(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＮバスを介して互いに接続され、それぞれＣＡＮコントローラを有する複数のノードを備えるＣＡＮ通信システムであって、
第１のノードは、少なくとも一の第２のノードによるデータを必要とする場合に、データの送信を行うべきトリガフレームを前記ＣＡＮバスに向けて送信し、かつ、
前記第２のノードは、前記第１のノードからの前記トリガフレームを受信した場合に、該トリガフレームの受信時点でデータのサンプリングを行い、その結果得られるデータを送信すべきデータとして前記ＣＡＮバスに向けて送信することを特徴とするＣＡＮ通信システム。
【請求項２】
前記第１のノードは、前記トリガフレームを所定周期で送信し、かつ、
前記第２のノードは、前記トリガフレームが受信されない状態が前記所定周期を超えて継続する場合にも、送信すべきデータを前記ＣＡＮバスに向けて送信することを特徴とする請求項１記載のＣＡＮ通信システム。
【請求項３】
前記第２のノードは、前記トリガフレームが受信された場合と受信されない場合とで、両者を区別するトリガを付加したデータを前記ＣＡＮバスに向けて送信することを特徴とする請求項２記載のＣＡＮ通信システム。
【請求項４】
前記第１のノードは、前記トリガフレームを前記ＣＡＮバスに向けて送信した後、前記第２のノードからのデータが受信されない状態が所定時間継続する場合に、該第２のノード又は通信系に故障が生じていると判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載のＣＡＮ通信システム。
【請求項５】
前記第１のノード及び前記第２のノードはそれぞれ、全ノードのうち前記ＣＡＮバス上における優先順位が比較的高いノードであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のＣＡＮ通信システム。
【請求項６】
前記第１のノードが、車両の旋回挙動を制御する制御ユニットであり、かつ、
前記第２のノードが、車両の旋回挙動を制御するうえで必要なパラメータを出力するセンサであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載のＣＡＮ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＡＮバスを介して互いに接続された複数のノード間の通信を行わせるＣＡＮ通信方法およびシステムに係り、特に、特定のノード間のデータ通信を同期化させるうえで好適なＣＡＮ通信方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２００１−１４２７９４号公報に開示される如く、ＣＡＮバスを介して互いに接続され、それぞれＣＡＮコントローラユニットを有する複数のノード間においてデータ通信を行うＣＡＮ通信システムが知られている。ＣＡＮ通信は、差動のシリアルバスを介して双方向のシリアル通信を行うプロトコルである。
【０００３】
かかるＣＡＮ通信システムにおいて、各ノードは、自己のノードの識別ＩＤコードを付したデータをＣＡＮバスに向けて送り出す。データが送信される際にＣＡＮバスが他のノードによるデータに専有されていない場合には、ノードから送り出されるデータはＣＡＮバスを流れて他のノードに受信される。一方、ＣＡＮバスが他のノードによるデータに専有されている場合には、ノードから送り出されるべきデータはＣＡＮコントローラユニットに待機される。そして、データが待機するノードが唯一つの場合には、ＣＡＮバスが空いた際に、そのデータがＣＡＮバスを流れる。一方、データが待機するノードが複数存在する場合には、それらのノードのうちＩＤコードに基づく優先順位の最も高いノードのデータが他の待機データよりも先にＣＡＮバスを流れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＡＮバスを介して互いに接続された複数のノードの中には、他のノードによるデータを所望のタイミングで受信したいノードが存在する。例えば、車両の旋回挙動を適切に制御するうえでは、短い周期でそれぞれの時点で車両に実際に生じているヨーレートや加速度，車両舵角を検出することが必要となるので、旋回挙動やトラクション，車輪ロック等を制御する各種制御ユニット及びヨーレートや加速度，舵角等の各種センサがＣＡＮ通信システムにより構成される車両においては、旋回挙動を制御する制御ユニットが、車両のヨーレート等を所望のタイミングで受信したいノードとなる。
【０００５】
しかしながら、ＣＡＮ通信においては、ＣＡＮバスに接続するノードのうちＩＤコードに基づく優先順位の高いノードのデータがＣＡＮバスを流れ易く、優先順位の低いノードのデータがＣＡＮバスを流れ難いため、一のノードに他のノードによるデータが受信されても、その受信データが最新のものでないおそれがある。この点、ＣＡＮ通信における各ノード間のデータ通信は非同期であり、従って、一のノードが所望のタイミングで他のノードによる最新のデータを受信したくても、かかるデータが受信されないことがあり、このため、その一のノードにおける制御応答性が悪化するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、複数のノードのうち特定のノード間におけるデータ通信を同期化させることが可能なＣＡＮ通信方法およびシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、ＣＡＮバスを介して互いに接続され、それぞれＣＡＮコントローラを有する複数のノードを備えるＣＡＮ通信システムであって、
第１のノードは、少なくとも一の第２のノードによるデータを必要とする場合に、データの送信を行うべきトリガフレームを前記ＣＡＮバスに向けて送信し、かつ、
前記第２のノードは、前記第１のノードからの前記トリガフレームを受信した場合に、該トリガフレームの受信時点でデータのサンプリングを行い、その結果得られるデータを送信すべきデータとして前記ＣＡＮバスに向けて送信するＣＡＮ通信システムにより達成される。
【０００９】
本発明において、第１のノードは、少なくとも一の第２のノードによるデータを必要とする場合にトリガフレームをＣＡＮバスに向けて送信し、また、その第２のノードは、第１のノードからのトリガフレームを受信した場合に、そのトリガフレームの受信時点でデータのサンプリングを行い、その結果獲られるデータを送信すべきデータとしてＣＡＮバスに向けて送信する。かかる構成によれば、第１のノードによるフレーム送信をトリガとして第２のノードがデータを送信するので、それらの特定のノード間におけるデータ通信を同期化させることができる。
【００１２】
ところで、上記した第２のノードが第１のノードによるトリガフレームを受信した場合に限りデータを送信するものとすると、トリガフレームが受信されない場合には、当該第２のノードがデータを送信しないこととなるので、第１のノードを含んでそのデータを必要とするノードが第２のノードによるデータを受信できない事態が生じ、システムに悪影響が及ぶ。
【００１３】
従って、請求項２に記載する如く、請求項１記載のＣＡＮ通信システムにおいて、前記第１のノードは、前記トリガフレームを所定周期で送信し、かつ、前記第２のノードは、前記トリガフレームが受信されない状態が前記所定周期を超えて継続する場合にも、送信すべきデータを前記ＣＡＮバスに向けて送信することとすれば、第２のノードが第１のノードによるトリガフレームを受信しなくても確実にデータを送信するので、第２のノードによるデータを必要とするノードがかかるデータを受信できない事態が生ずることはなく、そのデータに基づく制御を確実に実行することができる。
【００１４】
この場合、請求項３に記載する如く、請求項２記載のＣＡＮ通信システムにおいて、前記第２のノードは、前記トリガフレームが受信された場合と受信されない場合とで、両者を区別するトリガを付加したデータを前記ＣＡＮバスに向けて送信することとすれば、第２のノードによるデータを必要とするノードに第２のノードの受信状態に応じた木目細かな制御を実行させることができる。
【００１５】
また、上記の如く第１のノードと第２のノードとの間におけるデータ通信の同期化が図られているにもかかわらず、第１のノードにおいてトリガフレームの送信に対して第２のノードによるデータが受信されない状態が長期間継続する場合には、第２のノード或いは両者間の通信系に故障が生じていると判断できる。
【００１６】
従って、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３の何れか一項記載のＣＡＮ通信システムにおいて、前記第１のノードは、前記トリガフレームを前記ＣＡＮバスに向けて送信した後、前記第２のノードからのデータが受信されない状態が所定時間継続する場合に、該第２のノード又は通信系に故障が生じていると判定することとしてもよい。
【００１７】
尚、請求項５に記載する如く、請求項１乃至４の何れか一項記載のＣＡＮ通信システムにおいて、前記第１のノード及び前記第２のノードはそれぞれ、全ノードのうち前記ＣＡＮバス上における優先順位が比較的高いノードであることとすれば、それらのノードによるデータがＣＡＮバスを流れ易くなるので、第１のノードと第２のノードとの間におけるデータ通信の同期を確実に確保することができる。
また、請求項６に記載する如く、請求項１乃至５の何れか一項記載のＣＡＮ通信システムにおいて、前記第１のノードが、車両の旋回挙動を制御する制御ユニットであり、かつ、前記第２のノードが、車両の旋回挙動を制御するうえで必要なパラメータを出力するセンサであることとすれば、旋回挙動の制御ユニットとセンサとの間におけるデータ通信が同期化されるので、ＣＡＮ通信においても旋回挙動制御の応答性が悪化するのを確実に防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例であるＣＡＮ通信システムの構成図を示す。本実施例のＣＡＮ通信システムは、車両に搭載されたシステムである。車両においては、各種の車両制御がそれぞれ行われる。具体的には、車両の旋回挙動を安定化させる制御（以下、この制御をＶＳＣ（Vehicle Stability Control）制御（旋回挙動制御）と称す）、車両の加速性，直進性，旋回安定性を確保する制御（以下、この制御をＴＲＣ（Traction Control）制御と称す）、及び、車輪のロックを防止させる制御（以下、この制御をＡＢＳ（Antilock Brake System）制御と称す）等が行われる。
【００１９】
車両は、図１に示す如く、ＶＳＣ制御を実行するＶＳＣ用電子制御ユニット（以下、旋回挙動ＥＣＵと称す）１０、ＴＲＣ制御を実行するＴＲＣ用電子制御ユニット（以下、トラクションＥＣＵと称す）１２、及び、ＡＢＳ制御を実行するＡＢＳ用電子制御ユニット（以下、ロックＥＣＵと称す）１４等を有している。また、車両は、各種車両制御を実現するためのセンサ、具体的には、車両の前後方向および車幅方向に生ずる加速度に応じた信号を出力するＧセンサ１８、車輪舵角に応じた信号を出力する舵角センサ２０、車両重心の鉛直軸回りに生ずるヨーレートに応じた信号を出力するヨーレートセンサ２２、及び、車輪ごとに設けられ、車輪速に応じた信号を出力する車輪速センサ２４等を有している。
【００２０】
旋回挙動ＥＣＵ１０は、Ｇセンサ１８，舵角センサ２０，ヨーレートセンサ２２，車輪速センサ２４等の各種センサの出力信号に基づいて車両の走行状態を検出し、その結果、車両に横滑り傾向が生じている場合に、その傾向が緩和されるように前輪又は後輪に制動力を付与し、車両のヨーイングを制御する。かかるＶＳＣ制御によれば、車両の旋回挙動の安定化が図られる。トラクションＥＣＵ１２は、スロットル開度等を検出し、その結果、発進時や加速時に過大なトルクが発生するおそれがある場合に、そのトルクが発生しないように駆動輪に制動力を付与し或いはエンジン出力若しくはジェネレータ出力を抑制する。かかるＴＲＣ制御によれば、低μ路等においてもその路面状況に応じた駆動力が確保される。また、ロックＥＣＵ１４は、車輪速やブレーキ操作の有無等を検出し、その結果、制動時に車輪がロック傾向にある場合に、車輪にロックが生じないように各車輪に生じ得る制動力をコントロールする。かかるＡＢＳ制御によれば、車輪のロックが防止され、ブレーキ性能が十分に確保されるので、ハンドル操作性や車両安定性が確実に維持される。
【００２１】
車両が有する旋回挙動ＥＣＵ１０、トラクションＥＣＵ１２、及びロックＥＣＵ１４等の制御ユニット、並びに、Ｇセンサ１８、舵角センサ２０、ヨーレートセンサ２２、及び車輪速センサ２４は、通信バス２６を介して互いに接続されている。通信バス２６は、２本の通信線を有し、差動のシリアル通信を行うためのバスである。各種制御ユニットは、対応する車両制御を実行するためのコントローラ、ＲＡＭ、及びＲＯＭと共に、コントローラエリアネットワーク（以下、ＣＡＮと称す）コントローラ３０を内蔵している。また、各種センサも、対応する物理量等に応じたアナログデータを出力する検出部、検出部による信号をディジタルデータに変換するための回路と共に、ＣＡＮコントローラ３０を内蔵している。
【００２２】
以下、通信バス２６をＣＡＮバス２６と称し、ＣＡＮバス２６を介して互いに接続される各種制御ユニットおよび各種センサを総称する場合はノードと称す。各ノードは、他のノードと通信を行う際、ＣＡＮコントローラ３０の有するドライバを介して送信データを送信する。すなわち、かかる構成において、ノードは、ＣＡＮコントローラ３０およびＣＡＮバス２６を介して他のノードと双方向でデータの授受を行う。
【００２３】
図２は、本実施例のＣＡＮ通信システムを構成する各ノードが送信する１フレームのデータ内容を表した図を示す。各ノードがデータとして送信する１フレームは、例えば図２に示す如く、自己のノードの識別番号を格納するＩＤフィールドと、データフィールドのデータ長を格納するコントロールフィールドと、０〜８バイトで可変する送信すべきデータを格納するデータフィールドと、巡回符号冗長検査を行うためのデータを格納するＣＲＣフィールドと、により構成されている。各ノードは、例えば５００ｋｂｐｓの伝送速度を有しており、データフィールドのデータ長が８バイトである場合には１２０ビット程度の１フレームデータを２５０μｓ程度で送受信することが可能となっている。
【００２４】
１フレームデータのＩＤフィールドは、送信するデータの上位に設けられており、その上位ビット（例えば１１ビット）は自己のノードの識別番号（例えば３桁１６進の番号）を（１１桁の）２進データに変換して表している。尚、各ノードのＩＤフィールドにおける識別番号は、他のノードの識別番号とは互いに異なる番号となっている。
【００２５】
図３は、ＣＡＮ通信システムの送信原理を表した図を示す。ＣＡＮ通信は、複数のノード間でのデータ通信をシリアルなＣＡＮバス２６を介して行うものであるので、一時期にＣＡＮバス２６を流れ得るデータは、それら複数のノードのうち唯一つのノードのデータとなる。従って、ＣＡＮ通信において、複数のノードがそれぞれデータ送信を行うべき場合には、各ノードからランダムにＣＡＮバス２６に送り出されるデータがそれぞれ重畳してＣＡＮバス２６を流れることがないように、すなわち、唯一つのノードのデータがＣＡＮバス２６を流れるように、ＣＡＮバス２６を流れるデータについて調停を行う必要がある。
【００２６】
上記の如く、各ノードが送信するデータには、自己の識別番号が付されている。そこで、ＣＡＮ通信においては、各ノードが送信するデータの上位に付される識別番号を基にＣＡＮバス２６を流れるデータが決定される。すなわち、識別番号が小さいほど、ＩＤフィールドの上位ビットから現れるローレベル“０”の数が多くなる一方、識別番号が大きいほど、上位ビットにハイレベル“１”が現れ易くなるため、識別番号の小さいノードによるデータの方がより上位側にローレベル“０”を有する。各ノードのＣＡＮコントローラ３０はそれぞれ、ＣＡＮバス２６を介して、ローレベル“０”の供給を受けたか否かを判別すると共に、自己のデータを送信すべき状況下においては、自己の識別番号と他のノードからの識別番号とを比較する。そして、受信に係る他のノードの識別番号が自己のものよりも大きい場合には自己のデータ送信を継続する一方、小さい場合には自己のデータ送信を中断し待機させる処理を実行する。
【００２７】
例えば、図３に示す如く、あるノードから送信されたデータＡが時刻ｔ１においてＣＡＮバス２６を流れ始め、そのデータＡの送信が完了する前に、別のノードがＣＡＮバス２６に向けてデータＢを送り出すべきタイミングにある場合（時刻ｔ２）、そのデータＢは自己のノードのＣＡＮコントローラ３０において待機される。そして、時刻ｔ３においてデータＡの送信が完了すると、その別のノードから送信が待機されていたデータＢがＣＡＮバス２６を流れ始める。
【００２８】
かかる状況下、データＢの送信が完了する前に、ＣＡＮバス２６に向けてデータＣおよびデータＤが送信されるべきタイミングにある場合（時刻ｔ４およびｔ５）、そのデータＣ，ＤはそれぞれのノードのＣＡＮコントローラ３０において待機される。そして、時刻ｔ６においてデータＢの送信が完了すると、データＣおよびデータＤがＣＡＮバス２６を流れ始めるが、データＣ，Ｄを送信するノードのうち識別番号の大きいノードは、識別番号の小さいノードによるデータＤ又はＣを受信した場合に、自己のデータＣ又はＤの送信を中断し待機させる。このため、データＤを送信するノードの識別番号がデータＣを送信するノードのものに比して小さい場合には、データＢの送信が完了した後、両データＣ，Ｄのうち識別番号の小さいノードによるデータＤがデータＣよりも先にＣＡＮバス２６を流れ始め、各ノードに受信される。そして、時刻ｔ７においてデータＤの送信が完了すると、待機されていたデータＣがＣＡＮバス２６を流れ始める。
【００２９】
このように、各ノードが有するＣＡＮコントローラ３０の調停機能によれば、各ノードが送信するデータに付されたそのノードの識別番号に基づいて、ＣＡＮバス２６を流れるデータが決定される。具体的には、複数のデータがほぼ同時にＣＡＮバス２６を介して送信されるべき状況にある場合には、それらのデータのうち識別番号の最も小さいノードのデータがＣＡＮバス２６を流れる。従って、ＣＡＮ通信システムによれば、複数のデータがほぼ同時にＣＡＮバス２６を介して送信されるべき状況においても、確実に唯一つのデータをＣＡＮバス２６に送り出し、複数のノードに同時に受信させることが可能となる。これにより、通信負荷の軽減を図ることができ、通信効率を向上させることができる。
【００３０】
ところで、車両の旋回挙動を確実に安定化させ、ＶＳＣ制御を適切に行うためには、短い周期（例えば１２ｍｓ）でそれぞれの時点で車両に生じている加速度，ヨーレート等の各パラメータを検出し、車両に適切な制動力を付与する必要がある。すなわち、旋回挙動ＥＣＵ１０はＧセンサ１８，ヨーレートセンサ２２等の出力信号を所望のタイミングで受信する必要がある。
【００３１】
しかしながら、上記したＣＡＮ通信においては、識別番号の小さいノードによるデータほどＣＡＮバス２６を流れ易い。すなわち、識別番号の小さいノードによるデータの方が識別番号の大きいノードによるデータに比してＣＡＮバス２６を流れる優先順位が高くなる。このため、Ｇセンサ１８やヨーレートセンサ２２等のＶＳＣ制御に用いられるセンサがランダムにセンサ出力を送信するものとすると、旋回挙動ＥＣＵ１０にそれらのセンサの出力信号が受信されても、その受信データが最新のものでないおそれがある。従って、本実施例のＣＡＮ通信システムにおいて各センサがランダムに出力を送信する構成では、適切なＶＳＣ制御を行うことができない不都合が生じ得る。
【００３２】
図４は、本実施例のＣＡＮ通信システムにおいて旋回挙動ＥＣＵ１０と各センサ１８〜２４との間におけるデータ通信の授受を模式的に表した図を示す。本実施例のシステムは、上記した不都合を回避すべく、車両のＶＳＣ制御に必要なノード（具体的には、旋回挙動ＥＣＵ１０、Ｇセンサ１８、舵角センサ２０、ヨーレートセンサ２２、及び車輪速センサ２４）の識別番号を他のノードに比して小さくし、ＣＡＮバス２６上における優先順位を比較的高くする。例えば、ＣＡＮバス２６を介して互いに接続される全ノードのうち、旋回挙動ＥＣＵ１０を優先順位が一位のノードに、また、各センサ１８〜２４を優先順位がそれぞれ二位〜五位のノードに設定する。
【００３３】
そして、図４に示す如く、旋回挙動ＥＣＵ１０は、ＶＳＣ制御の制御パラメータである加速度やヨーレート，舵角，車輪速の送信を要求する指令をトリガフレームとして一定周期Ｔ１（例えば１２ｍｓ）ごとにＣＡＮバス２６へ送り出す。また、各センサ１８〜２４は、旋回挙動ＥＣＵ１０からのトリガフレームを受信した場合に、自己の物理量についてＡ／Ｄ変換処理を開始・実行し、その結果得られたディジタルデータをＣＡＮバス２６へ送り出す。
【００３４】
かかるシステムにおいて、旋回挙動ＥＣＵ１０のＣＡＮバス２６上における優先順位は最も高いため、旋回挙動ＥＣＵ１０が送信するトリガフレームは、その送信が行われた後、短時間で各センサ１８〜２４に受信されることができる。また、各センサ１８〜２４はそれぞれ、物理量をランダムにＡ／Ｄ変換することはなく、旋回挙動ＥＣＵ１０のトリガフレームに従ってＡ／Ｄ変換処理する。更に、各センサ１８〜２４のＣＡＮバス２６上における優先順位は旋回挙動ＥＣＵ１０の次に高いものであるため、各センサ１８〜２４が送信するデータは、その送信が行われた後、短時間で旋回挙動ＥＣＵ１０に受信されることができる。
【００３５】
このため、本実施例によれば、ＶＳＣ制御のためのノードがＣＡＮバス２６を介して互いに接続される構成であっても、旋回挙動ＥＣＵ１０がＧセンサ１８、舵角センサ２０、ヨーレートセンサ２２、及び車輪速センサ２４の各出力信号について所望のタイミングで最新のものを受信することが可能である。従って、本実施例のシステムによれば、旋回挙動ＥＣＵ１０と各センサ１８〜２４との間におけるデータ通信を同期化させることができるので、ＶＳＣ制御の応答性が悪化するのを確実に回避することができ、旋回挙動を適切に行うことが可能となる。
【００３６】
図５は、上記の機能を実現すべく、本実施例の旋回挙動ＥＣＵ１０において実行される制御ルーチンのフローチャートを示す。図５に示すルーチンは、その処理が終了するごとに起動されるルーチンである。図５に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００３７】
ステップ１００では、Ｇセンサ１８、舵角センサ２０、ヨーレートセンサ２２、及び車輪速センサ２４に対して加速度、舵角、ヨーレート、及び車輪速の送信を要求するトリガフレームをＣＡＮバス２６に向けて送信する処理が実行される。上記の如く、旋回挙動ＥＣＵ１０のＣＡＮバス２６上における優先順位は最も高いものであるため、本ステップ１００の処理が実行されると、多くても２５０μｓ後、すなわち、現時点でＣＡＮバス２６を流れるデータの送信が完了した直後には、旋回挙動ＥＣＵ１０によるトリガフレームがＣＡＮバス２６を流れ始め、各ノードに受信される。
【００３８】
ステップ１０２では、センサ１８〜２４のすべてから各データが返送されたか否かが判別される。ＣＡＮバス２６はシリアルバスであり、一時期には全ノードのうち唯一つのノードによるデータしか流れないので、旋回挙動ＥＣＵ１０がトリガフレームを送信した後、センサ１８〜２４の各データをすべて受信するまでには、数ｍｓ程度の時間を要する。その結果、センサ１８〜２４の各データがすべて返送されていないと判別される場合は、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００３９】
ステップ１０４では、上記ステップ１００においてトリガフレームの送信が開始された後、一定時間Ｔ２（＜Ｔ１）が経過したか否かが判別される。尚、一定時間Ｔ２は、トリガフレームの送信が開始された後、センサ１８〜２４の各データのすべてを受信すべき時間よりも長く、かつ、トリガフレームの周期Ｔ１よりも短い例えば２ｍｓに設定されている。その結果、一定時間Ｔ２が経過していないと判別される場合は、次に上記ステップ１０２の処理が実行される。一方、一定時間Ｔ２が経過していると判別される場合は、トリガフレームが送信されているにもかかわらずセンサ１８〜２４にデータ送信を行うことができない故障が生じ、或いは、トリガフレームに対してセンサ１８〜２４がデータを送信しているにもかかわらず通信系が故障し、又は、旋回挙動ＥＣＵ１０によるトリガフレーム又はセンサ１８〜２４によるデータに異常が生じていると判断できる。従って、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。ステップ１０６では、センサ１８〜２４又は旋回挙動ＥＣＵ１０と各センサ１８〜２４とを結ぶ通信系等に故障が生じていると判定される。尚、この場合、警告ランプを点灯させ、警報を行うことにより、車両運転者に対してその旨の注意を喚起することとしてもよい。
【００４０】
一方、上記ステップ１０２においてセンサ１８〜２４の各データがすべて返送されたと判別される場合、及び、上記ステップ１０６の処理が終了した場合、次にステップ１０８の処理が実行される。ステップ１０８では、Ｇセンサ１８による加速度、舵角センサ２０による車輪舵角、ヨーレートセンサ２２によるヨーレート、及び車輪速センサ２４による車輪速に基づいて、車両の旋回挙動を安定化させるＶＳＣ制御を実行する処理が実行される。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、車両に横滑り傾向が生じている場合、その傾向を緩和するヨーイングが生ずるように、車両の前輪又は後輪に制動力が付与される。
【００４１】
ステップ１１０では、上記ステップ１００でトリガフレームの送信が開始された後、上記の一定周期Ｔ１が経過したか否かが判別される。本ステップ１１０の処理は、一定周期Ｔ１が経過するまで繰り返し実行される。その結果、一定周期Ｔ１が経過したと判別される場合は、今回のルーチンは終了され、再び上記ステップ１００においてトリガフレームの送信が行われる。
【００４２】
上記図５に示すルーチンによれば、旋回挙動ＥＣＵ１０が一定周期Ｔ１（１２ｍｓ）ごとにトリガフレーム２６をＣＡＮバス２６に送り出すことができると共に、各センサ１８〜２４からデータがすべて返送された場合にそれらのデータに基づいてＶＳＣ制御を実行することができる。
【００４３】
旋回挙動ＥＣＵ１０は、上記の如く、全ノードのうちＣＡＮバス２６上におけるデータ送信の優先順位が最も高いノードであるので、旋回挙動ＥＣＵ１０の送信するトリガフレームは、ＣＡＮバス２６への送信が行われると、比較的短時間で、具体的には、最長でもかかる送信時点でＣＡＮバス２６を流れるデータの送信が完了した直後にはＣＡＮバス２６を流れ始める。すなわち、旋回挙動ＥＣＵ１０によるトリガフレームは、ＣＡＮバス２６を最も流れ易いデータとなっている。このため、旋回挙動ＥＣＵ１０によるトリガフレームは、ＣＡＮバス２６への送信が開始された後、比較的短時間で速やかにセンサ１８〜２４に受信される。
【００４４】
図６は、本実施例の各センサ１８〜２４において実行される制御ルーチンのフローチャートを示す。図６に示すルーチンは、その処理が終了するごとに起動されるルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まずステップ１２０の処理が実行される。
【００４５】
ステップ１２０では、旋回挙動ＥＣＵ１０の送信したトリガフレームが受信されたか否かが判別される。その結果、トリガフレームが受信されていないと判別される場合には、次にステップ１２２の処理が実行される。
【００４６】
ステップ１２２では、前回トリガフレームが受信された後、上記した一定周期Ｔ１に所定時間αを加算した時間（Ｔ１＋α）が経過したか否か、或いは、加速度等の物理量のＡ／Ｄ変換が行われた後、所定時間Ｔ３が経過したか否かが判別される。尚、所定時間αは、旋回挙動ＥＣＵ１０の送信異常又は該センサの受信異常等が生じていると判断できる、旋回挙動ＥＣＵ１０により一定周期Ｔ１で送信されるトリガフレームが受信されるべきであるにもかかわらず受信されない状態が継続する最小時間であり、例えば８ｍｓに設定されている。また、所定時間Ｔ３は、旋回挙動ＥＣＵ１０の送信異常又は該センサの受信異常等が生じていても、該センサが送信すべきデータの送信時間間隔であり、例えば２０ｍｓに設定されている。その結果、否定判定がなされる場合は、上記ステップ１２０の処理が繰り返し行われる。
【００４７】
上記ステップ１２０においてトリガフレームが受信されたと判別される場合、および、上記ステップ１２２において肯定判定がなされる場合は、次にステップ１２４の処理が実行される。
【００４８】
ステップ１２４では、加速度や舵角，ヨーレート，車輪速等のアナログデータをディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換処理が実行される。そして、ステップ１２６では、上記ステップ１２４でＡ／Ｄ変換処理された結果得られたディジタルデータを含むデータをＣＡＮバス２６に向けて送信する処理が実行される。本ステップ１２６の処理が実行されると、以後、センサ１８〜２４によるデータがＣＡＮバス２６を流れて、旋回挙動ＥＣＵ１０に受信される。本ステップ１２６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４９】
上記図６に示すルーチンによれば、各センサ１８〜２４が旋回挙動ＥＣＵ１０からのトリガフレームを受信するごとに物理量をＡ／Ｄ変換処理し、その結果をディジタルデータとしてＣＡＮバス２６に送り出すことができる。かかる構成において、各センサ１８〜２４がＣＡＮバス２６に送り出すデータは、旋回挙動ＥＣＵ１０によりデータの送信が要求された後に車両に生ずるデータであって、比較的最新のものである。
【００５０】
各センサ１８〜２４は、上記の如く、全ノードのうちＣＡＮバス２６上におけるデータ通信の優先順位が旋回挙動ＥＣＵ１０の次に高いノードであるので、各センサ１８〜２４の送信するデータは、ＣＡＮバス２６への送信が行われると、旋回挙動ＥＣＵ１０がデータを送信すべき状況でなければ、最長でもかかる送信時点でＣＡＮバス２６を流れるデータの送信が完了した直後にはＣＡＮバス２６を流れ始める。すなわち、センサ１８〜２４による各データは、ＣＡＮバス２６を流れ易いデータとなっている。このため、各センサ１８〜２４によるデータは、ＣＡＮバス２６への送信が開始された後、比較的短時間で速やかに旋回挙動ＥＣＵ１０に受信される。
【００５１】
このため、本実施例によれば、ＶＳＣ制御を行うための旋回挙動ＥＣＵ１０およびセンサ１８〜２４の各ノードがＣＡＮバス２６を介して互いに接続される構成であっても、旋回挙動ＥＣＵ１０がセンサ１８〜２４の各出力信号について所定のタイミングで最新のものを受信することができる。従って、本実施例のシステムによれば、各種の車載システムがＣＡＮ通信により構成される場合にも、旋回挙動ＥＣＵ１０と各センサ１８〜２４との間におけるデータ通信を同期化させることができ、これにより、ＶＳＣ制御の応答性が悪化するのを確実に回避することができ、車両の旋回挙動を適切に制御することが可能となっている。
【００５２】
また、ＣＡＮバス２６には唯一つのノードによるデータのみが流れるため、旋回挙動ＥＣＵ１０は、センサ１８〜２４による各データを時間差をもって受信する。しかしながら、旋回挙動ＥＣＵ１０が送信するトリガフレームは、ＣＡＮバス２６を介してほぼ同時に各センサ１８〜２４に供給されるため、各センサ１８〜２４によりＡ／Ｄ変換処理されるデータはほぼ同時期に車両に生じていた物理量となる。従って、旋回挙動ＥＣＵ１０は、センサ１８〜２４による各データを時間差をもって受信しても、それらのデータに基づいてほぼ同時期の各車両データを検出することができる。このため、本実施例によれば、ＶＳＣ制御を実行するうえで必要な車両状態を正確に把握することができ、ＶＳＣ制御を的確に行うことが可能となっている。
【００５３】
また、上記図６に示すルーチンにおいては、各センサ１８〜２４が旋回挙動ＥＣＵ１０からのトリガフレームを受信しなくても、所定時間（Ｔ１＋α）が経過した際に或いは所定時間Ｔ３が経過するごとに物理量をＡ／Ｄ変換処理し、その結果をＣＡＮバス２６に送り出すことができる。すなわち、各センサ１８〜２４は、トリガフレームを受信しなくても自発的にデータをＣＡＮバス２６に送り出すことができる。このため、本実施例のシステムによれば、旋回挙動ＥＣＵ１０がトリガフレームを受信できない故障、或いは、センサ１８〜２４の受信異常等が生じている場合においても、そのセンサ１８〜２４によるデータを必要とする旋回挙動ＥＣＵ１０やトラクションＥＣＵ１２，ロックＥＣＵ１４等のノードがそのデータを受信できない事態を回避することができ、そのデータに基づく制御を確実に行うことができる。従って、本実施例によれば、各センサ１８〜２４が旋回挙動ＥＣＵ１０によるトリガフレームを受信しないことに起因してシステムに悪影響が及ぶのを防止することが可能となっている。
【００５４】
尚、各センサ１８〜２４は一定時間Ｔ３ごとにデータを送信することができるため、本実施例のシステムと異なり、ＶＳＣ制御等の緊急性の高い制御を行わないシステムであっても、かかるセンサ１８〜２４を用いることができる。すなわち、かかるセンサ１８〜２４の構成によれば、ＣＡＮ通信システムにおいて、緊急性を伴うシステムおよび緊急性を伴わないシステムの両者に対応させることができ、センサ種類の削減を図ることができることとなる。
【００５５】
また、本実施例においては、旋回挙動ＥＣＵ１０がトリガフレームを送信した後、所定時間Ｔ２が経過してもすべてのセンサ１８〜２４からデータの返送を受信しない場合には、センサ１８〜２４に故障が生じ、或いは、各センサ１８〜２４と旋回挙動ＥＣＵ１０との間の通信系に故障が生じ、又は、データ異常が生じていると判定される。このため、本実施例によれば、かかる故障に対応したＶＳＣ制御を実行することができ、適切な措置を講ずることが可能となっている。
【００５６】
尚、上記の実施例においては、ＣＡＮコントローラ３０が特許請求の範囲に記載した「ＣＡＮコントローラユニット」に、旋回挙動ＥＣＵ１０が特許請求の範囲に記載した「第１のノード」に、Ｇセンサ１８、舵角センサ２０、ヨーレートセンサ２２、及び車輪速センサ２４が特許請求の範囲に記載した「第２のノード」に、それぞれ相当している。
【００５７】
また、上記の実施例においては、旋回挙動ＥＣＵ１０が図５に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「第１のステップ」が、各センサ１８〜２４が図６に示すルーチンを実行することにより特許請求の範囲に記載した「第２のステップ」が、それぞれ実現されている。
【００５８】
ところで、上記の実施例においては、各センサ１８〜２４に、旋回挙動ＥＣＵ１０からのトリガフレームに応答してデータを送信する場合と、自発的にデータを送信する場合とを区別することなく同一のデータを送信させることとしているが、両者を区別するトリガを付加したデータを送信させることとしてもよい。かかる構成においては、旋回挙動ＥＣＵ１０やトラクションＥＣＵ１２等にセンサ１８〜２４の受信状態に応じた木目細かな制御を実行させることが可能となる。
【００５９】
また、上記の実施例においては、旋回挙動ＥＣＵ１０がセンサ１８〜２４によるデータの送信を要求する際にトリガフレームを送信することとしているが、このトリガフレームに車速情報や車両状態情報を付加することとしてもよい。かかる構成においては、センサ１８〜２４がそれらの情報を用いて信号処理を行うことができるため、センサ１８〜２４における自己診断機能が向上することとなる。
【００６０】
更に、上記の実施例においては、ＣＡＮ通信システムにおいてＶＳＣ制御を適切に行うべく、旋回挙動ＥＣＵ１０とＧセンサ１８，舵角センサ２０，ヨーレートセンサ２２，車輪速センサ２４との間におけるデータ通信を同期化させることとしているが、他の制御（例えば、トラクション制御，ＡＢＳ制御等）を適切に行うべく、その制御ユニットとセンサとの間におけるデータ通信を同期化させることとしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１乃至６記載の発明によれば、ＣＡＮバスを介して互いに接続された複数のノードのうち特定のノード間におけるデータ通信を同期化させることができる。
【００６２】
請求項２記載の発明によれば、第１のノードによるトリガフレームが第２のノードに受信されなくても第２のノードからデータが送信されるので、該データを必要とするノードに第２のノードによるデータが受信されない事態が生ずることはなく、そのデータに基づく制御を確実に実行させることができる。
【００６３】
請求項３記載の発明によれば、第２のノードによるデータを必要とするノードに第２のノードの受信状態に応じた木目細かな制御を実行させることができる。
【００６４】
請求項４記載の発明によれば、第１のノードにおいて第２のノード又は通信系の故障の有無を判定させることができる。
【００６５】
また、請求項６記載の発明によれば、旋回挙動の制御ユニットとセンサとの間におけるデータ通信を同期化させるので、ＣＡＮ通信であっても旋回挙動制御の応答性が悪化するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるＣＡＮ通信システムの構成図である。
【図２】本実施例のＣＡＮ通信システムを構成する各ノードが送信する１フレームのデータ内容を表した図である。
【図３】ＣＡＮ通信システムの送信原理を表した図である。
【図４】本実施例のＣＡＮ通信システムにおいて旋回挙動ＥＣＵと各センサとの間におけるデータ通信の授受を模式的に表した図である。
【図５】本実施例の旋回挙動ＥＣＵにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】本実施例の各センサにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  旋回挙動ＥＣＵ
１８  Ｇセンサ
２０  舵角センサ
２２  ヨーレートセンサ
２４  車輪速センサ
２６  通信バス（ＣＡＮバス）
３０  ＣＡＮコントローラ
【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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