(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に具備されているアクチュエータ、センサやスイッチなどの入力補器又は出力補器と接続された複数の通信ノードを、通信回線を介して接続してなる多重伝送装置であって、
前記通信ノードは、
自己に接続されている入力補器又は出力補器の故障を検出する補器故障検出手段と、
前記検出した入力補器又は出力補器の故障を他の通信ノードに通知する通知手段と、
他の通信ノードから返答がない場合に該他の通信ノードに所定回数内で再送を行なう再送手段と、
前記所定回数の再送をおこなっても返答がなければ前記他の通信ノードが故障したものと判断するノード故障判断手段と
前記他の通信ノードが故障したことをさらに他の通信ノードに報知するノード故障報知手段と
を具備し、
前記通信ノードのうち、車両に具備されている負荷の通常の作動を乗員に報知するための報知手段を備えた報知通信ノードは、さらに、前記入力補器又は出力補器の故障の通知又は前記通信ノードの故障の報知を受信すると、前記報知手段を用いて、前記負荷の通常の作動と、前記入力補器又は出力補器の故障と、前記他の通信ノードの故障とをそれぞれ異なる報知態様にて乗員に報知せしめることにより、前記負荷の通常の作動を乗員に報知するための報知手段を、前記入力補器又は出力補器の故障と前記他の通信ノードの故障とを報知するために兼用することを特徴とする多重伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多重伝送装置において、前記報知手段は、ランプを用いて報知することを特徴とする多重伝送装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多重伝送装置において、前記報知態様は、報知信号のオン／オフ間隔を異ならせることを特徴とする多重伝送装置。
【請求項４】
請求項１の多重伝送装置において、前記報知通信ノードが複数設けられている場合において、各々の報知通信ノードの報知手段は、前もって、報知対象の通信ノードの分担を割り当てられていることを特徴とする多重伝送装置。
【請求項５】
請求項１の多重伝送装置において、前記報知通信ノードが複数の報知手段を具備する場合において、各々の報知通信ノードの報知手段は、前もって、報知対象の通信ノードの分担を割り当てられていることを特徴とする多重伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、負荷を駆動する負荷ノードと、この負荷の駆動を乗員に報知するための報知手段を有した報知通信ノードとを通信回線を介して接続して具備する多重伝送装置に関し、特に故障報知機能を有した多重伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両内における配線量を軽減させる目的で、車両内の各種電装品やコントローラ等のノードを通信回線で接続し、この回線上で、ノード間をフレームでデータ通信する方式が提案されている。フレームには、各種データが多重化されて含まれる。
【０００３】
このような多重伝送装置では、複数のノードが１つの回線に接続され、個々のノードには夫々の負荷若しくはコントローラ等が接続されているので、ノードの故障、負荷の故障、コントローラの故障などが輻輳して発生する。
このような多重通信システム内の種々の故障を、その発生部位を特定して表示する装置として、例えば、特開平３−２７６８４２号が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平３−２７６８４２号の故障診断システムでは、特別のテスタを用意し、故障診断に際しては、このテスタを通信回線上に接続して、スイッチのインデイケータランプの関係を故障診断する。即ち、テスタが特定のスイッチに対応するランプを表示すると、そのランプに対応するそのスイッチを操作者が操作するものとし、この操作信号をテスターが監視する。もし操作信号が所定時間内に返ってこないときは、そのスイッチ若しくはランプが故障しているものと判定し、その旨をこのテスターの表示部上に表示する。
【０００５】
このように従来の多重伝送システムの故障診断においては、特別のテスターと特別の表示部が必要であった。
本発明は、上記先行技術の問題点を解消するために提案されたもので、その目的は、特別のテスター等を必要とせずに、故障箇所を操作者に報知することのできる多重伝送装置を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、請求項１の、車両に具備されている負荷を駆動すると共に通信回線を介して他のノードと通信する負荷ノードと、前記負荷の駆動を乗員に報知するための報知手段を有し前記通信回線を介して他のノードと通信を行なう報知通信ノードとを具備する多重伝送装置は、
負荷の故障をその故障の識別子と共に前記通信回線を介して前記報知通信ノードに通知する前記負荷ノードと、
前記通信回線を介して故障の識別子を受信し、前記報知手段をして、この受信した識別子に対応した報知態様により乗員に故障を報知せしめる前記報知通信ノードとを具備したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の多重伝送装置によれば、前記報知通信ノードは、前記負荷通信ノードの故障を検知する手段を具備すると共に、前記負荷通信ノードの故障を検知した場合には、負荷の故障とは異なる態様で前記報知手段をして乗員に負荷通信ノードの故障を報知せしめることを特徴とする。
請求項３の多重伝送装置によれば、前記報知手段は、負荷の通常の作動を表示するためのランプでもって故障の報知を兼用することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の多重伝送装置によれば、前記報知の態様は、報知信号のオン／オフ間隔を異ならせることを特徴とする多重伝送装置。
請求項５の多重伝送装置によれば、前記報知通信ノードが複数設けられている場合において、各々の報知通信ノードの報知手段は、前もって、報知対象の負荷通信ノードの分担を割り当てられている。
【０００９】
請求項６の多重伝送装置によれば、前記報知通信ノードが複数の報知手段を具備する場合において、各々の報知通信ノードの報知手段は、前もって、報知対象の負荷通信ノードの分担を割り当てられている。
【００１０】
【作用】
請求項１の多重伝送装置によれば、通常時には負荷の駆動を乗員に報知するための報知手段を、さらに、負荷の故障だけでなく通信ノードの故障を報知するためにも兼用することで、余分の報知手段が不要となり、併せて、負荷等の補器の故障と通信ノードの故障とを区別して確実に故障の発生を報知できる。
【００１１】
請求項２の多重伝送装置によれば、負荷の通常の作動を表示するためのランプが用いられ、コスト的に安価となる。請求項３の多重伝送装置によれば、報知信号のオン／オフ間隔を異ならせることにより、複数の故障を識別可能に表示できる。
【００１２】
請求項４，５の多重伝送装置によれば、報知手段は前もって管轄範囲を分担されているので、表示態様を異なる報知手段間で同じに設定することができる
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の多重伝送装置を自動車の制御システムに適用した実施例を説明する。
図１は、自動車１００に設けられた実施例の多重伝送システムの構成を示す。図１において矩形のシンボルで示されたものは通信ノードであり、それらは通信線２００で接続されている。通信ノードは、通信制御機能と負荷やスイッチ等を制御する機能を有するので、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）と呼ぶ。通信線２００は周知のツイストペア線である。この実施例システムでは、図１に示すように、フロントＲ・ＥＣＵ１０と、フロントＬ・ＥＣＵ１１と、ＥＧＩ・ＥＣＵ１２と、ＡＳＣ・ＥＣＵ１４と、カウルＬ・ＥＣＵ１５と、ＭＦＢ・ＥＣＵ１３と、コンソール・ＥＣＵ１６と、インパネ・ＥＣＵ１７と、メータ・ＥＣＵ１８と、コラム・ＥＣＵ１９と、カウルＲ・ＥＣＵ２０と、リアＲ・ＥＣＵ２１と、リアＬ・ＥＣＵ２２とを具備する。
【００１４】
個々のＥＣＵには、アクチュエータやセンサやスイッチなどが接続されている。これらを本明細書では「補器」と呼ぶこととする。ＥＣＵと補器との間は、ツイストペア線ではなく、その補器に最も相応しい信号線で接続されている。例えば、補器がスイッチであれば、二本の信号線で十分であるが、高度の機能を果たすアクチュエータであれば、その機能を発揮するのに相応しい本数の信号線が必要となろう。図１では、そのような信号線を破線で示す。
【００１５】
フロントＲ・ＥＣＵ１０は右側フォグランプ６３や右ヘッドランプ（不図示）やモータ６５を制御する。フロントＬ・ＥＣＵ１１は、左側フォグランプ６２や左ヘッドランプ（不図示）やモータ６４を制御する。ＥＧＩ・ＥＣＵ１２はエンジン（不図示）を制御する。ＡＳＣ・ＥＣＵ１４は自動速度制御アクチュエータ６０を制御する。カウルＬ・ＥＣＵ１５は左側ドアの種々の負荷（例えば、パワーウインドモータ等）を制御する。ＭＦＢ・ＥＣＵ１３はＥＧＩ１２とフロントＬ１１とＡＳＣ１４とカウルＬ１５との間で通信線２００を分岐する。
【００１６】
コンソール・ＥＣＵ１６にはパーキングブレーキスイッチ５４やその他のスイッチに接続されている。インパネ・ＥＣＵ１７はリアデフォッガスイッチ／ランプ（不図示）に接続され、メータ・ＥＣＵ１８はブレーキランプ５５やＡＳＣ作動ランプ５６に接続されている。コラム・ＥＣＵ１９はＡＳＣ制御のためのＭＡＩＮスイッチ５７とＳＥＴ／ＣＯＡＳＴスイッチ５８とＲＥＳ／ＡＣＣスイッチ５９  に接続されている。メータ・ＥＣＵ１８はブレーキランプ５５やＡＳＣ作動ランプ５６に接続されている。カウル・ＥＣＵ２０にはブレーキスイッチ７０が接続されている。
【００１７】
リアＲ・ＥＣＵ２１は右側ストップランプ５１や右テールランプ（不図示）を制御し、右パッドスイッチ５０に接続している。リアＬ・ＥＣＵ１１は、左側ストップランプ５２や左テールランプ（不図示）を制御し、左パッドスイッチ５３に接続している。
図２は、典型的なＥＣＵ（通信ノード）３００の構成を示す。このＥＣＵ３００は、出力補器３０７（例えば、モータやアクチュエータやスイッチなど）を制御し、入力補器３０８（例えば、スイッチやセンサなど）から情報を入力する。入力補器３０８からのデータは、出力補器３０７の制御に直接使用される場合もあれば、このＥＣＵ３００から他のＥＣＵに送られて、その他のＥＣＵで使用される場合もある。
【００１８】
図２において、通信ＩＣ３００は通信線２００に接続され、後述のＣＳＭＡ／ＣＤの制御手順に準拠して通信を行なう。ＩＣ３００が受けたデータはＣＰＵ３０５に渡す。電源３０２は、通信線とは別途配線されている電源線から１２Ｖの供給を受け、このＥＣＵで必要な電圧を発生する。ＣＰＵ３０５はインタフェース３０３を介して入力補器３０８からデータを入力し加工する。更に、ＣＰＵ３０５は、この補器３０８から入力したデータあるいはＩＣ３００を介して他のＥＣＵから得たデータに基づいて、インタフェース３０６を介して、出力補器３０７を制御する。例えば、このＥＣＵ３００がＥＧＩ１２であり、入力補器３０８がクランク角センサ（不図示）であり、出力補器３０７が燃料噴射インジェクタ（不図示）であるならば、ＣＰＵ３０５はクランク角度信号を入力してエンジン回転数を演算するであろう。そして、このエンジン回転数に基づいて燃料噴射量を演算し、その信号をインジェクタとしての補器３０７に出力する。また、必要に応じて、ＣＰＵ３０５は演算したエンジン回転数を他のノードに送るために通信ＩＣ３０１に渡す。
【００１９】
なお、インタフェース３０６中に設けられたＩＰＳ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ｐｏｗｅｒ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）３０９は診断機能付き出力ドライバである。
図３は、図１のネットワークシステムにおいて回線２００上でやり取りされるフレームのフォーマットを示す。各フレームは、このフレームの送り先のＥＣＵアドレスを格納するフィールド４００と、このフレームの発信元のＥＣＵを識別するフィールド４０１と、データ（ＣＲＣコードを含む）を含むフィールド４０２と、ＡＣＫフィールド４０３とからなる。
【００２０】
ＡＣＫフィールド４０３について説明する。ＡＣＫフィールド４０３は、図４に示すように、データフィールドに続くフィールドで、複数のタイムスロットからなる。各タイムスロットは１ビット分の長さを有し、その位置は夫々のＥＣＵに前もって割り当てられている。送信元のＥＣＵは、１つのフレームのデータフィールドまで送信する。このフレームを受けた各ＥＣＵは、エラー受信（例えばパリテイエラーなど）でないかぎり、自分に指定されたタイムスロットのタイミングにＡＣＫビットを返す。このようなＡＣＫビットの返答を、送り先として指定されたＥＣＵのみならず他のＥＣＵも行なうものとすると、即ち、全ＥＣＵが行なうとすると、回線２００上のこのＡＣＫビットを送り元のＥＣＵが監視すれば、どのＥＣＵがＡＣＫビットを返さなかったかが分かる。こうして、送り元のＥＣＵは正常に受信できなかったＥＣＵが存在することが分かるので、当該フレームを再送する。換言すれば、所定回数の再送に対しても返答がなければ、そのＥＣＵは故障しているものと判断することができる。
【００２１】
前述したように、各ＥＣＵにおいては、入力補器３０８の故障は故障検出回路３０３が検出し、出力補器３０７の故障はＩＰＳ３０９が検出することができる。例えば、故障検出回路やＩＰＳは、複数の接点を有するスイッチのショートや、論理的な判断に基づく故障検出、例えばＡＢＳ作動中にもかかわらずブレーキランプが不点灯であることからスイッチ不良を検出することができる。
【００２２】
このように、各ＥＣＵは、少なくとも自分に接続された入力補器や出力補器の故障を検出することができるようになっている。また、上述したように、フレームを送信したＥＣＵは、返答できなかったＥＣＵを特定することができる。したがって、各ＥＣＵは、自分に接続された補器に起きた故障、そして、自分が検出した他のＥＣＵの故障を、他のＥＣＵに報知することができる。
【００２３】
図５は、図３に示したフレームの構成において、故障の発生を報知するフレームのデータフィールドの構成を示す。図５において、フィールド４１０はこのフレームが故障を報知するフレームであることを示す識別子を格納する。前述したように、本システムにおいては、ＥＣＵの故障と補器の故障を分離して認識することができる。そこで、図５のフィールド４１１は、フィールド４１２に格納されているのは本ＥＣＵが故障したと判断したＥＣＵ（複数の可）の番号であることを示すフラグである。フィールド４１３は、フィールド４１４に格納されているのは本ＥＣＵが故障したと判断した補器（複数の可）の番号であることを示すフラグである。
【００２４】
故障の発生を乗員に知らせるのは、ランプの点滅によって行なう。ランプの点滅のオン時間とオフ時間の間隔を変更することによって、複数存在し得る故障箇所を乗員に識別せしめる。
本実施例では、ランプは特別の表示装置を設けず、既存のランプや表示器を使う。例えば、チャージランプ６７やＡＳＣ作動ランプ５６である。
【００２５】
論理的に発生し得る故障箇所の種類が多いと、乗員の目は点滅時間の変化を識別することが困難になってくる。そこで、図７に示すように、故障の発生を報知するランプや表示器が受け持つ範囲を予め決めておく。
即ち、図７では、メータノード（メータＥＣＵ）１８に接続されているチャージランプ６７は、ＭＦＢ・ＥＣＵ１３が検出した他のＥＣＵの故障と、メータＥＣＵ１３が検出した例えばオルタネータ６１の検出を受け持って表示する。
【００２６】
図８の区分けにおいては、メータＥＣＵ１３のＡＳＣ作動ランプ５６は、ＭＦＢ・ＥＣＵ１３，コラムＥＣＵ１９，カウルＲ・ＥＣＵ２０，ＡＳＣ・ＥＣＵ２０が検出した他のＥＣＵの故障と、これらのＥＣＵが管轄する補器の故障の表示を受け持つ。
図９の区分けにおいては、リアＲ・ＥＣＵ２１のストップランプ５１とリアＬ・ＥＣＵ２２のストップランプ５２とメータＥＣＵ２１のブレーキランプ５５とは、メータＥＣＵ１３のＡＳＣ作動ランプ５６は、リアＲ・ＥＣＵ２１，リアＬ・ＥＣＵ２２，メータＥＣＵ２１，カウルＲ・ＥＣＵ２０，コンソール・ＥＣＵ１６が夫々検出したＥＣＵの故障と、それらＥＣＵの管轄する補器の故障の表示を受け持つ。
【００２７】
図１０の区分けにおいては、インパネ・ＥＣＵ１７の作動ランプ６８は、フロントＬ・ＥＣＵ１１とフロントＲ・ＥＣＵ１０とインパネ・ＥＣＵ１７が検出した他のノードの故障と、これらのＥＣＵが管轄する補器の故障の表示を受け持つ。
，コラムＥＣＵ，カウルＲＥＣＵ，ＡＳＣＥＣＵが検出した他のＥＣＵの故障と、これらのＥＣＵが管轄する補器の故障を受け持つ。
【００２８】
図１１は、図８の区分けにおいて、メータ・ＥＣＵ１８のＣＰＵが有しているテーブルを示す。即ち、このＣＰＵは、不図示のＲＡＭ内に図１１のようなテーブルを格納しておく。メータ・ＥＣＵ１８は、フレームの送信元がＭＦＢ・ＥＣＵ１３，コラムＥＣＵ１９，カウルＲ・ＥＣＵ２０，ＡＳＣ・ＥＣＵ２０のいずれかである場合に、そのフレーム中のデータフィールド（図５のフォーマット）から故障の他ＥＣＵを知り、あるいはその他のＥＣＵの故障補器を知り、図１１のテーブルから対応するデユーティ時間を知る。
【００２９】
図１２は、図７，図８，図９のメータ・ＥＣＵ１８や、図９のリアＲ・ＥＣＵ２１やリアＬ・ＥＣＵ２２、そして図１０のインパネ・ＥＣＵ１７における故障箇所表示のための制御手順を示し、これらの制御手順は各々のＥＣＵのＣＰＵにおいて独立に実行される。
ステップＳ１０では、受信したフレームが故障を報知するフレームであるか否かを調べる。故障フレームでないならば、そのフレームのデータのための処理を行なう。故障報知フレームであれば、ステップＳ１２で、図７〜図１０に示した管轄により、受信したフレームが自分が管轄するＥＣＵから来たものであるかを調べる。管轄外からの故障報知フレームであれば、そのフレームを無視することとし、ステップＳ２０で、自己のＥＣＵが管轄する補器に故障がないかを調べる故障がなければメインルーチンにリターンする。
【００３０】
自分が管理する補器に故障があれば、あるいは受信した報知フレームが管轄・ＥＣＵのＥＣＵからのフレームである場合には、ステップＳ１４に進んで、図１１のテーブルをサーチし、ステップＳ１６で故障部位に対応してデユーティを決定する。ステップＳ１８では表示を行なう。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多重伝送装置によれば、安いコストで、確実に、故障箇所を操作者に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が自動車に適用された実施例の多重通信システムの構成を説明する図。
【図２】ＥＣＵの典型的な構成を示す図。
【図３】実施例のシステムで用いられるフレームの構成を示す図。
【図４】データフィールドに続くＡＣＫフィールドの構成を示す図。
【図５】故障報知フレームのデータフィールド部分の構成を示す図。
【図６】故障報知の信号間隔を示す図。
【図７】故障表示の管轄の一例を示す図。
【図８】故障表示の管轄の一例を示す図。
【図９】故障表示の管轄の一例を示す図。
【図１０】故障表示の管轄の一例を示す図。
【図１１】故障表示のデユーティを決定するためのテーブルの構成を示す図。
【図１２】実施例の制御手順を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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