JP2008124867A

JP2008124867A - 通信方法

Info

Publication number: JP2008124867A
Application number: JP2006307715A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Onda; 秀明恩田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-05-29

Abstract

【課題】周期ベースのネットワーク通信において、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができる通信方法を提供すること。
【解決手段】ペイロードセグメント部２５０に、ＩＤごとに割り当てた、送信データを受信したことを示す受信確認部２５１ａ〜２５１ｊを設け、送信データを受信したノードは、その後の送信の際に自ノードに対応する受信確認部２５１ａ〜２５１ｊの部分を受信したことを示すデータにして送信するようにし、送信データを送ったノードは、受信確認部２５１ａ〜２５１ｊにより受信したことを確認するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載ネットワークとしてのＦｌｅｘＲａｙ（登録商標、以下省略）通信における通信方法の技術分野に属する。

従来では、ＦｌｅｘＲａｙ通信においては、周期ベースの通信が行われる。有効データはそれぞれ少なくとも２つのタイムスロットを有し、周期的に繰り返されるタイムフレームにおいて伝送され、各タイムスロットにおいては、１つのメッセージが伝送され、そのメッセージには、有効データの少なくとも一部を包含している（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００５−５１３９５９号公報（第２−１１頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、ＦｌｅｘＲａｙ通信において、通信が周期ベースのため、通信データは一定時間毎に送信されることになり、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができず問題であった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、周期ベースのネットワーク通信において、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができる通信方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、データバスに接続された複数のノードで構成されるネットワークの周期的な通信サイクル毎に時間領域である通信フレームを設けるようにし、データとして無効な時間領域であるアイドル領域とデータとして有効な時間領域であるアクティブ領域からなる複数のスロットにより前記通信フレームを構成し、前記各ノードと前記各スロットを対応させるよう識別子により関連付けるようにし、前記アクティブ領域には、少なくとも送信元の前記識別子を示す時間領域である識別子データ部と、送信されるデータ内容が示される時間領域であるデータ部を設けるようにし、前記データバスの通信の時間割り当てを定めることにより通信を行うようにした通信方法において、前記データ部に、前記識別子ごとに割り当てた、送信データを受信したことを示す受信確認部を設け、送信データを受信したノードは、その後の送信の際に自ノードに対応する受信確認部の部分を受信したことを示すデータにして送信するようにし、送信データを送ったノードは、前記受信確認部により受信したことを確認するようにした、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、周期ベースのネットワーク通信において、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができる。

以下、本発明の通信方法を実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信のシステム構成を示す説明図である。
実施例１における第１のシステム構成は、データバスＡ、データバスＢの２つのデータバスに、ノード１〜ノード１０までが接続して、ネットワークを形成している。

より具体的に説明すると、車載ネットワークとして、ECCSコントローラ１(ノード１）、ABSコントローラ２（ノード２）、A/Tコントローラ３（ノード３）、VDCコントローラ４（ノード４）、STRGコントローラ５（ノード５）、BCMコントローラ６（ノード６）、オプションＡコントローラ７(ノード７）、オプションＢコントローラ８（ノード８）、オプションＣコントローラ９（ノード９）、オプションＤコントローラ１０（ノード１０）をデータバスＡ，データバスＢへ接続する。

次に、実施例１の通信方法における通信フレーム構成について説明する。
図２は実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信における通信フレームの構成を示す説明図である。
通信フレーム１００は、図２(a)に示すように、予め定められた通信サイクル毎に割り当てられた時間領域である。

この通信フレーム１００は、図２(b)に示すように、各ノードの識別子であるＩＤごとに割り当てた複数のスロット１１０で構成される。このスロット１１０は、無効なデータ部分であるアイドル領域１２０と、有効なデータ部分であるアクティブ領域１３０で構成される（図２(c)参照）。

この通信フレーム１００は、実施例１において、上記図１で説明したシステム構成を考慮して設けるものであり、接続されるコントローラ数の分、スロット１１０を設けるものとする。実施例１では、システム構成のノード数が１０個のため、スロット数１１０は１０個にする。

次に、実施例１の通信方法におけるアクティブ領域１３０の構成について説明する。
図３は実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信におけるアクティブ領域の構成例の主要部分を示す説明図である。
実施例１におけるアクティブ領域１３０は、フレームＩＤ部２１０、ペイロードレングス部２２０、ヘッダＣＲＣ部２３０、サイクルカウント部２４０、ペイロードセグメント部２５０、ＣＲＣ部２６０を主要な構成としている。
フレームＩＤ部２１０は、ペイロードセグメント部２５０の前部に設けられるヘッダセグメントの一部を構成するものであり、各スロットに割り当てられたＩＤを示す部分である。ヘッダセグメントの詳細については、従来と同等であり、詳細は後述する。

ペイロードレングス部２２０は、ペイロードセグメント部２５０のデータ長を示す部分であり、ペイロードセグメント部２５０の前部に設けられるヘッダセグメントの一部を構成するものである。
ヘッダＣＲＣ部２３０は、ヘッダセグメントの巡回符号検査を行うためのチェック符号データ部分である。
サイクルカウント部２４０は、通信サイクル数のカウントを示す部分である。

ペイロードセグメント部２５０は、実質的なデータ部分として用いられる部分であり、実施例１では、受信確認部２５１とデータ部２５２で構成される。
受信確認部２５１は、それぞれのノードが、それぞれを認識するためのＩＤ毎に、受信したかどうか示す情報部分を設けたものである。受信確認部２５１は、さらに、ＩＤ１の受信確認部２５１ａ、ＩＤ２の受信確認部２５１ｂ、ＩＤ３の受信確認部２５１ｃ、ＩＤ４の受信確認部２５１ｄ、ＩＤ５の受信確認部２５１ｅ、ＩＤ６の受信確認部２５１ｆ、ＩＤ７の受信確認部２５１ｇ、ＩＤ８の受信確認部２５１ｈ、ＩＤ９の受信確認部２５１ｉ、ＩＤ１０の受信確認部２５１ｊからなる。

この受信確認部２５１ａ〜２５１ｊは、ＩＤ情報を持たないビットデータとする。
そして、自ユニットのＩＤに対応する受信確認部を無効データ部分とする。
データ部２５２は、具体的に送受されるデータ部分である。
ＣＲＣ部２６０は、ペイロードセグメント部２５０の後方に設けられるトレイラーセグメントの一部を構成するものであり、巡回符号検査を行うためのチェック符号データ部分である。

次に作用を説明する。
[通信スケジュールについて]
ここで、従来のＦｌｅｘＲａｙ通信における通信スケジュールについて説明する。
図４は従来の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信におけるアクティブ領域の構成例の説明図である。
図４におけるアクティブ領域１３０は、ヘッダセグメント部３１０、ペイロードセグメント部３２０、トレイラーセグメント部３３０からなる。
ヘッダセグメント部３１０は、リザーブビット部３１１、ペイロードプリアムブルインジケータ部３１２、ヌルフレームインジケータ部３１３、シンクフレームインジケータ部３１４、スタートアップフレームインジケータ部３１５、フレームＩＤ部２１０、ペイロードレングス部２２０、ヘッダＣＲＣ部２３０、サイクルカウント部２４０で構成されている。

リザーブビット部３１１は、将来の使用のために設けられた予備的部分である。
ペイロードプリアムブルインジケータ部３１２は、ペイロード部にオプショナルベクタが含まれるかどうかを示すインジケータ部分である。
ヌルフレームインジケータ部３１３は、ペイロード部に有効なデータがあるかどうかを示すインジケータ部分である。
シンクフレームインジケータ部３１４は、他のノードがシンクフレームとして認識するかどうかを示すインジケータ部分である。
スタートアップフレームインジケータ部３１５は、システム起動時に用いられるスタートアップフレームかどうかを示すインジケータ部分である。

フレームＩＤ部２１０、ペイロードレングス部２２０、ヘッダＣＲＣ部２３０、サイクルカウント部２４０については、実施例１の図３と同様であるので説明を省略する。
従来において、ペイロードセグメント部３２０は、実質的な送受されるデータ部分であり、データ部３２１のみで構成される。
トレイラーセグメント部３３０は、複数のＣＲＣ部２６０で構成される。実施例１の図３と同様であるので説明を省略する。

従来において、ＦｌｅｘＲａｙ通信では、各ノードが通信するタイミングが予め決められているＴＤＭＡ（Time Division Mulch Access）と呼ばれる方式で通信を行う。この通信方法では、各ノードのそれぞれにスロットと呼ばれる送信できる時間領域が設定されており、通信負荷に関係なく決まったタイミングで送信できる、通信の定時性を保障した通信方式である。これを実現するため、各ノードが送信する順番を予め決めた通信スケジュールに従って通信が行われる。

しかしながら、この周期が一定の通信方法では、送信に対しての確認を得ることができない。バス上での通信エラーが検知されなければ、送信データが相手に受信されたと見なされる。ＦｌｅｘＲａｙ通信では、受信に失敗しても、高速通信であるため、すぐに次の送信が行われることを前提としていると考えられる。しかし、受信の失敗が連続している場合もある。
車両の通信においては、その情報の送信が確実に行われたかどうかを確認して作動すべき機能も多々存在するため、送信に対する受信確認がないことは問題である。
これに対し、実施例１の通信方法では、これらの問題を解決している。

[受信確認作用]
実施例１の通信方法では、上記説明した通信スケジュールに基づいて、ＣＡＮ通信よりも高速な車載コントローラ間通信が行われる。
ここで、ＩＤ１、つまりノード１であるECCSコントローラ１が、送信データを受信した場合を例に説明する。
例えば、ＩＤ６、つまりノード６であるBCMコントローラ６からデータをECCSコントローラ１に送る場合には、図２(b)に示す、ＩＤ６に該当するアクティブ領域１３０のペイロードセグメント部２５０のデータ部２５２へ、ＩＤ１への送信である旨を示すデータと、送信内容のデータを、この定められた通信スケジュールで送信する。

すると、通信バス上のデータに対して、自分あての送信データを監視している各ノードのうち、ノード１であるECCSコントローラ１がＩＤデータ部分から自分あての送信データであることを識別し、データを受信する。
あるいは、ＩＤ６のBCMコントローラ６が、ＩＤ６に該当するアクティブ領域１３０のペイロードセグメント部２５０のデータ部２５２へ、送信内容のデータのみを書き込み、このデータを必要とするＩＤ１が、通信バス上のデータに対して、ＩＤ６のデータを取り込むようにして、データを受信する。

これらのように、ＩＤ６からのデータをＩＤ１であるECCSコントローラ１が受信した場合には、まず、受信確認部２５１のうち、自ユニットに相当するＩＤ１の受信確認部２５１ａを無効なデータ、例えば０にし、受信したデータの送り先であるＩＤ６の受信確認部２５１ｆを例えば１にする。さらに、その他のＩＤ２の受信確認部２５１ｂ〜ＩＤ５の受信確認部２５１ｅ、ＩＤ６の受信確認部２５１ｇ〜ＩＤ１０の受信確認部２５１ｊを例えば０にする。

これを、ＩＤ１のECCSコントローラ１の都合のよいタイミングで、プログラムの処理に影響を与えず、受信確認部２５１において送信する。
すると、ＩＤ６のBCMコントローラ６は、ＩＤ１のECCSコントローラ１の送信部分の受信確認部２５１の自ユニットに相当する受信確認部２５１ｆが例えば１であることにより、確かに自ユニットが送信したデータをＩＤ１のECCSコントローラ１が受信したことを確認することができる。

これにより、BCMコントローラ６がデータを受信したことを確認した上で、行いたい機能や処理を作動させることでき、ＦｌｅｘＲａｙ通信の高速通信の効率等に影響を与えることなく、送信データの送り先がデータを受信したことを送信元が確認することができ、自ユニットの処理に役立てることができ、自ユニットの処理をより確実に行うことができる。
また、他のノードにおいても受信確認の方法は同様である。

加えて説明する。
車両において、各装置の電子化、電子制御化が進むにつれ、他の装置の情報が必要となり、多くの専用配線を必要としていた。
これに対し、各装置が情報処理を行うコントローラを有するに到ると、車両のコントローラ間の通信が必要になっていた。例えばＣＡＮ通信では、ネットワークを構成するノードの数や通信速度などが定められたものとなり、一部の専用配線はデータ送信速度等を理由として残っていた。しかしながら、ＣＡＮ通信では、通信バスが空いていれば、送信に対して受信したことを示すメッセージデータを、応答することは容易に可能であった。

これに対して、ＦｌｅｘＲａｙ通信では、ＣＡＮ通信より高速で、通信スケジュールが周期的に決められているため、送信データを受信したから応答メッセージを返すということができない。
しかしながら、上記説明のように、車両装置の多くがコントローラを有するような場合には、各コントローラが必要な情報を得て、あるいは共有して、強調して動作しなければ、各装置はその機能を充分に発揮することができない。

極端な例を示せば、BCMコントローラ６からのライトやワイパーのオン情報や、A/Tコントローラ３のレンジセレクト位置の情報を得なければ、適切な負荷に対する燃費の良好なエンジン制御などは困難となる。
また、バラバラに制御されることで、正常な車両状態をフェールセーフの状態にしてしまうことも考えられる。

このようなことを考慮すれば、データ送信に対して、相手のノードが受信したかどうかの確認は重要である。
そのため実施例１の通信方法では、敢えて、本来データに用いられるペイロードセグメント部２５０に、受信確認部２５１を設けている。
ペイロードセグメント部２５０は、本来、その使用に応じて、データに使われる部分であるので、ＦｌｅｘＲａｙ通信に影響を与えることがない。
また、受信確認部２５１ａ〜２５１ｊは、ビットデータであるので、ペイロードセグメント部２５０の小さな部分を占有するのみであり、データ通信の効率を低下させるほどのものではない。また、受信確認部２５１ａ〜２５１ｊは、ビットデータであり、ＩＤ情報は持たせないようにし、予め定められたＩＤ順に受信確認のビットデータを構成する。これによりメモリは節約できる。
実施例１の通信方法はこのようにＦｌｅｘＲａｙ通信の良さを充分に維持しつつ、相手のノードが受信したかどうかの確認が行えるのである。

次に、効果を説明する。
実施例１の通信方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)データバスＡ及びデータバスＢに接続された複数のノード（ノード１〜ノード１０）で構成されるネットワークの周期的な通信サイクル毎に時間領域である通信フレーム１００を設けるようにし、データとして無効な時間領域であるアイドル領域１２０とデータとして有効な時間領域であるアクティブ領域１３０からなる複数のスロット１１０により通信フレーム１００を構成し、各ノードと各スロットを対応させるようＩＤにより関連付けるようにし、アクティブ領域１３０には、少なくとも送信元のＩＤを示す時間領域であるフレームＩＤ部２１０と、送信されるデータ内容が示される時間領域であるペイロードセグメント部２５０を設けるようにし、データバスＡ及びデータバスＢの通信の時間割り当てを定めることにより通信を行うようにした通信方法において、
ペイロードセグメント部２５０に、ＩＤごとに割り当てた、送信データを受信したことを示す受信確認部２５１ａ〜２５１ｊを設け、送信データを受信したノードは、その後の送信の際に自ノードに対応する受信確認部２５１ａ〜２５１ｊの部分を受信したことを示すデータにして送信するようにし、送信データを送ったノードは、受信確認部２５１ａ〜２５１ｊにより受信したことを確認するようにしたため、周期ベースのネットワーク通信において、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができる。
よって、送信ができていない場合は、送信ＣＨを変更する等制御の変更が可能となる。

(2)受信確認部２５１ａ〜２５１ｊはビットデータであるため、ペイロードセグメント部２５０における占める割合を小さくしてデータ通信の効率が低下しないようにしつつ、受信確認に関する処理の負荷を少なくすることができる。

(3) (1)又は(2)に記載の通信方法は、車両の各コントローラ間で行われる車載ネットワーク通信におけるＦｌｅｘＲａｙ通信で行われるものであるため、ＣＡＮ通信より高速なＦｌｅｘＲａｙ通信の良さを充分に維持しつつ、送信したデータが相手に受信されたことを確認することができる。

以上、本発明の通信方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信のシステム構成を示す説明図である。実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信における通信フレームの構成を示す説明図である。実施例１の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信におけるアクティブ領域の構成例の主要部分を示す説明図である。従来の通信方法を用いたＦｌｅｘＲａｙ通信におけるアクティブ領域の構成例の説明図である。

符号の説明

１ ECCSコントローラ
２ ABSコントローラ
３ A/Tコントローラ
４ VDCコントローラ
５ STRGコントローラ
６ BCMコントローラ
７オプションＡコントローラ
８オプションＢコントローラ
９オプションＣコントローラ
１０オプションＤコントローラ
１００通信フレーム
１１０スロット
１２０アイドル領域
１３０アクティブ領域
２１０フレームＩＤ部
２２０ペイロードレングス部
２３０ヘッダＣＲＣ部
２４０サイクルカウント部
２５０ペイロードセグメント部
２５１受信確認部
２５１ａ〜２５１ｊ受信確認部
２５２データ部
２６０ＣＲＣ部
３１０ヘッダセグメント部
３１１リザーブビット部
３１２ペイロードプリアムブルインジケータ部
３１３ヌルフレームインジケータ部
３１４シンクフレームインジケータ部
３１５スタートアップフレームインジケータ部
３２０ペイロードセグメント部
３２１データ部
３３０トレイラーセグメント部

Claims

データバスに接続された複数のノードで構成されるネットワークの周期的な通信サイクル毎に時間領域である通信フレームを設けるようにし、
データとして無効な時間領域であるアイドル領域とデータとして有効な時間領域であるアクティブ領域からなる複数のスロットにより前記通信フレームを構成し、
前記各ノードと前記各スロットを対応させるよう識別子により関連付けるようにし、
前記アクティブ領域には、少なくとも送信元の前記識別子を示す時間領域である識別子データ部と、送信されるデータ内容が示される時間領域であるデータ部を設けるようにし、
前記データバスの通信の時間割り当てを定めることにより通信を行うようにした通信方法において、
前記データ部に、前記識別子ごとに割り当てた、送信データを受信したことを示す受信確認部を設け、
送信データを受信したノードは、その後の送信の際に自ノードに対応する受信確認部の部分を受信したことを示すデータにして送信するようにし、送信データを送ったノードは、前記受信確認部により受信したことを確認するようにした、
ことを特徴とする通信方法。
請求項１に記載の通信方法において、
前記受信確認部は、ビットデータであることを特徴とする通信方法。
請求項１又は請求項２に記載の通信方法は、車両の各コントローラ間で行われる車載ネットワーク通信におけるＦｌｅｘＲａｙ通信で行われるものである、
ことを特徴とする通信方法。