JP3709769B2 - 異常検出システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は異常検出システムに関し、特に被制御装置に異常監視情報を収集する異常監視ユニットが被制御装置の制御ユニットと多重通信システムを形成する異常検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にコンピュータ技術の進歩を背景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車においても、搭載される各種の電装品等を制御する制御ユニットの間でやり取りされる情報量は急速に増大している。そこで情報を伝達するワイヤーハーネスの数を低減すべく多重通信システムが採用されつつある。
【０００３】
多重通信システムは、共通の多重通信線にノードとして制御ユニットが接続されてネットワークが形成されており、制御ユニット間で多重通信線を介してデータ通信を行う。制御の種類が多岐にわたる前記自動車等の場合には、データ通信を効率よく行うために、被制御装置の種類等で多数のノードをノード群に分けて複数のネットワークを形成し、属するネットワークが異なるノード間の通信はデータ中継装置を介して行うものもある。
【０００４】
かかるネットワークのノードの一つとして、異常監視ユニットを接続し、異常監視ユニットにおいて、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて被制御装置や制御ユニットで発生した異常の監視情報を収集するようにした異常検出システムがある。
【０００５】
異常検出システムとして、特開平１１−３４１５７２号公報には、ネットワーク内に、そのノード数と同じビット数のチェックメモリを巡回せしめ、チェックメモリが巡回してきた各ノードは自己に割り当てられたビットにフラグを立てて次アドレスのノードに送信し、この送信したチェックメモリに対する応答確認フレームが次アドレスのノードから無い場合にはさらに次のアドレスのノードにチェックメモリを送信するものがある。この異常検出システムでは、ネットワーク内を一巡したときのチェックメモリのフラグから異常ノードを特定する（第１従来例）。
【０００６】
また、特開平１１−３３２０８６号公報には、電源分配装置が接続された多重通信線に電源線を並走せしめて、電源に異常があれば多重通信線に電磁的な影響がでるようにして、電源異常発生時に通信異常を故意に発生せしめ、通信異常の頻度を監視して電源異常を検出するものがある（第２従来例）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第１、第２従来例では、被制御装置に異常があってもノード自体に異常がなくデータフレームを正常に送信可能な状態で発生する異常は検出することができない。
【０００８】
また、作動状態における被制御装置の制御内容を記録し、その内容から異常の有無を判断することが考えられるが、自動車のように制御が複雑化しているものでは、記憶容量が莫大であり、また、膨大な制御内容のデータの中から異常のある被制御装置を特定するのは困難をともない、分析に手間がかかる。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、被制御装置自体の異常を簡易に検出することのできる異常検出システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を前記待ち時間よりも長い所定周期をおいて繰り返し監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出するするとともに、検出された前記制御ユニットの識別情報を順次、記憶手段に出力する起動ユニット検出手段とを具備する構成とする。
【００１１】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。そして、検出された制御ユニットの識別情報を記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。また、被制御装置の作動停止後における制御ユニットの起動要因には、自動車のドア操作のように正常なものもあり、かかる場合はやがて起動要因が消滅し、スリープ不可通知は送信されなくなる。スリープ不可通知を継続的に検出することで、真の異常とそうでないものを区別することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知とともに、自己のスリープ作動を不可としている前記被制御装置の作動状態を示す作動状態情報を含む作動状態通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段と、検出された前記制御ユニットの識別情報と前記作動状態情報とを前記異常監視情報として記憶する記憶手段とを具備する構成とする。
【００１３】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。そして、検出された制御ユニットの識別情報を記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。併せて被制御装置の作動状態が知られるので、異常内容の分析を的確に行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段とを具備する構成とする。
【００１５】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記異常監視ユニットを、検出された前記制御ユニットの識別情報を前記異常監視情報として記憶手段に記憶する構成とする。
【００１７】
制御ユニットの識別情報を異常監視情報として記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に自動車に適用した本発明の第１実施形態になる異常検出システムを示す。異常検出システムは自動車に適用したもので、被制御装置である自動車の構成要素（以下、適宜、車両構成要素という）５１１〜５３４の制御用の制御ユニットであるＥＣＵ３１１〜３３４がノードとして多重通信線２１，２２，２３に、複数（図例では３）のノード群に分かれて接続されており、複数のネットワーク１１，１２，１３が形成されている。異常検出システムはこれらネットワーク１１〜１３と異常監視ユニットである異常検出装置４とにより構成される。
【００１９】
各ネットワーク１１〜１３の多重通信線２１〜２３は、各ネットワーク１１〜１３のノードの一つとしての異常検出装置４と接続されている。異常検出装置４は、異常情報を収集するとともにデータ中継装置としての機能をも果たし、ＥＣＵ３１１〜３３４から送信されたデータフレームを別のネットワーク１１〜１３に属するＥＣＵ３１１〜３３４へと中継するようになっている。
【００２０】
第１のネットワーク１１は、多重通信線２１に、運転席ドア（Ｄ席ドア）５１１制御用のＥＣＵ３１１、助手席ドア（Ｐ席ドア）５１２制御用のＥＣＵ３１２、後部右側座席ドア（ＲＲ席ドア）５１３制御用のＥＣＵ３１３、後部左側座席ドア（ＲＬドア）５１４制御用のＥＣＵ３１４、ルーフ５１５制御用のＥＣＵ３１５が接続されている。第２のネットワーク１２は、多重通信線２２に、エンジン５２１制御用のＥＣＵ３２１、メータ５２２制御用のＥＣＵ３２２、エアコン５２３制御用のＥＣＵ３２３、ＡＢＳ５２４制御用のＥＣＵ３２４、エアバッグ５２５制御用のＥＣＵ３２５が接続されている。第３のネットワーク１３は、多重通信線２３に、コンビネーションスイッチ５３１制御用のＥＣＵ３３１、ステアリングスイッチ５３２制御用のＥＣＵ３３２、ライト５３３制御用のＥＣＵ３３３、リアスイッチ５３４制御用のＥＣＵ３３４が接続されている。
【００２１】
これらノード３１１〜３３４，４はすべて、ドア等の作動用等のように常時作動可能であることが要求される一部の車両構成要素５１１〜５１５と同様に、車載バッテリを有する電源６からキースイッチにより開閉するスイッチ回路を迂回して常時電源供給されるようになっており、キースイッチの操作では給電は遮断しない。したがって、キースイッチがオフ位置に回動されてもノード３１１〜３３４，４間で通信が可能である。
【００２２】
各ＥＣＵ３１１〜３３４間はＢＥＡＮ等の所定の通信プロトコルにてデータフレームを送受信するようになっている。また、各ＥＣＵ３１１〜３３４は、通常の制御用のデータフレームの他、次の２種類のデータフレームを送信するようになっている。図３、図４はこのデータフレームの構造を示すものである。データフレームはデータ本体となるデータ領域と、付帯情報で構成されるヘッダ領域とを備えてなり、例えばＢＥＡＮプロトコルでは、ヘッダ領域はプライオリティ領域、送信先ＩＤ領域、データ領域を含んでいる。
【００２３】
図３に示す第１の種類のデータフレームは、各ＥＣＵ３１１〜３３４がスリープ作動に移行可能な状態か否か、すなわち起動要因が存在しない状態か否かを通知するもの（以下、スリープ移行状態通知フレームという）である。スリープ移行状態通知フレームはデータ領域の１バイト目に自己の装置ＩＤを示す領域を有し、２バイト目にスリープ作動が可か不可かを示すスリープＯＫ／ＮＧフラグの領域を有している。例えば「０」がスリープ可（ＯＫ）を、「１」がスリープ不可（ＮＧ）を表す。スリープ作動が可能か否かは各ＥＣＵ３１１〜３３４のＩ／Ｏ回路の入力等が所定の初期状態であるか否かや送信すべきデータフレームを有しているか否か等により判断される。スリープ作動が不可である旨のスリープＯＫ／ＮＧフラグがセットされたスリープ移行状態通知フレーム（以下、適宜、スリープＮＧ通知フレームという）が送信されると、同じネットワーク１１〜１３に属するノード３１１〜３３４，４も起動状態を維持し、ネットワーク１１〜１３単位で起動状態となる。
【００２４】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す第２の種類のデータフレームは、各車両構成要素５１１〜５３４の作動状態を示す車両情報を通知するもの（以下、車両情報通知フレームという）である。車両情報通知フレームはデータ領域に車両構成要素５１１〜５３４の作動状態を示す監視領域を有している。該監視領域には、例えば１バイト目にドアの開閉情報（図４（Ａ））を与え、２バイト目にキースイッチの回動位置情報（図４（Ｂ））を与える。車両情報通知フレームは前記スリープＮＧ通知フレーム送信時に、これに続いて送信される。
【００２５】
異常検出装置４は、通信用ＩＣや制御用のマイクロコンピュータ等で構成されたもので、図２はその機能ブロックで表してある。異常検出装置４は３つのフレーム送受信部４１１，４１２，４１３を備えており、フレーム送受信部４１１〜４１３は多重通信線２１〜２３と１対１に接続されている。
【００２６】
フレーム送受信部４１１〜４１３が受信したデータフレームは受信フレーム格納バッファ４２に、一時、格納される。受信フレーム格納バッファ４２はＲＡＭの所定領域が割り当てられる。格納されたデータフレームは、他のネットワーク１１〜１３に中継するデータフレームであれば中継処理部４３がデータＩＤと中継先を対応づける中継先テーブルにしたがって送信を担当するフレーム送受信部４１１〜４１３を特定する。中継されるデータフレームは送信を担当するフレーム送受信部４１１〜４１３に出力された後、所定のタイミングで送信される。
【００２７】
また、スリープ移行状態通知フレーム、車両情報通知フレームを受信すると、通知フレーム処理部４４が、スリープＯＫ／ＮＧフラグ、装置ＩＤ、車両情報を抽出して抽出結果を異常状態判定部４５に出力する。
【００２８】
異常状態判定部４５にはまた、車両電源判定部４６の判定結果およびタイマー部４７のカウント出力が入力している。前記通知フレーム処理部４４、異常状態判定部４５、車両電源判定部４６およびタイマー部４７により起動ユニット検出手段４０１を構成する。車両電源判定部４６には、キースイッチの操作によるイグニッションスイッチがオフか否かが知られるように、例えばアクセサリオン（ＡＣＣ−ＯＮ）でオンする給電系の電源電圧信号が入力しており、この電源電圧信号に基づいて、車両電源判定部４６は、キースイッチがオフ位置からＡＣＣ−ＯＮ位置等に回動してイグニッションスイッチがオンし車両構成要素５１１〜５３４が作動状態に入ったこと、キースイッチがオフ位置に復帰してイグニッションスイッチがオフし車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったことが知られるようになっている。
【００２９】
これらの入力に基づいて異常状態判定部４５は異常の有無を判じる。すなわち、イグニッションスイッチオフから予め設定した時間Ｔ1 経過後もネットワーク１１〜１３がスリープ作動に移行しない場合、スリープＮＧ通知フレームを送信したＥＣＵ３１１〜３３４に対応する車両構成要素５１１〜５３４を異常と判じて、当該ＥＣＵ３１１〜３３４の装置ＩＤおよび車両情報を異常監視情報として記憶回路４８に出力する。なお、前記時間Ｔ1 は、各ＥＣＵ３１１〜３３４が起動要因がなくなってからスリープ作動に移行するまでの待ち時間以上とする。
【００３０】
記憶回路４８はＥＥＰＲＯＭを具備し、バッテリがあがった時にも記憶内容を保持する。
【００３１】
図５は異常検出装置４における作動を示すもので、これにより本異常検出システムの作動を説明する。キースイッチの操作でイグニッションスイッチがオフし、これを車両電源判定部４６が検出すると監視処理が開始される（ステップＳ１０１）。先ずタイマー部４７がカウントを開始し（ステップＳ１０２）、通知フレーム処理部４４がスリープ作動に移行しないか否か、すなわち起動状態を維持したままか否かを判断する（ステップＳ１０３）。すべてのＥＣＵ３１１〜３３４からの前記スリープＯＫ通知フレームを受信していればスリープ作動に移行と判断する。ステップＳ１０３が肯定判断されると、異常状態判定部４５は、タイマー部４７のカウント時間が予め設定した時間Ｔ1 を越えたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
そして、イグニッションスイッチオフからスリープ作動が不可の状態が継続し、この継続時間が時間Ｔ1 を越えると（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）、続く時間Ｔ2 の間、通知フレーム処理部４４は、スリープＮＧ通知フレームを監視するとともに車両情報通知フレームを監視し、スリープ作動への移行が不可となっているＥＣＵ３１１〜３３４の装置ＩＤを抽出するとともに、車両情報を抽出し、これらの情報を異常判定部４５に出力する（ステップＳ１０５）。これはスリープ作動への移行が不可となっているＥＣＵ３１１〜３３４が複数の場合はすべてのＥＣＵ３１１〜３３４に関して行われる。
【００３３】
異常状態判定部４５は、前記時間Ｔ2 が経過して装置ＩＤと車両情報とが確定すると（ステップＳ１０６）、これらのデータが異常状態判定部４５から記憶回路４８に出力されて前記ＥＥＰＲＯＭに格納される（ステップＳ１０７）。
【００３４】
そして再びタイマー部４７がリセットしてカウントを開始し（ステップＳ１０２）、前記ステップＳ１０２以降の手順が実行される。
【００３５】
なお、ステップＳ１０３で否定判断されると、異常検出装置４はスリープ作動に移行する。そして、ウェイクアップフレームを受信せず（ステップＳ１０８）、かつキースイッチがオフ位置のままであれば（ステップＳ１０９）、そのままスリープ作動を続けるが、ウェイクアップフレームを受信すると（ステップＳ１０８）、前記ステップＳ１０２以降の手順が実行される。ウェイクアップフレームを受信する場合には、例えば前記ドアが開かれる等の操作がなされた場合がある。
【００３６】
また、車両電源判定部４６によりイグニッションスイッチがＡＣＣ−ＯＮ位置に回動したと判断されると（ステップＳ１０９）、運転者により車両要素５１１〜５３４の作動停止状態が解除されたと判断し、監視は終了する。
【００３７】
このようにして、イグニッションスイッチオフ後、スリープ作動に移行するまでの待ち時間よりも長く起動状態のままのＥＣＵ３１１〜３３４が検出され、対応する車両構成要素５１１〜５３４のその時の作動状態も記憶される。
【００３８】
さて、イグニッションスイッチオフにより後述するドア作動等を除き正常な起動要因は消滅しているのでイグニッションスイッチオフから時間Ｔ1 が経過すれば通常はすべてのＥＣＵ３１１〜３３４はスリープ作動に入る。したがって、逆に、スリープ作動に入らないＥＣＵ３１１〜３３４は車両構成要素５１１〜５３４の異常によりスリープが許容されないのであるから、膨大な量のデータの分析を行うことなく、車両構成要素５１１〜５３４に異常のおそれのあるＥＣＵ３１１〜３３４をサービス工場等において簡易に知ることができる。そして、異常の原因については、ＥＥＰＲＯＭに装置ＩＤとともに記憶される車両情報から分析ができる。
【００３９】
また、これら装置ＩＤと車両情報とがＥＥＰＲＯＭに残されることでサービス工場等が異常の発生を確実に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。例えば、あるＥＣＵの異常によりそのネットワーク１１〜１３の全ＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を持続しバッテリが上がった場合、バッテリを交換することになるが、その時、各ＥＣＵ３１１〜３３４はパワーオンリセットによる再起動をすることになるので、異常が再現しないことが往々にしてある。かかる場合にも記憶された故障情報に基づいて故障診断等をすることができる。
【００４０】
なお、電源オフ後、起動状態のままのＥＣＵ３１１〜３３４があれば、電源オフから時間Ｔ1 後に知られるようになっているが、前記のようにステップＳ１０７から再びステップＳ１０２以降の手順が繰り返されるので、図６に示すように、その後も、時間Ｔ1 と時間Ｔ2 を繰り返し、その都度、装置ＩＤおよび車両情報が記憶回路４８に記憶されていくことになる。これは、運転者等がドア５１１等の操作を行うことにより車両構成要素５１１〜５３４の異常とは関係なくＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を持続する場合があるので、両者を区別するためである。すなわち、車両構成要素５１１〜５３４の真の異常であれば起動状態のままの、異常な車両構成要素５１１〜５３４に対応するＥＣＵ３１１〜３３４が繰り返し検出され続けるのに対し、運転者等によるドア５１１操作等に基因する、車両構成要素５１１〜５３４の異常と無関係なものであれば、やがてスリープ作動に移行するので電源オフ後、１回ないし数回は異常のおそれありとして記憶回路４８に記憶されることになっても、その後スリープ作動に移行するから、起動状態が持続するか否かで真の異常をそうでない場合とを明確に分けることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
図７、図８に第２の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４２】
異常検出装置４Ａの、通知フレーム処理部４４、車両電源判定部４６およびタイマー部４７とともに起動ユニット検出手段４０１Ａを構成する異常状態判定部４５Ａは、電源オフから時間Ｔ1 の間、起動状態が存続するＥＣＵ３１１〜３３４が検出され、その装置ＩＤと車両情報を記憶したらその時点で監視処理を停止するように構成されており、第１実施形態の図５のフローでいえばステップＳ１０７の後、ステップＳ１０２に戻ることなく監視は終了する。装置ＩＤと車両情報を記憶するＥＥＰＲＯＭの使用容量を小さくすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、スリープ作動が不可のＥＣＵ３１１〜３３４の監視タイミングが電源オフから時間Ｔ1 経過時だけなので、前記ドア操作等のような電源オフ直後の、車両構成要素５１１〜５３４の異常とは無関係な起動要因によりＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を継続するのを、車両構成要素５１１〜５３４の異常と誤らないように、時間Ｔ1 は、乗員が車両から離れたとみなし得る、ある程度十分に長い時間に設定しておくのがよい。
【００４４】
（第３実施形態）
図９、図１０に第３の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、各ＥＣＵおよび異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４５】
ネットワーク１４，１５，１６を構成する各ＥＣＵ３４１，３４２，３４３，３４４，３４５，３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３６１，３６２，３６３，３６４のそれぞれは基本的な構成が第１実施形態のＥＣＵ３１１〜３３４のそれぞれと同じで、相違点は車両情報通知フレームを送信しないでスリープ状態移行通知フレームのみを送信する構成となっていることである。
【００４６】
また、これに対応して異常検出装置４Ｂは、車両情報通知フレームに関する処理を行わない点が第１実施形態の異常検出装置４と異なる。すなわち、車両電源判定部４６およびタイマー部４７とともに起動ユニット検出手段４０１Ｂを構成する通知フレーム処理部４４Ｂはスリープ状態移行通知フレームのみの処理（スリープＯＫ／ＮＧフラグ、装置ＩＤの抽出）を行い、異常状態判定部４５Ｂは通知フレーム処理部４４Ｂで抽出された前記装置ＩＤのみを記憶回路４８Ｂに出力する。記憶回路４８Ｂは装置ＩＤのみを異常監視情報として記憶する。
【００４７】
かかる構成では異常のある車両構成要素５１１〜５３４の作動状態は知られないが、記憶回路４８ＢのＥＥＰＲＯＭの使用容量を減じることができる。
【００４８】
なお、第２実施形態のように、起動要因のあるＥＣＵ３４１〜３６４の検出を電源オフ後、１回だけとすることで、さらにＥＥＰＲＯＭの使用容量を減じることもできる。
【００４９】
（第４実施形態）
図１１、図１２に第４の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５０】
異常検出装置４Ｃはフレーム送受信部４１４が追加されている点および記憶回路に代えて通報処理部４９を備えている点が第１実施形態と異なる。フレーム送受信部４１４は通信線２４を介して故障診断装置３４と接続されている。また、通報処理部４９は異常状態判定部４５から確定した装置ＩＤと車両情報とが出力されると、これを故障情報としてフレーム送受信部４１４から故障診断装置３４に送信する構成となっており、故障診断装置３４が故障情報を収集することができる。
【００５１】
なお、送信された故障情報により車室のディスプレイユニット等のウォーニングインジケータに表示せしめて乗員に報知する構成とするのもよい。
【００５２】
また、故障診断装置３４は通信線２４により異常検出装置４Ｃと接続する必要はなく、通信線２１〜２３に接続して、フレーム送受信部４１４を省略するのもよい。
【００５３】
なお、前記各実施形態は制御ユニットが複数のネットワークを形成し、異常検出装置がデータ中継の機能を有しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、データ中継機能を有しない異常検出装置が、複数あるネットワークのうちの１ノードとして接続されている構成でもよいし、また、制御ユニットが形成するネットワークは単一でもよい。
【００５４】
なお、車両情報により車両構成要素５１１〜５３４が特定可能であれば、スリープ移行状態通知フレームは、装置ＩＤに代えて車両情報の領域を設け、スリープ作動が不可のＥＣＵを識別する識別情報として、異常検出装置が車両情報を抽出し記憶する構成でもよい。
【００５５】
また、前記各実施形態では、電源電圧判定部４６により判定されるイグニッションスイッチオフをもって車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったと判断しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、ドアロックをもって車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったと判断してもよいし、あるいは、前記イグニッションスイッチオフやドアロック等の条件がすべて成立する場合をもって作動停止状態に入ったと判断する構成とすることもできる。
【００５６】
また、記憶回路はＥＥＰＲＯＭだけではなく、他の不揮発性メモリ、例えばフラッシュＲＯＭやバッテリバックアップ可能なメモリ等により構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の異常検出システムの構成図である。
【図２】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図３】前記異常検出システムで送受信されるデータフレームの構造を示す図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は前記異常検出システムで送受信される別の種類のデータフレームの構造を示す図である。
【図５】前記異常検出装置の作動を示すフローチャートである。
【図６】前記異常検出装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の異常検出システムの構成図である。
【図８】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図９】本発明の第３の異常検出システムの構成図である。
【図１０】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図１１】本発明の第４の異常検出システムの構成図である。
【図１２】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３，１４，１５，１６ ネットワーク
２１，２２，２３ 多重通信線
３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３３１，３３２，３３３，３３４，３４１，３４２，３４３，３４４，３４５，３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３６１，３６２，３６３，３６４ ＥＣＵ（制御ユニット，ノード）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 異常検出装置（ノード）
４１１，４１２，４１３ フレーム送受信部
４２ 受信フレーム格納バッファ
４３ 中継処理部
４４，４４Ｂ 通知フレーム処理部
４５，４５Ａ，４５Ｂ 異常状態判定部
４６ 車両電源判定部（装置状態検出手段）
４７ タイマー部
４８ 記憶回路（記憶手段）
４０１，４０１Ａ，４０１Ｂ 起動ユニット検出手段
５１１，５１２，５１３，５１４，５１５，５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５３１，５３２，５３３，５３４ 車両構成要素（被制御装置）
【発明の属する技術分野】
本発明は異常検出システムに関し、特に被制御装置に異常監視情報を収集する異常監視ユニットが被制御装置の制御ユニットと多重通信システムを形成する異常検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にコンピュータ技術の進歩を背景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車においても、搭載される各種の電装品等を制御する制御ユニットの間でやり取りされる情報量は急速に増大している。そこで情報を伝達するワイヤーハーネスの数を低減すべく多重通信システムが採用されつつある。
【０００３】
多重通信システムは、共通の多重通信線にノードとして制御ユニットが接続されてネットワークが形成されており、制御ユニット間で多重通信線を介してデータ通信を行う。制御の種類が多岐にわたる前記自動車等の場合には、データ通信を効率よく行うために、被制御装置の種類等で多数のノードをノード群に分けて複数のネットワークを形成し、属するネットワークが異なるノード間の通信はデータ中継装置を介して行うものもある。
【０００４】
かかるネットワークのノードの一つとして、異常監視ユニットを接続し、異常監視ユニットにおいて、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて被制御装置や制御ユニットで発生した異常の監視情報を収集するようにした異常検出システムがある。
【０００５】
異常検出システムとして、特開平１１−３４１５７２号公報には、ネットワーク内に、そのノード数と同じビット数のチェックメモリを巡回せしめ、チェックメモリが巡回してきた各ノードは自己に割り当てられたビットにフラグを立てて次アドレスのノードに送信し、この送信したチェックメモリに対する応答確認フレームが次アドレスのノードから無い場合にはさらに次のアドレスのノードにチェックメモリを送信するものがある。この異常検出システムでは、ネットワーク内を一巡したときのチェックメモリのフラグから異常ノードを特定する（第１従来例）。
【０００６】
また、特開平１１−３３２０８６号公報には、電源分配装置が接続された多重通信線に電源線を並走せしめて、電源に異常があれば多重通信線に電磁的な影響がでるようにして、電源異常発生時に通信異常を故意に発生せしめ、通信異常の頻度を監視して電源異常を検出するものがある（第２従来例）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第１、第２従来例では、被制御装置に異常があってもノード自体に異常がなくデータフレームを正常に送信可能な状態で発生する異常は検出することができない。
【０００８】
また、作動状態における被制御装置の制御内容を記録し、その内容から異常の有無を判断することが考えられるが、自動車のように制御が複雑化しているものでは、記憶容量が莫大であり、また、膨大な制御内容のデータの中から異常のある被制御装置を特定するのは困難をともない、分析に手間がかかる。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、被制御装置自体の異常を簡易に検出することのできる異常検出システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を前記待ち時間よりも長い所定周期をおいて繰り返し監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出するするとともに、検出された前記制御ユニットの識別情報を順次、記憶手段に出力する起動ユニット検出手段とを具備する構成とする。
【００１１】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。そして、検出された制御ユニットの識別情報を記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。また、被制御装置の作動停止後における制御ユニットの起動要因には、自動車のドア操作のように正常なものもあり、かかる場合はやがて起動要因が消滅し、スリープ不可通知は送信されなくなる。スリープ不可通知を継続的に検出することで、真の異常とそうでないものを区別することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知とともに、自己のスリープ作動を不可としている前記被制御装置の作動状態を示す作動状態情報を含む作動状態通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段と、検出された前記制御ユニットの識別情報と前記作動状態情報とを前記異常監視情報として記憶する記憶手段とを具備する構成とする。
【００１３】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。そして、検出された制御ユニットの識別情報を記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。併せて被制御装置の作動状態が知られるので、異常内容の分析を的確に行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とする。
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とする。
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段とを具備する構成とする。
【００１５】
被制御装置に異常がなければ、被制御装置が作動停止状態に移行すると制御ユニットはそれぞれスリープ作動に入る。逆に被制御装置に異常があると、被制御装置が作動停止状態に移行し前記待ち時間が経過しても制御ユニットは起動状態を継続する。かかる制御ユニットが送信するスリープ不可通知に基づいて異常が特定されることとなり、被制御装置自体の異常を簡易に検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項３の発明の構成において、前記異常監視ユニットを、検出された前記制御ユニットの識別情報を前記異常監視情報として記憶手段に記憶する構成とする。
【００１７】
制御ユニットの識別情報を異常監視情報として記憶手段に残すことで、作動中の被制御装置のデータを分析することなく異常を特定することができ、サービス工場等で異常の発生を確実かつ簡易に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に自動車に適用した本発明の第１実施形態になる異常検出システムを示す。異常検出システムは自動車に適用したもので、被制御装置である自動車の構成要素（以下、適宜、車両構成要素という）５１１〜５３４の制御用の制御ユニットであるＥＣＵ３１１〜３３４がノードとして多重通信線２１，２２，２３に、複数（図例では３）のノード群に分かれて接続されており、複数のネットワーク１１，１２，１３が形成されている。異常検出システムはこれらネットワーク１１〜１３と異常監視ユニットである異常検出装置４とにより構成される。
【００１９】
各ネットワーク１１〜１３の多重通信線２１〜２３は、各ネットワーク１１〜１３のノードの一つとしての異常検出装置４と接続されている。異常検出装置４は、異常情報を収集するとともにデータ中継装置としての機能をも果たし、ＥＣＵ３１１〜３３４から送信されたデータフレームを別のネットワーク１１〜１３に属するＥＣＵ３１１〜３３４へと中継するようになっている。
【００２０】
第１のネットワーク１１は、多重通信線２１に、運転席ドア（Ｄ席ドア）５１１制御用のＥＣＵ３１１、助手席ドア（Ｐ席ドア）５１２制御用のＥＣＵ３１２、後部右側座席ドア（ＲＲ席ドア）５１３制御用のＥＣＵ３１３、後部左側座席ドア（ＲＬドア）５１４制御用のＥＣＵ３１４、ルーフ５１５制御用のＥＣＵ３１５が接続されている。第２のネットワーク１２は、多重通信線２２に、エンジン５２１制御用のＥＣＵ３２１、メータ５２２制御用のＥＣＵ３２２、エアコン５２３制御用のＥＣＵ３２３、ＡＢＳ５２４制御用のＥＣＵ３２４、エアバッグ５２５制御用のＥＣＵ３２５が接続されている。第３のネットワーク１３は、多重通信線２３に、コンビネーションスイッチ５３１制御用のＥＣＵ３３１、ステアリングスイッチ５３２制御用のＥＣＵ３３２、ライト５３３制御用のＥＣＵ３３３、リアスイッチ５３４制御用のＥＣＵ３３４が接続されている。
【００２１】
これらノード３１１〜３３４，４はすべて、ドア等の作動用等のように常時作動可能であることが要求される一部の車両構成要素５１１〜５１５と同様に、車載バッテリを有する電源６からキースイッチにより開閉するスイッチ回路を迂回して常時電源供給されるようになっており、キースイッチの操作では給電は遮断しない。したがって、キースイッチがオフ位置に回動されてもノード３１１〜３３４，４間で通信が可能である。
【００２２】
各ＥＣＵ３１１〜３３４間はＢＥＡＮ等の所定の通信プロトコルにてデータフレームを送受信するようになっている。また、各ＥＣＵ３１１〜３３４は、通常の制御用のデータフレームの他、次の２種類のデータフレームを送信するようになっている。図３、図４はこのデータフレームの構造を示すものである。データフレームはデータ本体となるデータ領域と、付帯情報で構成されるヘッダ領域とを備えてなり、例えばＢＥＡＮプロトコルでは、ヘッダ領域はプライオリティ領域、送信先ＩＤ領域、データ領域を含んでいる。
【００２３】
図３に示す第１の種類のデータフレームは、各ＥＣＵ３１１〜３３４がスリープ作動に移行可能な状態か否か、すなわち起動要因が存在しない状態か否かを通知するもの（以下、スリープ移行状態通知フレームという）である。スリープ移行状態通知フレームはデータ領域の１バイト目に自己の装置ＩＤを示す領域を有し、２バイト目にスリープ作動が可か不可かを示すスリープＯＫ／ＮＧフラグの領域を有している。例えば「０」がスリープ可（ＯＫ）を、「１」がスリープ不可（ＮＧ）を表す。スリープ作動が可能か否かは各ＥＣＵ３１１〜３３４のＩ／Ｏ回路の入力等が所定の初期状態であるか否かや送信すべきデータフレームを有しているか否か等により判断される。スリープ作動が不可である旨のスリープＯＫ／ＮＧフラグがセットされたスリープ移行状態通知フレーム（以下、適宜、スリープＮＧ通知フレームという）が送信されると、同じネットワーク１１〜１３に属するノード３１１〜３３４，４も起動状態を維持し、ネットワーク１１〜１３単位で起動状態となる。
【００２４】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す第２の種類のデータフレームは、各車両構成要素５１１〜５３４の作動状態を示す車両情報を通知するもの（以下、車両情報通知フレームという）である。車両情報通知フレームはデータ領域に車両構成要素５１１〜５３４の作動状態を示す監視領域を有している。該監視領域には、例えば１バイト目にドアの開閉情報（図４（Ａ））を与え、２バイト目にキースイッチの回動位置情報（図４（Ｂ））を与える。車両情報通知フレームは前記スリープＮＧ通知フレーム送信時に、これに続いて送信される。
【００２５】
異常検出装置４は、通信用ＩＣや制御用のマイクロコンピュータ等で構成されたもので、図２はその機能ブロックで表してある。異常検出装置４は３つのフレーム送受信部４１１，４１２，４１３を備えており、フレーム送受信部４１１〜４１３は多重通信線２１〜２３と１対１に接続されている。
【００２６】
フレーム送受信部４１１〜４１３が受信したデータフレームは受信フレーム格納バッファ４２に、一時、格納される。受信フレーム格納バッファ４２はＲＡＭの所定領域が割り当てられる。格納されたデータフレームは、他のネットワーク１１〜１３に中継するデータフレームであれば中継処理部４３がデータＩＤと中継先を対応づける中継先テーブルにしたがって送信を担当するフレーム送受信部４１１〜４１３を特定する。中継されるデータフレームは送信を担当するフレーム送受信部４１１〜４１３に出力された後、所定のタイミングで送信される。
【００２７】
また、スリープ移行状態通知フレーム、車両情報通知フレームを受信すると、通知フレーム処理部４４が、スリープＯＫ／ＮＧフラグ、装置ＩＤ、車両情報を抽出して抽出結果を異常状態判定部４５に出力する。
【００２８】
異常状態判定部４５にはまた、車両電源判定部４６の判定結果およびタイマー部４７のカウント出力が入力している。前記通知フレーム処理部４４、異常状態判定部４５、車両電源判定部４６およびタイマー部４７により起動ユニット検出手段４０１を構成する。車両電源判定部４６には、キースイッチの操作によるイグニッションスイッチがオフか否かが知られるように、例えばアクセサリオン（ＡＣＣ−ＯＮ）でオンする給電系の電源電圧信号が入力しており、この電源電圧信号に基づいて、車両電源判定部４６は、キースイッチがオフ位置からＡＣＣ−ＯＮ位置等に回動してイグニッションスイッチがオンし車両構成要素５１１〜５３４が作動状態に入ったこと、キースイッチがオフ位置に復帰してイグニッションスイッチがオフし車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったことが知られるようになっている。
【００２９】
これらの入力に基づいて異常状態判定部４５は異常の有無を判じる。すなわち、イグニッションスイッチオフから予め設定した時間Ｔ1 経過後もネットワーク１１〜１３がスリープ作動に移行しない場合、スリープＮＧ通知フレームを送信したＥＣＵ３１１〜３３４に対応する車両構成要素５１１〜５３４を異常と判じて、当該ＥＣＵ３１１〜３３４の装置ＩＤおよび車両情報を異常監視情報として記憶回路４８に出力する。なお、前記時間Ｔ1 は、各ＥＣＵ３１１〜３３４が起動要因がなくなってからスリープ作動に移行するまでの待ち時間以上とする。
【００３０】
記憶回路４８はＥＥＰＲＯＭを具備し、バッテリがあがった時にも記憶内容を保持する。
【００３１】
図５は異常検出装置４における作動を示すもので、これにより本異常検出システムの作動を説明する。キースイッチの操作でイグニッションスイッチがオフし、これを車両電源判定部４６が検出すると監視処理が開始される（ステップＳ１０１）。先ずタイマー部４７がカウントを開始し（ステップＳ１０２）、通知フレーム処理部４４がスリープ作動に移行しないか否か、すなわち起動状態を維持したままか否かを判断する（ステップＳ１０３）。すべてのＥＣＵ３１１〜３３４からの前記スリープＯＫ通知フレームを受信していればスリープ作動に移行と判断する。ステップＳ１０３が肯定判断されると、異常状態判定部４５は、タイマー部４７のカウント時間が予め設定した時間Ｔ1 を越えたか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
【００３２】
そして、イグニッションスイッチオフからスリープ作動が不可の状態が継続し、この継続時間が時間Ｔ1 を越えると（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）、続く時間Ｔ2 の間、通知フレーム処理部４４は、スリープＮＧ通知フレームを監視するとともに車両情報通知フレームを監視し、スリープ作動への移行が不可となっているＥＣＵ３１１〜３３４の装置ＩＤを抽出するとともに、車両情報を抽出し、これらの情報を異常判定部４５に出力する（ステップＳ１０５）。これはスリープ作動への移行が不可となっているＥＣＵ３１１〜３３４が複数の場合はすべてのＥＣＵ３１１〜３３４に関して行われる。
【００３３】
異常状態判定部４５は、前記時間Ｔ2 が経過して装置ＩＤと車両情報とが確定すると（ステップＳ１０６）、これらのデータが異常状態判定部４５から記憶回路４８に出力されて前記ＥＥＰＲＯＭに格納される（ステップＳ１０７）。
【００３４】
そして再びタイマー部４７がリセットしてカウントを開始し（ステップＳ１０２）、前記ステップＳ１０２以降の手順が実行される。
【００３５】
なお、ステップＳ１０３で否定判断されると、異常検出装置４はスリープ作動に移行する。そして、ウェイクアップフレームを受信せず（ステップＳ１０８）、かつキースイッチがオフ位置のままであれば（ステップＳ１０９）、そのままスリープ作動を続けるが、ウェイクアップフレームを受信すると（ステップＳ１０８）、前記ステップＳ１０２以降の手順が実行される。ウェイクアップフレームを受信する場合には、例えば前記ドアが開かれる等の操作がなされた場合がある。
【００３６】
また、車両電源判定部４６によりイグニッションスイッチがＡＣＣ−ＯＮ位置に回動したと判断されると（ステップＳ１０９）、運転者により車両要素５１１〜５３４の作動停止状態が解除されたと判断し、監視は終了する。
【００３７】
このようにして、イグニッションスイッチオフ後、スリープ作動に移行するまでの待ち時間よりも長く起動状態のままのＥＣＵ３１１〜３３４が検出され、対応する車両構成要素５１１〜５３４のその時の作動状態も記憶される。
【００３８】
さて、イグニッションスイッチオフにより後述するドア作動等を除き正常な起動要因は消滅しているのでイグニッションスイッチオフから時間Ｔ1 が経過すれば通常はすべてのＥＣＵ３１１〜３３４はスリープ作動に入る。したがって、逆に、スリープ作動に入らないＥＣＵ３１１〜３３４は車両構成要素５１１〜５３４の異常によりスリープが許容されないのであるから、膨大な量のデータの分析を行うことなく、車両構成要素５１１〜５３４に異常のおそれのあるＥＣＵ３１１〜３３４をサービス工場等において簡易に知ることができる。そして、異常の原因については、ＥＥＰＲＯＭに装置ＩＤとともに記憶される車両情報から分析ができる。
【００３９】
また、これら装置ＩＤと車両情報とがＥＥＰＲＯＭに残されることでサービス工場等が異常の発生を確実に知ることができる。したがって、再現性のない異常に対して好適に対処し得る。例えば、あるＥＣＵの異常によりそのネットワーク１１〜１３の全ＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を持続しバッテリが上がった場合、バッテリを交換することになるが、その時、各ＥＣＵ３１１〜３３４はパワーオンリセットによる再起動をすることになるので、異常が再現しないことが往々にしてある。かかる場合にも記憶された故障情報に基づいて故障診断等をすることができる。
【００４０】
なお、電源オフ後、起動状態のままのＥＣＵ３１１〜３３４があれば、電源オフから時間Ｔ1 後に知られるようになっているが、前記のようにステップＳ１０７から再びステップＳ１０２以降の手順が繰り返されるので、図６に示すように、その後も、時間Ｔ1 と時間Ｔ2 を繰り返し、その都度、装置ＩＤおよび車両情報が記憶回路４８に記憶されていくことになる。これは、運転者等がドア５１１等の操作を行うことにより車両構成要素５１１〜５３４の異常とは関係なくＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を持続する場合があるので、両者を区別するためである。すなわち、車両構成要素５１１〜５３４の真の異常であれば起動状態のままの、異常な車両構成要素５１１〜５３４に対応するＥＣＵ３１１〜３３４が繰り返し検出され続けるのに対し、運転者等によるドア５１１操作等に基因する、車両構成要素５１１〜５３４の異常と無関係なものであれば、やがてスリープ作動に移行するので電源オフ後、１回ないし数回は異常のおそれありとして記憶回路４８に記憶されることになっても、その後スリープ作動に移行するから、起動状態が持続するか否かで真の異常をそうでない場合とを明確に分けることができる。
【００４１】
（第２実施形態）
図７、図８に第２の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４２】
異常検出装置４Ａの、通知フレーム処理部４４、車両電源判定部４６およびタイマー部４７とともに起動ユニット検出手段４０１Ａを構成する異常状態判定部４５Ａは、電源オフから時間Ｔ1 の間、起動状態が存続するＥＣＵ３１１〜３３４が検出され、その装置ＩＤと車両情報を記憶したらその時点で監視処理を停止するように構成されており、第１実施形態の図５のフローでいえばステップＳ１０７の後、ステップＳ１０２に戻ることなく監視は終了する。装置ＩＤと車両情報を記憶するＥＥＰＲＯＭの使用容量を小さくすることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、スリープ作動が不可のＥＣＵ３１１〜３３４の監視タイミングが電源オフから時間Ｔ1 経過時だけなので、前記ドア操作等のような電源オフ直後の、車両構成要素５１１〜５３４の異常とは無関係な起動要因によりＥＣＵ３１１〜３３４が起動状態を継続するのを、車両構成要素５１１〜５３４の異常と誤らないように、時間Ｔ1 は、乗員が車両から離れたとみなし得る、ある程度十分に長い時間に設定しておくのがよい。
【００４４】
（第３実施形態）
図９、図１０に第３の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、各ＥＣＵおよび異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４５】
ネットワーク１４，１５，１６を構成する各ＥＣＵ３４１，３４２，３４３，３４４，３４５，３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３６１，３６２，３６３，３６４のそれぞれは基本的な構成が第１実施形態のＥＣＵ３１１〜３３４のそれぞれと同じで、相違点は車両情報通知フレームを送信しないでスリープ状態移行通知フレームのみを送信する構成となっていることである。
【００４６】
また、これに対応して異常検出装置４Ｂは、車両情報通知フレームに関する処理を行わない点が第１実施形態の異常検出装置４と異なる。すなわち、車両電源判定部４６およびタイマー部４７とともに起動ユニット検出手段４０１Ｂを構成する通知フレーム処理部４４Ｂはスリープ状態移行通知フレームのみの処理（スリープＯＫ／ＮＧフラグ、装置ＩＤの抽出）を行い、異常状態判定部４５Ｂは通知フレーム処理部４４Ｂで抽出された前記装置ＩＤのみを記憶回路４８Ｂに出力する。記憶回路４８Ｂは装置ＩＤのみを異常監視情報として記憶する。
【００４７】
かかる構成では異常のある車両構成要素５１１〜５３４の作動状態は知られないが、記憶回路４８ＢのＥＥＰＲＯＭの使用容量を減じることができる。
【００４８】
なお、第２実施形態のように、起動要因のあるＥＣＵ３４１〜３６４の検出を電源オフ後、１回だけとすることで、さらにＥＥＰＲＯＭの使用容量を減じることもできる。
【００４９】
（第４実施形態）
図１１、図１２に第４の実施形態の構成を示す。第１実施形態において、異常検出装置を別の構成に代えたものである。図中、第１実施形態と同じ番号を付した部分は実質的に同じ作動をするので、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５０】
異常検出装置４Ｃはフレーム送受信部４１４が追加されている点および記憶回路に代えて通報処理部４９を備えている点が第１実施形態と異なる。フレーム送受信部４１４は通信線２４を介して故障診断装置３４と接続されている。また、通報処理部４９は異常状態判定部４５から確定した装置ＩＤと車両情報とが出力されると、これを故障情報としてフレーム送受信部４１４から故障診断装置３４に送信する構成となっており、故障診断装置３４が故障情報を収集することができる。
【００５１】
なお、送信された故障情報により車室のディスプレイユニット等のウォーニングインジケータに表示せしめて乗員に報知する構成とするのもよい。
【００５２】
また、故障診断装置３４は通信線２４により異常検出装置４Ｃと接続する必要はなく、通信線２１〜２３に接続して、フレーム送受信部４１４を省略するのもよい。
【００５３】
なお、前記各実施形態は制御ユニットが複数のネットワークを形成し、異常検出装置がデータ中継の機能を有しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、データ中継機能を有しない異常検出装置が、複数あるネットワークのうちの１ノードとして接続されている構成でもよいし、また、制御ユニットが形成するネットワークは単一でもよい。
【００５４】
なお、車両情報により車両構成要素５１１〜５３４が特定可能であれば、スリープ移行状態通知フレームは、装置ＩＤに代えて車両情報の領域を設け、スリープ作動が不可のＥＣＵを識別する識別情報として、異常検出装置が車両情報を抽出し記憶する構成でもよい。
【００５５】
また、前記各実施形態では、電源電圧判定部４６により判定されるイグニッションスイッチオフをもって車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったと判断しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、ドアロックをもって車両構成要素５１１〜５３４が作動停止状態に入ったと判断してもよいし、あるいは、前記イグニッションスイッチオフやドアロック等の条件がすべて成立する場合をもって作動停止状態に入ったと判断する構成とすることもできる。
【００５６】
また、記憶回路はＥＥＰＲＯＭだけではなく、他の不揮発性メモリ、例えばフラッシュＲＯＭやバッテリバックアップ可能なメモリ等により構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の異常検出システムの構成図である。
【図２】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図３】前記異常検出システムで送受信されるデータフレームの構造を示す図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は前記異常検出システムで送受信される別の種類のデータフレームの構造を示す図である。
【図５】前記異常検出装置の作動を示すフローチャートである。
【図６】前記異常検出装置の作動を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の異常検出システムの構成図である。
【図８】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図９】本発明の第３の異常検出システムの構成図である。
【図１０】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【図１１】本発明の第４の異常検出システムの構成図である。
【図１２】前記異常検出システムの異常検出装置の構成図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３，１４，１５，１６ ネットワーク
２１，２２，２３ 多重通信線
３１１，３１２，３１３，３１４，３１５，３２１，３２２，３２３，３２４，３２５，３３１，３３２，３３３，３３４，３４１，３４２，３４３，３４４，３４５，３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３６１，３６２，３６３，３６４ ＥＣＵ（制御ユニット，ノード）
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ 異常検出装置（ノード）
４１１，４１２，４１３ フレーム送受信部
４２ 受信フレーム格納バッファ
４３ 中継処理部
４４，４４Ｂ 通知フレーム処理部
４５，４５Ａ，４５Ｂ 異常状態判定部
４６ 車両電源判定部（装置状態検出手段）
４７ タイマー部
４８ 記憶回路（記憶手段）
４０１，４０１Ａ，４０１Ｂ 起動ユニット検出手段
５１１，５１２，５１３，５１４，５１５，５２１，５２２，５２３，５２４，５２５，５３１，５３２，５３３，５３４ 車両構成要素（被制御装置）
Claims (4)
- 被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とし、
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とし、
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を前記待ち時間よりも長い所定周期をおいて繰り返し監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出するとともに、検出された前記制御ユニットの識別情報を上記異常監視情報として順次、記憶手段に出力する起動ユニット検出手段とを具備する構成としたことを特徴とする異常検出システム。 - 被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とし、
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知とともに、自己のスリープ作動を不可としている前記被制御装置の作動状態を示す作動状態情報を含む作動状態通知を送信する構成とし、
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段と、検出された前記制御ユニットの識別情報と前記作動状態情報とを前記異常監視情報として記憶する記憶手段とを具備する構成としたことを特徴とする異常検出システム。 - 被制御装置の制御ユニットをノードとするネットワークの通信線に、前記制御ユニットから送信されるデータフレームに基づいて前記被制御装置の異常監視情報を収集する異常監視ユニットを前記ノードとして接続してなる異常検出システムにおいて、
前記ネットワークを、属するすべての前記制御ユニットが、起動要因が存在しない状態で予め設定した待ち時間が経過するとスリープ作動する構成とし、
前記制御ユニットのそれぞれを、前記起動要因が存在している時には、自己の識別情報を含み前記スリープ作動が不可である旨のスリープ不可通知を送信する構成とし、
前記異常監視ユニットを、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に移行したことを検出する装置状態検出手段と、
前記被制御装置が作動停止状態に移行した後において、送信される前記スリープ不可通知を監視して前記待ち時間を越えて起動要因が存続する前記制御ユニットを検出する起動ユニット検出手段とを具備する構成としたことを特徴とする異常検出システム。 - 請求項３記載の異常検出システムにおいて、前記異常監視ユニットを、検出された前記制御ユニットの識別情報を前記異常監視情報として記憶手段に記憶する構成とした異常検出システム。
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