JP4396111B2 - 車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法 - Google Patents
車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法に関し、車載機器の動作の制御を行う制御装置用の制御信号の生成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、オーディオ装置及びナビゲーション装置のような情報に関する機器を有する情報系ネットワークと、ブレーキ装置及び操舵装置のような車両の走行に関する機器の制御を行う制御装置等を有する制御系ネットワークとをゲートウェイ装置で接続したネットワークシステムを有する車両が存在する。このような車両内に構築されるネットワークシステムでは、各機器に要求される信頼性のレベルが相異することから、ネットワーク毎に通信規格が異なっている。
【0003】
制御系ネットワークが有する制御装置は、所謂X−by−Wire用となる車両の運転操作に係る車載機器及び車両の走行に関連する車載機器等に対して制御を行う。よって、制御系ネットワークは情報系ネットワークに比べて高いレベルの通信信頼性が要求されており、機器の動作に対する信頼性の確保のため情報系ネットワークで通信される信号が制御系ネットワークへ流れ込まないようにゲートウェイ装置が制御している。
【0004】
なお、制御系ネットワークはブレーキペダル、アクセルペダル及びステアリングホイール等の操作に応じて各種制御信号を生成する装置及び車両の状態を切り替えるために各種制御信号を生成するスイッチ等を備えており、これらの装置及びスイッチ等が送信した制御信号に基づいて各制御装置は各種機器の動作を適宜制御している。
また、車載機器をネットワーク的に接続することは、下記の特許文献1で開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−152244号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
車両内のネットワークシステムでは、制御系ネットワークの通信信頼性を維持するため、情報系ネットワークで通信される信号がシステム全体で有効に利用されていないと云う問題がある。例えば、車両の外部を撮像する撮像装置は情報系ネットワークに属するが、この撮像装置が撮像した画像信号は同じ情報系ネットワークに属するモニタ装置に表示されるに留まり、画像信号を制御装置の制御に利用していないのが実情である。
【0007】
また、ドライバーの運転操作を車両側で補助するような機構も随時採用されているが、このような運転操作の補助のためにも情報系ネットワークで通信される情報が有用であり、さらに、安全な運転操作を行うためにも情報系ネットワークで通信される情報が利用可能であることが想定できる。
【0008】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、情報系ネットワークで通信される信号を直接的に制御系ネットワークへ流すのではなく、接続装置が情報系ネットワークの信号に基づき制御装置用の制御信号を生成することにより、制御系ネットワークの通信信頼性を維持した上で、情報系ネットワークの信号を利用して制御装置が制御を行う車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
【0009】
また、本発明は、接続装置が車両周囲の状態の検知に基づき制御装置の制御量を決定することで、より詳細な車載機器の制御を可能とした車両内ネットワークシステム及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、各種車載機器の制御を行う複数の制御装置に対する制御信号を車両周囲の状態に基づき接続装置が生成することにより、現在の状態に応じた車両の操作又は走行を実現する車両内ネットワークシステム及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
【0010】
さらに、また、本発明は、撮像装置、ナビゲーション装置、外部通信装置等の信号に基づき接続装置が制御信号を生成することにより、現状に応じた詳細な制御を可能とした車両内ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1発明に係る車両内ネットワークシステムは、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと、制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第2ネットワークとが接続装置で接続してある車両内ネットワークシステムにおいて、前記接続装置は、前記第1ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、該信号生成手段が生成した制御信号を制御装置へ送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【0012】
第2発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記制御装置は、車載機器の動作に対する動作量を制御するものであり、前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかが、車両周囲の状態を検知する検知手段と、該検知手段が検知した状態に係る状態信号を送信する信号送信手段とを備え、前記受信手段は、前記信号送信手段が送信した状態信号を受信する手段を備え、前記接続装置は更に、受信した状態信号が示す車両周囲の状態に基づいて車載機器の動作量を決定する決定手段を備え、前記信号生成手段は、前記決定手段が決定した動作量の制御に対応した制御信号を生成することを特徴とする。
【0013】
第3発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第2ネットワークは、複数の制御装置を備え、前記接続装置は更に、受信した状態信号に基づいて制御信号の送信先の制御装置を決定する装置決定手段を備え、前記信号生成手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置用の制御信号を生成する手段を備え、前記送信手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置に前記制御信号を送信することを特徴とする。
【0014】
第4発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、車両の周囲を撮像する撮像装置であり、前記検知手段は、前記撮像装置が撮像した画像に基づき車両周囲の状態を検知することを特徴とする。
第5発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、車両位置を検出する位置検出手段と、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、地図情報を記憶する記憶手段とを備え、前記検知手段は、前記位置検出手段が検出した車両位置から前記進行方向検出手段が検出した進行方向の道路形態を前記地図情報から読み出す手段を備えることを特徴とする。
【0015】
第6発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、外部からの情報を受信する外部通信装置であり、前記検知手段は、前記外部通信装置が受信した情報より車両周囲の状態を検知することを特徴とする。
第7発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記制御装置は、ブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであることを特徴とする。
【0016】
第8発明に係る接続装置は、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと、制御信号を通信し合って制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第2ネットワークとを接続する車載用の接続装置において、第1ネットワーク側の前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づき、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、該信号生成手段が生成した制御信号を第2ネットワーク側へ送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【0017】
第9発明に係る車載機器制御方法は、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと接続装置で接続してある第2ネットワークが有する制御装置が、受信した制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する車載機器制御方法において、前記接続装置は、第1ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信し、受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成し、生成した制御信号を前記制御装置へ送信することを特徴とする。
【0020】
第1発明及び第9発明にあっては、接続装置が第1ネットワークで通信される信号に基づき制御信号を生成するので、制御装置が属する第2ネットワーク側の通信信頼性を維持した上で、第1ネットワークで通信される信号の利用性を高めることできる。その結果、従来のように各種運転操作及び各種スイッチの切替に基づいて車載機器の動作の制御を行う以外に、第1ネットワークで通信される信号によっても車載機器の動作の制御が可能となり、多様な制御形態を実現することができる。また、接続装置が生成する制御信号は第2ネットワーク側の通信規格に準じたものなので、第2ネットワーク内を混乱させることなく、安定した信頼性の高い通信を維持できる。
【0021】
第2発明にあっては、第1ネットワークに車両周囲の状態を検知する検知手段を設けると共に、接続装置は検知される車両周囲の状態に応じて車載機器を動作させる動作量を決定するので、車載機器の詳細な制御が可能になる。それに伴い、車両周囲の状態に基づき、車両の運転操作補助及び走行に係る車載機器の動作状況に対し多様な制御を行うことができる。
【0022】
第3発明にあっては、制御対象となる複数の車載機器毎に制御装置が設けてある場合でも、接続装置が車両周囲の状態に応じて、いずれの車載機器に対応する制御装置に制御信号を送信するかを決定し、決定された制御装置用の制御信号を送信するので、接続装置の判断により現状に応じた車両の運転操作及び走行等に関する制御を行うことができる。なお、車両周囲の状態によっては、接続装置は複数の車載機器を組み合わせて動作させることを特定する場合もあり、このときは複数の制御装置に制御信号を送信することになる。
【0023】
第4発明にあっては、第1ネットワークが有する撮像装置の撮像画像に基づき車両周囲の状態が検知されるので、正確な検知を行うことができ、画像内容に応じた各種制御を行うことができる。具体的には、運転者から死角となる方位を撮像装置に撮像させて、死角となる方位に物体が撮像された場合、ブレーキを徐々に動作させるような制御を行うことが実現できる。
【0024】
第5発明にあっては、第1ネットワークが有する車両位置の位置検出手段、車両の進行方向検出手段及び地図情報に応じて、これから進行しようとする道路形態を特定するので、予定走行経路に応じた状態に車両の仕様を調整できる。具体的には、進行先の道路が山道であることが分かった場合、サスペンション装置をハードに設定すると共に、自動変速機が低めのギアを維持する仕様になるように制御することで、山道走行に適した走行が可能になる。
【0025】
第6発明にあっては、第1ネットワークが有する外部通信装置が受信した情報に応じて、接続装置が車両周囲の状態を検知するので、刻々と周囲の状態が変化しても現在の状態に応じて車両の仕様を調整できる。具体的には、今後降雪になることを外部通信装置が受信した場合、アクセルペダルのレスポンスが緩やかになるように制御すると共に、車高を高くする制御を行うことで、雪道に対応した車両の仕様に変更できる。
【0026】
第7発明にあっては、制御装置はブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであるので、車両の運転操作補助及び走行に関連する動作の制御を、接続装置で生成した制御信号に基づき行うことができる。なお、複数の制御装置を備える場合は、各制御装置は、上述の中で夫々相異するものが該当することになる。
【0027】
第8発明にあっては、ネットワークの接続を行う接続装置が、受信した信号に基づき制御信号を生成して送信するので、複数のネットワークを組み合わせて構成される車両用のネットワークシステムが有する車載機器の制御に対して、本発明の接続装置を好適に利用できる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る車両内ネットワークシステム1の全体的な構成図である。車両内ネットワークシステム1は、情報系の車載機器を有する情報系ネットワーク10と、車両Sの運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する制御系ネットワーク20とを接続装置に相当するゲートウェイ装置11で接続することにより構築されている。
【0029】
本実施形態の情報系ネットワーク10は、情報系の車載機器として監視装置2、ナビゲーション装置3、外部通信装置4、モニタ装置5及びオーディオ装置6を有しており、各装置2〜6及びゲートウェイ装置11を情報系通信バス10aで接続して各装置2〜6、11の間の通信を可能にしている。
【0030】
また、制御系ネットワーク20は、制御装置としてブレーキECU(Electronic Contorol Unit)12、スロットルECU13、ステアリングECU14、トランスミッションECU15及びサスペンションECU16を有しており、各ECU12〜16及びゲートウェイ装置11を制御系通信バス20aで接続している。
【0031】
ブレーキECU12はブレーキ装置22と接続されており、制御系通信バス20aを通じて送信されるブレーキ用の制御信号に基づきブレーキ装置22の動作を制御するブレーキ・バイ・ワイヤ用の制御装置である。なお、ブレーキ用の制御信号には、図示されないブレーキペダルの操作に連動して生成されたもの、後述するようにゲートウェイ装置11から送信されたもの等がある。また、ブレーキECU12はブレーキ装置22のロック状態を防止する制御を行うと共に、図示しないヨーレートセンサ、ステアリングシャフトの操舵角センサ、加速度センサ及び車輪速度センサ等の検出結果に基づきブレーキの動作量の制御も行う。
【0032】
スロットルECU13はスロットル装置23と接続されており、制御系通信バス20aを通じて送信されるスロットル用の制御信号に基づきスロットル装置23の開度を制御するアクセル・バイ・ワイヤ用の制御装置である。なお、このような制御によりエンジンへの燃料供給量が調整されて、エンジンの回転が操作できることになる。また、スロットル用の制御信号も、図示されないアクセルペダルの操作に連動して生成されたもの、ゲートウェイ装置11から送信されたもの等がある。さらに、スロットルECU13及びブレーキECU12は相互に連動して制御を行うことで車両Sのトラクションコントロールも行う。
【0033】
ステアリングECU14はステアリング装置24と接続されており、図示されないステアリングホイールの操作に連動して制御系通信バス20aを通じて送信される操舵用の制御信号又はゲートウェイ装置11からの操舵用の制御信号等に基づきステアリング装置24の操舵を制御している。なお、ステアリングECU14はゲートウェイ装置11からの制御信号に対しては、操舵のレスポンス及び操舵量等を制御する。
【0034】
トランスミッションECU15は自動変速のトランスミッション装置25と接続されており、図示しない車輪速度センサ及びスロットルセンサ等の検出結果に応じて送信される変速用の制御信号又はゲートウェイ装置11からの制御信号等に基づきトランスミッション装置25の変速の制御を行う。なお、トランスミッションECU15は、図示しない通常/エコノミー/スポーツ等の走行モード選択スイッチのスイッチ位置に応じた変速制御も行い、ゲートウェイ装置11からの制御信号に対しては低目のギア(例えば5段変速の場合は、1速から3速)を維持した変速制御、高目のギア(3速から5速)を維持した変速制御等を行う。
【0035】
サスペンションECU16はサスペンション装置26と接続されており、図示しない車輪速度センサ及びヨーレートセンサ等の検出結果に応じて送信されるサスペンション用の制御信号又はゲートウェイ装置11からの制御信号等に基づき、サスペンション装置26の硬軟及び車高を切り替える制御を行うものである。なお、サスペンションECU16は、図示しない走行モード選択スイッチのスイッチ位置に応じた切替制御も行う。
【0036】
一方、図2は、情報系ネットワーク10が有する監視装置2の内部構成を示している。監視装置2は、撮像レンズ2dを通じて取り込んだ画像光を撮像する撮像部2a、撮像された画像の解析を行う信号処理部2b、解析に係る信号の送信及び外部からの信号の受信を行うための情報系通信バス10aと接続された通信インタフェース部2cを備える。
【0037】
本実施形態の監視装置2は、車両Sの後方に設置されて車両Sの周囲後方を撮像する撮像手段として機能し、撮像部2aが撮像した画像に基づき信号処理部2bが検知手段として周囲後方の状態を検知する。具体的に信号処理部2bは、画像に物体が映っているか否かを判断すると共に、複数画像における物体及び車両の関係より現在の車両Sの後方の状態が危険であるか、通常の状態であるかを判断している。
【0038】
さらに、信号処理部2bは、危険であると判断した場合は、物体及び車両の関係に基づき危険な状態のレベルまで特定するようにしており、本実施形態では「1」から「5」の五段階でレベルの特定を行う。また、信号処理部2bは、上述した判断に基づき状態信号に該当する図3に示すような状態パケットP1を生成する。
【0039】
状態パケットP1は情報系ネットワーク10の通信規格に準じたものであり、送信先P1a、送信元P1b、種別P1c、レベルP1d、データP1eに分かれている。送信先P1aには状態パケットP1を送信する車載機器が書き込まれ、信号処理部2bで車両Sの後方の状態が危険と判断された場合はゲートウェイ装置11が送信先として書き込まれ、通常と判断された場合はモニタ装置5等が書き込まれる。また、送信元P1bには自身である監視装置2が書き込まれる。
【0040】
また、種別P1cには、信号処理部2bが判断した車両Sの後方の状態である「危険」又は「通常」が書き込まれる。レベルP1dには、信号処理部2bが判断した危険の各レベルの数値が書き込まれ、通常の場合は「0」が書き込まれる。データP1eには、撮像部2aが撮像した画像信号が載せられる。
【0041】
このように信号処理部2bで生成される状態パケットP1は、信号送信手段として機能する通信インタフェース部2cへ伝送され、通信インタフェース部2cから送信先の車載機器へ情報系通信バス10aを通じて送信される。
【0042】
図4は、情報系ネットワーク10が有するナビゲーション装置3の内部構成図を示し、ナビゲーション装置3は位置検出部3a、進行方向検出部3b、HD(ハードディスク)3c、状態検知部3d及び通信インタフェース部3eを内部バス3fで接続した構成にしている。
【0043】
位置検出部3aは車両Sの位置を検出する位置検出手段として機能し、GPSアンテナ3gと接続されて人工衛星からの信号を受信して現在の位置となる緯度及び経度を検出する。進行方向検出部3bは車両Sの進行方向を検出する進行方向検出手段として機能し、位置検出部3aが検出した複数回の緯度及び経度の内容より現在の車両Sの進行方向を検出するものである。HD3cは記憶手段に相当し、本実施形態では道路の形態及び道路の高低差等に係る情報まで記憶された地図情報7を記憶している。
【0044】
状態検知部3dはナビゲーション装置3における検知手段として機能し、位置検出部3aが検出した車両Sの位置から進行方向検出部3bが検出した進行方向に位置する道路形態をHD3cが記憶する地図情報7から読み出す処理を行う。また、状態検知部3dは、読み出した道路形態が「山道」であるか「平坦路」であるかを判断すると共に、「山道」である場合は現在地点からの高低差のレベルを「1」から「5」の五段階で特定する。また、「平坦路」の場合はレベルを「0」として特定する。
【0045】
なお、状態検知部3dはナビゲーションに係る処理も行っており、位置検出部3aが検出した車両位置から図示しない操作部で設定された目的地までのルートをHD3cで記憶される地図情報に表すデータの作成等も行う。
【0046】
さらに、状態検知部3dは、上述した判断及び特定に基づき、前述した図3に示す形態の状態パケットP1を生成する。状態検知部3dは、判断及び特定内容に応じて送信先P1aにゲートウェイ装置11又はナビゲーション画面を表示するモニタ装置5を書き込み、送信元P1bには自身であるナビゲーション装置3を書き込む。また、種別P1cには状態検知部3dが特定した「山道」又は「平坦路」を書き込み、レベルP1dには「山道」又は「平坦路」に係る各レベルの数値を書き込む。なお、データP1eにはナビゲーションに係る表示信号等を載せる。
【0047】
このように状態検知部3dで生成される状態パケットP1は、信号送信手段として機能する通信インタフェース部3eより送信先の車載機器へ情報系通信バス10aを通じて送信される。
【0048】
図5は、情報系ネットワーク10が有する外部通信装置4の内部構成図を示し、外部通信装置4は外部通信部4a、状態検知部4b及び通信インタフェース部4cを内部バス4dで接続した構成にしている。
【0049】
外部通信部4aは通信用アンテナ4eと接続されており、外部から配信される各種情報の受信及び情報系ネットワーク10を流れる各種信号の外部への送信を行っている。外部から受信する情報には天候に係る情報、交通情報及び工事情報等があり、これらの情報は図示しない操作部の操作に基づいて受信される場合、情報の配信地域に車両が位置することで自動的に受信される場合等がある。
【0050】
状態検知部4bは外部通信装置4における検知手段として機能し、外部通信部4aが受信した情報の中の天候に係る情報に基づき車両周囲の天候状態を検知する処理を行うと共に、検知した車両周囲の天候状態に基づき図3に示す形態の状態パケットP1を生成する。
【0051】
例えば、受信した天候に係る情報が雪になると云うものであれば、状態検知部4bは、種別P1cに「雪」を書き込む。また、受信した天候に係る情報に降雪の程度まで含まれている場合、状態検知部4bは降雪の程度をレベルP1dに書き込む。なお、状態パケットP1の送信先P1aにはゲートウェイ装置11及びオーディオ装置6等が書き込まれ、送信元P1bには外部通信装置4が書き込まれ、データP1eには受信した情報に含まれる各種信号が載せられる。
【0052】
また、状態検知部4bで生成された状態パケットP1も、上述した各装置2、3と同様に、通信インタフェース部4cより送信先の車載機器へ情報系通信バス10aを通じて送信される。
なお、情報系ネットワーク10のモニタ装置5及びオーディオ装置6は、各装置の機能に係る処理を行う処理部及び信号の送受信を行う通信インタフェースを備えている。
【0053】
図6は、両ネットワーク10、20を接続するゲートウェイ装置11の内部構成を示しており、ゲートウェイ装置11は情報側通信インタフェース部11a、CPU11b、ROM11c、RAM11d及び制御側通信インタフェース部11eを内部バス11fで接続した構成にしている。
【0054】
情報側通信インタフェース部11aは情報系通信バス10aと接続されており、本実施形態では受信手段として機能し、情報系ネットワーク10の各装置2〜4が送信した状態パケットP1を受信する。ROM11cは、CPU11bの各種処理に係るプログラム及びテーブル等を記憶する。RAM11dは、CPU11bの処理に係る信号及び受信した信号等を一時的に記憶する。
【0055】
CPU11bは受信した状態パケットP1に基づき制御系ネットワーク20の各ECU12〜16用の制御信号の生成を行う。また、制御信号の生成に当たりCPU11bは、状態パケットP1の種別P1cの内容に基づき各ECU12〜16の制御対象となる何れの装置22〜26を動作させるかを特定し、この特定した装置22〜26の制御を行うECU12〜16を決定する。よって、CPU11bは決定されたECU向けの制御信号を信号生成手段として生成する。
【0056】
さらに、CPU11bは制御信号の生成に当たり、状態パケットP1のレベルP1dの数値に基づき、制御対象の各装置22〜26の動作量を決定し、この決定した動作量の制御に対応した制御量を規定する制御信号の生成を行っている。本実施形態のCPU11bは、動作させる装置22〜26の特定及び動作量の決定は、ROM11cに記憶されたテーブルに基づき行っている。
【0057】
このテーブルは、状態パケットP1の種別P1c及びレベルP1dに、動作させる装置22〜26及びその動作量を対応させた内容になっている。例えば、状態パケットP1の種別P1cが「危険」であり、レベルP1dが「1」の場合、動作対象をブレーキ装置22及び動作量を「+1」と規定している。また、種別P1cが「危険」であり、レベルP1dが「4」の場合、動作対象をブレーキ装置22及びスロットル装置23と規定すると共に、ブレーキ装置22の動作量を「+3」、スロットル装置23の動作量を「−1」と規定している。
【0058】
さらに、テーブルは、種別P1cが「山道」、レベルP1dが「2」の場合、制御対象をステアリング装置24、トランスミッション装置25及びサスペンション装置26と規定すると共に、ステアリング装置24のレスポンスを「+1」、トランスミッション装置25の変速レベルを「−1」(低目のギアを維持した変速を意味)、サスペンション装置26の硬軟度を「+1」(硬めを意味)と規定している。さらに、また、テーブルは種別P1bが「雪」、レベルP1dが「2」の場合、制御対象をトランスミッション装置25と規定すると共に、トランスミッション装置25の変速レベルを「+1」(高目のギアを維持した変速を意味)と規定している。
【0059】
このようにテーブルに基づき動作させる装置22〜26の特定及び動作量の決定を行うことで、CPU11bの処理負担を軽減している。また、CPU11bは、テーブルに基づき特定した装置22〜26及び決定した動作量に対応させて、図7に示す制御信号に該当する制御パケットP2を生成している。
【0060】
制御パケットP2は制御系ネットワーク20の通信規格に準じたものであり、送信先P2a、送信元P2b及び制御量P2cがCPU11bにより夫々書き込まれるようになっている。CPU11bは送信先P2aに特定された装置22〜26の制御を行うECU12〜16を書き込んでおり、送信元P2bにはゲートウェイ装置11を書き込み、制御量P2bには決定された動作量に応じた制御を行う数値を書き込んでいる。
【0061】
また、図6に示す制御側通信インタフェース部11eは制御系バス20aと接続されており、本実施形態では送信手段として機能し、生成された制御パケットP2を制御系ネットワーク20へ送信する。送信された制御パケットP2は、送信先P2aに書き込まれたECU12〜16で受信され、各ECU12〜16は書き込まれた制御量に応じた制御を各装置22〜26に対して行う。
【0062】
次に、車両内ネットワークシステム1における各装置22〜26の制御方法に係る一連の手順を、監視装置2が生成した状態パケットP1に基づく場合で、図8に示すフローチャートに基づき説明する。
先ず、監視装置2は、撮像部2aの撮像画像に基づき車両Sの周囲に物体が存在しているか否かを信号処理部2bの検知処理により判断する(S1)。車両Sの周囲に物体の存在を検知していない場合(S1:NO)、物体検知に係る処理を続行する。
【0063】
物体の存在を検知した場合(S1:YES)、監視装置2は物体及び車両Sの状態を検知して、その状態のレベルを特定し、種別P1c(例えば「危険」)及びレベルP1d(例えば「+1」)を書き込んだ状態パケットP1をゲートウェイ装置11へ送信する(S2)。ゲートウェイ装置11は、受信した状態パケットP1に基づき動作させる装置(例えばブレーキ装置22)を特定し、特定した装置を制御するECU(例えばブレーキECU12)を決定する(S3)。
【0064】
さらに、ゲートウェイ装置11は、状態パケットP1のレベルP1dより動作させる装置の動作量を決定し、決定した動作量に応じたECUの制御量(例えば「+1」)を決定し(S4)、夫々決定した送信先P2a及び制御量P2c等を書き込んだ制御パケットP2を制御系ネットワーク20へ送信する(S5)。
【0065】
送信された制御パケットP2の送信先のECUは、受信した制御パケットP2の制御量P2cに基づき車載機器となる装置の制御を行う(S6)。このような制御を行うことで、運転者が気づかない場合でも、監視装置2による車両周囲の状態検知に基づき自動的に適正量なブレーキが作動し、危険な状態を未然に防止し運転者の適正な操作補助が行われる。
【0066】
なお、ナビゲーション装置3の車両位置、車両進行方向等の検出による車載機器の動作制御及び外部通信装置4の受信した情報に基づく車載機器の動作制御の処理手順も基本的に上述したフローチャートと同一である。
【0067】
例えば、ナビゲーション装置3が状態パケットP1を送信する場合は、監視装置の物体検知の判断処理(S1)の代わりに、ナビゲーション装置3が車両位置及び車両進行方向を検出して進行方向の道路形態を地図情報から読み出した否かを判断する。進行方向の道路形態を読み出していない場合は、検出等の処理を続行することになり、読み出した場合は、読み出した道路形態に基づき状態パケットP1を生成してゲートウェイ装置11へ送信し、以降、監視装置2の場合と同様な処理を行うことになる。
【0068】
また、外部通信装置4により状態パケットP1を送信する場合は、図8のフローチャートにおける監視装置の物体検知の判断(S1)の代わりに、外部通信装置4が情報を受信したか否かを判断することになる。情報を受信していない場合、受信するまで処理を続行することになり、情報を受信した場合は受信した情報に基づき状態パケットP1を生成してゲートウェイ装置11へ送信し、以降図8のフローチャートと同様な処理になる。
【0069】
このようにナビゲーション装置3又は外部通信装置4により生成された状態パケットP1に基づき各種装置22〜23の制御を行うことで、車両Sを周囲の状態に応じた仕様に適宜調整できる。
【0070】
なお、本発明に係る車両内ネットワークシステム1は上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、ゲートウェイ装置11は、テーブルに基づき制御パケットP2を生成しているが、各種演算に基づき制御パケットP2を随時生成するようにしてもよい。
【0071】
また、監視装置2を車両Sの後方だけでなく、車両Sの中央前方、左右前方、左右後方等に複数設けて各監視装置が生成した状態パケットP1に基づき各装置22〜26の制御を行うことも可能である。さらに、監視装置2に応じた制御としては、ブレーキ装置22及びスロットル装置23を制御対象にする以外に、左前方の監視装置2が物体の存在を検知した場合は、ステアリング装置24が左方向に操舵できないようにする制御することも可能であり、トランスミッション装置25をニュートラル位置にするような制御も可能である。
【0072】
さらに、また、ゲートウェイ装置11は、車両Sに設けられている各種センサからのセンサ信号を随時受信すると共に、こられセンサ信号に基づき現在の車両の速度、操舵角、ロール状態と云った走行状態を判断し、この判断の結果も考慮して制御パケットP2を制御するようにしてもよい。例えば、ブレーキ装置22を動作させる制御を行う場合、現状の車両の速度、車両が直進中であるかカーブ走行中であるか等を判断して、ブレーキ装置22の動作量を特定するようにすることが好ましい。このようにすることで、車両の各種制御に対する安定性を高めることができると共に、制御系ネットワーク20の通信信頼性も高いレベルで確保できる。
【0073】
また、車両Sの仕様を調節するように各装置22〜26の制御を行う場合は、ステアリング装置24のレスポンス、サスペンション装置26の硬軟を急激に変更すると運転者に違和感を与えるので、徐々に変更が行われるように、制御量を小さい値から大きい値にした複数の制御パケットP2を複数回に亘りゲートウェイ装置11から送信することが好ましい。
【0074】
さらに、ゲートウェイ装置11には情報系及び制御系と異なる車体系ネットワークが接続されることもある。この場合、車体系ネットワークに含まれるドアモジュール用ECU、ライトモジュール用ECU等の車体系ECUに対しても、情報系の機器から送信された状態パケットP1に基づきゲートウェイ装置11から制御用のパケットを送信し、車体系ネットワークに含まれる各機器の動作制御を行うようにしてもよい。また、車両内ネットワークシステム1に、上述した制御をキャンセルするスイッチを設けて、このスイッチをオンした場合は、上述した制御を停止するようにしてもよい。
【0075】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、第1発明及び第9発明にあっては、接続装置が第1ネットワークで通信される信号に基づき第2ネットワークの制御装置で各種車載機器の動作を制御するので、通信の信頼性を確保した上で車載機器に対して多様な制御形態を実現できる。
第2発明にあっては、接続装置は検知される車両周囲の状態に応じて車載機器を動作させる動作量を決定するので、現在の状態に応じた適切な車載機器の動作制御を行うことができる。
【0076】
第3発明にあっては、複数の制御装置の中から車両周囲の状態応じて制御に必要な制御装置を決定するので、各種車載機器を組み合わせて複雑な動作の制御を行うことができる。
第4発明にあっては、第1ネットワークが有する撮像装置の撮像画像に基づき車両周囲の状態が検知するので、車両周囲の状況に応じた制御を行うことができる。
【0077】
第5発明にあっては、第1ネットワークが有する車両位置の位置検出手段、車両の進行方向検出手段及び地図情報に応じて、これから進行しようとする道路形態を特定するので、予定走行経路に応じた状態に車両の仕様を調整できる。
第6発明にあっては、第1ネットワークが有する外部通信装置が受信した情報に応じて、接続装置が車両周囲の状態を検知するので、最新の車外の状況に適応した制御を行うことができる。
【0078】
第7発明にあっては、制御装置がブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであるので、車両の走行に対する各種制御を行うことができる。
第8発明にあっては、接続装置が車載機器の制御用の制御信号を生成するので、複数のネットワークを組み合わせて構成される車両用のネットワークシステムに含まれる車載機器の動作制御に対して好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る車両内ネットワークシステムの全体構成図である。
【図2】監視装置の構成を示す概略図である。
【図3】状態パケットの構成を示す概略図である。
【図4】ナビゲーション装置の構成を示す概略図である。
【図5】外部通信装置の構成を示す概略図である。
【図6】ゲートウェイ装置の構成を示す概略図である。
【図7】制御パケットの構成を示す概略図である。
【図8】車載機器の制御方法に係るフローチャートである。
【符号の説明】
1 車両内ネットワークシステム
2 監視装置
2a 撮像部
2b 信号処理部
3 ナビゲーション装置
3a 位置検出部
3b 進行方向検出部
3c HD(ハードディスク)
3d 状態検知部
4 外部通信装置
4a 外部通信部
10 情報系ネットワーク
11 ゲートウェイ装置
11a 情報側通信インタフェース部
11b CPU
11e 制御側通信インタフェース部
12 ブレーキECU
13 スロットルECU
14 ステアリングECU
15 トランスミッションECU
16 サスペンションECU
S 車両
P1 状態パケット
P1c 種別
P1d レベル
P2 制御パケット
P2c 制御量
Claims (9)
- 車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと、制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第2ネットワークとが接続装置で接続してある車両内ネットワークシステムにおいて、
前記接続装置は、
前記第1ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、
該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、
該信号生成手段が生成した制御信号を制御装置へ送信する送信手段と
を備えることを特徴とする車両内ネットワークシステム。 - 前記制御装置は、車載機器の動作に対する動作量を制御するものであり、
前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかが、
車両周囲の状態を検知する検知手段と、
該検知手段が検知した状態に係る状態信号を送信する信号送信手段と
を備え、
前記受信手段は、
前記信号送信手段が送信した状態信号を受信する手段を備え、
前記接続装置は更に、
受信した状態信号が示す車両周囲の状態に基づいて車載機器の動作量を決定する決定手段を備え、
前記信号生成手段は、前記決定手段が決定した動作量の制御に対応した制御信号を生成する請求項1に記載の車両内ネットワークシステム。 - 前記第2ネットワークは、複数の制御装置を備え、
前記接続装置は更に、
受信した状態信号に基づいて制御信号の送信先の制御装置を決定する装置決定手段を備え、
前記信号生成手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置用の制御信号を生成する手段を備え、
前記送信手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置に前記制御信号を送信する請求項2に記載の車両内ネットワークシステム。 - 前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、車両の周囲を撮像する撮像装置であり、
前記検知手段は、
前記撮像装置が撮像した画像に基づき車両周囲の状態を検知する請求項2又は請求項3に記載の車両内ネットワークシステム。 - 前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、
車両位置を検出する位置検出手段と、
車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、
地図情報を記憶する記憶手段と
を備え、
前記検知手段は、
前記位置検出手段が検出した車両位置から前記進行方向検出手段が検出した進行方向の道路形態を前記地図情報から読み出す手段を備える請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の車両内ネットワークシステム。 - 前記第1ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、外部からの情報を受信する外部通信装置であり、
前記検知手段は、
前記外部通信装置が受信した情報より車両周囲の状態を検知する請求項2乃至請求項5のいずれかに記載の車両内ネットワークシステム。 - 前記制御装置は、
ブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかである請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の車両内ネットワークシステム。 - 車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと、制御信号を通信し合って制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第2ネットワークとを接続する車載用の接続装置において、
第1ネットワーク側の前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、
該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づき、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、
該信号生成手段が生成した制御信号を第2ネットワーク側へ送信する送信手段と
を備えることを特徴とする車載用の接続装置。 - 車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第1ネットワークと接続装置で接続してある第2ネットワークが有する制御装置が、受信した制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する車載機器制御方法において、
前記接続装置は、
第1ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信し、
受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成し、
生成した制御信号を前記制御装置へ送信することを特徴とする車載機器制御方法。
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