JP5454315B2 - In-vehicle network system and data relay device - Google Patents
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Description
本発明は、車載機器の制御に用いられる制御データを共有するために、3つ以上の電子制御装置が通信バスを介して互いに通信可能に接続されてなる車載ネットワークシステム、及び、データ中継装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle network system in which three or more electronic control devices are communicably connected to each other via a communication bus and a data relay device in order to share control data used for control of in-vehicle devices. .
従来より、車両には、車載機器を制御するために多数の電子制御装置(所謂ECU)が搭載されており、これらECUによって車載ネットワークシステムが構築されている。また、車載ネットワークシステムでは、あるECUから通信バスに送出された制御データを他のECUが共有するように、例えばCAN等の所定のプロトコルによるデータ通信を行うための通信コントローラが各ECUに内蔵されている。 Conventionally, a vehicle is equipped with a large number of electronic control units (so-called ECUs) for controlling in-vehicle devices, and an in-vehicle network system is constructed by these ECUs. In the in-vehicle network system, each ECU has a built-in communication controller for performing data communication according to a predetermined protocol such as CAN so that other ECUs share control data sent from one ECU to the communication bus. ing.
ところで、車両に搭載されるECUの数は、車載機器の高機能化、安全性向上のために増加しつつあり、このようにECUの数が増加すると、システム全体の消費電力が大きくなることから、なるべく無駄な電力の消費を抑える必要がある。 By the way, the number of ECUs mounted on a vehicle is increasing for higher functionality and safety of in-vehicle devices, and as the number of ECUs increases in this way, the power consumption of the entire system increases. Therefore, it is necessary to reduce the consumption of useless power as much as possible.
例えば、各ECUは、通信バスを介して制御データを送受信する必要がないときには、通信コントローラに供給する電力を停止させて省電力状態に移行し、この省電力状態において動作する検出回路によって起動信号を検出すると、それぞれの制御対象である車載機器(制御対象機器)を制御するために制御データを送受信可能な通常状態に復帰するための処理(ウェイクアップ処理)を行うように構成される。 For example, when there is no need to transmit / receive control data via the communication bus, each ECU stops power supplied to the communication controller and shifts to a power saving state, and a start signal is generated by a detection circuit that operates in this power saving state. Is detected, a process for returning to a normal state in which control data can be transmitted and received (wake-up process) is performed in order to control each on-vehicle device (control target device) that is a control target.
ここで、起動信号を通信バスに送出するECUをマスタECU、このマスタECUから送出された起動信号を検出した場合にウェイクアップ処理を行うECUをスレーブECUとし、さらにマスタECUが起動信号の送出後に制御データを通信バスに送出し、この制御データを受信できたスレーブECUが確認応答を送出する場合を想定してみる。 Here, the ECU that sends the start signal to the communication bus is the master ECU, the ECU that performs the wake-up process when the start signal sent from the master ECU is detected is the slave ECU, and after the master ECU sends the start signal, Assume that the control data is sent to the communication bus, and the slave ECU that has received the control data sends a confirmation response.
例えば、CANプロトコルでは、この確認応答として、通信フレームにおけるACKスロットのタイミングで通信バスの優勢レベルを示す信号(ACK)を送出するように規定されている。この場合、マスタECUは、ACKを受け取らなければ、同じ制御データを通信バスに再送出し、ACKを受け取れば、制御データを正常に送信できたものとして扱い、制御データの再送出を行わないことになる。 For example, the CAN protocol specifies that a signal (ACK) indicating the dominant level of the communication bus is transmitted as the confirmation response at the timing of the ACK slot in the communication frame. In this case, if the master ECU does not receive ACK, it retransmits the same control data to the communication bus. If it receives ACK, the master ECU treats the control data as having been successfully transmitted and does not retransmit the control data. Become.
ところが、このACKスロットは、CANプロトコルでは通信フレームにおける1ビット長の使用に限定されているため、通信バス上の全てのスレーブECUが制御データを受信できたかどうかの判断には使用できず、あくまでも受信できたスレーブECUが存在するかどうかの判断材料にしかならない。 However, this ACK slot is limited to the use of a 1-bit length in a communication frame in the CAN protocol, so it cannot be used to determine whether all slave ECUs on the communication bus have received control data. It can only be used to determine whether there is a slave ECU that can be received.
また、各スレーブECUについて、ウェイクアップ処理を開始してから終了するまでに必要な時間が、その構成部品やプログラムに応じて異なることから、マスタECUから制御データが送出されるタイミングによっては、ウェイクアップ処理を完了したスレーブECUだけからACKが返されてしまい、ウェイクアップ処理が未完了のスレーブECUに制御データが行き渡らない可能性がある。 In addition, for each slave ECU, the time required from the start to the end of the wake-up process varies depending on the components and programs, so depending on the timing at which control data is sent from the master ECU, There is a possibility that ACK is returned only from the slave ECU that has completed the up process, and control data does not reach the slave ECU that has not completed the wake up process.
このため、マスタECUによる制御データの送出タイミングを、ウェイクアップ処理に最も時間のかかるスレーブECUに合わせて設定することが考えられる。しかし、このようにすると、ウェイクアップ処理を最も早く終了するスレーブECUが、他のスレーブECUよりも早く制御対象機器の制御を開始しなければならない場合に、制御データの受信が遅くなることによって、制御の開始に遅れが生じてしまう可能性がある。 For this reason, it is conceivable that the transmission timing of the control data by the master ECU is set in accordance with the slave ECU that takes the longest time for the wake-up process. However, in this way, when the slave ECU that ends the wake-up process earliest must start control of the control target device earlier than other slave ECUs, the reception of control data is delayed, There may be a delay in the start of control.
本発明は、上記問題点を解決するために、各ECUの構成になるべく変更を加えることなく、通信バスに送出された制御データの受信漏れを防止することが可能な車載ネットワークシステム、及び、データ中継装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an in-vehicle network system capable of preventing omission of reception of control data sent to a communication bus without changing the configuration of each ECU as much as possible, and data An object is to provide a relay device.
上記目的を達成するためになされた第一発明である請求項1に記載の車載ネットワークシステムは、車載機器の制御に用いられる制御データを共有するために、通信バスを介して互いに通信可能に接続された3つ以上の電子制御装置として、一つのマスタ装置および複数のスレーブ装置を備えて構成されている。なお、説明の便宜上、電子制御装置をマスタ装置とスレーブ装置とに区分するが、車載ネットワークシステム上の通信プロトコルは、シングルマスタ方式のものであっても、バスマスタ方式のものであってもよい。 The in-vehicle network system according to claim 1, which is a first invention made to achieve the above object, is communicably connected to each other via a communication bus in order to share control data used for control of the in-vehicle device. The three or more electronic control devices are configured to include one master device and a plurality of slave devices. For convenience of explanation, the electronic control device is divided into a master device and a slave device. However, the communication protocol on the in-vehicle network system may be a single master method or a bus master method.
このうち、マスタ装置は、予め設定された起動信号を通信バスに送出すると共に、その起動信号の送出時から予め設定された制御時間が経過した場合に、制御データを通信バスに送出する。一方、スレーブ装置は、通信バスに送出された起動信号を検出した場合に、制御データを送受信不可な省電力状態から制御データを送受信可能な通常状態に復帰するためのウェイクアップ処理を行う。 Among these, the master device sends a preset activation signal to the communication bus, and sends control data to the communication bus when a preset control time has elapsed since the activation signal was sent. On the other hand, when detecting the activation signal sent to the communication bus, the slave device performs a wake-up process for returning from a power saving state in which control data cannot be transmitted and received to a normal state in which control data can be transmitted and received.
そして、車載ネットワークシステムでは、起動信号の検出時からウェイクアップ処理の完了時までの時間を復帰準備時間として、複数のスレーブ装置のうち少なくとも一つのスレーブ装置における復帰準備時間が前述の制御時間よりも長く設定されている。 In the in-vehicle network system, the time from the detection of the activation signal to the completion of the wake-up process is set as the recovery preparation time, and the recovery preparation time in at least one slave device among the plurality of slave devices is longer than the control time described above. It is set long.
ここで、車載ネットワークシステムにおいて、前述の制御時間よりも短い復帰準備時間でウェイクアップ処理を行う電子制御装置として、そのウェイクアップ処理の完了時から予め設定された待機時間が経過するまでの間に、通信バスを介して制御データを受信した場合に、その受信した制御データを保持データとして記憶すると共に、その待機時間の経過後に保持データを通信バスに送出するデータ中継装置を設ける。 Here, in the in-vehicle network system, as an electronic control device that performs the wake-up process with a recovery preparation time shorter than the above-described control time, a period between the completion of the wake-up process and a preset standby time elapses. When the control data is received via the communication bus, a data relay device is provided that stores the received control data as retained data and sends the retained data to the communication bus after the waiting time has elapsed.
さらに、その待機時間として、複数のスレーブ装置における復帰準備時間のうち最も長い最長準備時間と、データ中継装置における復帰準備時間との差分時間よりも長くなるように余裕時間をその差分時間に付加した時間を予め設定しておくようにする。 Furthermore, as the waiting time, a margin time is added to the difference time so as to be longer than the difference time between the longest preparation time among the recovery preparation times in the plurality of slave devices and the recovery preparation time in the data relay device. Set the time in advance.
このように構成された車載ネットワークシステムでは、複数のスレーブ装置のうち、マスタ装置による制御データの送出時に既に通常状態にあるスレーブ装置については、マスタ装置から制御データを受信することができ、マスタ装置による制御データの送出時に未だ省電力状態にあるスレーブECUについては、通常状態に復帰後にデータ中継装置から制御データ(保持データ)を受信することができる。 In the in-vehicle network system configured as described above, among the plurality of slave devices, the slave device that is already in the normal state when the control data is transmitted by the master device can receive control data from the master device. For the slave ECU that is still in the power saving state when the control data is transmitted by the control data, the control data (retained data) can be received from the data relay device after returning to the normal state.
したがって、本発明の車載ネットワークシステムによれば、マスタ装置による制御データの送出タイミングに変更を加えることなく、通信バスに送出された制御データの受信漏れを全てのスレーブ装置にて防止することができる。これにより、各電子制御装置は、制御データを確実に共有することができる。 Therefore, according to the in-vehicle network system of the present invention, it is possible to prevent the reception omission of the control data sent to the communication bus from being received by all the slave devices without changing the control data sending timing by the master device. . Thereby, each electronic control apparatus can share control data reliably.
ところで、複数のスレーブ装置のうち、マスタ装置による制御データの送出時に既に通常状態にあるスレーブ装置については、マスタ装置からの制御データを受信後に、同じ制御データ(保持データ)をデータ中継装置からも受信することになる。 By the way, among the plurality of slave devices, the slave device that is already in the normal state when the control data is sent by the master device, the same control data (held data) is also received from the data relay device after receiving the control data from the master device. Will receive.
これに対しては、請求項2に記載のように、データ中継装置が、通信バスに送出する保持データに、当該データ中継装置を経由したことを表す識別情報を付加するとよい。
このように構成された車載ネットワークシステムでは、スレーブ装置が同じ制御データを続けて受信した場合であっても、マスタ装置から続けて送出された制御データを受信したのか、マスタ装置から一度だけ送出されたものとデータ中継装置を経由して送出されたものとの両方の制御データを受信したのかを容易に識別することができる。
In response to this, as described in claim 2, the data relay device may add identification information indicating that the data relay device has passed through to the retained data transmitted to the communication bus.
In the in-vehicle network system configured as described above, even if the slave device continuously receives the same control data, whether the control data continuously transmitted from the master device has been received or is transmitted only once from the master device. It is possible to easily identify whether control data of both the data transmitted from the data relay apparatus and the data transmitted via the data relay apparatus has been received.
さらに、請求項3に記載のように、スレーブ装置では、データ記録手段が、通信バスを介して受信した制御データを予め用意された履歴テーブルに記録する。そして、受信判定手段が、通信バスを介して保持データを受信すると、その保持データと保持データに付加されている識別情報との差分データに一致する制御データが履歴テーブルに記録されている場合、その受信した保持データを破棄し、一方、差分データに一致する制御データが履歴テーブルに未記録であれば、その受信した保持データ(即ち、制御データ)を共有するように判定すればよい。 Further, in the slave device, the data recording means records the control data received via the communication bus in a history table prepared in advance. Then, when the reception determination unit receives the holding data via the communication bus, when control data that matches the difference data between the holding data and the identification information added to the holding data is recorded in the history table, If the received retained data is discarded, and if the control data matching the difference data is not recorded in the history table, the received retained data (ie, control data) may be determined to be shared.
つまり、このように構成された車載ネットワークシステムでは、マスタ装置から一度だけ送出されたものとデータ中継装置を経由して送出されたものとの両方の同じ制御データを受信した場合に、後者の制御データを破棄することによって、制御データの重複に伴う制御の誤りを確実に防止することができる。 In other words, in the in-vehicle network system configured in this way, when the same control data is received for both the one sent from the master device and the one sent via the data relay device, the latter control is performed. By discarding the data, it is possible to reliably prevent a control error due to duplication of control data.
なお、前述の履歴テーブルは、例えば通常状態から省電力状態に移行するとリセットされてもよいし、省電力状態から通常状態に復帰すると直ちにリセットされてもよい。
ところで、データ中継装置は、他の電子制御装置と独立に設けられてもよいし、請求項4に記載のように、マスタ装置またはスレーブ装置と共に一つの電子制御装置に組み込まれている態様であってもよい。
Note that the above-described history table may be reset when, for example, the normal state shifts to the power saving state, or may be reset immediately after returning from the power saving state to the normal state.
By the way, the data relay device may be provided independently of other electronic control devices, or, as described in claim 4, is a mode in which the data relay device is incorporated in one electronic control device together with the master device or the slave device. May be.
後者の場合、通信バスに接続される電子制御装置の数を変更せずに済むため、通信配線経路に設計変更を加えることなく、通信バスに送出された制御データの受信漏れを防止することができる。 In the latter case, since it is not necessary to change the number of electronic control devices connected to the communication bus, it is possible to prevent omission of reception of control data sent to the communication bus without changing the design of the communication wiring path. it can.
また、第二発明である請求項5に記載のデータ中継装置は、車載機器の制御に用いられる制御データを共有するために通信バスを介して互いに通信可能に接続された3つ以上の電子制御装置(マスタ装置と複数のスレーブ装置)と共に車載ネットワークを構成する電子制御装置である。なお、マスタ装置とスレーブ装置との説明や車載ネットワークシステムの説明については、既述のため省略する。 Further, the data relay device according to claim 5, which is the second invention, has three or more electronic controls that are communicably connected to each other via a communication bus in order to share control data used for control of in-vehicle devices. This is an electronic control device that forms an in-vehicle network together with a device (a master device and a plurality of slave devices). The description of the master device and the slave device and the description of the in-vehicle network system are omitted because they have already been described.
具体的には、データ中継装置では、起動手段が、前述の制御時間よりも短い復帰準備時間でウェイクアップ処理を行い、記憶手段が、起動手段によるウェイクアップ処理の完了時から予め設定された待機時間が経過するまでの間に、通信バスを介して制御データを受信した場合に、その受信した制御データを保持データとして記憶する。 Specifically, in the data relay device, the activation unit performs the wake-up process with a recovery preparation time shorter than the above-described control time, and the storage unit waits in advance after the completion of the wake-up process by the activation unit. When the control data is received through the communication bus before the time elapses, the received control data is stored as retained data.
そして、データ送出手段が、記憶手段により記憶された保持データを待機時間の経過後に通信バスに送出する。但し、この待機時間は、複数のスレーブ装置における復帰準備時間のうち最も長い最長準備時間と、データ中継装置における復帰準備時間との差分時間よりも長くなるように余裕時間をその差分時間に付加して設定されている。 Then, the data sending means sends the retained data stored in the storage means to the communication bus after the standby time has elapsed. However, this waiting time adds a margin time to the difference time so as to be longer than the difference time between the longest longest preparation time among the recovery preparation times in the plurality of slave devices and the recovery preparation time in the data relay device. Is set.
このように構成されたデータ中継装置によれば、第1発明の車載ネットワークシステムに好適に用いることができる。 According to the data relay device configured as described above, it can be suitably used for the in-vehicle network system of the first invention.
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[全体構成]
図1は、本発明が適用された実施形態であるキーレスエントリシステム10の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[overall structure]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
図1に示すように、キーレスエントリシステム10は、車両に搭載された各種の電子制御装置(ECU)間で制御データの共有を行うように構築されており、車両のユーザが所持する電子キー1との間で無線通信を行うための無線通信機2などの制御対象機器を制御する照合ECU20と、車両のドアをロック・アンロックするためのロック・アンロック装置3などの制御対象機器を制御するドアECU30と、車両に搭載された各種ライト類(ハザードランプ4を含む)などの制御対象機器を制御するライトECU40と、後述するデータ中継装置50とを備え、これらECU20,30,40および装置50が通信バス5を介して互いに通信可能に接続されることにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、電子キー1には、図示を省略するが、車両のドアを、ロックさせるためのロック用ボタンと、アンロックさせるためのアンロック用ボタンとが付設されており、使用者によっていずれかのボタンが押下されると、車両に固有のIDコードや操作内容(ドアのロックまたはアンロック)を指定するシリアルデータを生成し、このシリアルデータを固定周波数の搬送波に変調してキーレス信号を送信する。 Although not shown in the drawings, the electronic key 1 is provided with a lock button for locking the door of the vehicle and an unlock button for unlocking. When the button is pressed, serial data that specifies an ID code unique to the vehicle and operation details (door lock or unlock) is generated, and this serial data is modulated into a fixed frequency carrier wave to transmit a keyless signal. .
また、無線通信機2は、電子キー1から送信されたキーレス信号を受信すると、このキーレス信号からシリアルデータを復元して、その復元したシリアルデータを照合ECU20に出力する。
Further, when the wireless communication device 2 receives the keyless signal transmitted from the electronic key 1, the wireless communication device 2 restores the serial data from the keyless signal and outputs the restored serial data to the
照合ECU20は、例えばエンジン停止時に無線通信機2からのシリアルデータの入力を待機している間、通信バス5を介して制御データを送受信する必要がないため、制御データを送受信可能な通常状態よりも消費電力が少ない省電力状態で動作する。なお、バッテリ残量が極端に小さい場合には、照合ECU20の各部への電源供給が全て遮断される停止状態となる。
The
そして、照合ECU20は、省電力状態において、無線通信機2からシリアルデータを入力すると、このシリアルデータに含まれているIDコードが予め登録された正規のものであるか否かを判定するID認証処理を行う。
Then, when the
続いて、照合ECU20は、このID認証処理でIDコードが正規のものであると判定した場合(つまりIDコードの認証に成功した場合)に、省電力状態から通常状態に復帰するためのウェイクアップ処理を行う。
Subsequently, the
照合ECU20は、このウェイクアップ処理を完了する(即ち、通常状態に復帰する)と、所定の起動信号を通信バス5に送出すると共に、その起動信号の送出時から予め設定された制御時間T1(図7参照)が経過した時点で、シリアルデータに含まれている操作内容を表す制御データ(以下、キーレスデータという)を通信バス5に送出するように構成されている。
When the
なお、本実施形態では、照合信号におけるパルス幅が他の制御データに基づく信号(以下、単に「制御データ」ともいう)におけるいずれのパルス幅よりも長く設定されている。 In the present embodiment, the pulse width in the verification signal is set longer than any pulse width in a signal based on other control data (hereinafter also simply referred to as “control data”).
ロック・アンロック装置3は、図示を省略するが、車両各部のドアに設けられたキーシリンダに組み込まれ、このキーシリンダに電子キー1が挿入されてロック・アンロックのための操作が行われたことを検出するキースイッチや、車室内に設けられ、乗員が直接操作することによりロック・アンロックを行うためのドアスイッチに接続され、これらスイッチからの検出信号に基づく操作内容に従って専用のアクチュエータを駆動する。 Although not shown in the drawings, the lock / unlock device 3 is incorporated in a key cylinder provided in a door of each part of the vehicle, and an electronic key 1 is inserted into the key cylinder to perform an operation for locking / unlocking. A key switch that detects this situation and a door switch that is installed in the passenger compartment and that can be locked and unlocked by direct operation by the occupant. Drive.
ドアECU30は、例えばエンジン停止時に照合ECU20からのキーレスデータの受信を待機している間、前述と同じ理由により省電力状態で動作する。なお、バッテリ残量が極端に小さい場合には、ドアECU30の各部への電源供給が全て遮断される停止状態となる。また、ドアECU30には、ドアの開閉状態を検出するドア開閉センサ等が接続されている。
The
そして、ドアECU30は、省電力状態において、通信バス5に流れる起動信号を検出すると、前述のウェイクアップ処理を行うことにより、通常状態に復帰する。この通常状態において、通信バス5を介してキーレスデータを受信すると、そのキーレスデータが表す操作内容に従って、ロック・アンロック装置3を作動させると共に、ドア開閉センサから検出信号に基づいて、ドアの開閉状態を表す制御データを通信バス5に送出するように構成されている。 And door ECU30 will return to a normal state by performing the above-mentioned wake-up process, if the starting signal which flows into communication bus 5 is detected in a power saving state. In this normal state, when keyless data is received via the communication bus 5, the lock / unlock device 3 is operated according to the operation contents represented by the keyless data, and the door opening / closing operation is performed based on the detection signal from the door opening / closing sensor. Control data representing the state is sent to the communication bus 5.
なお、通信バス5には、図示を省略するが、車速やエンジン回転数、各種ライト類、ドア等の各状態を表示するためのコンビネーションメータを制御するメータECUも接続されており、ドアECU30やライトECU40等からの制御データを受信すると、その制御データが表す車両状態がコンビネーションメータに表示されることになる。
Although not shown, the communication bus 5 is also connected to a meter ECU that controls a combination meter for displaying the vehicle speed, engine speed, various lights, doors, and other states. When control data from the
ライトECU40は、車両のステアリングホイール近傍に設けられたコンビネーションスイッチや、インストルメントパネル上に設けられたハザードスイッチ等が接続され、通常状態において、これらスイッチ類からの入力信号や、ブレーキECU(図示せず)等から送信される制御データに基づいて、各種ライト類を作動させる。
The
また、ライトECU40は、例えばエンジン停止時に照合ECU20からのキーレスデータの受信を待機している間、前述と同じ理由により省電力状態で動作する。なお、バッテリ残量が極端に小さい場合には、ドアECU30の各部への電源供給が全て遮断される停止状態となる。
The
そして、ライトECU40は、省電力状態において、通信バス5に流れる起動信号を検出すると、前述のウェイクアップ処理を行うことにより、通常状態に復帰する。この通常状態において、通信バス5を介してキーレスデータを受信すると、ハザードランプ4を一回点滅させることによってユーザに対するアンサーバックを行うように構成されている。
When the
[ECUの構成]
次に、図2は、ECU20,30,40の構成を示すブロック図である。なお、これらECU20,30,40は、制御対象機器に応じて互いに異なる制御プログラム(OSを含む)が組み込まれている点を除いて、概ね同じ構成を有するため、共通する構成部品については同じ番号を付してまとめて説明する。
[Configuration of ECU]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
図2に示すように、各ECU20,30,40は、制御対象機器を制御するための制御回路としてのマイコン6と、制御対象機器またはセンサ・スイッチ類から各種信号を入力するための入力回路7と、マイコン6から出力される制御信号を制御対象機器に出力するための出力回路8と、通信バス5を流れる伝送信号を取り込んだり通信バス5に各種信号やデータを送出したりするためのトランシーバ9と、マイコン6,入出力回路7,8,トランシーバ9の各部にそれぞれ異なる経路で電源供給を行う電源回路11とを備える。
As shown in FIG. 2, each
[マイコンの構成]
マイコン6は、制御対象機器を制御するための各種処理を行うCPU12と、CPU12の処理に必要な各種の制御プログラムやOS等が記憶されたROM13と、CPU12が処理を行う際に作業エリアとして用いられるRAM14と、入力回路7から各種信号を取り込んだり出力回路8に制御信号を出力したりするためのインターフェースである制御コントローラ15と、通信バス5を介して他のECUとの間で所定のプロトコル(例えば、CANプロトコル)によるデータ通信を行うための通信コントローラ16とを備えている。
[Microcomputer configuration]
The
通信コントローラ16は、トランシーバ9から取り込んだ信号の状態を優勢レベル(ドミナント)又は劣勢レベル(リセッシブ)で表す信号値に基づいて、通信バス5の調停を行ったり、他のECUから通信バス5に送出された制御データをCPU12に供給したりすると共に、CPU12にて生成された制御データを通信バス5に送出する処理を行う周知のものである。
The
そして、RAM14には、通信コントローラ16からCPU12に供給された制御データを記録するための履歴テーブルが格納される領域が設けられている。
また、マイコン6は、所定のフィルタクロックに基づいて上記の信号値を検出する信号検出器17と、前述の電源回路11を制御する電源制御回路18とを備えている。
The
The
信号検出器17は、例えば2回連続してドミナントを示す信号値を検出した場合に、トランシーバ9から取り込んだ信号を前述の起動信号とみなして、電源制御回路18および制御コントローラ15に伝達信号を出力するように構成されている。なお、制御コントローラ15は、信号検出器17からの伝達信号を入力すると、CPU12に割りこみ要求を出力する。なお、本実施形態の信号検出器17は、照合ECU20には非搭載とする。
For example, when the
[ウェイクアップ処理]
次に、各ECU20,30,40が行うウェイクアップ処理について、図3を用いて詳細に説明する。
[Wake-up process]
Next, the wake-up process performed by each
照合ECU20における電源制御回路18は、図3(a)に示すように、省電力状態時には通信コントローラ16およびトランシーバ9への電源供給を遮断し、ID認証処理のためにCPU12(ROM13,RAM14を含む),制御コントローラ15,入出力回路7,8には電源を供給する。
As shown in FIG. 3A, the power
そして、CPU12がID認証処理によってIDコードの認証に成功すると、その旨を表すトリガ信号がCPU12から電源制御回路18に出力される。このトリガ信号を入力した電源制御回路18が、通信コントローラ16およびトランシーバ9への電源供給を開始することによって、省電力状態から通常状態に復帰することになる。また、このとき、起動信号が、CPU12から通信コントローラ16およびトランシーバ9を介して通信バス5に送出される。
When the
ドアECU30およびライトECU40における電源制御回路18は、図3(b)に示すように、省電力状態時には信号検出器17およびトランシーバ9に電源を供給し、CPU12(ROM13,RAM14を含む),通信コントローラ16,制御コントローラ15,入出力回路7,8への電源供給を遮断する。
As shown in FIG. 3B, the
そして、信号検出器17が通信バス5に流れる起動信号を検出すると、伝達信号が信号検出器17から電源制御回路18に出力される。この伝達信号を入力した電源制御回路18が、信号検出器17への電源供給を遮断すると共に、CPU12(ROM13,RAM14を含む),通信コントローラ16,制御コントローラ15,入出力回路7,8への電源供給を開始する。さらに、電源供給を受けたCPU12が、制御コントローラ15からの割り込み要求を受けると、ROM13の制御プログラムを実行可能な状態にOSを起動させることによって、省電力状態から通常状態に復帰し、後述するデータ受信処理を開始する。
When the
この起動信号の検出時からウェイクアップ処理の完了時までの時間(以下、復帰準備時間という)は、ECUの構成やROM13の制御プログラムやOSによって異なることになる。本実施形態では、制御プログラムやOSに関して、ドアECU30の方がライトECU40よりも簡易であることから、復帰準備時間については、ドアECU30の方がライトECU40よりも短い時間で済むものとする。
The time from the detection of the activation signal to the completion of the wake-up process (hereinafter referred to as a recovery preparation time) varies depending on the configuration of the ECU, the control program of the
[データ中継装置]
次に、図4は、データ中継装置50の構成を示すブロック図である。
データ中継装置50は、図4に示すように、制御プログラム(OSを含む)が異なる点と、制御コントローラ15および入出力回路7,8が非搭載である点を除いて、ECU30,40と同じ構成を有するため、共通する構成部品については同じ番号を付してまとめて説明する。
[Data relay device]
Next, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the
As shown in FIG. 4, the
データ中継装置50における電源制御回路18は、図3(b)に示すように、省電力状態時には信号検出器17およびトランシーバ9に電源を供給し、CPU12(ROM13,RAM14を含む)および通信コントローラ16への電源供給を遮断する。
As shown in FIG. 3B, the power
そして、ECU30,40とほぼ同様に、信号検出器17が通信バス5に流れる起動信号を検出すると、伝達信号が信号検出器17から電源制御回路18に出力される。この伝達信号を入力した電源制御回路18が、信号検出器17への電源供給を遮断すると共に、CPU12(ROM13,RAM14を含む)および通信コントローラ16への電源供給を開始する。さらに、電源供給を受けたCPU12が、ROM13の制御プログラムを実行可能な状態にOSを起動させることによって、省電力状態から通常状態に復帰し、後述する通信制御処理を実行する。
As in the
前述したように、復帰準備時間は、構成部品やROM13の制御プログラムやOSによって異なり、構成に関して、データ中継装置50の方がECU30,40よりも簡易であることから、復帰準備時間については、データ中継装置50の方がECU30,40よりも短い時間で済むものとする。
As described above, the recovery preparation time varies depending on the component, the control program of the
また、ドアECU30の方がライトECU40よりも短い時間で済むことから、データ中継装置50における復帰準備時間をTx、ドアECU30における復帰準備時間をTy、ライトECU40における復帰準備時間をTzとして、それぞれの復帰準備時間は、Tx<Ty<Tzの関係となる。
Since the
さらに、本実施形態では、照合ECU20における前述の制御時間T1は、ドアECU30における復帰準備時間Tyよりも長く、ライトECU40における復帰準備時間Tzよりも短いものとする。つまり、Tx<Ty<T1<Tzの関係となる。
Furthermore, in the present embodiment, the aforementioned control time T1 in the
[通信制御処理]
ここで、データ中継装置50におけるCPU12が、ROM13に記憶されている制御プログラムに基づいて実行する通信制御処理について、図5のフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、ウェイクアップ処理の完了時に起動される。
[Communication control processing]
Here, the communication control process executed by the
本処理が開始されると、まず、S110では、通信コントローラ16から制御データが供給されたか否か、つまり、通信バス5上のECU20,30,40のいずれかから送出された制御データを通信コントローラ16によって受信したかどうかを判断し、ここで肯定判断した場合にはS120に移行し、一方、否定判断した場合には、制御データを受信するまで待機する。
When this processing is started, first, in S110, whether or not control data is supplied from the
S120では、S110で通信コントローラ16から供給された制御データを保持データとしてRAM14に記憶する。
続くS130では、予め設定された待機時間T2が経過したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS140に移行し、一方、否定判断した場合にはS110に移行する。この待機時間T2は、ECU30,40における復帰準備時間Ty,Tzのうち時間がより長い復帰準備時間Tzと、データ中継装置50における復帰準備時間Txとの差分時間T´に、マイコン6の個体差によるばらつきを吸収するための余裕時間Tαを付加して設定されている。
In S120, the control data supplied from the
In subsequent S130, it is determined whether or not a preset standby time T2 has elapsed. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to S140, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to S110. This waiting time T2 is an individual difference between the
S140では、S130で待機時間T2が経過するまでの間に、S120でRAM14に記憶された制御データ(保持データ)が存在するか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS150に移行し、一方、否定判断した場合には本処理を終了する。
In S140, it is determined whether or not the control data (retained data) stored in the
S150では、S120でRAM14に記憶された制御データ(保持データ)に、データ中継装置50を経由したことを表す識別情報を付加する。なお、本実施形態の識別情報は、制御データの送信元情報などを表すヘッダ部と、データ内容などを表すデータ部との間(またはデータ部の空きスロット)に付与される。
In S150, identification information indicating that the data has passed through the
続くS160では、S120でRAM14に記憶された順番に、S150で識別情報が付与された保持データを通信バス5に送出し、本処理を終了する。
[データ受信処理]
次に、ECU30,40におけるCPU12が、ROM13に記憶されている制御プログラムに基づいて実行するデータ受信処理について、図6のフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、ウェイクアップ処理の完了時に起動され、通常状態から再び省電力状態に移行するまで、他の処理と並列的に実行される。
In subsequent S160, the holding data to which the identification information is added in S150 is sent to the communication bus 5 in the order stored in the
[Data reception processing]
Next, data reception processing executed by the
本処理が開始されると、まず、S210では、RAM12の履歴テーブルに記録されている内容を消去する(つまり、履歴テーブルをリセットする)。
続くS220では、通信コントローラ16から制御データが供給されたか否か、つまり、通信バス5上のECU20またはデータ中継装置50から送出された制御データを通信コントローラ16によって受信したかどうかを判断し、ここで肯定判断した場合にはS230に移行し、一方、否定判断した場合には、制御データを受信するまで待機する。
When this process is started, first, in S210, the contents recorded in the history table of the
In subsequent S220, it is determined whether or not the control data is supplied from the
S230では、S220で通信コントローラ16から供給された制御データ(以下、対象データとする)に識別情報が付加されているか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、対象データを、データ中継装置50から送出された保持データとみなしてS240に移行し、一方、否定判断した場合には、対象データを、ECU20から直接受信した制御データとみなしてS260に移行する。
In S230, it is determined whether or not the identification information is added to the control data (hereinafter referred to as target data) supplied from the
S240では、S240における保持データと、その保持データに付加されている識別情報との差分を表すデータ(差分データ)に一致する制御データが、RAM12の履歴テーブルに記録されているか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはS250に移行し、一方、否定判断した場合にはS260に移行する。
In S240, it is determined whether or not control data matching the data (difference data) representing the difference between the retained data in S240 and the identification information added to the retained data is recorded in the history table of the
S250では、S230における対象データ(即ち、S240における保持データ)を破棄し、S220に移行する。
S260では、S230における対象データを制御対象機器の制御に利用するために、RAM12における他の処理との共有領域に保持し、S270に移行する。
In S250, the target data in S230 (that is, the retained data in S240) is discarded, and the process proceeds to S220.
In S260, in order to use the target data in S230 for controlling the control target device, the target data is held in a shared area with other processing in the
S270では、S230における対象データを、RAM12の履歴テーブルに記録し、S220に移行する。
[システム動作例]
このように構成されたキーレスエントリシステム10では、図7に示すように、エンジン停止時に、通信バス5上の全てのECU20,30,40およびデータ中継装置50が省電力状態であるときに、照合ECU20が、電子キー1から送信されたキーレス信号を、無線通信機2を介して受信すると、ウェイクアップ処理を行うことによって、省電力状態から通常状態に復帰する。
In S270, the target data in S230 is recorded in the history table of the
[System operation example]
In the
次に、照合ECU20が通常状態に復帰すると、通信バス5上に起動信号が送出され、この起動信号を他のECU30,40およびデータ中継装置50がほぼ同時に入力する。これらECU30,40およびデータ中継装置50は、起動信号を入力(検出)すると、それぞれウェイクアップ処理を開始する。
Next, when the
そして、ECU30,40およびデータ中継装置50のうち、データ中継装置50が最も短い復帰準備時間Txでウェイクアップ処理を完了し、次いで短い復帰準備時間TyでドアECU30がウェイクアップ処理を完了することによって、データ中継装置50およびドアECU30が、通信バス5を介して制御データを送受信可能な通常状態に復帰する。
Of the
一方、起動信号の送出時から制御時間T1が経過した時点で、照合ECU20からキーレスデータが通信バス5に送出される。このとき、データ中継装置50およびドアECU30については、既に通常状態に復帰しているので、照合ECU20から送出されたキーレスデータを受信することができるが、制御時間T1よりも長い復帰準備時間Tzでウェイクアップ処理を完了するライトECU40については、未だ省電力状態にあるため、キーレスデータを受信することができない。
On the other hand, the keyless data is sent from the
また、データ中継装置50およびドアECU30が、キーレスデータを受信すると、ACKが照合ECU20に返信され、このACKを受け取った照合ECU20からは、キータスデータが再送出されないことになる。
Further, when the
ここで、データ中継装置50が、受信したキーレスデータを保持し、起動信号の検出時から待機時間T2(=Tz−Tx+Tα)が経過した時点で、識別情報を付加したキーレスデータを通信バス5に送出する。このため、ライトECU40については、データ中継装置50から送出されたキーレスデータを受信することになる。
Here, the
また、ドアECU30が、照合ECU20からのキーレスデータの受信後に、同じキーレスデータをデータ中継装置50からも受信することになるが、前述したデータ受信処理によって、データ中継装置50から受信した方が破棄されるため、キーレスデータの重複に伴って同じ制御を二度行ってしまうことが防止される。
Further, after the
なお、上記実施形態において、キーレスエントリシステム10が車載ネットワークシステム、照合ECU20がマスタ装置、ドアECU30およびライトECU40がスレーブ装置、データ中継装置50のうち、電源制御回路18およびCPU12が起動手段、そのCPU12が実行する通信制御処理のうち、S110およびS120が記憶手段、S130〜S160がデータ送出手段に相当する。
In the above embodiment, the
[本実施形態の効果]
以上説明したように、本実施形態のキーレスエントリシステム10では、照合ECU20によるキーレスデータの送出時に既に通常状態にあるドアECU30については、照合ECU20からキーレスデータを受信することができ、照合ECU20によるキーレスデータの送出時に未だ省電力状態にあるライトECU40については、通常状態に復帰後にデータ中継装置50からキーレスデータを受信することができる。
[Effect of this embodiment]
As described above, in the
したがって、本実施形態のキーレスエントリシステム10によれば、照合ECU20によるキーレスデータの送出タイミングに変更を加えることなく、通信バス5に送出されたキーレスデータの受信漏れをいずれのECU30,40においても防止することができ、ひいてはキーレスデータを確実に共有することができる。
Therefore, according to the
また、キーレスエントリシステム10では、データ中継装置50から送出されるキーレスデータに識別情報が付加されている。これにより、ドアECU30が同じキーレスデータを続けて受信した場合であっても、照合ECU20から続けて送出されたキーレスデータを受信したのか、照合ECU20から一度だけ送出されたものとデータ中継装置50を経由して送出されたものとの両方のキーレスデータを受信したのかを容易に識別することができる。
In the
さらに、キーレスエントリシステム10では、データ中継装置50における待機時間T2が、ライトECU40における復帰準備時間Tzと、データ中継装置50における復帰準備時間Txとの差分時間T´に、マイコン6の個体差によるばらつきを吸収するための余裕時間Tαを付加して設定されている。これにより、キーレスデータの受信漏れを確実に防止することができる。
Further, in the
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
例えば、上記実施形態のデータ中継装置50は、通信バス5上の他のECU20,30,40と独立に設けられているが、これに限定されるものではなく、図8に示すように、データ中継装置50におけるマイコン6が、いずれかのECUに組み込まれている態様であってもよい。
For example, the
この場合、電源制御回路18およびトランシーバ9を共用することができ、しかも通信バス5に接続されるECUの数を増加させずに済むため、通信配線経路に設計変更を加えることなく、キーレスデータの受信漏れを防止することができる。
In this case, since the power
特にデータ中継装置50におけるマイコン6が照合ECU20に組み込まれる場合、データ中継装置50におけるマイコン6と、照合ECU20におけるマイコン6とを、入力ポート21および出力ポート22を介して接続することにより、照合ECU20が、他のECU30,40よりも早くデータ中継装置50に起動信号の供給が可能になる。
In particular, when the
これにより、データ中継装置50におけるウェイクアップ処理の開始タイミング(および完了タイミング)をより早くすることができ、ひいてはキーレス信号をデータ中継装置50に受信させる確実性をさらに高くすることができる。
Thereby, the start timing (and completion timing) of the wake-up process in the
また、上記実施形態のキーレスエントリシステム10では、ECU20,30,40およびデータ中継装置50における電源制御回路18によって動作状態(通常状態,省電力状態)を遷移させているが、電源制御回路18の代わりに、例えば構成部品に供給するクロックの速度を制御する(又は、クロックを停止させたり供給したりする)クロック制御回路によって動作状態を遷移させるようにしてもよい。
In the
なお、上記実施形態のキーレスエントリシステム10に限らず、制御データを共有するために通信バス5を介して互いに通信可能に接続された3つ以上のECUを備える車載ネットワークシステムであれば、各種のECUを備える態様であってもよい。また、この場合、復帰準備時間が制御時間T1よりも長く設定されたECUを少なくとも一つ備えていれば、他のECUの復帰準備時間は任意であってよい。
Note that the present invention is not limited to the
5…通信バス、6…マイコン、7…入力回路、8…出力回路、9…トランシーバ、10…キーレスエントリシステム、12…CPU、15…制御コントローラ、16…通信コントローラ、17…信号検出器、18…電源制御回路、20…照合ECU、30…ドアECU、40…ライトECU、50…データ中継装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Communication bus, 6 ... Microcomputer, 7 ... Input circuit, 8 ... Output circuit, 9 ... Transceiver, 10 ... Keyless entry system, 12 ... CPU, 15 ... Control controller, 16 ... Communication controller, 17 ... Signal detector, 18 ... Power control circuit, 20 ... Verification ECU, 30 ... Door ECU, 40 ... Light ECU, 50 ... Data relay device.
Claims (5)
前記電子制御装置の一つは、
予め設定された起動信号を前記通信バスに送出すると共に、該起動信号の送出時から予め設定された制御時間が経過した場合に、前記制御データを前記通信バスに送出するマスタ装置として構成され、
前記マスタ装置以外の電子制御装置は、
前記通信バスに送出された前記起動信号を検出した場合に、前記制御データを送受信不可な省電力状態から前記制御データを送受信可能な通常状態に復帰するためのウェイクアップ処理を行うスレーブ装置として構成され、
前記起動信号の検出時から前記ウェイクアップ処理の完了時までの時間を復帰準備時間として、複数の前記スレーブ装置のうち少なくとも一つのスレーブ装置における該復帰準備時間が前記制御時間よりも長く予め設定された車載ネットワークシステムにおいて、
前記制御時間よりも短い前記復帰準備時間で前記ウェイクアップ処理を行うと共に、該ウェイクアップ処理の完了時から予め設定された待機時間が経過するまでの間に、前記通信バスを介して前記制御データを受信した場合に、その受信した制御データを保持データとして記憶すると共に、前記待機時間の経過後に該保持データを前記通信バスに送出するデータ中継装置を備え、
前記待機時間は、前記複数のスレーブ装置における前記復帰準備時間のうち最も長い最長準備時間と、前記データ中継装置における前記復帰準備時間との差分時間よりも長くなるように余裕時間を該差分時間に付加して設定されていることを特徴とする車載ネットワークシステム。 Comprising three or more electronic control units communicably connected to each other via a communication bus in order to share control data used for control of in-vehicle devices,
One of the electronic control devices is
Sending a preset activation signal to the communication bus, and configured as a master device that sends the control data to the communication bus when a preset control time has passed since the activation signal was sent,
Electronic control devices other than the master device,
Configured as a slave device for performing a wake-up process for returning to a normal state in which the control data can be transmitted / received from a power saving state in which the control data cannot be transmitted / received when the activation signal sent to the communication bus is detected And
The time from the detection of the activation signal to the completion of the wake-up process is set as a recovery preparation time, and the recovery preparation time in at least one slave device among the plurality of slave devices is preset longer than the control time. In the in-vehicle network system,
The wake-up process is performed during the return preparation time shorter than the control time, and the control data is transmitted via the communication bus between the completion of the wake-up process and a preset waiting time. A data relay device for storing the received control data as retained data and sending the retained data to the communication bus after the standby time has elapsed,
The standby time is set to the difference time so that the standby time is longer than a difference time between the longest longest preparation time among the return preparation times in the plurality of slave devices and the return preparation time in the data relay device. An in-vehicle network system characterized by being additionally set.
前記通信バスを介して受信した前記制御データを予め用意された履歴テーブルに記録するデータ記録手段と、
前記通信バスを介して前記保持データを受信すると、該保持データと該保持データに付加されている識別情報との差分データに一致する制御データが前記履歴テーブルに記録されている場合、該保持データを破棄し、前記差分データに一致する制御データが前記履歴テーブルに未記録であれば、該保持データを共有する受信判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の車載ネットワークシステム。 The slave device is
Data recording means for recording the control data received via the communication bus in a history table prepared in advance;
When the holding data is received via the communication bus, when the control data matching the difference data between the holding data and the identification information added to the holding data is recorded in the history table, the holding data If the control data matching the difference data is unrecorded in the history table, reception determination means for sharing the retained data;
The in-vehicle network system according to claim 2, further comprising:
予め設定された起動信号を前記通信バスに送出すると共に、該起動信号の送出時から予め設定された制御時間が経過した場合に、前記制御データを前記通信バスに送出する一つのマスタ装置と、
前記通信バスに送出された前記起動信号を検出した場合に、前記制御データを送受信不可な省電力状態から前記制御データを送受信可能な通常状態に復帰するためのウェイクアップ処理を行う複数のスレーブ装置と、
から構成され、
前記起動信号の検出時から前記ウェイクアップ処理の完了時までの時間を復帰準備時間として、前記複数のスレーブ装置のうち少なくとも一つのスレーブ装置における該復帰準備時間が前記制御時間よりも長く予め設定された車載ネットワークシステムを、前記マスタ装置および前記複数のスレーブ装置と共に構成するデータ中継装置であって、
前記制御時間よりも短い前記復帰準備時間で前記ウェイクアップ処理を行う起動手段と、
前記起動手段による前記ウェイクアップ処理の完了時から予め設定された待機時間が経過するまでの間に、前記通信バスを介して前記制御データを受信した場合に、その受信した制御データを保持データとして記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された保持データを前記待機時間の経過後に前記通信バスに送出するデータ送出手段と、
を備え、
前記待機時間は、前記複数のスレーブ装置における前記復帰準備時間のうち最も長い最長準備時間と、前記データ中継装置における前記復帰準備時間との差分時間よりも長くなるように余裕時間を該差分時間に付加して設定されていることを特徴とするデータ中継装置。 In order to share control data used for control of in-vehicle devices, three or more electronic control devices that are communicably connected to each other via a communication bus,
A master device that sends a preset activation signal to the communication bus and sends the control data to the communication bus when a preset control time has elapsed since the sending of the activation signal;
A plurality of slave devices that perform a wake-up process for returning from the power saving state in which the control data cannot be transmitted / received to the normal state in which the control data can be transmitted / received when the activation signal transmitted to the communication bus is detected When,
Consisting of
The time from the detection of the activation signal to the completion of the wake-up process is defined as a recovery preparation time, and the recovery preparation time in at least one slave device among the plurality of slave devices is preset longer than the control time. A data relay device that constitutes the in-vehicle network system together with the master device and the plurality of slave devices,
Starting means for performing the wake-up process in the return preparation time shorter than the control time;
When the control data is received via the communication bus between the completion of the wake-up process by the activation means and the elapse of a preset standby time, the received control data is used as retained data. Storage means for storing;
Data sending means for sending the retained data stored by the storage means to the communication bus after the waiting time has elapsed;
With
The standby time is set to the difference time so that the standby time is longer than a difference time between the longest longest preparation time among the return preparation times in the plurality of slave devices and the return preparation time in the data relay device. A data relay device characterized by being additionally set.
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