JP2015219626A

JP2015219626A - 通信制御装置及び通信制御方法

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Publication number: JP2015219626A
Application number: JP2014101226A
Authority: JP
Inventors: 章太郎吉岡; Shotaro YOSHIOKA
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-12-07
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: JP6305199B2

Abstract

【課題】本発明は上述の問題に鑑み、走行中の車両の危険度に応じて車載通信における周期通信信号の通信周期を制御する通信制御装置及び通信制御方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の通信制御装置１０は、車載通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御装置であって、通信制御装置１０が制御対象とする車両の危険度を判定する危険度判定部１５と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する通信周期決定部１６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車載ネットワークの通信制御に関する。

近年、車両に搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）は増加している。しかし、車載ネットワークは通信リソースが限られているため、走行状況に応じてＥＣＵ間の通信量を制御する必要がある。そこで、車載ネットワークの通信制御に関しては、特許文献１において、各ネットワーク単位で車両の状況別に通信量を制御する技術が示されている。また、特許文献２では、車両の危険度が高まると、後方カメラの通信帯域を高める代わりに、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤやゲーム機の通信帯域を低くすることにより、通信帯域を適切に確保する技術が示されている。

特開２００４−１２０２２１号公報特開２０１０−１７３３６６号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、ネットワーク単位で通信量を制御するものであり、信号の種別ごと、すなわち各種機能を実現する通信単位で通信量の負荷調整を行うことが出来なかった。

また、特許文献２の技術は、ＤＶＤプレイヤやゲーム機の映像データといった、車内状況によって通信量が変動する通信を制御対象とするものであり、車内状況によって通信量が変動しない周期通信信号について、通信量の通信量の負荷調整を行うことは出来なかった。

本発明は上述の問題に鑑み、車両の危険度に応じて車載通信における周期通信信号の通信周期を制御する通信制御装置及び通信制御方法の提供を目的とする。

本発明の通信制御装置は、車載通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御装置であって、通信制御装置が制御対象とする車両の危険度を判定する危険度判定部と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する通信周期制御部と、を備える。

本発明の通信制御方法は、車両に搭載される通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御方法であって、車両の危険度を判定する工程と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する工程と、を備える。

本発明の通信制御装置は、車載通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御装置であって、通信制御装置が制御対象とする車両の危険度を判定する危険度判定部と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する通信周期制御部と、を備える。従って、車両の危険度に応じて安全に関わる警告機能制御系通信の通信周期を制御することができる。

本発明の通信制御方法は、車両に搭載される通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御方法であって、車両の危険度を判定する工程と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する工程と、を備える。従って、車両の危険度に応じて安全に関わる警告機能制御系通信の通信周期を制御することができる。

実施の形態１に係る通信制御装置の構成を示すブロック図である。危険度判定部における危険度判定に用いるテーブルを示す図である。実施の形態１に係る通信制御装置の制御対象を示すブロック図である。実施の形態１に係る通信制御装置の制御対象を示すブロック図である。実施の形態１に係る通信制御装置の動作を示すフローチャートである。

＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信制御装置１０の構成を示すブロック図である。通信制御装置１０は、車両等の移動体に搭載され、移動体の通信を制御する通信制御装置である。以下、通信制御装置１０は車両の通信を制御するものとして説明する。

通信制御装置１０は、位置情報取得部１１、危険区域判断部１２、車両情報取得部１３、走行状態判定部１４、危険度判定部１５、通信周期決定部１６、通信制御部１７、地図データベース（ＤＢ）２１及び危険区域データベース（ＤＢ）２２を備えている。

位置情報取得部１１は、通信制御装置１０が搭載された車両の位置情報を取得する。車両の位置情報は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ、車輪速センサ及び角速度センサ等、車両の各種センサの信号に基づき検出される。ここでは、通信制御装置１０の外部構成で検出された位置情報を位置情報取得部１１が取得する構成として説明するが、位置情報取得部１１が位置情報を検出する構成であっても良い。

危険区域判断部１２は、位置情報取得部１１から取得した車両の位置情報に基づき、地図ＤＢ２１及び危険区域ＤＢ２２を参照して、現在の車両の走行位置が危険区域か否かを判定する。地図ＤＢ２１及び危険区域ＤＢ２２は、半導体素子を用いたメモリ装置や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体で構成される。地図ＤＢ２１は、通常の地図データを格納している。

危険区域ＤＢ２２は、危険区域の位置情報である危険区域情報を格納している。例えば、過去に事故が多発した区域が危険区域として示される。なお、危険区域情報は、一定の範囲を持つ危険「区域」の情報ではなく、ある特定の「地点」を危険地点として示す情報であっても良い。また、事故多発地点が時刻により異なることを考慮し、危険区域は時刻により変動しても良い。その場合、危険区域判断部１２は、現在の時刻も考慮して危険度を判定する。なお、図１では地図ＤＢ２１や危険区域ＤＢ２２を通信制御装置１０の構成要素として記載しているが、通信制御装置１０がこれらのデータベースを有していなくても良く、通信によってこれらの情報を外部から随時取得する構成であっても良い。

車両情報取得部１３は、走行状態判定部１４で車両の走行状態を判定するために必要な車両情報を取得する。当該車両情報は、例えば車両の走行速度や、対向車又は追従車の有無を識別するための情報である。対向車又は追従車の有無を識別するための情報としては、例えば車両の前方又は後方に設置されたカメラの撮影画像がある。あるいは、赤外線レーダー、電波レーダー、光レーダーの測定結果であっても良いし、路車間通信または車車間通信によってこれらの情報を取得しても良い。

走行状態判定部１４は、車両情報取得部１３が取得した車両情報から車両の走行状態を判定する。車両情報として、車両の走行速度を車両情報取得部１３が取得した場合、走行状態判定部１４は、車両の走行速度が法定速度を超過しているか否かを判定する。ここで、走行状態判定部１４は位置情報取得部１１から現在の車両の位置情報を取得し、これに基づき地図ＤＢ２１を参照して現在の走行道路の法定速度を取得する。また、車両情報として、車両の前方又は後方に設置されたカメラの撮影画像を車両情報取得部１３が取得した場合、画像処理によって、前方カメラの撮影画像から対向車の有無を判定し、後方カメラの撮影画像から追従車の有無を判定する。

危険度判定部１５は、危険区域判断部１２による判定結果と、走行状態判定部１４による判定結果に基づき、車両の危険度を判定する。この判定方法の詳細は後述する。

通信周期決定部１６は、危険度判定部１５で判定した車両の危険度に基づき、車載ネットワークにおける周期通信信号の通信周期を、信号種別ごとに定める。車両の危険度が判定されていない初期状態では、周期通信信号の通信周期を予め定めた周期に定める。

通信制御部１７は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内ネットワークによって外部ＥＣＵ３０と接続された通信インタフェースであり、通信周期決定部１６で定められた通信周期に従って、各種周期通信信号の通信を行う。

なお、通信制御装置１０は車両等の移動体に搭載されるものとして説明したが、図１に示す通信制御装置１０の構成の一部は移動体と離れたサーバ並びにＰＤＡ（Personal Digital Assistant）及びスマートフォン等の車両に持ち込み可能な携帯端末により実現しても良いし、これらの組み合わせによって実現しても良い。ただし、通信制御部１７は移動体に搭載されていることを要する。

＜Ａ−２．危険度判定＞
図２は、危険度判定部１５による危険度判定に用いるテーブルを示している。ここでは、危険区域判断部１２の判定結果と、走行状態判定部１４の判定結果に基づき危険度を判定する方法を示している。判定に用いる項目は、（１）現在の走行区域が危険区域である（Ｙ）か否か（Ｎ）、（２）車両の走行速度が法定速度を超過している（Ｙ）か否か（Ｎ）、（３）対向車が有る（Ｙ）か否か（Ｎ）、（４）追従車が有る（Ｙ）か否か（Ｎ）である。これら４項目のうち、全ての項目がＹであれば危険度「高」と判定し、１つ以上の項目がＹで、かつ１つ以上の項目がＮであれば危険度「中」と判定し、全ての項目がＮであれば危険度「低」と判定する。

＜Ａ−３．通信周期の決定＞
図３は、通信制御装置１０の通信制御部１７が通信を制御する外部ＥＣＵ３０の構成を示している。外部ＥＣＵ３０は、カメラ制御部３１、車速センサ制御部３２、シート制御部３３、リモコン制御部３４、エアコン制御部３５を備えている。各制御部はそれぞれが別個のＥＣＵとして構成される。すなわち、ＥＣＵは機能ごとに設けられる。通信周期決定部は、通信制御部１７における外部ＥＣＵ３０との周期通信における通信周期を、信号種別ごとに決定する。通信制御部１７と外部ＥＣＵ３０との間の周期通信信号は、警告機能制御系信号、車両制御系信号、その他の信号、という信号種別に分類される。

警告機能制御系信号は、車載ネットワークにおける周期通信信号のうち、車両の危険状況を検出してユーザに警告する機能を実現するための信号である。例えば、障害物を検知して警告音を発する機能を実現するための通信信号や、車両が白線を跨いだことを検知して警告音を発する機能を実現するための通信信号が該当する。図３に示した外部ＥＣＵ３０の中では、カメラ制御部３１との通信信号が警告機能制御系信号となる。

車両制御系信号とは、車載ネットワークにおける周期通信信号のうち、車両の挙動に関わる制御を行うための信号である。例えば、車両に、障害物を検知して自動的にブレーキをかけて停止する機能が搭載されている場合、当該機能を実現するための車速センサ制御部３２やブレーキ制御部等との通信信号が車両制御系信号となる。

車両が走行を開始した直後の初期状態では、通信制御部１７は予め定められたデフォルトの通信周期によって、警告機能制御系信号、車両制御系信号及びその他の信号の周期通信を制御している。しかし、危険度判定部１５が危険度「高」と判定した場合、警告機能制御系信号及び車両制御系信号の通信周期を、デフォルトの通信周期より短くし、その他の信号の通信周期をデフォルトの通信周期より長くする。従って、図４に示すように、カメラ制御部３１と車速センサ制御部３２に対する通信周期がデフォルトの通信周期より短くなり、シート制御部３３、リモコン制御部３４、エアコン制御部３５に対する通信周期がデフォルトの通信周期より長くなる。図４において、太線の矢印は通信周期が短いことを、点線の矢印は通信周期が長いことを示している。

また、危険度判定部１５が危険度「中」と判定した場合、警告機能制御系信号及び車両制御系信号の通信周期を、デフォルトの通信周期より短くし、その他の信号の通信周期をデフォルトの通信周期とする（図示せず）。

また、危険度判定部１５が危険度「低」と判定した場合、警告機能制御系信号及び車両制御系信号の通信周期を、デフォルトの通信周期とし、その他の信号の通信周期をデフォルトの通信周期より短くする（図示せず）。

本発明の通信制御装置１０は、車両の走行状況に応じて車両内通信の通信周期を信号種別ごとに制御することで、走行状況に応じて機能ごとに十分なパフォーマンスを発揮させることが出来る。特に、車両の走行中に危険度が高い、すなわち事故発生の危険が高いとした場合に、警告機能制御系信号の通信周期を短くし、その他の信号通信周期を長くすることで、警告機能の性能を向上させることが出来る。具体的には、危険状況を検知してから警告処理を行うまでの時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。また、同様に車両制御系信号の通信周期を短くすることにより、危険状況を検知してから危険を回避するための車両の制動に至る時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。

＜Ａ−４．フローチャート＞
図５は、通信制御装置１０の動作を示すフローチャートである。通信制御装置１０の制御対象の車両が走行を開始すると、デフォルト設定の周期により周期通信を開始する（ステップＳ１）。このとき、通信周期決定部１６はデフォルト設定の周期で各種周期通信を行うよう通信制御部１７に指示する。

次に、位置情報取得部１１が車両の現在の位置情報を取得し、車両情報取得部１３が車両情報を取得する（ステップＳ２）。そして、危険区域判断部１２が車両の位置情報に基づき走行区域が危険区域か否かを判定する。また、走行状態判定部１４が、車両情報に基づき走行状態を判定する（ステップＳ３）。

次に、危険度判定部１５が危険度の判定を行う（ステップＳ４）。その詳細は既に述べたとおり、走行区域が危険区域か否か、又は走行状態の判定に基づき車両の危険度を判定する。

その後、通信周期決定部１６が車両の危険度に基づき、通信種別ごとに周期通信の通信周期を設定する（ステップＳ５）。ここで設定した通信周期に従って、通信制御部１７が外部ＥＣＵ３０の通信周期を制御することにより、車両の危険度に応じた通信制御が行われる。

次に、車両が走行を停止したか否かを判定し（ステップＳ６）、走行を停止していなければステップＳ２に戻り、走行を停止すれば処理を終了する。

＜Ａ−５．効果＞
通信制御装置１０は、車載通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御装置であって、通信制御装置が制御対象とする車両の危険度を判定する危険度判定部と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する通信周期決定部１６（通信周期制御部）と、を備える。従って、例えば、車両の走行中に危険度が高い、すなわち事故発生の危険が高い場合に、警告機能制御系信号の通信周期を短くすることにより、危険状況を検知してから警告処理を行うまでの時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。

また、通信周期決定部１６が通信周期を制御する周期的な通信には、車両制御系通信を含むものとする。例えば、事故発生の危険が高い場合に、車両制御系信号の通信周期を短くすることにより、危険状況を検知してから危険を回避するための車両の制動に至る時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。

また、通信制御装置１０は、車両の位置情報を取得する位置情報取得部１１と、車両の位置情報を、危険地点又は危険区域が登録された危険区域データベースと照合し、車両の現在の走行地点が危険地点又は危険区域であるか否かを判定する危険区域判断部１２と、をさらに備える。そして、危険度判定部１５は、危険区域判断部の判定結果に基づき車両の危険度を判定する。これにより、車両の走行場所に応じて危険度を判定することが可能となる。

また、通信制御装置１０は、車両の速度、車両周辺の障害物又は人の有無、の少なくとも一つを含む走行状態を判定する走行状態判定部１４をさらに備え、危険度判定部１５は、走行状態に基づき車両の危険度を判定する。これにより、車両の走行状態に応じて危険度を判定することが可能となる。

また、通信周期決定部１６は、危険度が高いほど警告機能制御系通信の通信周期を短くすることにより、危険状況を検知してから警告処理を行うまでの時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。

また、通信周期決定部１６は、危険度が高いほど警告機能制御系通信以外の通信周期を長くすることにより、警告機能制御系通信のための通信リソースを確保することができる。

また、通信周期決定部１６は、危険度が高いほど警告機能制御系通信及び車両制御系通信以外の通信周期を長くすることにより、警告機能制御系通信のための通信リソースを確保することができる。

本発明の通信制御方法は、車両に搭載される通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御方法であって、車両の危険度を判定する工程と、周期的な通信を、警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、危険度に基づき通信周期を制御する工程と、を備える。従って、例えば、車両の走行中に危険度が高い、すなわち事故発生の危険が高い場合に、警告機能制御系信号の通信周期を短くすることにより、危険状況を検知してから警告処理を行うまでの時間を短縮することができ、事故発生の危険性を軽減することが出来る。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０通信制御装置、１１位置情報取得部、１２危険区域判断部、１３車両情報取得部、１４走行状態判定部、１５危険度判定部、１６通信周期決定部、１７通信制御部、２１地図データベース（ＤＢ）、２２危険区域データベース（ＤＢ）、３０外部ＥＣＵ、３１カメラ制御部、３２車速センサ制御部、３３シート制御部、３４リモコン制御部、３５エアコン制御部。

Claims

車載通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御装置であって、
前記通信制御装置が制御対象とする車両の危険度を判定する危険度判定部と、
前記周期的な通信を、前記警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、前記危険度に基づき通信周期を制御する通信周期制御部と、を備える、
通信制御装置。
前記周期的な通信は、車両制御系通信を含む、
請求項１に記載の通信制御装置。
前記車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記車両の位置情報を、危険地点又は危険区域が登録された危険区域データベースと照合し、前記車両の現在の走行地点が危険地点又は危険区域であるか否かを判定する危険区域判断部と、をさらに備え、
前記危険度判定部は、前記危険区域判断部の前記判定結果に基づき前記車両の危険度を判定する、
請求項１又は２に記載の通信制御装置。
前記車両の速度、前記車両周辺の障害物又は人の有無、の少なくとも一つを含む走行状態を判定する走行状態判定部をさらに備え、
前記危険度判定部は、前記走行状態に基づき前記車両の危険度を判定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の通信制御装置。
前記通信周期制御部は、前記危険度が高いほど前記警告機能制御系通信の通信周期を短くする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信制御装置。
前記通信周期制御部は、前記危険度が高いほど前記警告機能制御系通信以外の通信周期を長くする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信制御装置。
前記通信周期制御部は、前記危険度が高いほど前記警告機能制御系通信及び前記車両制御系通信以外の通信周期を長くする、
請求項２に記載の通信制御装置。
車両に搭載される通信ネットワーク内における警告機能制御系通信を含む周期的な通信を制御する通信制御方法であって、
前記車両の危険度を判定する工程と、
前記周期的な通信を、前記警告機能制御系通信を含む複数の通信種別に分類し、当該通信種別ごとに、前記危険度に基づき通信周期を制御する工程と、を備える、
通信制御方法。