JPH03124141A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば車両のエンジン制御ユニット等のよう
な制御装置と、この制御装置を診断するためのマスター
ステーション等の装置との間の通信を行う車両用通信装
置に関する。

（従来の技術） 近年、半導体技術の進歩に伴い、自動車の各部の電子制
御化が急速に進み、多数のマイクロプロセッサが例えば
エンジン制御ユニット等の電子制御ユニット（ＥＣＵ）
として使用されている。

このように高度に電子制御化されたシステムは、＾性能
で快適な走行を提供し得る車両を実現する反面、故障診
断を複雑なものとしている。これは、多数の入力信号を
電子的に複雑に処理するため、発生した現象と原因の因
果関係を捕らえ難く、これら現象等を解析するのに高度
な知識を必要とするとともに、また微小な電気信号の間
欠的な断続が外来ノイズの影響を受は易いからである。

このため、多くの電子制御ユニットは自己診断機能が付
加されているが、この診断はオンボード診断であるため
、処理能力に制約があり、更に高度な故障診断や解析が
可能なオフボード診断を行うオフボード診断器を構成す
るマスターステーションの開発が行われている。

このようなマスターステーションによって車両の各電子
制御ユニットを診断する場合には、マスターステーショ
ンは複数の電子制御ユニットから診断したい所望の電子
制御ユニットを選択し、この選択した電子制御ユニット
に対して診断用の制御コマンドを送信し、この制御コマ
ンドに対して電子制御ユニットから返信データを受信す
るというデータ通信を行う。

このようなデータ通信においては、マスターステーショ
ンはまず各電子制御ユニットとの間の通信回線を初期化
するとともに、複数の電子制御ユニットのうちの所望の
電子制御ユニットを選択するシステム選択コマンドの受
信待機状態に各電子ｉ制御ユニットを設定する初期化コ
マンドを各電子制御ユニットに送信づる。この初期化コ
マンドを送信して、通信回線が初期化されるとともに、
各電子制御ユニットがシステム選択コマンドの受信待機
状態に設定されると、マスターステーションは前記シス
テム選択コマンドを送信し、所望の電子制御ユニットの
みを選択し、この選択した電子制御ユニットとの間のデ
ータリンクを確立する。

マスターステーションと選択した電子制御ユニットとの
間のデータリンクが確立すると、マスターステーション
は選択した電子制御ユニットに対して所望の制御動作を
行わせるための例えばパラメータセットコマンド等の制
御コマンドを送信するとともに、該制御コマンドに続い
て該制御コマンドに関連する情報バイトを２つ所定間隔
あけて連続して送信し、これにより例えば第１の情報バ
イトでは制御すべき項目を設定し、第２の情報バイトで
はその制ｔｌｌｌｆｆ１等を設定している。そして、実
行コマンドを送信して設定した状態に対する車両、具体
的にはエンジン等の応答性能等を監視し、これにより診
断を行っている。また、診断の終了は終了コマンドを送
信することで行う。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、マスターステーションとの間でデータ
リンクが確立されている電子制御ユニットにおいては、
マスターステーションから送信される制御コマンド及び
情報バイトに従って電子制御ユニットの制御状態の変更
及び内部データの出力を行なうようにしており、これら
の制御動作はマスターステーションからの終了コマンド
を受信するまで継続して行なわれる。

しかしながら、マスターステーションと電子制御ユニッ
トとの間のデータ通信は、信号線及びコネクタ等を介し
行なわれており、そのため例えばマスターステーション
からの制御コマンドによって電子制御ユニットの制御動
作が変更された後に、マスターステーションと当該電子
制御ユニットとを接続する信号線のコネクタの接続が外
された場合には不都合が生じることがある。

すなわち、電子制御ユニットはコネクタの接続状態を検
出する手段を有していないため、前述のようにコネクタ
が外された場合には、この外されたことを検出すること
ができずコネクタが外される直前の制御動作を継続して
行なう。また、この制御動作を解除するためには、コネ
クタを再度接続してマスターステーションから終了コマ
ンドを送信するか、イグニッションスイッチ等の電源ス
ィッチによってハードウェア的にリセットを行なうこと
が必要とされ、非常に煩雑なものとなっていた。

さらに、コネクタの接続が外された時の制御動作は故障
診断や解析のために設定されるものであるため必ずしも
通常の走行において必要とされるものとは限らず、この
制御状態を長期に亘って放置することは好しいものとは
言えず改善が望まれていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
としてはマスターステーション等のオフボート診断器を
用いて電子制御ユニット等の制御装置の故障診断等の実
行中に、コネクタが外れる等してマスターステーション
からの通信が跡絶えた場合も、この不通状態を検出して
診断を終了させ制御動作を正常に保つことのできる車両
用通信装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の車両用通信装置は、
複数の制御装置のうちの所望の制御装置を選択し、この
選択した制御装置に対して所定の制御動作を行わせる制
御コマンドを送信するとともに、この制御コマンドによ
る制御動作を実行させるときには実行コマンドを送信す
る車両用通信装置であって、前記実行コマンドによる制
ｍ動作の継続に係る継続コマンドを送信する継続コマン
ド送信手段と、前記実行コマンドあるいは継続コマンド
を受信したときからの時間を計時して、当該計時時間が
予め設定される所定時間を越えるときには、前記実行コ
マンドによる制御動作を終了する終了手段とを有して構
成した。

（作用） 本発明の車両用通信装置では、実行コマンドあるいは継
続コマンドを受信してから、所定時間内に継続コマンド
が受信されないときには終了コマンドが送信されて、制
御コマンドによって設定され実行コマンドにより実行さ
れる制御動作を終了する。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例に係わる車両用通信装置のシ
ステム構成を示すブロック図である。

同図に示す実施例においては、例えば車両の制御部を構
成する例えばエンジン制御ユニット、Ａ／　Ｔ　！ＩＩ
　１０ユニツト等の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からな
る複数の制御装置１，３．・・・がデータ送信線Ｔｘ、
データ受信線Ｒｘおよびクロック線ＣＬＫからなる信号
線５により相互に接続され、これらの制御装置に対して
信号＄１１５およびコネクタ７を介してマスターステー
ション９が接続されている。

このマスターステーション９は、例えば眞記複数の制御
装置１，３からなる車両の制御部を診断するオフボード
診断器を構成するものであり、各種情報を入力づるテン
キー１１、診断情報等を表示するデイスプレィ１３、電
源スィッチ１５、診断動作を終了する終了キー１７等を
有している。

尚、第２図では、第１および第２の制御装置１゜３の２
つの制御装置のみを示しているが、これに限定されるも
のではなく、この他に種々の制御装置が設けられている
ものである。

前記マスターステーション９は、複数の制御装置１，３
のうちの所望の１つを選択し、この選択した制（ｉＩｌ
装置を診断するためにこのυＪｔｌｌｌ装置に種々のコ
マンドを送信し、このコマンドに対する応答情報を制ｔ
ｉｔ＋装置から入手し、この応答情報により制御装置の
診断を行っている。

このようにマスターステーション９が各制御装置を診断
するために種々のコマンドを各制御装置に送信し、これ
に対する応答情報を得るという両者間のデータ通信にお
いて、伝送路符号型式、所謂データ変調方式としてはＮ
ＲＺ方式を使用し、通信回路としてＬＪＡＲＴを使用す
る。またデータフォーマットとしては第３図に示すよう
に先頭にスタートビットを付加し、次に８ビツトのデー
タを挿入し、最後にストップビットを付加した構成のも
のを使用する。これにより各通信に使用するコマンド、
情報バイトを構成している。更に、マスターステーショ
ン９と各制御装置との間の伝送制御方式はマスターステ
ーション９を主局とし、各制御Ｖｉｌｌを従局とするポ
ーリングセレクション方式を採用している。

また、マスターステーション９は、上述した変調方式、
伝送制御方式等に基づいて複数の！ｌＩ御装置１．３の
うちの所望の制御装置を選択し、この選択した制御装置
に対して種々の診断を行う各種コマンドおよび情報バイ
トを送信し、これに対する応答信号であるエコーパック
信号を制御装置から受信し、これにより診断を行うこと
になるが、この選択および診断を゛行う制御手順は、次
の表に示すように４つのフェーズＯ〜３に分けられてい
る。

（以千ネ色） 次に、このフェーズを示す表、第４図に示すタイミング
チャートおよび第５図に示すエンジン回転数を変更する
場合の操作衣を参照して作用を説明する。なお、フェー
ズを示す上記表で定義される各フェーズ０〜３は、第４
図のタイミングチャートの横方向の時間軸に示され、マ
スターステーション９による制御手順はこのフェーズに
従って順次実行されるようになっている。

まず、マスターステーション９によって各制御装置１．
３を診断するには、第５図の１人（操作）」の項目の最
初に記載されているように前記コネクタ７によってマス
ターステーション９と各制御装Ｍ１，３とを接続し、そ
れから両者の電源を投入し、作動状態にする。

このように電源が投入されて作動状態になると、マスタ
ーステーション９は、フェーズ０の状態となるとともに
、マスターステーション９のデイスプレィ１３には第５
図に４１で示すようにマスターステーション９に現在接
続されている全ての制御装置である［１．第１の制御装
置」、［２，第２の制ｗＪ装置」、・・・が表示される
。

また、マスターステーション９は、このフェーズ０にお
いて回線の初期化およびリンクの終結を行うために、第
４図の時刻【１およびｔ２に示ずように初期化コマンド
ＩＮＩＴを２回所定間隔あけて連続して全ての制御装置
に対して送信する。

各制御装置１．３はこの初期化コマンドを受信すると、
各制御装ｆｆｌ！１．３は後述するシステム選択コマン
ドの受信待機状態になると共に、信号線５、特に信号線
５のデータ送信線ＴＸが空き状態になって、信号線５か
らなる回線は初期化される（フェーズＯ）。

また、この時データリンクを確立中の制御装置があった
とすると、この制御装置は通信を終結し、同様にシステ
ム選択コマンドの受信待機状態になる。

尚、初期化コマンドＩＮＩＴは全制御装置を対象とする
コマンドであるが、複数の制御装置から応答信号である
エコーバックが返信されるとマスターステーション９に
おいてエコーバックデータを読み取れない虞れがあるた
め、データリンク確立中の制御装置がある場合のみ、こ
のデータリンク確立中の制御ｇ装置のみがエコーバック
を返信するようにしている。

以上のように信号Ｉ５からなる回線が初期化され、各制
御装置１．３がシステム選択コマンドの受信待機状態に
なると、マスターステーション９はフェーズ１の状態に
なるが、この状態において操作者は複数の制御装＠１．
３のうちの診断しようとする所望の制御装置を選択する
ため、マスターステーション９のテンキー１１を使用し
て、前記所望の制御装置の番号を選択し、この選択した
番号の制御装置に１対１で対応するシステム選択コマン
ド５Ｃ（ｉ）を第４図の時刻ｔ３で示すように送信する
。なお、同図においては、第１の制御装Ｍ１を選択した
場合を示し、システム選択コマンド５Ｃ（ｉ）が送信さ
れている。

マスターステーション９から送信されたシステム選択コ
マンドＳＣ（ｉ　”）が前記選択された第１の制ｔｇ＋
装置１によって受信されると、この第１の制御装置１は
受信したことをマスターステーション９に知らせるため
に該システム選択コマンド５Ｃ（ｉ）を反転したエコー
バック信号５Ｏ（ｉ＞をマスターステーション９に第４
図の時刻ｔ４で示すように返送する。

マスターステーション９はこの反転エコーバック信号５
Ｃ（ｉ）を受信し、この反転エコーバック信号ＳＣ（＋
）が前記選択した第１の制御装置１からのものであるこ
とを確認すると、マスターステーション９とこの第１の
制御装置１との間のデータリンクを確立する（フェーズ
１）。なお、この時選択されない第２の制御装ｆｉ３の
ような他の制御装置は初期化コマンド持ち状態に戻り、
次の初期化コマンドＩＮＩＴを２回受信するまでの間、
状態を保持する。従って、データリンク確立中の選択さ
れた第１の制御装置１のみがマスターステーション９と
通信可能になる。

このように第１の制御装置１が選択され、この第１の制
御装置１とマスターステーション９との間のデータリン
クが確立されると、マスターステーション９はフェーズ
２の状態になり、診断モードを設定づることになるが、
この状態においてマスターステーション９が実行し得る
診断機能の一覧が第５図の４２で示すようにマスタース
テーション９のデイスプレィ１３に表示される。

このフェーズ２において診断モードを設定するために、
マスターステーション９はモード設定コマンドを送信す
るが、このモード設定コマンドには種々のコマンドがあ
り、大別して単独で定義されるコマンドと、コマンドに
続いた情報バイトを有する例えばパラメータセットコマ
ンドＰＳ等の制郊コマンドとがある。

前記パラメータセットコマンドＰＳは、例えばエンジン
の状態等を特定の状態に設定するように指示するコマン
ドであり、このコマンドに続いて例えば２つの情報バイ
トを所定間隔あけて連続して送信するようになっている
。例えば、エンジンのアイドリング回転数を１５００回
転に設定したい場合には、このパラメータコマンドＰＳ
に続いて、「エンジンのアイドリング回転数」を示す第
１の情報バイトおよびＮ　５００回転」を示す第２の情
報バイトを送信すればよい。

従って、今、操作者は診断モードとして上述したように
エンジンのフィトリング回転数を１５００回転に設定す
る場合を選択するものとして、マスターステーション９
のデイスプレィ１３からパラメータセットコマンド用の
診断モードをテンキー１１によって選択するとともに、
このパラメータセットコマンドＰＳに対する情報バイト
として「回転数」及びｒ１５００回転」をテンキー１１
で指定すると、マスターステーション９のデイスプレィ
１３には第５図の４３で示すように「回転数」およびＮ
　５００回転」が表示され、それからマスターステーシ
ョン９から第１の制御装置１に対してパラメータセット
コマンドＰＳが第４図の時刻［５で示すように送信され
る。

第１の制御装置１は、マスターステーション９からのパ
ラメータセットコマンドＰＳを受信すると、その受信確
認のためにパラメータセットコマンドＰＳの反転したエ
コーバック信号ＰＳをマスターステーション９に返送し
、（第４図の時刻ｔ６）、情報バイト持ちの状態になる
。

マスターステーション９は、第１の制御装置１からの反
転エコーバック信号が先に送信したパラメータセットコ
マンドＰＳの反転データであることを確認すると、［回
転数Ｊを示づ第１の情報バイト１　ｔｅ＋＋＋を第４図
の時刻ｔ７に示すように第１の制御装置１に送信する。

第１の制御装置１は、この第１の情報バイトＩｔｅＩｌ
を受信すると、この第１の情報バイトと同じデータのエ
コーバック信号、すなわち反転しないエコーバック信号
をマスターステーション９に返送する（第４図時刻ｔ８
）マスターステーション９は、第１の制御装置１からの
エコーバック信号が先に送信した第１の情報バイトと同
じであることを確認すると、「１５００回転」を示す第
２の情報バイトＩ　ｔｅｎを第１の制御装置１に送信す
る（第４図の時刻【９）。

第１の制御装置１は、この第２の情報バイトＩｔｅｍを
受信すると、この第２の情報バイトＨｔｅｍと同じデー
タのエコーバック信号をマスターステヨン９に返送する
（第４図の時刻ｔ１０）。

マスターステーション９は、第１の制御装置１からのエ
コーバック信号が先に送信した第２の情報バイトｌ　ｔ
ｅｍと同じであることを確認し、パラメータセットコマ
ンドＰＳの設定を終了する。情報バイト１　ｔｅｎｔは
多くの項目及び制御値等を表わすために規定バイト内で
はあらゆる値をとることが可能となっている。

マスターステーション９は、上述したようにパラメータ
セットコマンドＰＳによる診断モードの設定を終了する
と、フェーズ３となり、第４図の時刻ｔ１１で示すよう
に診断実行コマンドＥＸを第１の制御ｖｔ置１に送信す
る。

第１の制御装置１は、マスターステーション９からの診
断実行コマンドＥＸを受信すると、先にパラメータセッ
トコマンドＰＳで設定された制御項目の制御値、すなわ
ち上述した場合には「エンジン回転数」およびｒ１５０
０回転」等の制御値に対する実行が行われ、この実行し
た時のエンジン回転数データの診断データが第１の制御
装置１からマスターステーション９に繰り返し返信され
る。

マスターステーション９は診断実行コマンドＥＸを送信
した後、一定時間ｔｃが経過する前に診断継続コマンド
ＣＮＴを送信する。この診断継続コマンドＣＮＴは、終
了キー１７が操作され診断終了コマンドＳＴＰが送信さ
れるまでの間、マスター・ステーション９から一定時間
ｔｃより短い間隔で繰り返して送信される。

一方、第１の制御装置１はマスターステーション９から
の診断継続コマンドＣＮＴを前記一定時間ｔｃ以内で受
信している間は、指定の制御値と診断データの送信を行
なう。また、診断実行コマンドＥＸまたは診断継続コマ
ンドＣＮＴを受信した後、前記一定時間ｔｃ以内に、診
断継続コマンドＣＮＴが受信されないときには、制御状
態の変更及び前記診断データの送信を終了し、制御コマ
ンドが設定されていない状態、すなわちフェーズ２の状
態に戻る。

なお、このように返信される診断データは、第４因の時
刻ｔ１２．〜．ｔ１３に示すように、１バイトのヘッダ
、１バイトのデータ長、２５４バイト以下のデータから
なる１つのフレームとして返信される。

第１の制御装置１から返信された診断データは、マスタ
ーステーション９で受信され、この受信した診断データ
はマスターステーション９のデイスプレィ１３に第５図
で示すように表示され、制御値が指定どおりに変更され
、エンジン関係が正常であることが確認される。なお、
第５図の例では、マスターステーション９のデイスプレ
ィ１３に表示された診断データのエンジン回転数は１５
０２回転であり、はぼ正常であることがわかる。

上述したように診断データが得られると、操作者はマス
ターステーション９の終了キー１７を押す。終了キー１
７が押されると、マスターステーション９は診断終了コ
マンドＳＴＰを第１の制御装置１に送信する（第４図の
時刻ｔ１４）。第１の制御装置１は診断終了コマンドＳ
ＴＰを受信すると、今まで設定されていた制御コマンド
の設定をクリアするとともに、受信した診断終了コマン
ドＳＴＰの反転データであるエコーバック信号ＳＴＰを
マスターステーション９に返信する（第４図の時刻ｔ１
５）。マスターステーション９は第１の制御装Ｗ１１か
らの反転されたエコーバック信断を終了する。

尚、本実施例においては、フェーズ３で診断継続コマン
ドＣＮＴを送信するようにしているが、これに限定され
ることなく、例えばリンク確立と同時に通常制御と異な
る制御状態または制御能力となるシステムに対してはフ
ェーズ２及びフェーズ３で診断継続コマンドＣＮＴを送
信するようにしても良い。また、診断継続コマンドＣＮ
Ｔが受信されないときにはフェーズ２の状態に戻った後
にデータリンクを終結させるようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、送信される継続
コマンドを制御装置で受信することで制御装置側で通信
の不通を検出し得るようにしたので、通信の不通による
制御装置の不都合を解消し、自動的に通常の制御動作に
復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明の一実施例に
係わる車両用通信装置のシステム構成を示すブロック図
、第３図は第２図の車両用通信装置で使用されるデータ
フォーマットを示す図、第４図は第２図の車両用通信装
置の動作を示すタイミングチャート、第５図は第２図の
車両用通信装置の操作および作用を示す表、第６図は診
断継続コマンドを受信できない場合のタイミングチャー
トである。 １・・・第１の制御装置 ３・・・第２の制御装置 ５・・・信号線 ９・・・マスターステーション １１・・・テンキー １３・・・デイスプレィ １７・・・終了キー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の制御装置のうちの所望の制御装置を選択し、この
   選択した制御装置に対して所定の制御動作を行わせる制
   御コマンドを送信するとともに、この制御コマンドによ
   る制御動作を実行させるときには実行コマンドを送信す
   る車両用通信装置であって、 前記実行コマンドによる制御動作の継続に係る継続コマ
   ンドを送信する継続コマンド送信手段と、前記実行コマ
   ンドあるいは継続コマンドを受信したときからの時間を
   計時して、当該計時時間が予め設定される所定時間を越
   えるときには、前記実行コマンドによる制御動作を終了
   する終了手段と、 を有することを特徴とする車両用通信装置。