JP4396111B2

JP4396111B2 - In-vehicle network system, connection device, and in-vehicle device control method

Info

Publication number: JP4396111B2
Application number: JP2003071913A
Authority: JP
Inventors: 政信西村
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP2004276778A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法に関し、車載機器の動作の制御を行う制御装置用の制御信号の生成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オーディオ装置及びナビゲーション装置のような情報に関する機器を有する情報系ネットワークと、ブレーキ装置及び操舵装置のような車両の走行に関する機器の制御を行う制御装置等を有する制御系ネットワークとをゲートウェイ装置で接続したネットワークシステムを有する車両が存在する。このような車両内に構築されるネットワークシステムでは、各機器に要求される信頼性のレベルが相異することから、ネットワーク毎に通信規格が異なっている。
【０００３】
制御系ネットワークが有する制御装置は、所謂Ｘ−ｂｙ−Ｗｉｒｅ用となる車両の運転操作に係る車載機器及び車両の走行に関連する車載機器等に対して制御を行う。よって、制御系ネットワークは情報系ネットワークに比べて高いレベルの通信信頼性が要求されており、機器の動作に対する信頼性の確保のため情報系ネットワークで通信される信号が制御系ネットワークへ流れ込まないようにゲートウェイ装置が制御している。
【０００４】
なお、制御系ネットワークはブレーキペダル、アクセルペダル及びステアリングホイール等の操作に応じて各種制御信号を生成する装置及び車両の状態を切り替えるために各種制御信号を生成するスイッチ等を備えており、これらの装置及びスイッチ等が送信した制御信号に基づいて各制御装置は各種機器の動作を適宜制御している。
また、車載機器をネットワーク的に接続することは、下記の特許文献１で開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５２２４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
車両内のネットワークシステムでは、制御系ネットワークの通信信頼性を維持するため、情報系ネットワークで通信される信号がシステム全体で有効に利用されていないと云う問題がある。例えば、車両の外部を撮像する撮像装置は情報系ネットワークに属するが、この撮像装置が撮像した画像信号は同じ情報系ネットワークに属するモニタ装置に表示されるに留まり、画像信号を制御装置の制御に利用していないのが実情である。
【０００７】
また、ドライバーの運転操作を車両側で補助するような機構も随時採用されているが、このような運転操作の補助のためにも情報系ネットワークで通信される情報が有用であり、さらに、安全な運転操作を行うためにも情報系ネットワークで通信される情報が利用可能であることが想定できる。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、情報系ネットワークで通信される信号を直接的に制御系ネットワークへ流すのではなく、接続装置が情報系ネットワークの信号に基づき制御装置用の制御信号を生成することにより、制御系ネットワークの通信信頼性を維持した上で、情報系ネットワークの信号を利用して制御装置が制御を行う車両内ネットワークシステム、接続装置及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、接続装置が車両周囲の状態の検知に基づき制御装置の制御量を決定することで、より詳細な車載機器の制御を可能とした車両内ネットワークシステム及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、各種車載機器の制御を行う複数の制御装置に対する制御信号を車両周囲の状態に基づき接続装置が生成することにより、現在の状態に応じた車両の操作又は走行を実現する車両内ネットワークシステム及び車載機器制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
さらに、また、本発明は、撮像装置、ナビゲーション装置、外部通信装置等の信号に基づき接続装置が制御信号を生成することにより、現状に応じた詳細な制御を可能とした車両内ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る車両内ネットワークシステムは、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第１ネットワークと、制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第２ネットワークとが接続装置で接続してある車両内ネットワークシステムにおいて、前記接続装置は、前記第１ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、該信号生成手段が生成した制御信号を制御装置へ送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記制御装置は、車載機器の動作に対する動作量を制御するものであり、前記第１ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかが、車両周囲の状態を検知する検知手段と、該検知手段が検知した状態に係る状態信号を送信する信号送信手段とを備え、前記受信手段は、前記信号送信手段が送信した状態信号を受信する手段を備え、前記接続装置は更に、受信した状態信号が示す車両周囲の状態に基づいて車載機器の動作量を決定する決定手段を備え、前記信号生成手段は、前記決定手段が決定した動作量の制御に対応した制御信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第２ネットワークは、複数の制御装置を備え、前記接続装置は更に、受信した状態信号に基づいて制御信号の送信先の制御装置を決定する装置決定手段を備え、前記信号生成手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置用の制御信号を生成する手段を備え、前記送信手段は、前記装置決定手段が決定した制御装置に前記制御信号を送信することを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第１ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、車両の周囲を撮像する撮像装置であり、前記検知手段は、前記撮像装置が撮像した画像に基づき車両周囲の状態を検知することを特徴とする。
第５発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第１ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、車両位置を検出する位置検出手段と、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、地図情報を記憶する記憶手段とを備え、前記検知手段は、前記位置検出手段が検出した車両位置から前記進行方向検出手段が検出した進行方向の道路形態を前記地図情報から読み出す手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記第１ネットワークが有する複数の情報処理装置の内のいずれかは、外部からの情報を受信する外部通信装置であり、前記検知手段は、前記外部通信装置が受信した情報より車両周囲の状態を検知することを特徴とする。
第７発明に係る車両内ネットワークシステムは、前記制御装置は、ブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであることを特徴とする。
【００１６】
第８発明に係る接続装置は、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第１ネットワークと、制御信号を通信し合って制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する第２ネットワークとを接続する車載用の接続装置において、第１ネットワーク側の前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づき、前記運転操作及び車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成する信号生成手段と、該信号生成手段が生成した制御信号を第２ネットワーク側へ送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第９発明に係る車載機器制御方法は、車両周囲から情報を取得し、取得した情報を示す信号を通信し合う複数の情報処理装置を有する第１ネットワークと接続装置で接続してある第２ネットワークが有する制御装置が、受信した制御信号に基づき車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する車載機器制御方法において、前記接続装置は、第１ネットワークの前記複数の情報処理装置間で通信される信号を受信し、受信した信号が示す車両周囲からの情報に基づいて、前記車両の運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御するための前記制御信号を生成し、生成した制御信号を前記制御装置へ送信することを特徴とする。
【００２０】
第１発明及び第９発明にあっては、接続装置が第１ネットワークで通信される信号に基づき制御信号を生成するので、制御装置が属する第２ネットワーク側の通信信頼性を維持した上で、第１ネットワークで通信される信号の利用性を高めることできる。その結果、従来のように各種運転操作及び各種スイッチの切替に基づいて車載機器の動作の制御を行う以外に、第１ネットワークで通信される信号によっても車載機器の動作の制御が可能となり、多様な制御形態を実現することができる。また、接続装置が生成する制御信号は第２ネットワーク側の通信規格に準じたものなので、第２ネットワーク内を混乱させることなく、安定した信頼性の高い通信を維持できる。
【００２１】
第２発明にあっては、第１ネットワークに車両周囲の状態を検知する検知手段を設けると共に、接続装置は検知される車両周囲の状態に応じて車載機器を動作させる動作量を決定するので、車載機器の詳細な制御が可能になる。それに伴い、車両周囲の状態に基づき、車両の運転操作補助及び走行に係る車載機器の動作状況に対し多様な制御を行うことができる。
【００２２】
第３発明にあっては、制御対象となる複数の車載機器毎に制御装置が設けてある場合でも、接続装置が車両周囲の状態に応じて、いずれの車載機器に対応する制御装置に制御信号を送信するかを決定し、決定された制御装置用の制御信号を送信するので、接続装置の判断により現状に応じた車両の運転操作及び走行等に関する制御を行うことができる。なお、車両周囲の状態によっては、接続装置は複数の車載機器を組み合わせて動作させることを特定する場合もあり、このときは複数の制御装置に制御信号を送信することになる。
【００２３】
第４発明にあっては、第１ネットワークが有する撮像装置の撮像画像に基づき車両周囲の状態が検知されるので、正確な検知を行うことができ、画像内容に応じた各種制御を行うことができる。具体的には、運転者から死角となる方位を撮像装置に撮像させて、死角となる方位に物体が撮像された場合、ブレーキを徐々に動作させるような制御を行うことが実現できる。
【００２４】
第５発明にあっては、第１ネットワークが有する車両位置の位置検出手段、車両の進行方向検出手段及び地図情報に応じて、これから進行しようとする道路形態を特定するので、予定走行経路に応じた状態に車両の仕様を調整できる。具体的には、進行先の道路が山道であることが分かった場合、サスペンション装置をハードに設定すると共に、自動変速機が低めのギアを維持する仕様になるように制御することで、山道走行に適した走行が可能になる。
【００２５】
第６発明にあっては、第１ネットワークが有する外部通信装置が受信した情報に応じて、接続装置が車両周囲の状態を検知するので、刻々と周囲の状態が変化しても現在の状態に応じて車両の仕様を調整できる。具体的には、今後降雪になることを外部通信装置が受信した場合、アクセルペダルのレスポンスが緩やかになるように制御すると共に、車高を高くする制御を行うことで、雪道に対応した車両の仕様に変更できる。
【００２６】
第７発明にあっては、制御装置はブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであるので、車両の運転操作補助及び走行に関連する動作の制御を、接続装置で生成した制御信号に基づき行うことができる。なお、複数の制御装置を備える場合は、各制御装置は、上述の中で夫々相異するものが該当することになる。
【００２７】
第８発明にあっては、ネットワークの接続を行う接続装置が、受信した信号に基づき制御信号を生成して送信するので、複数のネットワークを組み合わせて構成される車両用のネットワークシステムが有する車載機器の制御に対して、本発明の接続装置を好適に利用できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両内ネットワークシステム１の全体的な構成図である。車両内ネットワークシステム１は、情報系の車載機器を有する情報系ネットワーク１０と、車両Ｓの運転操作及び車両の走行に係る車載機器の動作を制御する制御装置を有する制御系ネットワーク２０とを接続装置に相当するゲートウェイ装置１１で接続することにより構築されている。
【００２９】
本実施形態の情報系ネットワーク１０は、情報系の車載機器として監視装置２、ナビゲーション装置３、外部通信装置４、モニタ装置５及びオーディオ装置６を有しており、各装置２〜６及びゲートウェイ装置１１を情報系通信バス１０ａで接続して各装置２〜６、１１の間の通信を可能にしている。
【００３０】
また、制御系ネットワーク２０は、制御装置としてブレーキＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｏｒｏｌＵｎｉｔ）１２、スロットルＥＣＵ１３、ステアリングＥＣＵ１４、トランスミッションＥＣＵ１５及びサスペンションＥＣＵ１６を有しており、各ＥＣＵ１２〜１６及びゲートウェイ装置１１を制御系通信バス２０ａで接続している。
【００３１】
ブレーキＥＣＵ１２はブレーキ装置２２と接続されており、制御系通信バス２０ａを通じて送信されるブレーキ用の制御信号に基づきブレーキ装置２２の動作を制御するブレーキ・バイ・ワイヤ用の制御装置である。なお、ブレーキ用の制御信号には、図示されないブレーキペダルの操作に連動して生成されたもの、後述するようにゲートウェイ装置１１から送信されたもの等がある。また、ブレーキＥＣＵ１２はブレーキ装置２２のロック状態を防止する制御を行うと共に、図示しないヨーレートセンサ、ステアリングシャフトの操舵角センサ、加速度センサ及び車輪速度センサ等の検出結果に基づきブレーキの動作量の制御も行う。
【００３２】
スロットルＥＣＵ１３はスロットル装置２３と接続されており、制御系通信バス２０ａを通じて送信されるスロットル用の制御信号に基づきスロットル装置２３の開度を制御するアクセル・バイ・ワイヤ用の制御装置である。なお、このような制御によりエンジンへの燃料供給量が調整されて、エンジンの回転が操作できることになる。また、スロットル用の制御信号も、図示されないアクセルペダルの操作に連動して生成されたもの、ゲートウェイ装置１１から送信されたもの等がある。さらに、スロットルＥＣＵ１３及びブレーキＥＣＵ１２は相互に連動して制御を行うことで車両Ｓのトラクションコントロールも行う。
【００３３】
ステアリングＥＣＵ１４はステアリング装置２４と接続されており、図示されないステアリングホイールの操作に連動して制御系通信バス２０ａを通じて送信される操舵用の制御信号又はゲートウェイ装置１１からの操舵用の制御信号等に基づきステアリング装置２４の操舵を制御している。なお、ステアリングＥＣＵ１４はゲートウェイ装置１１からの制御信号に対しては、操舵のレスポンス及び操舵量等を制御する。
【００３４】
トランスミッションＥＣＵ１５は自動変速のトランスミッション装置２５と接続されており、図示しない車輪速度センサ及びスロットルセンサ等の検出結果に応じて送信される変速用の制御信号又はゲートウェイ装置１１からの制御信号等に基づきトランスミッション装置２５の変速の制御を行う。なお、トランスミッションＥＣＵ１５は、図示しない通常／エコノミー／スポーツ等の走行モード選択スイッチのスイッチ位置に応じた変速制御も行い、ゲートウェイ装置１１からの制御信号に対しては低目のギア（例えば５段変速の場合は、１速から３速）を維持した変速制御、高目のギア（３速から５速）を維持した変速制御等を行う。
【００３５】
サスペンションＥＣＵ１６はサスペンション装置２６と接続されており、図示しない車輪速度センサ及びヨーレートセンサ等の検出結果に応じて送信されるサスペンション用の制御信号又はゲートウェイ装置１１からの制御信号等に基づき、サスペンション装置２６の硬軟及び車高を切り替える制御を行うものである。なお、サスペンションＥＣＵ１６は、図示しない走行モード選択スイッチのスイッチ位置に応じた切替制御も行う。
【００３６】
一方、図２は、情報系ネットワーク１０が有する監視装置２の内部構成を示している。監視装置２は、撮像レンズ２ｄを通じて取り込んだ画像光を撮像する撮像部２ａ、撮像された画像の解析を行う信号処理部２ｂ、解析に係る信号の送信及び外部からの信号の受信を行うための情報系通信バス１０ａと接続された通信インタフェース部２ｃを備える。
【００３７】
本実施形態の監視装置２は、車両Ｓの後方に設置されて車両Ｓの周囲後方を撮像する撮像手段として機能し、撮像部２ａが撮像した画像に基づき信号処理部２ｂが検知手段として周囲後方の状態を検知する。具体的に信号処理部２ｂは、画像に物体が映っているか否かを判断すると共に、複数画像における物体及び車両の関係より現在の車両Ｓの後方の状態が危険であるか、通常の状態であるかを判断している。
【００３８】
さらに、信号処理部２ｂは、危険であると判断した場合は、物体及び車両の関係に基づき危険な状態のレベルまで特定するようにしており、本実施形態では「１」から「５」の五段階でレベルの特定を行う。また、信号処理部２ｂは、上述した判断に基づき状態信号に該当する図３に示すような状態パケットＰ１を生成する。
【００３９】
状態パケットＰ１は情報系ネットワーク１０の通信規格に準じたものであり、送信先Ｐ１ａ、送信元Ｐ１ｂ、種別Ｐ１ｃ、レベルＰ１ｄ、データＰ１ｅに分かれている。送信先Ｐ１ａには状態パケットＰ１を送信する車載機器が書き込まれ、信号処理部２ｂで車両Ｓの後方の状態が危険と判断された場合はゲートウェイ装置１１が送信先として書き込まれ、通常と判断された場合はモニタ装置５等が書き込まれる。また、送信元Ｐ１ｂには自身である監視装置２が書き込まれる。
【００４０】
また、種別Ｐ１ｃには、信号処理部２ｂが判断した車両Ｓの後方の状態である「危険」又は「通常」が書き込まれる。レベルＰ１ｄには、信号処理部２ｂが判断した危険の各レベルの数値が書き込まれ、通常の場合は「０」が書き込まれる。データＰ１ｅには、撮像部２ａが撮像した画像信号が載せられる。
【００４１】
このように信号処理部２ｂで生成される状態パケットＰ１は、信号送信手段として機能する通信インタフェース部２ｃへ伝送され、通信インタフェース部２ｃから送信先の車載機器へ情報系通信バス１０ａを通じて送信される。
【００４２】
図４は、情報系ネットワーク１０が有するナビゲーション装置３の内部構成図を示し、ナビゲーション装置３は位置検出部３ａ、進行方向検出部３ｂ、ＨＤ（ハードディスク）３ｃ、状態検知部３ｄ及び通信インタフェース部３ｅを内部バス３ｆで接続した構成にしている。
【００４３】
位置検出部３ａは車両Ｓの位置を検出する位置検出手段として機能し、ＧＰＳアンテナ３ｇと接続されて人工衛星からの信号を受信して現在の位置となる緯度及び経度を検出する。進行方向検出部３ｂは車両Ｓの進行方向を検出する進行方向検出手段として機能し、位置検出部３ａが検出した複数回の緯度及び経度の内容より現在の車両Ｓの進行方向を検出するものである。ＨＤ３ｃは記憶手段に相当し、本実施形態では道路の形態及び道路の高低差等に係る情報まで記憶された地図情報７を記憶している。
【００４４】
状態検知部３ｄはナビゲーション装置３における検知手段として機能し、位置検出部３ａが検出した車両Ｓの位置から進行方向検出部３ｂが検出した進行方向に位置する道路形態をＨＤ３ｃが記憶する地図情報７から読み出す処理を行う。また、状態検知部３ｄは、読み出した道路形態が「山道」であるか「平坦路」であるかを判断すると共に、「山道」である場合は現在地点からの高低差のレベルを「１」から「５」の五段階で特定する。また、「平坦路」の場合はレベルを「０」として特定する。
【００４５】
なお、状態検知部３ｄはナビゲーションに係る処理も行っており、位置検出部３ａが検出した車両位置から図示しない操作部で設定された目的地までのルートをＨＤ３ｃで記憶される地図情報に表すデータの作成等も行う。
【００４６】
さらに、状態検知部３ｄは、上述した判断及び特定に基づき、前述した図３に示す形態の状態パケットＰ１を生成する。状態検知部３ｄは、判断及び特定内容に応じて送信先Ｐ１ａにゲートウェイ装置１１又はナビゲーション画面を表示するモニタ装置５を書き込み、送信元Ｐ１ｂには自身であるナビゲーション装置３を書き込む。また、種別Ｐ１ｃには状態検知部３ｄが特定した「山道」又は「平坦路」を書き込み、レベルＰ１ｄには「山道」又は「平坦路」に係る各レベルの数値を書き込む。なお、データＰ１ｅにはナビゲーションに係る表示信号等を載せる。
【００４７】
このように状態検知部３ｄで生成される状態パケットＰ１は、信号送信手段として機能する通信インタフェース部３ｅより送信先の車載機器へ情報系通信バス１０ａを通じて送信される。
【００４８】
図５は、情報系ネットワーク１０が有する外部通信装置４の内部構成図を示し、外部通信装置４は外部通信部４ａ、状態検知部４ｂ及び通信インタフェース部４ｃを内部バス４ｄで接続した構成にしている。
【００４９】
外部通信部４ａは通信用アンテナ４ｅと接続されており、外部から配信される各種情報の受信及び情報系ネットワーク１０を流れる各種信号の外部への送信を行っている。外部から受信する情報には天候に係る情報、交通情報及び工事情報等があり、これらの情報は図示しない操作部の操作に基づいて受信される場合、情報の配信地域に車両が位置することで自動的に受信される場合等がある。
【００５０】
状態検知部４ｂは外部通信装置４における検知手段として機能し、外部通信部４ａが受信した情報の中の天候に係る情報に基づき車両周囲の天候状態を検知する処理を行うと共に、検知した車両周囲の天候状態に基づき図３に示す形態の状態パケットＰ１を生成する。
【００５１】
例えば、受信した天候に係る情報が雪になると云うものであれば、状態検知部４ｂは、種別Ｐ１ｃに「雪」を書き込む。また、受信した天候に係る情報に降雪の程度まで含まれている場合、状態検知部４ｂは降雪の程度をレベルＰ１ｄに書き込む。なお、状態パケットＰ１の送信先Ｐ１ａにはゲートウェイ装置１１及びオーディオ装置６等が書き込まれ、送信元Ｐ１ｂには外部通信装置４が書き込まれ、データＰ１ｅには受信した情報に含まれる各種信号が載せられる。
【００５２】
また、状態検知部４ｂで生成された状態パケットＰ１も、上述した各装置２、３と同様に、通信インタフェース部４ｃより送信先の車載機器へ情報系通信バス１０ａを通じて送信される。
なお、情報系ネットワーク１０のモニタ装置５及びオーディオ装置６は、各装置の機能に係る処理を行う処理部及び信号の送受信を行う通信インタフェースを備えている。
【００５３】
図６は、両ネットワーク１０、２０を接続するゲートウェイ装置１１の内部構成を示しており、ゲートウェイ装置１１は情報側通信インタフェース部１１ａ、ＣＰＵ１１ｂ、ＲＯＭ１１ｃ、ＲＡＭ１１ｄ及び制御側通信インタフェース部１１ｅを内部バス１１ｆで接続した構成にしている。
【００５４】
情報側通信インタフェース部１１ａは情報系通信バス１０ａと接続されており、本実施形態では受信手段として機能し、情報系ネットワーク１０の各装置２〜４が送信した状態パケットＰ１を受信する。ＲＯＭ１１ｃは、ＣＰＵ１１ｂの各種処理に係るプログラム及びテーブル等を記憶する。ＲＡＭ１１ｄは、ＣＰＵ１１ｂの処理に係る信号及び受信した信号等を一時的に記憶する。
【００５５】
ＣＰＵ１１ｂは受信した状態パケットＰ１に基づき制御系ネットワーク２０の各ＥＣＵ１２〜１６用の制御信号の生成を行う。また、制御信号の生成に当たりＣＰＵ１１ｂは、状態パケットＰ１の種別Ｐ１ｃの内容に基づき各ＥＣＵ１２〜１６の制御対象となる何れの装置２２〜２６を動作させるかを特定し、この特定した装置２２〜２６の制御を行うＥＣＵ１２〜１６を決定する。よって、ＣＰＵ１１ｂは決定されたＥＣＵ向けの制御信号を信号生成手段として生成する。
【００５６】
さらに、ＣＰＵ１１ｂは制御信号の生成に当たり、状態パケットＰ１のレベルＰ１ｄの数値に基づき、制御対象の各装置２２〜２６の動作量を決定し、この決定した動作量の制御に対応した制御量を規定する制御信号の生成を行っている。本実施形態のＣＰＵ１１ｂは、動作させる装置２２〜２６の特定及び動作量の決定は、ＲＯＭ１１ｃに記憶されたテーブルに基づき行っている。
【００５７】
このテーブルは、状態パケットＰ１の種別Ｐ１ｃ及びレベルＰ１ｄに、動作させる装置２２〜２６及びその動作量を対応させた内容になっている。例えば、状態パケットＰ１の種別Ｐ１ｃが「危険」であり、レベルＰ１ｄが「１」の場合、動作対象をブレーキ装置２２及び動作量を「＋１」と規定している。また、種別Ｐ１ｃが「危険」であり、レベルＰ１ｄが「４」の場合、動作対象をブレーキ装置２２及びスロットル装置２３と規定すると共に、ブレーキ装置２２の動作量を「＋３」、スロットル装置２３の動作量を「−１」と規定している。
【００５８】
さらに、テーブルは、種別Ｐ１ｃが「山道」、レベルＰ１ｄが「２」の場合、制御対象をステアリング装置２４、トランスミッション装置２５及びサスペンション装置２６と規定すると共に、ステアリング装置２４のレスポンスを「＋１」、トランスミッション装置２５の変速レベルを「−１」（低目のギアを維持した変速を意味）、サスペンション装置２６の硬軟度を「＋１」（硬めを意味）と規定している。さらに、また、テーブルは種別Ｐ１ｂが「雪」、レベルＰ１ｄが「２」の場合、制御対象をトランスミッション装置２５と規定すると共に、トランスミッション装置２５の変速レベルを「＋１」（高目のギアを維持した変速を意味）と規定している。
【００５９】
このようにテーブルに基づき動作させる装置２２〜２６の特定及び動作量の決定を行うことで、ＣＰＵ１１ｂの処理負担を軽減している。また、ＣＰＵ１１ｂは、テーブルに基づき特定した装置２２〜２６及び決定した動作量に対応させて、図７に示す制御信号に該当する制御パケットＰ２を生成している。
【００６０】
制御パケットＰ２は制御系ネットワーク２０の通信規格に準じたものであり、送信先Ｐ２ａ、送信元Ｐ２ｂ及び制御量Ｐ２ｃがＣＰＵ１１ｂにより夫々書き込まれるようになっている。ＣＰＵ１１ｂは送信先Ｐ２ａに特定された装置２２〜２６の制御を行うＥＣＵ１２〜１６を書き込んでおり、送信元Ｐ２ｂにはゲートウェイ装置１１を書き込み、制御量Ｐ２ｂには決定された動作量に応じた制御を行う数値を書き込んでいる。
【００６１】
また、図６に示す制御側通信インタフェース部１１ｅは制御系バス２０ａと接続されており、本実施形態では送信手段として機能し、生成された制御パケットＰ２を制御系ネットワーク２０へ送信する。送信された制御パケットＰ２は、送信先Ｐ２ａに書き込まれたＥＣＵ１２〜１６で受信され、各ＥＣＵ１２〜１６は書き込まれた制御量に応じた制御を各装置２２〜２６に対して行う。
【００６２】
次に、車両内ネットワークシステム１における各装置２２〜２６の制御方法に係る一連の手順を、監視装置２が生成した状態パケットＰ１に基づく場合で、図８に示すフローチャートに基づき説明する。
先ず、監視装置２は、撮像部２ａの撮像画像に基づき車両Ｓの周囲に物体が存在しているか否かを信号処理部２ｂの検知処理により判断する（Ｓ１）。車両Ｓの周囲に物体の存在を検知していない場合（Ｓ１：ＮＯ）、物体検知に係る処理を続行する。
【００６３】
物体の存在を検知した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、監視装置２は物体及び車両Ｓの状態を検知して、その状態のレベルを特定し、種別Ｐ１ｃ（例えば「危険」）及びレベルＰ１ｄ（例えば「＋１」）を書き込んだ状態パケットＰ１をゲートウェイ装置１１へ送信する（Ｓ２）。ゲートウェイ装置１１は、受信した状態パケットＰ１に基づき動作させる装置（例えばブレーキ装置２２）を特定し、特定した装置を制御するＥＣＵ（例えばブレーキＥＣＵ１２）を決定する（Ｓ３）。
【００６４】
さらに、ゲートウェイ装置１１は、状態パケットＰ１のレベルＰ１ｄより動作させる装置の動作量を決定し、決定した動作量に応じたＥＣＵの制御量（例えば「＋１」）を決定し（Ｓ４）、夫々決定した送信先Ｐ２ａ及び制御量Ｐ２ｃ等を書き込んだ制御パケットＰ２を制御系ネットワーク２０へ送信する（Ｓ５）。
【００６５】
送信された制御パケットＰ２の送信先のＥＣＵは、受信した制御パケットＰ２の制御量Ｐ２ｃに基づき車載機器となる装置の制御を行う（Ｓ６）。このような制御を行うことで、運転者が気づかない場合でも、監視装置２による車両周囲の状態検知に基づき自動的に適正量なブレーキが作動し、危険な状態を未然に防止し運転者の適正な操作補助が行われる。
【００６６】
なお、ナビゲーション装置３の車両位置、車両進行方向等の検出による車載機器の動作制御及び外部通信装置４の受信した情報に基づく車載機器の動作制御の処理手順も基本的に上述したフローチャートと同一である。
【００６７】
例えば、ナビゲーション装置３が状態パケットＰ１を送信する場合は、監視装置の物体検知の判断処理（Ｓ１）の代わりに、ナビゲーション装置３が車両位置及び車両進行方向を検出して進行方向の道路形態を地図情報から読み出した否かを判断する。進行方向の道路形態を読み出していない場合は、検出等の処理を続行することになり、読み出した場合は、読み出した道路形態に基づき状態パケットＰ１を生成してゲートウェイ装置１１へ送信し、以降、監視装置２の場合と同様な処理を行うことになる。
【００６８】
また、外部通信装置４により状態パケットＰ１を送信する場合は、図８のフローチャートにおける監視装置の物体検知の判断（Ｓ１）の代わりに、外部通信装置４が情報を受信したか否かを判断することになる。情報を受信していない場合、受信するまで処理を続行することになり、情報を受信した場合は受信した情報に基づき状態パケットＰ１を生成してゲートウェイ装置１１へ送信し、以降図８のフローチャートと同様な処理になる。
【００６９】
このようにナビゲーション装置３又は外部通信装置４により生成された状態パケットＰ１に基づき各種装置２２〜２３の制御を行うことで、車両Ｓを周囲の状態に応じた仕様に適宜調整できる。
【００７０】
なお、本発明に係る車両内ネットワークシステム１は上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、ゲートウェイ装置１１は、テーブルに基づき制御パケットＰ２を生成しているが、各種演算に基づき制御パケットＰ２を随時生成するようにしてもよい。
【００７１】
また、監視装置２を車両Ｓの後方だけでなく、車両Ｓの中央前方、左右前方、左右後方等に複数設けて各監視装置が生成した状態パケットＰ１に基づき各装置２２〜２６の制御を行うことも可能である。さらに、監視装置２に応じた制御としては、ブレーキ装置２２及びスロットル装置２３を制御対象にする以外に、左前方の監視装置２が物体の存在を検知した場合は、ステアリング装置２４が左方向に操舵できないようにする制御することも可能であり、トランスミッション装置２５をニュートラル位置にするような制御も可能である。
【００７２】
さらに、また、ゲートウェイ装置１１は、車両Ｓに設けられている各種センサからのセンサ信号を随時受信すると共に、こられセンサ信号に基づき現在の車両の速度、操舵角、ロール状態と云った走行状態を判断し、この判断の結果も考慮して制御パケットＰ２を制御するようにしてもよい。例えば、ブレーキ装置２２を動作させる制御を行う場合、現状の車両の速度、車両が直進中であるかカーブ走行中であるか等を判断して、ブレーキ装置２２の動作量を特定するようにすることが好ましい。このようにすることで、車両の各種制御に対する安定性を高めることができると共に、制御系ネットワーク２０の通信信頼性も高いレベルで確保できる。
【００７３】
また、車両Ｓの仕様を調節するように各装置２２〜２６の制御を行う場合は、ステアリング装置２４のレスポンス、サスペンション装置２６の硬軟を急激に変更すると運転者に違和感を与えるので、徐々に変更が行われるように、制御量を小さい値から大きい値にした複数の制御パケットＰ２を複数回に亘りゲートウェイ装置１１から送信することが好ましい。
【００７４】
さらに、ゲートウェイ装置１１には情報系及び制御系と異なる車体系ネットワークが接続されることもある。この場合、車体系ネットワークに含まれるドアモジュール用ＥＣＵ、ライトモジュール用ＥＣＵ等の車体系ＥＣＵに対しても、情報系の機器から送信された状態パケットＰ１に基づきゲートウェイ装置１１から制御用のパケットを送信し、車体系ネットワークに含まれる各機器の動作制御を行うようにしてもよい。また、車両内ネットワークシステム１に、上述した制御をキャンセルするスイッチを設けて、このスイッチをオンした場合は、上述した制御を停止するようにしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、第１発明及び第９発明にあっては、接続装置が第１ネットワークで通信される信号に基づき第２ネットワークの制御装置で各種車載機器の動作を制御するので、通信の信頼性を確保した上で車載機器に対して多様な制御形態を実現できる。
第２発明にあっては、接続装置は検知される車両周囲の状態に応じて車載機器を動作させる動作量を決定するので、現在の状態に応じた適切な車載機器の動作制御を行うことができる。
【００７６】
第３発明にあっては、複数の制御装置の中から車両周囲の状態応じて制御に必要な制御装置を決定するので、各種車載機器を組み合わせて複雑な動作の制御を行うことができる。
第４発明にあっては、第１ネットワークが有する撮像装置の撮像画像に基づき車両周囲の状態が検知するので、車両周囲の状況に応じた制御を行うことができる。
【００７７】
第５発明にあっては、第１ネットワークが有する車両位置の位置検出手段、車両の進行方向検出手段及び地図情報に応じて、これから進行しようとする道路形態を特定するので、予定走行経路に応じた状態に車両の仕様を調整できる。
第６発明にあっては、第１ネットワークが有する外部通信装置が受信した情報に応じて、接続装置が車両周囲の状態を検知するので、最新の車外の状況に適応した制御を行うことができる。
【００７８】
第７発明にあっては、制御装置がブレーキ制御装置、スロットル制御装置、操舵制御装置、変速機制御装置、又は、サスペンション制御装置のいずれかであるので、車両の走行に対する各種制御を行うことができる。
第８発明にあっては、接続装置が車載機器の制御用の制御信号を生成するので、複数のネットワークを組み合わせて構成される車両用のネットワークシステムに含まれる車載機器の動作制御に対して好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両内ネットワークシステムの全体構成図である。
【図２】監視装置の構成を示す概略図である。
【図３】状態パケットの構成を示す概略図である。
【図４】ナビゲーション装置の構成を示す概略図である。
【図５】外部通信装置の構成を示す概略図である。
【図６】ゲートウェイ装置の構成を示す概略図である。
【図７】制御パケットの構成を示す概略図である。
【図８】車載機器の制御方法に係るフローチャートである。
【符号の説明】
１車両内ネットワークシステム
２監視装置
２ａ撮像部
２ｂ信号処理部
３ナビゲーション装置
３ａ位置検出部
３ｂ進行方向検出部
３ｃＨＤ（ハードディスク）
３ｄ状態検知部
４外部通信装置
４ａ外部通信部
１０情報系ネットワーク
１１ゲートウェイ装置
１１ａ情報側通信インタフェース部
１１ｂＣＰＵ
１１ｅ制御側通信インタフェース部
１２ブレーキＥＣＵ
１３スロットルＥＣＵ
１４ステアリングＥＣＵ
１５トランスミッションＥＣＵ
１６サスペンションＥＣＵ
Ｓ車両
Ｐ１状態パケット
Ｐ１ｃ種別
Ｐ１ｄレベル
Ｐ２制御パケット
Ｐ２ｃ制御量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-vehicle network system, a connection device, and an in-vehicle device control method, and relates to generation of a control signal for a control device that controls operation of the in-vehicle device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a gateway system includes an information system network having information-related devices such as an audio device and a navigation device, and a control system network having a control device for controlling devices related to vehicle travel, such as a brake device and a steering device. There are vehicles with connected network systems. In such a network system built in a vehicle, the level of reliability required for each device is different, so that the communication standard is different for each network.
[0003]
A control device included in the control system network controls in-vehicle equipment related to driving operation of a vehicle for so-called X-by-Wire, in-vehicle equipment related to traveling of the vehicle, and the like. Therefore, the control system network is required to have a higher level of communication reliability than the information system network, so that signals transmitted through the information system network do not flow into the control system network in order to ensure the reliability of device operation. The gateway device is in control.
[0004]
The control system network includes a device that generates various control signals in response to operations of a brake pedal, an accelerator pedal, a steering wheel, and the like, and a switch that generates various control signals to switch the state of the vehicle. Each control device appropriately controls the operation of various devices based on control signals transmitted from the devices, switches, and the like.
In addition, connecting the in-vehicle devices in a network is disclosed in Patent Document 1 below.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-152244 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a network system in a vehicle, there is a problem that signals communicated in an information system network are not effectively used in the entire system in order to maintain the communication reliability of the control system network. For example, an imaging device that captures the outside of a vehicle belongs to an information network, but an image signal captured by the imaging device is only displayed on a monitor device that belongs to the same information network, and the image signal is used for control of the control device. The fact is that it is not used.
[0007]
In addition, a mechanism that assists the driving operation of the driver on the vehicle side is also adopted as needed. However, information communicated through the information network is also useful for assisting such a driving operation. It can be assumed that information communicated through the information system network can be used to perform a proper driving operation.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and does not directly flow a signal communicated in an information network to the control network, but the connection device is used for the control device based on the signal of the information network. In-vehicle network system, connection device, and in-vehicle device control method in which control device performs control using signal of information system network while maintaining communication reliability of control system network by generating control signal The purpose is to provide.
[0009]
The present invention also provides an in-vehicle network system and an in-vehicle device control method that enable more detailed control of in-vehicle devices by determining the control amount of the control device based on detection of a state around the vehicle by the connecting device. The purpose is to do.
Furthermore, the present invention provides a vehicle that realizes operation or running of a vehicle according to a current state by generating a control signal for a plurality of control devices that control various in-vehicle devices based on the state around the vehicle. An object of the present invention is to provide an internal network system and an in-vehicle device control method.
[0010]
Furthermore, the present invention provides an in-vehicle network system that enables detailed control according to the current situation by the connection device generating a control signal based on signals from an imaging device, a navigation device, an external communication device, etc. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A network system in a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a first network having a plurality of information processing apparatuses that acquire information from the surroundings of the vehicle and communicate signals indicating the acquired information, a driving operation of the vehicle based on the control signal, and In an in-vehicle network system in which a connection device is connected to a second network having a control device that controls the operation of an in-vehicle device related to vehicle travel, the connection device is the plurality of information processing devices of the first network. Receiving means for receiving signals communicated between them, and signals received by the receiving means Information from around the vehicle indicated by On the basis of the , For controlling the driving operation and the operation of the in-vehicle device A signal generation unit that generates a control signal and a transmission unit that transmits the control signal generated by the signal generation unit to the control device.
[0012]
In the in-vehicle network system according to the second aspect of the invention, the control device controls an operation amount with respect to the operation of the in-vehicle device, and any one of the plurality of information processing devices included in the first network is around the vehicle. Detecting means for detecting the state of the signal, and signal transmitting means for transmitting a status signal related to the state detected by the detecting means, and the receiving means includes means for receiving the status signal transmitted by the signal transmitting means. The connection device further receives the received status signal Vehicle surroundings indicated by And determining means for determining the amount of operation of the in-vehicle device, wherein the signal generating means generates a control signal corresponding to the control of the amount of operation determined by the determining means.
[0013]
In the in-vehicle network system according to a third aspect of the present invention, the second network includes a plurality of control devices, and the connection device further determines a control device to which a control signal is transmitted based on the received status signal. And the signal generating means includes means for generating a control signal for the control device determined by the device determining means, and the transmitting means transmits the control signal to the control device determined by the device determining means. It is characterized by doing.
[0014]
The in-vehicle network system according to a fourth aspect of the present invention is the first network. One of the plurality of information processing devices possessed by Imaging device for imaging around vehicle And The detection means detects a state around the vehicle based on an image captured by the imaging device.
The in-vehicle network system according to a fifth aspect of the present invention is the first network. One of the plurality of information processing devices possessed by A position detecting means for detecting a vehicle position; a traveling direction detecting means for detecting a traveling direction of the vehicle; and a storage means for storing map information, wherein the detecting means is configured to detect the vehicle position from the vehicle position detected by the position detecting means. A means for reading out the road form in the traveling direction detected by the traveling direction detecting means from the map information is provided.
[0015]
The in-vehicle network system according to a sixth aspect of the present invention is the first network. One of the plurality of information processing devices possessed by External communication device that receives information from outside And The detecting means detects a state around the vehicle from information received by the external communication device.
In the in-vehicle network system according to a seventh aspect of the invention, the control device is any one of a brake control device, a throttle control device, a steering control device, a transmission control device, and a suspension control device.
[0016]
A connection device according to an eighth aspect of the present invention is based on a control signal by communicating a control signal with a first network having a plurality of information processing devices that acquire information from around the vehicle and communicate signals indicating the acquired information. In an in-vehicle connection device that connects a second network having a control device that controls driving operation of a vehicle and operation of an in-vehicle device related to traveling of the vehicle, communication is performed between the plurality of information processing devices on the first network side. Receiving means for receiving signals and signals received by the receiving means Information from around the vehicle indicated by Based on Said driving operation and Operation of in-vehicle equipment For controlling the above A signal generation unit that generates a control signal and a transmission unit that transmits the control signal generated by the signal generation unit to the second network side are provided.
[0017]
A vehicle-mounted device control method according to a ninth aspect of the present invention is a second network that is connected to a first network having a plurality of information processing devices that acquire information from around the vehicle and communicate signals indicating the acquired information with a connection device. In the in-vehicle device control method for controlling the operation of the in-vehicle device related to the driving operation of the vehicle and the traveling of the vehicle based on the received control signal, the connection device includes the plurality of information processing devices in the first network. Receives signals that are communicated between them, and the received signals Information from around the vehicle indicated by On the basis of the , For controlling the operation of the in-vehicle device related to the driving operation of the vehicle and the traveling of the vehicle A control signal is generated, and the generated control signal is transmitted to the control device.
[0020]
In the first invention and the ninth invention, since the connection device generates a control signal based on a signal communicated in the first network, while maintaining communication reliability on the second network side to which the control device belongs, The usability of signals communicated on the first network can be increased. As a result, in addition to controlling the operation of the in-vehicle device based on various driving operations and switching of various switches as in the past, the operation of the in-vehicle device can also be controlled by signals communicated through the first network. Can be realized. Further, since the control signal generated by the connection device conforms to the communication standard on the second network side, stable and highly reliable communication can be maintained without disrupting the second network.
[0021]
2nd Clearly In this case, the first network is provided with detection means for detecting the state around the vehicle, and the connection device determines an operation amount for operating the on-vehicle device according to the detected state around the vehicle. Control becomes possible. Accordingly, various controls can be performed on the operation status of the in-vehicle device related to driving operation assistance and traveling of the vehicle based on the state around the vehicle.
[0022]
3rd Clearly In this case, even when a control device is provided for each of a plurality of in-vehicle devices to be controlled, the connection device transmits a control signal to a control device corresponding to which in-vehicle device according to the state around the vehicle. Since the control signal for the determined control device is transmitted, it is possible to perform control related to the driving operation and traveling of the vehicle according to the current state based on the determination of the connection device. Depending on the state of the vehicle, the connection device may specify that a plurality of in-vehicle devices are operated in combination, and at this time, a control signal is transmitted to the plurality of control devices.
[0023]
In the fourth invention, since the state around the vehicle is detected based on the captured image of the imaging device included in the first network, accurate detection can be performed, and various controls according to the image content can be performed. it can. Specifically, it is possible to perform control so that the brake is gradually operated when the imaging device captures an orientation that becomes a blind spot from the driver and an object is imaged in the orientation that becomes a blind spot.
[0024]
In the fifth aspect of the invention, the road form to be traveled is specified according to the position detecting means for the vehicle position, the traveling direction detecting means for the vehicle, and the map information of the first network. You can adjust the vehicle specifications to the Specifically, if the destination road is found to be a mountain road, the suspension device is set to hardware, and the automatic transmission is controlled so as to maintain a lower gear so that the mountain road travels. It is possible to travel suitable for the vehicle.
[0025]
In the sixth aspect of the invention, since the connection device detects the state around the vehicle according to the information received by the external communication device included in the first network, the current state is maintained even if the surrounding state changes every moment. The vehicle specifications can be adjusted accordingly. Specifically, when an external communication device receives information that it will snow in the future, the vehicle responds to snowy roads by controlling the accelerator pedal response to be gentle and increasing the vehicle height. The specification can be changed.
[0026]
In the seventh invention, since the control device is any one of a brake control device, a throttle control device, a steering control device, a transmission control device, and a suspension control device, the control device is related to driving assistance and driving of the vehicle. The operation can be controlled based on a control signal generated by the connection device. In the case where a plurality of control devices are provided, the control devices are different from each other in the above description.
[0027]
In the eighth invention, the connection device for connecting the network generates and transmits a control signal based on the received signal, so that the vehicle-mounted device included in the vehicle network system configured by combining a plurality of networks For this control, the connection device of the present invention can be preferably used.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle network system 1 according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle network system 1 includes an information system network 10 having information-based in-vehicle devices and a control system network 20 having a control device for controlling the operation of the in-vehicle devices related to driving operation of the vehicle S and traveling of the vehicle. It is constructed by connecting with a gateway device 11 corresponding to.
[0029]
The information system network 10 of this embodiment includes a monitoring device 2, a navigation device 3, an external communication device 4, a monitor device 5, and an audio device 6 as information-based in-vehicle devices. 11 is connected by an information communication bus 10a to enable communication between the devices 2-6 and 11.
[0030]
The control system network 20 includes a brake ECU (Electronic Control Unit) 12, a throttle ECU 13, a steering ECU 14, a transmission ECU 15, and a suspension ECU 16 as control devices, and each ECU 12 to 16 and the gateway device 11 are connected to the control system communication bus. 20a is connected.
[0031]
The brake ECU 12 is connected to the brake device 22 and is a brake-by-wire control device that controls the operation of the brake device 22 based on a brake control signal transmitted through the control system communication bus 20a. The brake control signal includes a signal generated in conjunction with an operation of a brake pedal (not shown), a signal transmitted from the gateway device 11 as described later, and the like. The brake ECU 12 performs control to prevent the brake device 22 from being locked, and also controls the amount of brake operation based on detection results from a yaw rate sensor, a steering shaft steering angle sensor, an acceleration sensor, and a wheel speed sensor (not shown). Do.
[0032]
The throttle ECU 13 is connected to the throttle device 23, and is an accelerator-by-wire control device that controls the opening degree of the throttle device 23 based on a throttle control signal transmitted through the control communication bus 20a. Note that the amount of fuel supplied to the engine is adjusted by such control, and the rotation of the engine can be operated. In addition, the throttle control signal may be generated in conjunction with the operation of an accelerator pedal (not shown) or transmitted from the gateway device 11. Further, the throttle ECU 13 and the brake ECU 12 perform traction control of the vehicle S by performing control in conjunction with each other.
[0033]
The steering ECU 14 is connected to the steering device 24 and is based on a steering control signal transmitted through the control communication bus 20a in conjunction with an operation of a steering wheel (not shown) or a steering control signal from the gateway device 11. The steering of the steering device 24 is controlled. Note that the steering ECU 14 controls a steering response, a steering amount, and the like in response to a control signal from the gateway device 11.
[0034]
The transmission ECU 15 is connected to a transmission device 25 for automatic transmission, and the transmission ECU 15 transmits a transmission based on a control signal for transmission transmitted according to detection results of a wheel speed sensor and a throttle sensor (not shown) or a control signal from the gateway device 11. The shift control of the device 25 is performed. The transmission ECU 15 also performs shift control according to the switch position of a travel mode selection switch such as normal / economy / sports (not shown), and a lower gear (for example, a five-speed shift) with respect to a control signal from the gateway device 11. In this case, a shift control that maintains the first to third gears, a shift control that maintains the higher gear (third to fifth gears), and the like are performed.
[0035]
The suspension ECU 16 is connected to the suspension device 26, and based on a control signal for suspension or a control signal from the gateway device 11 transmitted according to detection results of a wheel speed sensor and a yaw rate sensor (not shown), the suspension device 26 is provided. The control for switching the hardness and vehicle height of the vehicle is performed. The suspension ECU 16 also performs switching control according to the switch position of a travel mode selection switch (not shown).
[0036]
On the other hand, FIG. 2 shows an internal configuration of the monitoring device 2 included in the information network 10. The monitoring device 2 includes an imaging unit 2a that captures image light captured through the imaging lens 2d, a signal processing unit 2b that analyzes the captured image, and a signal for analysis and a signal reception from the outside. A communication interface unit 2c connected to the information communication bus 10a is provided.
[0037]
The monitoring apparatus 2 according to the present embodiment functions as an imaging unit that is installed behind the vehicle S and images the rear of the vehicle S, and the signal processing unit 2b uses the image captured by the imaging unit 2a as the detection unit. Detect the state of. Specifically, the signal processing unit 2b determines whether or not an object is shown in the image, and whether the current state behind the vehicle S is dangerous due to the relationship between the object and the vehicle in the plurality of images, or in a normal state. Judging whether there is.
[0038]
In addition, when the signal processing unit 2b determines that it is dangerous, the signal processing unit 2b specifies the level of the dangerous state based on the relationship between the object and the vehicle. In the present embodiment, five from “1” to “5” are specified. Identify levels in stages. Further, the signal processing unit 2b generates a status packet P1 as shown in FIG. 3 corresponding to the status signal based on the above-described determination.
[0039]
The status packet P1 conforms to the communication standard of the information network 10, and is divided into a transmission destination P1a, a transmission source P1b, a type P1c, a level P1d, and data P1e. The in-vehicle device that transmits the status packet P1 is written in the transmission destination P1a. When the signal processing unit 2b determines that the state behind the vehicle S is dangerous, the gateway device 11 is written as the transmission destination and is determined to be normal. If it is, the monitor device 5 or the like is written. Further, the monitoring device 2 that is itself is written in the transmission source P1b.
[0040]
In the type P1c, “danger” or “normal” which is a state behind the vehicle S determined by the signal processing unit 2b is written. In the level P1d, a numerical value of each level of danger determined by the signal processing unit 2b is written, and “0” is written in a normal case. An image signal picked up by the image pickup unit 2a is placed on the data P1e.
[0041]
Thus, the state packet P1 generated by the signal processing unit 2b is transmitted to the communication interface unit 2c functioning as a signal transmission unit, and is transmitted from the communication interface unit 2c to the destination in-vehicle device through the information communication bus 10a. .
[0042]
FIG. 4 shows an internal configuration diagram of the navigation device 3 included in the information network 10. The navigation device 3 includes a position detection unit 3a, a traveling direction detection unit 3b, an HD (hard disk) 3c, a state detection unit 3d, and a communication interface unit 3e. Are connected by an internal bus 3f.
[0043]
The position detection unit 3a functions as position detection means for detecting the position of the vehicle S and is connected to the GPS antenna 3g to receive a signal from an artificial satellite and detect the latitude and longitude of the current position. The traveling direction detection unit 3b functions as a traveling direction detection unit that detects the traveling direction of the vehicle S, and detects the current traveling direction of the vehicle S from the contents of a plurality of latitudes and longitudes detected by the position detection unit 3a. is there. The HD 3c corresponds to storage means, and in the present embodiment, the map information 7 stored up to information related to the road form and the road height difference is stored.
[0044]
The state detection unit 3d functions as detection means in the navigation device 3, and map information 7 stored in the HD 3c stores the road form located in the traveling direction detected by the traveling direction detection unit 3b from the position of the vehicle S detected by the position detection unit 3a. Process to read from. In addition, the state detection unit 3d determines whether the read road form is “mountain road” or “flat road”, and when it is “mountain road”, the level difference from the current point is set to “1”. To “5”. In the case of “flat road”, the level is specified as “0”.
[0045]
Note that the state detection unit 3d also performs processing related to navigation, and data representing the route from the vehicle position detected by the position detection unit 3a to the destination set by an operation unit (not shown) in map information stored in the HD 3c. Also make.
[0046]
Furthermore, the state detection unit 3d generates the state packet P1 having the form shown in FIG. 3 based on the determination and identification described above. The state detection unit 3d writes the gateway device 11 or the monitor device 5 that displays the navigation screen in the transmission destination P1a according to the determination and specific contents, and writes the navigation device 3 that is itself in the transmission source P1b. In addition, “mountain road” or “flat road” specified by the state detection unit 3d is written in the type P1c, and numerical values of each level related to “mountain road” or “flat road” are written in the level P1d. The data P1e carries a display signal related to navigation.
[0047]
Thus, the status packet P1 generated by the status detection unit 3d is transmitted from the communication interface unit 3e functioning as a signal transmission unit to the destination in-vehicle device through the information communication bus 10a.
[0048]
FIG. 5 shows an internal configuration diagram of the external communication device 4 included in the information network 10, and the external communication device 4 has a configuration in which an external communication unit 4a, a state detection unit 4b, and a communication interface unit 4c are connected by an internal bus 4d. Yes.
[0049]
The external communication unit 4a is connected to the communication antenna 4e, and receives various information distributed from the outside and transmits various signals flowing through the information network 10 to the outside. Information received from outside includes weather-related information, traffic information, construction information, etc. When these information are received based on the operation of an operation unit (not shown), the vehicle is located in the information distribution area. It may be received automatically.
[0050]
The state detection unit 4b functions as a detection unit in the external communication device 4, and performs a process of detecting the weather condition around the vehicle based on information related to the weather in the information received by the external communication unit 4a, and detects the vehicle surroundings Based on the weather condition, a state packet P1 having the form shown in FIG. 3 is generated.
[0051]
For example, if the received information related to the weather is snow, the state detection unit 4b writes “snow” in the type P1c. If the received information related to the weather includes the level of snowfall, the state detection unit 4b writes the level of snowfall in the level P1d. The gateway device 11 and the audio device 6 are written in the transmission destination P1a of the status packet P1, the external communication device 4 is written in the transmission source P1b, and various signals included in the received information are loaded in the data P1e. It is done.
[0052]
The state packet P1 generated by the state detection unit 4b is also transmitted from the communication interface unit 4c to the destination in-vehicle device through the information communication bus 10a, as with the devices 2 and 3 described above.
The monitor device 5 and the audio device 6 of the information network 10 include a processing unit that performs processing related to the function of each device and a communication interface that transmits and receives signals.
[0053]
FIG. 6 shows the internal configuration of the gateway device 11 that connects the two networks 10 and 20. The gateway device 11 connects the information side communication interface unit 11a, the CPU 11b, the ROM 11c, the RAM 11d, and the control side communication interface unit 11e to the internal bus 11f. It is configured to connect with.
[0054]
The information-side communication interface unit 11a is connected to the information-related communication bus 10a. In this embodiment, the information-side communication interface unit 11a functions as a receiving unit, and receives the status packet P1 transmitted from each device 2-4 of the information-related network 10. The ROM 11c stores programs and tables related to various processes of the CPU 11b. The RAM 11d temporarily stores a signal related to the processing of the CPU 11b, a received signal, and the like.
[0055]
The CPU 11b generates control signals for the ECUs 12 to 16 of the control network 20 based on the received status packet P1. In generating the control signal, the CPU 11b specifies which of the devices 22 to 26 to be controlled by the ECUs 12 to 16 is to be operated based on the content of the type P1c of the state packet P1, and specifies the specified devices 22 to 26. ECU12-16 which performs control of these are determined. Therefore, CPU11b produces | generates the determined control signal for ECU as a signal production | generation means.
[0056]
Further, when generating the control signal, the CPU 11b determines the operation amount of each of the devices 22 to 26 to be controlled based on the numerical value of the level P1d of the state packet P1, and defines the control amount corresponding to the control of the determined operation amount. The control signal to be generated is generated. The CPU 11b according to the present embodiment specifies the devices 22 to 26 to be operated and determines the operation amount based on a table stored in the ROM 11c.
[0057]
This table has contents in which the devices 22 to 26 to be operated and the operation amounts thereof are associated with the type P1c and the level P1d of the status packet P1. For example, when the type P1c of the status packet P1 is “dangerous” and the level P1d is “1”, the operation target is defined as the brake device 22 and the operation amount is “+1”. When the type P1c is “danger” and the level P1d is “4”, the operation target is defined as the brake device 22 and the throttle device 23, the operation amount of the brake device 22 is “+3”, and the throttle device 23 The operation amount is defined as “−1”.
[0058]
Furthermore, when the type P1c is “mountain road” and the level P1d is “2”, the table defines the control target as the steering device 24, the transmission device 25, and the suspension device 26, and sets the response of the steering device 24 to “+1”, The shift level of the transmission device 25 is defined as “−1” (meaning a shift with the lower gear maintained), and the hardness of the suspension device 26 is defined as “+1” (meaning stiff). Further, in the table, when the type P1b is “snow” and the level P1d is “2”, the control target is defined as the transmission device 25, and the transmission level of the transmission device 25 is set to “+1” (main gear is maintained). It means that the speed change is performed).
[0059]
Thus, the processing load of the CPU 11b is reduced by specifying the devices 22 to 26 to be operated based on the table and determining the operation amount. Further, the CPU 11b generates a control packet P2 corresponding to the control signal shown in FIG. 7 in association with the devices 22 to 26 specified based on the table and the determined operation amount.
[0060]
The control packet P2 conforms to the communication standard of the control system network 20, and the transmission destination P2a, the transmission source P2b, and the control amount P2c are written by the CPU 11b, respectively. The CPU 11b writes ECUs 12 to 16 for controlling the devices 22 to 26 specified as the transmission destination P2a, writes the gateway device 11 to the transmission source P2b, and controls the control amount P2b according to the determined operation amount. The numerical value which performs is written.
[0061]
Further, the control side communication interface unit 11e shown in FIG. 6 is connected to the control system bus 20a, and functions as a transmission unit in this embodiment, and transmits the generated control packet P2 to the control system network 20. The transmitted control packet P2 is received by the ECUs 12 to 16 written in the transmission destination P2a, and each ECU 12 to 16 performs control according to the written control amount on each of the devices 22 to 26.
[0062]
Next, a series of procedures related to the control method of each of the devices 22 to 26 in the in-vehicle network system 1 will be described based on the state packet P1 generated by the monitoring device 2 and based on the flowchart shown in FIG.
First, the monitoring device 2 determines whether or not an object exists around the vehicle S based on the captured image of the imaging unit 2a by the detection processing of the signal processing unit 2b (S1). When the presence of an object is not detected around the vehicle S (S1: NO), the process related to the object detection is continued.
[0063]
When the presence of the object is detected (S1: YES), the monitoring device 2 detects the state of the object and the vehicle S, specifies the level of the state, and determines the type P1c (for example, “danger”) and the level P1d (for example, “ +1 ") is written to the gateway device 11 (S2). The gateway device 11 specifies a device (for example, the brake device 22) to be operated based on the received state packet P1, and determines an ECU (for example, the brake ECU 12) that controls the specified device (S3).
[0064]
Further, the gateway device 11 determines an operation amount of the device to be operated based on the level P1d of the status packet P1, determines an ECU control amount (eg, “+1”) according to the determined operation amount (S4), and determines each of them. The control packet P2 in which the transmission destination P2a, the control amount P2c, etc. are written is transmitted to the control system network 20 (S5).
[0065]
The ECU that is the transmission destination of the transmitted control packet P2 controls the device that is the in-vehicle device based on the control amount P2c of the received control packet P2 (S6). By performing such control, even when the driver is unaware, the appropriate amount of brake is automatically activated based on the detection of the state around the vehicle by the monitoring device 2 to prevent a dangerous state in advance. Appropriate operation assistance is provided.
[0066]
The processing procedure of the operation control of the in-vehicle device based on the detection of the vehicle position, the vehicle traveling direction, etc. of the navigation device 3 and the operation control of the in-vehicle device based on the information received by the external communication device 4 is basically the same as the flowchart described above. is there.
[0067]
For example, when the navigation device 3 transmits the status packet P1, instead of the object detection determination process (S1) of the monitoring device, the navigation device 3 detects the vehicle position and the traveling direction of the vehicle and changes the road form in the traveling direction. It is determined whether or not the map information is read out. If the road form in the traveling direction has not been read, processing such as detection will be continued, and if read, the state packet P1 is generated based on the read road form and transmitted to the gateway device 11, and thereafter The same processing as that of the monitoring device 2 is performed.
[0068]
Further, when the status packet P1 is transmitted by the external communication device 4, it is determined whether or not the external communication device 4 has received information instead of the object detection determination (S1) of the monitoring device in the flowchart of FIG. It will be. If the information is not received, the process is continued until the information is received. If the information is received, the status packet P1 is generated based on the received information and transmitted to the gateway device 11, and the flowchart of FIG. Similar processing is performed.
[0069]
Thus, by controlling the various devices 22 to 23 based on the state packet P1 generated by the navigation device 3 or the external communication device 4, the vehicle S can be appropriately adjusted to specifications according to the surrounding state.
[0070]
The in-vehicle network system 1 according to the present invention is not limited to the above-described form, and various modifications can be applied. For example, the gateway device 11 generates the control packet P2 based on the table, but may generate the control packet P2 as needed based on various calculations.
[0071]
Further, a plurality of monitoring devices 2 are provided not only at the rear of the vehicle S but also at the center front, left and right front, left and right rear of the vehicle S, and the devices 22 to 26 are controlled based on the state packet P1 generated by each monitoring device. It is also possible. Furthermore, as control according to the monitoring device 2, in addition to the brake device 22 and the throttle device 23 being controlled, when the left front monitoring device 2 detects the presence of an object, the steering device 24 moves to the left. It is possible to perform control so that the steering cannot be performed, and it is also possible to perform control such that the transmission device 25 is set to the neutral position.
[0072]
Furthermore, the gateway device 11 receives sensor signals from various sensors provided in the vehicle S as needed, and based on these sensor signals, the running state such as the current vehicle speed, steering angle, and roll state. The control packet P2 may be controlled in consideration of the result of this determination. For example, when the control for operating the brake device 22 is performed, it is determined whether the current vehicle speed, whether the vehicle is traveling straight or traveling on a curve, and the like, and the operation amount of the brake device 22 is specified. It is preferable. By doing in this way, stability with respect to various control of vehicles can be improved, and communication reliability of control system network 20 can be secured at a high level.
[0073]
Further, when controlling each of the devices 22 to 26 so as to adjust the specifications of the vehicle S, if the response of the steering device 24 and the hardness of the suspension device 26 are suddenly changed, the driver feels uncomfortable. It is preferable that the gateway apparatus 11 transmits a plurality of control packets P2 whose control amount is changed from a small value to a large value so as to be performed a plurality of times.
[0074]
Further, the gateway device 11 may be connected to a vehicle body network different from the information system and the control system. In this case, control packets are transmitted from the gateway device 11 to the body system ECUs such as the door module ECU and the light module ECU included in the body system network based on the state packet P1 transmitted from the information system equipment. You may make it transmit and perform operation control of each apparatus contained in a vehicle body network. In addition, a switch for canceling the above-described control may be provided in the in-vehicle network system 1, and the control described above may be stopped when this switch is turned on.
[0075]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the first invention and the ninth invention, the connection device controls the operation of various in-vehicle devices by the control device of the second network based on the signal communicated in the first network. Various control modes can be realized for in-vehicle devices while ensuring reliability.
2nd Clearly In this case, since the connection device determines the amount of operation for operating the in-vehicle device according to the detected state around the vehicle, the operation control of the in-vehicle device appropriate for the current state can be performed.
[0076]
3rd Clearly Then, since a control device required for control is determined from a plurality of control devices according to the state around the vehicle, it is possible to control complicated operations by combining various in-vehicle devices.
In the fourth invention, since the state around the vehicle is detected based on the captured image of the imaging device included in the first network, control according to the situation around the vehicle can be performed.
[0077]
In the fifth aspect of the invention, the road form to be traveled is specified according to the position detecting means for the vehicle position, the traveling direction detecting means for the vehicle, and the map information of the first network. You can adjust the vehicle specifications to the
In the sixth aspect of the invention, the connection device detects the state around the vehicle in accordance with the information received by the external communication device included in the first network, so that the control adapted to the latest outside of the vehicle can be performed. .
[0078]
In the seventh aspect of the invention, the control device is any one of a brake control device, a throttle control device, a steering control device, a transmission control device, and a suspension control device, so that various types of control for vehicle travel can be performed. it can.
In the eighth invention, since the connection device generates a control signal for controlling the in-vehicle device, it is suitable for operation control of the in-vehicle device included in the vehicle network system configured by combining a plurality of networks. Available to:
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle network system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a monitoring device.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a status packet.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a navigation device.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an external communication device.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a gateway device.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a control packet.
FIG. 8 is a flowchart according to a method for controlling an in-vehicle device.
[Explanation of symbols]
1 In-vehicle network system
2 monitoring devices
2a Imaging unit
2b Signal processor
3 Navigation device
3a Position detector
3b Traveling direction detector
3c HD (hard disk)
3d state detector
4 External communication device
4a External communication unit
10 Information network
11 Gateway device
11a Information side communication interface
11b CPU
11e Control side communication interface
12 Brake ECU
13 Throttle ECU
14 Steering ECU
15 Transmission ECU
16 Suspension ECU
S vehicle
P1 status packet
P1c type
P1d level
P2 control packet
P2c controlled variable

Claims

A first network having a plurality of information processing apparatuses that acquire information from the surroundings of the vehicle and communicate signals indicating the acquired information, and control the operation of the vehicle-mounted device related to the driving operation of the vehicle and the traveling of the vehicle based on the control signal In the in-vehicle network system in which the second network having the control device is connected by the connecting device,
The connecting device is
Receiving means for receiving signals communicated between the plurality of information processing devices of the first network;
Signal generating means for generating the control signal for controlling the driving operation and the operation of the in-vehicle device based on information from the surroundings of the vehicle indicated by the signal received by the receiving means;
An in-vehicle network system comprising: a transmission unit that transmits a control signal generated by the signal generation unit to a control device.

The control device controls the operation amount for the operation of the in-vehicle device,
One of the plurality of information processing devices included in the first network is
Detection means for detecting the state around the vehicle;
Signal transmitting means for transmitting a state signal related to the state detected by the detecting means,
The receiving means includes
Means for receiving a status signal transmitted by the signal transmitting means;
The connecting device further includes:
A determination unit that determines an operation amount of the in-vehicle device based on a state around the vehicle indicated by the received state signal;
The in-vehicle network system according to claim 1, wherein the signal generation unit generates a control signal corresponding to the control of the operation amount determined by the determination unit.

The second network includes a plurality of control devices,
The connecting device further includes:
Device determining means for determining a control device to which the control signal is transmitted based on the received status signal,
The signal generating means includes means for generating a control signal for the control device determined by the device determining means,
The in-vehicle network system according to claim 2, wherein the transmission unit transmits the control signal to the control device determined by the device determination unit.

One of the plurality of information processing devices included in the first network is an imaging device that images the surroundings of the vehicle,
The detection means includes
The in-vehicle network system according to claim 2 or 3, wherein a state around the vehicle is detected based on an image captured by the imaging device.

One of the plurality of information processing devices included in the first network is
Position detecting means for detecting a vehicle position;
Traveling direction detection means for detecting the traveling direction of the vehicle;
Storage means for storing map information,
The detection means includes
5. The in-vehicle network system according to claim 2, further comprising a unit that reads from the map information the road form in the traveling direction detected by the traveling direction detection unit from the vehicle position detected by the position detection unit.

One of the plurality of information processing devices included in the first network is an external communication device that receives information from the outside,
The detection means includes
The in-vehicle network system according to any one of claims 2 to 5, wherein a state around the vehicle is detected from information received by the external communication device.

The controller is
The in-vehicle network system according to any one of claims 1 to 6, which is any one of a brake control device, a throttle control device, a steering control device, a transmission control device, and a suspension control device.

A first network having a plurality of information processing devices that acquire information from the surroundings of the vehicle and communicate signals indicating the acquired information, and communicate the control signals to drive the vehicle and drive the vehicle based on the control signals. In the in-vehicle connection device that connects the second network having the control device that controls the operation of the in-vehicle device,
Receiving means for receiving signals communicated between the plurality of information processing devices on the first network side;
Signal generating means for generating the control signal for controlling the driving operation and the operation of the in- vehicle device based on information from around the vehicle indicated by the signal received by the receiving means;
Transmitting means for transmitting a control signal generated by the signal generating means to the second network side.

A control device included in a second network connected to a first network having a plurality of information processing devices that acquire information from the vehicle periphery and communicate signals indicating the acquired information with the connection device receives the received control signal. In the vehicle-mounted device control method for controlling the operation of the vehicle-mounted device related to the driving operation of the vehicle and the traveling of the vehicle based on
The connecting device is
Receiving signals communicated between the plurality of information processing devices of the first network;
Based on information from the surroundings of the vehicle indicated by the received signal, the control signal for controlling the driving operation of the vehicle and the operation of the in-vehicle device related to the traveling of the vehicle is generated,
An in-vehicle device control method, comprising: transmitting a generated control signal to the control device.