
例えば特許文献1には、CANバスを介してECU(旋回挙動ECU)及びセンサが互いに接続されたCAN通信システムにおいて、一方のノードからCANバスに向けてトリガフレームを送信した後、他方のノードからデータが受信されない状態が所定時間継続した場合に、他方のノード又は通信系に故障が生じたと判定する構成が開示されている。このように、ネットワーク上の各ノードが相互にそれぞれの応答時間を監視することにより、故障の有無を判定することができるようになっている。
特開2003−264567号公報
ところで、車載ネットワークに接続されるECUには、電源スイッチがオフ操作されている状態で動作を休止するとともに電源スイッチがオン操作されると起動するものや、他のECUの作動状態に連動して作動又は休止するものなどが存在する。これらのECUは休止状態下において、特許文献1に記載されたような他のノードからの要求に対して適切な応答をすることができない。そのため、これらのECUでは、起動中であることを他のノードに自ら告知するためのID信号を起動時に通信ライン上へ送信するようになっている。すなわち、対象となるECUのID信号が通信ライン上に検出されている状態であることを確認した上で、そのECUとの通信エラーを判定するようになっている。
例えば、三基のECU(ECU−A,ECU−B及びECU−C)における起動時のID信号の送信状態のタイムチャートを図4に示す。ここでは、図4(a)に示すように、時刻R0に電源スイッチがオン操作されたものとする。また、図4(b)はECU−AからのID信号の出力状態、図4(c)はECU−BからのID信号の出力状態、図4(d)はECU−CからのID信号の出力状態を示し、図4(e)はECU−Cにおける通信エラーの判定時間を示す。
図4(b),(d)に示すように、ECU−A及びECU−Cは、電源スイッチのオン操作と同時に時刻R0に起動し、起動処理時間としてそれぞれ時間tA,tCの経過後にID信号を出力している。一方、図4(c)に示すように、ECU−BはECU−AのID信号を受信した時刻R1に起動し、その後時間tBの経過後にID信号を出力している。ECU−A,ECU−B,ECU−CのそれぞれがID信号の出力を開始する時刻は、R1,R2,R3とする。
図4(b),(d)に示すように、ECU−A及びECU−Cは、電源スイッチのオン操作と同時に時刻R0に起動し、起動処理時間としてそれぞれ時間tA,tCの経過後にID信号を出力している。一方、図4(c)に示すように、ECU−BはECU−AのID信号を受信した時刻R1に起動し、その後時間tBの経過後にID信号を出力している。ECU−A,ECU−B,ECU−CのそれぞれがID信号の出力を開始する時刻は、R1,R2,R3とする。
ここで、ECU−Bの動作をECU−Cで判定する場合、図4(e)に示すように、ECU−CがID信号の出力を開始した時刻R3を基準として、所定の通信エラー判定時間tCEが経過するまでの間にECU−BのID信号が受信されるか否かが判定される。つまり、時刻R3から所定の通信エラー判定時間tCEが経過する時刻をR4とすると、時刻R2が時刻R4よりも遅れた場合に、タイムアウトエラーが発生することになる。したがって、予想される時間tA,tB,tC に応じて通信エラー判定時間tCEを適切に設定すれば、各ECUの故障や通信系の故障を検出することができる。
しかしながら、ECUの起動時間は、動作環境や車両の走行状態によってばらつきやすく、通信エラー判定時間tCEの正確な設定が困難であるという課題がある。すなわち、時刻R2が時刻R4よりも遅れるのは、ECU−Bの起動処理に係る時間tBが長引いた場合だけでなく、何らかの理由により時間tAが延長された場合(ECU−Aの起動処理が長引いた場合)や、時間tCが短縮された場合(ECU−Cの起動処理が短時間で済んだ場合)も考えられる。
そのため、タイムアウトエラーの誤判定を回避するにはこれらの複合条件を加味して、通信エラー判定時間tCEを長めに設定しなければならず、結果として判定が遅れ、あるいは正確な判定が期待できなくなるおそれが生じる。一方、通信エラー判定時間tCEを短めに設定すれば、タイムアウトエラーの誤判定が増加することになり、制御の信頼性を向上させることができない。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができるようにした、車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法を提供することを目的とする。
本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置(請求項1)は、通信ラインを介して相互に通信可能に接続された電子制御ユニット間における通信エラーを判定する車両制御システムの通信エラー判定装置であって、複数の電子制御ユニットへの給電を同時にオン/オフ制御する電源スイッチと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ID信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、または、上記第一ID信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、上記通信エラーが発生したと判定することを特徴としている。
なお上記第三電子制御ユニットの構成に関して、以下のように記述することも可能である。すなわち、上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ID信号を受信し、かつ、上記第一ID信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ID信号を受信した場合に、上記通信エラーが発生することなく正常な始動状態に至ったと判定することを特徴とする。
また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置(請求項2)は、請求項1記載の構成に加え、上記第三電子制御ユニットが、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ID信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定することを特徴としている。
また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定方法(請求項3)は、電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ID信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、通信ラインを介して上記第一電子制御ユニット,上記第二電子制御ユニット及び上記第三電子制御ユニットを相互に通信可能に接続した車両制御システムにおける通信エラー判定方法であって、上記第三電子制御ユニットの起動時からの第一経過時間を計測する第一ステップと、上記第一ID信号の検出時からの第二経過時間を計測する第二ステップと、上記第二ID信号を受信する前に上記第一経過時間が第一所定時間以上となるという第一条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第三ステップと、上記第一条件が不成立であり、かつ、上記第二ID信号を受信する前に上記第二経過時間が上記第二所定時間以上となるという第二条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第四ステップと、を備えたことを特徴としている。
また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定方法(請求項4)は、請求項3記載の構成に加え、上記第四ステップにおいて、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ID信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定することを特徴としている。
本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法(請求項1,3)によれば、起動開始時を基準とした判定条件と、第一ID信号の検出時を基準とした判定条件とを用いることにより、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる。また、エラー判定時間を短く設定しておくことができ、通信エラー発生時のフェイルセーフ処置を早期に開始することができる。
また、本発明の車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法(請求項2,4)によれば、第一ID信号の検出時を基準とした判定条件において、標準時間と規定時間とを加算した時間を判定の基準にすることで、第二電子制御ユニットに係る通信エラーの判定精度を向上させることができる。
以下、図面により、本発明の一実施形態について説明する。図1〜3は、本発明の一実施形態に係る車両制御システムの通信エラー判定装置及び通信エラー判定方法を説明するためのものであり、図1は本通信エラー判定装置の全体構成を示すシステム構成図、図2は本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を示すフローチャートである。
また、図3は本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によるデータ通信のタイムチャートであり、(a)は電源スイッチの操作状態、(b)は第一ID信号の出力状態、(c)は第二ID信号の出力状態、(d)は第三ID信号の出力状態、(e)はタイムアウト判定における第一条件の判定時間、(f)は(e)に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態、(g)はタイムアウト判定における第二条件の判定時間、(h)は(g)に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態を示す。
また、図3は本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によるデータ通信のタイムチャートであり、(a)は電源スイッチの操作状態、(b)は第一ID信号の出力状態、(c)は第二ID信号の出力状態、(d)は第三ID信号の出力状態、(e)はタイムアウト判定における第一条件の判定時間、(f)は(e)に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態、(g)はタイムアウト判定における第二条件の判定時間、(h)は(g)に係る判定によるフェイルセーフ処置の開始状態を示す。
[1.全体構成]
本通信エラー判定装置は、図1に示す車両制御システム10に適用されている。図1において、車両内に配線された車両内CANのバス6(通信ライン)には複数の電子制御装置(ECU)、すなわち、ECU1,ECU2及びECU3が接続されており、各ECU1〜3は互いにバス6を介して通信可能となっている。なお、本車両制御システム10にはECU1〜3以外にも多数の電子制御装置やセンサ類が接続されているが、図1中ではそれらの記載を省略している。
本通信エラー判定装置は、図1に示す車両制御システム10に適用されている。図1において、車両内に配線された車両内CANのバス6(通信ライン)には複数の電子制御装置(ECU)、すなわち、ECU1,ECU2及びECU3が接続されており、各ECU1〜3は互いにバス6を介して通信可能となっている。なお、本車両制御システム10にはECU1〜3以外にも多数の電子制御装置やセンサ類が接続されているが、図1中ではそれらの記載を省略している。
各ECU1〜3の電力供給源であるバッテリ電源5には、第一給電ライン7及び第二給電ライン8からなる二系統の電力供給路が並設されている。第一給電ライン7は、ECU1及びECU3へと接続されている。第一給電ライン7上には、ECU1,3への給電を一括して同時にオン/オフ制御する電源スイッチ4(例えば、イグニッションキースイッチ)が介装されている。一方、第二給電ライン8はECU1及びECU2へと接続されている。
ECU1(第一電子制御ユニット)は、電源スイッチ4のオン操作によって起動し、オフ操作によって動作を休止する電子制御装置である。このECU1は、起動した時点から所定の第一起動時間TAが経過した後に、バス6上に第一ID信号を送信する。起動時から第一起動時間TAが経過するまでの間には、ECU1の内部で所定の起動処理が実施されている。したがって、ECU1が実作動を開始可能なのはこの起動処理が完了した後である。以下、起動処理が完了した状態のことを作動状態と呼ぶ。
第一ID信号とは、ECU1が作動状態にあることをバス6上の他のノードに告知するために送信される信号である。つまり第一ID信号は、ECU1が動作を休止しない限り、常時(例えば所定の周期で)送信されている。なお、本実施形態で想定されているECU1は、エンジンECUやサスペンションECU等、車両の走行制御に必要不可欠なパワートレイン系の電子制御ユニットである。
なお、第二給電ライン8は、第一給電ライン7がオフである状態であってもECU1の制御に必要な情報をメモリ内に保持するための待機電力を供給するラインとして機能している。
ECU2(第二電子制御ユニット)は、ECU1に追従して起動する電子制御装置であり、バス6上の第一ID信号を検出すると起動するものである。このECU2は、起動した時点から所定の第二起動時間TBが経過した後に、バス6上に第二ID信号を送信する。
ECU2(第二電子制御ユニット)は、ECU1に追従して起動する電子制御装置であり、バス6上の第一ID信号を検出すると起動するものである。このECU2は、起動した時点から所定の第二起動時間TBが経過した後に、バス6上に第二ID信号を送信する。
第二ID信号は、ECU2が作動状態にあることをバス6上の他のノードに告知するために送信される信号であり、ECU2の作動中には常時(例えば所定の周期で)送信されている。また、ECU2は、ECU1からの第一ID信号が途絶えると動作を自動的に休止するようになっている。
本実施形態で想定されているECU2は、エアコンECUやBCU(ボディーコントロールユニット)等、車両の走行制御に付加的に必要となる(ECU1と比較して軽い制御を実施する)ボディ系,情報系の電子制御ユニットである。なお、ECU2は第二給電ライン8から供給される電力のみで作動するようになっている。
本実施形態で想定されているECU2は、エアコンECUやBCU(ボディーコントロールユニット)等、車両の走行制御に付加的に必要となる(ECU1と比較して軽い制御を実施する)ボディ系,情報系の電子制御ユニットである。なお、ECU2は第二給電ライン8から供給される電力のみで作動するようになっている。
ECU3(第三電子制御ユニット)は、ECU1と同様に、電源スイッチ4のオン操作によって起動し、オフ操作によって動作を休止する電子制御装置である。このECU3は、起動した時点から所定の第三起動時間TCが経過した後に、バス6上に第三ID信号を送信する。この第三ID信号も、第一ID信号と同様に、ECU3が作動状態にあることをバス6上の他のノードに告知するために送信される信号である。
[2.ECU3の詳細]
また図1に示すように、ECU3は、第二ID信号に基づいて通信エラーを判定するための構成として、第一タイムアウトエラー判定部3a及び第二タイムアウトエラー判定部3bを備えて構成されている。
第一タイムアウトエラー判定部3aは、ECU3が起動した時点(すなわち、電源スイッチ4がオン操作された時点)を基準とした時間に基づいて、ECU2のタイムアウトエラーを判定するものである。一方、第二タイムアウトエラー判定部3bは、ECU1が作動状態となった時点(すなわち、第一ID信号がバス6上で検出された時点)を基準とした時間に基づいて、ECU2のタイムアウトエラーを判定するものである。
また図1に示すように、ECU3は、第二ID信号に基づいて通信エラーを判定するための構成として、第一タイムアウトエラー判定部3a及び第二タイムアウトエラー判定部3bを備えて構成されている。
第一タイムアウトエラー判定部3aは、ECU3が起動した時点(すなわち、電源スイッチ4がオン操作された時点)を基準とした時間に基づいて、ECU2のタイムアウトエラーを判定するものである。一方、第二タイムアウトエラー判定部3bは、ECU1が作動状態となった時点(すなわち、第一ID信号がバス6上で検出された時点)を基準とした時間に基づいて、ECU2のタイムアウトエラーを判定するものである。
まず、第一タイムアウトエラー判定部3aは、ECU3が起動した時点を基準として、予め設定された第一所定時間T1以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。すなわち、第一タイムアウトエラー判定部3aにおけるタイムアウト判定の条件(第一条件)は「ECU3が起動した時点を基準として、予め設定された第一所定時間T1以内に第二ID信号を受信しないこと」である。第一所定時間T1は、以下の式1のように記述することができる。
第一所定時間T1=待機時間TCA+規定時間TCEN ・・・(式1)
待機時間TCAは、電源スイッチ4のオン操作時から正常なECU2が作動状態となるまでに要すると予想される時間として設定されたものである。待機時間TCAは、例えば数秒〜10秒程度に設定することが好ましい。この待機時間TCAはECU3の起動時を基準として設定された値であるため、待機時間TCAに基づくタイムアウトエラーの判定はECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、規定時間TCENとは、本車両制御システム10でのタイムアウト判定において共通の基準値として設定されたものである。
待機時間TCAは、電源スイッチ4のオン操作時から正常なECU2が作動状態となるまでに要すると予想される時間として設定されたものである。待機時間TCAは、例えば数秒〜10秒程度に設定することが好ましい。この待機時間TCAはECU3の起動時を基準として設定された値であるため、待機時間TCAに基づくタイムアウトエラーの判定はECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、規定時間TCENとは、本車両制御システム10でのタイムアウト判定において共通の基準値として設定されたものである。
一方、第二タイムアウトエラー判定部3bは、ECU1が作動状態となった時点を基準として、予め設定された第二所定時間T2以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、通信エラーが発生したと判定する。すなわち、第二タイムアウトエラー判定部3bにおけるタイムアウト判定の条件(第二条件)は「ECU1が作動状態となった時点を基準として、予め設定された第二所定時間T2以内に第二ID信号を受信しないこと」である。第二所定時間T2は、以下の式2のように記述することができる。
第二所定時間T2=標準時間TBA+規定時間TCEN ・・・(式2)
標準時間TBAとは、正常なECU2における起動処理に要すると予想される時間として設定されたものである。この標準時間TBAはECU1が作動状態となった時点を基準として設定された値であるため、標準時間TBAに基づくタイムアウトエラーの判定はECU1及びECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、式2中の規定時間TCENは、式1中の規定時間TCENと同一である。
標準時間TBAとは、正常なECU2における起動処理に要すると予想される時間として設定されたものである。この標準時間TBAはECU1が作動状態となった時点を基準として設定された値であるため、標準時間TBAに基づくタイムアウトエラーの判定はECU1及びECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を受けない。なお、式2中の規定時間TCENは、式1中の規定時間TCENと同一である。
このように、ECU3は二種類の判定条件を用いて、少なくとも何れか一方が成立した場合に、ECU2のタイムアウトエラーが発生したと判定する。また、タイムアウトエラーが発生した場合、ECU3は予め設定された所定のフェイルセーフ処置(例えば、警告灯の表示や代替ECUの起動指示等)を実施するようになっている。
[3.フローチャート]
図2のフローチャートを用いて、本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を説明する。このフローは、ECU3においてその起動時に実施されるものである。すなわち、本フローは、電源スイッチ4をオフからオンに操作する度に実施される。
図2のフローチャートを用いて、本通信エラー判定装置における通信エラー判定方法を説明する。このフローは、ECU3においてその起動時に実施されるものである。すなわち、本フローは、電源スイッチ4をオフからオンに操作する度に実施される。
ステップA10(第一ステップ)では、第一タイマーTT1による経時が開始される。この第一タイマーTT1とは、ECU3が起動した時点を基準とした時間を計測するためのものである。つまりここでは、第一所定時間T1の判定に係る時間の計測が開始される。
続くステップA20では、タイムアウトエラーの判定に必要な所定の時間(待機時間TCA,規定時間TCEN及び標準時間TBA)が読み込まれる。つまりここでは、第一所定時間T1及び第二所定時間T2が読み込まれていることになる。
続くステップA20では、タイムアウトエラーの判定に必要な所定の時間(待機時間TCA,規定時間TCEN及び標準時間TBA)が読み込まれる。つまりここでは、第一所定時間T1及び第二所定時間T2が読み込まれていることになる。
続くステップA30では、ECU1の第一ID信号がバス6上に検出されているか否かが判定される。ここで、第一ID信号が検出されている場合にはステップA40(第二ステップ)へ進み、第二タイマーTT2による経時が開始される。この第二タイマーTT2とは、ECU1が作動状態となった時点を基準とした時間を計測するためのものである。つまりここでは、第二所定時間T2の判定に係る時間の計測が開始される。その後、ステップA50へ進む。一方、ステップA30で第一ID信号が検出されていない場合には、そのままステップA50へと進む。なお、第二タイマーTT2の初期値は0に設定されており、ステップA40における第二タイマーTT2の計時が開始されていない状態では、TT2=0であるものとする。
ステップA50(第三ステップ)では、第一タイムアウトエラー判定部3aにおいて、第一タイマーTT1が第一所定時間T1(すなわち、待機時間TCA+規定時間TCEN)以上となっているか否かが判定される。つまり、第一条件が成立するか否かが判断される。ここで、TT1≧T1である場合には、第一所定時間T1以内に第二ID信号を受信しなかったことになるため、ステップA90へ進み、タイムアウトエラーが発生したと判定されてこのフローは終了する。一方、ステップA50でTT1<T1である場合には、ステップA60へ進む。
ステップA60(第四ステップ)では、第二タイムアウトエラー判定部3bにおいて、第二タイマーTT2が第二所定時間T2(すなわち、標準時間TBA+規定時間TCEN)以上となっているか否かが判定される。つまり、第二条件が成立するか否かが判断される。ここで、TT2≧T2である場合には、第二所定時間T2以内に第二ID信号を受信しなかったことになるため、ステップA90へ進み、タイムアウトエラーが発生したと判定される。また、これに続くステップA100では、所定のフェイルセーフ処置が実施され、このフローが終了する。
一方、ステップA60でTT2<T2である場合には、ステップA70へ進む。ステップA70では、バス6上に第二ID信号を検出されているか否かが判定される。ここで、第二ID信号が検出されている場合には、タイムアウトエラーが発生することなくECU2が作動状態へ至ったことになるため、ステップA80へ進み、ECU2が正常に始動したとのログが記録されてこのフローが終了する。
一方、第二ID信号がまだ検出されていない場合には、ステップA30へ戻り、上記の制御が繰り返し実施される。これにより、二つの条件のうちの少なくとも何れか一方が成立するか、それより先に第二ID信号が検出されるまでこのフローが繰り返され、タイムアウトエラーの判定が実施される。
[4.タイムチャート]
図3を用いて本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法による制御内容を説明する。
まず図3(a)に示すように、電源スイッチ4が時刻S0にオン操作されると、ECU1及びECU3に電力が供給されて、これらのECU1,3で起動処理が開始される。ECU1では、図3(b)に示すように時刻S0から第一起動時間TAが経過した時刻S1に起動処理が完了し、第一ID信号が送信される。また、ECU3では、図3(d)に示すように、時刻S0から第三起動時間TCが経過した時刻S3に起動処理が完了し、第三ID信号が送信される。
図3を用いて本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法による制御内容を説明する。
まず図3(a)に示すように、電源スイッチ4が時刻S0にオン操作されると、ECU1及びECU3に電力が供給されて、これらのECU1,3で起動処理が開始される。ECU1では、図3(b)に示すように時刻S0から第一起動時間TAが経過した時刻S1に起動処理が完了し、第一ID信号が送信される。また、ECU3では、図3(d)に示すように、時刻S0から第三起動時間TCが経過した時刻S3に起動処理が完了し、第三ID信号が送信される。
一方、ECU2は、図3(c)に示すように、ECU1から送信された第一ID信号を受信した時刻S1に起動処理を開始する。また、時刻S1から第二起動時間TBが経過した時刻S2には起動処理が完了し、第二ID信号が出力される。
これらのECU1〜3の起動時において、ECU3ではECU2の起動についてのタイムアウト判定が実施される。すなわち、ECU3の第一タイムアウトエラー判定部3aでは、図3(e)に示すように、時刻S0から第一所定時間T1以内に第二ID信号が検出されるか否かが判定される。
これらのECU1〜3の起動時において、ECU3ではECU2の起動についてのタイムアウト判定が実施される。すなわち、ECU3の第一タイムアウトエラー判定部3aでは、図3(e)に示すように、時刻S0から第一所定時間T1以内に第二ID信号が検出されるか否かが判定される。
時刻S0から第一所定時間T1が経過する時刻をS4とすると、時刻S4よりも前に第二ID信号がバス6上で検出された場合には、ECU2が正常に始動したとのログが記録される。一方、時刻S4の時点で第二ID信号が検出されない場合には、タイムアウトエラーが発生したと判定され、フェイルセーフ処置が開始される。つまり、第一タイムアウトエラー判定部3aのタイムアウト判定によってフェイルセーフ処置が実施されるのは、図3(f)に示すように、時刻S4以降である
また、第二タイムアウトエラー判定部3bでは、第一タイムアウトエラー判定部3aとは異なるタイムアウト判定が実施される。すなわち、図3(g)に示すように、時刻S1から第二所定時間T2以内に第二ID信号が検出されるか否かが判定される。
また、第二タイムアウトエラー判定部3bでは、第一タイムアウトエラー判定部3aとは異なるタイムアウト判定が実施される。すなわち、図3(g)に示すように、時刻S1から第二所定時間T2以内に第二ID信号が検出されるか否かが判定される。
時刻S1から第二所定時間T2が経過する時刻をS5とすると、時刻S5よりも前に第二ID信号がバス6上で検出された場合には、ECU2が正常に始動したとのログが記録される。一方、時刻S5の時点で第二ID信号が検出されない場合には、タイムアウトエラーが発生したと判定され、フェイルセーフ処置が開始される。つまり、第二タイムアウトエラー判定部3bのタイムアウト判定によってフェイルセーフ処置が開始されるのは、図3(h)に示すように、時刻S5以降となる。
[5.効果]
このように、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、ECU3の起動開始時を基準とした第一条件と、第一ID信号の検出時を基準とした第二条件とを用いた判定により、ECU1及びECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を度外視することが可能となるため、正確にタイムアウトエラーの発生を判定することができ、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる。
このように、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、ECU3の起動開始時を基準とした第一条件と、第一ID信号の検出時を基準とした第二条件とを用いた判定により、ECU1及びECU3の起動処理に係る時間のばらつきの影響を度外視することが可能となるため、正確にタイムアウトエラーの発生を判定することができ、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる。
また、式1,式2で記述される第一所定時間T1及び第二所定時間T2がそれぞれ、規定時間TCENと待機時間TCA,標準時間TBAとの和として設定されているため、一方の規定時間TCENを任意に設定したとしても、他方の時間設定を調節することによりトータルの時間条件は変更されないことになる。つまり、ECU2におけるタイムアウトエラーの判定条件にかかわらず、規定時間TCENを自由に設定することができる。例えば、起動処理の遅い電子制御ユニットをECU2として用いる場合であっても、本車両制御システム10でのタイムアウト判定において共通の基準値として設定される規定時間TCENを変更する必要がない。
さらに、本実施形態では、第二タイムアウトエラー判定部3bにおいて、正常なECU2における起動処理に要すると予想される時間として設定された標準時間TBAと規定時間TCENとを加算した第二所定時間T2が判定の基準となっているため、ECU2のみの起動処理に係る時間のばらつきを観察することができ、通信エラーの判定精度を向上させることができる。
したがって、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる
したがって、本通信エラー判定装置及び本通信エラー判定方法によれば、簡素な構成で、タイムアウトエラーの誤判定を抑制することができる
[6.その他]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、ECU1〜3として車両のパワートレイン系,ボディ系,情報系の電子制御ユニットを想定したものを例示したが、一のノードの起動が他のノードの起動に連動するように構成されたネットワークの通信エラーを判定する装置及び方法として応用が可能である。
また、上述の実施形態では、図3(e)〜(h)に示すように、第一条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻S4と第二条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻S5とが異なる時間に設定されているが、これらを同一時刻に設定してもよい。なお、これらの時刻の前後関係は上述の実施形態のものには限定されない。なお、待機時間TCA,規定時間TCEN,標準時間TBA等の具体的な設定値は、ECU1〜3や車両制御システム10の特性に応じて任意に定めることが可能である。時刻S4,S5はこれらの時間の設定内容に応じて決定されるものである。
また、上述の実施形態では、図3(e)〜(h)に示すように、第一条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻S4と第二条件によるフェイルセーフ処置の開始時刻S5とが異なる時間に設定されているが、これらを同一時刻に設定してもよい。なお、これらの時刻の前後関係は上述の実施形態のものには限定されない。なお、待機時間TCA,規定時間TCEN,標準時間TBA等の具体的な設定値は、ECU1〜3や車両制御システム10の特性に応じて任意に定めることが可能である。時刻S4,S5はこれらの時間の設定内容に応じて決定されるものである。
また、本発明に係る通信エラー判定装置は、車両用CANに限られず、他の種類のLAN(例えば構内に設置されたLAN)などにも適用することができる。
1 ECU(第一電子制御ユニット)
2 ECU(第二電子制御ユニット)
3 ECU(第三電子制御ユニット)
3a 第一タイムアウトエラー判定部
3b 第二タイムアウトエラー判定部
4 電源スイッチ
5 バッテリ電源
6 バス(通信ライン)
7 給電ライン
10 車両制御システム
TCA 待機時間
TCEN 規定時間
TBA 標準時間
T1 第一所定時間
T2 第二所定時間
2 ECU(第二電子制御ユニット)
3 ECU(第三電子制御ユニット)
3a 第一タイムアウトエラー判定部
3b 第二タイムアウトエラー判定部
4 電源スイッチ
5 バッテリ電源
6 バス(通信ライン)
7 給電ライン
10 車両制御システム
TCA 待機時間
TCEN 規定時間
TBA 標準時間
T1 第一所定時間
T2 第二所定時間
Claims (4)
- 通信ラインを介して相互に通信可能に接続された電子制御ユニット間における通信エラーを判定する車両制御システムの通信エラー判定装置であって、
複数の電子制御ユニットへの給電を同時にオン/オフ制御する電源スイッチと、
上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニットと、
上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニットと、
上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ID信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、
上記第三電子制御ユニットが、起動時を基準として予め設定された第一所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、または、上記第一ID信号の検出時を基準として予め設定された第二所定時間以内に上記第二ID信号を受信しない場合に、上記通信エラーが発生したと判定する
ことを特徴とする、車両制御システムの通信エラー判定装置。 - 上記第三電子制御ユニットが、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ID信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定する
ことを特徴とする、請求項1記載の車両制御システムの通信エラー判定装置。 - 電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、起動時から所定の第一起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第一ID信号を送信する第一電子制御ユニットと、上記第一電子制御ユニットから送信された上記第一ID信号の検出によって起動するとともに、起動時から所定の第二起動時間が経過した後に上記通信ライン上に第二ID信号を送信する第二電子制御ユニットと、上記電源スイッチのオン操作によって起動するとともに、上記第二ID信号に基づいて上記通信エラーを判定する第三電子制御ユニットと、を備え、通信ラインを介して上記第一電子制御ユニット,上記第二電子制御ユニット及び上記第三電子制御ユニットを相互に通信可能に接続した車両制御システムにおける通信エラー判定方法であって、
上記第三電子制御ユニットの起動時からの第一経過時間を計測する第一ステップと、
上記第一ID信号の検出時からの第二経過時間を計測する第二ステップと、
上記第二ID信号を受信する前に上記第一経過時間が第一所定時間以上となるという第一条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第三ステップと、
上記第一条件が不成立であり、かつ、上記第二ID信号を受信する前に上記第二経過時間が上記第二所定時間以上となるという第二条件が成立した場合に、上記通信エラーが発生したと判定する第四ステップと、を備えた
ことを特徴とする、車両制御システムにおける通信エラー判定方法。 - 上記第四ステップにおいて、正常時における上記第二電子制御ユニットの起動から上記第二ID信号の送信までに要する標準時間と予め設定されたタイムアウト判定に係る規定時間とを加算した時間を上記第二所定時間として、上記通信エラーを判定する
ことを特徴とする、請求項3記載の車両制御システムの通信エラー判定方法。
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JP2008310607A JP2010136544A (ja) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | 車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法 |
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JP2008310607A Pending JP2010136544A (ja) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | 車両制御システムの通信エラー判定装置及び車両制御システムの通信エラー判定方法 |
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-
2008
- 2008-12-05 JP JP2008310607A patent/JP2010136544A/ja active Pending
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