JP5741480B2 - 通信システム、中継装置及び電源制御方法 - Google Patents

通信システム、中継装置及び電源制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、異なる通信バス間で情報を中継する中継装置を含む通信システムに関する。特に、中継される情報を元に機器を制御する制御装置の構成を簡素化しつつ、システムの電源制御を適切に制御することができる通信システム、該通信システムを構成する中継装置、及び、通信システムにおける各機器の電源制御方法に関する。
車両制御の分野では、車内に配される夫々機器を制御する多数の制御機器(ECU:Electronic Control Unit)を通信バスで接続し、相互に情報を送受信させて、多様な処理を行なう構成が一般的となっている。1つの通信バスに接続されるECUの数に制限があること、又はECUの役割によって通信速度が異なることから、ECUを複数の群に分け、群毎に1つの通信バスに接続し、異なる通信バス間を中継装置(ゲートウェイ)で接続する構成が採用されている。
中継装置を含む通信システムでは、各通信装置が通信プロトコルに基づき、複数の情報をまとめた情報群を送信し、異なる通信バス間では、中継装置が各通信装置からまとめて送信された情報群を受信し、そのまま他の通信バスへ送信するか否かを判断して中継を実現する。
具体的には、車両制御に係る通信システムで一般的に使用されているCAN(Controller Area Network )に基づく例であれば、各ECUは機器から得られる信号情報をCANIDで識別されるCANメッセージのデータ部に格納してまとめて送信する。中継装置は、受信したCANメッセージ毎に、CANID別に記憶されてある中継の要否及び中継先の通信バスを特定するルーティングテーブルを参照し、中継が必要なCANメッセージについては中継先の通信バスから受信したCANメッセージのまま送信するメッセージルーティング機能にて中継処理を実現していた(特許文献1等)。
特開2009−232254号公報
車両制御の分野では特に、電子制御にて実現される機能が増加していることから通信システム内に存在する通信装置の数も増加している。中継装置も、特許文献1に開示されているような2つの通信バス間の情報の中継を行なうのではなく、3つ以上の通信バス間の情報の中継処理が必要になってきている。
図15は、4つの通信バス間を中継する中継装置90に、従来の中継処理を適用した場合の処理の概要を模式的に示す模式図である。図15中の中継装置90は、4つの通信バス91〜94に接続されており、夫々の通信バス91〜94間で、情報の中継を行なう。中継装置90は例えば、通信バス91からCANメッセージAを受信し、通信バス92からCANメッセージBを受信した場合、各メッセージのCANIDに基づきルーティングテーブルを参照して中継の要否を判断する。そして中継装置90は、中継の必要なCANメッセージAを中継先の通信バス93から送信し、中継が必要なCANメッセージBを破棄する。
このとき、通信バス94に接続されているECU95が、複数の機器を制御しており、制御のために、通信バス91に送信されるCANメッセージAに含まれるセンサの情報と、通信バス92に送信されるCANメッセージCに含まれるスイッチの情報と、通信バス93に送信されるCANメッセージDに含まれるセンサの情報とを必要としているとする。この場合、従来の中継方法では、CANメッセージ単位で中継するから、中継装置90は、ECU95が接続されている通信バス94へ、3つのCANメッセージA,C,Dを送信する。そして、ECU95が3つのCANメッセージA,C,Dを全て受信し、これらのCANメッセージから必要な情報を取得して制御を行なう。この場合、ECU95が受信する3つのCANメッセージA,C,Dには、ECU95での制御には必要のない信号情報も含まれる。ECU95で各信号情報を抽出し、制御を決定する処理を行なう必要があるから、中継装置90及びECU95の両者が判断処理を必要とし、いずれの装置も構成を簡素化することは困難であった。また、必要のない信号情報をもECU95へ送信されるから、通信資源に無駄が生じている。
車両に搭載する通信システムは特に、軽量化、省スペース化、更には低コスト化が求められている。したがって、従来の中継装置90及びECU95の少なくとも一方の構成を簡素化することが求められる。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、中継される情報を元に機器を制御する制御装置の構成を簡素化し、システム全体に係るコストを削減しつつ、システムの電源制御を適切に制御することができる通信システム、該通信システムを構成する中継装置、及び、通信システムにおける各機器の電源制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る通信システムは、複数の通信バスと、該複数の通信バスのいずれかに夫々接続されており、1又は複数の情報をまとめた情報群を送受信する複数の通信装置と、前記複数の通信バスに夫々接続された複数の通信部を備え、該複数の通信部により情報群を送受信し、異なる通信バス間での情報の中継を行なう中継装置とを含む通信システムにおいて、前記中継装置と通信し、該中継装置から送信される情報に基づき1又は複数の機器の電源制御を行なう1又は複数の電源制御装置を更に備え、前記中継装置は、受信した情報群から前記電源制御に要する情報を抽出する抽出手段と、該抽出手段が抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成する作成手段と、該作成手段が作成した情報群を、前記電源制御装置へ送信する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記作成手段は、前記抽出手段が異なる情報群から夫々抽出した情報をまとめた情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記作成手段は、抽出した情報に基づき、前記1又は複数の機器の電源オン又は電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記通信装置、電源制御装置、通信バス及び中継装置は、車両に配されており、前記中継装置は、受信した情報群に含まれる1又は複数の情報に基づき、車両の状態を特定する特定手段を更に備え、前記作成手段は、前記特定手段により特定された車両の状態に対応する電源制御に係る情報を含む情報群を作成する手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記中継装置は、車両に配されるセンサ及びスイッチ、又はいずれか一方と接続する手段を更に備え、前記作成手段は、前記抽出手段が抽出した情報及び前記センサ又はスイッチから得られる情報に基づき、前記電源制御に係る情報を含む情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記中継装置は、車外の通信機器と情報を送受信する車外通信手段を更に備え、前記作成手段は、前記抽出手段が抽出した情報及び前記車外通信手段にて受信した情報に基づき、前記電源制御に係る情報を含む情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報、前記センサ若しくはスイッチから得られる情報、又は前記車外通信手段にて受信する情報と、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶した車両状態テーブルを備え、前記特定手段は、前記車両状態テーブルに基づき車両状態を特定する手段を備えることを特徴とする。
前記車両状態テーブルは、受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報のみと、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶したものであってもよいし、受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報又はセンサ若しくはスイッチから得られる情報と、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶したものであってもよい。
本発明に係る通信システムは、異なる車両状態別に、各車両状態で前記1又は複数の機器があるべき電源オン/電源オフの情報を記憶したオン/オフテーブルを備え、前記作成手段は、前記特定手段が特定した車両状態に対応する前記電源オン/電源オフの情報を前記オン/オフテーブルから取得する手段を備え、取得した情報に基づき、前記1又は複数の機器の電源オン/電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る通信システムは、前記特定手段は、車両の異常状態を検知する手段を備え、該手段が異常状態を検知した場合、車両の状態を異常であると特定するようにしてあり、前記作成手段は、前記車両の異常状態に関する機器の電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る中継装置は、夫々異なる通信バスに接続する複数の通信部を備え、各通信バスに送信される1又は複数の情報をまとめた情報群を受信し、情報群を前記1又は複数の通信バスへ送信して前記情報の中継を行なう中継装置において、受信した情報群から外部機器の電源制御に要する情報を抽出する手段と、抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成する手段と、作成した情報群を他へ送信する手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る電源制御方法は、複数の通信バスと、該複数の通信バスのいずれかに夫々接続されており、1又は複数の情報をまとめた情報群を送受信する複数の通信装置と、前記複数の通信バスに夫々接続された複数の通信部を備え、該複数の通信部により情報群を送受信し、異なる通信バス間での情報の中継を行なう中継装置と、該中継装置と通信し、該中継装置から送信される情報に基づき1又は複数の機器の電源制御を行なう1又は複数の電源制御装置とを含む通信システムにて前記一又は複数の機器の電源制御を行なう方法であって、前記複数の通信装置が夫々、情報群を送信し、前記中継装置は、受信した各情報群から、前記電源制御に要する情報を抽出し、抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成し、作成した情報群を前記電源制御装置へ送信し、前記電源制御装置は、前記情報群を受信し、受信した情報群に含まれる電源制御に係る情報に基づき前記一又は複数の機器の電源制御を行なうことを特徴とする。
本発明では、中継装置が、1又は複数の情報をまとめた情報群を通信バスから受信した場合、情報群から、電源制御装置の制御対象である1又は複数の機器の電源制御に係る情報を抽出し、抽出した情報に基づき、前記電源制御装置が要する情報を含む情報群を作成して前記電源制御装置へ送信する。電源制御装置では、情報を抽出する必要がなくなり、処理を簡素化することが可能である。なお、電源制御とは、電源オン/電源オフ、電流量、電圧値の調整なども含まれる。
本発明では、中継装置は、異なる通信バスから夫々受信した情報群から必要な情報を抽出し、抽出した情報をまとめた情報群を、当該情報を必要とする電源制御装置へ送信する。電源制御装置では、情報を抽出する必要がなくなり、処理を簡素化することが可能である。
本発明では、中継装置が、抽出した情報に基づき、電源制御装置が制御する1又は複数の機器の電源オン/電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成して送信する。電源制御装置にて、情報を収集して制御情報を作成する必要がなくなり、受信した情報群の制御情報を各機器に与える構成で済む。
本発明では、通信システムは車載通信システムであり、中継装置は、各通信装置から送信される情報群に含まれる必要な情報から車両状態を特定する。中継装置は、車両状態に応じて当該情報を必要とする情報をまとめた情報群を作成し、電源制御装置へ送信する。複数の通信バスに接続して情報を集中的に受信する中継装置にて、車両状態を総合的に判断することができ、処理を効率化することができる。電源制御装置へ送信される情報の量が節約され、通信負荷を低減することも可能である。
本発明では、中継装置に、車両内の状況を示す情報を取得するセンサ及びスイッチ又はいずれか一方が直接的に接続され、中継装置は通信によって送受信される情報のみならず、センサ又はスイッチから取得できる情報をも鑑みて、1又は複数の機器の電源制御に係る情報を作成する。車両状態に応じたきめ細かな電源制御が可能となる。
本発明では、中継装置は車外通信機能を更に備え、中継装置は車外から受信した情報も参照して、1又は複数の機器の電源制御に係る情報を作成する。車両状態に応じたきめ細かな電源制御が可能となる。
本発明では、中継装置が車両状態を特定するに際し、受信した情報、又はセンサ若しくはスイッチから取得した情報、又は車外から受信した情報と、各情報が示す内容から特定される車両状態との対応を記憶した車両状態テーブルに基づき特定される。記憶されたテーブルに基づく簡易な処理にて車両状態を特定することが可能であると共に、車両状態テーブルの内容をカスタマイズすることにより、きめ細やかな電源制御が可能である。
本発明では、中継装置が車両状態に応じた電源制御に係る情報を含む情報群を作成するに際し、車両状態と、各車両状態下で各機器があるべき電源オン/電源オフの情報との対応を記憶したオン/オフテーブルに基づき情報群が作成される。記憶されたテーブルに基づく簡易な処理にて、制御情報を作成することができると共に、オン/オフテーブルの内容をカスタマイズすることにより、各車両の特性に応じたきめ細やかな電源制御が可能である。
本発明では、車両の状態が異常状態であると特定できた場合に、異常状態に関する機器の電源オフが指示する制御情報が、中継装置から送信される。
本発明による場合、中継装置が電源制御に要する情報を抽出し、まとめて電源制御装置へ送信する。したがって、電源制御装置では受信する複数の情報群から夫々必要な情報を取得する処理を行なう必要がない。電源制御装置は、中継装置から送信された電源制御に係る情報を含む情報群から制御を行なえばよい。したがって、電源制御装置の構成を簡素化することが可能である。
そして、中継装置がシステム全体の情報を把握して電源制御を行なうことができるので、省電力を適切に図ったり、作動の優先順位の低い機器への電源をカットしてバッテリ上がりを防止したりするなど、システムの電源制御を適切に制御することができる。
また、本発明における中継装置は、従来のように受信した情報群のまま要否を判断して送信するのではなく、各通信装置が必要とする情報をまとめた情報群を作成する処理を行なってから送信するので、3つ以上の異なる通信バスに接続される構成では、不要な情報を送信することがなくなり通信負荷を抑えることも可能である。中継装置によって実行される処理が複雑となるが、その一方で、電源制御装置など、各通信装置の構成を簡素化することができるから、通信システム全体に要するコストを削減することも可能である。
実施の形態1における車載通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態1におけるGW装置による中継処理の内、CANメッセージを受信した際の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1におけるGW装置による中継処理の内、CANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1におけるGW装置による中継処理の内、電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態1におけるGW装置及び電源制御装置による処理の概要を模式的に示す模式図である。 実施の形態2における車載通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態2におけるGW装置が有するオン/オフテーブルの内容例を示す説明図である。 実施の形態2におけるGW装置による電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態2におけるGW装置及び電源制御装置による処理の概要を模式的に示す模式図である。 実施の形態3における車載通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態3におけるGW装置が有する車両状態テーブルの内容例を示す説明図である。 実施の形態3におけるGW装置が有するオン/オフテーブルの内容例を示す説明図である。 実施の形態3におけるGW装置による電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態4における車載通信システムの構成を示すブロック図である。 4つの通信バス間を中継する中継装置に、従来の中継処理を適用した場合の処理の概要を模式的に示す模式図である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
なお、以下の実施の形態では本発明を、車載機器を制御する車載通信システムに適用した場合の例を挙げて説明する。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における車載通信システムの構成を示すブロック図である。車載通信システムは、複数の通信バス11〜14と、通信バス11〜14夫々に接続されて機器を制御するECU21〜25と、通信バス11〜14間の情報の中継処理を行なうGW(Gate Way)装置3と、各機器の電源制御を行なう電源制御装置4と、制御対象の各負荷51〜55とを含む。
実施の形態1では、通信バス11〜14を介した通信は、いずれもCANプロトコルに準じる。複数の通信バス11〜14は、接続されるECU21〜25の制御対象の種類で区別されている。換言すれば、送受信される情報の種類で区別される。通信速度は、通信バス11〜14毎に異なる設定とされていてもよい。例えば、通信バス11には動力制御、及び走行制御等を含むシャシーの制御を行なう複数のECU21が接続されており、計器、走行制御系の情報が送受信される。通信バス12には、電力制御系の制御を行なう複数のECU22が接続されており、バッテリー情報などの電力制御系の情報が送受信される。通信バス13には、カーナビゲーションシステムなどのアクセサリ系の制御を行なう複数のECU23が接続されており、時間情報、位置情報などのマルチメディア系の情報が送受信される。通信バス14には、ボディの制御を行なう複数のECU24が接続されており、ドアロック、セキュリティなどに関する情報が送受信される。
ECU21〜25は、図示しないマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)及びCANトランシーバを備え、夫々通信バス11〜14のいずれかに接続されている。ECU21〜25が備えるマイコンは、CANコントローラ機能を有して通信バス11〜14に送信されるCANメッセージを受信すると共に、CANメッセージを送信する。ECU21〜23には図示しないセンサが接続されており、ECU21〜23のマイコンは、センサから取得した信号情報を含むCANメッセージを通信バス11〜13へ夫々送信する。ECU24には、アクチュエータ51及びアクチュエータ52が接続されている。ECU24のマイコンは、通信バス14へ送信されたCANメッセージに含まれている信号情報に基づきアクチュエータ51及びアクチュエータ52の動作を制御する。ECU25にも、図示しないセンサ又はアクチュエータが接続され、ECU25はそれらを制御する。
GW装置3は、CPU(Central Processing Unit)30と、第1通信部31と、第2通信部32と、第3通信部33と、第4通信部34と、フラッシュメモリ35と、RAM(Random Access Memory)36とを備えている。
CPU30は、フラッシュメモリ35に記憶されているプログラム37に基づき、RAM36を送信バッファ又は受信バッファとして用い、第1〜第4通信部31〜34を介した送受信を実行して中継処理を実現する。CPU30はMPU(Micro Processing Unit )に代替されてもよい。
第1〜第4通信部31〜34は夫々、CANコントローラ及びCANトランシーバを含み、CANプロトコルに基づいてCANメッセージの送受信を実現する。通信部31は通信バス11に、第2通信部32は通信バス12に、第3通信部33は通信バス13に、第4通信部34は通信バス14に接続されている。第1通信部31は、通信バス11に送信されたCANメッセージを検知すると、受信割込をCPU30へ通知する。同様に、第2〜第4通信部32〜34は、各接続されている通信バス12〜14に送信されたCANメッセージを検知すると、受信割込をCPU30へ通知する。
フラッシュメモリ35は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、CPU30が読み出すプログラム37を記憶する。なお、フラッシュメモリ35の代替として、EEPROM(登録商標)などの不揮発性メモリを用いてもよい。
RAM36は、送受信バッファとして用いられる。CPU30は、第1〜第4通信部31〜34にて受信したCANメッセージ、及び、第1〜第4通信部31〜34にて送信するCANメッセージをRAM36に一時的に記憶する。
なお、CPU30、第1〜第4通信部31〜34におけるCANコントローラ部、フラッシュメモリ35及びRAM36でマイコンとして構成されていてよい。
電源制御装置4は、マイコン40と、マイコン40に接続されているスイッチ41〜45とを備えている。マイコン40はCANコントローラ機能を有し、図示しないCANトランシーバを介して通信バス14に送信されるCANメッセージを受信する。スイッチ41〜45は、半導体ヒューズを用い、電源制御対象のECU24、ECU25、負荷53〜55が夫々接続されている。スイッチ41〜45は、マイコン40から電源オン/オフを示す制御信号を入力し、制御信号に基づき接続されている電源制御対象のオン/オフを制御する。マイコン40は、受信したCANメッセージに含まれる電源制御に関する信号情報に基づき、スイッチ41〜45へ制御信号を出力する。なお、スイッチ41〜45はリレースイッチでもよいが、半導体ヒューズを用いることによって小型化、軽量化を図ることが可能である。
このように構成される車載通信システムにおけるGW装置3による中継処理の概要は、以下である。GW装置3のCPU30は、CANメッセージを第1〜第4通信部31〜34のいずれかで受信すると、受信バッファに記憶する。CPU30は、受信バッファに記憶されたCANメッセージから必要な信号情報を抽出し、一時的に記憶しておく。CPU30は、定期的、又はイベント発生時などの所定のタイミングに従い、送信するCANメッセージを、抽出してある信号情報に基づいて送信バッファにて作成する。CPU30は、作成したCANメッセージを、必要に応じて第1〜第4通信部31〜34から送信する。これにより、GW装置3は、受信したCANメッセージをそのまま送受信する方法でなく、中継先が必要な情報を含むCANメッセージを作成してから送信する方法で各情報の中継を実現する。
GW装置3による中継処理について、フローチャートを参照しながら詳細を説明する。
図2は、実施の形態1におけるGW装置3による中継処理の内、CANメッセージを受信した際の処理手順の一例を示すフローチャートである。CPU30へ、受信割込が通知された場合、CPU30は以下の処理を実行する。
CPU30は、受信したCANメッセージのCANID及び受信したバスが通信バス11〜14のいずれであるかを特定する(ステップS11)。
CPU30は、特定したCANID及び通信バスに基づき、受信したCANメッセージに、電源制御装置4が必要とする信号情報(電源制御情報)が有るか否かを判断する(ステップS12)。CPU30は、電源制御情報が有ると判断した場合(S12:YES)、電源制御情報を抽出し(ステップS13)、抽出した電源制御情報をRAM36に一時的に記憶する(ステップS14)。
CPU30は、特定したCANID及び通信バスに基づき、受信したCANメッセージに中継要の情報が含まれているか否かを判断する(ステップS15)。
CPU30は、ステップS15にて中継要の情報が含まれていると判断した場合(S15:YES)、受信したCANメッセージから必要な信号情報を抽出する(ステップS16)。CPU30は、抽出した信号情報をRAM36に一時的に記憶し(ステップS17)、受信処理を終了する。
図3は、実施の形態1におけるGW装置3による中継処理の内、CANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。GW装置3は、CANメッセージを受信する都度、以下の処理を行なってもよいし、定期的に以下の処理を行なってもよい。送信するCANメッセージを特定する情報と共に、送信タイミングとの対応が記憶されており、各CANメッセージの送信タイミングが到来すると、以下に示す処理が実行される。なお、定期的に行なう場合は具体的には、GW装置3は、図示しないタイマ部にて、例えば10ミリ秒の一定期間をカウントしており、10ミリ秒が経過する都度、タイマ割込をCPU30へ通知する。CPU30は、当該タイマ割込が通知された場合に、以下の送信(中継)処理を実行する。
CPU30は、送信するCANメッセージを選択する(ステップS21)。CPU30は、中継要と抽出してある信号情報を読み出し(ステップS22)、抽出してある信号情報から、選択した送信CANメッセージに含められるべき信号情報を選択してCANメッセージを作成する(ステップS23)。
CPU30は、作成したCANメッセージの送信条件が成立しているか否かを判断する(ステップS24)。例えば、図3に示した処理手順が定期的(10ミリ秒)毎に実行されることに対し、送信条件が周期の3倍である30ミリ秒毎に送信されるべきであるときには、CPU30は、10ミリ秒又は20ミリ秒経過後は、送信条件が成立していないと判断する。
CPU30は、送信条件が成立していると判断した場合(S24:YES)、作成したCANメッセージを、第1〜第4通信部31〜34のいずれかの中継先に与えて送信する(ステップS25)。
CPU30は、送信すべき全てのCANメッセージについて選択したか否かを判断する(ステップS26)。CPU30は、ステップS26で全て選択したと判断した場合(S26:YES)、中継処理を終了する。
CPU30は、ステップS24で送信条件が成立していないと判断した場合(S24:NO)、処理をステップS26へ進める。
CPU30は、ステップS26にて、選択していないCANメッセージがあると判断した場合(ステップS26:NO)、処理をステップS21へ戻し、次の送信CANメッセージについて処理を実行する。
図4は、実施の形態1におけるGW装置3による中継処理の内、電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。電源制御装置4から求められる電源制御情報に係る送信タイミングが到来すると、以下に示す処理が行なわれる。電源制御装置4が求める送信タイミングは、定期的でもよいし、信号情報が所定の情報へ変化した場合などのイベント発生時でもよい。
CPU30は、一時的に記憶してある電源制御に係る信号情報をRAM36から読み出し(ステップS31)、読み出した信号情報を含む電源制御に係るCANメッセージを作成し(ステップS32)、作成したCANメッセージを、電源制御装置4が接続されている第4通信部34から送信し(ステップS33)、処理を終了する。
上述した処理について模式図を用いて具体的に説明する。
図5は、実施の形態1におけるGW装置3及び電源制御装置4による処理の概要を模式的に示す模式図である。図5に示す例では、電源制御装置4は、ECU24(アクチュエータ51)、ECU25(アクチュエータ52)、負荷53〜55の電源制御を行なうために、信号情報S1〜S5を必要とする。このため、GW装置3のCPU30は、通信バス11からCANIDが「ID1」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S1及びS2を抽出し、RAM36に記憶する。またGW装置3のCPU30は、通信バス12からCANIDが「ID2」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S3及びS4を抽出し、RAM36に記憶する。更にGW装置3のCPU30は、通信バス13からCANIDが「ID3」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S5を抽出し、RAM36に記憶する。GW装置3のCPU30は、電源制御装置4が必要とするタイミングで、RAM36に記憶しておいた電源制御に係る信号情報S1〜S5を含むCANIDが「ID4」のCANメッセージを作成し、通信バス14へ送信する。電源制御装置4のマイコン40は、通信バス14へ送信されたCANIDが「ID4」のCANメッセージを受信し、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S1〜S5に基づき、スイッチ41〜45へ制御信号を入力してECU24(アクチュエータ51)、ECU25(アクチュエータ52)、負荷53〜55の電源制御を行なう。
このように、GW装置3が、ECU24、ECU25、負荷53〜55の電源制御に係る信号情報S1〜S5を全て含むCANメッセージを作成してから電源制御装置4へ送信する。これにより、電源制御装置4では、電源制御に必要な信号情報を含む各CANメッセージの中継をGW装置3に要求したり、各CANメッセージから必要な信号情報を抽出したり、電源制御について判断したりする必要がない。電源制御装置4のマイコン40は、複雑な処理を行なう必要が無いので、安価な汎用マイコンを用いることが可能となる。また、電源制御装置4は、半導体ヒューズを用いたスイッチ41〜45によって、小型化、軽量化を図ることが可能となる。更に、信号情報S1〜S5を夫々含む複数のCANメッセージが通信バス14に送信されるよりも、信号情報S1〜S5を全て含む1つのCANメッセージが送信される構成の方が、通信負荷を軽減できるという効果を有する。
なお、実施の形態1では電源制御装置4は、スイッチ41〜45へ電源オン/電源オフを制御する制御信号を入力する構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、電源制御装置4は、ECU24、ECU25、及び負荷53〜55を省電力モードにするなどの調整を行なってもよい。この場合、具体的には、電源制御装置4は、各負荷へ供給する電流量、電圧値などを調整する。これにより、適切な省電力を図ることができ、また、不要な機器の電源をカットしてバッテリ上がりを防止することも可能である。
(実施の形態2)
実施の形態1では、GW装置3は電源制御に係るCANメッセージを作成するに際し、受信したCANメッセージから抽出した信号情報をそのまま含むCANメッセージを作成する構成とした。実施の形態2では、抽出した信号情報から、GW装置3にて電源オン/オフを指示する制御情報を作成し、制御情報を含むCANメッセージを作成して送信する構成とする。
図6は、実施の形態2における車載通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態2では、GW装置3はフラッシュメモリ35にオン/オフテーブル38を記憶している。実施の形態2における車載通信システムの構成は、GW装置3がオン/オフテーブル38を備えることと、以下に示す中継処理の詳細部分が異なること以外は、実施の形態1における構成と同様である。したがって、共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図7は、実施の形態2におけるGW装置3が有するオン/オフテーブル38の内容例を示す説明図である。オン/オフテーブル38は、信号情報S1〜S5の内容に基づく条件と、各条件に対応する電源制御対象のオン/オフを指示する制御情報との対応を示している。制御情報は、図7に示すように例えば8ビットの情報からなり、最初の2ビットがスイッチ41へ入力する制御信号であり、次の2ビットがスイッチ42へ入力する制御信号であり、次の1ビットがスイッチ43への制御信号であり、次の1ビットがスイッチ44へ「0」への制御信号であり、最後の2ビットがスイッチ45への制御信号である。
図7に示す例では例えば、信号情報S1が「1(例えばスイッチオン)」、S2が「1(スイッチオン)」、S3〜S5がいずれも「0(スイッチオフ)」である場合には、制御情報「01010000(b)」が対応する。GW装置3のCPU30は、抽出した信号情報S1〜S5が当該条件に合致した場合、「01010000(b)」をデータ部に含むCANメッセージを送信する。
図8は、実施の形態2におけるGW装置3による電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。実施の形態2でも、電源制御装置4から求められる電源制御情報に係る送信タイミングが到来すると、以下に示す処理が行なわれる。電源制御装置4が求める送信タイミングは、定期的でもよいし、信号情報が所定の情報へ変化した場合などのイベント発生時でもよい。
CPU30は、一時的に記憶してある電源制御に係る信号情報をRAM36から読み出し(ステップS41)、フラッシュメモリ35からオン/オフテーブル38を参照する(ステップS42)。CPU30は、ステップS41で読み出した信号情報の条件に対応する制御情報をオン/オフテーブル38から取得する(ステップS43)。
CPU30は、ステップS43で取得した制御情報を含む電源制御に係るCANメッセージを作成し(ステップS44)、作成したCANメッセージを、電源制御装置4が接続されている第4通信部34から送信し(ステップS45)、処理を終了する。
図9は、実施の形態2におけるGW装置3及び電源制御装置4による処理の概要を模式的に示す模式図である。図9に示す例では、GW装置3のCPU30は、通信バス11からCANIDが「ID1」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S1及びS2を抽出し、RAM36に記憶する。またGW装置3のCPU30は、通信バス12からCANIDが「ID2」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S3及びS4を抽出し、RAM36に記憶する。更にGW装置3のCPU30は、通信バス13からCANIDが「ID3」のCANメッセージを受信した場合、受信したCANメッセージに含まれる信号情報S5を抽出し、RAM36に記憶する。GW装置3のCPU30は、電源制御装置4が必要とするタイミングで、RAM36に記憶しておいた電源制御に係る信号情報S1〜S5の内容に対応する制御情報(オン/オフを指示する情報)を含むCANメッセージを作成し、通信バス14へ送信する。このCANメッセージは、CANIDが「ID5」である。電源制御装置4のマイコン40は、通信バス14へ送信されたCANIDが「ID5」のCANメッセージを受信し、受信したCANメッセージに含まれる制御情報から各スイッチ41〜45へ入力する制御信号を作成して夫々入力する。これにより、ECU24(アクチュエータ51)、ECU25(アクチュエータ52)、負荷53〜55の電源制御が行なわれる。
実施の形態2においては、電源制御装置4が受信する制御情報が直接的に、スイッチ41〜45へ各入力する制御信号に対応する。したがって、電源制御装置4のマイコン40は、判断処理を行なう必要が無いから、マイコン40を簡素化な構成としてもよい。
なお、実施の形態2ではGW装置3のCPU30は、オン/オフテーブル38を参照してオン/オフを指示する制御情報を含むCANメッセージを作成する構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、オン/オフテーブル38の内容をプログラム37に組み込み、オン/オフテーブル38なしに、制御情報を含むCANメッセージを作成するようにしてもよい。
(実施の形態3)
実施の形態3では、GW装置3は、通信バス11〜14へ送信されるCANメッセージのみならず、車内に配される他のセンサ及びスイッチ、並びに車外通信により取得できる情報に基づき、車両の状態を総合的に判断し、車両の状態に対応する電源制御に係る情報を作成して電源制御装置4へ送信する。
図10は、実施の形態3における車載通信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態3では、GW装置3は、センサ56及びスイッチ57と接続している入出力部39と、第1車外通信部61及び第2車外通信部62とを更に備える。また実施の形態3におけるGW装置3は、フラッシュメモリ35に、車両状態テーブル63及びオン/オフテーブル64を記憶している。実施の形態3におけるGW装置3の構成は、GW装置3が上述のように入出力部39、第1車外通信部61、第2車外通信部62、車両状態テーブルオン/オフテーブル38を備えることと、以下に示す中継処理の詳細部分が異なること以外は、実施の形態1における構成と同様である。したがって、共通する構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
入出力部39は、センサ56及びスイッチ57と接続するコネクタである。CPU30は、入出力部39を介してセンサ56で測定された測定値を取得する。CPU30は、入出力部39を介してスイッチ57の状態を取得する。
センサ56は、例えば車輪速を測定するセンサである。CPU30は、センサ56を介して車輪速を取得し、車両が走行中であるか、停止中であるかなどの車両状態を把握する。センサ56は、オイル温度センサであったり、バッテリ残量センサであったりしてもよい。この場合、CPU30はセンサ56から取得した情報に基づき、車両の異常を検知することができる。
スイッチ57は、例えばイグニッションスイッチである。CPU30は、イグニッションスイッチ57がオフ(ロック)/アクセサリー/オン/スタートなどのいずれの状態であるかを、入出力部39を介して取得し、イグニッションスイッチの状態に応じて車両状態を把握する。
またCPU30は、イグニッションスイッチがオフであるにも拘らず、車輪速を測定するセンサであるセンサ56から車両が動いていることを示す情報を取得した場合、車両が異常であると検知することも可能である。
第1車外通信部61は、無線通信用のアンテナを有し、例えば車内に持ち込まれる所謂スマートフォン71などの通信装置との近距離での無線通信を実現する。第1車外通信部61は、車両メーカ又はディーラーが保有するサーバ72との無線通信をも実現する。また第1車外通信部61は、車車間通信、又は路車間通信等を実現する機能を有していてもよい。第1車外通信部61は、スマートフォン71から送信された節電に関する情報などを受信してCPU30へ通知したり、路側機から情報を受信してCPU30へ通知したり、CPU30からの指示に従ってサーバ72へダイアグ情報を送信したりすることができる。
第2車外通信部62は、有線通信の通信線とのコネクタである。第2車外通信部62は例えば、ディーラーでの点検時などにダイアグ端末73との接続を受け付ける。また、第2車外通信部62は、PLCコネクタであって、車両の所有者の家庭内LAN74との接続を受け付けてもよい。第2車外通信部62は、ダイアグ端末73から、更新情報、又は電源制御に関する情報を受信してCPU30へ通知したり、家庭内LAN74との間で電源制御に関する情報(履歴情報又は節電情報など)を送受信したりすることができる。
また実施の形態3では、GW装置3はフラッシュメモリ35に車両状態テーブル63及びオン/オフテーブル64を記憶している。
図11は、実施の形態3におけるGW装置3が有する車両状態テーブル63の内容例を示す説明図である。車両状態テーブル63は、通信バス11〜14を介して各ECU21〜23から受信するCANメッセージに含まれていた信号情報S1〜S5、センサ56、スイッチ57、又は車外から取得する情報I1,I2,I3,…などの入力に対し、該入力から特定できる車両状態の識別情報の出力との対応を示している。例えば、信号情報S1が「1」、S2が「1」である場合は、車両状態は「scene1」であり、信号情報S1〜S3がいずれも「1」、S4が「0」である場合は、車両状態は「scene2」である。信号情報S1及びS2がいずれも「1」であって、車外から取得した情報I1が「x」という値に当てはまり、同様に車外から取得した情報I2が「y」という値に当てはまる場合には、車両状態は「scene3」である。また、信号情報S1及びS2がいずれも「0」であって、車外から取得した情報I3が「z」という値に当てはまる場合、車両状態は「sceneN」である。「sceneN」は異常状態に相当する。車両状態テーブル63により、CPU30は、取得した信号情報S1〜S5、入出力部39を介して取得した測定値などの情報、並びに、第1及び第2車外通信部61,62を介して取得した情報を入力し、車両状態テーブル63から車両状態を識別することができる。また、車両状態の中に異常状態と判別するための条件を含めることにより、車両状態テーブル63を参照することで車両が異常状態であるか否かを検知することもできる。
図12は、実施の形態3におけるGW装置3が有するオン/オフテーブル64の内容例を示す説明図である。オン/オフテーブル64は、車両状態を識別する情報と、各状態に対応する電源制御対象のオン/オフを指示する制御情報との対応を示している。車両状態を識別する情報は、図11に示した車両状態テーブル63の出力に対応している。図12に示す例では、車両状態が「scene1」であるときには制御情報は「01010000(b)」、車両状態が「scene2」であるときには制御情報は「01011100(b)」、車両状態が「scene3」であるときには制御情報は「00000001(b)」である。また、車両状態が「sceneN」即ち異常状態であるときには、制御情報は「00001111(b)」である。この制御情報は「sceneN」に対応する異常状態に関する負荷53〜55を電源オフにする制御情報である。これにより、異常状態に係る負荷53〜55の電源をオフにして、車載通信システム全体に及ぼす影響を最小限に抑えるなどの対応が可能となる。
図11及び図12に示した車両状態テーブル63及びオン/オフテーブル64における対応関係を、車両毎、又は車種毎などで変えることで、各車両の特性に応じた電源制御が可能である。例えば、車両状態「scene1」であると特定できる条件を車種によって変更したり、同一の車両状態「scene1」に対応する制御情報であっても、車種、仕向けによって、電源オフにする機器が異なる制御情報としたりするなど、車両によって適切な電源制御を行なうことができる。
図13は、実施の形態3におけるGW装置3による電源制御に係るCANメッセージを送信する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。実施の形態3でも、電源制御装置4から求められる電源制御情報に係る送信タイミングが到来すると、以下に示す処理が行なわれる。電源制御装置4が求める送信タイミングは、定期的でもよいし、信号情報が所定の情報へ変化した場合などのイベント発生時でもよい。
CPU30は、一時的に記憶してある電源制御に係る信号情報をRAM36から読み出し(ステップS51)、また、入出力部39によりセンサ56及びスイッチ57から情報を取得する(ステップS52)。CPU30は更に、第1車外通信部61及び第2車外通信部62により、情報を受信して取得する(ステップS53)。
CPU30は、フラッシュメモリ35から車両状態テーブル63を参照し(ステップS54)、ステップS51〜S53で取得した信号情報及び各種情報を入力として、車両状態テーブル63により車両状態を特定する(ステップS55)。
次にCPU30は、フラッシュメモリ35からオン/オフテーブル56を参照し(ステップS56)、ステップS55で特定した車両状態に対応する制御情報を取得する(ステップS57)。
CPU30は、ステップS43で取得した制御情報を含む電源制御に係るCANメッセージを作成し(ステップS58)、作成したCANメッセージを、電源制御装置4が接続されている第4通信部34から送信し(ステップS59)、処理を終了する。
実施の形態3では、GW装置3のCPU30は取得した信号情報S1〜S5のみならず、直接的に接続されているセンサ56及びスイッチ57から取得した情報、更には車外通信により取得した情報をも含めて総合的に車両状態を特定した。したがって、よりきめ細やかな電源制御が可能である。また車両状態の特定に、車両状態テーブル63を用いる構成としたことにより、各種情報の入力の条件の変更が容易になる。更に、車両状態に対応するオン/オフテーブル64を用いる構成としたことにより、同一の車両状態でも車種やメーカなどに応じて電源制御の条件を適切に調整することができ、効果的な電源制御を実施することができるなど、優れた効果を奏する。
(実施の形態4)
実施の形態1乃至3では、電源制御装置4は、他のECU21〜25と同様に通信バス14に接続され、通信バス14を介してCANプロトコルに準じてCANメッセージを送受信する構成とした。しかしながら本発明はこれに限らない。図14は、実施の形態4における車載通信システムの構成を示すブロック図である。
図14に示すように、実施の形態4ではGW装置3と電源制御装置4との間は、専用線7で接続されている。ECU24及びECU25は、通信バス13に接続されている。GW装置3はCANプロトコルに準じた第4通信部の代わりに、専用の接続部71を備えている。GW装置3のCPU30は、電源制御装置4へ、CANに限らないプロトコルにより電源制御に関する情報を送信する構成でよい。その他の構成は、実施の形態1乃至3と同様であるので、
また、実施の形態1乃至4ではいずれも、電源制御装置4は車載通信システム内に1つ存在する構成であった。しかしながら本発明はこれに限らず、車載通信システムは複数の電源制御装置を含み、各電源制御装置がECU及び負荷等の電源制御を行なう。
なお、上述のように開示された本実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
11,12,13,14 通信バス
21,22,23,24 ECU(通信装置)
3 GW装置(中継装置)
30 CPU
31 第1通信部
32 第2通信部
33 第3通信部
34 第4通信部
38,64 オン/オフテーブル
39 入出力部
4 電源制御装置
40 マイコン
51,52,53,54,55 負荷
56 センサ
57 スイッチ
61 第1車外通信部
62 第2車外通信部
63 車両状態テーブル

Claims (13)

  1. 複数の通信バスと、該複数の通信バスのいずれかに夫々接続されており、1又は複数の情報をまとめた情報群を送受信する複数の通信装置と、前記複数の通信バスに夫々接続された複数の通信部を備え、該複数の通信部により情報群を送受信し、異なる通信バス間での情報の中継を行なう中継装置とを含む通信システムにおいて、
    前記中継装置と通信し、該中継装置から送信される情報に基づき1又は複数の機器の電源制御を行なう1又は複数の電源制御装置を更に備え、
    前記中継装置は、
    受信した情報群から前記電源制御に要する情報を抽出する抽出手段と、
    該抽出手段が抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成する作成 手段と、
    該作成手段が作成した情報群を、前記電源制御装置へ送信する手段と
    を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 前記作成手段は、前記抽出手段が異なる情報群から夫々抽出した情報をまとめた情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 前記作成手段は、
    抽出した情報に基づき、前記1又は複数の機器の電源オン又は電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  4. 前記通信装置、電源制御装置、通信バス及び中継装置は、車両に配されており、
    前記中継装置は、受信した情報群に含まれる1又は複数の情報に基づき、車両の状態を特定する特定手段を更に備え、
    前記作成手段は、前記特定手段により特定された車両の状態に対応する電源制御に係る情報を含む情報群を作成する手段を備えること
    を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の通信システム。
  5. 前記中継装置は、車両に配されるセンサ及びスイッチ、又はいずれか一方と接続する手 段を更に備え、
    前記作成手段は、前記抽出手段が抽出した情報及び前記センサ又はスイッチから得られる情報に基づき、前記電源制御に係る情報を含む情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  6. 前記中継装置は、車外の通信機器と情報を送受信する車外通信手段を更に備え、
    前記作成手段は、前記抽出手段が抽出した情報及び前記車外通信手段にて受信した情報に基づき、前記電源制御に係る情報を含む情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項5に記載の通信システム。
  7. 受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報と、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶した車両状態テーブルを備え、
    前記特定手段は、
    前記車両状態テーブルに基づき車両状態を特定する手段を備えること
    を特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  8. 受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報、又は前記センサ若しくはスイッチから得られる情報と、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶した車両状態テーブルを備え、
    前記特定手段は、
    前記車両状態テーブルに基づき車両状態を特定する手段を備えること
    を特徴とする請求項5に記載の通信システム。
  9. 受信した情報群に含まれる1若しくは複数の情報、前記センサ若しくはスイッチから得られる情報、又は前記車外通信手段にて受信する情報と、各情報から判断される車両の状態を識別する状態識別情報との対応を記憶した車両状態テーブルを備え、
    前記特定手段は、
    前記車両状態テーブルに基づき車両状態を特定する手段を備えること
    を特徴とする請求項に記載の通信システム。
  10. 異なる車両状態別に、各車両状態で前記1又は複数の機器があるべき電源オン/電源オフの情報を記憶したオン/オフテーブルを備え、
    前記作成手段は、
    前記特定手段が特定した車両状態に対応する前記電源オン/電源オフの情報を前記オン/オフテーブルから取得する手段を備え、
    取得した情報に基づき、前記1又は複数の機器の電源オン/電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項4乃至のいずれかに記載の通信システム。
  11. 前記特定手段は、
    車両の異常状態を検知する手段を備え、
    該手段が異常状態を検知した場合、車両の状態を異常であると特定するようにしてあり、
    前記作成手段は、前記車両の異常状態に関する機器の電源オフを指示する制御情報を含む情報群を作成するようにしてあること
    を特徴とする請求項4に記載の通信システム。
  12. 夫々異なる通信バスに接続する複数の通信部を備え、各通信バスに送信される1又は複数の情報をまとめた情報群を受信し、情報群を前記1又は複数の通信バスへ送信して前記情報の中継を行なう中継装置において、
    受信した情報群から外部機器の電源制御に要する情報を抽出する手段と、
    抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成する手段と、
    作成した情報群を他へ送信する手段と
    を備えることを特徴とする中継装置。
  13. 複数の通信バスと、該複数の通信バスのいずれかに夫々接続されており、1又は複数の情報をまとめた情報群を送受信する複数の通信装置と、前記複数の通信バスに夫々接続された複数の通信部を備え、該複数の通信部により情報群を送受信し、異なる通信バス間での情報の中継を行なう中継装置と、該中継装置と通信し、該中継装置から送信される情報に基づき1又は複数の機器の電源制御を行なう1又は複数の電源制御装置とを含む通信システムにて前記一又は複数の機器の電源制御を行なう方法であって、
    前記複数の通信装置が夫々、情報群を送信し、
    前記中継装置は、
    受信した各情報群から、前記電源制御に要する情報を抽出し、
    抽出した情報に基づき、電源制御に係る情報を含む情報群を作成し、
    作成した情報群を前記電源制御装置へ送信し、
    前記電源制御装置は、
    前記情報群を受信し、
    受信した情報群に含まれる電源制御に係る情報に基づき前記一又は複数の機器の電源制御を行なう
    ことを特徴とする電源制御方法。
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