通信控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种控制车载网络内的通信的通信控制系统。


背景技术：

2.以往已知有构成为能够将诊断车辆的状态的诊断机与车载网络连接的系统(例如参见专利文献1)。在专利文献1记载的系统中，诊断机经由与网关连接的数据链路连接器与车载网络连接。
3.然而，如专利文献1记载的系统那样，当连接有诊断机的网关与由诊断机诊断的电子控制装置通过与其他电子控制装置相同的通信线进行通信时，通信线的通信量会过多，从而有可能在诊断机与电子控制装置之间产生通信延迟等。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2014
‑
165641号(jp2014
‑
165641a)公报。


技术实现要素：

7.本发明的一技术方案的通信控制系统具备：第1控制装置和第2控制装置，它们实施对车辆的控制；第1中继装置，其与第1控制装置能够通信地连接，并且具有被输入来自诊断车辆的状态的诊断机的数据信号的输入部；第2中继装置，其与第2控制装置能够通信地连接；第1通信线，其将第1中继装置和第2中继装置能够通信地连接；以及第2通信线，其与第1通信线并联配置，将第1中继装置和第2中继装置能够通信地连接。向第1中继装置输入的数据信号包含识别信息，第1中继装置当被输入包含被设定为经由第2通信线进行通信的识别信息的数据信号时，控制数据流，将所输入的数据信号经由第2通信线发送。
附图说明
8.本发明的目的、特征以及优点，通过与附图相关的以下实施方式的说明进一步阐明。
9.图1是示意性地示出作为本发明的实施方式的通信控制系统发挥作用的车载网络的构成的一例的图。
10.图2是对输入到图1的功能综合模块和综合管理网关的数据帧进行说明的图。
11.图3是示意性地示出构成本发明的实施方式的车载网络的各部分的主要部分构成的框图。
12.图4是示出由构成本发明的实施方式的通信控制系统的综合管理网关执行的处理的一例的流程图。
13.图5是示出由构成本发明的实施方式的通信控制系统的功能综合模块执行的处理的一例的流程图。
具体实施方式
14.以下，参照图1～图5对本发明的一实施方式进行说明。图1是示意性地示出作为本发明的实施方式的通信控制系统发挥作用的车载网络100的一例的图。如图1所示，在具有车载网络100的车辆1搭载发动机(eng)2。需要说明的是，车辆1的驱动源并不仅限于发动机2，也可以是具有发动机2和马达(电动机)的构成。
15.车载网络100具备控制系网络3、信息系网络4、外部连接网络5、对控制系网络3综合进行控制的功能综合模块(ecu：电子控制单元)6以及对各网络3、4、5综合进行管理的综合管理网关(ecu)7。综合管理网关7构成第1中继装置，功能综合模块6构成第2中继装置。
16.控制系网络3具有与车辆1的动力总成相关的动力总成系网络31和与底盘相关的底盘系网络32。控制系网络3也包括与车辆1的安全相关的安全系网络、与车体相关的车体系网络等，未图示。
17.动力总成系网络31具有控制发动机2的发动机控制用ecu(ecu)311、控制变速箱(未图示)的变速箱控制用ecu(ecu)312等实施与车辆1的动力总成相关的控制的多个ecu(第2控制装置)。底盘系网络32具有控制转向装置(未图示)的转向控制用ecu(ecu)321等实施与车辆1的车体的机构相关的控制的多个ecu(第2控制装置)。
18.构成控制系网络3的各ecu311、312、321包括具有cpu(中央处理器)、ram(随机存取存储器)、rom(只读存储器)以及其他外围电路的计算机而构成。各ecu311、312、321按照预先存储于存储器中的程序，基于来自各种传感器(未图示)、其他ecu以及诊断机8等的信号执行各种控制。
19.控制系网络3的各ecu311、312、321以功能为单位，经由can(controller area network：控制器局域网络)通信线等串行通信线313、322能够相互通信地连接。例如，发动机控制用ecu311和变速箱控制用ecu312经由串行通信线313能够相互通信地连接，转向控制用ecu321经由串行通信线322与底盘系网络32的其他ecu能够相互通信地连接。
20.将控制系网络3的各ecu311、312、321连接起来的串行通信线313、322与功能综合模块6连接，动力总成系网络31和底盘系网络32经由串行通信线313、322能够相互通信地连接。
21.功能综合模块6对直接影响车辆1的动作(行驶、转向、停止等)的ecu即控制系网络3的各ecu311、312、321综合进行控制并且对在串行通信线313、322间收发的数据信号进行中继(传输)。功能综合模块6经由第1串行通信线(第1通信线)9a与综合管理网关7能够相互通信地连接，将从控制系网络3的各ecu311、312、321发送的数据信号向综合管理网关进行中继(传输)。
22.控制系网络3具有直接影响车辆1的动作的多个ecu311、312、321，因此被要求具有高可靠性和安全性。即，控制系网络3构成为安全等级相对较高。因此，不是与连接有外部连接网络5的综合管理网关7直接连接，而是经由功能综合模块6与综合管理网关7连接。
23.信息系网络4具有控制显示车速、挡位等车辆1的动作状态的仪表的仪表控制用ecu411、控制空调的空调控制用ecu412、控制导航装置的导航控制用ecu413等实施与车辆1的信息相关的控制的多个ecu(第1控制装置)。信息系网络也包括对车辆1与规定的服务器装置之间的双向通信进行控制的远程信息处理(telematics)控制单元等，未图示。
24.构成信息系网络4的各ecu411、412、413包括具有cpu、ram、rom以及其他外围电路
的计算机而构成，按照预先存储于存储器的程序，基于来自各种传感器(未图示)、其他ecu以及诊断机8等的信号执行各种控制。
25.信息系网络4的各ecu411、412、413经由can通信线等串行通信线414、415能够相互通信地连接。将各ecu411、412、413连接起来的串行通信线414、415与综合管理网关7连接。
26.信息系网络4不具有直接影响车辆1的动作的ecu，因此信息系网络4能够将安全等级构成得相对较低，能够与连接有外部连接网络5的综合管理网关7直接连接。
27.外部连接网络5具有能够连接诊断机8等外部设备的数据链路连接器(dlc)51。数据链路连接器51是用于有线连接诊断机8等外部设备的连接设备，经由can通信等串行通信线(外部串行通信线)52与综合管理网关7的输入部70连接。经由数据链路连接器51与综合管理网关7连接了的诊断机8能够经由串行通信线52与综合管理网关7相互通信。需要说明的是，数据链路连接器51可以是与综合管理网关7的输入部70能够进行无线通信地连接(无线连接)的构成。
28.综合管理网关7对在将不直接影响车辆1的动作的多个ecu即信息系网络4的各ecu411、412、413连接起来的串行通信线414、415之间收发的数据信号进行中继(传输)。而且综合管理网关7还对经由串行通信线52在与诊断机8之间收发的数据信号和经由第1串行通信线9a在与功能综合模块6之间收发的数据信号进行中继(传输)。
29.图2是用于对输入到功能综合模块6和综合管理网关7的数据信号的数据帧进行说明的图。通过在各ecu中的运算处理而取得的数据信号、从诊断机8输入的诊断信号作为一个数据帧被输入到功能综合模块6和综合管理网关7。
30.如图2所示，数据帧包括表示数据帧的开始的sof(start of frame：帧起始符)、表示发送源、发送目的地、数据的种类等识别信息的id、实体数据即数据字段、表示数据字段的长度的控制字段、表示数据帧的结束的eof(end of frame：帧结束符)等。id的识别信息包括是数据信号还是诊断信号等信号的种类。
31.关于各字段，例如，sof由1比特的脉冲信号构成，id由11比特的的脉冲信号构成，数据字段由0～64比特的脉冲信号构成，控制字段由6比特的脉冲信号构成，eof由7比特的脉冲信号构成。
32.控制系网络3的各ecu311、312、321从输入到自身所连接的串行通信线313、322的数据帧中，基于各数据帧的id，仅接收包含预先设定的应接收的id的数据帧。由此，例如，变速箱控制用ecu312接收从发动机控制用ecu311发送出的发动机转速，用于接下来的运算周期的处理，由此实现在控制系网络3之间的各ecu的协调控制。
33.同样，控制系网络3的各ecu311、312、321和信息系网络4的各ecu411、412、413从经由第1串行通信线9a收发的数据帧中，基于各数据帧的id，仅接收包含预先设定的应接收的id的数据帧。由此，例如，通过仪表控制用ecu411接收从发动机控制用ecu311发送出的发动机转速、从变速箱控制用ecu发送出的挡位，控制仪表的显示，由此实现在控制系网络3和信息系网络4之间的各ecu的协调控制。
34.在这样的车载网络100中，当使车辆1的点火开关导通时，控制系网络3的各ecu311、312、321与信息系网络4的各ecu411、412、413实施各种数据信号的收发。因此，在点火开关导通时，很多数据信号流向将综合管理网关7与功能综合模块6连接起来的第1串行通信线9a。
35.另一方面，使用了控制系网络3的各ecu的车辆1的故障诊断是在使车辆1的点火开关导通了的状态下实施的，因此已经有很多数据信号在流向将综合管理网关7与功能综合模块6连接起来的第1串行通信线9a。因此，当将综合管理网关7与功能综合模块6连接起来的通信线仅由第1串行通信线9a构成时，诊断机8所收发的数据施加于第1串行通信线9a，因此通信线中的单位时间的数据量即通信量有可能过多。其结果是，在用于诊断的控制系网络3的ecu与诊断机8之间，有可能产生通信延迟等。因此，在本实施方式中，为了能够防止在车辆1的诊断所使用的控制系网络3的ecu与诊断机8之间产生通信延迟而如下构成通信控制系统。
36.图3是示意性地示出构成本发明的实施方式的车载网络100的各部分的主要部分构成的框图。如图3所示，功能综合模块6与综合管理网关7经由第1串行通信线9a和与第1串行通信线9a并联配置的第2串行通信线(第2通信线)9b能够相互通信地连接。
37.功能综合模块6和综合管理网关7各自包括具有cpu、ram、rom以及其他外围设备等的计算机而构成。功能综合模块6和综合管理网关7各自具有读入部61、71、选择部62、72以及发送部63、73作为功能性结构，所述读入部61、71读入在所输入的数据信号的数据帧中包含的id(识别信息)；所述选择部62、72基于由读入部61、71读入的id选择通信线；所述发送部63、73控制数据帧流，以使数据帧经由选择部62、72所选择的通信线进行通信。
38.读入部61读入被输入到串行通信线313、322、第1串行通信线9a和第2串行通信线9b的全部数据帧的id。选择部62基于由读入部61读入了的id，选择输入数据帧的串行通信线313、322、9a、9b。更详细而言，选择部62在包含以信息系网络4的各ecu411、412、413为发送目的地的id的情况下，选择第1串行通信线9a，在包含以诊断机8为发送目的地的id的情况下，选择第2串行通信线9b。在包含以控制系网络3的各ecu为发送目的地的id的情况下，选择与所对应的ecu连接了的串行通信线313、322。发送部63以经由由选择部62选择的通信线发送数据帧的方式，将数据帧输入所对应的通信线。
39.读入部71读入被输入到串行通信线414、415、52、第1串行通信线9a和第2串行通信线9b的全部数据帧的id。选择部72基于由读入部71读入了的id，选择输入数据帧的串行通信线414、415、52、第1串行通信线9a和第2串行通信线9b。更详细而言，在包含发送目的地是控制系网络3并且发送源是信息系网络4的id的情况下，选择部72选择第1串行通信线9a，在发送目的地是控制系网络3并且发送源是诊断机8的id的情况下，选择部72选择第2串行通信线9b。在发送目的地是信息系网络4、发送源是诊断机8的情况下，选择部72选择与所对应的ecu连接了的串行通信线414、415。需要说明的是，也可以在信号的种类是以信息系网络4为发送目的地的第1诊断信号的情况下，选择部72选择与所对应的ecu连接了的串行通信线414、415，在信号的种类是以控制系网络3为发送目的地的第2诊断信号的情况下，选择部72选择第2串行通信线9b。发送部73以经由由选择部72选择的通信线发送数据帧的方式，将数据帧输入所对应的通信线。
40.由此，在使用了控制系网络3的各ecu311、312、321的车辆1的故障诊断中，能够防止在诊断机8与控制系网络3的各ecu311、312、321之间产生通信延迟。例如，当使用发动机控制用ecu311来诊断车辆1的排放相关的设备的故障时，能够防止由于因通信线的通信量而产生的通信的延迟导致误判为设备的故障。
41.图4是示出由综合管理网关7按照预先存储于存储器的程序执行的处理的一例的
流程图。该流程图所示的处理当数据帧被输入到通信线时开始，以规定时间为单位反复实施。
42.首先在s1(s：处理步骤)中，通过读入部71的处理，读入所输入的数据帧的id(识别信息)。接下来，在s2中，通过选择部72的处理，判定读入了id的数据帧的发送目的地是否为控制系网络3。当s2为肯定(s2：是)时，在s3中判定发送源是否为诊断机8。当s3为肯定(s3：是)时，在s4中选择第2串行通信线9b。另一方面，当s3为否定(s3：否)时，在s5中选择第1串行通信线9a。
43.当s2为否定(s2：否)时，在s6中判定发送目的地是否为诊断机8。当s6为肯定(s6：是)时，在s7中选择外部串行通信线52。另一方面，当s6为否定(s6：否)时，在s8中选择与信息系网络4的对应的ecu连接了的串行通信线。
44.接下来，在s9中，通过发送部73的处理，以利用在s4、s5、s7、s8中所选择的通信线发送数据帧的方式，将数据帧输入所对应的通信线。
45.图5是示出由功能综合模块6按照预先存储于存储器的程序执行的处理的一例的流程图。该流程图所示的处理当数据帧被输入到通信线时开始，以规定时间为单位反复实施。
46.首先在s11中，通过读入部61的处理，读入所输入的数据帧的id(识别信息)。接下来，在s12中，通过选择部62的处理，判定读入了id的数据帧的发送目的地是否为诊断机8。当s12为肯定(s12：是)时，在s13中选择第2串行通信线9b。
47.另一方面，当s12为否定(s12：否)时，在s14中判定发送目的地是否为信息系网络。当s14为肯定(s14：是)时，在s15中选择第1串行通信线9a。当s14为否定(s14：否)时，在s16中选择与控制系网络3的对应的ecu连接了的串行通信线313、322。
48.接下来，在s17中，通过发送部63的处理，以利用在s13、s15、s16中所选择的通信线发送数据帧的方式，将数据帧输入对应的通信线。
49.采用本实施方式，能够起到如下作用效果。
50.(1)车载网络100具备：仪表控制用ecu411等实施与车辆1的信息相关的控制的多个信息系ecu和发动机控制用ecu311等实施与车辆1的动力总成相关的控制的多个控制系ecu；综合管理网关7，其与仪表控制用ecu411等信息系ecu能够通信地连接，并且具有被输入来自诊断车辆1的状态的诊断机8的数据信号的输入部70；功能综合模块6，其与发动机控制用ecu311等控制系ecu能够通信地连接；第1串行通信线9a，其将综合管理网关7和功能综合模块6能够通信地连接；以及第2串行通信线9b，其与第1串行通信线9a并联配置，将综合管理网关7和功能综合模块6能够通信地连接(图1)。向综合管理网关7输入的数据信号的数据帧包含id(图2)。综合管理网关7当被输入包含被设定为经由第2串行通信线9b进行通信的id的数据帧时，控制数据流，将所输入的数据帧经由第2串行通信线9b进行发送。
51.采用该构成，在使用了控制系网络3的各ecu的车辆1的故障诊断中，在将车辆1的点火开关导通了的情况下，也会经由第2串行通信线9b实施车辆1的诊断所使用的控制系网络3的ecu与诊断机8之间的通信，因此能防止产生通信延迟等。其结果是，能够使通信延迟为最小限，因此能够防止基于通信延迟将设备等误判为故障。
52.(2)向功能综合模块6输入的数据信号包含识别信息(图2)。功能综合模块6当被输入包含被设定为经由第2串行通信线9b进行通信的id的数据帧时，控制数据流，将所输入的
数据帧经由第2串行通信线9b进行发送(图1)。由此，在使用了控制系网络3的各ecu的车辆1的故障诊断中，在将车辆1的点火开关导通了的情况下，也会经由第2串行通信线9b实施车辆1的诊断所使用的控制系网络3的ecu与诊断机8之间的通信，因此能够使通信延迟为最小限度。其结果是，能够防止基于通信延迟而将设备等误判为故障。
53.(3)综合管理网关7的输入部70构成为被输入以仪表控制用ecu411等实施与车辆1的信息相关的控制的信息系ecu为发送目的地的第1诊断信号和以发动机控制用ecu311等实施与车辆1的动力总成相关的控制的控制系ecu为发送目的地的第2诊断信号(图1)。综合管理网关7当被输入包含第1诊断信号的数据帧时，控制数据流，将所输入的数据帧向仪表控制用ecu411等发送，当被输入包含第2诊断信号的数据帧时，控制数据流，将所输入的数据帧经由第2串行通信线9b向发动机控制用ecu311等发送。由此，能够使用仪表控制用ecu411等实施与车辆1的信息相关的控制的信息系ecu和发动机控制用ecu311等实施与车辆1的动力总成相关的控制的控制系ecu进行对车辆1的诊断。
54.(4)设置多个实施与车辆1的动力总成相关的控制的控制系ecu。多个控制系ecu包括对车辆1的发动机2进行控制的发动机控制用ecu311(图1)。由此，例如在像诊断车辆1的排放相关的设备的故障时那样需要快速响应性的情况下，也能防止误判为设备的故障。
55.在上述实施方式中，作为控制系网络3，记载了动力总成系网络31和底盘系网络32，但这些都是一例，控制系网络3并不局限于这些。同样，作为信息系网络4，记载了仪表控制用ecu411、空调控制用ecu412以及导航控制用ecu413，但这些都是一例，信息系网络4并不局限于这些。
56.在上述实施方式中，作为构成动力总成系网络31的ecu，仅记载了发动机控制用ecu311和变速箱控制用ecu312，但这些都是一例，构成动力总成系网络31的ecu并不局限于这些。同样，作为构成底盘系网络32的ecu，仅记载了转向控制用ecu321，但这是一例，构成底盘系网络32的ecu并不仅局限于转向控制用ecu321。
57.在上述实施方式中，作为第1控制装置，使用多个信息系ecu进行了说明，但第1控制装置可以是单个的。同样，作为第2控制装置，使用多个控制系ecu进行了说明，但第2控制装置也可以是单个的。
58.能够将上述实施方式与变形例的一个或多个任意组合，也能够组合变形例彼此。
59.根据本发明，在与诊断机实施数据信号的收发的情况下，也能防止产生通信延迟等。
60.以上，结合优选实施方式说明了本发明，本领域技术人员应理解能够在不脱离后述的权利要求书的公开范围的情况下进行各种修正和变更。