(57)【要約】【課題】ノードの接続数を維持することによって高い通信効率を維持可能とする車載通信システムを提供する。【解決手段】車両に搭載される車載通信システムであって、車両に搭載された複数のノードを相互接続するバス線と、車両に搭載され、バス線と接続される第１のノードと、第１のノードとバス線との接続／切断状態を切替えるリレー回路と、車両の外部に用意された第２のノードと、第２のノードをバス線に接続するためのコネクタとを備え、第１のノードは、第２のノードがバス線に接続されたか否かを判定する外部ノード接続判定手段と、第２のノードがバス線に接続されたと判定された場合、リレー回路を制御することによってバス線と第１のノードとの接続を切断するリレー制御手段とを備えることを特徴とする車載通信システムである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車載通信システムであって、
前記車両に搭載された複数のノードを相互接続するバス線と、
前記車両に搭載され、前記バス線と接続される第１のノードと、
前記第１のノードと前記バス線との接続／切断状態を切替えるリレー回路と、
前記車両の外部に用意された第２のノードと、
前記第２のノードを前記バス線に接続するためのコネクタとを備え、
前記第１のノードは、
前記第２のノードが前記バス線に接続されたか否かを判定する外部ノード接続判定手段と、
前記第２のノードが前記バス線に接続されたと判定された場合、前記リレー回路を制御することによって前記バス線と前記第１のノードとの接続を切断するリレー制御手段とを備える、車載通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、より特定的には、車両に搭載される車載通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された駆動装置や操舵装置等の車載装置を電子制御するため、複数のコンピュータが車両に搭載されている。そして、上記車載装置を協調して制御するため、各コンピュータがバス線を介して相互接続する車載通信システムが開発されている。
【０００３】
このような車載通信システムには、車両の製造当初から接続されているコンピュータに加えて、ユーザーの嗜好に応じて車両に追加搭載された装置（所謂、オプション装置）を制御するためのコンピュータ（以下、オプションＥＣＵと呼称する）が後から接続される場合がある。
【０００４】
上記のような車載通信システムを構成するためのインターフェースの一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される自動車用オプション装置のインターフェースは、ドアおよびドアロックの開閉状態を示す信号を、車載通信システムのネットワークとは独立して取得する。そして、ドアおよびドアロックの開閉状態に応じて、オプション装置（記法装置ＯＥ）と車載通信システム（制御装置５４）との接続／切断状態を切替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０４５２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車載通信システムの通信方式によっては、バス線に接続可能なノード（上述におけるコンピュータ）の数に上限がある場合がある。そして、バス線の通信効率を最適化するためには、当該接続可能な最大のノード数で車載通信システムを設計することが望ましい。一方で、上記のようにユーザーがオプション装置を追加することを想定した場合、当該オプションＥＣＵを接続するためのノード（以下、予備ノードと呼称する）を予め空けておく必要がある。
【０００７】
しかしながら、ユーザーがオプション装置を追加しなかった場合、上記のような予備ノードは不要となる。そして、予備ノードを考慮して車載通信システムの設計が行われていた場合、利用されていない予備ノードのために、当該予備ノードがなければ得られたであろう通信効率より低い効率でしか通信を行うことができない場合があった。
【０００８】
本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、ノードの接続数を維持することによって高い通信効率を維持可能とする車載通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両に搭載される車載通信システムであって、車両に搭載された複数のノードを相互接続するバス線と、車両に搭載され、バス線と接続される第１のノードと、第１のノードとバス線との接続／切断状態を切替えるリレー回路と、車両の外部に用意された第２のノードと、第２のノードをバス線に接続するためのコネクタとを備え、第１のノードは、第２のノードがバス線に接続されたか否かを判定する外部ノード接続判定手段と、第２のノードがバス線に接続されたと判定された場合、リレー回路を制御することによってバス線と第１のノードとの接続を切断するリレー制御手段とを備えることを特徴とする車載通信システムである。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、外部に用意された第２のノードが車載通信システムに接続された場合、車載通信システムに接続されていた第１のノードが当該システムから離脱する。したがって、車載通信システムに接続されるノード数を所定の数に維持することができる。そのため、例えば、車載通信システムに接続されるノードの数を常に当該システムの上限数に維持することができる。すなわち、設計者は、接続されるノードの上限数に応じてバス線の通信効率が決定される車載通信システムの設計時において、使用されるか否か不明な空きノードを考慮することなく、確実に使用されるノード数に基づいて当該上限数を定めて当該システムを設計することができる。このようにして設計された車載通信システムでは、空きノードの通信コストが含まれないため、常に高い通信効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る車載通信システム１の構成を示す図
【図２】第１の実施形態に係るオプションＥＣＵ２０の構成を示す図
【図３】ダイアグコネクタ３０の搭載位置の一例を示す図
【図４】第１の実施形態に係るＣＰＵ２１が実行するリレー制御処理の詳細を示すフローチャートの一例
【図５】第２の実施形態に係るオプションＥＣＵ、切替えリレー、およびダイアグコネクタの構成を示す図
【図６】第３の実施形態に係るオプションＥＣＵ、およびコネクタリレーモジュールの構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る車載通信システム１について説明する。車載通信システム１は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などのプロトコルを用いた通信システムである。先ず、図１を参照して車載通信システム１の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る車載通信システム１の構成を示す図である。図１に示すように、車載通信システム１は、ＥＣＵ１０、オプションＥＣＵ２０、ダイアグコネクタ３０、バス線９０、およびダイアグツール４０を含む。
【００１３】
ＥＣＵ１０、オプションＥＣＵ２０、ダイアグコネクタ３０は、各々、バス線９０と電気的に接続される。また、ダイアグツール４０はダイアグコネクタ３０を介してバス線９０と接続可能に構成される。ＥＣＵ１０、オプションＥＣＵ２０、およびダイアグツール４０は、各々バス線９０を介して相互接続することによって、車載通信システム１のノードとして各々動作する。なお、ＥＣＵ１０、およびオプションＥＣＵ２０は、車両のＩＧ電源系統と接続され（図示せず）、車両のＩＧ電源がオンに設定された場合、当該ＩＧ電源系統から電力の供給を受ける。
【００１４】
ＥＣＵ１０は、車両に搭載される各種車載装置を制御する電子制御装置である。ＥＣＵ１０は、典型的には、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびＩ／Ｆ（インターフェース）回路などを備える制御装置である。ＥＣＵ１０は、バス線９０を介して相互に通信可能に接続される。ＥＣＵ１０は、車載通信システム１に複数搭載される。
【００１５】
オプションＥＣＵ２０は、例えば、ユーザーの意図により車両に追加搭載される電子制御装置である。以下、オプションＥＣＵ２０の構成について、図２を参照して説明する。なお、図２は、第１の実施形態に係るオプションＥＣＵ２０の構成を示す図である。
【００１６】
図２に示すように、オプションＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１、Ｉ／Ｆ回路２２、リレー駆動回路２３、通信回路２４、切替えリレー２５を備える。ＣＰＵ２１は、通信回路２４を介して他のノードと通信を行う。通信回路２４は、切替えリレー２５を介してバス線９０と接続される。切替えリレー２５は、通信回路２４とバス線９０との接続／切断状態を切替える回路である。また、ＣＰＵ２１は、リレー駆動回路２３と接続される。リレー駆動回路２３は、ＣＰＵ２１からの指示信号に応じて、切替えリレー２５の接続／切断状態を切替える回路である。具体的には、リレー駆動回路２３は、切替えリレー２５に搭載されたコイル２５１を通電させることによって、切替えリレー２５内部の接点素子を移動させ、切替えリレー２５の接続／切断状態を切替える。また、ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｆ回路２２を介して車載装置１００と接続される。Ｉ／Ｆ回路２２は、ＣＰＵ２１から出力される信号に応じて、車載装置１００を制御するための制御信号を当該車載装置１００へ出力する。
【００１７】
上記の通り、第１の実施形態において、オプションＥＣＵ２０は、自身に内蔵された切替えリレー２５を介してバス線９０と接続される。
【００１８】
図１の説明に戻り、ダイアグコネクタ３０は、バス線９０とダイアグツール４０とを接続するために車両に設けられた接続端子である。ダイアグコネクタ３０は、バス線９０と接続され、車両の内部に設置される。例えば、ダイアグコネクタ３０は、図３に示すように車両のインスツルメントパネルの下部に設置される。図３は、ダイアグコネクタ３０の搭載位置の一例を示す図である。なお、図３に示したダイアグコネクタ３０の搭載位置は一例に過ぎず、ダイアグコネクタ３０は、車両の任意の位置に搭載されて構わない。
【００１９】
ダイアグツール４０は、例えば、ユーザーが車載通信システム１に接続された各ノードの動作確認や、設定変更等を行うための端末装置である。ダイアグツール４０は、ダイアグコネクタ３０と接続されることによって、当該ダイアグコネクタ３０を介してバス線９０と接続される。
【００２０】
次いで、ＣＰＵ２１が実行する処理について説明する。上述の通り、ＣＰＵ２１は、大別して、他のノードとの通信処理、車載装置１００の制御処理、および切替えリレー２５の制御処理の３種の処理を行っている。ここで、他のノードとの通信処理、および車載装置１００の制御処理は、接続されるノードおよび車載装置１００に応じて従来周知の任意の処理が行われるものとし、詳細な説明は省略する。切替えリレー２５の制御処理については、以下、図４を参照して詳細に説明する。なお、図４は、第１の実施形態に係るＣＰＵ２１が実行するリレー制御処理の詳細を示すフローチャートの一例である。ＣＰＵ２１は、例えば、車両に搭載されたバッテリー等からの電力を供給されている間、図４に示す処理を実行する。図４のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＳ１の処理を実行する。
【００２１】
ステップＳ１において、ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオンであるか否か判定する。ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオンであると判定した場合、処理をステップＳ２へ進める。一方、ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオフであると判定した場合、処理をステップＳ１へ戻し、ＩＧ電源がオンに設定されるまで待機する。
【００２２】
ステップＳ２において、ＣＰＵ２１は、ダイアグツール４０が接続されているか否か判定する。具体的には、ＣＰＵ２１は、ダイアグツール４０から出力されるデータフレーム（以下、ダイアグデータと呼称する）の識別コードを予め記憶する。そして、ＣＰＵ２１は、バス線９０を流れるデータフレームと上記識別コードを照合し、当該データフレームにダイアグデータが含まれていると判定した場合、ダイアグツール４０がバス線９０に接続されていると判定する。ＣＰＵ２１は、ダイアグツール４０が接続されていると判定した場合、処理をステップＳ３へ進める。一方、ＣＰＵ２１は、ダイアグツール４０が接続されていないと判定した場合、処理をステップＳ４へ進める。
【００２３】
ステップＳ３において、ＣＰＵ２１は、切替えリレー２５を切断状態にする。具体的には、ＣＰＵ２１は、リレー駆動回路２３を駆動して切替えリレー２５を制御し、通信回路２４とバス線９０とを切断状態にする。すなわち、オプションＥＣＵ２０を車載通信システム１から離脱させる。ステップＳ３の処理を完了すると、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ４へ進める。
【００２４】
ステップＳ４において、ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオフに設定されたか否か判定する。ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオフに設定されたと判定した場合、処理をステップＳ５へ進める。一方、ＣＰＵ２１は、ＩＧ電源がオンに設定されたままであると判定した場合、処理をステップＳ２へ戻し、ＩＧ電源がオフに設定されるまで上述の処理を繰り返す。
【００２５】
ステップＳ５において、ＣＰＵ２１は、切替えリレー２５を接続状態にする。具体的には、ＣＰＵ２１は、リレー駆動回路２３を駆動して切替えリレー２５を制御し、通信回路２４とバス線９０とを接続状態にする。すなわち、オプションＥＣＵ２０を車載通信システム１に接続させる。ステップＳ５の処理を完了すると、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ１へ戻し、上記各ステップの処理を繰り返す。
【００２６】
上記車載通信システム１の構成、およびＣＰＵ２１の処理によれば、外部に用意されたダイアグツール４０がバス線９０に接続された場合、バス線９０に接続されていたオプションＥＣＵ２０が当該システムから離脱する。したがって、上記車載通信システム１によれば、ダイアグツール４０をバス線９０に接続する前後で、当該車載通信システム１に接続されるノード数が変更されない。
【００２７】
そのため、例えば、車載通信システム１に接続されるノードの数を常に当該システムの上限数に維持することができる。すなわち、設計者は、例えばＣＡＮプロトコルなどを用いた車載通信システムの設計時において、後に追加されるか否か不明なオプションＥＣＵのための空きノードを考慮することなく、確実に必要とされるノード数に基づいて当該システムの上限ノード数を定めてシステムを設計することができる。このようにして設計された車載通信システムにおける通信では、空きノードの通信コストが含まれないため、常に高い通信効率を得ることができる。
【００２８】
また、上記第１の実施形態では、切替えリレー２５がオプションＥＣＵ２０に搭載されているため、オプションＥＣＵ２０を既存の車載ネットワークのバス線に追加するだけで、当該既存の車載ネットワークを容易に本発明に係る車載ネットワーク１と同様の構成にすることができる。
【００２９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、切替えリレー２５がオプションＥＣＵ２０に搭載されている例について説明したが、切替えリレー２５は、ダイアグコネクタ３０と共に同一の筐体に搭載されていても構わない。以下、第２の実施形態に係る車載通信システムが備えるオプションＥＣＵ５０、切替えリレー２５、およびダイアグコネクタ３０の構成について説明する。なお、第２の実施形態に係る車載通信システムにおいてオプションＥＣＵ５０、切替えリレー２５、およびダイアグコネクタ３０以外の構成品については、上述第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３０】
図５に示すように切替えリレー２５は、コネクタリレーモジュール５１としてダイアグコネクタ３０と同一の筐体に搭載される。なお、図５は、第２の実施形態に係るオプションＥＣＵ、切替えリレー、およびダイアグコネクタの構成を示す図である。そして、ダイアグコネクタ３０からバス線９０へ延びる支線は、切替えリレー２５のバス線９０側の支線とコネクタリレーモジュール５１内部において接続される。また、第２の実施形態に係るオプションＥＣＵ５０は、切替えリレー２５を備えておらず、コネクタリレーモジュール５１内に搭載された切替えリレー２５を介してバス線９０と接続される。
【００３１】
上記に説明した第２の実施形態に係る車載通信システムでは、切替えリレー２５がダイアグコネクタ３０と同一の筐体に搭載されてコネクタリレーモジュール５１を構成しているため、オプションＥＣＵ５０が車載通信システムから離脱した際に、ハイインピーダンスとなる支線の長さを切替えリレー２５およびダイアグコネクタ３０が各々個別の筐体に搭載されている場合に比べて短くすることができる。したがって、第２の実施形態に係る車載通信システムによれば、オプションＥＣＵ５０が車載通信システムから離脱している間における当該システムの通信品質を、切替えリレー２５とダイアグコネクタ３０とが別体構成されている場合に比べて高くすることができる。
【００３２】
また、第２の実施形態に係る車載通信システムでは、オプションＥＣＵ５０が切替えリレー２５を備えていないことから、従来のＥＣＵをオプションＥＣＵ５０として用いることができる。すなわち、従来のオプションＥＣＵに切替えリレー２５を搭載するコストを要せずして本発明に係る車載通信システムを構成することができる。
【００３３】
また、第２の実施形態に係る車載通信システムによれば、第１の実施形態に係る車載通信システム１と同様に、外部に用意されたダイアグツール４０がバス線９０に接続された場合、バス線９０に接続されていたオプションＥＣＵ５０が当該システムから離脱する。したがって、車載通信システム１に接続されるノード数を所定の数に維持し、通信効率の高い車載通信システムを得ることができる。
【００３４】
（第３の実施形態）
上記各実施形態では、オプションＥＣＵがバス線９０を介して受信したデータフレームに基づいてダイアグツール４０のバス線９０への接続を判定する例について説明したが、オプションＥＣＵは、ダイアグツール４０とバス線９０とは独立した回線により相互接続し、ダイアグツール４０のバス線９０への接続を判定しても構わない。以下、第３の実施形態に係る車載通信システムが備えるオプションＥＣＵ６０、およびコネクタリレーモジュール５２について説明する。なお、第３の実施形態に係る車載通信システムにおいてオプションＥＣＵ６０、およびコネクタリレーモジュール５２以外の構成品については、上述第１および第２の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００３５】
図６は、第３の実施形態に係るオプションＥＣＵ６０、およびコネクタリレーモジュール５２の構成を示す図である。図６に示すように、第３の実施形態に係るオプションＥＣＵ６０は、上述のＣＰＵ２１、Ｉ／Ｆ回路２２、リレー駆動回路２３、および通信回路２４に加え、さらにサブ通信回路６４を備える。そして、ＣＰＵ２１は、サブ通信回路６４を介して、コネクタリレーモジュール５２に搭載された切替えリレー６５を介してダイアグコネクタ３０と接続される。
【００３６】
第３の実施形態に係る切替えリレー６５は、通信回路２４とバス線９０との接続／切断状態を切替えるだけでなく、ダイアグコネクタ３０をバス線９０またはサブ通信回路６４の何れかに排他的に接続させる。より具体的には、切替えリレー６５は、通信回路２４とバス線９０とが接続状態である場合、ダイアグコネクタ３０をサブ通信回路６４と接続させる。一方、切替えリレー６５は、通信回路２４とバス線９０とが切断状態である場合、ダイアグコネクタ３０をバス線９０と接続させる。
【００３７】
上記のような切替えリレー６５の構成および動作によれば、オプションＥＣＵ６０がバス線９０と接続されている間にダイアグツール４０がダイアグコネクタ３０に接続された際に、ＣＰＵ２１は、サブ通信回路６４を介してダイアグツール４０からの信号を受信することができる。すなわち、ＣＰＵ２１は、バス線９０を介さずしてダイアグツール４０の接続を判定することができる。具体的には、ＣＰＵ２１は、上述図４のステップＳ２の処理において、ダイアグツール４０からの接続信号をサブ通信回路６４において受信しているか否か判定することができる。
【００３８】
このように、第３の実施形態に係る車載通信システムでは、ＣＰＵ２１がバス線９０を介さずしてダイアグツール４０の接続を判定し、また、切替えリレー６５が通信回路２４とバス線９０との接続、およびダイアグツール４０とバス線９０との接続を連動して切り替えるため、通信回路２４とバス線９０とが切断状態になると同時にダイアグツール４０をバス線９０に接続させることができる。したがって、ダイアグツール４０が接続された際に、切替えリレー６５がオプションＥＣＵ６０とバス線９０との接続を切断するまでの間に一時的にバス線９０に接続されるノード数が増加することがない。つまり、第３の実施形態に係る車載通信システムによれば、切替えリレー６５がオプションＥＣＵ６０とバス線との接続を切断するまでの間、バス線９０における通信品質が低下する可能性を無くすことができる。
【００３９】
また、第３の実施形態に係る車載通信システムによれば、第２の実施形態に係る車載通信システム１と同様に、切替えリレー２５がダイアグコネクタ３０と同一の筐体に搭載されてコネクタリレーモジュール５２を構成しているため、オプションＥＣＵ６０が車載通信システムから離脱した際に、ハイインピーダンスとなる支線の長さを切替えリレー２５およびダイアグコネクタ３０が各々個別の筐体に搭載されている場合に比べて短くすることができる。すなわち、オプションＥＣＵ６０が車載通信システムから離脱している間における当該システムの通信品質を比較的高くすることができる。
【００４０】
また、第３の実施形態に係る車載通信システムによれば、第１および第２の実施形態に係る車載通信システム１と同様に、外部に用意されたダイアグツール４０がバス線９０に接続された場合、バス線９０に接続されていたオプションＥＣＵ６０が当該システムから離脱する。したがって、車載通信システム１に接続されるノード数を所定の数に維持し、通信効率の高い車載通信システムを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る車載通信システムは、ノードの接続数を維持することによって高い通信効率を維持可能な車載通信システムなどとして有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１      車載通信システム
１０    ＥＣＵ
２０、５０、６０    オプションＥＣＵ
２１    ＣＰＵ
２２    Ｉ／Ｆ回路
２３    リレー駆動回路
２４    通信回路
２５、６５    切替えリレー
３０    ダイアグコネクタ
４０    ダイアグツール
５１、５２    コネクタリレーモジュール
６４    サブ通信回路
９０    バス線
１００  車載装置
２５１  コイル
【図１】
2011188032.tif 000003
【図２】
2011188032.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011188032.tif 000006
【図５】
2011188032.tif 000007
【図６】
2011188032.tif 000008