JP5078003B2 - 車載装置通信システム及び分配装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の車載装置と該車載装置に車内通信回線を介して接続し車載装置から受信したデータを他の前記車載装置へ分配する分配装置とを備える車載装置通信システム及び該車載装置通信システムで用いる分配装置に関し、特に、車載装置間で送受信されるデータ量を抑制しつつ、データの欠落を補償することができる車載装置通信システム及び該車載装置通信システムで用いる分配装置に関する。

近年、自動車に搭載される機器の増加及び運転補助機能の増加に従い、搭載機器又は運転補助機能を電気的に制御する電子制御装置（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の数及び種類が増大する傾向にある。

従って、ＥＣＵの数の増大に伴いＥＣＵが接続される車内通信回線で送受信されるデータの量も増大する。車内通信回線はＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に準拠するシリアルバスにＥＣＵがバス型で接続されて構成されることが一般的である。このため、いくつかのＥＣＵでしか使用しないデータも同一の車内通信回線に接続される全てのＥＣＵに送信される。従って、車内通信回線で送受信されるデータ量の増大はコリジョン（衝突）によるデータの遅延又は欠落を招く。データの著しい遅延又は欠落は、ＥＣＵによるブレーキ制御等の運転補助機能に対して致命的な場合がある。

そこで、車内通信回線を複数に分け、異なる車内通信回線にＥＣＵを夫々接続する構成が一般的である。データを共通に使用するＥＣＵをまとめることで車内通信回線の使用の無駄を抑制することができるからである。また、ＥＣＵの種類の増大に対して効率的に車内通信回線を利用するために、通信速度の異なる車内通信回線に送受信するデータの種類によりＥＣＵを分別して接続する構成もある。これらの構成では、異なる車内通信回線間はデータの送受信を制御するゲートウェイ装置により接続される。

異なる車内通信回線に接続するＥＣＵ間でデータの送受信が必要な場合は一のＥＣＵがゲートウェイ装置へデータを送信し、データを受信したゲートウェイ装置は他の車内通信回線に接続するＥＣＵへデータを分配し送信する分配装置として機能する。この場合、ＥＣＵからのデータ送信要求に対して分配装置として機能するゲートウェイ装置は一定時間毎にデータを送信し、データが変化した場合であってもＥＣＵが新しいデータを受信することが可能な構成としてあることが多い。

しかし、分配装置として機能するゲートウェイ装置が複数のＥＣＵから異なるデータの送信要求を受け、送信要求に対応するデータを送信する場合、データの使用頻度に拘わらず夫々同様に定期的に送信するのでは車内通信回線の負荷が増加する。また、データの種類によってはデータの変化のタイミングに対し送信周期が短い場合があり、定期的に送信するのでは車内通信回線を過剰に利用することになる。

そこで、特許文献１には送受信されるデータに優先度を識別するための優先度情報を付加し、ゲートウェイ装置が異なる車内通信回線間でデータを送受信する場合、受信したデータの優先度情報から優先度を判別して優先度が高いデータを優先的に送信し、車内通信回線の通信負荷が増加した場合でも優先度が高いデータの送信が大きく遅れないようする技術が開示されている。
特開２００５−１５９５６８号公報

しかしながら、異なる車内通信回線間を接続するゲートウェイ装置が分配装置として機能し、一の車内通信回線に接続されるＥＣＵから他の車内通信回線に接続されるＥＣＵへデータを送信する場合、データを定期的に送信するのでは車内通信回線間の通信負荷を低減することができない。

特許文献１に開示された技術により、優先度の高いデータを優先的に送信する構成とした場合であっても、定期的にデータを送信するのでは通信負荷を低減することができず優先度の低いデータは送信が遅れ、通信負荷の増大により送信エラーが発生した場合はＥＣＵが新しく更新されたデータを取得できない支障が生じる可能性がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、変化した場合にのみ必要なデータか否かを判断し、必要に応じてデータを送信することで車内通信回線で送受信されるデータ量を低減し、さらに送受信のエラーによるデータの欠落率を低減して、車内通信回線の通信負荷を低減しつつデータ欠落による支障を回避することができる車載装置通信システム及び該車載装置通信システムで用いられる分配装置の提供を主たる目的とする。

また、本発明の他の目的は、値が変化した場合に送信すべきデータの送信回数を設定可能にすることで、車載装置の配置、使用する車内通信回線の種類等の車載装置通信システムの設計に応じて分配装置から送信されるデータ量を調整することができる車載装置通信システム及び該車載装置通信システムで用いられる分配装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、値が変化した場合に複数回送信されるデータに対して車載装置が同一のデータを重複して使用することを回避し、データの欠落率を低減し且つ車載装置の負荷を低減させることができる車載装置通信システム及び該車載装置通信システムで用いられる分配装置を提供することにある。

本発明に係る車載装置通信システムは、複数の異なる種類のデータ及び各データの送信要求を送信する手段を有する複数の車載装置と、該車載装置に車内通信回線を介して接続しており、一の車載装置から受信したデータを他の車載装置へ分配する分配装置とを備え、該分配装置は、一の車載装置から受信したデータを記憶する記憶手段と、車載装置から受信した送信要求に基づいて前記記憶手段からデータを読み出して送信する送信手段とを備える車載装置通信システムにおいて、一の車載装置は、データが変化した場合に送信すべきことを含む送信タイミングを示す送信指示情報を前記送信要求に付加する手段を備え、前記分配装置は、受信した送信要求に係るデータに対応付けて送信要求に付加された送信指示情報を記憶する手段と、前記データの種類別に送信回数を記憶しておく手段と、受信した送信要求に付加された送信指示情報が示す送信タイミングが、データが変化した場合に送信すべきことを表しているか否かを判断する判断手段と、受信した送信要求に係るデータが変化したか否かを判定する判定手段と、データが変化した場合に送信すべきことを表す送信指示情報が対応付けられているデータが変化したと前記判定手段が判定した場合は、変化した該データの種類に対応する送信回数を読み出す手段と、読み出した送信回数にて、前記送信手段による送信する回数を設定する手段とを備え、前記送信手段は、設定された回数に基づいて前記データを複数回送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る車載装置通信システムは、前記分配装置は、前記判定手段によりデータが変化したと判定し、前記送信手段によりデータを複数回送信する場合、送信する複数のデータにデータが変化した場合に送信することを示す変化時送信情報及び同一のデータであることを示す識別情報を付加する手段を備え、他の車載装置は、受信したデータに前記変化時送信情報が付加されているか否かを判定する手段と、変化時送信情報が付加されていると判定した場合、前記識別情報を判別する手段と、判別した識別情報が先に受信したデータの識別情報と同一であるか否かを判断する手段と、同一であると判断したときは受信したデータを破棄する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る分配装置は、外部から受信した複数の異なる種類のデータを記憶する記憶手段と、外部から受信した送信要求に基づいて前記記憶手段から前記データのいずれかを読み出して送信する送信手段とを備え、データを外部へ分配する分配装置において、データが変化した場合に送信すべきことを含む送信タイミングを示す送信指示情報をデータに対応付けて記憶する手段と、前記データの種類別に送信回数を記憶しておく手段と、前記送信指示情報が、データが変化した場合に送信すべきことを表しているか否かを判断する判断手段と、データが変化したか否かを判定する判定手段と、データが変化した場合に送信すべきことを表す送信指示情報が対応付けられているデータが変化したと前記判定手段が判定した場合は、変化した該データの種類に対応する送信回数を読み出す手段と、読み出した送信回数にて、前記送信手段による送信する回数を設定する手段とを備え、前記送信手段は、設定された回数に基づいて前記データを複数回送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る分配装置は、前記判定手段によりデータが変化したと判定し、前記送信手段によりデータを複数回送信する場合、送信する複数のデータにデータが変化した場合に送信することを示す変化時送信情報、及び同一のデータであることを示す識別情報を付加する手段を備えることを特徴とする。

本発明では、車載装置からのデータの送信要求には、データが変化した場合に送信すべきなのか、データが所定の値以上を満たす場合に送信すべきなのか等を含むデータの送信タイミングを示す送信指示情報が付加される。車載装置からデータを受信して記憶している分配装置は、車載装置から要求されたデータの送信指示情報をデータに対応付けて記憶し、送信指示情報がデータが変化した場合に送信すべきことを示しているか否かを判断手段により判断する。変化した場合のみ送信すべきことを示す送信指示情報が対応付けられたデータが変化した場合、分配装置はデータが変化したことを判定手段により判定し、変化したデータを該データの種別に対応する送信回数により複数回送信する。

本発明では、データが変化した場合に送信すべきことを示す送信指示情報が対応付けられたデータを分配装置が送信する場合、送信されるデータに変化した場合に送信されることを示す変化時送信情報と、複数回送信されるデータが同一のデータであることを示す識別情報が付加される。車載装置は、受信したデータに変化時送信情報が付加されているか否かを判定する。受信したデータに変化時送信情報が付加されている場合、車載装置は識別情報を判別して同一の識別情報が付加されたデータについては一のデータのみ使用して、他のデータを破棄する。

本発明に係る車載装置通信システム及び分配装置による場合は、一の車載装置は他の車載装置から取得が必要なデータであってもデータが変化した場合に必要なデータについては、そのことを示す情報を付加して送信を要求する。また、分配装置は送信要求に付加された情報に基づいて変化した場合に送信が必要であると判断したデータについては、変化したときに送信する。従って、分配装置から車載装置へは車載装置が必要な情報のみ必要なタイミングで送信され、過剰にデータが送信されることを回避し車内通信回線で送受信されるデータ量を低減して通信負荷を低減することができる。さらに、分配装置は変化した場合に送信が必要であると判断したデータについては、該データの種別に応じた送信回数にて複数回送信するので、データの欠落率を低減することができ、変化した場合のみの送信が失敗することで新しいデータを取得できなくなる支障を回避することができる。しかも送信回数を設定するから、配置される車載装置の数、使用する車内通信回線の種類等の車載装置通信システムの設計に応じて分配装置から送信されるデータ量を調整することができる。

本発明に係る車載装置通信システム及び分配装置による場合は、分配装置によってデータが変化した場合のみ送信されるときの送信回数を設定することが可能なので、配置される車載装置の数、使用する車内通信回線の種類等の車載装置通信システムの設計に応じて分配装置から送信されるデータ量を調整することができる。

本発明に係る車載装置通信システム及び分配装置による場合は、分配装置はデータが変化した場合のみ送信するときはデータを複数回送信するが、変化した場合のみ送信することを示す情報と同一のデータには同一のデータであることを示す識別情報とがデータに付加されるので、車載装置は分配装置からの複数回の送信に対する全ての受信が成功した場合であっても同一のデータを判別して重複するデータの使用を回避し、車載装置の処理の負荷を低減させることができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

図１は、本発明の車載装置通信システムの構成を示す模式図である。車載装置通信システムは、少なくとも電子制御装置（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を用いた車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…と、車載装置１ａ，１ａ，…間、車載装置１ｂ，１ｂ，…間、車載装置１ｃ，１ｃ，…間を夫々接続する車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃと、車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃ間を接続する分配装置３とを備える。

車載装置１ａ，１ａ，…は車内通信回線２ａにバス型で接続され、同一の車内通信回線２ａで送受信される信号はその車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…で受信することが可能である。他の車内通信回線２ｂ，２ｃに接続される車載装置１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…とは分配装置３を介してデータの送受信が可能である。

車載装置１ａ，１ａ，…は電子制御装置を用い、例えばセンサ４と接続してセンサ４が検知した各種物理量の測定値の送信、又はエンジン、ブレーキ等のマイクロコンピュータによる制御が可能な装置である。具体例としては、一の車載装置１ａはＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）として機能する。ＡＢＳとして機能する車載装置１ａは車輪の回転を検知するセンサ４と接続されており、制動時にセンサ４から出力された信号が速度ゼロを示している場合に制動を自動的に制御して車輪のロックを防止する装置である。ＡＢＳとして機能する車載装置１ａは他に、センサ４を介して検知した車輪速の情報を他の車載装置１ａ，１ａ，…及び分配装置３へ送信して他の車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…が車輪速の情報を使用できるようにする。

車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のプロトコルに基づく通信回線であり、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…は車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃを介してＣＡＮに基づく信号の送受信が可能である。本実施の形態では、車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃとしてＣＡＮに基づく通信回線を例に説明する。しかし本発明の車載装置通信システムで使用する車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃはこれに限らず、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等のプロトコルに基づいて信号の送受信が可能であってもよい。さらに、送受信されるデータの種類に応じてデータの送受信のスピードが夫々異なる車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃで構成してもよい。

ＣＡＮに基づく車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃは２つの信号線からなり、信号線間に発生する差動電圧を信号レベルとして検出する。２つの信号線は夫々ＣＡＮ＿Ｈレベル、ＣＡＮ＿Ｌレベルの電位に設定されており、２つの信号線間の差動電圧がない状態がデジタル信号の「１」、差動電圧がある状態がデジタル信号の「０」に該当する。車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃに接続される車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…は、車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃの信号線間に差動電圧を発生させることで信号を送信することができる。

分配装置３は、車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃに夫々接続される車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…からのデータ信号（データフレーム）を検知してデータを受信し、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…からの送信要求信号（リモートフレーム）に応じてデータ信号を送信する。

図２は、本発明の車載装置通信システムを構成する車載装置１ａ及び分配装置３の内部構成を示すブロック図である。車載装置１ａは少なくとも、制御部１０と、電源１１と、記憶部１２と、通信制御部１３と、入力部１４と、出力部１５とを備える。他の車載装置１ｂ，１ｃについては車載装置１ａと同様の構成であることから詳細な説明を省略する。なお、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…によっては入力部１４及び出力部１５は、何れか一方のみ備える構成でもよい。

車載装置１ａの制御部１０は、電源１１からの電力の供給を受け入力部１４を介して車載装置１ａに接続されるセンサ４からの信号を検知し、出力部１５を介して車載装置１ａに接続されるコントロール回路等へ制御信号を送信する。また車載装置１ａの制御部１０は、処理の過程で発生する各種情報を記憶部１２に記憶する。

通信制御部１３は、ネットワークコントローラチップを有して車内通信回線２ａとの通信を実現するものである。制御部１０は、通信制御部１３を介して上述のように車内通信回線２ａの信号線間に差動電圧を発生させて「０」「１」で表される信号を送信し、信号線間の差動電圧を検知して信号を受信する。車載装置１ａの制御部１０は、例えば１０ミリ秒の一定時間毎にセンサ４からの信号を入力部１４により検知し、検知した信号が示すデータを含むデータ信号を通信制御部１３により送信する。

また、車載装置１ａの制御部１０は分配装置３へ各種情報の送信を要求するために送信要求信号を生成する。例えばＣＡＮでは、車載装置１ａが分配装置３及び他の車載装置１ａ，１ａ，…へ送信する信号には、送信要求信号であるのか又はデータ信号であるのかを識別する情報を含むように規定されている。また、ＣＡＮでは車輪速（前右／前左／後右／後左）、エンジン回転数、オイル温度等の各種情報の種類毎にＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）が割り振られており、本発明に係る車載装置１ａの制御部１０が生成する送信要求信号には送信要求対象の各種情報のＩＤが表される。

また、本発明に係る車載装置１ａの制御部１０が生成する送信要求信号には、送信要求対象の情報の値が変化したときのみの送信、情報の値が所定の値以上となったときのみの送信、情報の値を定期的な送信等の送信タイミングを識別する送信指示情報が表される。具体的には、車載装置１ａが分配装置３及び他の車載装置１ａ，１ａ，…へ送信する送信要求信号の識別フィールドに情報のＩＤを記載し、データフィールドに車載装置通信システム内で規定する送信指示情報夫々の識別情報を記載する。

分配装置３は少なくとも、分配装置３全体を制御するＣＰＵ３０と、不揮発性のメモリからなるＲＯＭ３１と、揮発性のメモリからなるＲＡＭ３２と、車内通信回線２ａと接続する第１通信部３３ａと、車内通信回線２ｂと接続する第２通信部３３ｂと、車内通信回線２ｃと接続する第３通信部３３ｃとを備える。

ＲＯＭ３１には、分配装置３として動作するための制御プログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０はこの制御プログラムを読み出して実行することにより分配装置３として動作する。またＲＯＭ３１又はＲＡＭ３２には、分配装置３が車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…と送受信するデータの種類を識別するＣＡＮに基づくＩＤのほか、動作に使用する固定値等を含む構成定義が記憶されており、ＣＰＵ３０はＲＯＭ３１又はＲＡＭ３２に記憶されている構成定義を読み出すことにより車載装置通信システムの設計に応じた動作をする。

ＲＡＭ３２には、ＣＰＵ３０が車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…から受信したデータ信号に含まれる各種情報がＤＢ（Ｄａｔａ Ｂａｓｅ）３２１に記憶される。ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３２のＤＢ３２１に受信したデータ信号から読み出した情報のＩＤと、情報の値とを対応付けて記憶する。また、ＣＰＵ３０は情報のＩＤに対応付けて情報に対する送信タイミングを示す送信指示情報をＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶する。

また、ＲＡＭ３２にはＣＰＵ３０が処理の過程で発生する各種情報が一時的に記憶される。

ＣＰＵ３０は第１通信部３３ａを介して車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…からのデータ信号又は送信要求信号を受信し、他の車内通信回線２ｂ，２ｃに接続される車載装置１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…からのデータ信号を第１通信部３３ａを介して車載装置１ａ，１ａ，…へ送信する。同様に、ＣＰＵ３０は、第２通信部３３ｂを介して車載装置１ｂ，１ｂ，…からのデータ信号又は送信要求信号の受信、及び他の車載装置１ａ，１ａ，…，１ｃ，１ｃ，…から受信したデータ信号の送信を行い、第３通信部３３ｃを介して車載装置１ｃ，１ｃ，…からのデータ信号又は送信要求信号の受信、及び他の車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…から受信したデータ信号の送信を行う。

図３は、本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置３のＣＰＵ３０が、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…からデータ信号又は送信要求信号を受信してＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶する処理手順を示すフローチャートである。

ＣＰＵ３０は、第１通信部３３ａを介して信号を受信し（ステップＳ１１）、受信した信号がデータ信号であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ＣＰＵ３０が受信した信号がデータ信号であると判断した場合は（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は受信したデータ信号から情報の種類を示すＩＤを読み出し（ステップＳ１３）、更にデータ信号から情報の値を読み出す（ステップＳ１４）。ＣＰＵ３０は、読み出した情報のＩＤ及び値を対応付けてＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶して（ステップＳ１５）処理を終了する。

ＣＰＵ３０は、受信した信号がデータ信号でないと判断した場合は（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ３０が受信した信号は送信要求信号である。従ってＣＰＵ３０は送信要求信号から情報の種類を示すＩＤを読み出し（ステップＳ１６）、更に送信要求信号から送信タイミングを示す送信指示情報を読み出す（ステップＳ１７）。ＣＰＵ３０は、読み出した情報のＩＤ及び送信タイミングを示す送信指示情報を対応付けてＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶して（ステップＳ１８）処理を終了する。

分配装置３のＣＰＵ３０は、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…からデータ信号及び送信要求信号を受信する都度、図３に示した処理を繰り返して各種情報の値の更新、送信要求に係る情報のＩＤ及びその送信指示情報の更新を行う。本実施の形態では、例えば車載装置１ａが車輪速のＩＤ及び値を含むデータ信号を１０ミリ秒毎に送信する場合、分配装置３は１０ミリ秒毎にＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶した車輪速の値を更新する。また、車載装置１ｂが車輪速の値に対する送信要求信号を送信し、さらに他の車載装置１ｂがエンジン回転数の値に対する送信要求信号を送信した場合、分配装置３のＣＰＵ３０は第２通信部３３ｂを介してそれらの送信要求信号を受信し、いずれも車内通信回線２ｂに接続する車載装置１ｂ，１ｂ，…へ第２通信部３３ｂを介して送信すべき情報としてＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶する。

図４は、本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置３のＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶される各種情報の例を示す説明図である。図４に示す例では、図３に示した分配装置３のＣＰＵ３０による処理手順のステップＳ１４で、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…から受信したデータ信号に含まれる情報のＩＤと情報の値とをＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶した例を示している。図４に示す例では、車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…から送信されたデータ信号から読み出して記憶した情報の例として車輪速、操舵角、エンジン回転数、オイル温度等のＩＤで示す各種情報が記憶されている。なお、ＣＡＮでは各種情報のＩＤは種類毎に割り振られているが、図４に示す例では説明を簡易にするために具体的なＩＤではなく各種情報の内容を示している。

図３に示した分配装置３のＣＰＵ３０による処理手順のステップＳ１５で、データ信号を受信する都度、情報のＩＤ及び値を読み出して記憶した結果、図４に示すように分配装置３のＲＡＭ３２のＤＢ３２１には各種情報のＩＤ毎に値が記憶される。図４に示す例では、車輪速、操舵角、エンジン回転数、及びオイル温度の各種情報のＩＤに対する値が夫々６００００（ｒｐｍ）、２０（ｄｅｇ）、３０００（ｒｐｍ）、４０（℃）であることを示している。

図５は、本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置３のＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶される送信指示情報の例を示す説明図である。図５に示す例では、図３に示した分配装置３のＣＰＵ３０による処理手順のステップＳ１７で、車載装置１ａから受信した送信要求信号に対する情報のＩＤと送信タイミングを示す送信指示情報とをＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶した例を示している。

図５に示す例では、車輪速及びオイル温度の情報に係るデータ信号は、車輪速、オイル温度の値が夫々変化した場合のみ送信すべきことが示されている。また、操舵角に係るデータ信号は操舵角の値が所定の閾値を超えた場合に送信すべきことが示されており、エンジン回転数に係るデータ信号は所定の時間間隔で送信すべきことが示されている。なお、図５に示す例では送信指示情報を夫々その送信タイミングを示す内容で表しているが夫々を識別する番号によって送信要求信号に載せられ、ＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶される。

分配装置３のＣＰＵ３０は、第１通信部３３ａを介して受信した送信要求信号と第２通信部３３ｂを介して受信した送信要求信号と第３通信部３３ｃを介して受信した送信要求信号とを区別し、分配装置３に接続される車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃ毎に情報のＩＤ及び送信指示情報との対応を、送信要求信号を受信する都度、図５に示すように記憶する。従って、第１通信部３３ａを介して受信した送信要求信号に対するデータ信号は、第１通信部３３ａを介して受信した送信要求信号に対して記憶した送信タイミングを示す送信指示情報に基づいて、車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…へ第１通信部３３ａを介して送信される。

図６は、本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置３のＣＰＵ３０が、ＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶した送信指示情報に基づいて各種情報のＩＤと値を含むデータ信号を送信する処理手順を示すフローチャートである。

なお図６に示すフローチャートは、分配装置３のＣＰＵ３０が、第１通信部３３ａを介して受信した送信要求信号に対して記憶した情報のＩＤ及び対応する送信指示情報を読み出して、車輪速のＩＤに対しては車輪速の値が変化した場合のみ送信すべきことを示す送信指示情報が記憶されている場合、車輪速のＩＤを含むデータ信号を第１通信部３３ａを介して送信するときの処理を示している。

ＣＰＵ３０は、車輪速のＩＤを含むデータ信号を受信したことを検知したか否かを判断する（ステップＳ２１）。ＣＰＵ３０は、情報の種類毎にデータ信号を受信する都度イベントを通知する等の構成にしてある。従って、ＣＰＵ３０は、車輪速の値を含むデータ信号を車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…へ送信するための処理過程で、車輪速の値を含むデータ信号を他の車内通信回線２ｂ，２ｃを介して受信したことを検知することが可能である。なお、車輪速の値を含むデータ信号を受信したか否かを示すフラグをＲＡＭ３２に記憶しておき、ＣＰＵ３０は一定時間毎にフラグを読み出して受信したか否かを判断することも可能である。

ＣＰＵ３０は、車輪速のＩＤを含むデータ信号を受信したことを検知していないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻し車輪速のＩＤを含むデータ信号を受信したことを検知したと判断するまで待機する。

ＣＰＵ３０は、車輪速のＩＤを含むデータ信号を受信したことを検知したと判断した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶している車輪速の値を読み出し（ステップＳ２２）、車輪速の値が変化したか否かを判断する（ステップＳ２３）。なおＣＰＵ３０は、車輪速の値を読み出す都度ＲＡＭ３２に前値として記憶しており、変化したか否かの判断をすることができる。

ＣＰＵ３０は、読み出した車輪速の値が変化していないと判断した場合は（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をステップＳ２１に戻して車輪速のＩＤを含むデータ信号を受信したことを検知したと判断するまで待機する。ＣＰＵ３０は、車輪速の値が変化したと判断した場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、車輪速を示すＩＤ及び変化後の車輪速の値を含むデータ信号を生成する（ステップＳ２４）。

ＣＰＵ３０は、ステップＳ２４で生成したデータ信号に、データ信号に含まれる車輪速の値は値が変化した場合のみ送信することを示す変化時送信情報を付加する（ステップＳ２５）。また、本実施の形態で示すようにＣＡＮプロトコルに則る場合は、変化した場合のみ送信するデータであることに対して割り振られたＩＤを識別フィールドに記載するのでもよい。さらに、ＣＰＵ３０は、データ信号に車輪速の値の一回の変化に対して、対応する通し番号を付加する（ステップＳ２６）。一回の変化に対して複数送信する同一のデータ信号であることを判別させ、車輪速の値の次の変化と区別するために付加する番号である。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１又はＲＡＭ３２に記憶されている構成定義から、変化した場合のみ送信するときの送信回数を読み出し（ステップＳ２７）、車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…へ送信する回数をステップＳ２７で読み出した送信回数に設定する（ステップＳ２８）。ＣＰＵ３０はステップＳ２４で生成したデータ信号を第１通信部３３ａを介し車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…へ設定した回数送信する（ステップＳ２９）。このとき複数回送信するデータ信号夫々に付加された通し番号は同一である。ＣＰＵ３０は、処理を終了して再度車輪速のデータ信号を他の車内通信回線２ｂ，２ｃを介して受信したことを検知するまで待機する。

なお、ステップＳ２７において読み出される送信回数はＲＯＭ３１又はＲＡＭ３２に構成定義として記憶されている。構成定義の送信回数は情報の種類毎に動的に変更することが可能な構成としてもよい。また、送信要求信号に対して送信指示情報を記憶する際に、送信する情報毎に送信回数を動的に設定することが可能な構成としてもよい。この場合、車載装置１ａの制御部１０は送信要求信号に情報毎の送信回数を含めて送信するように構成される。

また、ＲＡＭ３２に記憶した情報のＩＤ及び送信指示情報を読み出して、一の情報に対しては所定の時間間隔で送信すべきことを示している場合は、その情報に対するタイマーを生成して、タイマーで所定の時間間隔を計時する都度ＲＡＭ３２のＤＢ３２１に記憶されている情報の値を読み出して送信する。また、送信タイミングが、情報の値が所定の閾値を超えた場合に送信すべきことを示している場合は、送信要求に係る情報を含むデータ信号を受信する都度、値が所定の閾値を超えたか否かを判断し、所定の閾値を超えたと判断した場合に送信する。

図７は、本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する車載装置１ａの制御部１０がデータ信号を受信した場合の処理手順を示すフローチャートである。

制御部１０は通信制御部１３を介して車内通信回線２ａの信号を検知して、受信すべきデータ信号であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。制御部１０は、受信すべきデータ信号であるか否かを、車内通信回線２ａの差動電圧を検知することで信号を受信し、受信した信号からデータ信号であるか否かを示す情報を読み出し、データ信号である場合は情報のＩＤを読み出して車載装置１ａの制御に必要な情報を含むデータ信号であるか否かによって判断する。

制御部１０は、受信すべきデータ信号でないと判断した場合は（Ｓ３１：ＮＯ）、処理をステップＳ３１へ戻し、次の信号の検知まで待機して受信すべきデータ信号であるか否かの判断を継続する。

制御部１０は、受信すべきデータ信号であると判断した場合は（Ｓ３１：ＹＥＳ）、データ信号に変化時送信情報が付加されているか否かを判断する（ステップＳ３２）。本実施の形態で示すようにＣＡＮプロトコルに則る場合は、ステップＳ３１で受信すべきデータ信号であるか否かを判断するときに読み出した情報のＩＤが、変化した場合のみに送信する情報に対して割り振られたＩＤであるか否かを判断するのでもよい。

制御部１０は、データ信号に変化時送信情報が付加されていないと判断した場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、データフィールドから情報の値を読み出す（ステップＳ３３）。制御部１０は、読み出した情報の値に基づいて制御信号を出力部１５を介して送信し（ステップＳ３４）、処理を終了する。

制御部１０は、データ信号に変化時送信情報が付加されていると判断した場合は（Ｓ３２：ＹＥＳ）、受信したデータ信号に含まれる情報のＩＤに対応して記憶部１２に記憶している通し番号を前値として読み出す（ステップＳ３５）。制御部１０は後述するように、データ信号に変化時送信情報が付加されていると判断してそのデータ信号に付加されている通し番号が前に受信したデータ信号に付加されていた通し番号と異なる場合は、その通し番号を情報のＩＤ毎に記憶している。

制御部１０は、データ信号の通し番号を読み出し（ステップＳ３６）、ステップＳ３５で前値として読み出した通し番号と比較して同一であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。制御部１０は、ステップＳ３５で記憶部１２から読み出した通し番号とステップＳ３６で読み出した通し番号が同一でないと判断した場合は（Ｓ３７：ＮＯ）、通し番号を記憶する（ステップＳ３８）。この場合制御部１０は処理をステップＳ３３へ戻し、データフィールドから情報の値を読み出して制御信号を送信する処理を実行する。

制御部１０は、ステップＳ３５で記憶部１２から読み出した通し番号とステップＳ３６で読み出した通し番号が同一であると判断した場合は（Ｓ３７：ＹＥＳ）、受信したデータ信号を破棄して（ステップＳ３９）処理を終了する。

上述のような分配装置３及び車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…の処理により、車内通信回線２ａに接続する車載装置１ａにとって車輪速の値は値が変化した場合のみに必要であることに対し、値が変化したときのみ受信することができるので車内通信回線２ａに送受信されるデータ量を低減して通信負荷を低減することができる。さらに、値が変化した場合のみ送信するときは分配装置３によって複数回同一の値に対するデータ信号が送信される。そのため、値が変化した場合のみ分配装置３から送信されることで車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…でのデータ信号の受信の回数が減らされて一回の受信エラーにより情報の値を正しく更新できない支障が発生する確率を低減することができる。また、分配装置３が複数回データ信号を送信する場合、一回の変化に対応する同一の情報の値を含むことを示す通し番号を付加することにより、変化した場合のみ送信するようにしたにも拘わらず、車載装置１ａで同一のデータ信号を複数回受信して処理に無駄が発生することを抑制することができる。

なお、本実施の形態では３つの車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃに分けられた複数の車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…に対し、一の分配装置３を備える構成とした。しかし本発明ではこれに限らず、一の車内通信回線２ａに対し一の分配装置を備える構成とし、車内通信回線２ａ，２ｂ，２ｃ夫々に接続される分配装置間は高速通信が可能な規格に準拠するＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続される構成でもよい。この場合は、一の車載装置１ａがセンサ４等から取得した物理量の各種情報を同一の車内通信回線２ａに接続される分配装置へ送信し、夫々に接続される分配装置間では夫々が車載装置１ａ，１ａ，…，１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…から受信したデータを交換して夫々の分配装置がＲＡＭ３２に記憶するＤＢ３２１は同一のものとなるように同期させる。同一の車内通信回線２ａに接続される車載装置１ａ，１ａ，…から、ある情報の送信要求信号を受信した場合、一の分配装置は送信要求信号に係る情報に対して他の車載装置１ｂ，１ｂ，…，１ｃ，１ｃ，…から他の車内通信回線２ｂ，２ｃに接続される分配装置を介して受信して情報の値が変化したときに送信する。

本発明の車載装置通信システムの構成を示す模式図である。 本発明の車載装置通信システムを構成する車載装置及び分配装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置のＣＰＵが、車載装置からデータ信号又は送信要求信号を受信してＲＡＭのＤＢに記憶する処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置のＲＡＭのＤＢに記憶される各種情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置のＲＡＭのＤＢに記憶される送信指示情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する分配装置のＣＰＵが、ＲＡＭのＤＢに記憶した送信指示情報に基づいて各種情報のＩＤと値を含むデータ信号を送信する処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における車載装置通信システムを構成する車載装置の制御部がデータ信号を受信した場合の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ 車載装置
１０ 制御部
１３ 通信制御部
２ａ，２ｂ，２ｃ 車内通信回線
３ 分配装置
３０ ＣＰＵ
３１ ＲＯＭ
３２ ＲＡＭ
３２１ ＤＢ
３３ａ 第１通信部
３３ｂ 第２通信部
３３ｃ 第３通信部

Claims (4)

1. 複数の異なる種類のデータ及び各データの送信要求を送信する手段を有する複数の車載装置と、該車載装置に車内通信回線を介して接続しており、一の車載装置から受信したデータを他の車載装置へ分配する分配装置とを備え、該分配装置は、一の車載装置から受信したデータを記憶する記憶手段と、車載装置から受信した送信要求に基づいて前記記憶手段からデータを読み出して送信する送信手段とを備える車載装置通信システムにおいて、
   一の車載装置は、
   データが変化した場合に送信すべきことを含む送信タイミングを示す送信指示情報を前記送信要求に付加する手段を備え、
   前記分配装置は、
   受信した送信要求に係るデータに対応付けて送信要求に付加された送信指示情報を記憶する手段と、
   前記データの種類別に送信回数を記憶しておく手段と、
   受信した送信要求に付加された送信指示情報が示す送信タイミングが、データが変化した場合に送信すべきことを表しているか否かを判断する判断手段と、
   受信した送信要求に係るデータが変化したか否かを判定する判定手段と、
   データが変化した場合に送信すべきことを表す送信指示情報が対応付けられているデータが変化したと前記判定手段が判定した場合は、変化した該データの種類に対応する送信回数を読み出す手段と、
   読み出した送信回数にて、前記送信手段による送信する回数を設定する手段と
   を備え、
   前記送信手段は、設定された回数に基づいて前記データを複数回送信するようにしてあること
   を特徴とする車載装置通信システム。
2. 前記分配装置は、前記判定手段によりデータが変化したと判定し、前記送信手段によりデータを複数回送信する場合、送信する複数のデータにデータが変化した場合に送信することを示す変化時送信情報及び同一のデータであることを示す識別情報を付加する手段を備え、
   他の車載装置は、
   受信したデータに前記変化時送信情報が付加されているか否かを判定する手段と、
   変化時送信情報が付加されていると判定した場合、前記識別情報を判別する手段と、
   判別した識別情報が先に受信したデータの識別情報と同一であるか否かを判断する手段と、
   同一であると判断したときは受信したデータを破棄する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車載装置通信システム。
3. 外部から受信した複数の異なる種類のデータを記憶する記憶手段と、外部から受信した送信要求に基づいて前記記憶手段から前記データのいずれかを読み出して送信する送信手段とを備え、データを外部へ分配する分配装置において、
   データが変化した場合に送信すべきことを含む送信タイミングを示す送信指示情報をデータに対応付けて記憶する手段と、
   前記データの種類別に送信回数を記憶しておく手段と、
   前記送信指示情報が、データが変化した場合に送信すべきことを表しているか否かを判断する判断手段と、
   データが変化したか否かを判定する判定手段と、
   データが変化した場合に送信すべきことを表す送信指示情報が対応付けられているデータが変化したと前記判定手段が判定した場合は、変化した該データの種類に対応する送信回数を読み出す手段と、
   読み出した送信回数にて、前記送信手段による送信する回数を設定する手段と
   を備え、
   前記送信手段は、設定された回数に基づいて前記データを複数回送信するようにしてあること
   を特徴とする分配装置。
4. 前記判定手段によりデータが変化したと判定し、前記送信手段によりデータを複数回送信する場合、送信する複数のデータにデータが変化した場合に送信することを示す変化時送信情報、及び同一のデータであることを示す識別情報を付加する手段を備えること
   を特徴とする請求項３に記載の分配装置。

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