JP2006290089A

JP2006290089A - 車載通信装置および方法

Info

Publication number: JP2006290089A
Application number: JP2005111593A
Authority: JP
Inventors: Toru Takagi; 徹高木; Susumu Fujita; 晋藤田; Masao Yamane; 雅夫山根
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-26
Also published as: US20090009307A1; EP1876731A1; WO2006112161A1; CN101155716A

Abstract

【課題】各機能の動作を適切に行うことができる車載通信装置および方法を提供する。
【解決手段】車載ユニット２１〜２９毎に設けられたエンドポイント無線通信機３１〜３９と、車載ユニット２１〜２９を備えた機能ネットワーク１〜３毎に配置され、該機能ネットワーク１〜３内のエンドポイント無線通信機３１〜３９との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機１１〜１３と、車載ユニット２１〜２９毎に設けられた電源４１〜４９とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される車載通信装置および方法に関する。

自動車に搭載される車載電装部品の増加に伴い、信号線の数が増えてきたため、信号線が多重化されてきた。
下記の特許文献１には、自動車に搭載される多重伝送方式が記載されている。この多重伝送方式では、検出手段および駆動手段を有する複数の多重ノードが、少なくとも２系統の共通の信号伝送路を介して相互に接続されている。また、ワイヤハーネス配線経路の分岐点にあたるジョイントボックスの位置に、各信号伝送路に接続され、各信号伝送路間での信号伝送の制御を行う伝送制御手段を有するゲートウェイノードが配置されている。そして、ゲートウェイノードにいずれかの多重ノードからの所定の駆動手段を駆動制御する信号が入力されると、伝送制御手段により該信号に応じていずれかの多重ノードに伝送されるようになっている。

特許２８９８６８４号公報

上記従来技術においては、各ネットワークを信号の伝送速度（応答性）に応じて高速ネットワークと低速ネットワークに分けているので、ゲートウェイノードにおいて信号の伝送速度の変換を行う必要がある。このため、多重ノードに対して機能の正しい動作応答が行われないことが起きるという課題がある。また、車載電装部品が増加する場合、機能別にネットワークを構成しようとすると、ワイヤーハーネスの量が増えて、重量が重くなり、ワイヤーハーネスのレイアウトが困難になる。さらに、コネクタの数が増えるので、コネクタの設置容積が多大となり、車両内におけるスペースの確保が困難になるという課題がある。

本発明の目的は、これらの問題を解決し、各機能の動作を適切に行うことができる車載通信装置および方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも１個の車載ユニット毎に設けられたエンドポイント無線通信機と、車載ユニットを備えた機能ネットワーク毎に配置され、該機能ネットワーク内の前記エンドポイント無線通信機との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機と、少なくとも１個の前記車載ユニットまたは前記機能ネットワーク毎に設けられた電源とを具備する、という構成になっている。

本発明によれば、各機能の動作を適切に行うことが可能な車載通信装置および方法を提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
《第１の実施の形態》
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
〈構成〉
図１は本実施の形態の車載通信装置（自動車用無線通信ネットワーク）の構成図である。
図１において、１、２、３はそれぞれ機能ネットワーク（すなわち、モジュールのネットワーク）で、例えば機能ネットワーク１はドアモジュール、機能ネットワーク２はリアハッチモジュール、機能ネットワーク３はシートモジュールのネットワークである。１１、１２、１３はそれぞれ機能ネットワーク１〜３毎に設けられたゲートウェイ無線通信機、４は車両監視装置（車両監視コンピュータ）である。

２１、２２、２３はそれぞれ車載ユニットで、例えば車載ユニット２１はスイッチ、２２はモータ、２３はセンサである。３１、３２、３３はそれぞれ車載ユニット２１〜２３毎に設けられたエンドポイント無線通信機（図中、Ｅが付してある）、４１、４２、４３はそれぞれ車載ユニット２１〜２３毎に設けられた電源（分散電源。Ｐが付してある）である。
同様に２４〜２６は車載ユニットで、車載ユニット２４はセンサ、２５はブザー、２６はライトである。３４〜３６はそれぞれ車載ユニット２４〜２６毎に設けられたエンドポイント無線通信機、４４〜４６はそれぞれ車載ユニット２４〜２６毎に設けられた電源である。
同様に２７〜２９は車載ユニットで、車載ユニット２７はセンサ、２８はモータ、２９はモータである。３７〜３９はそれぞれ車載ユニット２７〜２９毎に設けられたエンドポイント無線通信機、４７〜４９はそれぞれ車載ユニット２７〜２９毎に設けられた電源である。

自動車の機能ネットワーク１、２、３毎にゲートウェイ無線通信機１１、１２、１３が設置されている。なお、機能ネットワーク１〜３はあくまで例示であり、もっと多数存在することは言うまでもない。
機能ネットワーク１では、ゲートウェイ無線通信機１１はエンドポイント無線通信機３１〜３３とそれぞれ電波でワイヤレスにつながっている。機能ネットワーク２、３も同様で、ゲートウェイ無線通信機１２、１３はエンドポイント無線通信機３４〜３６、３７〜３９とそれぞれ電波でワイヤレスにつながっている。ゲートウェイ無線通信機１１〜１３とそれぞれつながるエンドポイント無線通信機３１〜３９は、消費電力がとても少ない通信方式の通信機である。この通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１６で規定されるパーソナルエリアネットワークにおいて利用される通信方式である。ワイヤーハーネスで機能ネットワークを構成しようとすると、ワイヤーハーネスの量が増えて重量が重くなり、レイアウトが困難となるだけでなく、コネクタの数が増え、その設置容積が多大となり、車両スペース内における確保が困難である。本発明のように、信号線をワイヤレスにし、電源線をなくしたことで機能毎のネットワークを実現することができる。

図２は自動車用の各種機能ネットワークを示す図である。自動車用機能ネットワークとしては、パワートレイン系、衝突安全（エア・バック）系、インストルパネルとステアリングスイッチとエアコン、ドア（運転席、助手席、後席）とリアハッチとルーフ、シート、ランプ等が考えられる。インストルパネルはナビゲーション装置を含み、高速化が要求されるときはゲートウェイ無線通信機を多段にして高速化に対応する。

図３は車載ユニット２１の構成を示す図である。
図３に例示するように、エンドポイント無線通信機３１は車載ユニットのスイッチ２１と、電源４１に接続されている。
同様にエンドポイント無線通信機３２〜３９（図１）はそれぞれ車載ユニット２２〜２９と電源４２〜４９に接続されている。

ゲートウェイ無線通信機１１、１３（図１）はそれぞれエンドポイント無線通信機３１〜３３、３７〜３９を予め決められた通信間隔、例えば５００ミリ秒でポーリングしている。また、ゲートウェイ無線通信機１２はエンドポイント無線通信機３４〜３６を例えば１秒でポーリングしている。エンドポイント無線通信機３１〜３９に対し、車載ユニット２１〜２９と電源４１〜４９がそれぞれ接続されている構成が基本単位である。すなわち、車載ユニット２１〜２９はそれぞれエンドポイント無線通信機３１〜３９と電源４１〜４９を備えている。

なお、車載ユニット２１〜２９は車両用電源、例えば１２Ｖで動作する必要はない。電子回路のＣＰＵのように３Ｖやそれ以下の電圧で駆動しているものは、消費電力が少なくなるような電圧になっている。つまり、その電圧から１２Ｖに変換する必要はなく、ＤＣ−ＤＣコンバータを持たない。一方、車載ユニット２１〜２９を動作させるのに大きな電源容量が必要な場合は１２Ｖより高い電圧になっている。このように電源４１〜４９は各車載ユニット２１〜２９に適した電圧で電源を供給できるセル方式の電源である。

また、機能ネットワーク１〜３内のそれぞれにおいて、車載ユニット２１〜２９の通信頻度と、電源４１〜４９の容量によって、車載ユニット２１〜２９においてエンドポイント無線通信機３１〜３９あるいは電源４１〜４９を共用することも可能である。また、機能ネットワーク１〜３において電源４１〜４９を共用することも可能である。
機能ネットワーク１〜３を束ねるために、車両監視装置４がゲートウェイ無線通信機１１〜１３とそれぞれ無線で接続されている。

図４は車両監視装置４の構成を示す図である。
図４に示すように車両監視装置４は、入出力部４００、電源監視部４１０、ユニット監視部４２０、通信監視部４３０、異常判断部４４０、表示部４５０からなっている。入出力部４００はゲートウェイ無線通信機１１〜１３（図１）と無線で接続されており、機能ネットワーク１〜３からの状態報告を受ける。電源監視部４１０は、機能ネットワーク１〜３からの状態報告により残りの電源容量が十分かそうでないかを監視している。ユニット監視部４２０は、機能ネットワーク１〜３からの状態報告により車載ユニットが正常か異常かを監視している。通信監視部４３０は、機能ネットワーク１〜３からの状態報告により機能ネットワーク１〜３内での通信異常が連続して発生しているかどうかを監視している。異常判断部４４０は、電源監視部４１０、ユニット監視部４２０、通信監視部４３０の少なくとも１つから異常があると報告を受けたとき、異常であると判断して、表示部４５０を通じてユーザ（ドライバー）に異常を提示する。

〈作用〉
次に、本実施の形態の車載通信装置の作用について説明する。
図５は本実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。本実施の形態では、機能ネットワーク１（図１）が運転席のドアモジュールで、パワーウィンドウを開ける場合について説明する。

まず、ユーザが運転席側の窓を開けようとして、車載ユニットのスイッチ２１を押す（Ｓ１００）。
車載ユニットのスイッチ２１は、スイッチ２１の押された量に応じて窓ガラスを下げる信号をエンドポイント無線通信機３１に送信する（Ｓ１１０）。
ゲートウェイ無線通信機１１は、エンドポイント無線通信機３１をポーリングするときに（エンドポイント無線通信機３１に対し送信要求を確認しに行ったときに）、エンドポイント無線通信機３１は窓ガラスを下げる信号をゲートウェイ無線通信機１１に送信する（Ｓ１２０）。
ゲートウェイ無線通信機１１は、車載ユニットのモータ２２が接続されているエンドポイント無線通信機３２をポーリングするときに、窓ガラスを下げる信号をエンドポイント無線通信機３２に送信する（Ｓ１３０）。
エンドポイント無線通信機３２は、受け取った信号を車載ユニットのモータ２２に送信する（Ｓ１４０）。
モータ２２が電源４２から電力の供給を受けながら、窓ガラスを下げる（Ｓ１５０）。

ゲートウェイ無線通信機１１〜１３はそれぞれ、機能ネットワーク１〜３が正常に動作しているかどうかをの状態を、電源４１〜４９、車載ユニット２１〜２９、エンドポイント無線通信機３１〜３９の３項目で車両監視装置４に報告する。ゲートウェイ無線通信機１１〜１３はそれぞれ車両監視装置４との間で、車載ユニット２１〜２９の制御信号のやり取りは行わず、正常に動作しているかどうかを報告する。したがって、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３と車両監視装置４間では、機能ネットワーク１〜３内の通信間隔より遥かに長い間隔、例えばゲートウェイ無線通信機１１においては１０秒、ゲートウェイ無線通信機１３においては１０分で状態報告を行う。なお、ゲートウェイ無線通信機１２においては車載ユニット２４〜２６の動作または状態の変化に応じて状態報告を行う（イベントドリブン）。車両監視装置４は、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３から電源４１〜４９、車載ユニット２１〜２９、エンドポイント無線通信機３１〜３９の３項目のうちいずれか１つ以上が異常なとき、表示部４５０に提示する。

以上説明したように本実施の形態の車載通信装置は、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９毎に設けられたエンドポイント無線通信機３１〜３９と、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９を備えた機能ネットワーク１〜３毎に配置され、該機能ネットワーク１〜３内のエンドポイント無線通信機３１〜３９との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機１１〜１３と、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９または少なくとも１個の機能ネットワーク１〜３毎に設けられた電源４１〜４９とを具備するという構成になっている。また、本実施の形態の車載通信方法は、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９毎にエンドポイント無線通信機３１〜３９を設け、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９を備えた機能ネットワーク１〜３毎に、該機能ネットワーク１〜３内のエンドポイント無線通信機３１〜３９との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機１１〜１３を配置し、少なくとも１個の車載ユニット２１〜２９または少なくとも１個の機能ネットワーク１〜３毎に電源４１〜４９を設けるという構成になっている。

上記従来技術においては、各ネットワークを信号の伝送速度等に応じて分けているので、ゲートウェイにおいて信号の伝送速度の変換を行う必要があり、正しい動作が行われないことがあった。これに対して本実施の形態では、自動車の機能（機能ネットワーク１〜３）毎にゲートウェイ（ゲートウェイ無線通信機１１〜１３）を配置して自動車用通信ネットワークを構成するので、機能毎の動作が適切に行われるように保証しやすい。また、上記従来技術においてはワイヤーハーネスの量が増えて重量が重くなったり、レイアウトが難しくなるだけでなく、コネクタの設置が必要なので、その設置容積が多大となり、車両内のスペースの確保が難しいなどの理由で車載通信ネットワークが実現できなかった。これに対して本実施の形態では、信号線と電源線を束ねたワイヤーハーネスを、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３とエンドポイント無線通信機３１〜３９とによる無線通信によりワイヤレスにし、また、電源４１〜４９を分散電源にすることで、通信ネットワークを実現することができる。

また、車載ユニット２１〜２９の制御信号の通信は、該車載ユニット２１〜２９が備えられた機能ネットワーク１〜３内のゲートウェイ無線通信機１１〜１３とエンドポイント無線通信機３１〜３９との間で行われる。すなわち、車載ユニット２１〜２９の制御信号はそれぞれ機能ネットワーク１〜３内で閉じている。このように機能ネットワーク１〜３内で車載ユニット２１〜２９の制御信号の通信は終了するので、機能ネットワーク１〜３内で動作が完了し、機能の動作応答の保証がしやすくなり、各機能の動作を適切に行うことができる。

また、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３との間で無線通信を行い、車載ユニット２１〜２９、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３とエンドポイント無線通信機３１〜３９との間の無線通信、電源４１〜４９の少なくとも１つを監視する車両監視装置４を具備する。これにより仮に機能ネットワーク１〜３内で車載ユニット２１〜２９、ゲートウェイ無線通信機１１〜１３とエンドポイント無線通信機３１〜３９との間の無線通信、電源４１〜４９に異常があった場合は、その異常が車両監視装置４に報告され、表示部４５０でユーザに提示されるので、ユーザは異常を知ることができ、機能不良の原因も把握することが可能である。このように機能ネットワーク１〜３を束ねる車両監視装置４を設置するので、自動車としての機能を果たすことができる。

《第２の実施の形態》
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では２つの車載ユニット（２１と２２）間での動作を説明したが、本実施の形態ではユーザの動作により３つ以上の車載ユニットが動作する場合の機能ネットワークの動作について説明する。
図６は本実施の形態の車載通信装置（自動車用無線通信ネットワーク）の構成図である。機能ネットワーク１が第１の実施の形態と同様に運転席のドアモジュールで、インテリジェントキーによりドアをロック／アンロックする場合について説明する。
図６において、１は機能ネットワークの運転席のドアモジュール、１１はゲートウェイ無線通信機、６１はグループ動作情報記憶部である。
６２１〜６２６は車載ユニットで、車載ユニット６２１はスイッチ、６２２はアクチュエータ、６２３はブザー、６２４はインテリジェントキーユニット、６２５はスイッチ、６２６はモータである。６３１〜６３６はそれぞれ車載ユニット６２１〜６２６毎に設けられたエンドポイント無線通信機、６４１〜６４６はそれぞれ車載ユニット６２１〜６２６毎に設けられた電源である。
第１の実施の形態と同じくゲートウェイ無線通信機１１は、エンドポイント無線通信機６３１〜６３６とそれぞれ電波でワイヤレスにつながっている。また、ゲートウェイ無線通信機１１は、グループ動作情報記憶部６１と接続されている。ゲートウェイ無線通信機１１とエンドポイント無線通信機６３１〜６３６は消費電力がとても少ない通信方式の通信機である。この通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１６で規定されるパーソナルエリアネットワークにおいて利用される通信方式である。ゲートウェイ無線通信機１１は、エンドポイント無線通信機６３１〜６３６を予め決められた通信間隔、例えば５００ミリ秒でポーリングしている。

例えばインテリジェントキーシステムのように３つ以上の車載ユニットが連動して動作する車載ユニットは、グループ動作情報記憶部６１にグループ登録される。グループ動作情報記憶部６１にグループ登録された車載ユニットは、ゲートウェイ無線通信機１１により優先的に動作される。つまり、前述のようにゲートウェイ無線通信機１１は、エンドポイント無線通信機６３１〜６３６をポーリングしながら通信を行っている。そこで、グループ動作情報記憶部６１に登録されたエンドポイント無線通信機をまずポーリングし、そのあとで登録されていないエンドポイント無線通信機をポーリングする。ゲートウェイ無線通信機１１がセレクティング機能を有する場合には、グループ動作情報記憶部６１に登録されたエンドポイント無線通信機をセレクトして優先的に通信を行う。なお、車両の衝突回避のためにＣＳＭＡ／ＣＤ方式を採用している場合には、衝突を回避するために、ゲートウェイ無線通信機１１において通信を行わないランダム時間の平均値を、グループ登録しているエンドポイント無線通信機では短く、それ以外では長くする。

エンドポイント無線通信機６３１〜６３６はそれぞれ、車載ユニット６２１〜６２６と電源６４１〜６４６に接続されている。エンドポイント無線通信機６３１〜６３６に対し、車載ユニット６２１〜６２６と電源６４１〜６４６がそれぞれ接続されている構成が基本単位である。すなわち、車載ユニット６２１〜６２６毎に、エンドポイント無線通信機６３１〜６３６と電源６４１〜６４６を備えている。

第１の実施の形態と同様に車載ユニット６２１〜６２６は車両用電源、例えば１２Ｖで動作する必要はない。電子回路のＣＰＵのように３Ｖやそれ以下の電圧で駆動しているものは、消費電力が少なくなるような電圧になっている。つまり、その電圧から１２Ｖに変換する必要はなく、ＤＣ−ＤＣコンバータを持たない。一方、車載ユニット６２１〜６２６を動作させるのに大きな電源容量が必要な場合は１２Ｖより高い電圧になっている。このように電源６４１〜６４６は車載ユニット６２１〜６２６に適した電圧で電源を供給できるセル方式の電源である。
なお、車載ユニット６２１〜６２６の通信頻度と、電源６４１〜６４６の容量によって、車載ユニット６２１〜６２６においてエンドポイント無線通信機６３１〜６３６あるいは電源６４１〜６４６を共用してもよい。

車載ユニットのスイッチ６２１は、ユーザが動作させるドアのロックとアンロックのスイッチである。車載ユニットのアクチュエータ６２２は、ドアのロックとアンロックを動作させる。車載ユニットのブザー６２３は、ドアのロックとアンロックのアクチュエータ６２２が動作したときにロック、アンロックをブザー音でユーザに知らせる。車載ユニットのインテリジェントキーユニット６２４は、ユーザの動作による車載ユニットのスイッチ６３１からのロックおよびアンロック要求信号を受けて、車載ユニットのアクチュエータ６２２に信号を送信するとともに、他のドアのインテリジェントキーユニットにも信号を送信する。車載ユニットのスイッチ６２５は、窓ガラスの開閉、ドアミラーの開閉および調整を行うスイッチである。車載ユニットのモータ６２６は窓ガラスの開閉、ドアミラーの開閉および調整を行うモータである。

〈作用〉
次に、本実施の形態の車載通信装置の作用について説明する。
図７（Ａ）、図８（Ｂ）は本実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。
本実施の形態では、機能ネットワーク１が運転席のドアモジュールで、インテリジェントキーでドアをロックする場合について説明する。

まず、ユーザがドアをロックしようとして、車載ユニットのスイッチ６２１を押す（Ｓ２００）。
スイッチ６２１は、ドアロック信号をそのエンドポイント無線通信機６３１に送信する（Ｓ２１０）。
ゲートウェイ無線通信機１１がエンドポイント無線通信機６３１に送信要求を確認しに行ったとき、エンドポイント無線通信機６３１はドアロック信号をゲートウェイ無線通信機１１に送信する（Ｓ２２０）。
ゲートウェイ無線通信機１１は、インテリジェントキーユニット６２４が接続されているエンドポイント無線通信機６３４をポーリングするときに、ドアロック信号をエンドポイント無線通信機６３４に送信する（Ｓ２３０）。
エンドポイント無線通信機６３４は、受け取った信号をインテリジェントキーユニット６２４に送信する（Ｓ２４０）。
ドアロック信号をエンドポイント無線通信機６３４に送信する（Ｓ２５０）。
ゲートウェイ無線通信機１１がエンドポイント無線通信機６３４に送信要求を確認しに行ったとき、エンドポイント無線通信機６３４はドアロック信号をゲートウェイ無線通信機１１に送信する（Ｓ２６０）。
ゲートウェイ無線通信機１１は、アクチュエータ６２２が接続されているエンドポイント無線通信機６３２をポーリングするときに、ドアロック信号をエンドポイント無線通信機６３２に送信する（Ｓ２７０）。

ゲートウェイ無線通信機１１から他のドアのインテリジェントキーユニットと接続されたエンドポイント無線通信機にドアロック信号を送信する（Ｓ２８０）。
エンドポイント無線通信機６３２は、受け取った信号をアクチュエータ６２２に送信する（Ｓ２９０）。
アクチュエータ６２２がドアをロックする（Ｓ３００）。
ゲートウェイ無線通信機１１は、ブザー６２３が接続されているエンドポイント無線通信機６３３をポーリングするときに、ドアロック信号をエンドポイント無線通信機６３３に送信する（Ｓ３１０）。
ブザー６２３がドアロックを知らせるブザー音を鳴らす（Ｓ３２０）。

ユーザがインテリジェントキーを操作をしているときは、インテリジェントキー動作が優先されており、窓ガラスの開閉やドアミラーの開閉および調整は後回しにされる。また、インテリジェントキーの操作をしているときは、窓ガラスの開閉やドアミラーの開閉および調整に関するエンドポイント無線通信機６３５および６３６は動作させない。例えばスイッチ６２１を押してからブザー６２３が鳴るまでが２秒以内と規定されている場合、インテリジェントキー動作における通信間隔は１００ミリ秒などと短くせず、２秒以内で終了するように４００ミリ秒あるいは５００ミリ秒と長くする。これによって動作応答性を保ったまま、電源の消費を防ぐことができる。

以上説明したように本実施の形態では、機能ネットワーク１内において、ユーザの操作により動作状態がユーザにフィードバックされる車載ユニット６２１〜６２４の通信を優先させるようになっている。機能ネットワーク１内であっても、例えばインテリジェントキー動作のようにユーザが操作して、ロックまたはアンロックの状態がブザー音等によりユーザにフィードバックされる車載ユニット６２１〜６２４のグループの通信を優先させることにより、機能ネットワーク１内でさらに応答性が要求される動作を保証することができる。

また、機能ネットワーク１内において、ゲートウェイ無線通信機１１とエンドポイント無線通信機６３１〜６３６との間の通信間隔を、動作の開始から終了までの規定時間に基づいてなるべく長く設定した。これによって動作応答性を保ったまま、消費電力量を抑えることができる。

さらに、機能ネットワーク１内において、予め登録されたグループの車載ユニット６２１〜６２４が動作しているときは、他の車載ユニット６２５、６２６のエンドポイント無線通信機６３５、６３６を動作させないようになっている。例えばインテリジェントキー動作をしているときに、その動作と関係のないエンドポイント無線通信機６３５、６３６を動作させないことにより、ゲートウェイ無線通信機１１のポーリング回数を減らすことができ、消費電力量を抑えることができる。

《第３の実施の形態》
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図９は本実施の形態の車載通信装置（自動車用無線通信ネットワーク）の構成図である。
図９において、１４はゲートウェイ無線通信機、９１は通信間隔判断部、９２は利用シーン別動作情報記憶部、９３は車速センサ、９４はシフト位置センサ、９５は道路種別判断部である。
９２１〜９２５は車載ユニットで、車載ユニット９２１はスイッチ、９２２はスイッチ、９２３はモータ、９２４はセンサ、９２５はセンサが、これらはあくまで例示である。９３１〜９３５はそれぞれ車載ユニット９２１〜９２５毎に設けられたエンドポイント無線通信機、９４１〜９４５はそれぞれ車載ユニット９２１〜９２５毎に設けられた電源である。

ゲートウェイ無線通信機１４はエンドポイント無線通信機９３１〜９３５とそれぞれ電波でワイヤレスにつながっている。ゲートウェイ無線通信機１４とエンドポイント無線通信機９３１〜９３５は消費電力がとても少ない通信方式の通信機である。この通信方式は、例えばＩＥＥＥ８０２．１６で規定されるパーソナルエリアネットワークにおいて利用される通信方式である。
エンドポイント無線通信機９３１〜９３５は車載ユニット９２１〜９２５と電源９４１〜９４５にそれぞれ接続されている。ゲートウェイ無線通信機１４はエンドポイント無線通信機９３１〜９３５を予め決められた通信間隔、例えば５００ミリ秒でポーリングしている。エンドポイント無線通信機９３１〜９３５に対し、車載ユニット９２１〜９２５と電源９４１〜９４５がそれぞれ接続されている構成が基本単位である。すなわち、車載ユニット９２１〜９２５はそれぞれエンドポイント無線通信機９３１〜９３５と電源９４１〜９４５を備えている。

なお、車載ユニット９２１〜９２５は車両用電源、例えば１２Ｖで動作する必要はない。電子回路のＣＰＵのように３Ｖやそれ以下の電圧で駆動しているものは、消費電力が少なくなるような電圧になっている。つまり、その電圧から１２Ｖに変換する必要はなく、ＤＣ−ＤＣコンバータを持たない。一方、車載ユニット９２１〜９２５を動作させるのに大きな電源容量が必要な場合は１２Ｖより高い電圧になっている。このように電源９４１〜９４５は各車載ユニット９２１〜９２５に適した電圧で電源を供給できるセル方式の電源である。
また、この機能ネットワーク内において、車載ユニット９２１〜９２５の通信頻度と、電源９４１〜９４５の容量によって、車載ユニット９２１〜９２５においてエンドポイント無線通信機９３１〜９３５あるいは電源９４１〜９４５を共用することも可能である。

また、ゲートウェイ無線通信機１４は、通信間隔判断部９１と接続されている。通信間隔判断部９１は、ゲートウェイ無線通信機１４とエンドポイント無線通信機９３１〜９３５との通信間隔を車両信号の状態に合わせて決める。通信間隔は、車載ユニット９２１〜９２５に対して、「エンドポイント無線通信機の通信間隔が短い」、「エンドポイント無線通信機の通信間隔が長い」、「車載ユニットを利用しないのでエンドポイント無線通信機の電源オフ」、「車載ユニットが動作しない方がいいのでエンドポイント無線通信機および車載ユニットの電源オフ」の４つのレベルに分かれる。
通信間隔判断部９１は、利用シーン別動作情報記憶部９２、車速センサ９３、シフト位置センサ９４、道路種別判断部９５に接続されている。車速センサ９３は、車輪の回転に応じて発生するパルスをカウントして車速を知ることができる。シフト位置センサ９４は、シフト位置が、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｌ」のどこにあるかを知ることができる。道路種別判断部９５は、高速道路（自動車専用道路）か一般道路かを判断することができる。利用シーン別動作情報記憶部９２は、表１〜表３に示すように、シフト位置と車速と道路種別によりゲット無線通信機１４とエンドポイント無線通信機９３１〜９３５との間の無線通信の通信間隔およびエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の電源をオフする場合が記憶されている。
すなわち、表１は、シフト位置に対する車載ユニットのエンドポイント無線通信機で必要な通信間隔（エンドポイント無線通信機の電源のオフを含む）、表２は、車速に対する車載ユニットのエンドポイント無線通信機で必要な通信間隔（エンドポイント無線通信機の電源のオフを含む）、表３は、道路種別に対する車載ユニットのエンドポイント無線通信機で必要な通信間隔（エンドポイント無線通信機の電源のオフを含む）を示す表である。なお、表１における「動作しない」および「動作しない方がよい」、表２における「利用しない」および「動作しない方がよい」、表３における「利用しない」の場合には、エンドポイント無線通信機の電源をオフにすることを示す。

図９で説明した機能ネットワークが自動車にはパワートレイン系、エアバック系、インストルパネル系、ドア（運転席、助手席、後席）・リアハッチ・ルーフ、シート、ランプがあり、それらが統合されて第１の実施の形態の図１に示したような自動車用無線通信ネットワークを構成するので、自動車用の他のゲートウェイ無線通信機も同様な構成になる。

〈作用〉
次に、本実施の形態の車載通信装置の作用について説明する。
図１０（Ａ）、図１１（Ｂ）は本実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。
まず、ユーザがエンジンを起動する（Ｓ３００）。
シフト位置センサ９４（図９）がシフト位置を検出する（Ｓ３１０）。
シフト位置がＰの場合、表１に示すように車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔（エンドポイント無線通信機の電源をオフにすることを含む。以下、このフローチャートにおいて同じ）を設定する（Ｓ３２０）。
シフト位置センサ９４がシフト位置が変ったかどうかを検出する（Ｓ３３０）。
シフト位置が「Ｒ」レンジに変わったことを検出したら（Ｓ３４０）、表１にしたがって車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を設定する（Ｓ３６０）。

エンジンが停止していなければＳ１３０のシフト位置の検出に戻る（Ｓ３７０）。

シフト位置が「Ｄ」または「Ｌ」レンジに変わったことを検出したら（Ｓ３５０）、車速センサ９３により車速を検出する（Ｓ３８０）。
検出した車速をもとに、表２にしたがって車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を設定する（Ｓ３９０）。
車速が８０ｋｍ／ｈを１分以上越えたかどうかを検出する（Ｓ４００）。
車速が８０ｋｍ／ｈを１分以上越えたら、道路種別判断部９５が道路地図情報から現在位置の道路種別を判断する（Ｓ４１０）。

道路種別が自動車専用道路または高速道路である場合（Ｓ４２０）、表３にしたがって車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を設定する（Ｓ４３０）。
１０分毎に道路種別を判断して、一般道になったら、表２にしたがって車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を設定する（Ｓ４４０）。

シフト位置を検出する状態に戻り、シフト位置を検出する（Ｓ４５０）。
シフト位置が「Ｐ」または「Ｎ」レンジに変化したらＳ３２０に戻る（Ｓ４７０）。
また、シフト位置が「Ｒ」レンジに変化したらＳ３６０に戻る（Ｓ４６０）。

以上説明したように本実施の形態では、自車両の走行状態（走行シーン）に応じて、エンドポイント無線通信機９３１〜９３５、車載ユニット９２１〜９２５の少なくとも一方の電源９４１〜９４５のオンとオフを切り換えるようになっている。また、自車両の走行状態に応じて、ゲートウェイ無線通信機１４とエンドポイント無線通信機９３１〜９３５との間の通信間隔を制御するようになっている。また、この通信間隔は、自車両の移動速度、シフト位置、道路種別に基づいて制御するようになっている。このように自車両（すなわち、車両信号）の状態に合わせてエンドポイント無線通信機９３１〜９３５を活性化状態（電源のオン・オフおよび通信間隔）を変化させるので、電力の消費量を抑えながら必要な動作応答を得ることができる。具体的には、
（１）走行シーンに合わせて利用しない機能に関する車載ユニット９２１〜９２５のエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の電源をオフするので、電源消費量を少なくすることができる。

（２）走行シーンに合わせて動作しない方がいいエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の電源をオフにするので、より安全性が高まる。

（３）走行シーンに合わせて利用しない機能に関するエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を広くするので、必要のない通信が減り、無線通信ネットワークの動作が安定する。

（４）走行シーンに合わせて利用する機能に関するエンドポイント無線通信機９３１〜９３５の通信間隔を短くするので、運転操作上必要なネットワークの動作応答性を確保することができる。

また、通信間隔は自車両の移動速度、シフト位置、道路種別に依存するので、運転操作上必要なネットワークの動作応答性を確保することができ、かつ、電力消費量を減らすことができる。

なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨であり、そのいずれかを組み合わせて実施してもよい。

本発明の第１の実施の形態の車載通信装置の構成図である。本発明の第１の実施の形態における自動車用の各種機能ネットワークを示す図である。本発明の第１の実施の形態における車載ユニットの構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態における車両監視装置の構成を示す図である。本発明の第１の実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態の車載通信装置の構成図である。本発明の第２の実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態の車載通信装置の構成図である。本発明の第３の実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施の形態の車載通信装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２、３…機能ネットワーク４…車両監視装置
１１、１２、１３、１４…ゲートウェイ無線通信機
２１、２２、２３…車載ユニット
３１、３２、３３…エンドポイント無線通信機
４１、４２、４３…電源
６１…グループ動作情報記憶部９１…通信間隔判断部
９２…利用シーン別動作情報記憶部９３…車速センサ
９４…シフト位置センサ９５…道路種別判断部
４００…入出力部４１０…電源監視部
４２０…ユニット監視部４３０…通信監視部
４４０…異常判断部４５０…表示部
６２１〜６２６…車載ユニット
６３１〜６３６…エンドポイント無線通信機
６４１〜６４６…電源

Claims

少なくとも１個の車載ユニット毎に設けられたエンドポイント無線通信機と、
少なくとも１個の前記車載ユニットを備えた機能ネットワーク毎に配置され、該機能ネットワーク内の前記エンドポイント無線通信機との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機と、
少なくとも１個の前記車載ユニットまたは少なくとも１個の前記機能ネットワーク毎に設けられた電源と
を具備することを特徴とする車載通信装置。
前記車載ユニットの制御信号の通信は、該車載ユニットが備えられた前記機能ネットワーク内の前記ゲートウェイ無線通信機と前記エンドポイント無線通信機との間で行われることを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
前記ゲートウェイ無線通信機との間で無線通信を行い、
前記車載ユニット、前記ゲートウェイ無線通信機と前記エンドポイント無線通信機との間の無線通信、前記電源の少なくとも１つを監視する車両監視装置を具備することを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
前記機能ネットワーク内において、ユーザの操作により動作状態がユーザにフィードバックされる前記車載ユニットの通信を優先させることを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
前記機能ネットワーク内において、前記ゲートウェイ無線通信機と前記エンドポイント無線通信機との間の通信間隔を、動作の開始から終了までの規定時間に基づいてなるべく長く設定したことを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
前記機能ネットワーク内において、予め登録されたグループの車載ユニットが動作しているときは、他の前記車載ユニットの前記エンドポイント無線通信機を動作させないことを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
自車両の走行状態に応じて、前記エンドポイント無線通信機、前記車載ユニットの少なくとも一方の前記電源のオンとオフを切り換えることを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
自車両の走行状態に応じて、前記ゲートウェイ無線通信機と前記エンドポイント無線通信機との間の通信間隔を制御することを特徴する請求項１記載の車載通信装置。
前記通信間隔は、前記自車両の移動速度、シフト位置、道路種別に基づいて制御することを特徴する請求項８記載の車載通信装置。
少なくとも１個の車載ユニット毎にエンドポイント無線通信機を設け、
少なくとも１個の前記車載ユニットを備えた機能ネットワーク毎に、該機能ネットワーク内の前記エンドポイント無線通信機との間で無線通信を行うゲートウェイ無線通信機を配置し、
少なくとも１個の前記車載ユニットまたは少なくとも１個の前記機能ネットワーク毎に、電源を設けることを特徴とする通信方法。