(57)【要約】  【課題】  操作スイッチと接続された操作側ＥＣＵと負荷に接続された負荷側ＥＣＵとをＬＡＮ接続すると共に、ＬＡＮ接続回路の異常に確実に対応できるバックアップ回路を簡単な構成で設ける。  【解決手段】  操作手段に接続される操作側電子制御ユニットと、負荷に接続される負荷側電子制御ユニットとがＬＡＮ接続されており、前記負荷のうち所要の重要負荷と、前記操作手段のうち前記重要負荷を操作するための重要負荷用操作手段とを接続するバックアップ用回路として、前記操作側電子制御ユニット内に重要負荷用操作手段と接続されるＤ／Ａ変換手段が設けられる一方、前記負荷側電子制御ユニット内にＯＲ回路を介して前記重要負荷と接続されるＡ／Ｄ変換手段が設けられ、前記Ｄ／Ａ変換手段とＡ／Ｄ変換手段とがアナログ値信号線を介して接続されている。  【選択図】図１
2007050809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作手段に接続される操作側電子制御ユニットと、負荷に接続される負荷側電子制御ユニットとがＬＡＮ接続されており、
前記負荷のうち所要の重要負荷と、前記操作手段のうち前記重要負荷を操作するための重要負荷用操作手段とを接続するバックアップ用回路として、前記操作側電子制御ユニット内に重要負荷用操作手段と接続されるＤ／Ａ変換手段が設けられる一方、
前記負荷側電子制御ユニット内にＯＲ回路を介して前記重要負荷と接続されるＡ／Ｄ変換手段が設けられ、
前記Ｄ／Ａ変換手段とＡ／Ｄ変換手段とがアナログ値信号線を介して接続されていることを特徴とする電子制御ユニットのバックアップシステム。
【請求項２】
１つの前記操作側電子制御ユニットが複数の前記負荷側電子制御ユニットとＬＡＮ接続されていると共に、１本の前記アナログ値信号線からなるバックアップ回路を介して接続され、前記１本のアナログ値信号線の一端は前記操作側電子制御ユニットのＤ／Ａ変換手段に接続されていると共に、該アナログ値信号線の分岐線の他端がそれぞれ前記負荷側電子制御ユニットのＡ／Ｄ変換手段に接続されている請求項１に記載の電子制御ユニットのバックアップシステム。
【請求項３】
前記操作側電子制御ユニットは、前記重要負荷用操作手段と該重要負荷以外の一般負荷を操作するための一般負荷用操作手段とからなる操作手段と、
該重要負荷用操作手段と一般負荷用操作手段に接続された演算手段と、
該演算手段に接続されたドライバＩＣと、
前記操作手段のうち重要負荷用操作手段にのみデジタル信号線で接続されると共にデジタル信号をアナログ信号に変換する前記Ｄ／Ａ変換手段とを備え、
前記負荷側電子制御ユニットは、少なくとも前記重要負荷を含む負荷とＯＲ回路を介して接続された演算手段と、
該演算手段に接続されたドライバＩＣと、
前記ＯＲ回路に接続されると共にアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備え、
前記操作側電子制御ユニットと負荷側電子制御ユニットのドライバＩＣとは前記ＬＡＮ接続されている請求項１または請求項２に記載の電子制御ユニットのバックアップシステム。
【請求項４】
前記重要負荷は、ヘッドランプ、ワイパー、ストップランプ、ターンランプ、ハザードランプ、バックランプ等の自動車の安全性に関する負荷である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電子制御ユニットのバックアップシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御ユニットのバックアップシステムに関し、詳しくは、電子制御ユニット間を接続するＬＡＮ接続の異常に対するバックアップシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、車両に搭載されるＥＣＵとワイヤハーネスが増加し、搭載スペースの確保、重量、およびコスト増加している。搭載スペースの問題およびワイヤハーネスの増加は、ＥＣＵ間の接続をＬＡＮ化すると、ある程度解決することができる。
しかしながら、ＬＡＮ経由のデータ通信は、ＥＣＵに搭載されているＣＰＵ、ドライバＩＣ等複数の部品を介して行われるため、ヘッドランプ、ブレーキ等の重要負荷の制御に関しては、電子部品の故障やソフトウエアの異常発生に備えてバックアップシステムを構築しておくことが好ましい。
【０００３】
この種の重要負荷のバックアップシステムとして、例えば、特開２００４−３５９０６０号公報（特許文献１）において、ブレーキ等の被操作装置と、その被操作装置を運転者の操作に基づいて制御する電子制御ユニットとを電線で接続する有線システムとし、電線に断線等の異常が発生した場合に備えて、被操作装置と操作側の電子制御ユニットとを通信できる無線システムを設け、無線システムによって被操作装置と電子制御ユニットとの通信をバックアップする構成とされている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるように、有線システムの他に無線システムを設けることは、有線システムに関連する機器の他に更に無線システムに関連する機器を設けることになって機器数が増加するため好ましくない。
【０００５】
バックアップシステムとして、ＥＣＵ間を接続する別系統の同一のＬＡＮシステムを設けることが考えられるが、コスト高となり、かつ、同様のＬＡＮによるバックアップステムとすると、前記ソフトウエアの異常発生等の問題をバックアップシステムも解決できない。
【０００６】
また、ＬＡＮ接続のバックアップ用として、重要スイッチと重要負荷とをＣＰＵ等の電子部品を介さずに直接続することも考えられる。例えば、図３に示すように、操作側ＥＣＵ１と負荷側ＥＣＵ２、３、４とをＬＡＮケーブル８で接続する一方、バックアップ用として、重要な負荷のスイッチ５ａ〜５ｄに接続される操作側ＥＣＵ１の回路と、重要な負荷６ａ〜６ｄに接続される負荷側ＥＣＵ２、３、４の回路とを電線を介して直接続する場合、操作側ＥＣＵ１の回路と負荷側ＥＣＵ２、３、４の回路はデジタル回路であるため、重要スイッチと重要負荷とを夫々一対一でデジタル信号線７ａ〜７ｄを介して接続する必要がある。
しかしながら、前記構成とすると、バックアップ用の電線数が増加し、ワイヤハーネスが大径化し、配索しずらくなると共にスペース上で配索できなくなる場合もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３５９０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、操作側ＥＣＵと負荷側ＥＣＵとＬＡＮ接続している場合に、重要負荷に関しては簡単且つ確実にバックアップを図れるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明は、操作手段に接続される操作側電子制御ユニットと、負荷に接続される負荷側電子制御ユニットとがＬＡＮ接続されており、
前記負荷のうち所要の重要負荷と、前記操作手段のうち前記重要負荷を操作するための重要負荷用操作手段とを接続するバックアップ用回路として、前記操作側電子制御ユニット内に重要負荷用操作手段と接続されるＤ／Ａ変換手段が設けられる一方、
前記負荷側電子制御ユニット内にＯＲ回路を介して前記重要負荷と接続されるＡ／Ｄ変換手段が設けられ、
前記Ｄ／Ａ変換手段とＡ／Ｄ変換手段とがアナログ値信号線を介して接続されていることを特徴とする電子制御ユニットのバックアップシステムを提供している。
【００１０】
前記構成とすると、ＬＡＮ接続において何らかの異常が発生した場合でも、重要負荷操作用手段（重要スイッチ）に接続される操作側電子制御ユニット（操作側ＥＣＵ）の回路と、重要負荷に接続される負荷側電子制御ユニット（負荷側ＥＣＵ）の回路とを、それぞれＥＣＵのＣＰＵを介さずに、アナログ値信号線を介して確実に送信することできる。
かつ、操作側ＥＣＵに複数の重要スイッチが接続され、負荷側ＥＣＵに対応する重要負荷が接続されている場合において、操作側ＥＣＵのＤ／Ａ変換手段で重要スイッチからの２値のデジタル信号が多段階のアナログ信号に変換され、アナログ値信号線で負荷側ＥＣＵに送信し、負荷側ＥＣＵにＡ／Ｄ変換手段を設けて多段階のアナログ信号を２値のデジタル信号に変換しているため、ＬＡＮ接続される複数の重要スイッチと重要負荷とのバックアップ用回路を１本のアナログ値信号線で形成することができる。
【００１１】
また、１つの前記操作側電子制御ユニット（操作側ＥＣＵ）が複数の前記負荷側電子制御ユニット（負荷側ＥＣＵ）とＬＡＮ接続される場合にも、バックアップ回路のアナログ値信号線は１本とすることができ、この１本のアナログ値信号線の一端は前記操作側電子制御ユニットのＤ／Ａ変換手段に接続されると共に、該アナログ値信号線を分岐線とし、これら分岐線の他端をそれぞれ前記負荷側電子制御ユニットのＡ／Ｄ変換手段に接続している。
このように、負荷側ＥＣＵが複数枚であっても、操作側ＥＣＵと複数の負荷側ＥＣＵとを１本のアナログ値信号線で接続でき、負荷側ＥＣＵとの接続側で分岐させればよく、使用電線本数を少なくすることや、ワイヤハーネスの径を小さくすることができて、配索し易くなる。また、バックアップ回路もＬＡＮで形成する場合と比較してコスト低下を図ることができる。
【００１２】
前記操作側電子制御ユニットは、前記重要負荷用操作手段と該重要負荷以外の一般負荷を操作するための一般負荷用操作手段とからなる操作手段と、
該重要負荷用操作手段と一般負荷用操作手段に接続された演算手段と、
該演算手段に接続されたドライバＩＣと、
前記操作手段のうち重要負荷用操作手段にのみデジタル信号線で接続されると共にデジタル信号をアナログ信号に変換する前記Ｄ／Ａ変換手段とを備え、
前記負荷側電子制御ユニットは、少なくとも前記重要負荷を含む負荷とＯＲ回路を介して接続された演算手段と、
該演算手段に接続されたドライバＩＣと、
前記ＯＲ回路に接続されると共にアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とを備え、
前記操作側電子制御ユニットと負荷側電子制御ユニットのドライバＩＣとは前記ＬＡＮ接続される構成が好ましい。
前記構成とすることによって、一般負荷と重要負荷とが混在する構成であっても、重要負荷用操作手段からの信号を、ドライバＩＣを介して接続されるＬＡＮの系統と、Ｄ／Ａ変換器、アナログ値信号線、及びＡ／Ｄ変換器で構成される系統とで重要負荷へ送信することができる。
【００１３】
前記重要負荷は、ヘッドランプ、ワイパー、ストップランプ、ターンランプ、ハザードランプ、バックランプ等の自動車の安全性に関する負荷である構成が好ましい。
この構成により、ヘッドランプ、ワイパー、ストップランプ、ターンランプ、ハザードランプ、バックランプ等の入切操作の信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上より、重要負荷用操作手段と重要負荷との間の信号の送受信をＬＡＮとアナログ値信号線で２重化しているので、ＬＡＮで異常が発生しても、該アナログ値信号線でバックアップすることができる。
更に、該アナログ値信号線を用いることで、複数の重要スイッチと対応する重要負荷とを１本のアナログ値信号線を介して接続でき、単にＬＡＮ接続を２重化するような場合や、スイッチと重要負荷とを一対一に直接続する場合と異なって、使用電線本数を少なくすることや、ワイヤハーネスの径を小さくすることができて、配索し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態を示し、図１は自動車に搭載される電子制御ユニットのバックアップシステム１０のブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、操作手段としての一般スイッチ２１ａ〜２１ｃ及び重要スイッチ２２ａ〜２２ｄに接続される操作側電子制御ユニット１１（以下、「操作側ＥＣＵ１１」と表記）と、一般負荷３１ａ〜３１ｃ及び重要負荷３２ａ〜３２ｄに接続される負荷側電子制御ユニット１２、１３、１４（以下、「負荷側ＥＣＵ１２、１３、１４」と表記）とは、ＬＡＮケーブル６１及び分岐ＬＡＮケーブル６２、６３、６４でＬＡＮ接続していると共に、アナログ値信号線からなるバックアップ線５６及び分岐線５７、５８、５９を介して接続している。
【００１７】
前記「重要負荷３２ａ〜３２ｄ」とは、自動車に設けられる様々な負荷のうち、自動車の運転操作や安全上重要となる負荷のことである。該「重要負荷」としては、例えば、ヘッドランプ、ワイパー、ストップランプ、ターンランプ、ハザードランプ、バックランプが挙げられる。一方、「一般負荷３１ａ〜３１ｃ」とは、上記「重要負荷」以外の負荷のことである。
前記一般負荷３１ａ〜３１ｃは各々一般スイッチ２１ａ〜２１ｃで入切され、重要負荷３２ａ〜３２ｄは各々重要スイッチ２２ａ〜２２ｄで入切される。
【００１８】
操作側ＥＣＵ１１には、ＣＰＵ４１、ドライバＩＣ４６、及びＤ／Ａ変換器５１が内蔵されている。
前記一般スイッチ２１ａ〜２１ｃ及び重要スイッチ２２ａ〜２２ｄは、操作側ＥＣＵ１１のデジタル信号線２３ａ〜２３ｄを介してＣＰＵ４１に接続される。また、これらデジタル信号線２３ａ〜２３ｄは分岐され、これらデジタル分岐線２３ａ−１〜２３ｄ−１は２値のデジタル信号を多段階の値であるアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器５１に接続され、１本のアナログ値信号線からなるバックアップ線５６に接続される。
更に、ＣＰＵ４１には、外部のＬＡＮケーブル６１と接続されてインターフェースの役割を担うドライバＩＣ４６が接続されている。
前記構成とすることで、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄからの信号については、ＣＰＵ４１を介してＬＡＮケーブル６１に接続される系統と、Ｄ／Ａ変換器５１とを介してアナログ値信号線に接続される系統との２系統に常時出力されることとなる。
【００１９】
一方、負荷側ＥＣＵ１２、１３、１４の各々は、接続される負荷の種類等異なるだけで基本的に同様の構成であるので、負荷側ＥＣＵ１２を例に挙げて説明する。
負荷側ＥＣＵ１２には、ＣＰＵ４２、ドライバＩＣ４７、Ａ／Ｄ変換器５２、及びＯＲ回路７１ａ、７１ｂが内蔵されている。
一般負荷３１ａは負荷側ＥＣＵ１２の演算手段であるＣＰＵ４２に直接接続され、重要負荷３２ａ、３２ｂの各々はＯＲ回路７１ａ、７１ｂの出力側に接続される。
このＯＲ回路７１ａ、７１ｂの入力側は、バックアップ線５６から分岐した分岐線５７に接続されて多段階の値であるアナログ信号を２値のデジタル信号に変換して出力するＡ／Ｄ変換器５２と、ＣＰＵ４２とに接続されている。
また、ＣＰＵ４２には、ＬＡＮケーブル６１から分岐した分岐ＬＡＮケーブル６２に接続されてインターフェースの役割を担うドライバＩＣ４７が接続される。
【００２０】
前記構成とすることで、操作側ＥＣＵ１１と負荷側ＥＣＵ１２〜１４とは、ＬＡＮケーブル６１及び分岐ＬＡＮケーブル６２、６３、６４で構成されるＬＡＮの系統と、バックアップ線５６及び分岐線５７、５８、５９で構成されるアナログ値信号線の系統との２系統で構成されることになる。
このうち、一般スイッチ２１ａ〜２１ｃと一般負荷３１ａ〜３１ｃとはＬＡＮ系統のみで接続されるが、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄと重要負荷３２ａ〜３２ｄとはＬＡＮ系統とバックアップ用のアナログ値信号線系統との２系統で接続される。
【００２１】
以下に、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄと重要負荷３２ａ〜３２ｄとを接続するＬＡＮ系統とアナログ値信号線系統との関係について説明する。
【００２２】
ＬＡＮ系統及びアナログ値信号線系統が共に正常であるときは、以下のように動作する。
重要スイッチ２２ａ〜２２ｄから出力される信号は、操作側ＥＣＵ１１のＣＰＵ４１からドライバＩＣ４６を介してＬＡＮケーブル６１及び分岐ＬＡＮケーブル６２、６３、６４で構成されるＬＡＮ上に出力されると共に、デジタル信号線２３ａ〜２３ｄを介してＤ／Ａ変換器５１に入力されてアナログ信号に変換され、バックアップ線５６及び分岐線５７〜５９で構成されるアナログ値信号線上に出力される。
前記ＬＡＮ上に出力された該信号は、各負荷側ＥＣＵ１２〜１４のドライバＩＣ４７〜４９を介してＣＰＵ４２〜４４に入力された後にＯＲ回路７１ａ〜７１ｄに入力される。
【００２３】
一方、アナログ値信号線上に出力された該信号は、各負荷側ＥＣＵ１２〜１４のＡ／Ｄ変換器５２〜５４でデジタル信号に変換されて、各ＯＲ回路７１ａ〜７１ｄに入力される。  ＬＡＮ系統及びアナログ値信号線系統が共に正常であるため、各ＯＲ回路７１ａ〜７１ｄに入力される各ＣＰＵ４２〜４４からの信号と各Ａ／Ｄ変換器５２〜５４からの信号とは同じ内容の信号となる。各ＯＲ回路７１ａ〜７１ｄは、該同じ内容の信号の論理和を各重要負荷３２ａ〜３２ｄへ出力する。
【００２４】
次に、ＬＡＮ系統で異常が発生するが、アナログ値信号線系統が正常である場合について説明する。
例えば、ＬＡＮケーブル６１及び分岐ＬＡＮケーブル６２、６３、６４において断線・短絡等の異常が発生する一方で、アナログ値信号線系統が正常である場合には、ＣＰＵ４１〜４４はドライバＩＣ４６〜４９を用いたＬＡＮ接続による通信を停止する。
このＬＡＮの異常検知は、例えば、ＣＰＵ４１〜４４が上記ＬＡＮにおける通信プロトコルに基づく信号の送受信に異常が発生したことを検知することで行うことができる。
この場合に、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄから出力される信号は、デジタル信号線２３ａ〜２３ｄを介してＤ／Ａ変換器５１に入力されてアナログ信号に変換され、バックアップ線５６及び分岐線５７〜５９で構成されるアナログ値信号線上に出力される。
前記アナログ値信号線上に出力された該信号は、各負荷側ＥＣＵ１２〜１４のＡ／Ｄ変換器５２〜５４でデジタル信号に変換されて各ＯＲ回路７１ａ〜７１ｄに入力され、該各ＯＲ回路７１ａ〜７１ｄは、論理和として該各Ａ／Ｄ変換器５２〜５４からの信号を各重要負荷３２ａ〜３２ｄへ出力する。
つまり、ＬＡＮによる通信が停止されると、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄからの入切の信号はバックアップ線５６及び分岐線５７、５８、５９のアナログ値信号線の系統でのみ行われる。このように、アナログ値信号線は、ＬＡＮ系統に異常が発生した場合に、重要スイッチ２２ａ〜２２ｄと重要負荷３２ａ〜３２ｄとの間の通信を確保するためのバックアップ用の回路として機能する。
【００２５】
前記構成からなる本発明のバックアップシステムでは、バックアップ線５６及び分岐線５７、５８、５９で構成されるアナログ値信号線は各々１本で構成されているので、操作側ＥＣＵ１１と負荷側ＥＣＵ１２〜１４との間をＬＡＮケーブルのみで２重化する場合と比較して、使用電線本数を減少し、ワイヤハーネスの径を小さくして配索し易くなる。
特に、図１に示す本発明の電子制御ユニットのバックアップシステム１０は、図３に示すような重要なスイッチ５ａ〜５ｄからの出力を各々別個にデジタル信号線７ａ〜７ｄで引き出して、直に重要負荷が接続されるＣＰＵに接続する従来の構成と比較して、バックアップ用の電線数を少なくできる利点がある。
【００２６】
図２は変形例を示し、図１に示すＤ／Ａ変換器はＩＣを使用しているが、本変形例のＤ／Ａ変換器５１はラダー抵抗回路で構成している。
前記ラダー抵抗回路は、入力側に４つの入力端子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が設けられ、出力側には１つの出力端子Ｓが設けられる。前記のように、入力端子は４つであるため、４ビットのデジタル信号を入力でき、入力端子Ｔ１〜Ｔ４の各々に電圧を印加した場合を２進数でいう「１」、電圧を印加しない場合を２進数でいう「０」に対応させる。
【００２７】
前記各入力端子Ｔ１〜Ｔ４に電圧を印加した場合の電圧値を、説明の便宜上、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４と区別する。
出力端子Ｓの電圧Ｖは；
Ｖ＝（８（Ｅ１）＋４（Ｅ２）＋２（Ｅ３）＋（Ｅ４））÷２４
と表すことができる。
例えば、４ビットのデジタル信号が「１０１０」と入力された場合には、入力端子Ｔ１、Ｔ３に電圧が印加され、入力端子Ｔ２、Ｔ４には電圧が印加されない。
この場合に、印加する電圧値をＥとすると、Ｖは以下のようになる。
Ｖ＝（８（Ｅ）＋４（０）＋２（Ｅ）＋（０））÷２４
Ｖ＝０．４１６７（Ｅ）
したがって、Ｄ／Ａ変換器５１は「Ｖ＝０．４１６７（Ｅ）」というアナログ値を、アナログ信号としてバックアップ線５６へ出力することができる。
【００２８】
前記のように、Ｄ／Ａ変換器を、ＩＣを使用せずにラダー抵抗回路で構成すると、コスト低下を図れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電子制御ユニットのバックアップシステム１０の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の変形例を示し、Ｄ／Ａ変換器をラダー回路で構成したときの回路図である。
【図３】従来のバックアップシステムの概略構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電子制御ユニットのバックアップシステム
１１  操作側電子制御ユニット（操作側ＥＣＵ）
１２、１３、１４  負荷側電子制御ユニット（負荷側ＥＣＵ）
２２ａ〜２２ｄ  重要スイッチ
３２ａ〜３２ｄ  重要負荷
５１  Ｄ／Ａ変換器
５２、５３、５４  Ａ／Ｄ変換器
５６  バックアップ線（アナログ値信号線）
５７、５８、５９  分岐線（アナログ値信号線）
７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ  ＯＲ回路
【図１】
2007050809.tif 000003
【図２】
2007050809.tif 000004
【図３】
2007050809.tif 000005