JP2016129290A

JP2016129290A - 車両用通信システム

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Publication number: JP2016129290A
Application number: JP2015003006A
Authority: JP
Inventors: 忠秀國立; Tadahide Kunitachi
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2015-01-09
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-07-14
Anticipated expiration: 2035-01-09
Also published as: JP6854072B2

Abstract

【課題】通信障害の発生を抑えることのできる車両用通信システムを提供すること。
【解決手段】車両１に搭載される複数の無線通信端末３０と、無線通信端末３０と無線通信が可能な複数のリングネットワーク端末２０を相互に通信可能に配設することで閉塞した通信経路１６を構成し、且つ、車両１の天井５に設けられるリングネットワーク１５と、を備え、複数のリングネットワーク端末２０のそれぞれは、複数の無線通信端末３０のうち１つ以上の無線通信端末３０と無線通信が可能な位置に配設される。
【選択図】図４

Description

本発明は、各種車両に搭載される車両用通信システムに関する。

自動車等の車両には様々な電子機器が搭載されており、これらの機器は、車両に搭載される車両用通信システムにより通信が行われ、各種の動作を行う。このように車両に搭載される車両用通信システムは、無線通信や有線通信によって機器同士の間で通信を行い、例えば、複数のノード装置により無線リング型ネットワークを構成する、いわゆる無線リング型ネットワークシステムを用いることができる。

しかし、無線リング型ネットワークシステムを、車両の内部で運用した場合、車両の乗員や、乗員が持ち込んだ手荷物等によって、一部の区間が通信障害を起こす可能性がある。そこで、無線リング型ネットワークシステムでは、通信障害を起こした区間のノード装置が通信ルートを逆転させて、通信障害を起こしていない他の区間において通常とは逆方向にデータを伝送することで、通信障害を起こした区間を迂回して相手先のノード装置にデータを伝送することが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０００−１０１６２０号公報

しかしながら、無線リング型ネットワークシステムにおいて、迂回用のルートを設定することによって通信障害に対して対応する場合、無線リング型ネットワークシステムには、迂回用のルートを確保するために、予め予備通信ルートを設定可能にしておく必要がある。この場合、システムが複雑化し、通信障害に対する制御が煩雑化する虞がある。

また、車内には様々な物が持ち込まれるが、無線リング型ネットワークシステムを車両の内部で運用した際において、車内に荷物等が持ち込まれた場合、持ち込まれた物によっては機器間の無線通信を阻害する可能性があり、これにより一部の機器に無線電波が届かなくなる虞がある。この場合、無線電波が届かない機器は、他の機器と通信を行うことが出来なくなる。これらのため、車両に搭載される機器で無線通信を行う際における通信障害の対策については、改善余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信障害の発生を抑えることのできる車両用通信システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用通信システムは、車両に搭載される複数の無線通信端末と、前記無線通信端末と無線通信が可能な複数の中継ネットワーク端末を相互に通信可能に配設することで閉塞した通信経路を構成し、且つ、前記車両の天井に設けられる中継ネットワークと、を備え、複数の前記中継ネットワーク端末のそれぞれは、複数の前記無線通信端末のうち１つ以上の前記無線通信端末と無線通信が可能な位置に配設されることを特徴とする。

また、上記車両用通信システムおいて、前記中継ネットワークは、複数の前記中継ネットワーク端末のうち、前記通信経路に沿って伝送されるトークンを受信した前記中継ネットワーク端末のみを用いて、前記無線通信端末と無線通信を行うことが好ましい。

また、上記車両用通信システムおいて、前記トークンは、前記無線通信端末と通信するデータを有することが好ましい。

また、上記車両用通信システムおいて、前記中継ネットワークの前記通信経路がリング状に構成されることが好ましい。

本発明に係る車両用通信システムは、通信障害の発生を抑えることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両用通信システムを備える車両の概略図である。図２は、図１に示すリングネットワーク端末の構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す無線通信端末の構成を示すブロック図である。図４は、図１に示すリングネットワーク端末と無線通信端末との設置形態についての説明図である。図５は、リングネットワークで用いるトークンのフレーム構造の説明図である。図６は、トークンで送信する通信データの構造図である。図７−１は、リングネットワーク端末でデータの送受信を行う場合の処理手順を示すフロー図である。図７−２は、リングネットワーク端末でデータの送受信を行う場合の処理手順を示すフロー図である。図８は、リングネットワーク端末との間でデータの送受信を行う場合における無線通信端末の処理手順を示すフロー図である。

以下に、本発明に係る車両用通信システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る車両用通信システムを備える車両の概略図である。実施形態に係る車両用通信システム１０は、車両１に搭載されており、複数の無線通信端末３０と、当該無線通信端末３０と無線通信が可能な中継ネットワーク端末であるリングネットワーク端末２０とを備えて構成されている。このうち、リングネットワーク端末２０は、複数が車両１の天井５に配設されており、複数のリングネットワーク端末２０を相互に通信可能に配設することで閉塞したリング状の通信経路１６（図４参照）を構成する中継ネットワークであるリングネットワーク１５を構成している。本実施形態に係る車両用通信システム１０では、無線通信端末３０同士の間では直接信号の送受信は行わず、車両１の天井５に設けられるリングネットワーク１５を介して信号の送受信を行う。

また、無線通信端末３０は、例えば、車両１の車室内に配置された電装品の制御系のネットワークを構成するものとして複数が搭載され、それぞれ車両１の運転時における動作の一部を司る装置になっている。換言すると、車両１は、この複数の無線通信端末３０や、その他の装置が作動することにより、所望の動作を行い、ドライバの意思に沿って走行することが可能になっている。

図２は、図１に示すリングネットワーク端末の構成を示すブロック図である。リングネットワーク端末２０は、送信回路２１と、受信回路２２と、アンテナ２３と、制御部２４と、記憶部２５とを備えている。このうち、送信回路２１は、他のリングネットワーク端末２０や無線通信端末３０に対して送信する情報を、電波である搬送波を変調し、搬送波に乗せることにより、所望の情報を送信する回路になっている。また、受信回路２２は、他のリングネットワーク端末２０や無線通信端末３０から送信された電波を受信すると共に、電波を復調することにより、情報を取り出す回路になっている。アンテナ２３は、送信回路２１と受信回路２２とに接続されており、送信回路２１から送信する電波を送信したり、受信回路２２で受信する電波を受信したりする電波の送受信部材として設けられている。

また、制御部２４は、リングネットワーク端末２０の制御を行う制御装置になっている。制御部２４のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、入出力インターフェースなどから構成され、既知の制御装置と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、記憶部２５は、リングネットワーク端末２０を作動させるためのプログラムや、リングネットワーク端末２０で通信を行う際の各種情報を記憶するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）によって構成されている。

図３は、図１に示す無線通信端末の構成を示すブロック図である。無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０と同様に、送信回路３１と、受信回路３２と、アンテナ３３と、制御部３４と、記憶部３５とを備えている。このうち、送信回路３１と受信回路３２とは、電波によって情報の送受信を行う回路になっており、アンテナ３３は、送信回路３１と受信回路３２とに接続され、送信回路３１や受信回路３２で送受信する電波の送受信部材として設けられている。

また、制御部３４は、無線通信端末３０の制御を行う制御装置になっており、ハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵや、入出力インターフェースなどから構成され、既知の制御装置と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、記憶部３５は、無線通信端末３０を作動させるためのプログラムや、無線通信端末３０で通信を行う際の各種情報を記憶するＲＡＭやＲＯＭによって構成されている。

さらに、無線通信端末３０は、動作部３６を備えている。この動作部３６は、各無線通信端末３０の目的や機能に応じて異なるものが備えられている。つまり、無線通信端末３０は、車両１の運転時における動作の一部を司る装置になっているが、動作部３６は、各無線通信端末３０において、目的とする動作を行う装置になっている。

図４は、図１に示すリングネットワーク端末と無線通信端末との設置形態についての説明図である。車両１の天井５に配設される複数のリングネットワーク端末２０は、それぞれ他のリングネットワーク端末２０と無線によって通信可能な位置に配設され、他のリングネットワーク端末２０と通信することにより、リング状の通信経路１６を構成し、リングネットワーク１５として設けられている。なお、本実施形態では、リングネットワーク端末２０同士は無線通信を行うため、通信経路１６は、通信をするための部材がリング状に形成されているのではなく、リングネットワーク端末２０同士の無線通信によるつながりが、概念的に全体としてリング状になっている。

例えば、図４に示すように、リングネットワーク１５が、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのリングネットワーク端末２０から構成される場合には、ＡからＢ、ＢからＣ、ＣからＤ、ＤからＡに向けて、信号を発信することにより、通信経路１６に沿って１方向に伝送されるトークンを、４つのリングネットワーク端末２０間で巡回させることができるようになっている。これにより、複数のリングネットワーク端末２０は、通信経路１６がリング状になるネットワークを構成している。また、リングネットワーク１５は、通信経路１６がリング状になることにより、いわゆるリング型ネットワークとして設けられている。

また、これらの複数のリングネットワーク端末２０のそれぞれは、複数の無線通信端末３０のうち、１つ以上の無線通信端末３０と無線通信が可能な位置にそれぞれ配設されている。つまり、各リングネットワーク端末２０は、複数のリングネットワーク端末２０によってリングネットワーク１５を構成しつつ、それぞれのリングネットワーク端末２０が、車両１の天井５において１つ以上の無線通信端末３０と無線通信が可能な位置に配設されている。

例えば、本実施形態に係る車両用通信システム１０では、無線通信端末３０は、図４に示すようにａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅの５つが設けられており、４つのリングネットワーク端末２０は、この５つの無線通信端末３０の少なくともいずれかと無線通信が可能な位置に配設されている。また、リングネットワーク端末２０と無線通信端末３０とで無線接続が確立された際には、無線通信端末３０は、この無線接続が行われているリングネットワーク端末２０のみと、無線通信が可能になる。即ち、本実施形態では、Ａのリングネットワーク端末２０は、ａの無線通信端末３０と無線通信が可能になっており、Ｂのリングネットワーク端末２０は、ｂとｃの無線通信端末３０と無線通信が可能になっており、Ｃのリングネットワーク端末２０は、ｄの無線通信端末３０と無線通信が可能になっており、Ｄのリングネットワーク端末２０は、ｅの無線通信端末３０と無線通信が可能になっている。

また、リングネットワーク端末２０は、車両１に搭載されて車両１の各部を制御する制御装置（図示省略）に、有線或いは無線によって通信可能に設けられている。これにより、リングネットワーク端末２０は、制御装置からの制御信号に従って動作し、任意の情報をリングネットワーク端末２０間で送受信したり、無線通信端末３０との間で送受信したりすることが可能になっている。なお、車両１の各部を制御する制御装置のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵや、入出力インターフェースなどから構成され、既知の制御装置と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、車両１の各部を制御する制御装置は、複数の無線通信端末３０のうちの１つが、制御装置としての機能を有している、或いは、制御装置が、無線通信端末３０の機能を有していることにより、リングネットワーク端末２０と無線通信が可能に構成されていてもよい。

本実施形態に係る車両用通信システム１０は、以上のような構成からなり、以下、その作用について説明する。車両用通信システム１０が搭載される車両１の運転時には、ドライバの運転操作や、車両１に搭載されるセンサ類の検出結果等に応じて制御装置が車両１の各部を制御することにより、ドライバの意思に沿った走行をする。例えば、制御装置は、ドライバの運転操作に応じた制御信号を、リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０に対して送信する。本実施形態に係る車両用通信システム１０では、リングネットワーク端末２０に対して送信された信号をリングネットワーク端末２０間で伝達しつつ、制御装置から送信された信号に適した無線通信端末３０に伝達する。換言すると、制御装置は、制御信号をリングネットワーク１５を介して無線通信端末３０に伝達し、所望の無線通信端末３０に対して所望の動作を行わせる。

ここで、車両用通信システム１０の動作について説明する。車両用通信システム１０が備えるリングネットワーク１５では、リング状のネットワークを構成するリングネットワーク端末２０間を通信経路１６に沿って伝送される信号であるトークンが、リングネットワーク端末２０間を常時巡回している。リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０は、複数のリングネットワーク端末２０のうち、このトークンを受け取ったリングネットワーク端末２０のみが信号を送信する。トークンには、複数のデータを格納することができると共に、これらデータの送信先も格納することができ、トークンを受信したリングネットワーク端末２０は、トークンの内容を確認することにより、トークンに格納されたデータに応じた動作をする。

図５は、リングネットワークで用いるトークンのフレーム構造の説明図である。リングネットワーク１５を巡回するトークン５０には、無線通信端末３０と通信するデータを格納することが可能になっており、これにより、トークン５０は、無線通信端末３０と通信するデータを有している。このトークン５０のデータ構造、即ち、フレーム構造は、当該データがトークン５０であることを示すトークンマーカー５１と、通信データ数５２と、トークン５０で送信する通信データ５３とを有している。トークン５０は、複数の通信データ５３を格納することができるため、通信データ５３には、通信データ５３ごとに番号等が割り当てられており、これにより、各通信データ５３を、１つのまとまったデータとして適切に扱うことができるようになっている。また、通信データ数５２は、現在トークン５０で格納している通信データ５３の数になっている。このため、通信データ数５２は、トークン５０で格納している通信データ５３の数に応じて変化して、通信データ５３の数を示すデータになっている。

図６は、トークンで送信する通信データの構造図である。各通信データ５３には、所望の機器に伝達する実際のデータのみでなく、通信データ５３を所望の機器に適切に伝達するためのデータも含まれている。具体的には、通信データ５３には、当該通信データ５３を送信した無線通信端末３０はどの無線通信端末３０であるかを示す送信元無線通信端末番号５４と、当該通信データ５３の送信先の無線通信端末３０を示す送信先無線通信端末番号５５とが格納されている。また、通信データ５３には、当該通信データ５３がどのような種類のデータであるかを示すデータ種別５６と、送信先の無線通信端末３０に伝達する実際のデータである通信データ５７と、当該通信データ５３が壊れていないかのチェックをする際に用いるチェック符号５８と、が格納されている。トークン５０にはこれらのデータが格納されており、リングネットワーク端末２０は、このトークン５０に格納されたデータを用いることにより、無線通信端末３０と適切に通信をすることが可能になっている。

リングネットワーク１５は、このトークン５０が通信経路１６に沿ってリングネットワーク端末２０間を巡回しており、複数のリングネットワーク端末２０のうち、トークン５０を受信したリングネットワーク端末２０のみが、無線通信端末３０と無線通信を行う。

つまり、トークン５０を受信したリングネットワーク端末２０は、トークン５０に格納されている通信データ５３の送信先無線通信端末番号５５が、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０であるか否かを判断する。この判断により、無線接続されている無線通信端末３０である場合には、この通信データ５３によって送信する実際の通信データ５７を、無線通信端末３０に送信する。リングネットワーク端末２０から送信された通信データ５７を受信した無線通信端末３０は、動作部３６が、この通信データ５７に応じて動作をする。これにより、無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０から送信された通信データ５７に応じた動作を行う。

また、トークン５０を受信したリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０は、トークン５０を保持しているリングネットワーク端末２０に対して、任意のデータを送信することが可能になっている。即ち、トークン５０を保持しているリングネットワーク端末２０は、当該リングネットワーク端末２０と無線接続された無線通信端末３０から送信されるデータを受信して、このデータをトークン５０に格納することが可能になっている。

無線通信端末３０からリングネットワーク端末２０に送信するデータとしては、例えば、無線通信端末３０から他の無線通信端末３０に送信するための通信データ５３がある。リングネットワーク端末２０は、当該リングネットワーク端末２０に無線接続されている無線通信端末３０から送信された通信データ５３を受信し、この受信した通信データ５３を、リングネットワーク端末２０が保持しているトークン５０に格納する。

これらのように、トークン５０に格納されている通信データ５３を無線通信端末３０に送信したり、無線通信端末３０から送信された通信データ５３をトークン５０に格納したりすることにより、トークン５０に対するリングネットワーク端末２０からの作業が完了したら、リングネットワーク端末２０は、トークン５０を次のリングネットワーク端末２０に向けて送信する。即ち、リングネットワーク１５において、次の順番のリングネットワーク端末２０に向けてトークン５０を送信する。

トークン５０を受信したリングネットワーク端末２０は、同様にトークン５０に格納されている通信データ５３を無線通信端末３０に送信したりする等の作業をトークン５０に対して行い、作業が完了したら、次の順番のリングネットワーク端末２０に向けてトークン５０を送信する。これらを繰り返すことにより、リングネットワーク１５は、複数のリングネットワーク端末２０間でトークン５０を巡回させながら、トークン５０からデータを取り出したり、任意のデータをトークン５０に格納したりする。

また、車両用通信システム１０では、これらのようにリングネットワーク１５でトークン５０を巡回させながら、リングネットワーク端末２０でトークン５０からデータを取り出し、取り出したデータを、当該リングネットワーク端末２０に無線接続されている無線通信端末３０に送信する。このため、無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０を介して、異なる無線通信端末３０同士の間で信号の送受信を行う。

次に、本実施形態に係る車両用通信システム１０でデータの送受信を行う場合の処理手順について説明する。図７−１、図７−２は、リングネットワーク端末でデータの送受信を行う場合の処理手順を示すフロー図である。車両用通信システム１０の作動時には、リングネットワーク端末２０は、トークン５０の受信待ちを行い（ステップＳＴ１０１）、当該リングネットワーク端末２０に対してトークン５０を送信するリングネットワーク端末２０がトークン５０を送信したら、このトークン５０を受信する（ステップＳＴ１０２）。即ち、リングネットワーク端末２０は、アンテナ２３を介して受信回路２２によってトークン５０を受信し、一旦記憶部２５で記憶する。

リングネットワーク端末２０でトークン５０を受信したら、リングネットワーク端末２０は、トークン５０に格納されているデータ数を確認する（ステップＳＴ１０３）。つまり、リングネットワーク端末２０は、受信したトークン５０を制御部２４によって参照し、トークン５０の通信データ数５２を参照することにより、現在トークン５０で格納している通信データ５３の数を確認する。トークン５０に格納されているデータ数を確認したら、トークン５０にデータはあるか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。即ち、制御部２４は、参照した通信データ数５２は、０であるか、或いは１以上の数を示しているかを判定する。

この判定により、通信データ数５２は１以上の数値を示していることによりトークン５０にデータがあると判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｙｅｓ判定）には、無線通信端末３０へのデータがあるか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。つまり、トークン５０の通信データ５３を制御部２４によって参照し、この通信データ５３中に、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０向けのデータがあるか否かを制御部２４で判定する。

この判定により、無線通信端末３０へのデータがあると判定された場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ判定）には、無線通信端末３０へデータ送信をする（ステップＳＴ１０６）。これにより、リングネットワーク端末２０は、当該リングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０に向けたデータであると判定された通信データ５３を、送信回路２１によってアンテナ２３を介して、この無線通信端末３０へ送信する。

無線通信端末３０へ通信データ５３を送信したら、全データの確認が完了したか否かを判定する（ステップＳＴ１０７）。つまり、トークン５０の通信データ数５２で示される数のデータについて、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０向けのデータであるか否かの確認を行ったか否かを判定する。この判定により、全データの確認が完了していないと判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ判定）には、ステップＳＴ１０５に戻り、再び、無線通信端末３０へのデータがあるか否かの判定を行う。

これに対し、全データの確認が完了したと判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ判定）には、トークン５０内のデータを消去する（ステップＳＴ１０８）。即ち、記憶部２５に記憶されたトークン５０に格納されているデータのうち、無線通信端末３０へ送信した通信データ５３を、制御部２４よって消去する。また、これに伴い、このトークン５０内の通信データ数５２も更新する。

このように、トークン５０内のデータを消去したり、また、トークン５０には、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０向けのデータが無いと判定されたりした場合（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ判定）には、無線通信端末３０へ送信データ要求有無の確認を行う（ステップＳＴ１０９）。つまり、リングネットワーク端末２０は、当該リングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０に対して、他の無線通信端末３０等への送信データがあるか否かの確認用の信号を送信する。

送信データ要求有無の確認を行ったら、無線通信端末３０は、他の無線通信端末３０等への送信データがあるか否かを判定する（ステップＳＴ１１０）。即ち、リングネットワーク端末２０から無線通信端末３０に対して送信した、送信データの有無の確認用の信号に対する無線通信端末３０からの返信の信号に基づいて、他の無線通信端末３０等への送信データがあるか否かの判定を、制御部２４で行う。

この判定により、無線通信端末３０から他の無線通信端末３０等への送信データがあると判定された場合（ステップＳＴ１１０、Ｙｅｓ判定）には、送信データを受け取る（ステップＳＴ１１１）。即ち、リングネットワーク端末２０は、無線通信端末３０に対して、他の無線通信端末３０等への送信データをリングネットワーク端末２０に送信させる制御信号を送信することにより、当該無線通信端末３０に対して、リングネットワーク端末２０に向けて送信データを送信させる。これにより、リングネットワーク端末２０は、無線通信端末３０から送信された送信データを受け取る。

送信データを受け取ったら、リングネットワーク端末２０は、トークン５０へ通信データ５３を格納する（ステップＳＴ１１２）。即ち、リングネットワーク端末２０は、無線通信端末３０から送信された送信データを、通信データ５３の形にして、記憶部２５に記憶されているトークン５０に格納する。また、これに伴い、トークン５０の通信データ数５２も更新する。

次に、他の配下端末があるか否かを判定する（ステップＳＴ１１３）。つまり、送信データを受け取った無線通信端末３０の他に、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続が確立されている無線通信端末３０があるか否かを判定する。この判定により、他の配下端末があると判定された場合（ステップＳＴ１１３、Ｙｅｓ判定）は、ステップＳＴ１０９に戻り、リングネットワーク端末２０で送信データを受け取った無線通信端末３０とは異なる無線通信端末３０に対して、送信データ要求有無の確認を行う。

また、ステップＳＴ１１０での判定にて、無線通信端末３０から他の無線通信端末３０等への送信データはないと判定された場合（ステップＳＴ１１０、Ｎｏ判定）にも同様に、他の配下端末があるか否かを判定し（ステップＳＴ１１３）、他の配下端末があると判定された場合（ステップＳＴ１１３、Ｙｅｓ判定）は、ステップＳＴ１０９に戻る。

これらに対し、他の配下端末はないと判定された場合（ステップＳＴ１１３、Ｎｏ判定）は、トークン５０を隣りのリングネットワーク端末２０へ転送する（ステップＳＴ１１４）。即ち、トークン５０に格納されるデータに関して、自己のリングネットワーク端末２０と無線接続されている無線通信端末３０との間での送受信が完了した場合には、リングネットワーク端末２０は、記憶部２５に記憶された最新のトークン５０を、リングネットワーク１５を構成する隣りのリングネットワーク端末２０に転送する。また、リングネットワーク端末２０で受信したトークン５０にデータがないと判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｎｏ判定）も同様に、リングネットワーク１５を構成する隣りのリングネットワーク端末２０に、トークン５０を転送する。

リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０は、それぞれのリングネットワーク端末２０でこれらの制御を行うことにより、トークン５０を巡回させながら、各リングネットワーク端末２０に無線接続される無線通信端末３０との間でデータの送受信を行う。

図８は、リングネットワーク端末との間でデータの送受信を行う場合における無線通信端末の処理手順を示すフロー図である。車両用通信システム１０の作動時には、無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０からのデータの受信待ちを行い（ステップＳＴ２０１）、当該無線通信端末３０と無線接続されるリングネットワーク端末２０から無線通信端末３０に対してデータが送信されたら、無線通信端末３０は、このデータを受信する（ステップＳＴ２０２）。即ち、無線通信端末３０は、アンテナ３３を介して受信回路３２によってデータを受信し、一旦記憶部３５で記憶する。

無線通信端末３０でデータを受信したら、受信したデータは通信データ５７であるか否かを制御部３４で判定する（ステップＳＴ２０３）。即ち、受信したデータは、無線通信端末３０に対して、所望の動作を行わせるためのデータであるか否かを判定する。この判定により、受信したデータは通信データ５７であると判定された場合（ステップＳＴ２０３、Ｙｅｓ判定）には、制御部３４でデータ受信完了通知を作成する（ステップＳＴ２０４）。さらに、作成したデータ受信完了通知を、送信回路３１によってアンテナ３３を介して、リングネットワーク端末２０へ送信する（ステップＳＴ２０５）。データ受信完了通知をリングネットワーク端末２０へ送信したら、この処理手順を抜けて、再びデータの受信待ちを行う。

これらに対し、無線通信端末３０で受信したデータは通信データ５７ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０３、Ｎｏ判定）には、受信したデータはデータ受信完了通知であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。この判定により、受信したデータはデータ受信完了通知であると判定された場合（ステップＳＴ２０６、Ｙｅｓ判定）には、データ送信を終了する（ステップＳＴ２０７）。つまり、受信したデータは、自己の無線通信端末３０に向けて、他の無線通信端末３０から送信されたデータ受信完了通知であると判定された場合には、無線通信端末３０から、他の無線通信端末３０等へのデータ送信を終了する。無線通信端末３０でのデータ送信を終了したら、この処理手順を抜けて、再びデータの受信待ちを行う。

これに対し、受信したデータは、データ受信完了通知ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０６、Ｎｏ判定）には、次に、受信したデータは送信データの有無の確認であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０８）。つまり、無線通信端末３０で受信したデータは、他の無線通信端末３０から送信されたデータではなく、無線接続されているリングネットワーク端末２０から送信された、当該無線通信端末３０からの送信データの有無の確認（ステップＳＴ１１０参照）であるか否かを判定する。

この判定により、受信したデータは、送信データの有無の確認であると判定された場合（ステップＳＴ２０８、Ｙｅｓ判定）には、次に、送信データはあるか否かを判定する（ステップＳＴ２０９）。即ち、当該無線通信端末３０は、他の無線通信端末３０等に対して送信すべきデータがあるか否かを判定する。この判定により、他の無線通信端末３０等に対して送信すべきデータがあると判定された場合（ステップＳＴ２０９、Ｙｅｓ判定）には、この送信すべきデータを、リングネットワーク端末２０へ送信する（ステップＳＴ２１０）。

これらに対し、受信したデータは、送信データの有無の確認ではないと判定された場合（ステップＳＴ２０８、Ｎｏ判定）や、他の無線通信端末３０等に対して送信すべきデータはないと判定された場合（ステップＳＴ２０９、Ｎｏ判定）には、この処理手順を抜けて、再びデータの受信待ちを行う。

以上の実施形態に係る車両用通信システム１０は、車両１に複数搭載される複数の無線通信端末３０と、無線通信端末３０と無線通信が可能な複数のリングネットワーク端末２０を相互に通信可能に配設することで閉塞した通信経路１６を構成し、且つ、車両１の天井５に設けられるリングネットワーク１５と、を備え、複数のリングネットワーク端末２０のそれぞれは、複数の無線通信端末３０のうち１つ以上の無線通信端末３０と無線通信が可能な位置に配設されている。これにより、無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０を介して、確実に他の無線通信端末３０と無線通信を行うことができる。つまり、リングネットワーク端末２０は、車両１の天井５に配設されるため、車内の障害物の有無に関わらず、リングネットワーク端末２０間での通信を維持することができ、伝送路障害を発生させることなくリングネットワーク端末２０同士で通信をすることができる。また、リングネットワーク端末２０は、車両１の天井５に配設されるため、車内に荷物等が持ち込まれた場合でも、リングネットワーク端末２０と無線通信端末３０との間の通信用の無線電波が、この荷物等によって遮られることを防ぐことができる。これらにより、無線通信端末３０に対する信号を送受信する際には、リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０を介して送受信することにより、無線通信端末３０は、確実に無線電波を送受信することができる。これにより、無線通信端末３０は、リングネットワーク端末２０を介して、確実に他の無線通信端末３０と無線通信を行うことができ、この結果、通信障害の発生を抑えることができる。

また、リングネットワーク１５は、複数のリングネットワーク端末２０のうち、通信経路１６に沿って伝送されるトークン５０を受信したリングネットワーク端末２０のみを用いて、無線通信端末３０と無線通信を行うため、リングネットワーク１５内での制御と複数の無線通信端末３０とを連携させることができ、トークン５０によって無線通信端末３０と通信するタイミングを管理することができる。この結果、リングネットワーク１５を用いて無線通信端末３０を適切に作動させることができ、通信障害に起因する無線通信端末３０の動作不良を、より確実に抑制することができる。

また、トークン５０は、無線通信端末３０と通信するデータを有するため、リングネットワーク１５では、トークン５０を巡回させることによって、複数の無線通信端末３０に対して容易に制御信号を送信することができる。この結果、複数の無線通信端末３０を容易に制御することができる。

また、リングネットワーク１５の通信経路１６がリング状に構成されるため、閉塞する通信経路１６を、容易に構築することができる。この結果、リングネットワーク１５を介して行う無線通信端末３０同士の通信を、容易に実現することができる。

また、リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０は、無線通信によって他のリングネットワーク端末２０と通信可能になっているため、リングネットワーク端末２０間に配索されるコード類を考慮することなく、天井５に容易に配設することができる。また、無線通信によってリングネットワーク端末２０同士が通信するため、リングネットワーク１５においてトークン５０が巡回する順番を、適宜設定することができる。この結果、リングネットワーク１５を容易に構成することができる。

〔変形例〕
なお、上述した実施形態に係る車両用通信システム１０では、リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０は、無線通信によって通信可能になっているが、リングネットワーク端末２０同士をコード類で接続し、有線によって通信を行うように構成してもよい。リングネットワーク端末２０同士が有線で通信をするようにすることにより、リングネットワーク端末２０同士を確実に通信させることができ、通信障害の発生を、より確実に抑えることができる。

また、上述した実施形態に係る車両用通信システム１０では、リングネットワーク端末２０は、Ａ〜Ｄの４つが設けられており、無線通信端末３０は、ａ〜ｅの５つが設けられているが、リングネットワーク端末２０と無線通信端末３０の数は、これら以外でもよい。リングネットワーク１５を構成するリングネットワーク端末２０が、１つ以上の無線通信端末３０と無線通信が可能な位置に配設されていれば、リングネットワーク端末２０と無線通信端末３０の数は問わない。

また、上述した実施形態に係る車両用通信システム１０では、中継ネットワークの一例として、通信経路１６がリング状に構成されるリングネットワーク１５を用いて説明しているが、通信経路１６は、リング状以外に構成されていてもよい。例えば、中継ネットワークは、中継ネットワーク端末間の通信経路１６を全体で見た場合に、リング状ではなくライン状に形成される、いわゆるライン型のネットワーク等、複数の中継ネットワーク端末を相互に通信可能に配設することで閉塞した通信経路１６を構成するものであれば、その形態は問わない。なお、この場合における、閉塞した通信経路１６とは、中継ネットワーク端末同士の通信と、中継ネットワーク端末と無線通信端末３０との通信とが異なる態様であり、中継ネットワーク内では、自己の中継ネットワーク端末と通信接続される無線通信端末３０へのデータ以外のデータも伝送することができる経路を示している。

また、トークン５０のフレーム構造や通信データ５３の構造は、実施形態に係る車両用通信システム１０で示したもの以外でもよく、利用するシステムによって適宜設定するのが好ましい。また、実施形態に係る車両用通信システム１０では、トークン５０の管理は、通信データ数５２で示しているが、トークン５０の管理は、これにとらわれるものではない。例えば、トークン５０の末尾に、それが分かるマーカーを設置して、終端までデータを確認する方法でもよい。

１車両
５天井
１０車両用通信システム
１５リングネットワーク（中継ネットワーク）
１６通信経路
２０リングネットワーク端末（中継ネットワーク端末）
２１、３１送信回路
２２、３２受信回路
２３、３３アンテナ
２４、３４制御部
２５、３５記憶部
３０無線通信端末
３６動作部
５０トークン
５１トークンマーカー
５２通信データ数
５３通信データ
５４送信元無線通信端末番号
５５送信先無線通信端末番号
５６データ種別
５７通信データ
５８チェック符号

Claims

車両に搭載される複数の無線通信端末と、
前記無線通信端末と無線通信が可能な複数の中継ネットワーク端末を相互に通信可能に配設することで閉塞した通信経路を構成し、且つ、前記車両の天井に設けられる中継ネットワークと、
を備え、
複数の前記中継ネットワーク端末のそれぞれは、複数の前記無線通信端末のうち１つ以上の前記無線通信端末と無線通信が可能な位置に配設されることを特徴とする車両用通信システム。
前記中継ネットワークは、複数の前記中継ネットワーク端末のうち、前記通信経路に沿って伝送されるトークンを受信した前記中継ネットワーク端末のみを用いて、前記無線通信端末と無線通信を行う請求項１に記載の車両用通信システム。
前記トークンは、前記無線通信端末と通信するデータを有する請求項２に記載の車両用通信システム。
前記中継ネットワークの前記通信経路がリング状に構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用通信システム。