WO2022168581A1 - 車載装置、通信速度の制御方法、及びプログラム - Google Patents

車載装置、通信速度の制御方法、及びプログラム Download PDF

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WO2022168581A1
WO2022168581A1 PCT/JP2022/001372 JP2022001372W WO2022168581A1 WO 2022168581 A1 WO2022168581 A1 WO 2022168581A1 JP 2022001372 W JP2022001372 W JP 2022001372W WO 2022168581 A1 WO2022168581 A1 WO 2022168581A1
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communication
vehicle device
communication speed
control unit
repeater
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晃 宮條
元俊 咸
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803Configuration setting
    • H04L41/0813Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings
    • H04L41/0816Configuration setting characterised by the conditions triggering a change of settings the condition being an adaptation, e.g. in response to network events
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/04Monitoring the functioning of the control system
    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/48Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for in-vehicle communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/16Threshold monitoring

Definitions

  • the present disclosure relates to an in-vehicle device, a communication speed control method, and a program.
  • This application claims priority based on Japanese application No. 2021-015233 filed on February 2, 2021, and incorporates all the descriptions described in the Japanese application.
  • Vehicles are equipped with power train systems such as engine control, body systems such as air conditioner control, and multiple in-vehicle equipment including multiple in-vehicle ECUs (Electronic Control Units) for controlling these systems. ing.
  • a plurality of in-vehicle devices are connected to the in-vehicle device.
  • the in-vehicle device communicates with the in-vehicle device (for example, Patent Literature 1).
  • An in-vehicle device is an in-vehicle device that is connected to an in-vehicle device and communicates with the in-vehicle device, comprising: a control unit that controls communication with the in-vehicle device; a communication line, wherein the control unit communicates with the in-vehicle device via the communication line, detects a communication load on the communication line, and performs communication via the communication line based on the detected communication load. Control speed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of an in-vehicle system according to Embodiment 1;
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between communication load and threshold, and the relationship between communication speed and standard generation;
  • 4 is a flowchart illustrating processing of a control unit of a processing unit;
  • 4 is a conceptual diagram showing an example of contents of a communication speed table;
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating processing of a control unit according to the second embodiment;
  • 10 is a flowchart illustrating processing of a control unit according to the third embodiment;
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of an in-vehicle system according to Embodiment 4;
  • the present disclosure has been made in view of such circumstances, and aims to provide an in-vehicle device or the like capable of suppressing an increase in power consumption.
  • An in-vehicle device is an in-vehicle device that is connected to and communicates with the in-vehicle device, comprising: a control unit that controls communication with the in-vehicle device; The control unit communicates with the in-vehicle device via the communication line, detects the communication load on the communication line, and controls the communication load via the communication line based on the detected communication load. Controls communication speed.
  • control unit communicates with the in-vehicle device via the communication line.
  • the control unit detects communication load on the communication line, and controls the communication speed in communication based on the detected communication load. For example, when the communication load is equal to or higher than a certain value, the controller increases the communication speed. If the communication load is below a certain value, the controller reduces the communication speed.
  • power consumption is large when the communication speed is high. Power consumption is low when the communication speed is slow. Since communication is performed at a communication speed according to the communication load, it is possible to suppress an increase in power consumption in the in-vehicle device.
  • control unit increases the communication speed when the communication load increases, and decreases the communication speed when the communication load decreases.
  • control unit increases the communication speed when the communication load increases. Also, the control unit reduces the communication speed when the communication load decreases. The control unit can efficiently control the communication speed according to the communication load.
  • control unit controls the communication speed by increasing or decreasing a band used for communication on the communication line.
  • the communication line is provided with a communication speed according to the band used for communication. Since the control unit controls the communication speed by increasing or decreasing the band used for communication, it is easy to change the communication speed.
  • the band used for communication on the communication line includes bands of multiple generations having compatibility based on communication standards, and the control unit detects the detected communication By switching to one of the bands of the plurality of generations based on the load, the band used for communication on the communication line is increased or decreased.
  • the band used for communication on the communication line includes bands of multiple generations that are compatible based on the communication standard, compatibility (backward compatibility) between generations of the standard is used to communicate It is possible to switch to an appropriate generation band according to the load and efficiently control the communication speed.
  • An in-vehicle device includes a plurality of communication lines, and the control unit controls the communication speed by increasing or decreasing the number of communication lines used for communication.
  • control unit can communicate with the in-vehicle device via a plurality of communication lines.
  • the control unit controls the communication speed by increasing or decreasing the number of communication lines used for communication.
  • the control unit can perform communication at a higher communication speed than when using a single communication line.
  • control unit acquires the temperature of the device itself, and reduces the communication speed when the acquired temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • the control unit acquires the temperature of the in-vehicle device.
  • the control unit reduces the communication speed, so the amount of heat generated in the in-vehicle device is reduced compared to before the communication speed is reduced. Due to the reduction in the amount of heat generated, it is possible to prevent the temperature of the in-vehicle device from becoming too high. Since the temperature of the in-vehicle device does not become too high, it is possible to prevent the in-vehicle device from malfunctioning due to high temperatures.
  • control unit stores a communication speed table in which a plurality of communication loads and a plurality of communication speeds are associated with each other, and based on the detected communication load , to control the communication speed.
  • the communication speed table stores a plurality of communication loads associated with a plurality of communication speeds. Since the control unit controls the communication speed based on the communication speed table and the detected communication load, even if a plurality of communication speeds can be selected, the communication speed can be appropriately set according to the communication load. can be done.
  • An in-vehicle device includes a relay that relays communication between the control unit and the in-vehicle device, and the communication line connects the control unit and the relay. 1 communication line, and a second communication line connecting a wireless communication unit for performing wireless communication and the repeater, and the control unit controls the in-vehicle communication line through the first communication line and the repeater. communicates with a device, controls the communication speed in communication via the first communication line based on the communication load on the first communication line, and the repeater communicates with the wireless communication unit via the second communication line and controls the communication speed in communication via the second communication line based on the communication load on the second communication line.
  • control unit is connected to the repeater via the first communication line.
  • the control unit communicates with the in-vehicle device via the first communication line and the repeater.
  • the control unit controls the communication speed in communication via the first communication line based on the communication load on the first communication line.
  • the repeater is connected to the wireless communication unit by the second communication line.
  • the wireless communication unit wirelessly communicates with, for example, an external server provided outside the vehicle or a mobile terminal possessed by a vehicle occupant.
  • the repeater controls the communication speed in communication via the second communication line based on the communication load on the second communication line.
  • the repeater can receive the large amount of data at a high communication speed. Since the communication speed in each of the first communication line and the second communication line is controlled according to the communication load, it is possible to effectively suppress an increase in power consumption of the in-vehicle device.
  • a communication speed control method is a communication speed control method performed by an in-vehicle device that is connected to an in-vehicle device and communicates with the in-vehicle device, wherein the in-vehicle device communication with the in-vehicle device via a communication line for communicating with the vehicle, detects the communication load on the communication line, and controls the communication speed based on the detected communication load.
  • a program is connected to an in-vehicle device, communicates with the in-vehicle device via a communication line for communicating with the in-vehicle device, and communicates with the in-vehicle device to a computer that communicates with the in-vehicle device.
  • a communication load on the line is detected, and a process of controlling the communication speed based on the detected communication load is executed.
  • the computer can function as an in-vehicle device of one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of an in-vehicle system S according to the first embodiment.
  • In-vehicle system S includes in-vehicle device 1 mounted in vehicle C.
  • a plurality of in-vehicle devices 2 mounted in a vehicle C are connected to the in-vehicle device 1 .
  • the in-vehicle device 2 includes various sensors 2a such as LiDAR (Light Detection and Ranging), a light sensor, a CMOS camera, and an infrared sensor, and an in-vehicle ECU (Electronic Control Unit) 2b.
  • the in-vehicle device 2 is not limited to the above examples, and may include actuators such as a door opening/closing device and a motor device, may include switches such as a door SW (switch) and a lamp SW, and may include a lamp.
  • the vehicle C in FIG. 1 is equipped with three on-board devices 2, the number of on-board devices 2 is not limited to three.
  • the in-vehicle device 1 is a relay device such as a gateway or ether switch that relays communication between multiple in-vehicle devices 2 .
  • the in-vehicle device 1 communicates with the in-vehicle device 2 .
  • an Ethernet (registered trademark) communication protocol is used for communication
  • the communication protocol used for communication is not limited to Ethernet.
  • the communication protocol may be CAN (Controller Area Network), CAN-FD (Controller Are Network with Flexible Data rate), LIN (Local Interconnect Network), or FlexRay.
  • the in-vehicle device 1 includes a processing unit 3 that performs processing for communication, a repeater 4, a plurality of in-vehicle communication units 5, and a wireless communication unit 6.
  • the in-vehicle communication unit 5 is an input/output interface for communicating with the in-vehicle device 2 .
  • the communication protocol is Ethernet
  • the in-vehicle communication unit 5 includes an Ethernet PHY unit that supports packets such as TCP/IP or UDP/IP.
  • the in-vehicle communication unit 5 may include a connector connected to the in-vehicle device 2 .
  • the in-vehicle device 1 includes three in-vehicle communication units 5 .
  • Each in-vehicle communication unit 5 is connected to the in-vehicle device 2 .
  • Each in-vehicle communication unit 5 is connected to the repeater 4 . Note that the in-vehicle communication unit 5 may be built in the repeater 4 .
  • the repeater 4 is, for example, a layer 2 switch.
  • the repeater 4 is connected to the wireless communication section 6 . Further, the repeater 4 is connected to the processing section 3 via a lane 70 which will be described later.
  • the repeater 4 relays communication between the in-vehicle device 2 or the wireless communication unit 6 and the processing unit 3 .
  • the repeater 4 outputs data output from the in-vehicle device 2 via the in-vehicle communication section 5 to the processing section 3 .
  • the repeater 4 outputs data output from the wireless communication section 6 to the processing section 3 .
  • the repeater 4 outputs the data output from the processing unit 3 to the in-vehicle device 2 via the in-vehicle communication unit 5 .
  • the wireless communication unit 6 includes an external communication unit (not shown) and an input/output I/F (not shown) for communicating with the repeater 4 .
  • the vehicle external communication unit is a communication device for wireless communication using mobile communication protocols such as 4G, LTE (Long Term Evolution/registered trademark), 5G, and WiFi.
  • the wireless communication unit 6 transmits and receives data to and from an external server (not shown) provided outside the vehicle C, for example, via an antenna 6a connected to the external communication unit. Communication between the wireless communication unit 6 and an external server is performed via an external network such as a public line network or the Internet, for example.
  • the wireless communication unit 6 may communicate with a portable terminal such as a smart phone possessed by the occupant of the vehicle C via the antenna 6a.
  • the input/output I/F is a communication interface for serial communication with the repeater 4, for example.
  • the in-vehicle device 1 and the wireless communication unit 6 may be mounted on the vehicle C as separate devices. In this case, the in-vehicle device 1 and the wireless communication unit 6 are communicably connected.
  • the processing unit 3 is a processor such as a microcomputer or SoC (System on Chip).
  • the processing unit 3 also functions as a layer 3 switch.
  • the processing unit 3 includes a control unit 30 , a storage unit 31 and a temperature detection unit 32 .
  • the control unit 30, the storage unit 31, and the temperature detection unit 32 are connected.
  • the control unit 30 is configured by a CPU (Central Processing Unit) or MPU (Micro Processing Unit) or the like, and by reading and executing a program 310 and data stored in advance in the storage unit 31, various control processes and Arithmetic processing and the like are performed.
  • the controller 30 communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 communicates with the in-vehicle device 2 via the repeater 4 .
  • control unit 30 communicates with an external server via the repeater 4 and the wireless communication unit 6 .
  • the control unit 30 is not limited to a software processing unit that performs software processing such as a CPU, but includes a hardware processing unit that performs various control processing and arithmetic processing by hardware processing such as FPGA, ASIC, or SoC. may be
  • the storage unit 31 is composed of a volatile memory element such as RAM (Random Access Memory) or a non-volatile memory element such as ROM (Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), or flash memory.
  • the storage unit 31 stores in advance a program 310 and data to be referred to during processing.
  • the program 310 stored in the storage unit 31 may be the program 310 read from a recording medium 311 readable by the processing unit 3 .
  • the program 310 may be downloaded from an external computer (not shown) connected to a communication network (not shown) and stored in the storage unit 31 .
  • the temperature detection unit 32 is, for example, a thermistor.
  • the temperature detection unit 32 detects the temperature of the in-vehicle device 1 including the temperature inside the processing unit 3 or near the processing unit 3 .
  • the controller 30 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 detected by the temperature detector 32 .
  • a lane 70 is a communication line used for communication conforming to the PCI Express (hereinafter referred to as PCIe) standard.
  • PCIe PCI Express
  • One lane 70 is composed of two wires.
  • Lane 70 corresponds to a communication line.
  • the processing section 3 and the repeater 4 are connected by two lanes 70 . In this embodiment, an example in which the processing unit 3 and the repeater 4 communicate using one lane 70 will be described.
  • Gen1 is a standard that uses a band with a communication speed of 2.5 Gbps (Gigabits per second) per lane 70 .
  • Gen2 is a standard that uses a band with a communication speed of 5 Gbps per lane 70 .
  • Gen2 is a standard that is one generation higher than Gen1.
  • Gen3 is a standard that uses a band with a communication speed of 8 Gbps per lane 70 .
  • Gen3 is a standard that is one generation higher than Gen2. Note that a standard of a generation above Gen3 may be used.
  • the communication speed of 2.5 Gbps is also referred to as the Gen1 communication speed.
  • the communication speed of 5 Gbps is also referred to as the Gen2 communication speed.
  • the communication speed of 8 Gbps is also referred to as the Gen3 communication speed.
  • the lane 70 switches the communication speed of the corresponding generation and the communication speed of the generation lower than the current generation by switching the band of the corresponding generation of PCIe and the band of the generation lower than the current generation. can be done.
  • the Gen3 lane 70 can switch the Gen3 communication speed, the Gen2 communication speed, and the Gen1 communication speed by switching the Gen3 band, the Gen2 band, and the Gen1 band. In other words, lane 70 is compatible with lower generations.
  • the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 by increasing or decreasing the band of the lane 70 used for communication, and communicates with the repeater 4 at the set communication speed.
  • the control unit 30 controls the communication speed in communication via the lane 70 by increasing or decreasing the bandwidth of the lane 70 used for communication.
  • the repeater 4 changes the communication speed following the control unit 30, and communicates with the control unit 30 at the changed communication speed.
  • the control unit 30 may notify the repeater 4 of the changed communication speed.
  • the processing unit 3 and the repeater 4 communicate using one lane 70, so the communication speed in the one lane 70 is the communication speed in communication between the processing unit 3 and the repeater 4. .
  • Communication between the processing unit 3 and the repeater 4 is included in communication via a communication line.
  • the control unit 30 detects the communication load on the lane 70 using known technology. For example, QoS (Quality of Service) is used to detect the communication load.
  • the communication load is the number of bits per unit time of data transmitted and received via lane 70 .
  • the unit of communication load in this case is Gbps, for example.
  • the control unit 30 changes the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen1, the communication speed of Gen2, or the communication speed of Gen3 according to the detected communication load, and communicates with the repeater 4 via the lane 70. . In other words, the control unit 30 controls the communication speed in the lane 70 based on the detected communication load.
  • the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 2.5 Gbps and communicates with the repeater 4 . That is, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen1, and communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 detects the communication load on the lane 70 and determines whether the detected communication load is equal to or greater than a first threshold value, for example 2.25 Gbps. When the communication load is smaller than the first threshold, the control unit 30 does not change the communication speed in the lane 70. In other words, the control unit 30 communicates with the repeater 4 while the communication speed in the lane 70 is 2.5 Gbps.
  • a first threshold value for example 2.25 Gbps.
  • the control unit 30 determines whether the detected communication load is greater than or equal to the second threshold.
  • the second threshold is greater than the first threshold.
  • the second threshold is 4.5 Gbps.
  • the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 5 Gbps and communicates with the repeater 4 . That is, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen2, and communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 8 Gbps and communicates with the repeater 4. That is, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen3, and communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 sets the communication speed in lane 70 to the communication speed of Gen2. do. Further, when the communication speed in lane 70 is set to the communication speed of Gen2 and the communication load is smaller than the first threshold, the control unit 30 sets the communication speed in lane 70 to the communication speed of Gen1. do. For example, when the communication speed in lane 70 is set to the communication speed of Gen3 and the communication load is smaller than the first threshold, the control unit 30 sets the communication speed in lane 70 to the communication speed of Gen1. may
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between the communication load and the threshold, and the relationship between the communication speed and the generation of the standard. If the communication load is less than the first threshold, the communication speed is set to 2.5 Gbps. That is, the communication speed is set to the Gen1 communication speed. If the communication load is greater than or equal to the first threshold and less than the second threshold, the communication speed is set to 5 Gbps. That is, the communication speed is set to the Gen2 communication speed. If the communication load is greater than or equal to the second threshold, the communication speed is set to 8 Gbps. That is, the communication speed is set to the Gen3 communication speed.
  • 90% of the Gen1 communication speed is used as the first threshold, but the first threshold is not limited to the above example as long as it is equal to or lower than the Gen1 communication speed.
  • 90% of the Gen2 communication speed is used as the second threshold, the second threshold is not limited to the above example as long as it is higher than the first threshold and equal to or lower than the Gen2 communication speed.
  • the controller 30 may set the communication speed in the lane 70 to a communication speed other than 2.5 Gbps, such as 5 Gbps or 8 Gbps, and communicate with the repeater 4 .
  • control unit 30 controls the communication speed in the lane 70 by setting the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen1, the communication speed of Gen2, or the communication speed of Gen3. Examples are not limiting.
  • the control unit 30 may increase or decrease the communication speed by a predetermined speed, such as 1 Gbps, depending on the communication load.
  • lanes 70 that can be changed to three communication speeds ie, the Gen1 communication speed, the Gen2 communication speed, and the Gen3 communication speed
  • the lane 70 is not limited to the above example.
  • a lane 70 that can be changed to two communication speeds, the Gen1 communication speed and the Gen2 communication speed may be used.
  • the lane 70 whose communication speed can be changed to the communication speed of a generation higher than Gen3, for example, Gen4 may also be used.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating processing of the control unit 30 of the processing unit 3.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 starts the following processing when, for example, the IG switch is turned on from off.
  • Control unit 30 may routinely perform the following processing when the IG switch is in the ON state.
  • the step is abbreviated as S.
  • the control unit 30 detects the communication load in the lane 70 as described above (S11). The control unit 30 determines whether or not the detected communication load is greater than or equal to the first threshold (S12). If the communication load is not equal to or greater than the first threshold (S12: NO), that is, if the communication load is smaller than the first threshold, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 2.5 Gbps (S13), Communicate with 4. In other words, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen1 and communicates with the repeater 4 . The control unit 30 ends the processing. The control unit 30 may perform the process of S11 instead of ending the process.
  • the control unit 30 determines whether the detected communication load is greater than or equal to the second threshold (S14). If the communication load is not equal to or greater than the second threshold (S14: NO), that is, if the communication load is smaller than the second threshold, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 5 Gbps (S15), connect. In other words, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen2 and communicates with the repeater 4 . The control unit 30 ends the processing. The control unit 30 may perform the process of S11 instead of ending the process.
  • the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to 8 Gbps (S16) and communicates with the repeater 4. In other words, the control unit 30 sets the communication speed in the lane 70 to the communication speed of Gen3 and communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 ends the processing.
  • the control unit 30 may perform the process of S11 instead of ending the process.
  • the control unit 30 communicates with the in-vehicle device 2 via the lane 70 and the repeater 4 .
  • the control unit 30 detects the communication load in the lane 70 and controls the communication speed in communication via the lane 70 based on the detected communication load.
  • the control unit increases the communication speed.
  • the control unit reduces the communication speed.
  • the constant value includes a first threshold and a second threshold. In general, power consumption is large when the communication speed is high. Power consumption is low when the communication speed is slow.
  • control unit 30 Since communication is performed at a communication speed according to the communication load, an increase in power consumption in the in-vehicle device 1 can be suppressed. Since the control unit 30 increases the communication speed when the communication load increases and decreases the communication speed when the communication load decreases, the communication speed can be efficiently controlled according to the communication load.
  • a communication speed corresponding to a band used for communication is defined in the lane 70 . Since the control unit 30 controls the communication speed by increasing or decreasing the band used for communication, it is easy to change the communication speed in the lane 70 .
  • the bands used for communication in lane 70 include bands of multiple generations that are compatible based on communication standards.
  • the multiple generation bands include the Gen1 band, the Gen2 band and the Gen3 band.
  • inter-generation compatibility backward compatibility
  • processing unit 3 and the repeater 4 are connected by two lanes 70 in this embodiment, the processing unit 3 and the repeater 4 may be connected by one lane 70 or three or more lanes 70. .
  • the in-vehicle device 1 may be an integrated ECU having multiple ports.
  • the integrated ECU is, for example, a central control device such as a vehicle computer.
  • the integrated ECU communicates with the vehicle-mounted device 2 and performs processing for controlling the vehicle-mounted device 2 .
  • the integrated ECU also functions as a relay device such as a gateway or Ethernet switch that relays communication between the plurality of in-vehicle devices 2 .
  • Embodiment 2 relates to an in-vehicle device 1 that communicates using a plurality of lanes 70 .
  • the processing unit 3 is connected to the repeater 4 by two lanes 70 as in the first embodiment.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 communicates with the repeater 4 via at least one of the two lanes 70 .
  • the total communication speed in the two lanes 70 is the communication speed in communication between the processing unit 3 and the repeater 4 .
  • Each of the two lanes 70 can change the communication speed similarly to the lane 70 of the first embodiment.
  • the communication speed in communication between the processing unit 3 and the repeater 4 can be changed according to the combination of the communication speeds of the two lanes 70. For example, when the communication speed of each lane 70 is 8 Gbps, the communication speed in communication between the processing unit 3 and the repeater 4 is 16 Gbps. When lane 70 with a communication speed of 2.5 Gbps and lane 70 with a communication speed of 5 Gbps are used, the communication speed in communication between processing unit 3 and repeater 4 is 7.5 Gbps.
  • the communication speed in communication between the processing unit 3 and the repeater 4 is also referred to as the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4.
  • the storage unit 31 of the processing unit 3 of the second embodiment stores a communication speed table in which the communication load and the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 are stored in association with each other.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of the contents of a communication speed table.
  • the communication speed table in FIG. 4 includes a communication load column and a communication speed column.
  • the communication speed sequence includes a communication speed sequence for one lane 70 and a communication speed sequence for the other lane 70 of the two lanes 70 .
  • the communication speed column includes a communication speed column between the processing unit 3 and the repeater 4 .
  • the communication speed column for one lane 70 stores the communication speed for one of the two lanes 70 .
  • 8 Gbps, 5 Gbps, or 2.5 Gbps is stored in the communication speed column for one lane 70 in FIG. 4 as the communication speed for the one lane 70 .
  • the communication speed column of the other lane 70 stores the communication speed of the other lane 70 of the two lanes 70 .
  • 8 Gbps, 5 Gbps, 2.5 Gbps or 0 Gbps is stored in the communication speed column of the other lane 70 in FIG. 4 as the communication speed in the other lane 70 .
  • a communication speed of 0 Gbps indicates that the other lane 70 is not used for communication.
  • the communication speed column between the processing unit 3 and the repeater 4 stores the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 according to the combination of the communication speeds of the two lanes. In other words, the sum of the communication speed of one lane 70 and the communication speed of the other lane 70 is stored in the communication speed column between the processing unit 3 and the repeater 4 .
  • the communication load column stores multiple communication load ranges. Each communication load range is associated with a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 .
  • the communication load range of less than 2.25 Gbps is associated with a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 2.5 Gbps.
  • the communication load range of 2.25 Gbps or more and less than 4.5 Gbps is associated with the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 5 Gbps.
  • a communication load range of 4.5 Gbps or more and less than 6.75 Gbps is associated with a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 7.5 Gbps.
  • the communication load range of 6.75 Gbps or more and less than 7.2 Gbps is associated with the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 8 Gbps.
  • the communication load range of 7.2 Gbps or more and less than 9 Gbps is associated with the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 10 Gbps.
  • a communication load range of 9 Gbps or more and less than 9.45 Gbps is associated with a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 10.5 Gbps.
  • the communication load range of 9.45 Gbps or more and less than 11.7 Gbps is associated with the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 13 Gbps.
  • a communication load range of 11.7 Gbps or more is associated with a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 of 16 Gbps.
  • the range of communication load is set based on a value equivalent to 90% of each communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4.
  • 2.25 Gbps is 90% of 2.5 Gbps.
  • 4.5 Gbps is 90% of 5 Gbps.
  • the range of communication load is not limited to the above example.
  • the communication load range may be set based on a value corresponding to 80% or 95% of the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4, respectively.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 detects the communication load on the two lanes 70 in the same manner as in the first embodiment.
  • the control unit 30 controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 based on the detected total communication load in the two lanes 70 and the communication speed table.
  • the total communication load on the two lanes 70 is also referred to as the communication load between the processing unit 3 and the repeater 4.
  • the control unit 30 controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 by referring to the communication speed table, and communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 sets the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 to 16 Gbps by setting the communication speed of each of the two lanes 70 to 8 Gbps. , communicates with the repeater 4 .
  • the control unit 30 sets the communication speed of one lane 70 to 8 Gbps and sets the communication speed of the other lane 70 to 5 Gbps.
  • a communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 is set to 13 Gbps.
  • the control unit 30 communicates with the repeater 4 while the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 is set to 13 Gbps.
  • the control unit 30 sets the communication speed of one lane 70 to 8 Gbps and communicates with the repeater 4 via the one lane 70 .
  • the other lane 70 is not used for communication with repeater 4 .
  • the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 is set to 8 Gbps.
  • the control unit 30 when communication is performed between the processing unit 3 and the repeater 4 at a communication speed of 5 Gbps, the control unit 30 sets the communication speed of each of the two lanes 70 to 2.5 Gbps. For example, when performing communication at a communication speed of 5 Gbps between the processing unit 3 and the repeater 4, the control unit 30 sets the communication speed of one of the two lanes 70 to 5 Gbps, and sets the communication speed of the other lane to 5 Gbps. It is also possible to communicate with the repeater 4 via one lane 70 without using 70 .
  • the control unit 30 increases or decreases the bandwidth of the lanes 70 used for communication and/or increases or decreases the number of the lanes 70 to increase or decrease the processing unit 3 and the repeater 4. Controls the communication speed between The method by which the control unit 30 controls the communication speed is not limited to the method based on the communication speed table. For example, a plurality of thresholds related to communication load may be stored in the storage unit 31 in advance. The control unit 30 compares the detected communication load with a threshold value for the communication load, and increases or decreases the bandwidth of the lane 70 and/or the number of lanes 70 according to the comparison result. 4 to control the communication speed.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating processing of the control unit 30 of the second embodiment.
  • the control unit 30 starts the following processing, for example, when the IG switch is turned on from an off state.
  • Control unit 30 may routinely perform the following processing when the IG switch is in the ON state.
  • the control unit 30 detects the communication load between the processing unit 3 and the repeater 4 (S21).
  • the control unit 30 sets the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 based on the detected communication load and communication speed table (S22).
  • the control unit 30 communicates with the repeater 4 (S23) and terminates the process.
  • the control unit 30 may perform the process of S21 instead of ending the process.
  • control unit 30 can communicate with the in-vehicle device 2 via the plurality of lanes 70 and the repeater 4 .
  • the control unit 30 controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 by at least one of increasing/decreasing the band of the lane 70 and increasing/decreasing the number of lanes 70 .
  • the control unit 30 can perform communication at a higher communication speed than when using one lane 70 .
  • the control unit 30 can set various communication speeds by combining the plurality of lanes 70 and the bands of the lanes 70 .
  • the in-vehicle device 1 is configured such that the control unit 30 controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 only by increasing or decreasing the number of lanes 70 among the increase and decrease of the band of the lane 70 and the increase and decrease of the number of lanes 70. It's okay.
  • control unit 30 controls the communication speed based on the communication speed table and the detected communication load, even if a plurality of communication speeds are selectable, the communication speed is appropriately set according to the communication load. be able to.
  • the number of lanes 70 is not limited to two.
  • the processing unit 3 and repeater 4 may communicate via three or more lanes 70 .
  • Embodiment 3 relates to an in-vehicle device 1 that controls the communication speed based on the temperature of the in-vehicle device 1 .
  • the processing section 3 includes a temperature detection section 32 as in the first embodiment.
  • the temperature detection unit 32 detects the temperature of the in-vehicle device 1 including the temperature inside the processing unit 3 or near the processing unit 3 .
  • the control unit 30 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 detected by the temperature detection unit 32 .
  • the temperature detection unit 32 is built in the processing unit 3 in this embodiment, the temperature detection unit 32 may not be built in the processing unit 3 .
  • the temperature detection unit 32 may be provided outside the processing unit 3 .
  • control unit 30 detects the communication load in the lane 70 and controls the communication speed in the lane 70 based on the detected communication load. Furthermore, the control unit 30 controls the communication speed in the lane 70 based on the temperature of the in-vehicle device 1 acquired from the temperature detection unit 32 .
  • the control of the communication speed based on the temperature of the in-vehicle device 1 will be described below.
  • the control unit 30 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 from the temperature detection unit 32 as described above.
  • the control unit 30 determines whether the obtained temperature of the in-vehicle device 1 is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • the predetermined temperature is stored in the storage unit 31 in advance.
  • the predetermined temperature is, for example, 60°C, but is not limited to 60°C.
  • the control section 30 reduces the communication speed between the processing section 3 and the repeater 4 as follows. For example, the control unit 30 reduces the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 by changing the communication speed in the lane 70 to the communication speed of the lower generation.
  • the control unit 30 changes the communication speed over the lane 70 from the Gen2 communication speed to the Gen1 communication speed.
  • the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 is reduced.
  • the control unit 30 changes the communication speed in the lane 70 from the Gen3 communication speed to the Gen2 communication speed.
  • the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 is reduced.
  • the control unit 30 may change the communication speed in lane 70 from the Gen3 communication speed to the Gen1 communication speed. Control of the communication speed based on the temperature of the in-vehicle device 1 is not limited to the above example. For example, the control unit 30 may reduce the communication speed in the lane 70 by a predetermined speed, such as 1 Gbps.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating processing of the control unit 30 of the third embodiment.
  • the control unit 30 starts the following processing, for example, when the IG switch is turned on from an off state.
  • Control unit 30 may routinely perform the following processing when the IG switch is in the ON state.
  • the control unit 30 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 from the temperature detection unit 32 as described above (S31). The control unit 30 determines whether the acquired temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (S32). If the acquired temperature is not equal to or higher than the predetermined temperature (S32: NO), that is, if the acquired temperature is less than the predetermined temperature, the controller 30 ends the process. The control unit 30 may perform the process of S31 instead of ending the process.
  • the control unit 30 reduces the communication speed as described above (S33) and ends the process. For example, the control unit 30 changes the communication speed in the lane 70 from the communication speed of Gen3 to the communication speed of Gen2, or from the communication speed of Gen2 to the communication speed of Gen1.
  • the control unit 30 may perform the process of S31 instead of ending the process.
  • the in-vehicle device 1 generates heat when performing processing such as communication.
  • the amount of heat generated in the in-vehicle device 1 when the communication speed is fast is greater than when the communication speed is slow. Since the in-vehicle device 1 reduces the communication speed when the temperature of the in-vehicle device 1 is equal to or higher than the predetermined temperature, the amount of heat generated in the in-vehicle device 1 decreases compared to before the communication speed is reduced. Therefore, an increase in heat generation can be suppressed. Since an increase in the amount of heat generated is suppressed, the in-vehicle device 1 can prevent the temperature of the in-vehicle device 1 from becoming too high.
  • the in-vehicle device 1 Since the temperature of the in-vehicle device 1 does not become too high, it is possible to prevent the in-vehicle device 1 from malfunctioning due to high temperatures. If the temperature of the in-vehicle device 1 becomes too high, the in-vehicle device 1 may not be able to perform processing such as communication appropriately.
  • control of communication speed based on temperature takes precedence over control of communication speed based on communication load. For example, after changing the communication speed based on the temperature of the in-vehicle device 1, the control unit 30 does not control the communication speed based on the communication load for a certain period of time. For example, the fixed time is stored in the storage unit 31 in advance. Since control of the communication speed based on the temperature of the in-vehicle device 1 is prioritized, it is possible to more appropriately prevent the temperature of the in-vehicle device 1 from becoming too high.
  • the processing unit 3 and the repeater 4 may communicate using a plurality of lanes 70.
  • the control unit 30 increases or decreases the bandwidth of the lanes 70 used for communication and/or increases or decreases the number of lanes 70 based on the communication load between the processing unit 3 and the repeater 4. to control the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 .
  • the control unit 30 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 and controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 based on the acquired temperature of the in-vehicle device 1 .
  • control unit 30 when the temperature of the in-vehicle device 1 is equal to or higher than a predetermined temperature, the control unit 30 performs at least one of reducing the band of the lane 70 used for communication and reducing the number of lanes 70, Decrease communication speed between Even when the processing unit 3 and the repeater 4 perform communication using a plurality of lanes 70, it is preferable that control of the communication speed based on temperature has priority over control of the communication speed based on the communication load.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the configuration of an in-vehicle system S according to the fourth embodiment.
  • the same components as those in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • Embodiment 4 relates to an in-vehicle device 1 in which a repeater 4 controls the communication speed in addition to the processing unit 3 .
  • the in-vehicle system S of the fourth embodiment includes the in-vehicle device 1 mounted in the vehicle C, like the in-vehicle system S of the first embodiment.
  • An in-vehicle device 2 mounted in a vehicle C is connected to the in-vehicle device 1 .
  • the in-vehicle device 1 includes a processing unit 3 , a repeater 4 , multiple in-vehicle communication units 5 , and multiple wireless communication units 6 .
  • the processing unit 3 and the repeater 4 are connected by two lanes 70 as in the first embodiment.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 controls the communication speed in the lane 70 as in the first, second, or third embodiment. In other words, the control section 30 controls the communication speed between the processing section 3 and the repeater 4 .
  • the vehicle C of Embodiment 4 is equipped with two wireless communication units 6 .
  • one wireless communication unit 6 is a communication device for performing wide-area wireless communication using a communication protocol such as LTE, 4G, or 5G.
  • the other wireless communication unit 6 is a communication device for performing short-range wireless communication using a communication protocol such as WiFi.
  • the wireless communication unit 6 is connected to the repeater 4 by a lane 71.
  • Lane 71 is the same as lane 70, and detailed description thereof will be omitted.
  • Two lanes 71 are connected to the repeater 4 in FIG.
  • One lane 71 connects the repeater 4 and one wireless communication unit 6 .
  • the other lane 71 connects the repeater 4 and the other wireless communication section 6 .
  • the repeater 4 of the fourth embodiment includes a control section 40, a storage section 41 and a temperature detection section 42.
  • the control unit 40, the storage unit 41, and the temperature detection unit 42 are connected.
  • the control unit 40 is composed of a CPU, an MPU, or the like, and reads out and executes control programs and data stored in advance in the storage unit 41 to perform various control processing, arithmetic processing, and the like.
  • the control unit 40 communicates with each wireless communication unit 6 via the lane 71 . Also, the control unit 40 communicates with the processing unit 3 via the lane 70 . Also, the control unit 40 communicates with the in-vehicle device 2 .
  • control unit 40 communicates with an external server via the lane 71 and the wireless communication unit 6 and acquires update programs from the external server.
  • the control unit 40 transmits the acquired update program to the processing unit 3 or the in-vehicle device 2 .
  • the control unit 40 is not limited to a software processing unit that performs software processing such as a CPU, but includes a hardware processing unit that performs various control processing and arithmetic processing by hardware processing such as FPGA, ASIC, or SOC. may be
  • the storage unit 41 is composed of a volatile memory element such as RAM, or a non-volatile memory element such as ROM, EEPROM or flash memory.
  • the storage unit 41 stores in advance control programs and data to be referred to during processing.
  • the control program stored in the storage unit 41 may be a control program read from a recording medium readable by the repeater 4 .
  • the control program may be downloaded from an external computer (not shown) connected to a communication network (not shown) and stored in the storage unit 41 .
  • the temperature detection unit 42 is, for example, a thermistor.
  • the temperature detector 42 detects the temperature inside the repeater 4 or in the vicinity of the repeater 4 .
  • the temperature inside the repeater 4 or in the vicinity of the repeater 4 is included in the temperature of the in-vehicle device 1 .
  • the control unit 40 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 detected by the temperature detection unit 42 .
  • the control unit 40 of the repeater 4 detects the communication load in each lane 71 and controls the communication speed in the lane 71 based on the detected communication load.
  • the communication load detection performed by the control unit 40 of the repeater 4 uses QoS in the same manner as the communication load detection performed by the control unit 30 of the processing unit 3 .
  • the method by which the control unit 40 of the repeater 4 controls the communication speed in the lane 71 based on the communication load is the same as the method in which the control unit 30 of the processing unit 3 controls the communication speed in the lane 70 based on the communication load. Description is omitted.
  • the wireless communication unit 6 changes the communication speed following the control unit 40, and communicates with the control unit 40 at the changed communication speed.
  • the control unit 40 may notify the repeater 4 of the changed communication speed.
  • the control unit 40 acquires the temperature of the in-vehicle device 1 from the temperature detection unit 42 as described above.
  • the control unit 40 reduces the communication speed in the lane 71 when the temperature of the in-vehicle device 1 obtained from the temperature detection unit 42 is equal to or higher than a predetermined temperature.
  • the controller 40 controls the communication speed in the lane 71 based on the temperature of the in-vehicle device 1 acquired from the temperature detector 42 .
  • the method by which the control unit 40 controls the communication speed in the lane 71 based on the temperature of the in-vehicle device 1 is the same as the method in which the control unit 30 of the third embodiment controls the communication speed in the lane 71 based on the temperature of the in-vehicle device 1.
  • control of the communication speed in the lane 71 based on the temperature of the in-vehicle device 1 has priority over control of the communication speed in the lane 71 based on the communication load.
  • the temperatures may be the same temperature or different temperatures.
  • the number of wireless communication units 6 mounted on the vehicle C is not limited to two.
  • the number of wireless communication units 6 may be one, or three or more.
  • a repeater 4 and one wireless communication unit 6 may be connected by a plurality of lanes 71 .
  • the control unit 40 controls the communication speed based on the communication load and the communication speed table.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 communicates with the in-vehicle device 2 via the lane 70 and the repeater 4 .
  • the control unit 30 controls the communication speed between the processing unit 3 and the repeater 4 based on the communication load on the lane 70 .
  • Lane 70 corresponds to the first communication line.
  • the repeater 4 is connected to the wireless communication section 6 via a lane 71 .
  • the controller 40 of the repeater 4 controls the communication speed on the lane 71 based on the communication load on the lane 71 .
  • Lane 71 corresponds to a second communication line.
  • the repeater 4 can receive the large amount of data at a high communication speed. Since the communication speed in each of the lanes 70 and 71 is controlled according to the communication load, an increase in power consumption of the in-vehicle device 1 can be effectively suppressed.
  • the control unit 30 and the control unit 40 correspond to the control unit in claims.
  • the control unit 40 of the repeater 4 reduces the communication speed in the lane 71, thereby suppressing an increase in the amount of heat generated in the in-vehicle device 1. be able to.
  • the control unit 30 of the processing unit 3 reduces the communication speed in the lane 70, thereby suppressing an increase in the amount of heat generated in the in-vehicle device 1. be able to. Since the in-vehicle device 1 reduces the communication speed in at least one of the lanes 70 and 71 based on the temperature of the in-vehicle device 1, it is possible to efficiently suppress an increase in heat generation.
  • the in-vehicle device 1 may be configured such that the control unit 40 of the repeater 4 controls the communication speed in both lanes 70 and 71 .
  • S In-vehicle system Vehicle 1 In-vehicle device 2 In-vehicle equipment 2a Sensor 2b In-vehicle ECU 3 processing unit 30 control unit 31 storage unit 310 program 311 recording medium 32 temperature detection unit 4 repeater 40 control unit 41 storage unit 42 temperature detection unit 5 in-vehicle communication unit 6 wireless communication unit 6a antenna 70 lane (first communication line) 71 lanes (second communication line)

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Abstract

車載装置は、車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置であって、前記車載機器との通信を制御する制御部と、前記車載機器と通信するための通信線とを備え、前記制御部は、前記通信線を介して前記車載機器と通信し、前記通信線における通信負荷を検出し、検出した前記通信負荷に基づき、前記通信線を介する通信における通信速度を制御する。

Description

車載装置、通信速度の制御方法、及びプログラム
 本開示は、車載装置、通信速度の制御方法、及びプログラムに関する。
 本出願は、2021年2月2日出願の日本出願第2021-015233号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 車両には、エンジン制御等のパワー・トレーン系、及びエアコン制御等のボディ系等の装置、及び当該装置を制御するための複数の車載ECU(Electronic Control Unit)を含む複数の車載機器が搭載されている。複数の車載機器は車載装置と接続される。車載装置は、車載機器と通信する(例えば特許文献1)。
特開2017-47835号公報
 本開示の一態様に係る車載装置は、車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置であって、前記車載機器との通信を制御する制御部と、前記車載機器と通信するための通信線とを備え、前記制御部は、前記通信線を介して前記車載機器と通信し、前記通信線における通信負荷を検出し、検出した前記通信負荷に基づき、前記通信線を介する通信における通信速度を制御する。
実施形態1に係る車載システムの構成を例示する模式図である。 通信負荷及び閾値の関係と、通信速度と、規格の世代との関係の説明図である。 処理部の制御部の処理を例示するフローチャートである。 通信速度テーブルの内容例を示す概念図である。 実施形態2の制御部の処理を例示するフローチャートである。 実施形態3の制御部の処理を例示するフローチャートである。 実施形態4に係る車載システムの構成を例示する模式図である。
[本開示が解決しようとする課題]
 特許文献1の車載装置の内部においても通信は行われるが、当該通信の頻度及び通信速度は、車両の高度化によって増加している。上記の通信の頻度及び通信速度が増加することによって、車載装置における消費電力の増加が懸念される。
 本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、消費電力の増加を抑制することができる車載装置等を提供することを目的とする。
[本開示の効果]
 本開示の一態様によれば、消費電力の増加を抑制することができる。
[本開示の実施形態の説明]
 最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本開示の一態様に係る車載装置は、車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置であって、前記車載機器との通信を制御する制御部と、前記車載機器と通信するための通信線とを備え、前記制御部は、前記通信線を介して前記車載機器と通信し、前記通信線における通信負荷を検出し、検出した前記通信負荷に基づき、前記通信線を介する通信における通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、制御部は通信線を介して車載機器と通信する。制御部は、通信線における通信負荷を検出し、検出した通信負荷に基づき、通信における通信速度を制御する。例えば、通信負荷が一定値以上である場合、制御部は通信速度を増加させる。通信負荷が一定値未満である場合、制御部は通信速度を減少させる。一般に、通信速度が速い場合の消費電力は大きい。通信速度が遅い場合の消費電力は小さい。通信負荷に応じた通信速度による通信が行われるので、車載装置における消費電力の増加を抑制することができる。
(2)本開示の一態様に係る車載装置は、前記制御部は、前記通信負荷が増加した場合に、前記通信速度を増加させ、前記通信負荷が減少した場合に、前記通信速度を減少させる。
 本態様にあたっては、制御部は、通信負荷が増加した場合に通信速度を増加させる。また制御部は、通信負荷が減少した場合に通信速度を減少させる。制御部は、通信負荷に応じて効率的に通信速度を制御することができる。
(3)本開示の一態様に係る車載装置は、前記制御部は、前記通信線において通信に用いられる帯域の増減によって、前記通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、通信線には、通信に用いられる帯域に応じた通信速度が規定される。制御部は、通信に用いられる帯域を増減させることによって通信速度を制御するので、通信速度を変更しやすい。
(4)本開示の一態様に係る車載装置は、前記通信線において通信に用いられる帯域は、通信の規格に基づき互換性を有する複数世代の帯域を含み、前記制御部は、検出した前記通信負荷に基づき、前記複数世代の帯域の内のいずれかの帯域に切り替えることにより、前記通信線において通信に用いられる帯域の増減を行う。
 本態様にあたっては、通信線において通信に用いられる帯域は、通信の規格に基づき互換性を有する複数世代の帯域を含むため、当該規格の世代間における互換性(下位互換)を利用して、通信負荷に応じた適切な世代の帯域に切り替え、通信速度を効率的に制御することができる。
(5)本開示の一態様に係る車載装置は、複数の前記通信線を備え、前記制御部は、通信に用いられる前記通信線の個数の増減によって、前記通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、制御部は複数の通信線を介して、車載機器と通信可能である。制御部は、通信に用いられる通信線の個数を増減させることによって通信速度を制御する。制御部は複数の通信線を用いることによって、1つの通信線を用いる場合よりも速い通信速度にて通信を行うことができる。
(6)本開示の一態様に係る車載装置は、前記制御部は、自装置の温度を取得し、取得した前記温度が所定温度以上である場合、前記通信速度を減少させる。
 本態様にあたっては、制御部は車載装置の温度を取得する。制御部は取得した温度が所定温度以上である場合、通信速度を減少させるので、通信速度が減少する前に比べて車載装置における発熱量は減少する。発熱量の減少によって、車載装置の温度が高くなり過ぎることを防止することができる。車載装置の温度は高くなり過ぎないので、車載装置が高温によって誤動作することを防止することができる。
(7)本開示の一態様に係る車載装置は、前記制御部は、複数の前記通信負荷及び複数の前記通信速度が関連付けられて格納される通信速度テーブルと、検出した前記通信負荷とに基づき、前記通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、通信速度テーブルには複数の通信負荷と、複数の通信速度とが関連付けられて格納される。制御部は、通信速度テーブルと検出した通信負荷とに基づき通信速度を制御するので、複数の通信速度が選択可能である場合であっても、通信負荷に応じた通信速度を適切に設定することができる。
(8)本開示の一態様に係る車載装置は、前記制御部及び前記車載機器の間の通信を中継する中継器を備え、前記通信線は、前記制御部と前記中継器とを接続する第1通信線と、無線通信を行うための無線通信部と前記中継器とを接続する第2通信線とを含み、前記制御部は、前記第1通信線、及び前記中継器を介して前記車載機器と通信し、前記第1通信線における前記通信負荷に基づき、前記第1通信線を介する通信における前記通信速度を制御し、前記中継器は、前記第2通信線を介して前記無線通信部と通信し、前記第2通信線における前記通信負荷に基づき、前記第2通信線を介する通信における前記通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、制御部は第1通信線によって中継器と接続される。制御部は第1通信線及び中継器を介して車載機器と通信する。制御部は第1通信線における通信負荷に基づき、第1通信線を介する通信における通信速度を制御する。中継器は第2通信線によって無線通信部と接続される。無線通信部は、例えば車両の外部に設けられた外部サーバ、又は車両の乗員が所持する携帯端末と無線通信を行う。中継器は第2通信線における通信負荷に基づき、第2通信線を介する通信における通信速度を制御する。例えば外部サーバから取得された車載機器の更新プログラム等の大容量のデータが無線通信部から送信される場合に、中継器は速い通信速度によって上記の大容量のデータを受信することができる。第1通信線及び第2通信線それぞれにおける通信速度が通信負荷に応じて制御されるので、車載装置の消費電力の増加を効果的に抑制することができる。
(9)本開示の一態様に係る通信速度の制御方法は、車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置が行う通信速度の制御方法であって、前記車載装置は、前記車載機器と通信するための通信線を介して前記車載機器と通信し、前記通信線における通信負荷を検出し、検出した前記通信負荷に基づき通信速度を制御する。
 本態様にあたっては、態様(1)と同様に、消費電力の増加を抑制することができる。
(10)本開示の一態様に係るプログラムは、車載機器と接続され、該車載機器と通信するコンピュータに、前記車載機器と通信するための通信線を介して前記車載機器と通信し、前記通信線における通信負荷を検出し、検出した前記通信負荷に基づき通信速度を制御する処理を実行させる。
 本態様にあたっては、コンピュータを、本開示の一態様の車載装置として機能させることができる。
[本開示の実施形態の詳細]
 本開示をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る車載装置を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 (実施形態1)
 以下、実施の形態について図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る車載システムSの構成を例示する模式図である。車載システムSは、車両Cに搭載される車載装置1を含む。車載装置1には、車両Cに搭載される複数の車載機器2が接続される。
 車載機器2は、例えばLiDAR(Light Detection and Ranging)、ライトセンサ、CMOSカメラ、及び赤外線センサ等の各種センサ2aと、車載ECU(Electronic Control Unit)2bとを含む。車載機器2は、上記の例に限定されず、ドア開閉装置、及びモータ装置等のアクチュエータを含んでもよく、ドアSW(スイッチ)、及びランプSW等のスイッチを含んでもよく、ランプを含んでもよい。図1の車両Cには3つの車載機器2が搭載されているが、車載機器2の個数は3つに限定されない。
 車載装置1は、複数の車載機器2の間の通信を中継するゲートウェイ又はイーサスイッチ等の中継装置である。車載装置1は、車載機器2と通信を行う。本実施形態においては、通信にイーサネット(Ethernet/登録商標)の通信プロトコルが用いられる例を説明するが、通信に用いられる通信プロトコルはイーサネットに限定されない。例えば通信プロトコルは、CAN(Controller Area Network)、CAN-FD(Controller Are Network with Flexible Data rate)、LIN(Local Interconnect Network)、又はFlexRayでもよい。
 車載装置1は、通信のための処理を行う処理部3と、中継器4と、複数の車内通信部5と、無線通信部6とを備える。車内通信部5は、車載機器2と通信するための入出力インターフェイスである。例えば通信プロトコルがイーサネットである場合、車内通信部5は、TCP/IP又はUDP/IP等のパケットに対応するイーサネットPHY部を含む。車内通信部5は車載機器2と接続されるコネクタを含んでもよい。本実施形態において車載装置1は3つの車内通信部5を備える。各車内通信部5は車載機器2と接続されている。また各車内通信部5は中継器4と接続されている。なお車内通信部5は中継器4に内蔵されていてもよい。
 中継器4は、例えばレイヤ2スイッチである。中継器4は、無線通信部6と接続されている。また中継器4は、後述のレーン70によって処理部3と接続されている。中継器4は、車載機器2又は無線通信部6と処理部3との間の通信を中継する。例えば、中継器4は車載機器2から車内通信部5を介して出力されたデータを処理部3へ出力する。また、中継器4は無線通信部6から出力されたデータを処理部3へ出力する。また、中継器4は処理部3から出力されたデータを、車内通信部5を介して車載機器2へ出力する。
 無線通信部6は、車外通信部(図示せず)及び、中継器4と通信するための入出力I/F(図示せず)を含む。車外通信部は、4G、LTE(Long Term Evolution/登録商標)、5G及びWiFi等の移動体通信のプロトコルを用いて無線通信をするための通信装置である。無線通信部6は、車外通信部に接続されたアンテナ6aを介して、例えば車両Cの外部に設けられた図示しない外部サーバとデータの送受信を行う。無線通信部6と外部サーバとの通信は、例えば公衆回線網又はインターネット等の外部ネットワークを介して行われる。無線通信部6はアンテナ6aを介して、車両Cの乗員が所持するスマートホン等の携帯端末と通信を行ってもよい。入出力I/Fは中継器4と、例えばシリアル通信するための通信インターフェイスである。例えば車載装置1と無線通信部6とは、別装置として車両Cに搭載されていてもよい。この場合、車載装置1及び無線通信部6は通信可能に接続される。
 処理部3は、マイコン等のプロセッサ、又はSoC(System on Chip)である。処理部3は、レイヤ3スイッチとしても機能する。処理部3は、制御部30、記憶部31、及び温度検出部32を備える。制御部30と記憶部31、及び温度検出部32とは接続されている。制御部30は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)等により構成してあり、記憶部31に予め記憶されたプログラム310及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。例えば制御部30は、中継器4と通信を行う。また制御部30は、中継器4を介して車載機器2と通信する。また制御部30は、中継器4及び無線通信部6を介して外部サーバと通信する。制御部30は、CPU等のソフトウェア処理を行うソフトウェア処理部のみに限定されず、FPGA、ASIC又はSoC等のハードウェア処理にて種々の制御処理及び演算処理等を行うハードウェア処理部を含むものであってもよい。
 記憶部31は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性のメモリ素子又は、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してある。記憶部31には、プログラム310及び処理時に参照するデータが予め記憶してある。記憶部31に記憶されたプログラム310は、処理部3が読み取り可能な記録媒体311から読み出されたプログラム310を記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラム310をダウンロードし、記憶部31に記憶させたものであってもよい。
 温度検出部32は、例えばサーミスタである。温度検出部32は、処理部3内又は処理部3近傍の温度を含む車載装置1の温度を検出する。制御部30は、温度検出部32によって検出された車載装置1の温度を取得する。
 処理部3と中継器4とはレーン70によって接続されている。レーン70は、PCI Express(以下、PCIe)の規格に対応した通信に用いられる通信線である。1つのレーン70は2本の配線によって構成される。レーン70は通信線に相当する。図1において処理部3及び中継器4は2つのレーン70によって接続されている。本実施形態においては、処理部3及び中継器4が1つのレーン70を用いて通信を行う例を説明する。
 PCIeの規格においては、通信に用いられる帯域によって、Gen1、Gen2及びGen3を含む規格が規定されている。Gen1は、1つのレーン70当たりの通信速度が2.5Gbps(Giga bits per second)である帯域が用いられる規格である。Gen2は、1つのレーン70当たりの通信速度が5Gbpsである帯域が用いられる規格である。Gen2はGen1よりも1つ上の世代の規格である。Gen3は、1つのレーン70当たりの通信速度が8Gbpsである帯域が用いられる規格である。Gen3は、Gen2よりも1つ上の世代の規格である。なおGen3よりも上の世代の規格が用いられてもよい。以下、2.5Gbpsの通信速度をGen1の通信速度とも称する。また、5Gbpsの通信速度をGen2の通信速度とも称する。また、8Gbpsの通信速度をGen3の通信速度とも称する。
 レーン70は、PCIeの対応する世代の帯域と、当該世代よりも下位の世代の帯域とを切り替えることによって、対応する世代の通信速度と、当該世代よりも下位の世代の通信速度とを切り替えることができる。本実施形態においては、レーン70がGen3のPCIeの規格に対応している例を説明する。Gen3のレーン70は、Gen3の帯域、Gen2の帯域及びGen1の帯域を切り替えることによって、Gen3の通信速度、Gen2の通信速度及びGen1の通信速度を切り替えることができる。言い換えるとレーン70は、下位の世代に対する互換性を有する。
 例えば、制御部30は、通信に用いられるレーン70の帯域の増減によって当該レーン70における通信速度を設定し、設定した通信速度によって中継器4と通信する。言い換えると制御部30は、通信に用いられるレーン70の帯域の増減によって、当該レーン70を介する通信における通信速度を制御する。例えば制御部30がレーン70における通信速度を変更した場合、中継器4は制御部30に追従して通信速度を変更し、変更された通信速度にて制御部30と通信する。例えば制御部30は通信速度を変更する際に中継器4へ変更後の通信速度を通知してもよい。本実施形態において処理部3及び中継器4は1つのレーン70を用いて通信を行うので、当該1つのレーン70における通信速度は、処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度である。処理部3及び中継器4の間の通信は、通信線を介する通信に含まれる。
 以下、制御部30が通信速度を制御する例を説明する。制御部30は、公知の技術を用いてレーン70における通信負荷を検出する。通信負荷の検出には、例えばQoS(Quality of Service)が用いられる。例えば通信負荷は、レーン70を介して送受信されるデータの単位時間当たりのビット数である。この場合の通信負荷の単位は、例えばGbpsである。制御部30は、検出した通信負荷に応じて、レーン70における通信速度をGen1の通信速度、Gen2の通信速度、又はGen3の通信速度に変更し、レーン70を介して中継器4と通信を行う。言い換えると制御部30は、検出した通信負荷に基づきレーン70における通信速度を制御する。
 例えば、図示しないIG(イグニッション)スイッチがオフ状態からオン状態になった場合、制御部30はレーン70における通信速度を2.5Gbpsに設定し、中継器4と通信を行う。即ち、制御部30はレーン70における通信速度をGen1の通信速度に設定し、中継器4と通信を行う。
 制御部30は、レーン70における通信負荷を検出し、検出した通信負荷が第1閾値、例えば2.25Gbps以上であるか否かを判定する。通信負荷が第1閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度を変更しない。言い換えると制御部30は、レーン70における通信速度が2.5Gbpsである状態にて、中継器4と通信を行う。
 通信負荷が第1閾値以上である場合、制御部30は検出した通信負荷が第2閾値以上であるか否かを判定する。第2閾値は第1閾値よりも大きい。例えば第2閾値は4.5Gbpsである。通信負荷が第2閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度を5Gbpsに設定し、中継器4と通信を行う。即ち、制御部30はレーン70における通信速度をGen2の通信速度に設定し、中継器4と通信を行う。
 通信負荷が第2閾値以上である場合、制御部30は、レーン70における通信速度を8Gbpsに設定し、中継器4と通信を行う。即ち、制御部30はレーン70における通信速度をGen3の通信速度に設定し、中継器4と通信を行う。
 例えば、レーン70における通信速度がGen3の通信速度に設定されている場合であって、通信負荷が第2閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度をGen2の通信速度に設定する。また、レーン70における通信速度がGen2の通信速度に設定されている場合であって、通信負荷が第1閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度をGen1の通信速度に設定する。例えばレーン70における通信速度がGen3の通信速度に設定されている場合であって、通信負荷が第1閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度をGen1の通信速度に設定してもよい。
 図2は、通信負荷及び閾値の関係と、通信速度と、規格の世代との関係の説明図である。通信負荷が第1閾値よりも小さい場合、通信速度は2.5Gbpsに設定される。即ち通信速度はGen1の通信速度に設定される。通信負荷が第1閾値以上であって、第2閾値よりも小さい場合、通信速度は5Gbpsに設定される。即ち通信速度はGen2の通信速度に設定される。通信負荷が第2閾値以上である場合、通信速度は8Gbpsに設定される。即ち通信速度はGen3の通信速度に設定される。
 上記の例においては、Gen1の通信速度の90%の値を第1閾値として用いたが、第1閾値はGen1の通信速度以下であればよく、上記の例に限定されない。また、Gen2の通信速度の90%の値を第2閾値として用いたが、第2閾値は第1閾値よりも大きく、Gen2の通信速度以下であればよく、上記の例に限定されない。
 IGスイッチがオフ状態からオン状態になった場合、制御部30はレーン70における通信速度を2.5Gbps以外の通信速度、例えば5Gbps又は8Gbpsに設定し、中継器4と通信を行ってもよい。
 本実施形態において制御部30はレーン70における通信速度をGen1の通信速度、Gen2の通信速度又はGen3の通信速度に設定することによってレーン70における通信速度を制御するが、通信速度の制御は上記の例に限定されない。例えば制御部30は通信負荷に応じて通信速度を所定速度、例えば1Gbpsごとに増加又は減少させてもよい。
 本実施形態においては、Gen1の通信速度、Gen2の通信速度及びGen3の通信速度という3つの通信速度に変更可能なレーン70が用いられるが、レーン70は上記の例に限定されない。例えば、Gen1の通信速度及びGen2の通信速度という2つの通信速度に変更可能なレーン70が用いられてもよい。Gen3よりも上位の世代、例えばGen4の通信速度にも通信速度を変更可能なレーン70が用いられてもよい。
 図3は、処理部3の制御部30の処理を例示するフローチャートである。処理部3の制御部30は、例えばIGスイッチがオフ状態からオン状態になった際に以下の処理を開始する。制御部30は、IGスイッチがオン状態である際に、定常的に以下の処理を行ってもよい。以下、ステップをSと省略する。
 制御部30は、上述のようにレーン70における通信負荷を検出する(S11)。制御部30は、検出した通信負荷が第1閾値以上であるか否かを判定する(S12)。通信負荷が第1閾値以上でない場合(S12:NO)、即ち通信負荷が第1閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度を2.5Gbpsに設定し(S13)、中継器4と通信する。言い換えると制御部30は、レーン70における通信速度をGen1の通信速度に設定し、中継器4と通信する。制御部30は処理を終了する。制御部30は、処理を終了する代わりにS11の処理を行ってもよい。
 通信負荷が第1閾値以上である場合(S12:YES)、制御部30は、検出した通信負荷が第2閾値以上であるか否かを判定する(S14)。通信負荷が第2閾値以上でない場合(S14:NO)、即ち通信負荷が第2閾値よりも小さい場合、制御部30は、レーン70における通信速度を5Gbpsに設定し(S15)、中継器4と通信する。言い換えると制御部30は、レーン70における通信速度をGen2の通信速度に設定し、中継器4と通信する。制御部30は処理を終了する。制御部30は、処理を終了する代わりにS11の処理を行ってもよい。
 通信負荷が第2閾値以上である場合(S14:YES)、制御部30は、レーン70における通信速度を8Gbpsに設定し(S16)、中継器4と通信する。言い換えると制御部30は、レーン70における通信速度をGen3の通信速度に設定し、中継器4と通信する。制御部30は処理を終了する。制御部30は、処理を終了する代わりにS11の処理を行ってもよい。
 本実施形態において、制御部30はレーン70及び中継器4を介して車載機器2と通信する。制御部30は、レーン70における通信負荷を検出し、検出した通信負荷に基づき、レーン70を介する通信における通信速度を制御する。通信負荷が一定値以上である場合、例えば通信量が多い場合、制御部は通信速度を増加させる。通信負荷が一定値未満である場合、例えば通信量が少ない場合、制御部は通信速度を減少させる。一定値は、第1閾値及び第2閾値を含む。一般に、通信速度が速い場合の消費電力は大きい。通信速度が遅い場合の消費電力は小さい。通信負荷に応じた通信速度による通信が行われるので、車載装置1における消費電力の増加を抑制することができる。制御部30は、通信負荷が増加した場合に通信速度を増加させ、通信負荷が減少した場合に通信速度を減少させるので、通信負荷に応じて効率的に通信速度を制御することができる。
 処理部3と中継器4とはレーン70を介してPCIeの規格に対応した通信を行う。レーン70には通信に用いられる帯域に応じた通信速度が規定される。制御部30は、通信に用いられる帯域を増減させることによって通信速度を制御するので、レーン70における通信速度を変更しやすい。
 レーン70において通信に用いられる帯域は、通信の規格に基づき互換性を有する複数世代の帯域を含む。複数世代の帯域は、Gen1の帯域、Gen2の帯域及びGen3の帯域を含む。レーン70における上記の規格の世代間における互換性(下位互換)を利用して、通信負荷に応じた適切な世代の帯域に切り替え、通信速度を効率的に制御することができる。
 本実施形態において処理部3及び中継器4は2つのレーン70によって接続されているが、処理部3及び中継器4は、1つのレーン70又は3つ以上のレーン70によって接続されていてもよい。
 車載装置1は、複数のポートを有する統合ECUでもよい。統合ECUは、例えばヴィークルコンピュータ等の中央制御装置である。統合ECUは、車載機器2と通信し、車載機器2を制御するための処理を行う。統合ECUは、複数の車載機器2の間の通信を中継するゲートウェイ又はイーサスイッチ等の中継装置としても機能する。
 (実施形態2)
 実施形態2に係る構成の内、実施形態1と同様な構成部については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態2は、複数のレーン70を用いて通信を行う車載装置1に関する。
 実施形態2の車載装置1において処理部3は、実施形態1と同様に2つのレーン70によって中継器4と接続されている。処理部3の制御部30は、当該2つのレーン70の少なくとも一方を介して中継器4と通信する。当該2つのレーン70における通信速度の合計は、処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度である。2つのレーン70それぞれは、実施形態1のレーン70と同様に通信速度を変更可能である。
 2つのレーン70を通信に用いることができるので、2つのレーン70の通信速度の組み合わせに応じて処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度は変更可能である。例えば、各レーン70の通信速度が8Gbpsである場合、処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度は16Gbpsである。通信速度が2.5Gbpsであるレーン70と通信速度が5Gbpsであるレーン70とが用いられる場合、処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度は7.5Gbpsである。以下、処理部3及び中継器4の間の通信における通信速度を、処理部3及び中継器4の間の通信速度とも称する。
 実施形態2の処理部3の記憶部31には、通信負荷と、処理部3及び中継器4の間の通信速度とが関連付けられて格納される通信速度テーブルが記憶されている。図4は、通信速度テーブルの内容例を示す概念図である。図4の通信速度テーブルは、通信負荷列と通信速度列とを含む。通信速度列は、2つのレーン70のうち、一方のレーン70の通信速度列と、他方のレーン70の通信速度列とを含む。更に通信速度列は、処理部3及び中継器4の間の通信速度列を含む。
 一方のレーン70の通信速度列には、2つのレーン70のうち、一方のレーン70における通信速度が記憶される。図4において一方のレーン70の通信速度列には、一方のレーン70における通信速度として、8Gbps、5Gbps、又は2.5Gbpsが記憶される。他方のレーン70の通信速度列には、2つのレーン70のうち、他方のレーン70における通信速度が記憶される。図4において他方のレーン70の通信速度列には、他方のレーン70における通信速度として、8Gbps、5Gbps、2.5Gbps又は0Gbpsが記憶される。0Gbpsの通信速度は、他方のレーン70が通信に使用されないことを示す。
 処理部3及び中継器4の間の通信速度列には、2つのレーンの通信速度の組み合わせに応じた処理部3及び中継器4の間の通信速度が記憶される。言い換えると処理部3及び中継器4の間の通信速度列には、一方のレーン70の通信速度と、他方のレーン70の通信速度との和が記憶される。
 通信負荷列には、複数の通信負荷の範囲が記憶されている。通信負荷の範囲それぞれは処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。図4において、2.25Gbps未満という通信負荷の範囲は、2.5Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。2.25Gbps以上4.5Gbps未満という通信負荷の範囲は、5Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。4.5Gbps以上6.75Gbps未満という通信負荷の範囲は、7.5Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。6.75Gbps以上7.2Gbps未満という通信負荷の範囲は、8Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。7.2Gbps以上9Gbps未満という通信負荷の範囲は、10Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。9Gbps以上9.45Gbps未満という通信負荷の範囲は、10.5Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。9.45Gbps以上11.7Gbps未満という通信負荷の範囲は、13Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。11.7Gbps以上という通信負荷の範囲は、16Gbpsという処理部3及び中継器4の間の通信速度と関連付けられている。
 本実施形態においては、処理部3及び中継器4の間の通信速度それぞれの90%に相当する値を基準として通信負荷の範囲は設定されている。例えば2.25Gbpsは2.5Gbpsの90%の値である。4.5Gbpsは5Gbpsの90%の値である。通信負荷の範囲は上記の例に限定されない。例えば処理部3及び中継器4の間の通信速度それぞれの80%又は95%に相当する値を基準として通信負荷の範囲は設定されてもよい。
 処理部3の制御部30は実施形態1と同様にして、2つのレーン70における通信負荷を検出する。制御部30は検出した2つのレーン70における通信負荷の合計と、通信速度テーブルとに基づき、処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。以下、2つのレーン70における通信負荷の合計を処理部3及び中継器4の間の通信負荷とも称する。
 以下、制御部30が処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する例を説明する。制御部30は、処理部3及び中継器4の間の通信負荷を検出する。制御部30は、通信速度テーブルを参照して処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御し、中継器4と通信する。例えば検出された通信負荷が12Gbpsである場合、制御部30は、2つのレーン70それぞれの通信速度を8Gbpsに設定することによって、処理部3及び中継器4の間の通信速度を16Gbpsに設定し、中継器4と通信する。
 例えば検出された通信負荷が10Gbpsである場合、制御部30は、一方のレーン70の通信速度を8Gbpsに設定し、他方のレーン70の通信速度を5Gbpsに設定する。処理部3及び中継器4の間の通信速度は13Gbpsに設定される。制御部30は、処理部3及び中継器4の間の通信速度が13Gbpsに設定された状態にて、中継器4と通信する。
 例えば検出された通信負荷が7Gbpsである場合、制御部30は、一方のレーン70の通信速度を8Gbpsに設定し、当該一方のレーン70を介して中継器4と通信する。他方のレーン70は中継器4との通信に用いられない。このとき、処理部3及び中継器4の間の通信速度は8Gbpsに設定される。
 図4の例においては処理部3及び中継器4の間の通信速度が5Gbpsである通信が行われる際、制御部30は、2つのレーン70それぞれの通信速度を2.5Gbpsに設定する。例えば制御部30は、処理部3及び中継器4の間の通信速度が5Gbpsである通信を行う際、2つのレーン70のうち、一方のレーン70の通信速度を5Gbpsに設定し、他方のレーン70を用いずに、一方のレーン70を介して中継器4と通信してもよい。
 上述のように制御部30は通信速度テーブルと検出した通信負荷とに基づき、通信に用いられるレーン70の帯域の増減及び当該レーン70の個数の増減の少なくとも一方によって処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。制御部30が通信速度を制御する方法は、通信速度テーブルに基づく方法に限定されない。例えば通信負荷に関する複数の閾値が予め記憶部31に記憶されていてもよい。制御部30は検出した通信負荷と、通信負荷に関する閾値とを比較し、比較結果に応じて、レーン70の帯域の増減及びレーン70の個数の増減の少なくとも一方を行い、処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。
 図5は、実施形態2の制御部30の処理を例示するフローチャートである。制御部30は、例えばIGスイッチがオフ状態からオン状態になった際に以下の処理を開始する。制御部30は、IGスイッチがオン状態である際に、定常的に以下の処理を行ってもよい。
 制御部30は、処理部3及び中継器4の間の通信負荷を検出する(S21)。制御部30は、検出した通信負荷及び通信速度テーブルに基づき処理部3及び中継器4の間の通信速度を設定する(S22)。制御部30は中継器4と通信し(S23)、処理を終了する。制御部30は、処理を終了する代わりにS21の処理を行ってもよい。
 本実施形態において制御部30は複数のレーン70と、中継器4とを介して車載機器2と通信可能である。制御部30は、レーン70の帯域の増減、及びレーン70の個数の増減の少なくとも一方によって処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。制御部30は複数のレーン70を用いることによって、1つのレーン70を用いる場合よりも速い通信速度にて通信を行うことができる。制御部30は複数のレーン70と、当該レーン70の帯域との組み合わせによって様々な上記の通信速度を設定することができる。なお車載装置1は、制御部30がレーン70の帯域の増減及びレーン70の個数の増減のうち、レーン70の個数の増減のみによって処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する構成でもよい。
 通信速度テーブルには複数の通信負荷と、複数の通信速度とが関連付けられて格納される。制御部30は、通信速度テーブルと検出した通信負荷とに基づき通信速度を制御するので、複数の通信速度が選択可能である場合であっても、通信負荷に応じた通信速度を適切に設定することができる。
 本実施形態において処理部3及び中継器4は2つのレーンを介して通信を行うが、レーン70の個数は2つに限定されない。例えば処理部3及び中継器4は3つ以上のレーン70を介して通信を行ってもよい。
 (実施形態3)
 実施形態3に係る構成の内、実施形態1と同様な構成部については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態3は、車載装置1の温度に基づき通信速度を制御する車載装置1に関する。
 以下、処理部3及び中継器4が実施形態1と同様に1つのレーン70を用いて通信を行う例を説明する。実施形態3の車載装置1において処理部3は、実施形態1と同様に温度検出部32を備える。温度検出部32は、処理部3内又は処理部3近傍の温度を含む車載装置1の温度を検出する。制御部30は、温度検出部32によって検出される車載装置1の温度を取得する。本実施形態において温度検出部32は処理部3に内蔵されているが、温度検出部32は処理部3に内蔵されていなくてもよい。温度検出部32は処理部3の外部に設けられていてもよい。
 制御部30は、実施形態1と同様に、レーン70における通信負荷を検出し、検出した通信負荷に基づきレーン70における通信速度を制御する。更に制御部30は、温度検出部32から取得した車載装置1の温度に基づきレーン70における通信速度を制御する。
 以下、車載装置1の温度に基づく通信速度の制御について説明する。制御部30は、上述のように温度検出部32から車載装置1の温度を取得する。制御部30は、取得した車載装置1の温度が所定温度以上であるか否かを判定する。例えば所定温度は予め記憶部31に記憶してある。所定温度は例えば60℃であるが、60℃に限定されない。
 車載装置1の温度が所定温度以上である場合、制御部30は以下のようにして、処理部3及び中継器4の間の通信速度を減少させる。例えば制御部30は、レーン70における通信速度を下位の世代の通信速度へ変更することによって、処理部3及び中継器4の間の通信速度を減少させる。通信に用いられるレーン70における通信速度がGen2の通信速度である場合、制御部30は、上記のレーン70にこえる通信速度をGen2の通信速度からGen1の通信速度へ変更する。処理部3及び中継器4の間の通信速度は減少する。通信に用いられるレーン70における通信速度がGen3の通信速度である場合、制御部30は、上記のレーン70における通信速度をGen3の通信速度からGen2の通信速度へ変更する。処理部3及び中継器4の間の通信速度は減少する。
 なお、通信に用いられるレーン70における通信速度がGen3の通信速度である場合、制御部30は、上記のレーン70における通信速度をGen3の通信速度からGen1の通信速度へ変更してもよい。車載装置1の温度に基づく通信速度の制御は上記の例に限定されない。例えば制御部30は、レーン70における通信速度を所定速度、例えば1Gbps減少させてもよい。
 図6は、実施形態3の制御部30の処理を例示するフローチャートである。制御部30は、例えばIGスイッチがオフ状態からオン状態になった際に以下の処理を開始する。制御部30は、IGスイッチがオン状態である際に、定常的に以下の処理を行ってもよい。
 制御部30は、上述のように温度検出部32から車載装置1の温度を取得する(S31)。制御部30は、取得した温度が所定温度以上であるか否かを判定する(S32)。取得された温度が所定温度以上でない場合(S32:NO)、即ち取得された温度が所定温度未満である場合、制御部30は処理を終了する。制御部30は処理を終了する代わりにS31の処理を行ってもよい。
 取得された温度が所定温度以上である場合(S32:YES)、制御部30は、上述のように通信速度を減少させ(S33)、処理を終了する。例えば制御部30はレーン70における通信速度を、Gen3の通信速度からGen2の通信速度、又はGen2の通信速度からGen1の通信速度へ変更する。制御部30は処理を終了する代わりにS31の処理を行ってもよい。
 車載装置1は通信等の処理を行う際に発熱する。一般に、通信速度が速い場合の車載装置1における発熱量は、通信速度が遅い場合に比べて大きい。車載装置1は、車載装置1の温度が所定温度以上である場合に通信速度を減少させるので、通信速度が減少する前に比べて車載装置1における発熱量は減少する。従って発熱量の増加を抑制することができる。発熱量の増加が抑制されるので、車載装置1は、車載装置1の温度が高くなり過ぎることを防止することができる。車載装置1の温度は高くなり過ぎないので、車載装置1が高温によって誤動作することを防止することができる。車載装置1の温度が高くなり過ぎた場合、車載装置1は通信等の処理を適切に行うことができないおそれがある。
 温度に基づく通信速度の制御は、通信負荷に基づく通信速度の制御よりも優先されると好ましい。例えば制御部30は、車載装置1の温度に基づき通信速度を変更した後、一定時間、通信負荷に基づく通信速度の制御を行わない。例えば、一定時間は予め記憶部31に記憶してある。車載装置1の温度に基づく通信速度の制御が優先されるので、車載装置1の温度が高くなり過ぎることをより適切に防止することができる。
 なお処理部3及び中継器4は複数のレーン70を用いて通信を行ってもよい。この場合、制御部30は、実施形態2と同様に、処理部3及び中継器4の間の通信負荷に基づき、通信に用いるレーン70の帯域の増減及び当該レーン70の個数の増減の少なくとも一方を行い、処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。更に制御部30は、車載装置1の温度を取得し、取得した車載装置1の温度に基づき処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。例えば制御部30は、車載装置1の温度が所定温度以上である場合、通信に用いられるレーン70の帯域の減少及び当該レーン70の個数の減少の少なくとも一方を行い、処理部3及び中継器4の間の通信速度を減少させる。処理部3及び中継器4が複数のレーン70を用いて通信を行う場合においても、温度に基づく通信速度の制御は、通信負荷に基づく通信速度の制御よりも優先されると好ましい。
 (実施形態4)
 図7は、実施形態4に係る車載システムSの構成を例示する模式図である。実施形態4に係る構成の内、実施形態1と同様な構成部については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態4は、処理部3に加えて、中継器4が通信速度を制御する車載装置1に関する。
 実施形態4の車載システムSは、実施形態1の車載システムSと同様、車両Cに搭載される車載装置1を含む。車載装置1には、車両Cに搭載される車載機器2が接続される。車載装置1は、処理部3、中継器4、複数の車内通信部5、及び複数の無線通信部6を備える。
 処理部3及び中継器4は、実施形態1と同様、2つのレーン70によって接続されている。処理部3の制御部30は、実施形態1、実施形態2又は実施形態3と同様に、レーン70における通信速度を制御する。言い換えると制御部30は、処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。
 実施形態4の車両Cには、2つの無線通信部6が搭載されている。例えば、一方の無線通信部6は、LTE、4G又は5G等の通信プロトコルを用いて広域無線通信を行うための通信装置である。例えば他方の無線通信部6は、WiFi等の通信プロトコルを用いて狭域無線通信を行うための通信装置である。
 無線通信部6は、レーン71によって中継器4と接続されている。レーン71は、レーン70と同様なので詳細な説明は省略する。図7において中継器4には2つのレーン71が接続されている。一方のレーン71は、中継器4と一方の無線通信部6とを接続する。他方のレーン71は、中継器4と他方の無線通信部6とを接続する。
 実施形態4の中継器4は、制御部40、記憶部41及び温度検出部42を備える。制御部40と記憶部41及び温度検出部42とは接続されている。制御部40は、CPU又はMPU等により構成してあり、記憶部41に予め記憶された制御プログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。制御部40は、レーン71を介して各無線通信部6と通信する。また制御部40は、レーン70を介して処理部3と通信する。また制御部40は車載機器2と通信する。例えば制御部40はレーン71及び無線通信部6を介して、外部サーバと通信し、外部サーバから更新プログラムを取得する。制御部40は取得した更新プログラムを処理部3又は車載機器2へ送信する。制御部40は、CPU等のソフトウェア処理を行うソフトウェア処理部のみに限定されず、FPGA、ASIC又はSOC等のハードウェア処理にて種々の制御処理及び演算処理等を行うハードウェア処理部を含むものであってもよい。
 記憶部41は、RAM等の揮発性のメモリ素子又は、ROM、EEPROM若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してある。記憶部41には、制御プログラム及び処理時に参照するデータが予め記憶してある。記憶部41に記憶された制御プログラムは、中継器4が読み取り可能な記録媒体から読み出された制御プログラムを記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータから制御プログラムをダウンロードし、記憶部41に記憶させたものであってもよい。
 温度検出部42は、例えばサーミスタである。温度検出部42は、中継器4内又は中継器4近傍の温度を検出する。中継器4内又は中継器4近傍の温度は、車載装置1の温度に含まれる。制御部40は、温度検出部42によって検出された車載装置1の温度を取得する。
 中継器4の制御部40は、各レーン71における通信負荷を検出し、検出した通信負荷に基づきレーン71における通信速度を制御する。例えば中継器4の制御部40が行う通信負荷の検出には、処理部3の制御部30が行う通信負荷の検出と同様に、QoSが用いられる。中継器4の制御部40が通信負荷に基づきレーン71における通信速度を制御する方法は、処理部3の制御部30が通信負荷に基づきレーン70における通信速度を制御する方法と同様なので、詳細な説明は省略する。例えば制御部40がレーン71における通信速度を変更した場合、無線通信部6は制御部40に追従して通信速度を変更し、変更された通信速度にて制御部40と通信する。例えば制御部40は通信速度を変更する際に中継器4へ変更後の通信速度を通知してもよい。
 上述のように制御部40は温度検出部42から車載装置1の温度を取得する。制御部40は、温度検出部42から取得した車載装置1の温度が所定温度以上である場合、レーン71における通信速度を減少させる。言い換えると制御部40は、温度検出部42から取得した車載装置1の温度に基づきレーン71における通信速度を制御する。制御部40が車載装置1の温度に基づきレーン71における通信速度を制御する方法は、実施形態3の制御部30が車載装置1の温度に基づきレーン71における通信速度を制御する方法と同様なので、詳細な説明は省略する。例えば車載装置1の温度に基づくレーン71における通信速度の制御は、通信負荷に基づくレーン71における通信速度の制御よりも優先される。なお処理部3の制御部30による車載装置1の温度に基づく通信速度の制御に用いられる所定温度と、中継器4の制御部40による車載装置1の温度に基づく通信速度の制御に用いられる所定温度とは、同一の温度でもよく、異なる温度でもよい。
 本実施形態において車両Cには2つの無線通信部6が搭載されるが、車両Cに搭載される無線通信部6の個数は2つに限定されない。無線通信部6の個数は1つでもよく、3つ以上でもよい。中継器4と1つの無線通信部6とが複数のレーン71によって接続されてもよい。例えば制御部40は、実施形態2の制御部30と同様に、通信負荷と通信速度テーブルとに基づき通信速度を制御する。
 本実施形態において、処理部3の制御部30はレーン70及び中継器4を介して車載機器2と通信する。制御部30はレーン70における通信負荷に基づき、処理部3及び中継器4の間の通信速度を制御する。レーン70は、第1通信線に相当する。中継器4はレーン71によって無線通信部6と接続される。中継器4の制御部40は、レーン71における通信負荷に基づき、レーン71における通信速度を制御する。レーン71は、第2通信線に相当する。無線通信部6から大容量のデータ、例えば車載機器2の更新プログラムが送信される場合に、中継器4は速い通信速度によって上記の大容量のデータを受信することができる。レーン70及びレーン71それぞれにおける通信速度が通信負荷に応じて制御されるので、車載装置1の消費電力の増加を効果的に抑制することができる。制御部30及び制御部40は請求の範囲の制御部に相当する。
 中継器4の制御部40は、温度検出部42から取得した車載装置1の温度が所定温度以上である場合、レーン71における通信速度を減少させるので、車載装置1における発熱量の増加を抑制することができる。処理部3の制御部30は、温度検出部32から取得した車載装置1の温度が所定温度以上である場合、レーン70における通信速度を減少させるので、車載装置1における発熱量の増加を抑制することができる。車載装置1は、車載装置1の温度に基づきレーン70及びレーン71の少なくとも一方における通信速度を減少させるので、効率的に発熱量の増加を抑制することができる。
 例えば車載装置1は、中継器4の制御部40がレーン70及びレーン71の両方における通信速度を制御する構成であってもよい。
 今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 S   車載システム
 C   車両
 1   車載装置
 2   車載機器
 2a  センサ
 2b  車載ECU
 3   処理部
 30  制御部
 31  記憶部
 310 プログラム
 311 記録媒体
 32  温度検出部
 4   中継器
 40  制御部
 41  記憶部
 42  温度検出部
 5   車内通信部
 6   無線通信部
 6a  アンテナ
 70  レーン(第1通信線)
 71  レーン(第2通信線)
 

Claims (10)

  1.  車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置であって、
     前記車載機器との通信を制御する制御部と、
     前記車載機器と通信するための通信線とを備え、
     前記制御部は、
      前記通信線を介して前記車載機器と通信し、
      前記通信線における通信負荷を検出し、
      検出した前記通信負荷に基づき、前記通信線を介する通信における通信速度を制御する
     車載装置。
  2.  前記制御部は、
      前記通信負荷が増加した場合に、前記通信速度を増加させ、
      前記通信負荷が減少した場合に、前記通信速度を減少させる
     請求項1に記載の車載装置。
  3.  前記制御部は、前記通信線において通信に用いられる帯域の増減によって、前記通信速度を制御する
     請求項1又は請求項2に記載の車載装置。
  4.  前記通信線において通信に用いられる帯域は、通信の規格に基づき互換性を有する複数世代の帯域を含み、
     前記制御部は、検出した前記通信負荷に基づき、前記複数世代の帯域の内のいずれかの帯域に切り替えることにより、前記通信線において通信に用いられる帯域の増減を行う
      請求項3に記載の車載装置。
  5.  複数の前記通信線を備え、
     前記制御部は、通信に用いられる前記通信線の個数の増減によって、前記通信速度を制御する
     請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車載装置。
  6.  前記制御部は、
      自装置の温度を取得し、
      取得した前記温度が所定温度以上である場合、前記通信速度を減少させる
     請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車載装置。
  7.  前記制御部は、複数の前記通信負荷及び複数の前記通信速度が関連付けられて格納される通信速度テーブルと、検出した前記通信負荷とに基づき、前記通信速度を制御する
     請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の車載装置。
  8.  前記制御部及び前記車載機器の間の通信を中継する中継器を備え、
     前記通信線は、
      前記制御部と前記中継器とを接続する第1通信線と、
      無線通信を行うための無線通信部と前記中継器とを接続する第2通信線とを含み、
     前記制御部は、
      前記第1通信線、及び前記中継器を介して前記車載機器と通信し、
      前記第1通信線における前記通信負荷に基づき、前記第1通信線を介する通信における前記通信速度を制御し、
     前記中継器は、
      前記第2通信線を介して前記無線通信部と通信し、
      前記第2通信線における前記通信負荷に基づき、前記第2通信線を介する通信における前記通信速度を制御する
     請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の車載装置。
  9.  車載機器と接続され、該車載機器と通信する車載装置が行う通信速度の制御方法であって、
     前記車載装置は、
      前記車載機器と通信するための通信線を介して前記車載機器と通信し、
      前記通信線における通信負荷を検出し、
      検出した前記通信負荷に基づき通信速度を制御する
     通信速度の制御方法。
  10.  車載機器と接続され、該車載機器と通信するコンピュータに、
     前記車載機器と通信するための通信線を介して前記車載機器と通信し、
     前記通信線における通信負荷を検出し、
     検出した前記通信負荷に基づき通信速度を制御する
     処理を実行させるためのプログラム。
     
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