JP6520729B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信線を介してフレームを送受信する技術に関する。

従来、通信線に複数の通信装置が接続され、通信線を介して該通信装置間においてフレームを送受信する技術が知られている。フレームの送受信は、予め定められたプロトコルに従って行われる。

特許文献１に記載の技術では、フレームを送信する通信装置と受信する通信装置との間で、複数のプロトコルのうちのいずれのプロトコルに従って通信を行うかを予め通信を行うことによって設定し、プロトコルが設定された以降にフレームの送受信を行う。以下、特許文献１に記載の技術を従来技術という。

特開２００７−３１０７８０号公報

しかしながら、従来技術では、フレームの送受信を行う前にプロトコルを設定するための通信を必要とするため、予め定められた単一のプロトコルに従って通信を行う場合よりも通信線の占有率が増加するという問題があった。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、通信線に接続され互いに通信可能な通信装置間における通信方式の設定を、通信線における占有率を増加させることなく、切り替える技術を提供することを目的としている。

本発明の通信装置（３２）は、通信線（５）を介してフレームの送受信を行う通信装置であって、接続取得部（Ｓ３２０、Ｓ３３０）と、設定部（Ｓ３３５、Ｓ３５５）と、を備える。
接続取得部は、予め設定された第１の通信方式によってフレームを送受信可能であり、一又は複数の第１の通信方式よりも単位時間あたりの情報量が多い一又は複数の第２の通信方式でフレームを送受信不可能な装置である低速装置が、通信線に接続されているか否かを示す情報を表す接続情報を取得する。設定部は、接続情報が、低速装置が通信線に接続されていることを表す場合に、当該通信装置がフレームを送受信する際に用いる通信方式を表す利用方式を第１の通信方式に設定し、接続情報が、低速装置が通信線に接続されていないことを表す場合に、利用方式を第２の通信方式に設定する。

このような構成によれば、通信方式の設定は取得した接続情報に基づいて切り替えられるので、従来技術のように通信方式を設定する為の通信を予め行う必要がない。このため、通信線に接続され互いに通信可能な通信装置間における通信方式の設定を、通信線における占有率を増加させることなく、切り替えることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

通信システム、低速装置、両機能装置の構成を示すブロック図。 低速装置が送信するフレームの一例を示す図。 両機能装置が送信するフレームの一例を示す図。 カウント処理のフローチャート。 受信時処理のフローチャート。 送信時処理のフローチャート。 判断時間の変化の一例を示す図。 低速装置及び両機能装置の遷移状態の一例を示す図。 両機能装置が送信するフレームの他の一例を示す図。 低速装置が使用するＩＤ、及び両機能装置が使用するＩＤの一例を示す図。 低速装置を照合ＥＣＵとして用いる通信システムにおける、低速装置及び両機能装置の遷移状態の一例を示す図。 低速装置を外部装置として用いる通信システムにおける、低速装置及び両機能装置の遷移状態の一例を示す図。 ＣＡＮ−ＦＤフレームの送信に失敗した際に判断時間を時間閾値の１／２に設定する他の実施形態における、判断時間の変化の一例を示す図。 他の実施形態において、第１の両機能装置と第２の両機能装置とが通信線に接続されているときに用いられる通信方式を説明する図。 他の実施形態において、第１の両機能装置が通信線に接続されているときに用いられる通信方式を説明する図。 他の実施形態において、第２の両機能装置が通信線に接続されているときに用いられる通信方式を説明する図。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
本実施形態の通信システムは、車両に搭載され、共通の通信線に接続された車両制御用のＥＣＵ等の各種車載機器を通信可能に接続するためのものである。

このような、車両に搭載される通信システムである所謂車載ネットワークとして、通信速度が最大１Ｍｂｐｓ程度のＣＡＮ（Controller Area Network、登録商標）がある。また、通信速度が最大８Ｍｂｐｓ程度となって、ＣＡＮよりも高速で通信が可能なＣＡＮ−ＦＤ（CAN with Flexible Data-Rate、登録商標）がある。高速で通信可能とは、単位時間あたりに通信によって伝送可能な情報量が多いことをいう。

ＣＡＮ−ＦＤは、フレームの構成のうち、データ及びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の領域を高速化し、他の領域はＣＡＮと同一にすることで、ＣＡＮと共通の通信線を利用して、ＣＡＮよりも高速の通信を可能とするものである。高速とは、単位時間あたりに伝送される情報量が多いことをいう。フレームとは、送受信されるひと固まりのデータ、すなわち、通信装置間で送受信されるデータの単位のことをいう。

図１に示す本実施形態の通信システム１は、通信線５と、通信線５に共通に接続された複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）２、３とを備える。
本実施形態では、ＥＣＵには、２種類のＥＣＵが存在する。一方は、通信方式としてＣＡＮプロトコルのみに従ったフレームを用いた通信を可能とするＥＣＵ（以下、低速装置という）２である。他方は、通信方式としてＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルの何れかを選択し、選択したプロトコルに従ったフレームを用いた通信を可能とするＥＣＵ（以下、両機能装置という）３である。通信方式とは、例えばＣＡＮやＣＡＮ−ＦＤ等のネットワーク上での通信に関する予め定められた約束事や手順等を表すものであり、通信方式にはプロトコルが含まれる。

通信システム１は、２つの低速装置２ａ及び２ｂと、２つの両機能装置３ａ及び３ｂと、を備える。なお以下では、低速装置２ａ、低速装置２ｂというように個々の構成を示す必要が無い場合には、低速装置２のように、符号の後の添え字を省略して記載する。

低速装置２は、低速トランシーバ２１と、低速制御部２２とを備える。低速トランシーバ２１は、通信線５を介してＣＡＮを構築するための通信回路である。低速制御部２２は、低速トランシーバ２１を介して他の低速装置２及び両機能装置３との間で、ＣＡＮプロトコルに従った通信を行う制御回路である。

低速制御部２２は、ＣＰＵ２２１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ２２２）とを有する、後述する両機能制御部３２と同様の、周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。

低速制御部２２は、ＣＰＵ２２１がプログラムを実行することで、各種の機能を実現する。
例えば、低速制御部２２は、ＣＡＮプロトコルに従ったフレームの送受信を行う。また、低速制御部２２は、フレームを送信する際に、該フレームが低速装置２から送信されたものであることを表す情報である低速情報を付加する。低速情報とは、フレームの送信元となる低速装置２が、ＣＡＮプロトコルに対応して通信可能であり、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルには非対応であることを表す情報である。

具体的には図２に示すように、低速制御部２２は、送信するフレームにおけるＩＤ部の最下位ビット（以下、ＬＳＢという）を常に０に設定することによって、低速情報を付加する。

その他、低速制御部２２は、低速装置２における全ての構成を作動させるウェイクアップ状態と、少なくともフレームの送信を停止させるスリープ状態のいずれかに、低速装置２の作動状態を遷移させる。

図１に戻り説明を続ける。両機能装置３は、両機能トランシーバ３１と、両機能制御部３２とを備える。両機能トランシーバ３１は、通信線５を介してＣＡＮまたはＣＡＮ−ＦＤを構築可能な通信回路である。言い換えれば、両機能トランシーバ３１は、ＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルのうち選択されたプロトコルに対応して通信を行うことが可能な通信回路である。両機能制御部３２は、両機能トランシーバ３１を介して、低速装置２及び他の両機能装置３との間でのＣＡＮプロトコルに従った通信、他の両機能装置３との間でのＣＡＮ−ＦＤに従った通信のいずれかを選択して行うことが可能な制御回路である。

両機能制御部３２は、ＣＰＵ３２１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３２２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。両機能制御部３２の各種機能は、ＣＰＵ３２１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３２２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、両機能制御部３２を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

両機能制御部３２は、ＣＰＵ３２１がプログラムを実行することで、各種の機能を実現する。なお、両機能制御部３２における各種の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。

例えば、両機能制御部３２は、ＣＡＮプロトコル又はＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従ったフレームの送受信を行う。また、両機能制御部３２は、フレームを送信する際に該フレームが両機能装置３から送信されたものであることを表す情報である両機能情報を付加する。両機能情報とは、フレームの送信元となる両機能装置３が、ＣＡＮプロトコルに対応して通信可能であり、且つ、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに対応しても通信可能であることを表す情報である。

両機能制御部３２は、具体的には図３に示すように、送信するフレームにおけるＩＤ部のＬＳＢを常に１に設定することによって、両機能情報を付加する。
また、両機能制御部３２は、両機能装置３における全ての構成を作動させるウェイクアップ状態と、少なくともフレームの送信を停止させるスリープ状態のいずれかに、両機能装置３の作動状態を遷移させる。

また、両機能制御部３２は、通信方式をＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルのうちいずれか一方に切り替える機能である切替機能を備える。両機能制御部３２は、後述するカウント処理、受信時処理、送信時処理を実行することによって、切替機能を実現する。

［２．処理］
次に、両機能制御部３２におけるＣＰＵ３２１が実行する各種処理について、図４〜６のフローチャートを用いて説明する。以下の説明において主語が省略されている場合、ＣＰＵ３２１を主語とする。

［２−１．カウント処理］
はじめに、ＣＰＵ３２１が実行するカウント処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。カウント処理は、時間を計測する機能を実現するためのものである。カウント処理は、予め定められた周期であるカウント周期Ｔｃ毎に繰り返し実行される。なお、カウント周期Ｔｃの値はメモリ３２２に予め記録されている。

Ｓ１１０では、ＣＰＵ３２１は、図示しないカウンタのカウント値を１だけ増加させ、本カウント処理を終了する。カウンタは、ＣＰＵ３２１に予め備えられており、リセット信号を受信するとカウント値を０にセット（以下、リセットという）するように構成されている。なお、カウンタは、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアで実現されてもよい。

ＣＰＵ３２１は、カウント処理では、カウンタがリセット信号を受信してから次にリセット信号を受信するまでの時間に応じたカウント値を取得可能である。
［２−２．受信時処理］
次に、ＣＰＵ３２１が実行する受信時処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。受信時処理は、低速装置２からフレームが通信線５上に送信されていない時間をカウンタに計測させるための処理である。受信時処理は、通信線５からフレームを受信する毎に繰り返し実行される。

Ｓ２１０では、受信したフレームにおけるＩＤ部のＬＳＢの値を取得する。前述のように、ＩＤ部のＬＳＢが０である場合は、受信したフレームが低速装置２から送信されたフレームであることを表し、ＩＤ部のＬＳＢが１である場合は、受信したフレームが両機能装置３から送信されたフレームであることを表す。

Ｓ２２０では、ＩＤ部のＬＳＢの値が０であるか否かを判断する。つまり、受信したフレームが低速装置２から送信されたものであるか否かを判断する。
ＩＤ部のＬＳＢの値が０である場合は処理をＳ２３０へ移行させ、ＩＤ部のＬＳＢの値が１である場合は、本受信時処理を終了する。なお、受信したフレームにおけるＩＤ部のＬＳＢの値が１であるということは、受信したフレームが両機能装置３から送信されたものであることを表す。

Ｓ２３０では、カウンタに対してリセット信号を出力する。そして、本受信時処理を終了する。
つまり、受信時処理では、低速装置２から送信されたフレームを取得する毎にカウンタに対してリセット信号を出力するので、カウンタに、低速装置２から最新のフレームが通信線５上に送信されてから現在までの時間を計測させることができる。

［２−３．送信時処理］
次に、ＣＰＵ３２１が実行する送信時処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。送信時処理は、受信したフレームに含まれる情報に基づいて、フレームを送信する際の通信方式の設定を切り替えるための処理である。送信時処理は、両機能装置３に電源が投入されている間、繰り返し実行される。

Ｓ３００では、送信指令を受けたか否かを判断する。送信指令とは、当該両機能装置３にフレームを送信させる指示を表すものをいう。当該両機能装置３とは、本送信時処理を実行している両機能制御部３２を備える両機能装置３をいう。送信指令を受けていない場合は本送信時処理を終了し、送信指令を受けた場合は処理をＳ３１０へ移行させる。

Ｓ３１０では、当該両機能装置３が、両通信機能を備えるか否かを判断する。両通信機能とは、ＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルの何れかを選択してフレームを送受信可能な機能をいう。 本実施形態では、当該両機能装置３が両通信機能を備える装置であることを表す情報が、メモリ３２２に予め記録されている。ＣＰＵ３２１は、メモリ３２２から該情報を取得し、当該両機能装置３が両通信機能を備える装置であると判断して、処理をＳ３２０へ移行させる。

なお、本実施形態では、当該両機能装置３は両通信機能を備えるため、両機能制御部３２は、Ｓ３１０では、常に処理をＳ３２０へ移行させる。ただし、後述するように、本送信時処理を低速装置２の低速制御部２２に適用してもよい。その場合は、低速制御部２２はＳ３１０において両通信機能を備えないと判断し、処理をＳ３１５へ移行させてよい。

Ｓ３１５では、送信するフレームにおけるＩＤ部のＬＳＢを０に設定し、処理をＳ３５５へ移行させる。ＩＤ部は、フレームにおける、送信先を特定可能なＩＤを格納する部分である。このようにして、送信するフレームに低速情報が付加される。

Ｓ３２０では、送信するフレームにおけるＩＤ部のＬＳＢを１に設定し、処理をＳ３２５へ移行させる。このようにして、送信するフレームに両機能情報が付加される。
Ｓ３２５では、判断時間を取得する。判断時間とは、低速装置２から送信されたＣＡＮプロトコルに対応した最新のフレームが受信されてから現在までの時間をいう。判断時間は、カウント周期Ｔｃとカウンタから取得したカウント値とを乗算することにより取得される。

Ｓ３３０では、判断時間が予め定められた時間閾値以上であるか否かを判断する。ここで、判断時間が時間閾値未満である場合は、低速装置２が通信線５に接続されているものと判断して、処理をＳ３５５に移行させる。一方、判断時間が時間閾値以上である場合は、低速装置２が通信線５に接続されていないものと判断して、処理をＳ３３５に移行させる。

なお、前述のようにカウント値は低速装置２から送信されたフレームを取得する毎にリセットされる。つまり、ＣＰＵ３２１は、低速装置２から送信されたフレームを取得したことに基づいて、通信線５に低速装置２が接続されていると判断している。

時間閾値とは、予めメモリ３２２に記録されている値であり、通信線５上に低速装置２が接続されていないと判断できる程度に長い時間に設定された値をいう。時間閾値は、通信システム１に応じて定められてよい。低速装置２が接続されていないということは、例えば、通信線５と低速装置２との接続が切断されている場合や、低速装置２がスリープ状態に移行した場合のように、実質的に低速装置２がフレームの送受信を行えない状態にあることをいう。

Ｓ３３５では、利用方式をＣＡＮ−ＦＤプロトコルに設定する。利用方式とは、フレームを送信する際に用いる通信方式をいう。
Ｓ３４０では、設定した利用方式に従ってフレームを送信する。

Ｓ３４５では、フレームの送信に成功したか否かを判断する。フレームの送信に成功した場合は本送信時処理を終了し、成功しなかった場合は処理をＳ３５０に移行させる。フレームの送信が成功しなかったことは、例えば、送信したフレームを表す信号と、通信線５上をサンプリングした信号との違いをチェックすることにより行われる。違いがあった場合は、フレームの送信に失敗したと判断する。

Ｓ３５０では、カウンタのカウント値をリセットする。具体的には、カウンタにリセット信号を出力する。そして、処理をＳ３５５へ移行させる。つまり、両機能制御部３２は、フレームの送信に失敗した場合（Ｓ３４５；ＮＯ）は、低速装置２が通信線５に出現した為であると判断して、カウント値をリセットするように構成されている。

Ｓ３５５では、利用方式をＣＡＮプロトコルに設定する。本ステップにて利用方式がＣＡＮプロトコルに設定されるのは、低速装置２からのフレームを取得した場合と、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って送信したフレームに送信エラーが生じた場合である。

Ｓ３６０では、設定した利用方式に従ってフレームを送信する。そして、本送信時処理を終了する。
つまり、送信時処理では、受信したフレームに含まれる情報に基づいて、ＣＡＮプロトコルでしか通信を行えない低速装置２が通信線５に存在しないことを検出すると通信方式をＣＡＮ−ＦＤプロトコルに設定し、低速装置２が通信線５に存在することが検出された場合は直ちに通信方式をＣＡＮプロトコルに設定する。

［３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）両機能制御部３２は、通信線５を介してフレームの送受信を行う。両機能制御部３２は、Ｓ３２５、Ｓ３３０では、予め設定されたＣＡＮプロトコルによってフレームを送受信可能であり、ＣＡＮプロトコルよりも単位時間あたりの情報量が多いＣＡＮ−ＦＤプロトコルでフレームを送受信不可能な装置である低速装置２が、通信線５に接続されているか否かを示す情報として、判断時間が時間閾値以上であるか否かを示す情報を取得する。以下、低速装置２が通信線５に接続されているか否かを示す情報を接続情報という。

両機能制御部３２は、Ｓ３３５では、接続情報が、低速装置２が通信線５に接続されていることを表す場合に、つまり判断時間が時間閾値未満である場合に、当該両機能装置３がフレームを送受信する際に用いる通信方式を表す利用方式をＣＡＮプロトコルに設定し、接続情報が、低速装置２が通信線５に接続されていないことを表す場合に、つまり判断時間が時間閾値以上である場合に、利用方式をＣＡＮ−ＦＤに設定する。

これによれば、通信線５上に低速装置２が接続されているときは、通信方式がＣＡＮプロトコルに設定されるので、両機能制御部３２を備える両機能装置３は低速装置２との間で通信を行うことができる。一方、通信線５上に低速装置２が接続されていないときは、通信方式がＣＡＮ−ＦＤプロトコルに設定されるので、両機能制御部３２を備える両機能装置３は他の両機能装置３との間で高速で通信を行うことができる。

また、このような通信方式の設定の切り替えは、受信したフレームが表す内容に基づいて行われるので、従来技術のように、フレームの送受信を行う前に装置間で通信方式を設定する為の通信を行う必要がない。このため、通信線５の占有率を低下させること無く、通信方式の設定の切り替えを行うことができる。

（３ｂ）両機能制御部３２は、Ｓ２１０では、低速装置２から送信されたフレームが通信線５上に出現したことを表す情報として、フレームにおけるＩＤ部の値が０であることを、繰り返し取得してもよい。両機能制御部３２は、Ｓ３３０では、ＩＤ部の値が０である最新のフレームが取得されてから現在までの時間を表す判断時間が予め定められた時間閾値以上である場合に、通信線５に低速装置２が接続されていないと判断してもよい。なお、両機能制御部３２は、Ｓ３３０による、判断時間が予め定められた時間閾値以上であるという判断結果を、接続情報として取得してもよい。

これによれば、通信線５上におけるフレームの監視に基づいて通信方式を切り替えるので、従来技術のようにフレームの送受信を行う前に装置間で通信方式を設定する為の通信を行う必要が無い。

（３ｃ）両機能制御部３２は、Ｓ３３０では、フレームにおけるＩＤ部の値が０であることが取得される毎に、通信線５に低速装置２が接続されていると判断してもよい。
これによれば、図７に示すように、フレームにおけるＩＤ部の値が０であることが取得される毎に、すなわち、通信線５上の低速装置２からフレームが受信される毎に判断時間がリセットされるので、通信線５上に低速装置２から送信されたフレームが出現していない時間を判断時間として計測することができる。

ここで、一例として図８に示すように、通信システム１における低速装置２ａ、２ｂ、両機能装置３ａ、３ｂがウェイクアップ状態及びスリープ状態に遷移する場合の通信方式の切り替えについて説明する。時刻ｔ１では、通信システム１において通信線５上の全ての低速装置２がスリープ状態に遷移する。両機能制御部３２を備える両機能装置３ａ、３ｂは、時刻ｔ１から時間閾値Ｔｓを経過した後は、通信線５には低速装置２が存在しないものと判断し、通信方式をＣＡＮプロトコルからＣＡＮ−ＦＤプロトコルに切り替える。これにより、通信線５に接続されている両機能装置３ａ、３ｂは、互いに、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従ったフレームの送受信を行うことができる。

時刻ｔ２では、通信線５に接続された低速装置２のうち低速装置２ａがスリープ状態からウェイクアップ状態に遷移し、ＣＡＮプロトコルに従ったフレームを送信するものとする。両機能装置３ａ、３ｂは、直ちに、通信方式をＣＡＮ−ＦＤプロトコルからＣＡＮプロトコルに切り替える。これにより、ウェイクアップした低速装置２ａは、ＣＡＮプロトコルに従って、両機能装置３ａ、３ｂとの間でフレームの送受信を行うことができる。

（３ｄ）両機能制御部３２は、ＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルの何れかを選択してフレームを送受信可能な機能である両通信機能を有する。フレームには、該フレームの送信元となる装置が、ＣＡＮプロトコルで通信を行うことができＣＡＮ−ＦＤプロトコルで通信を行うことができないことを表す低速情報、並びに両通信機能を有することを表す両機能情報、のいずれか一方が含まれる。両機能制御部３２は、Ｓ３３０では、通信線５から低速情報が含まれるフレームを受信した場合に出現情報を取得したものと判断し、通信線５から両通信情報が含まれるフレームを受信した場合に出現情報を取得していないものと判断してもよい。

出現情報とは、例えば前述のように、フレームにおけるＩＤ部の値が０であることのように、低速装置２から送信されたフレームが通信線５上に出現したことを表す情報をいう。

これによれば、受信したフレームに基づいて、該フレームに含まれる低速情報及び両機能情報を用いて、通信線５上に低速装置２が接続されているか否かを判断することができる。

（３ｅ）両機能装置３は、Ｓ３２０では、フレームの送信指令を受けると、両機能情報含むフレームを生成してもよい。これによれば、両機能装置３からは両機能情報を含むフレームが送信されるので、受信したフレームに含まれる両機能情報に基づいて、該フレームが低速装置２から送信されたものではないと判断することが可能となる。

なお、本実施形態では、両機能制御部３２が通信装置としての一例に相当する。また、両機能制御部３２が、接続取得部、設定部、出現取得部、接続判断部、生成部としての一例に相当する。また、Ｓ３２５、Ｓ３３０が接続取得部としての処理の一例に相当し、Ｓ３３５、Ｓ３５５が設定部としての処理の一例に相当する。また、Ｓ２１０が出現取得部としての処理の一例に相当し、Ｓ３３０が接続判断部としての処理の一例に相当する。また、Ｓ３２０が生成部としての処理の一例に相当する。

また、ＣＡＮが第１の通信プロトコルとしての一例に相当し、ＣＡＮ−ＦＤが第２の通信プロトコルとしての一例に相当する。
［４．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（４ａ）上記実施形態では、両機能制御部３２は、Ｓ３２０では、フレームにおけるＩＤ部に両機能情報を含むようにフレームを生成していたが、これに限定されるものではない。両機能制御部３２は、Ｓ３２０にて、ＩＤ部に代えて、フレームにおける送受信するためのデータを格納するデータ部に両機能情報を含むように、フレームを生成してもよい。低速制御部２２は、両機能制御部３２と同様に、ＩＤ部に代えてデータ部に低速情報を含むように、フレームを生成すればよい。

例えば図９に示すように、両機能制御部３２は、送信するフレームにおけるデータ部のＬＳＢを常に１に設定するように構成されもよい。この場合、低速制御部２２は、図示しないが、送信するフレームにおけるデータ部のＬＳＢを常に０に設定するように構成されてもよい。これにより、上記実施形態と同様の効果が奏される。

なお、ＩＤ部のＬＳＢ及びデータ部のＬＳＢに限ることなく、両機能制御部３２は、フレームにおける予め定められた位置に両機能情報を含むように構成されてもよい。そして、低速制御部２２は、フレームにおいて、両機能装置３が両機能情報が付加した位置と同じ位置に、低速情報を含むように構成されてもよい。

（４ｂ）上記実施形態では、フレームにおけるＩＤ部の値が０であることを、出現情報の一例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、次に示すような情報を出現情報として用いてもよい。

すなわち、例えば、通信システムにおいて、両機能装置が使用するＩＤ、および低速装置が使用するＩＤが予め定められている場合に、低速装置のみが使用するＩＤを含むフレームが通信線５から取得されたことを、出現情報として用いてもよい。

例えば図１０に示すように、両機能装置が使用するＩＤ、および低速装置が使用するＩＤが予め定められている場合、両機能制御部は、低速装置のみが使用し両機能装置が使用しないＩＤである０ｘ２を含むフレームが通信線５に所定の時間以上の間出現しなかった場合に、通信線に低速装置が接続されていないと判断してもよい。

（４ｃ）上記実施形態では、一例として図１に示すように、２つの低速装置２ａ、２ｂと２つの両機能装置３ａ、３ｂとが通信線５に接続されている通信システム１について説明したが、これに限定されるものではない。通信システムにおいて、通信線５に接続される低速装置２及び両機能装置３の数は任意であってよい。

例えば、通信システムは、通信線５に、１つの低速装置２ａと複数の両機能装置３ａ、３ｂとが接続されるように構成されていてもよく、このような通信システムに、上記実施形態を適用してもよい。

例えば、低速装置２ａは、車両のキーを照合するＥＣＵであって、イグニッションオンとなる迄はウェイクアップ状態であるが、車両のキーを照合してイグニッションオンとなった後はスリープ状態に遷移するようなＥＣＵである照合ＥＣＵであってもよい。そして、両機能装置３ａ、ｂは、車両の各種制御を行うためのＥＣＵであって、スリープ状態とウェイクアップ状態を任意に遷移するものであってもよい。なお、両機能装置３は、スリープ状態であっても両機能制御部３２には電源が供給されるものとする。

このような通信システムでは、図１１に示すように、車両のキーについて照合が行われてイグニッションオンとなった時刻ｔ３から時間閾値Ｔｓが経過した以降は、低速装置２がスリープ状態となるので、通信方式をＣＡＮプロトコルからＣＡＮ−ＦＤプロトコルに切り替えることができる。これによれば、通信システムでは、イグニッションオン以降は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って高速で通信を行うことができる。

また例えば、低速装置２ａは、照合ＥＣＵでは無く、車両の外部から通信線５に接続及び非接続とすることが可能であり、車両の内部に搭載された両機能装置３ａ、３ｂと通信を行う装置を表す外部装置であってもよい。

このような通信システムでは、図１２に示すように、外部装置である低速装置２ａが通信線５に接続された時刻ｔ４以降は、該低速装置２ａからＣＡＮプロトコルに従ったフレームが送信されると直ちに、通信方式をＣＡＮ―ＦＤプロトコルからＣＡＮプロトコルに切り替えることができる。また、外部装置である低速装置２ａが通信線５から取り外されて非接続となる時刻ｔ５から時間閾値Ｔｓが経過した以降は、通信方式をＣＡＮプロトコルからＣＡＮ−ＦＤプロトコルに切り替えることができる。これによれば、通信システムでは、外部装置である低速装置２ａが接続されていないときは、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って高速で通信を行うことができる。

（４ｄ）上記実施形態では、両機能制御部３２は、Ｓ３５０では、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに対応したフレームの送信に失敗した場合に判断時間をリセットしていたが、これに限定されるものではない。例えば、両機能制御部３２は、Ｓ３５０において、判断時間をリセットせず、判断時間を時間閾値の１／２の値に設定するように構成されてもよい。

ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに対応したフレームの送信の失敗の原因としては、通信線５上に低速装置２が存在するようになったこと以外の他の要因も考えられ得る。このため、失敗の原因が他の要因である場合には、速やかに、再び通信方式をＣＡＮ−ＦＤプロトコルに切り替えることが望ましい。

両機能制御部３２は、前述のようにＳ３５０にて判断時間を時間閾値の１／２の値に設定することにより、図１３に示すように、次に時間閾値を超えるまでの時間Ｔ１を、判断時間をリセットしたときに次に時間閾値を超えるまでの時間Ｔ２よりも、短い時間とすることができる。つまり、短時間でＣＡＮ−ＦＤプロトコルに対応したフレームの再送信が可能となる。ここで、判断時間の設定値を時間閾値の１／２の値に設定することは一例であり、判断時間の設定値は現在の判断時間値よりも小さい任意の値に設定されてよい。

なお、両機能制御部３２は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに対応したフレームの送信に失敗した場合に、更に複数回、フレームを再送信するように構成されてもよい。
（４ｅ）上記実施形態では、判断時間を用いて低速装置２が通信線５に接続されているか否かを判断した（Ｓ３３０）が、これに限定するものではない。例えば、カウント値が予め定められた閾値以上となったか否かということを用いて、低速装置２が通信線５に接続されているか否かを判断してもよい。

（４ｆ）上記実施形態では、両機能制御部３２が送信時処理を実行していたが、低速制御部２２が同様の送信時処理を実行してもよい。この場合、メモリ２２２に、送信時処理を実行する低速制御部２２を搭載した低速装置２が、ＣＡＮプロトコルにのみ対応してフレームを送信可能であることを表す情報が記録されていてもよい。

低速装置２は、図６に示すフローチャートにおいて、フレームの送信指令を受けた場合（Ｓ３００；ＹＥＳ）に、Ｓ３１０にて当該低速装置２が両通信機能を備えないと判断（Ｓ３１０；ＮＯ）し、利用方式をＣＡＮプロトコルに設定する（Ｓ３５５）、というように作動する。

（４ｇ）上記実施形態では、通信システム１において、通信方式を、ＣＡＮプロトコル及びＣＡＮ−ＦＤプロトコルのいずれか一方に切り替えるものであったが、通信方式はこれらに限るものではない。例えば、第１の通信プロトコルに対して、フレームの構成のうちデータ及びＣＲＣの領域を高速化し、他の領域は第１の通信プロトコルと同一にすることで、第１の通信プロトコルと共通の通信線を利用して、第１の通信プロトコルよりも高速の通信を可能とするような第２の通信プロトコルが定められているような通信方式を、ＣＡＮ−ＦＤ及びＣＡＮに代えて、上記実施形態に適用してもよい。また、例えば、低速情報か両機能情報かを判断する部分以外を高速化してもよい。

（４ｈ）上記実施形態では、低速装置２及び両機能装置３といった２種類の装置が通信線５に接続される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２の通信プロトコルと、第２の通信プロトコルよりも高速の第３の通信プロトコルとを利用可能な装置である高速装置が、低速装置２及び両機能装置３とともに通信線５に接続されてもよい。

この場合、低速装置２、両機能装置３、高速装置という３種類の装置をフレームの送信元として識別する必要があるため、各装置から送信されるフレームに含まれる低速情報、両機能情報、および高速装置が送信元であることを表す情報は、例えば２ビットで表されてもよい。

そして、高速装置は、低速装置２からフレームが送信されない時間である判断時間（以下、第１の判断時間という）と、両機能装置３からフレームが送信されない時間である第２の判断時間とを計測し、第１の判断時間が時間閾値（以下、第１の時間閾値という）以上である場合に低速装置２が通信線５上に存在しないと判断し、第２の通信プロトコルでフレームを送受信するように構成されてもよい。

また、高速装置は、第１の判断時間が第１の時間閾値以上であり、且つ、第２の判断時間が所定の閾値である第２の時間閾値以上である場合に、低速装置２及び両機能装置３の両方が通信線５上に存在しないと判断し、第３の通信プロトコルでフレームを送受信するように構成されてもよい。

つまり、高速装置は、例えば、図６に示すフローチャートにおいてＳ３２５〜Ｓ３５５をサブルーチン化し、該サブルーチンを、通信線５上に存在する装置の間で共通に利用できる通信方式のうち最も高速の通信方式を利用方式として設定するように、構成されればよい。

これによれば、通信線に対する装置の接続状況に応じて、効率よくフレームの送受信を行うことができる。
なお、この場合、高速装置が備える該高速装置についての制御を行う制御部が特許請求の範囲における通信装置の一例に相当し、低速制御部２２及び両機能制御部３２が低速装置の一例に相当し、第１の通信プロトコル及び第２の通信プロトコルが第１の通信方式の一例に相当し、第３の通信プロトコルが第２の通信方式の一例に相当する。

（４ｉ）上記実施形態では、低速装置２と両機能装置３とが通信線５に接続される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、第１の両機能装置１００ａ、１００ｂと、第２の両機能装置２００ａ、２００ｂといった、複数の両機能装置が通信線５に接続されていてもよい。

一例として、第１の両機能装置１００は、第１の通信プロトコルと第２の通信プロトコルとでフレームを送受信可能な装置であり、第２の両機能装置２００は、第１の通信プロトコルと第３の通信プロトコルとによりフレームを送受信可能な装置である。

ここで、第１の両機能装置１００は、スリープ状態への遷移、又は通信線５から外される等によって、第２の両機能装置２００が通信線５上に存在しない場合、使用できる通信方式のうち最も高速の方式で、すなわち第２の通信プロトコルでフレームを送受信するように構成されてもよい。

一方、第２の両機能装置２００は、第１の両機能装置１００が通信線５上に存在しない場合、使用できる通信方式のうち最も速い方式で、すなわち第３の通信プロトコルでフレームを送受信するように構成されてもよい。

つまり、第１の両機能装置１００、第２の両機能装置２００は、例えば、図６に示すフローチャートにおいてＳ３２５〜Ｓ３５５をサブルーチン化し、該サブルーチンを、通信線５上に存在する装置の間で共通に利用できる通信方式のうち最も高速の通信方式を利用方式として設定するように、構成されればよい。

これによれば、通信線に対する装置の接続状況に応じて、効率よくフレームの送受信を行うことができる。
例えば、図１４に示すように、第１の両機能装置１００及び第２の両機能装置２００が通信線５に接続されている場合、第１の両機能装置１００及び第２の両機能装置２００は、共通して使用できる第１の通信プロトコルでフレームの送受信を行う。

また、図１５に示すように、第１の両機能装置１００のみが通信線５上に存在する場合、第１の両機能装置１００は、第２の通信プロトコルでフレームの送受信を行う。また、図１６に示すように、第２の両機能装置２００のみが通信線５上に存在する場合、第２の両機能装置２００は、第３の通信プロトコルでフレームの送受信を行う。

なお、ここで説明した各両機能装置が使用する通信方式の組合せは一例であり、例えば、第１の両機能装置１００が第１及び第３の通信プロトコルを使用し、第２の両機能装置２００が第１及び第２の通信プロトコルを使用するように構成されていてもよい。

第１の両機能装置１００が特許請求の範囲でいう通信装置としての一例に相当する場合、第２の両機能装置２００が低速装置としての一例に相当する。そして、第１の通信プロトコルが第１の通信方式の一例に相当し、第２の通信プロトコルが第２の通信方式の一例に相当する。また、第２の両機能装置２００が通信装置としての一例に相当する場合、第１の両機能装置１００が低速装置としての一例に相当する。そして、第１の通信プロトコルが第１の通信方式の一例に相当し、第３の通信プロトコルが第２の通信方式の一例に相当する。

（４j）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（４k）上述した両機能制御部３２、両機能装置３、通信システム１の他、当該両機能制御部３２を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、通信方式の切替方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

３ 両機能装置、５ 通信線、３２ 両機能制御部。

Claims (7)

1. 通信線（５）を介してフレームの送受信を行う通信装置（３２）であって、
   予め設定された一又は複数の第１の通信方式によってフレームを送受信可能であり、前記第１の通信方式よりも単位時間あたりの情報量が多い一又は複数の第２の通信方式でフレームを送受信不可能な装置である低速装置が、前記通信線に接続されているか否かを示す情報を表す接続情報を取得する接続取得部（Ｓ３２５、Ｓ３３０）と、
   前記接続情報が、前記低速装置が前記通信線に接続されていることを表す場合に、当該通信装置が前記フレームを送受信する際に用いる通信方式を表す利用方式を前記第１の通信方式に設定し、前記接続情報が、前記低速装置が前記通信線に接続されていないことを表す場合に、前記利用方式を前記第２の通信方式に設定する設定部（Ｓ３３５、Ｓ３５５）
   を備える通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記低速装置から送信されたフレームが前記通信線上に出現したことを表す情報である出現情報を繰り返し取得する出現取得部（Ｓ２１０）と、
   最新の前記出現情報が取得されてから現在までの時間を表す判断時間が予め定められた時間閾値以上である場合に、前記通信線に前記低速装置が接続されていないと判断する接続判断部（Ｓ３３０）と、
   を更に備え、
   前記接続取得部は、前記接続判断部による判断結果を前記接続情報として取得する
   通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置であって、
   前記接続判断部は、前記出現情報が取得される毎に、前記通信線に前記低速装置が接続されていると判断する
   通信装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の通信装置であって、
   当該通信装置は、前記第１の通信方式及び前記第２の通信方式の何れかを選択してフレームを送受信可能な機能である両通信機能を有し、
   前記フレームには、該フレームの送信元となる装置が、第１の通信方式で通信を行うことができ前記第２の通信方式で通信を行うことができないことを表す低速情報、並びに前記両通信機能を有することを表す両機能情報、のいずれか一方が含まれ、
   前記接続判断部は、前記通信線から前記低速情報が含まれるフレームを受信した場合に前記出現情報を取得したものとし、前記通信線から前記両通信情報が含まれるフレームを受信した場合に前記出現情報を取得していないものとする
   通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置であって、
   フレームの送信指令を受けると、前記両機能情報を含むフレームを生成する生成部（Ｓ３２０）
   を更に備える通信装置。
6. 請求項５に記載の通信装置であって、
   前記生成部は、前記フレームの送信先を特定するためのデータを格納する識別部に前記両機能情報を含むように、該フレームを生成する
   通信装置。
7. 請求項５に記載の通信装置であって、
   前記生成部は、前記フレームにおける送受信するためのデータを格納するデータ部に前記両機能情報を含むように、該フレームを生成する
   通信装置。

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