JP4483694B2 - 車両用通信システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された複数の制御ユニット間において、データの送受信を行なう車両用通信システムに関する。

車両の搭載機器を電子的に制御する制御ユニットが多数採用されるに従い、その制御ユニット間においてデータを共有化し、各制御ユニットにおいて分散制御や協調制御を行なう要求が高まっている。例えば、車両において、シートやドア等のボディ系、エンジン、電子スロットル等のパワートレイン系、さらにナビゲーション，ＶＩＣＳ，ＥＴＣ等の情報系といった区分けでそれぞれの制御ユニットをネットワーク化し、さらに各ネットワーク間をデータ中継が可能なゲートウェイユニットを介して接続するといったことが検討されている。

ここで、イグニッションスイッチがオフされて車両が駐車されている場合には、車両としての基本的な機能を発揮する必要がないため、一般的に、各制御ユニットは、その動作モードが低電力消費動作モードに移行される。この低電力消費動作モードとは、通常の動作モードよりも動作周波数を低下させたり、所定のトリガ信号が入力されるまでは動作を停止させたり、あるいは、完全にその動作を停止させることによって、各制御ユニットにおける消費電力の低減を図ることが可能な動作モードのことである。

各制御ユニットが上述したようにネットワーク化された場合には、各制御ユニットの協調動作のため、一の制御ユニットの動作モードが高電力消費動作モードであると、それに合わせて他の制御ユニットの動作モードも高電力消費動作モードに設定される。各制御ユニットが複数のグループに分かれてネットワーク化される場合には、ゲートウェイユニットが、それら複数のネットワークに属する制御ユニットの動作モードを管理することもある。すなわち、データを送受信する必要がある複数の制御ユニットが異なるネットワークに分かれている場合、一の制御ユニットから高電力消費動作モードである旨のデータを受信すると、ゲートウェイユニットは、それら複数の制御ユニットが属するネットワークに対して、高電力消費動作モードにて動作するようにモード管理を行なう。なお、ゲートウェイユニットは、動作モード管理が煩雑となることを避けるため、通常、個別の制御ユニットを対象とするのではなく、各ネットワーク単位で動作モードを管理する。

このようなゲートウェイユニットが１つのみ設けられた通信システムでは、ゲートウェイユニットにより、各ネットワークの動作モードが一括して管理でき、高電力消費動作モードと低電力消費動作モード間の動作モードの移行もスムーズに行なうことができる。

しかしながら、ネットワーク化される制御ユニットの数や通信データ量は増加の一途を辿っており、ネットワークの規模が大きくなると、１つのゲートウェイユニットでは対応しきれなくなることが考えられる。つまり、制御ユニット間におけるデータ送受信速度の観点から、１つのネットワークに接続される制御ユニットの数はおのずと制限される。そして、ネットワークの数が増えれば、そのネットワーク間の通信を１つのゲートウェイユニットで賄うことは困難になる。そのため、複数のネットワーク間を複数のゲートウェイユニットを介して接続することが考えられる。

この場合、１つのネットワークが複数のゲートウェイユニットを介して複数のネットワークに接続されることになり、この構成に起因して、動作モード管理に不具合が生じることが考えられる。つまり、ゲートウェイユニットは、いずれかの制御ユニットから高電力消費モードである旨のデータを受信すると、データ中継のために接続されている全てのネットワークに対して、高電力消費動作モードである旨のデータを送信する。これによって、ゲートウェイユニットに接続された全てのネットワークの動作モードを、高電力消費動作モードに管理する。従って、上述したように、１つのネットワークに複数のゲートウェイユニットが接続されると、そのゲートウェイユニット間で、高電力消費動作モードに関するデータを交換し合う状況が発生し得る。その結果、各制御ユニットは、低消費電力動作モードへの移行ができなくなってしまう。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、複数のネットワーク間を接続するために複数のゲートウェイユニットを用いながら、各ネットワークにおける各制御ユニットの動作モードを高電力消費動作モードと低電力消費動作モード間で切り換えることが可能な車両用通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両用通信システムは、車両に搭載された複数の制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分け、そのグループごとに制御ユニットをデータ通信用の通信線を介して相互に接続して複数のネットワークを形成するとともに、当該複数のネットワーク間を接続して、データの中継を行なうゲートウェイユニットを複数設けることにより、複数のネットワークに接続された制御ユニット間でデータの送受信を可能とした車両用通信システムであって、
制御ユニットは、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、当該動作モードに関するデータを通信線を介して自身が接続されたネットワーク内の他のユニットに送信し、かつ、他のユニットから高電力消費動作モードである旨のデータを受信した際に、自身の動作モードを高電力消費動作モードに設定するものであり、
ゲートウェイユニットは、自身が接続された複数のネットワークの中の一のネットワークに接続されたユニットから動作モードに関するデータを受信した場合、その一のネットワークを除く他のネットワークに接続されたユニットに対して、その動作モードに関するデータを送信することを特徴とする。

このように、請求項１に記載の車両用通信システムでは、従来の場合と異なり、各ゲートウェイユニットは、接続された全てのネットワークに動作モードに関するデータを送信するのではなく、動作モードに関するデータを送信したユニットが属するネットワークを除く残りのネットワークにのみ、動作モードに関するデータを送信する。このため、同一のネットワーク内において一のゲートウェイユニットが、他のゲートウェイユニットから動作モードに関するデータを受信しても、他のゲートウェイユニットに対して、動作モードに関するデータを返送することがない。従って、ゲートウェイユニット間で、高電力消費動作モードである旨のデータを交換し合う状況の発生を回避でき、各制御ユニットが低電力消費動作モードで動作可能となったときには、速やかに低電力消費動作モードへ移行することができる。

請求項２に記載したように、制御ユニットは、車両のイグニッションスイッチがオフされている間、その動作モードが低電力消費動作モードになるとともに、所定の条件が成立すると高電力消費動作モードにて動作するように構成できる。

車両のイグニッションスイッチがオフされている間は車両は停止しており、基本的に、各種の車載機器を制御する制御ユニットを車両の走行時と同様に機能させる必要がないためである。この場合、イグニッションスイッチのオフに応じて制御ユニットの動作モードを低電力消費モードに移行させて、消費電力の低減を図ることが好ましい。ただし、少なくとも一部の制御ユニットに関しては、例えば一定時間経過したことを条件としてウェイクアップし、高電力消費動作モード（通常モード）にて動作することが好ましい場合がある。例えば、携帯キーとの相互通信によって、メカニカルキーを用いることなくドアロックを解除可能な、いわゆるスマートキーシステムの場合など、車両の停車時に定期的に、制御ユニットとしてのスマートキーＥＣＵから質問信号を送信するとともに、携帯キーからの応答信号を受信する等の処理を行なう必要があるためである。

請求項３に記載したように、ゲートウェイユニットも、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、自身が接続されたネットワーク内の全ての制御ユニットが低電力消費動作モードとなったときに、ゲートウェイユニットは、低電力消費動作モードとなることが好ましい。ネットワーク内の全ての制御ユニットが低消費電力動作モードとなると、迅速に中継すべきデータも発生しない。このため、ゲートウェイユニットも低電力消費動作モードに移行させて、消費電力の低減を図ることが好ましいためである。

ただし、請求項４に記載したように、ゲートウェイユニットが、車両における所定の制御対象機器に対して制御を行なう制御ユニットとしての機能も兼ね備える場合、当該制御ユニットとして、その動作モードを低電力消費モードとすることができることを条件として、その動作モードを低電力消費モードに移行させることが好ましい。

また、請求項５に記載の車両用通信システムは、車両に搭載された複数の制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分け、そのグループごとに前記制御ユニットをデータ通信用の通信線を介して相互に接続して複数のネットワークを形成するとともに、当該複数のネットワーク間を接続して、データの中継を行なうゲートウェイユニットを複数設けることにより、複数のネットワークに接続された制御ユニット間でデータの送受信を可能とした車両用通信システムであって、
制御ユニットは、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、当該動作モードに関するデータを通信線を介して自身が接続されたネットワーク内の他のユニットに送信し、かつ、他のユニットから高電力消費動作モードである旨のデータを受信した際に、自身の動作モードを高電力消費動作モードに設定するものであり、
ゲートウェイユニットは、一のネットワークに接続されたユニットから動作モードに関するデータを受信した場合、動作モードに関するデータを送信したユニットを含まないネットワークには、その動作モードに関するデータを送信し、動作モードに関するデータを送信したユニットを含むネットワークには、その動作モードに関するデータを送信したユニットが制御ユニットであれば、動作モードに関するデータを送信するが、ゲートウェイユニットであれば、その動作モードに関するデータを送信しないことを特徴とする。

上述したように、複数のゲートウェイユニットを用いた際のモード管理における不具合は、当該複数のゲートウェイユニット間で動作モードに関するデータを交換し合うことによって発生する。このため、請求項５に記載の車両用通信システムでは、各ゲートウェイユニットは、動作モードに関するデータを送信したユニットを含まないネットワークには動作モードに関するデータの中継を行い、動作モードに関するデータを送信したユニットを含むネットワークには、動作モードに関するデータを送信したユニットが制御ユニットであれば受信したデータを送信するが、ゲートウェイユニットであれば送信しないこととした。これにより、上述した不具合の発生を確実に回避することができる。

請求項６〜請求項８の作用・効果は、上述した請求項２〜請求項４と同様であるため、説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における車両用通信システムの全体構成を示すブロック図である。本車両用通信システムは、車両の搭載機器を電子的に制御する各種の制御ユニットが、通信線、さらにはゲートウェイユニットを介して相互に接続されたネットワーク構成を備えている。なお、エンジン、変速機、ブレーキ等のパワートレイン系機器、エアコン、シート、ドアロック等のボディ系機器、ナビ、ＥＴＣ、ラジオ等の情報系、及びエアバック等のセイフティ系機器を制御する種々の制御ユニットが、ネットワーク化の対象となりえる。

これらの制御ユニットは、イグニッションスイッチがオンされている間は、各種の演算を高速に行なって車両搭載機器を最適に制御する必要がある。このため、各ユニットの動作モードは通常動作モード（高電力消費動作モード）に設定される。一方、イグニッションスイッチがオフされて車両が駐車されている場合には、車両としての基本的な機能を発揮する必要がないため、各制御ユニットは、その動作モードが低電力消費動作モードに移行される。低電力消費動作モードでは、通常の動作モードよりも動作周波数を低下させたり、外部回路等から所定のトリガ信号が入力されるまでは動作を停止させたり、あるいは、完全にその動作を停止させる。これにより、各制御ユニットにおける消費電力の低減を図ることができる。

本実施形態では、そのような各制御ユニットの中で、車両停車中においても車両搭載機器に対する制御処理を実行するため所定のウェイクアップ条件が成立したときに、低電力消費動作モードから通常動作モードに移行する制御ユニット、及びネットワーク接続された他の制御ユニットの通常動作モードへの移行に伴なって通常動作モードに移行する必要がある制御ユニットを対象としたネットワーク構成について説明する。

そのような制御ユニットの具体例としては、例えば、携帯キーとスマートキーＥＣＵとの相互通信により、メカニカルなキーを用いることなく、ドアロックを解除するいわゆるスマートキーシステムにおける各種の制御ユニット（ＥＣＵ）が挙げられる。スマートキーシステムにおいては、スマートキーＥＣＵが、ウェイクアップ条件として所定時間が経過するごとに低電力消費動作モードから通常動作モードに切り換えられ、送受信機に対して、質問信号の送信及び携帯キーからの応答信号の受信を指示する。ユーザが保持する携帯キーが質問信号を受信すると応答信号を返送するため、応答信号の受信により、ユーザが車両に接近していることが認識できる。

スマートキーＥＣＵは、その応答信号に基づいて、携帯キーの保持者が正規のユーザであるか否かを判定する。その判定結果は、各ドアＥＣＵに送信され、ドアの状態が、ロック、アンロックスタンバイ、あるいはアンロックの各状態に制御される。例えば、携帯キーの保持者が正規のユーザであり、そのユーザが車両に接近している場合には、各ドアＥＣＵは、車両の各ドアの状態を、ユーザがドアハンドルに設けられたスイッチを操作することによってドアがアンロックとなるアンロックスタンバイ状態に制御する。このように、スマートキーＥＣＵと各ドアＥＣＵとは協調して動作する必要があるので、各ドアＥＣＵの動作モードは、スマートキーＥＣＵの通常動作モードへの移行に伴なって、低電力消費モードから通常動作モードに切り換えられる。

さらに、車両によっては、イモビＥＣＵが設けられ、このイモビＥＣＵは、ユーザによってエンジンの始動操作が行なわれたとき、スマートキーＥＣＵと通信を行ない、その通信結果に基づいて、エンジンの始動許可・禁止を切り換える。すなわち、スマートキーＥＣＵにおいて、正規のユーザとの判定が行なわれている場合に限り、イモビＥＣＵは、エンジンの始動を許可するのである。従って、イモビＥＣＵの動作モードも、スマートキーＥＣＵの通常動作モードへの移行に伴ない、低電力消費モードから通常動作モードに切り換えられることが好ましい。あるいは、エンジンの始動操作によってイモビＥＣＵが通常動作モードとなり、そのイモビＥＣＵからの通信をトリガとしてスマートキーＥＣＵを通常動作モードに切り換えることも可能である。

このように、車両搭載機器の制御ユニットの中には、車両停車中においても所定のウェイクアップ条件が成立することによって通常動作モードとなったり、他の制御ユニットの通常動作モードへの移行に伴なって低電力消費動作モードから通常動作モードに切り換えられる制御ユニットがある。本実施形態によるネットワーク構成においては、このような制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分け、そのグループごとにデータ通信用の通信線を介して相互に接続して複数のネットワークを形成する。さらに、この複数のネットワーク間をデータ中継のための複数のゲートウェイユニットを介して接続し、複数のネットワークに接続された制御ユニット間でデータの送受信を可能としている。

なお、制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分けて複数のネットワークを形成するのは、各ネットワークに接続される制御ユニット数を抑えて各制御ユニットのデータ送信の待ち時間を短くしたり、ネットワークを形成する際の配線長が長くなると送信信号の波形の乱れ等が生じ易くなるため、その配線長を短縮したりするためである。

図１に示す例では、第１ネットワークに制御ユニットＡ，Ｂ，Ｃが接続され、第２ネットワークに制御ユニットＤ，Ｅが接続され、さらに第３ネットワークに制御ユニットＦ，Ｇが接続されている。また、第１ネットワークと第２ネットワークとの間には、ゲートウェイ（ＧＷ）ユニットＸが接続され、第２ネットワークと第３ネットワークとの間には、ゲートウェイユニットＹが接続されている。

以下の説明においては、上述したネットワーク構成において、通信プロトコルとして公知のトークンパッシング方式を採用した場合について説明する。しかしながら、通信プロトコルとしては、トークンパッシング方式以外の、ＣＳＭＡ／ＣＲ（carrier sense multiple access with collision resolution）方式やＴＤＭＡ（time division multiple access）方式等、公知の各種プロトコルを採用しても良い。さらに、ゲートウェイユニットにプロトコル変換機能を持たせることにより、各ネットワークで、異なる通信プロトコルを採用することも可能である。

図２（ａ）は、制御ユニット間において分散制御や協調制御を行なうため、制御ユニット間でデータを送受信する際に用いられる通信データ構造の一例を示している。図２（ａ）に示すように、通信データは、ヘッダーフィールドとデータフィールドを有し、データフィールドにはデータ本体が書き込まれている。ヘッダーフィールドには、各ユニットに固有なコードであるＩＤと、データ本体の長さを示すデータレングスコード（ＤＬＣ）とが含まれる。

図２（ｂ）は、制御ユニットの動作モードを管理するためのモード管理データ構造の一例を示している。図２（ｂ）に示すように、モード管理データは、アドレッシングフィールド、コントロールフィールド、及びデータフィールドを有している。但し、モード管理データにおいては、データフィールドを用いてデータを送信することはなく、このデータフィールドは、データ長を図２（ａ）の通信データと合わせるために便宜的に設けられている。

アドレッシングフィールドには、データ送信元のユニットを示すＩＤ、モード管理データの長さを示すＤＬＣ、及びデータの送信権であるトークンを渡すユニットを示すディスティネーションＩＤ（ＤＩＤ）が含まれる。なお、通信データとモード管理データは、それぞれのＩＤを異ならせることによって区別可能である。また、コントロールフィールドには、動作モードを示すオペレーションコード（ＯｐＣｏｄｅ）が含まれる。このオペレーションコードは、インジケータコードＩｎｄとアクノリッジコードＡｃｋとからなる。

インジケータコードＩｎｄは、モード管理データを送信する制御ユニット自身が、所定の制御処理を実行する必要がなく、低電力消費動作モードに移行可能か否かを示すものであり、例えば低電力消費動作モードに移行可能な場合、インジケータコードＩｎｄ＝１、移行不可の場合、インジケータコードＩｎｄ＝０を出力する。また、アクノリッジコードＡｃｋは、ネットワーク内の全制御ユニットに対して低電力消費動作モードへの移行の許可・禁止を指示するものであり、例えば移行許可の場合、アクノリッジコードＡｃｋ＝１、移行禁止の場合、アクノリッジコードＡｃｋ＝０を出力する。

各制御ユニットは、自身がデータの送信権（トークン）を得たタイミングで、上述した通信データ及びモード管理データを、ネットワーク内の制御ユニット及びゲートウェイユニットに向けて送信する。ネットワーク内の制御ユニットが、その通信データを受信すると、データ送信元のユニットを示すＩＤから、自身の制御に必要なデータか否かを判定し、必要なデータのみ保持する。さらに、モード管理データに基づいて、他の制御ユニットの動作モードを保持するとともに、自身がトークンを獲得したか否かを判定する。ゲートウェイユニットが通信データ及びモード管理データを取得すると、その通信データ及びモード管理データを、図１に示すように、データ中継部及びモード管理部によって、必要なネットワークに送信するようにデータ中継を行なう。

ここで、１つのネットワーク内において、モード管理データを用いた各制御ユニットの動作モードの遷移について、第１ネットワークに接続された制御ユニットＡ〜Ｃを例にとり図３を用いて説明する。図３は、制御ユニットＡが通常動作モードから低電力消費モードに移行可能となったときにおける、第１ネットワーク内の各制御ユニットで送受信されるオペレーションコードの変化を示している。

制御ユニットＡの動作モードが通常動作モードであるときには、オペレーションコードにおけるインジケータコードＩｎｄａは０となる。従って、各制御ユニットに低電力消費モードへの移行禁止を指示する必要があるため、アクノリッジコードＡｃｋも０となる。これに対して、制御ユニットＢ，Ｃは、低電力消費モードへの移行が可能な状態であるため、それそれ、インジケータコードＩｎｄｂ，Ｉｎｄｃ＝１を出力するが、制御ユニットＡからインジケータコードＩｎｄ＝０が送信されたので、アクノリッジコードＡｃｋは、低電力消費動作モードへの移行禁止を示す０を出力する。

その後、制御ユニットＡが所定の制御処理を完了して通常動作モードから低電力消費動作モードへの移行が可能となると、インジケータコードＩｎｄａ＝１を出力する。これによって、制御ユニットＡ〜Ｃから送信されたインジケータコードＩｎｄａ，Ｉｎｄｂ，Ｉｎｄｃが全て１となったので、制御ユニットＢは、モード管理データにおいて、全制御ユニットＡ〜Ｃに対して低電力消費モードへの移行の許可を指示するため、アクノリッジコードＡｃｋ＝１を出力する。これにより、各制御ユニットＡ〜Ｃは、通常動作モードから低電力消費動作モードに移行する。

なお、ゲートウェイユニットも、通常動作モードと低電力消費動作モードとを有しており、ネットワーク内の全制御ユニットの動作モードが低電力消費動作モードとなると、ゲートウェイユニットも、低電力消費動作モードに移行する。ネットワーク内の全ての制御ユニットが低消費電力動作モードとなると、迅速に中継すべきデータも発生しない。このため、ゲートウェイユニットも低電力消費動作モードに移行して、消費電力の低減を図ることが好ましいためである。

ただし、ゲートウェイユニットは、車両における所定の制御対象機器に対して制御を行なう制御ユニットとしての機能も兼ね備えることが可能である。このような場合には、当然ではあるが、制御ユニットとして、その動作モードを低電力消費動作モードに移行させることができることを条件として、その動作モードを低電力消費動作モードに移行させる。

次に、ゲートウェイユニットにおけるモード管理処理について、図４のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ１００において、他の制御ユニットもしくはゲートウェイユニットから送信されたデータを受信したか否かを判定する。このステップＳ１００の判定処理において、「Ｎｏ」と判定されると、ステップＳ１６０に進む。一方、ステップＳ１００の判定処理において、「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、受信したデータがモード管理データであるか否かを、受信したデータのＩＤに基づいて判定する。このステップＳ１１０の判定処理において、「Ｎｏ」と判定された場合、つまり、図２（ａ）に示す通信データを受信した場合には、ステップＳ１６０に進む。一方、ステップＳ１１０の判定処理において、「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０では、受信したモード管理データのインジケータコードＩｎｄの内容により、送信元の制御ユニット等が通常動作モードにて動作しているか否かを判定する。このステップＳ１２０の判定処理において「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップＳ１４０に進み、接続されたネットワークごとに設けられた、各制御ユニット等の動作モードの履歴を管理するための情報であるモード管理履歴情報に通常動作モードをセットする。すなわち、ゲートウェイユニットには、複数のネットワークが接続されているが、そのネットワークの各々に対応して複数のモード管理履歴情報が設定され、各モード管理履歴情報には、対応するネットワーク内の各制御ユニット等の動作モードに対応するモードがセットされる。

一方、ステップＳ１２０の判定処理において、「Ｎｏ」と判定された場合には、ステップＳ１３０に進む。ステップＳ１３０では、モード管理データを送信したユニットを含むネットワークに対応するモード管理履歴情報を参照して、これまでに通常動作モードを示すモード管理データを送信した制御ユニット等があるか否かを判定する。すなわち、いずれかの制御ユニット等から通常動作モードを示すモード管理データがすでに送信されている場合、モード管理履歴情報には通常動作モードがセットされている。従って、モード管理履歴情報を参照することにより、これまでに通常動作モードを示すモード管理データを送信した制御ユニット等があるか否かを判定できる。

ステップＳ１３０の判定処理にて「Ｙｅｓ」と判定された場合には、上述したステップＳ１４０に進む。これは、いずれかの制御ユニットの動作モードが通常動作モードである場合、他の制御ユニットの動作モードも通常動作モードにする必要があるからである。一方、ステップＳ１３０の判定処理において、「Ｎｏ」と判定された場合には、各制御ユニットの動作モードを低電力消費動作モードに移行できる条件が成立したので、ステップＳ１５０において、モード管理履歴情報に、低電力消費動作モードをセットする。

ステップＳ１６０では、ゲートウェイユニットが、モード管理履歴情報に基づくモード管理データを送信すべきタイミングであるか否かを判定する。すなわち、ゲートウェイユニットは自身に送信権が回ってきたタイミングで、通信データやモード管理データの送信（データ中継）を行なうので、自身が接続されたネットワークのいずれかにおいて、送信権を獲得したか否かの判定を行なう。このステップＳ１６０において「Ｎｏ」と判定されると、一旦、本処理を終了し、「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０では、自身の動作モードをモード管理履歴情報に反映させる。具体的には、モード管理履歴情報が低電力消費動作モードに設定されていても、自身が通常動作モードであれば、モード管理履歴情報に通常動作モードをセットする。

そして、ステップＳ１８０では、モード管理データの送信タイミングと判定されたネットワークに対して、そのネットワーク以外のネットワークに対応するモード管理履歴情報に基づいてモード管理データが作成され、送信される。ゲートウェイユニットは、上述したように、各ネットワークごとに、それぞれのネットワーク内に接続された制御ユニット等の動作モードを表すモード管理履歴情報を有する。そのモード管理履歴情報に基づいてモード管理データが作成されるが、その作成されたモード管理データは、そのデータ作成の基になったモード管理履歴情報に対応付けられるネットワーク以外のネットワークに送信されるのである。

このステップＳ１８０のモード管理データ送信処理について、図５に基づいて詳細に説明する。図５は、ゲートウェイ（ＧＷ）ユニットＹが、第３ネットワークに接続された制御ユニットから通常動作モードを示すモード管理データを受信し、それを第２ネットワークに向けて中継し、ＧＷユニットＸは、第１ネットワークに接続された制御ユニットから低電力消費モードを示すモード管理データを受信した状況を示している。

従来のＧＷユニットは、接続されたいずれかのネットワークから通常動作モードを示すモード管理データを受信すると、そのモード管理データを受信したネットワークを含め、接続されている全てのネットワークに対して、各制御ユニットを通常動作モードとするためのモード管理データを送信する。図５に示す状況において、ＧＷユニットＸが、従来のＧＷユニットと同様に、接続された全てのネットワークに対して、各制御ユニットを通常動作モードとするためのモード管理データを送信したと仮定する。

すると、ＧＷユニットＹは、ＧＷユニットＸから送信されたモード管理データに基づいて、やはり接続された全てのネットワークに対して通常動作モードとするためのモード管理データを送信することになる。この結果、ＧＷユニットＸとＧＷユニットＹ間で、各制御ユニットを通常動作モードとするためのモード管理データを交換し合う状況が発生し、各制御ユニットは、低消費電力動作モードへの移行ができなくなってしまう。

そのため、本実施形態においては、ステップＳ１８０にて、モード管理データは、その作成の基となったモード管理履歴情報に対応付けられるネットワーク以外のネットワークのみに送信されるのである。これにより、ＧＷユニットＸとＧＷユニットＹとの間で、通常動作モードとするためのモード管理データを交換し合う状況が発生することを回避でき、各制御ユニットを低電力消費モードへ移行させることができる。

なお、ＧＷユニットＸ、Ｙは、各ネットワークにおいて自身にデータの送信権（トークン）が回ってきたタイミングで、各ネットワークに対して、通信データやモード管理データの送信（データ中継）を行なう。

そして、ステップＳ１９０では、次回のモード管理データの送信処理の準備のため、モード管理履歴情報をクリア（低電力消費モード）し、処理を終了する。

上述したように、本実施形態によれば、複数のネットワーク間を接続するために、複数のゲートウェイユニットを用いながら、各制御ユニットが低電力消費動作モードで動作可能となったときには、速やかに低電力消費動作モードへ移行することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態による車両用通信システムが適用されるネットワーク構成は、上述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態では、ゲートウェイユニットがモード管理データを受信した際に、そのモード管理データを送信したのが、制御ユニットであるか、それとも他のゲートウェイユニットであるかを判定する。そして、データ送信元が制御ユニットである場合には、そのモード管理データを、データ送信元の制御ユニットが接続されたネットワークを含む、すべてのネットワークに対して送信する。一方、データ送信元が他のゲートウェイユニットである場合には、データ送信元のゲートウェイユニットが接続されたネットワークに送信するモード管理データに、送信元ゲートウェイユニットのモード管理データを反映させないようにした。

このようにしても、２つのゲートウェイユニット間で、通常動作モードを示すモード管理データを交換し合う状況の発生を回避することができる。

図６は、第２実施形態のゲートウェイユニットにおけるモード管理処理を示すフローチャートである。図６に示すように、第２実施形態のゲートウェイユニットのモード管理処理は、その大部分が第１実施形態のゲートウェイユニットのモード管理処理と共通する。ただし、ステップＳ１１５とＳ１１８の処理が追加され、Ｓ１８０とＳ１９０の処理が変更されている点が異なる。

このステップＳ１１５の処理では、受信したモード管理データの送信元が他のゲートウェイユニットであるか否かを、モード管理データにおけるＩＤに基づいて判定する。このステップＳ１１５の判定処理において、「Ｙｅｓ」と判定された場合には、ステップＳ１１８にて、各ゲートウェイユニットごとに、受信したモード管理データ（Ｉｎｄ情報）を保存する。

そして、ステップＳ１８０にて、一のネットワークにモード管理データを送信する際、全てのネットワークに接続される制御ユニットから受信したモード管理データ等に基づくモード管理履歴情報に加えて、他のネットワークのゲートウェイユニットから受信したモード管理データを加味して、送信すべきモード管理データを作成する。ただし、そのモード管理データの作成において、その一のネットワークに接続されたゲートウェイユニットから受信したモード管理データは加味しない。

そして、ステップＳ１９０では、ステップＳ１８０にて一のネットワークへ送信するためのモード管理データの作成に用いたモード管理履歴情報及びゲートウェイユニットのモード管理データ（Ｉｎｄ情報）をクリアして、図６に示す処理を終了する。

このようにしても、複数のゲートウェイユニット間で通常動作モードを示すモード管理データを交換し合って、制御ユニットが低電力消費動作モードに移行できない状況の発生を回避することができる。

第１の実施形態における車両用通信システムの全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は、制御ユニット間において分散制御や協調制御を行なうため、制御ユニット間でデータを送受信する際に用いられる通信データ構造の一例を示す説明図であり、（ｂ）は、制御ユニットの動作モードを管理するためのモード管理データ構造の一例を示す説明図である。 制御ユニットＡが通常動作モードから低電力消費モードに移行可能となったときにおける、第１ネットワーク内の各制御ユニットで送受信されるオペレーションコードの変化を示す説明図である。 第１実施形態のゲートウェイユニットにおけるモード管理処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のゲートウェイユニットのモード管理データ送信処理を説明するための説明図である。 第２実施形態のゲートウェイユニットにおけるモード管理処理を示すフローチャートである。

Claims (8)

1. 車両に搭載された複数の制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分け、そのグループごとに前記制御ユニットをデータ通信用の通信線を介して相互に接続して複数のネットワークを形成するとともに、当該複数のネットワーク間を接続して、データの中継を行なうゲートウェイユニットを複数設けることにより、前記複数のネットワークに接続された制御ユニット間でデータの送受信を可能とした車両用通信システムであって、
   前記制御ユニットは、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、当該動作モードに関するデータを前記通信線を介して自身が接続されたネットワーク内の他のユニットに送信し、かつ、他のユニットから高電力消費動作モードである旨のデータを受信した際に、自身の動作モードを高電力消費動作モードに設定するものであり、
   前記ゲートウェイユニットは、自身が接続された複数のネットワークの中の一のネットワークに接続されたユニットから動作モードに関するデータを受信した場合、その一のネットワークを除く他のネットワークに接続されたユニットに対して、その動作モードに関するデータを送信することを特徴とする車両用通信システム。
2. 前記制御ユニットは、車両のイグニッションスイッチがオフされている間、その動作モードが前記低電力消費動作モードになるとともに、所定の条件が成立すると前記高電力消費動作モードにて動作することを特徴とする請求項１に記載の車両用通信システム。
3. 前記ゲートウェイユニットも、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、自身が接続されたネットワーク内の全ての制御ユニットが低電力消費動作モードとなったときに、前記ゲートウェイユニットは、低電力消費動作モードとなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用通信システム。
4. 前記ゲートウェイユニットが、車両における所定の制御対象機器に対して制御を行なう制御ユニットとしての機能も兼ね備える場合、当該制御ユニットとして、その動作モードを低電力消費モードとすることができることを条件として、前記ゲートウェイユニットは、その動作モードが低電力消費モードになることを特徴とする請求項３に記載の車両用通信システム。
5. 車両に搭載された複数の制御ユニットを少なくとも３つ以上の複数のグループに分け、そのグループごとに前記制御ユニットをデータ通信用の通信線を介して相互に接続して複数のネットワークを形成するとともに、当該複数のネットワーク間を接続して、データの中継を行なうゲートウェイユニットを複数設けることにより、前記複数のネットワークに接続された制御ユニット間でデータの送受信を可能とした車両用通信システムであって、
   前記制御ユニットは、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、当該動作モードに関するデータを前記通信線を介して自身が接続されたネットワーク内の他のユニットに送信し、かつ、他のユニットから高電力消費動作モードである旨のデータを受信した際に、自身の動作モードを高電力消費動作モードに設定するものであり、
   前記ゲートウェイユニットは、自身が接続された複数のネットワークの中の一のネットワークに接続されたユニットから動作モードに関するデータを受信した場合、動作モードに関するデータを送信したユニットを含まないネットワークには、その動作モードに関するデータを送信し、動作モードに関するデータを送信したユニットを含むネットワークには、その動作モードに関するデータを送信したユニットが制御ユニットであれば、動作モードに関するデータを送信するが、ゲートウェイユニットであれば、その動作モードに関するデータを送信しないことを特徴とする車両用通信システム。
6. 前記制御ユニットは、車両のイグニッションスイッチがオフされている間、その動作モードが前記低電力消費動作モードになるとともに、所定の条件が成立すると前記高電力消費動作モードにて動作することを特徴とする請求項５に記載の車両用通信システム。
7. 前記ゲートウェイユニットも、動作モードとして、高電力消費動作モードと低電力消費動作モードとを有し、自身が接続されたネットワーク内の全てのユニットが低電力消費動作モードとなったときに、前記ゲートウェイユニットは、低電力消費動作モードとなることを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載の車両用通信システム。
8. 前記ゲートウェイユニットが、車両における所定の制御対象機器に対して制御を行なう制御ユニットとしての機能も兼ね備える場合、当該制御ユニットとして、その動作モードを低電力消費モードとすることができることを条件として、前記ゲートウェイユニットは、その動作モードが低電力消費モードになることを特徴とする請求項７に記載の車両用通信システム。

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