專利名稱：操作支持設備、電子裝置、電子控制單元以及控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種支持電子裝置的操作的操作支持設備，該電子裝置由默認電子控制單元控制，并且本發明涉及一種電子裝置、電子控制單元和具有該操作支持設備的控制系統。
背景技術：
諸如汽車和貨車的車輛安裝有構造前照燈、除霧器、空調器、電動車窗等的各種電子裝置。電子裝置通過線束連接到由計算機等構成的電子控制單元(ECU)。例如，如圖11所示，電子裝置和E⑶的連接構造采用為使用線束組合體的構造(參見專利文獻1)，具有在多個電子裝置與ECU之間的中繼通信的通信控制功能的中繼連接器單元設置到該構造。此外，例如，如圖12所示，還采用為通過線束來母線連接E⑶和多個電子裝置的構造。響應于從ECU通過線束等發送的控制信號，每個電子裝置都執行各種操作。然而，當E⑶或者在廣義上作為E⑶的中繼連接器單元發生混亂時，不能控制通過線束連接到ECU的各個電子裝置。因此，在相關技術的電子裝置中，不能執行前照燈的照明、由除霧器對后窗的除霧等，使得對于車輛的操作產生不方便。因此，可能導致危害乘客的嚴重情況。因此，為了解決上述問題，需要對每個電子裝置設置有這樣的功能:使得每個電子裝置能夠基于來自ECU的控制信號的發送時間間隔檢測故障，并且當檢測到ECU故障時，轉換到已經對于每個電子裝置預先定義的預定安全操作狀態，在該預定安全操作狀態，電子裝置本身使前照燈亮起、通過除霧器對后窗進行除霧等。引文清單專利文獻專利文獻1:日本專利文獻JP-A-2008-22567
發明內容
技術問題然而，安裝在車輛上的各個電子裝置的大多數操作都簡單，諸如燈的點亮/熄滅、對電熱絲的電力饋送、打開和關閉用于中斷的開關、旋轉電機達預定量等。由于這些操作簡單，所以需要安裝除了執行用于實現固有功能的簡單操作之外，檢測在每個電子裝置上的ECU等的故障的功能。因此，電子裝置的設計變得復雜，并且吞吐量增大以增強硬件資源(諸如存儲器、CPU)，使得電子裝置和包括該電子裝置的控制系統的制造成本升高。為了解決上述問題，已經創造了本發明。本發明的目的是提供一種在電子控制單元發生故障時保證安全性的同時能夠抑制制造成本增加的操作支持設備、電子裝置、電子控制單元以及控制系統。問題的解決方案

為了實現該目的，根據本發明的操作支持設備是一種操作支持設備，在電子控制單元發生故障時，該操作支持設備支持安裝在車輛上的一個或多個電子裝置的操作；其中，所述電子控制單元通過控制信號線連接到所述電子裝置，并且通過所述控制信號線控制所述電子裝置；所述操作支持設備包括:故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述電子控制單元的故障；信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述電子裝置；以及控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述電子控制單元的故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述電子裝置切換到對每個所述電子裝置已預定的安全操作狀態。根據本發明的操作支持設備包括故障通知部，當所述故障檢測部檢測到故障時，該故障通知部適于通知所述電子控制單元的所述故障。為了實現該目的，根據本發明的電子裝置是一種通過控制信號線連接到電子控制單元并且通過所述控制信號線被所述電子控制單元控制，所述電子裝置包括:操作支持設備，當所述電子控制單元發生故障時，該操作支持設備支持另一個電子裝置的操作；其中，所述另一個電子裝置通過所述控制信號線連接到所述電子控制單元，并且通過所述控制信號線被所述電子控制單元控制，其中所述操作支持設備包括:故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述電子控制單元的故障；信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述另一個電子裝置；以及控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述電子控制單元的故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述另一個電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述另一個電子裝置切換到對所述另一個電子裝置已預定的安全操作狀態。為了實現該目的，根據本發明的電子控制單元一種包括一個或多個操作支持設備，當另一個電子控制單元發生故障時，該一個或多個操作支持設備支持一個或多個電子裝置的操作，該一個或多個電子裝置安裝于車輛上并且被所述另一個電子控制單元控制；其中，所述另一個電子控制單元通過控制信號線連接到所述電子裝置，并且通過所述控制信號線控制所述電子裝置，其中每個所述操作支持設備都包括:故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述另一個電 子控制單元的故障；信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述電子裝置；以及控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述另一個電子控制單元的所述故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述電子裝置切換到對每個所述電子裝置已預定的安全操作狀態。為了實現該目的，根據本發明的控制系統是一種包括如下的控制系統:多個電子控制單元；多條控制信號線，該多條控制信號線分別對應于所述電子控制單元設置；以及多個電子裝置，該多個電子裝置通過所述控制信號線分別連接到所述電子控制單元，并且被所述電子控制單元控制，其中至少一個所述電子控制單元被配置成根據權利要求4所述的電子控制單元，并且所述電子裝置被配置成:當收到預定操作狀態轉換請求控制信號時，轉換到預定的安全操作狀態。根據本發明的操作支持設備，故障檢測部檢測電子控制單元的故障。當檢測到故障時，通過連接到控制信號線使得它能夠將控制信號發送到電子裝置的信號輸出部控制信號發送部將操作狀態轉換請求控制信號發送到電子裝置，該操作狀態轉換請求控制信號用于使由電子控制單元控制的電子裝置切換到對每個電子裝置已預定的安全操作狀態。即，在檢測到電子控制單元的故障時，操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到由電子控制單元控制的電子裝置，并且電子裝置被構造成當收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在電子裝置上安裝檢測電子控制單元的故障的功能。此外，根據本發明的操作支持設備，當故障檢測部檢測到電子控制單元的故障時，通知該故障。因此，能夠迅速地通知該故障。根據本發明的電子裝置，該電子裝置具有操作支持設備，當控制該電子裝置的電子控制單元發生故障時，該操作支持設備支持由電子控制單元控制的另一個電子裝置操作，并且操作支持設備由本發明的操作支持設備構成。即，當檢測到電子控制單元的故障時，電子裝置的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到由電子控制單元控制的另一個電子裝置，并且另一個電子裝置被構造成當收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在另一個電子裝置上安裝檢測電子控制單元的故障的功能等。根據本發明的電子控制單元，電子控制單元具有一個或多個操作支持設備，當另一個電子控制單元發生故障時，該一個或多個操作支持設備支持由發生故障的另一個電子控制單元控制的電子裝置操作，并且該操作支持設備由本發明的操作支持設備構成。即，當檢測到一個或多個電子控制單元的故障時，電子控制裝置的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到被有故障的另一個電子控制單元控制的電子裝置，并且該電子裝置被配置成當收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在電子裝置上安裝檢測控制電子裝置的電子控制單元的故障的功能等。 根據本發明的控制系統，控制系統的電子控制單元至少一個被構造為本發明的電子控制單元，并且該電子裝置被構造成當收到預定操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。即，當檢測到一個或多個另一個電子控制單元的故障時，設置到控制系統的多個電子控制單元的至少一個電子控制單元的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到被有故障的另一個電子控制單元控制的電子裝置，并且當收到操作狀態轉換請求控制信號時，電子裝置切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在電子裝置上安裝檢測控制電子裝置的電子控制單元的故障的功能等。本發明的有益效果根據本發明的操作支持設備，當檢測到電子控制單元的故障時，該操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到由電子控制單元控制的電子裝置，并且電子裝置被構造成當收到操作狀態轉換請求控制信號時，切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在電子裝置上安裝檢測電子控制單元的故障的功能等。因此，能夠構造與現有技術等同的電子裝置的設計和硬件資源(存儲器，CPU)，并且抑制電子裝置和包括該電子裝置的系統的制造成本的增加。而且，根據本發明的操作支持設備，由于能夠迅速地通知電子控制單元的故障，所以能夠事先防止可能由于該故障而引起的危險。根據本發明的電子裝置，當檢測到電子控制單元的故障時，電子裝置的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到被電子控制單元控制的另一個電子裝置，并且該另一個電子裝置被構造成當收到該操作狀態轉換請求控制信號時，切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在另一個電子裝置上安裝檢測電子控制單元的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的那些等同的另一個電子裝置的設計和硬件資源(存儲器，CPU)，并且能夠抑制電子裝置和包括該電子裝置的系統的制造成本的增加。而且，電子裝置被構造成包括操作支持設備，使得不需要設置獨立專用操作支持設備，并且能夠抑制系統的制造成本的增加。根據本發明的電子控制單元，當檢測到一個或多個電子控制單元的故障時，電子控制單元的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到被有故障的另一個電子控制單元控制的電子裝置，并且該電子裝置被構造成當收到該操作狀態轉換請求控制信號時，切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在該電子裝置上安裝檢測控制該電子裝置的電子控制單元的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的那些等同的電子裝置的設計和硬件資源(存儲器，CPU)，并且抑制該電子裝置和包括該電子裝置的系統的制造成本的增加。此外，該電子控制單元被構造成包括操作支持設備，使得無需設置獨立專用操作支持設備，并且可以抑制系統制造成本的增加。根據本發明的控制系統，當檢測到一個或多個電子控制單元的故障時，設置到控制系統的多個電子控制單元的至少一個電子控制單元的操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到由具 有故障的另一個電子控制單元控制的電子裝置，并且該電子裝置被構造成當收到該操作狀態轉換請求控制信號時，切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置切換到安全操作狀態，而無需在該電子裝置上安裝檢測控制該電子裝置的電子控制單元的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的那些等同的電子裝置的設計和硬件資源(存儲器，CPU)，并且可以抑制該電子裝置和包括該電子裝置的系統的制造成本的增加。而且，該操作控制單元被構造成包括操作支持設備，使得無需設置獨立專用操作支持設備，并且能夠抑制系統制造成本的增加。


圖1是作為本發明的控制系統的說明性實施例的車輛控制系統的構造。圖2是設置到圖1的車輛控制系統的主控制單元的構造原理圖。圖3是設置到圖1的車輛控制系統的中繼連接器單元(其他電子控制單元)的構造原理圖。圖4是設置到圖1的車輛控制系統的中繼連接器單元(電子控制單元)的構造原理圖。圖5是設置到圖1的車輛控制系統的電子裝置的構造原理圖。圖6是示出圖1的車輛控制系統的操作實例的時序圖。圖7示出圖1的車輛控制系統的第一修改實施例的構造。圖8示出圖1的車輛控制系統的第二修改實施例的構造。圖9是設置到圖8的車輛控制系統的操作支持設備的構造原理圖。圖10示出圖1的車輛控制系統的第三修改實施例的構造。圖11示出相關技術的控制系統的構造。
圖12示出相關技術的另一個控制系統的構造。參考符號清單1、2、3、4:車輛控制系統(控制系統)11:主控制單元21:中繼連接器單元(另一個電子控制單元)22:中繼連接器單元(電子控制單元)20A:MPU (操作支持設備)20a:CPU (故障檢測部、控制信號發送部、故障通知部)
27,28: 另一個線連接部(信號輸出部)31至36、31A:電子裝置41:上級網絡線42,43,44:下級網絡線(控制信號線)51:操作支持設備
具體實施例方式下面將參考圖1至6描述作為本發明的控制系統的說明性實施例的車輛控制系統。諸如汽車的車輛安裝有諸如前照燈、除霧器、空調器、電動車窗等的電子裝置。電子裝置通過線束連接到主控制單元，并且由主控制單元控制，車輛控制系統由電子裝置和主控制單元構造。當專用連接電路(例如，電線)設置到每個電子裝置時，由主控制單元控制的電子裝置的數量增多，使得連接主控制單元和電子裝置的線束的電路的數量(即，電線的數量)增多。因此，在該說明性實施例的車輛控制系統中，作用為輔助電子控制單元的中繼連接器單元設置在主控制單元與電子裝置之間，并且控制信號由中繼連接器單元轉發，使得間接控制電子裝置。而且，通過中繼連接器單元將電子裝置關于其每個功能整合，從而配置成下級網絡，而主控制單元和中繼連接器單元配置成上級網絡。如圖1所示，車輛控制系統I具有:主控制單元11、作用為電子控制單元的多個中繼連接器單元21、22、以及多個電子裝置31至36。車輛控制系統I還具有:上級網絡線41，該上級網絡線41由作用為連接主控制單元11和中繼連接器單元21、22的通信線的線束構成；以及下級網絡線42、43，該下級網絡線42、43由作用為連接各個中繼連接器單元21、22和由中繼連接器單元21、22控制的電子裝置31至36的控制信號線的線束構成。在車輛控制系統I中，中繼連接器單元22監測另一個中繼連接器單元21的故障，并且當檢測到中繼連接器單元21的故障時，該中繼連接器單元22支持由中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32操作。主控制單元11具有箱狀外殼(未示出)和容納在該外殼內并且響應于預定程序而操作的微處理器(MPU)IO。MPUlO控制整個車輛控制系統I。如圖2所示，MPUlO具有:中央處理單元(CPU) 10a，該中央處理單元IOa響應于預定程序執行各種處理、控制等；R0M10b，該ROMlOb是存儲用于CPUlOa的處理程序、各種信息等的只讀存儲器；RAM10c，該RAMlOc是存儲各種數據并且具有用于CPUlOa的處理工作所需區域的可寫/可讀存儲器。
而且，MPUlO由連接到CPUlOa的通信模塊等構成，并且還具有作用為外部接口部的外部連接部15。外部連接部15連接到上級網絡線41，并且配置成利用眾所周知的CAN(控制器局域網)協議在主控制單元11與中繼連接器單元21、22之間進行通信(CAN通信)。在外部連接部15中，其各條信號線連接到在裝配部露出的情況下設置在主控制單元11的外殼的外部的連接器插座(未示出)的端子金具。設置到構造上級網絡線41的線束的連接器插頭裝配到連接器插座，使得外部連接部15和上級網絡線41電連接。而且，主控制單元11與由多個開關等構成的操作部(未示出)相連。主控制單元11被配置成檢測輸入到操作單元的操作。而且，主控制單元11配置成與設置在車輛駕駛員座位前面的諸如組合儀表(未示出)的其他控制單元通信。中繼連接器單元21具有連接器外殼(未示出)和容納在連接器外殼內并且響應于預定程序而操作的微處理器(MPU) 20。MPU20控制整個中繼連接器單元21。如圖3所示，像主控制單元11的MPUlO那樣，MPU20具有:CPU20a、R0M20b、RAM20c等。同時，由于中繼連接器單元21內的處理比主控制單元11內的處理簡單，所以采用具有比主控制單元11的MPUlO少的功能并且低成本的中繼連接器單元21的MPU20。因此，能夠降低車輛控制系統I的總體制造成本。而且，MPU20由連接到CPU20a的通信模塊等構成，并且具有作用為外部接口部的上級連接部25和下級連接部26。上級連接部25連接到上級網絡線41，并且被配置成使得CAN通信能夠在主控制單元11與中繼連接器單元21之間進行。而且，下級連接部26連接到下級網絡線42，并且被配置成使得使用眾所周知的LIN (局域互聯網絡)協議的通信(LIN通信)能夠在中繼連接器單元21與電子裝置31、32之間進行。上級連接部25的信號線分別連接到設置于中繼連接器單元21的連接器外殼(未示出)的插座部的端子金具，并且設置到構造上級網絡線41的線束的連接器插頭裝配到插座部，使得上級連接部25和上級 網絡線41電連接。而且，下級連接部26的各條信號線連接到設置到中繼連接器單元21的連接器外殼(未示出)的壓接端子金具，并且壓接端子金具壓接到構造下級網絡線42的線束，使得下級連接部26和下級網絡線42電連接。像中繼連接器單元21那樣，中繼連接器單元22具有連接器外殼(未示出)和容納在連接器外殼內并且響應于預定程序而操作的微處理器(MPU) 20A。MPU20A控制整個中繼連接器單元22。如圖4所示，MPU20A具有:CPU20a、R0M20b、RAM20c、上級連接部25以及下級連接部26，它們與中繼連接器單元21的MPU20的那些部件相同，并且MPU20A還具有另一個線連接部27，該線連接部27作用為信號輸出部并且由連接到CPU20a的通信模塊等構成。而且，像中繼連接器單元21那樣，上級連接部25和下級連接部26連接到上級網絡線41和下級網絡線43。此外，另一個線連接部27連接到與另一個中繼連接器單元21的下級連接部26連接的下級網絡線42，并且該另一個連接部27被配置成:接收流過下級網絡線42并且在中繼連接器單元21與電子裝置31、32之間發送和接收的各種信號；并且將控制信號發送到與下級網絡線42連接的電子裝置31、32。另一個線連接部27的信號線分別連接到設置于中繼連接器單元22的連接器外殼(未示出)的壓接端子金具，并且壓接端子金具壓接到構造下級網絡線42的線束，使得另一個線連接部27和下級網絡線42電連接。
多個電子裝置31至36是眾所周知的前照燈(電子裝置31)、除霧器(電子裝置32)以及電動車窗(電子裝置33至36)。電子裝置并不局限于此，并且還可以采用其他電子裝置。圖5示出電子裝置31的原理構造。其他電子裝置32至36也具有與電子裝置31類似的配置。電子裝置31具有:連接器外殼(未示出);微處理器(MPU) 30，該微處理器(MPU) 30容納在連接器外殼內并且響應于預定程序操作；以及負荷部31a，該負荷部31a與連接器外殼分離設置并且通過導線等連接到連接器外殼內的MPU30。MPU30控制整個電子裝置31。如圖5所示，像中繼連接器單元I的MPU20那樣，MPU30具有:CPU30a、R0M30b，以及RAM20c，并且MPU30還具有:由連接到CPU30a的通信模塊等構成的線連接部30d，和由連接到CPU30a的通用1/O端口等構成的驅動部30e。線連接部30d連接到下級網絡線42，并且被配置成使得在中繼連接器單元21和電子裝置31之間進行眾所周知的LIN通信。而且，線連接部30d的各條信號線連接到設置于電子裝置31的連接器外殼(未示出)的壓接端子金具，并且壓接端子金具壓接到構造下級網絡線42的線束，使得線連接部30d和下級網絡線42電連接。驅動部30e連接到負荷部31a，并且輸出高電平或者低電平，從而控制負荷部31a。負荷部31a具有:諸如電力MOSFET (金屬氧化物半導體場效應晶體管)的負荷驅動電路，，該負荷驅動電路用于驅動構造燈照明開關或者加熱絲開關和電機的繼電器；以及對于諸如燈、加熱絲、電機等的各電子裝置固有的負荷，該負荷由負荷驅動電路驅動。基于從主控制單元11通過中繼連接器單元21、22發送的控制信號，電子裝置31至36進行燈的點亮/熄滅、電力饋送到加熱絲、電力饋送的中斷、電機旋轉等的操作。而且，當電子裝置31、32收到預定操作狀態轉變請求控制信號時，它們轉變到對于每個電子裝置已預定的安全操作狀態。例如，安全操作狀態是點亮在電子裝置31中作為前照燈的燈的操作狀態，并且將電力饋送到在電子裝置32中作為除霧器的加熱絲的操作狀態。即，安全操作狀態是即使當不能在電子裝置31、32的每個中保證來自主控制單元11或者中繼連接器單元21的控制時，仍能夠對于車輛的操作保證安全而不引起任何不方便的操作狀態。在電子裝置31、32中轉變處理到安全操作狀態是當接收到操作狀態轉變請求控制信號時，執行諸如點亮燈、對加熱絲饋送電力等的現有處理。因此，能夠在抑制電子裝置31、32的吞吐量等的增加的同時容易地安裝該功能。下面，將參考圖6描述主控制單元11、中繼連接器單元21、21和電子裝置31至36中的典型操作和本發明的操作。主控制單元11和中繼連接器單元21、22通過上級網絡線41彼此連接，并且構造進行CAN通信的上級網絡。而且，中繼連接器單元21和電子裝置31、32通過下級網絡線42彼此連接，而中繼連接器單元22和電子裝置33至36通過下級網絡線43彼此連接，從而構造進行LIN通信的多個下級網絡。中繼連接器單元21、22作用為LIN通信中的主節點，并且各個電子裝置31至36作為從節點。即，中繼連接器單元21、22控制各個電子裝置31至36。而且，中繼連接器單元22也與連接到另一個中繼連接器單元21的下級網絡線42相連接。而且，中繼連接器單元21、22和電子裝置31至36具有用于在LIN通信中識別它們的唯一標識符(ID)。當操作輸入到操作單元(未示出)時，主控制單元11的CPUlOa檢測輸入操作，并且通過參考例如存儲于ROMlOb等內的、示出輸入操作與和與其對應的電子裝置的ID之間關系的數據表等，來指定作為傳輸目的地的電子裝置的ID，以便控制對應于該操作的電子裝置(S10)。然后，CPU產生用于CAN通信的數據幀(B卩，控制信號)，其中與輸入操作相關的命令信息和表示指定的ID的ID信息被包括在數據域內，并且通過上級網絡線41從外部連接部15發送該數據幀(S20)。當數據幀由主控制單元11發送時，各個中繼連接器單元21、22的CPU20a通過上級網絡線41接收數據幀(T10、T40)。當在數據幀的數據域內包括的ID信息表示連接到相對應的中繼連接器單元的下級網絡的電子裝置時(Τ20)，CPU20a根據在數據域內包括的命令信息產生用于LIN通信的LIN幀(即，控制信號)，并且通過下級網絡線42、43將LIN幀向由ID信息表示的電子裝置發送(T30)。而且，當在數據幀的數據段內包括的ID信息不表示連接到相對應的中繼連接器單元的下級網絡的電子裝置時(T50)，CPU20a銷毀數據幀(T60)。然后，各個繼連接器單元21、22的CPU20a等待接收下一個數據幀。當每個電子裝置31至36的CPU30a接收到從中繼連接器單元21、22發送的并且具有作為目的地的相對應的電子裝置的LIN幀時，CPU30a將基于LIN幀的信號從驅動部30e向負荷部31a輸出。因此，負荷部31a響應于輸入到操作單元的操作進行操作(U20)。在下級網絡中使用的LIN通信中，采用主從方式，并且主節點管理通信調度并且以預定定時將控制信號發送到每個從節點。在正常操作時間，通過下級網絡線42，以預定時間間隔，連續發送控制信號，而在異常操作時間，不發送控制信號。因此，當控制信號的發送時間間隔顯著延長時，能夠確定作用為主節點的中繼連接器單元21發生故障。因此，中繼連接器單元22的CPU20a —直接收流過連接到另一個中繼連接器單元21的下級網絡線42的控制信號，測量從中繼連接器單元21發送的控制信號的發送時間間隔，并且將發送時間間隔與預設故障判定基準時間進行比較，從而監測另一個中繼連接器單元21是否發生故障(T6)。當測量的發送時間間隔超過故障判定基準時間時，中繼連接器單元22的CPU20a確定檢測到另一個中繼連 接器單元21的故障(T70)，并且通過下級網絡線42將操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部27發送到電子裝置31、32，該操作狀態轉換請求控制信號用于使電子裝置31、32切換到對于每個電子裝置已預定的安全操作狀態(T80 )。即，當中繼連接器單元22檢測到另一個中繼連接器單元21的故障時，中繼連接器單元22支持由另一個中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32操作。而且，中繼連接器單元22產生作用為通知另一個中繼連接器單元21的故障的控制信號的數據幀(即，故障通知信號)，并且通過上級網絡線41發送該數據幀(T90)。主控制單元11的CPUlOa接收由中繼連接器單元22發送的數據幀(故障通知信號)
(S30)。然后，主控制單元11的CPUlOa利用收到的故障通知信號識別中繼連接器單元21的故障，將通知該故障的信號發送到設置在車輛駕駛員座位前面的組合儀表(未示出)，并且將表示故障的指示顯示在設置到組合儀表的諸如液晶監視器的顯示設備上。同時，由中繼連接器單元22的CPU20a進行的T70中的處理對應于故障檢測部，T80中的處理對應于控制信號發送部，并且T90中的處理對應于故障通知部。而且，中繼連接器單元22的MPU20A對應于操作支持設備。下面，描述車輛控制系統I的操作的實例。
當設置于駕駛員座位的前照燈開關接通時，主控制單元11檢測到該接通操作，并且通過上級網絡線41將請求燈照明的控制信號發送到作為前照燈的電子裝置31 (S10，S20)。電子裝置31所連接到的中繼連接器單元21轉發控制信號，并且將控制信號發送到連接到下級網絡線42的電子裝置31 (T10至T30)。而且，電子裝置31未連接到的中繼連接器單元22銷毀控制信號(T40至T60)。然后，電子裝置31基于控制信號驅動繼電器，從而接通前照燈(仍0，似0)。而且，中繼連接器單元22監測另一個中繼連接器單元21是否發生故障。當檢測到另一個中繼連接器單元21的故障時，中繼連接器單元22通過下級網絡線42將預定操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部27發送到電子裝置31、32 (T5，T70, T80)，并且將該故障通知主控制單元11(T90)。當電子裝置31收到操作狀態轉換請求控制信號時，它接通前照燈，而當電子裝置32收到操作狀態轉換請求控制信號時，它將電力饋送到加熱絲(U30, U40)。而且，主控制單元11通過組合儀表將該故障通知乘客(S30，S40)。如上所述，根據該說明性實施例，中繼連接器單元22檢測另一個中繼連接器單元21的故障。當檢測到故障時，中繼連接器單元22將預定操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部27發送到電子裝置31、32。即，當中繼連接器單元22檢測到另一個中繼連接器單元21的故障時，中繼連接器單元22將操作狀態轉換請求控制信號發送到由另一個中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32，并且電子裝置31、32在收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置31、32切換到安全操作狀態，而無需在電子裝置31、32上安裝檢測控制電子裝置31、32的中繼連接器單元21的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的那些等同的電子裝置31、32的設計和硬件資源(存儲器、CPU)，并且因此抑制電子裝置31、32和包括它們的車輛控制系統I的制造成本的增加。而且，由于中繼連接器單元22 (B卩，MPU20A)檢測另一個中繼連接器單元21的故障并且發送預定操作狀態轉換請求控制信號，所以不需要提供具有相應功能的獨立專用操作支持設備等，并且能夠抑制車輛控制系統I的制造成本的增加。而且，當中繼連接器單元22檢測到另一個中繼連接器單元21的故障時，將該故障通知給主控制單元11。因此，該故障從主控制單元11通過組合儀表通知給乘客，并且能夠迅速地通知另一個中繼連接器單元21的故障。因此，能夠事先防止可能由于故障而導致的危險。在該說明性實施例中，中繼連接器單元22檢測到另一個中繼連接器單元21的故障，并且支持由另一個中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32的操作。另外，例如，中繼連接器單元21可以被配置成與中繼連接器單元22相同，以檢測中繼連接器單元22的故障并且支持由中繼連接器單元22控制的電子裝置33至36的操作。S卩，在車輛控制系統I中，多個中繼連接器單元21、22可以被配置成彼此支持由另一個中繼連接器單元控制的電子裝置的操作。在這種情況下，電子裝置33至36應當被配置成:當接收到預定操作狀態轉換請求控制信號時，切換到對于每個電子裝置已預定的安全操作狀態。而且，在該說明性實施例中，基于從中繼連接器單元21通過下級網絡線42發送的控制信號的發送時間間隔，中繼連接器單元22檢測中繼連接器單元21的故障。然而，本發明并不局限于此。例如，基于從中 繼連接器單元21通過上級網絡線41發送的控制信號，中繼連接器單元22可以檢測中繼連接器單元21的故障，并且由于能夠檢測中繼連接器單元21的故障，所以檢測方法任意的。而且，在該說明性實施例中，中繼連接器單元22具有用作為操作支持設備的MPU20，并且支持由另一個中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32的操作。然而，本發明并不局限于此。圖7和8示出作為上述說明性實施例的修改實施例的車輛控制系統。在上述說明性實施例的第一修改實施例中，圖7所示的車輛控制系統2具有:中繼連接器單元21’，該中繼連接器單元21’具有與中繼連接器單元21相同的構造，來代替車輛控制系統I的中繼連接器單元22 ;以及電子裝置31A，該電子裝置3IA被配置成監測中繼連接器單元21的故障，并且在檢測到故障時，將操作狀態轉換請求控制信號發送到由中繼連接器單元21控制的另一個電子裝置32，該電子裝置31A代替電子裝置31。S卩，車輛控制系統2被配置成通過電子裝置31A監測中繼連接器單元21的故障，并且當檢測到中繼連接器單元21的故障時，支持由中繼連接器單元21控制的另一個電子裝置32的操作。具體地說，電子裝置31A具有與圖5所示的電子裝置31相同的構造，并且電子裝置3IA的CPU30a —直從線連接部30a接收流過連接到中繼連接器單元21的下級網絡線42的控制信號，測量從中繼連接器單元21發送的控制信號的發送時間間隔，以及將該發送時間間隔與預設的故障判定基準時間進行比較，從而監測另一個中繼連接器單元21是否發生故障。當CPU30a檢測到中繼連接器單元21的故障時，它將預定操作狀態轉換請求控制信號從線連接部30a通過下級網絡線42發送到電子裝置32。然后，CPU30a將電子裝置3IA切換到安全操作狀態。

此外，電子裝置31A可以通過專用信號線等發送故障通知信號，該故障通知信號將中繼連接器單元21的故障通知給主控制單元11等。即，電子裝置3IA的CPU30a對應于故障檢測部、控制信號發送部以及故障通知部，并且線連接部30a對應于信號輸出部。而且，電子裝置3IA的MPU30對應于操作支持設備。像這樣，電子裝置31A檢測中繼連接器單元21的故障。當檢測到故障時，電子裝置31A將預定操作狀態轉換請求控制信號從線連接部30a發送到另一個電子裝置32。SP，當電子裝置31A檢測到中繼連接器單元21的故障時，電子裝置31A將操作狀態轉換請求控制信號發送到由中繼連接器單元21控制的另一個電子裝置32，并且另一個電子裝置32在接收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置32切換到安全操作狀態，而無需在另一個電子裝置32上安裝檢測中繼連接器單元21的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的那些等同的另一個電子裝置32的設計和硬件資源(存儲器，CPU)，并因此抑制電子裝置32和包括其的車輛控制系統2的制造成本的增加。而且，由于電子裝置31A的MPU30檢測到中繼連接器單元21的故障并且將預定操作狀態轉換請求控制信號發送到由中繼連接器單元21控制的另一個電子裝置32，所以不需要提供具有相應功能的獨立專用操作支持設備等，并且能夠抑制車輛控制系統2的制造成本的增加。而且，當電子裝置31A檢測到中繼連接器單元21的故障時，該故障被通知給主控制單元11，使得將中繼連接器單元21的故障能夠迅速地通知給乘客。因此，能夠事先防止可能因為該故障而且引起的危險。在上述說明性實施例的第二修改實施例中，圖8所示的車輛控制系統3具有與中繼連接器單元21相同構造的中繼連接器單元21’，用于代替車輛控制系統I的中繼連接器單元22，該車輛控制系統3通過中繼連接器單元21’控制連接到下級網絡線43的電子裝置33至36，并且還具有連接到下級網絡線42的操作支持設備51。車輛控制系統3被配置成監測中繼連接器單元21的故障，并且在檢測到中繼連接器單元21的故障時，通過操作支持設備51支持由中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32的操作。操作支持設備51具有連接器外殼(未不出)和容納于連接器外殼內的微處理器(MPU) 50，并且響應于預定程序操作。MPU50控制整個操作支持設備50。如圖9所示，像電子裝置31的MPU30那樣，MPU50具有:CPU50a、R0M50b,以及RAM50c，并且MPU50還具有由連接到CPU50a的通信模塊等構成的線連接部57。線連接部57連接到下級網絡線42，并且被配置成接收流過下級網絡線42并且在中繼連接器單元21和電子裝置31、32之間發送和接收的各種信號，并且將該控制信號發送到連接到下級網絡線42的電子裝置31、32。而且，線連接部57的各條信號線連接到設置到操作支持設備51的連接器外殼(未示出)的壓接端子金具，并且壓接端子金具壓接到構造下級網絡線42的線束，使得線連接部57和下級網絡線42電連接。操作支持設備51的CPU50a —直接收流過連接到中繼連接器21的下級網絡線42的控制信號，測量從中繼連接器單元21發送的控制信號的發送時間間隔，以及將發送時間間隔與預設故障判定基準時間進行比較，從而監測另一個中繼連接器單元21是否發生故障。當檢測到中繼連接器單元21的故障時，CPU50a將預定操作狀態轉換請求控制信號從線連接部57通過下級網絡線42發送到電子裝置31、32。而且，操作支持設備51的CPU50a可以通過另一個專用信號線等發送將中繼連接器單元21的故障通知給主控制單元11等的故障通知信號。即，操作支持設備51的CPU50a對應于故障檢測部、控制信號發送部和故障通知部，并且線連接部57對應于信號輸出部。像這樣，操作支持設備51檢測到中繼連接器單元21的故障，并且當檢測到故障時，將操作狀態轉換請求控制信號從線連接部57發送到電子裝置31、32。即，當操作支持設備51檢測到中繼連接器單元21的故障時，操作支持設備將操作狀態轉換請求控制信號發送到由中繼連接器單元21控制的電子裝置31、32，并且電子裝置31、32在接收到操作狀態轉換請求控制信號時切換到預定安全操作狀態。因此，能夠使電子裝置31、32切換到安全操作狀態，而無需在另一個電子裝置31、32上安裝檢測中繼連接器單元21的故障的功能等。因此，能夠構造與相關技術的電子裝置等同的另一個電子裝置31、32的設計。此外，當操作支持設備51檢測到中繼連接器單元21的故障時，將該故障通知主控制單元11，使得能夠將中繼連接器單元21的故障迅速地通知給乘客。因此，能夠事先防止可能由于該故障而引起的危險。而且，在上述說明性實施例中，當另一個中繼連接器單元22發生故障時，中繼連接器單元22支持由另一個中繼連接器單元控制的電子裝置31、32的操作。然而，本發明并不局限于此。在上述說明 性實施例的第三修改實施例中，圖10所示的車輛控制系統4具有新的下級網絡，該新的下級網絡包括:具有與車輛控制系統I的中繼連接器單元21相同構造的中繼連接器單元23、多個電子裝置37至39，以及下級網絡線44，并且該新的下級網絡執行LIN通信。而且，車輛控制系統具有中繼連接器單元22A，其中對于中繼連接器單元22新增加了另一個線連接部28，用于代替中繼連接器單元22。新的另一個線連接部28連接到下級網絡線44。中繼連接器單元22A的CPU20a —直接收流過連接到另一個中繼連接器單元21的下級網絡線42的控制信號，從而監測另一個中繼連接器單元21是否發生故障，并且還一直接收流過連接到另一個中繼連接器單元23的下級網絡線44的控制信號，從而監測另一個中繼連接器單元23是否發生故障。當檢測到另一個中繼連接器單元21的故障時，中繼連接器單元22A的CPU20a將預定操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部27通過下級網絡線42發送到電子裝置31、32。此外，當檢測到另一個中繼連接器單元23的故障時，CPU20a將預定操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部28通過下級網絡線44發送到電子裝置37至39。S卩，中繼連接器單元22A的MPU20操作為多個操作支持設備。像這樣，一個中繼連接器單元22A監測中繼連接器單元21、23的故障，并且當任何一個發生故障時，支持由其控制的電子裝置的操作。因此，能夠進一步防止制造成本的增加。在上述說明性實施例中，作用為輔助電子控制單元的中繼連接器單元設置在主控制單元與電子裝置之間，并且轉發該控制信號，使得間接控制電子裝置。然而，本發明并不局限于此。作為車輛控制系統的構造，可以設置具有較高功能的電子控制單元(子控制單元)以控制每個電子裝置，來代替中繼連接器單元。或者，可以設置具有更高功能的電子控制單元以使每個下級網絡獨立(即，下級網絡不通過上級網絡連接到彼此)。而且，在上述說明性實施例中，本發明應用于車輛控制系統。然而，本發明并不局限于此，并且只要控制系統包括電子控制單元和由電子控制單元控制的電子裝置，在本發明的用途范圍內，可以任意使用本發明。 上述說明性實施例僅示出本發明的代表性模式，并且本發明并不局限于各說明性實施例。即，在不脫離本發明的實質的情況下，可以進行各種改變。盡管參考特定說明性實施例具體描述了本發明，但是對于本技術領域內的技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以進行各種變故和修改。本申請基于2010年11月29日提交的N0.日本專利申請，其內容通過引用并入此處。工業實用性根據本發明的操作支持設備、電子裝置、電子控制單元以及控制系統，能夠構造與相關技術的那些等同的電子裝置的設計和硬件資源(存儲器、CPU)，并且能夠抑制電子裝置和包括該電子裝置的系統的制造成本的增加。
權利要求
1.一種操作支持設備，在電子控制單元發生故障時，該操作支持設備支持安裝在車輛上的一個或多個電子裝置的操作；其中，所述電子控制單元通過控制信號線連接到所述電子裝置，并且通過所述控制信號線控制所述電子裝置；所述操作支持設備包括: 故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述電子控制單元的故障； 信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述電子裝置；以及 控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述電子控制單元的故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述電子裝置切換到對每個所述電子裝置已預定的安全操作狀態。
2.根據權利要求1所述的操作支持設備，包括: 故障通知部，當所述故障檢測部檢測到故障時，該故障通知部適于通知所述電子控制單元的所述故障。
3.一種電子裝置，該電子裝置通過控制信號線連接到電子控制單元并且通過所述控制信號線被所述電子控制單元控制，所述電子裝置包括: 操作支持設備，當所述電子控制單元發生故障時，該操作支持設備支持另一個電子裝置的操作；其中，所述另一個電子裝置通過所述控制信號線連接到所述電子控制單元，并且通過所述控制信號線被所述電子控制單元控制，其中 所述操作支持設備包括: 故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述電子控制單元的故障； 信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述另一個電子裝置；以及 控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述電子控制單元的故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述另一個電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述另一個電子裝置切換到對所述另一個電子裝置已預定的安全操作狀態。
4.一種電子控制單元，包括: 一個或多個操作支持設備，當另一個電子控制單元發生故障時，該一個或多個操作支持設備支持一個或多個電子裝置的操作，該一個或多個電子裝置安裝于車輛上并且被所述另一個電子控制單元控制；其中，所述另一個電子控制單元通過控制信號線連接到所述電子裝置，并且通過所述控制信號線控制所述電子裝置，其中 每個所述操作支持設備都包括: 故障檢測部，該故障檢測部適于檢測所述另一個電子控制單元的故障； 信號輸出部，該信號輸出部連接到所述控制信號線，以將控制信號發送到所述電子裝置；以及 控制信號發送部，當所述故障檢測部檢測到所述另一個電子控制單元的所述故障時，該控制信號發送部適于通過所述信號輸出部將操作狀態轉換請求控制信號發送到所述電子裝置，其中，所述操作狀態轉換請求控制信號被限定為用于使所述電子裝置切換到對每個所述電子裝置已預定的安全操作狀態。
5.一種控制系統,包括: 多個電子控制單元； 多條控制信號線，該多條控制信號線分別對應于所述電子控制單元設置；以及多個電子裝置，該多個電子裝置通過所述控制信號線分別連接到所述電子控制單元，并且被所述電子控制單元控制，其中 至少一個所述電子控制單元被配置成根據權利要求4所述的電子控制單元，并且所述電子裝置被配置成:當收到預定操作狀態轉換請求控制信號時，轉換到預定的安全操作狀 態。
全文摘要
本發明的目的是提供一種在電子控制裝置發生故障時保證安全性的同時能夠抑制制造成本升高的操作支持裝置、電子設備、電子控制裝置以及控制系統。本發明的車輛控制系統(1)具有主控制設備(11)、多個中繼連接器單元(21和22)、對應于中繼連接器單元(21和22)設置的下級網絡線(43和44)，以及連接到下級網絡線(43和44)的多個電子裝置(31至36)。此外，中繼連接器單元(22)監測另一個中繼連接器單元(21)的故障，并且當檢測到其故障時，將操作狀態轉換請求控制信號從另一個線連接部(27)發送到電子設備(31和32)，操作狀態轉換請求控制信號用于使由另一個中繼連接器單元(21)控制的電子設備(31和32)切換到對于每個電子設備已預定的安全操作狀態。
文檔編號H04L12/28GK103229459SQ20118005743
公開日2013年7月31日 申請日期2011年11月25日 優先權日2010年11月29日
發明者前島芳充 申請人:矢崎總業株式會社