(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022177652
(43)【公開日】2022-12-01
(54)【発明の名称】通信装置、通信システムおよび通信方法
(51)【国際特許分類】
H04L 12/28 20060101AFI20221124BHJP
H04L 13/00 20060101ALI20221124BHJP
B60R 16/023 20060101ALI20221124BHJP
【FI】
H04L12/28 200M
H04L13/00 307D
B60R16/023 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021084064
(22)【出願日】2021-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】奥原 誠
【テーマコード(参考)】
5K033
5K034
【Fターム(参考)】
5K033AA03
5K033BA06
5K033BA08
5K033BA11
5K033CB04
5K033DB18
5K034AA07
5K034BB01
5K034CC06
5K034EE03
5K034EE08
5K034EE10
5K034HH11
5K034SS01
(57)【要約】
【課題】有線通信における通信負荷を低減させることができる通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態の一態様に係る通信装置においては、受信装置と通信可能に構成され、通信制御部を備える。通信制御部は、受信装置への所定データの送信を無線通信で行い、所定データの送受信の確認に関する確認信号の受信または送信を有線通信で行う。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受信装置と通信可能な通信装置であって、
前記受信装置への所定データの送信を無線通信で行い、前記所定データの送受信の確認に関する確認信号の受信または送信を有線通信で行う通信制御部
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項2】
前記受信装置は複数であり、
前記通信制御部は、
前記所定データを複数の前記受信装置へ一斉に無線通信で送信すること
を特徴とする請求項1に記載の通信装置。
【請求項3】
前記通信制御部は、
前記受信装置において前記所定データが受信されたことを確認するための応答信号を前記確認信号として前記受信装置から受信すること
を特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。
【請求項4】
前記通信制御部は、
前記応答信号の受信の状況が所定条件を満たす場合、前記所定データを前記受信装置へ無線通信で再度送信すること
を特徴とする請求項3に記載の通信装置。
【請求項5】
前記通信制御部は、
前記応答信号の受信が行われない場合、前記応答信号の受信が行われない前記受信装置に対して前記所定データを有線通信で送信すること
を特徴とする請求項3または4に記載の通信装置。
【請求項6】
前記通信制御部は、
前記受信装置が前記所定データの正規性を確認するための認証信号を前記確認信号として前記受信装置へ送信すること
を特徴とする請求項1~5のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項7】
前記通信制御部は、
前記受信装置において対応する前記所定データおよび前記認証信号が受信されていない場合、受信されていない前記所定データまたは受信されていない前記認証信号を前記受信装置へ再度送信すること
を特徴とする請求項6に記載の通信装置。
【請求項8】
受信装置と、前記受信装置と通信可能な通信装置とを含む通信システムであって、
前記通信装置は、
前記受信装置への所定データの送信を無線通信で行い、前記所定データの送受信の確認に関する確認信号の受信または送信を有線通信で行う通信制御部
を備え、
前記受信装置は、
前記通信装置から送信された前記所定データを受信して前記確認信号を前記通信装置へ送信する処理、または、前記通信装置から送信された前記所定データおよび前記確認信号を受信する処理を実行する送受信部
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項9】
受信装置と通信可能な通信装置を用いた通信方法であって、
前記通信装置が前記受信装置への所定データの送信を無線通信で行い、前記所定データの送受信の確認に関する確認信号の受信または送信を有線通信で行うこと
を特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば車両に搭載されるECU(Electronic Control Unit)と通信バスなどを介して接続されて、有線通信する装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、近年、例えば通信バスのデータ通信量が増大する傾向にあり、有線通信における通信負荷が過度に増加するおそれがあった。上記した従来技術においては、有線通信における通信負荷を低減させるという点で、さらなる改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、有線通信における通信負荷を低減させることができる通信装置、通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受信装置と通信可能な通信装置であって、通信制御部を備える。通信制御部は、前記受信装置への所定データの送信を無線通信で行い、前記所定データの送受信の確認に関する確認信号の受信または送信を有線通信で行う。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、有線通信における通信負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、第1の実施形態に係る通信方法の概要を示す図である。
【
図2】
図2は、第1の実施形態に係る通信装置を含む通信システムの構成例を示すブロック図である。
【
図3】
図3は、セントラルゲートウェイECUの構成例を示すブロック図である。
【
図4】
図4は、車載ECUの構成例を示すブロック図である。
【
図5】
図5は、セントラルゲートウェイECUが実行する処理手順を示すフローチャートである。
【
図6】
図6は、第2の実施形態に係る送信側ECUの構成例を示すブロック図である。
【
図7】
図7は、所定データおよび認証信号の送信について説明する図である。
【
図8】
図8は、第2の実施形態に係る受信側ECUの構成例を示すブロック図である。
【
図9】
図9は、第2の実施形態に係る通信システムが実行する処理シーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する通信装置、通信システムおよび通信方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0010】
(第1の実施形態)
<通信方法の概要>
以下では先ず、第1の実施形態に係る通信装置による通信方法の概要について
図1を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態に係る通信方法の概要を示す図である。
【0011】
第1の実施形態に係る通信方法は、例えば通信システム1が備える通信装置10によって実行される。なお、通信システム1は、図示しない車両に搭載されるが、これに限定されるものではなく、例えば通信処理を行うようなその他の種類の装置等に搭載されてもよい。
【0012】
図1に示すように、通信システム1は、通信装置10と、車載ECU50とを備える。車載ECU50は、受信装置の一例であり、後述するように通信装置10からの各種のデータ等を受信する装置である。なお、受信装置は、(無線)受信機能を少なくとも有するものであるが、他機能(例えば無線・有線送信機能、データ処理機能、制御機能等)を有するものも含んでいる。
【0013】
車載ECU50は、車両に複数搭載される。なお、
図1では、図示の簡略化のため、車載ECU50が2つである例を示したが、これに限られず、3つ以上であってもよいし、1つであってもよい。なお、車載ECU50は、例えば車両の制御に関する処理などを行うことができるが、これに限定されるものではない。
【0014】
通信装置10および複数の車載ECU50は、車載ネットワークによって接続される。具体的には、通信装置10および複数の車載ECU50は、例えばCAN(Controller Area Network)バス等の通信バス(通信線)Bを介して接続されて有線通信可能に構成される。
【0015】
ここで、上記した通信バスBを用いた有線通信においては、近年、データ通信量が増大する傾向にあり、通信負荷が過度に増加するおそれがあった。すなわち、車両においては、例えば外部のサーバ装置210(後述する
図2参照)などと通信可能に構成され、サーバ装置210から配信される地図情報や交通情報など各種情報を取得することができる。上記した各種情報の一部あるいは全部は、通信バスBを介して車載ECU50等に送信されることがあるため、通信バスBを用いた有線通信の通信負荷が過度に増加するおそれがあった。
【0016】
そこで、本実施形態に係る通信装置10にあっては、有線通信における通信負荷を低減させることができるような構成とした。
【0017】
以下、具体的に説明すると、通信装置10は、車載ECU50と無線通信可能に構成される。すなわち、通信装置10は、車載ECU50と有線通信および無線通信の両方で通信できるように構成される。なお、無線通信の通信方式としては、例えばWi-Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)等を用いることができるが、これに限定されるものではなく、その他の種類の通信方式を用いてもよい。
【0018】
そして、本実施形態に係る通信装置10は先ず、車載ECU50への送信の対象となる所定データを取得する(ステップS1)。所定データは、例えば複数の車載ECU50に対して一斉に送信するようなデータである。一例として、所定データには、車両のエンジンや電動モータなどの駆動源の回転数、車速、車両の状態(例えばブレーキやステアリングの状態)、冷却水温などを示すデータの一部あるいは全部が含まれる。
【0019】
なお、上記では、所定データが複数の車載ECU50に対して一斉に送信するデータであるとしたが、これに限られず、例えば車載ECU50へ個別のタイミングで送信するデータなどであってもよい。また、上記では、所定データの内容を具体的に示したが、これはあくまでも例示であって限定されるものではなく、任意のデータに設定可能である。
【0020】
次いで、通信装置10は、車載ECU50への所定データの送信を無線通信で行う(ステップS2)。詳しくは、通信装置10は、所定データを複数の車載ECU50へ一斉に無線通信で送信する。
【0021】
車載ECU50は、通信装置10から送信された所定データを受信すると、所定データの送受信(詳しくは受信)の確認に関する確認信号を生成する(ステップS3)。詳しくは、複数の車載ECU50はそれぞれ、所定データを受信すると、確認信号を生成する。ここで、確認信号は、車載ECU50において所定データが正常に受信されたことを通信装置10側で確認するための応答信号(例えばACK(肯定応答))である。
【0022】
そして、通信装置10は、車載ECU50によって生成された確認信号の受信を有線通信で行う(ステップS4)。すなわち、車載ECU50は、生成された確認信号を所定のタイミングで通信装置10へ有線通信で(具体的には通信バスBを介して)送信し、通信装置10は、かかる確認信号を受信する。通信装置10は、この確認信号の受信により、車載ECU50において所定データが正常に受信されたことを確認する。
【0023】
このように、本実施形態に係る通信装置10は、車載ECU50への所定データの送信を無線通信で行い、車載ECU50から送信される確認信号の受信を有線通信で行うようにした。
【0024】
これにより、本実施形態においては、有線通信における通信負荷を低減させることができる。すなわち、所定データの送信が無線通信で行われることで、例えば所定データの送信が有線通信で行われる場合に比べて、有線通信における通信負荷を所定データのデータ通信量の分だけ低減させることができる。
【0025】
また、本実施形態においては、例えば複数の車載ECU50に対して一斉に送信するような、通信負荷が比較的大きいデータを所定データとし、かかる所定データの送信が無線通信で行われるようにしたので、有線通信における通信負荷をより一層低減させることが可能になる。
【0026】
<通信装置を含む通信システム>
次に、第1の実施形態に係る通信装置10を含む通信システム1の構成について、
図2を用いて説明する。
図2は、第1の実施形態に係る通信装置10を含む通信システム1の構成例を示すブロック図である。
【0027】
図2に示すように、通信システム1は、上記した通信装置10と、車載ECU50と、センサ100と、コネクティッドゲートウェイECU200と、サーバ装置210とを備える。
【0028】
なお、本実施形態において、通信装置10は、セントラルゲートウェイECUによって実現される。すなわち、セントラルゲートウェイECUは、通信装置10の一例である。また、以下では、通信装置10として機能するセントラルゲートウェイECUを、CGW(Central Gateway)ECU10と記載する場合がある。なお、CGWECU10の詳細な構成については、
図3を参照して後述する。
【0029】
CGWECU10には、コネクティッドゲートウェイECU200が通信可能に接続される。コネクティッドゲートウェイECU200とサーバ装置210とは、インターネット網などの通信ネットワークNを介して通信可能に接続される。
【0030】
サーバ装置210は、上記したように、地図情報や交通情報、天気情報など各種情報を配信することができるサーバ装置である。
【0031】
コネクティッドゲートウェイECU200は、例えばDCM(Date Communication Module)などの車載通信モジュールを備え、サーバ装置210と通信を行う。例えば、コネクティッドゲートウェイECU200は、サーバ装置210から配信される各種情報を取得し、取得された各種情報をCGWECU10、通信バスBを介して車載ECU50等へ送信することができる。
【0032】
また、CGWECU10には、通信バスBを介して車載ECU50が通信可能に接続される。詳しくは、CGWECU10には、複数の通信バスBが接続される。複数の通信バスBにはそれぞれ、複数の車載ECU50が接続される。すなわち、CGWECU10は、車載ECU50間におけるデータ送受信の中継などを行うことができる。
【0033】
図2の例では、複数の通信バスBのうち、通信バスBaは、パワートレイン系バスであり、かかる通信バスBaには、パワートレイン系の車載ECU50a1,50a2,50a3が接続される。また、通信バスBbは、シャシ系バスであり、かかる通信バスBbには、シャシ系の車載ECU50b1,50b2,50b3が接続される。
【0034】
なお、以下では、通信バスBa,Bbを特に区別せずに説明する場合には「通信バスB」と記載し、各車載ECU50a1~a3,50b1~b3を特に区別せずに説明する場合には「車載ECU50」と記載する。
【0035】
また、
図2では、通信バスBおよび車載ECU50の種類がパワートレイン系やシャシ系である例を示したが、これに限られず、例えばボディ系などその他の種類の通信バスBおよび車載ECU50を含んでもよい。また、
図2に示す通信バスBおよび車載ECU50の数は、あくまでも例示であって限定されるものではなく、任意の数に設定可能である。なお、車載ECU50の詳細な構成については、
図4を参照して後述する。
【0036】
センサ100は、例えば車両の制御に必要な各種のセンサである。センサ100は複数あり、例えば、複数のセンサ100のうちセンサ100aは、回転数センサであり、駆動源の回転数を示す信号を車載ECU50(
図2の例では車載ECU50a1)へ出力する。車載ECU50a1は、センサ100aから出力された信号を、例えばCGWECU10などへ出力することができる。
【0037】
また、例えば、センサ100bは、ブレーキセンサであり、図示しないブレーキペダルの踏み込み量などブレーキの状態を示す信号を車載ECU50(
図2の例では車載ECU50b1)へ出力する。車載ECU50b1は、センサ100bから出力された信号を、例えばCGWECU10などへ出力することができる。
【0038】
なお、以下では、センサ100a,100bを特に区別せずに説明する場合には「センサ100」と記載する。また、
図2では、センサ100が回転数センサやブレーキセンサである例を示したが、これに限られず、例えば車速センサ、操舵角センサ、冷却水温センサなどその他の種類のセンサ100を含んでもよい。また、
図2に示すセンサ100の数は、あくまでも例示であって限定されるものではなく、任意の数に設定可能である。
【0039】
<CGWECU(セントラルゲートウェイECU)の構成>
次いで、CGWECU10の構成について
図3を参照して具体的に説明する。
図3は、CGWECU10の構成例を示すブロック図である。なお、
図3等のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【0040】
換言すれば、
図3等のブロック図に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【0041】
図3に示すように、CGWECU10は、無線通信部11と、有線通信部12と、制御部20と、記憶部30とを備える。
【0042】
無線通信部11は、車載ECU50に無線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば車載ECU50との間で所定データなどを含む各種のデータの送受信を行う。
【0043】
有線通信部12は、車載ECU50に、通信バスB(
図2参照)などを用いた有線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば車載ECU50との間で確認信号などを含む各種のデータの送受信を行う。
【0044】
制御部20は、取得部21と、通信制御部22とを備え、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【0045】
コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部20の取得部21および通信制御部22として機能する。
【0046】
また、制御部20の取得部21および通信制御部22の少なくともいずれか一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
【0047】
また、記憶部30は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部30には、所定データ31および各種プログラムなどが記憶される。
【0048】
所定データ31は、上記したように、車載ECU50への送信の対象となるデータである。例えば、所定データ31には、複数の車載ECU50に対して一斉に送信するようなデータ(駆動源の回転数など)が含まれるが、これに限られない。
【0049】
制御部20の取得部21は、所定データを取得する。取得部21は、取得されたデータを記憶部30に所定データ31として記憶させる。例えば、所定データとして駆動源の回転数を取得する場合、取得部21は、駆動源の回転数を示す信号を、センサ100aから車載ECU50a1(いずれも
図2参照)を介して取得する。このとき、取得部21は、駆動源の回転数を示す信号を有線通信で取得するが、これに限定されるものではなく、無線通信で取得してもよい。そして、取得部21は、取得された駆動源の回転数を所定データ31として記憶部30に記憶させる。
【0050】
通信制御部22は、車載ECU50への所定データの送信を無線通信で行う。例えば、通信制御部22は、記憶部30の所定データ31を読み出し、読み出したデータを無線通信部11を介して車載ECU50へ無線通信で送信する。
【0051】
このように、所定データの送信が無線通信で行われることで、例えば所定データの送信が有線通信で行われる場合に比べて、有線通信における通信負荷を所定データのデータ通信量の分だけ低減させることができる。
【0052】
また、通信制御部22は、所定データを複数の車載ECU50(車載ECU50a1~a3,50b1~b3)へ一斉に無線通信で送信する。言い換えると、通信制御部22は、所定データの複数の車載ECU50へのブロードキャスト送信を無線通信で行う。
【0053】
このように、例えば複数の車載ECU50に対して一斉に送信するような、通信負荷が比較的大きいデータを所定データとし、かかる所定データの送信が無線通信で行われるようにしたので、有線通信における通信負荷をより一層低減させることが可能になる。
【0054】
なお、車載ECU50では、上記したように、所定データを受信すると、所定データの送受信(詳しくは受信)の確認に関する確認信号を生成し、生成された確認信号をCGWECU10へ有線通信で送信する。かかる確認信号は、車載ECU50において所定データが正常に受信されたことをCGWECU10側で確認するための応答信号(ACK)である。
【0055】
従って、通信制御部22は、車載ECU50によって生成された確認信号の受信を有線通信で行う。言い換えると、通信制御部22は、車載ECU50において所定データが受信されたことを確認するための応答信号(ACK)を確認信号として、車載ECU50から有線通信部12を介して受信する。そして、通信制御部22は、かかる応答信号(確認信号)の受信により、車載ECU50において所定データが正常に受信されたことを確認することができる。
【0056】
ここで、上記した所定データの送信あるいは受信が、何らかの問題で正常に行われない事象が生じることがある。本実施形態にあっては、このような事象が生じた場合であっても、適切に対応することができるようにした。
【0057】
具体的に説明すると、通信制御部22は、応答信号(確認信号)の受信の状況が所定条件を満たす場合、所定データを車載ECU50へ無線通信で再度送信してもよい。これにより、前回の所定データの送信あるいは受信が正常に行われない場合であっても、所定データを再送することで、所定データの送信および受信が正常に行われる可能性があり、よって上記した事象に対して適切に対応することが可能になる。
【0058】
より具体的に説明すると、通信制御部22は、所定データを複数の車載ECU50へ送信した後、車載ECU50からの応答信号の返信を待つ処理を行う。例えば、通信制御部22は、所定データの送信後、応答信号の返信を所定期間受け付ける。
【0059】
なお、所定期間は、例えばCGWECU10および車載ECU50がともに正常であり、所定データが送信されてから、所定データが送信された全ての車載ECU50から応答信号が返信されると想定されるまでの期間に設定されるが、これに限られず、任意の期間に設定可能である。
【0060】
通信制御部22は、応答信号の返信を所定期間受け付けた後、応答信号の返信率を算出する。例えば、通信制御部22は、所定データが送信された全ての車載ECU50に対し、応答信号が返信された車載ECU50の割合、すなわち応答信号の返信率を算出する。
【0061】
通信制御部22は、算出された応答信号の返信率と所定値とを比較する。そして、通信制御部22は、返信率が所定値以下であり、かつ、送信余裕時間がある場合、所定データを車載ECU50へ無線通信で再度送信する。すなわち、この返信率が所定値以下であり、かつ、送信余裕時間がある場合という条件が、上記した所定条件の一例である。
【0062】
なお、所定値は、例えば返信率がその値以下の場合、所定データの無線通信での送信時に何らかの問題が発生していたと推定されるような値に設定される。詳しくは、所定値は、例えば一時的な有害電波の影響などによって、所定データが複数の車載ECU50のうちの一部あるいは全部に到達しなかったと推定されるような値に設定される。なお、所定値は、上記に限定されるものではなく、例えば100%未満の値であれば任意の値に設定可能である。
【0063】
また、送信余裕時間は、新たな所定データ(詳しくは、既に送信した所定データとは異なる、新たな所定データ)を次に送信するタイミングまでに、既に送信した所定データを無線通信で再送する余裕があることを示す時間である。
【0064】
従って、通信制御部22は、返信率が所定値以下であり、かつ、送信余裕時間がある場合、所定データを無線通信で再度送信することで、例えば、前回の所定データの送信時に何らかの問題が発生して、所定データの送受信が正常に行われなかった場合であっても、再送により、所定データの送信および受信が正常に行われる可能性があり、よって上記した事象に対して適切に対応することが可能になる。
【0065】
なお、通信制御部22は、返信率が100%である場合、すなわち、所定データが送信された全ての車載ECU50から応答信号が返信された場合、上記した所定データの再送などの処理は実行しない。
【0066】
また、通信制御部22は、応答信号の受信(返信)が行われない場合、応答信号の受信(返信)が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信してもよい、すなわち、無線通信から有線通信に切り替えて所定データを送信してもよい。
【0067】
これにより、無線通信では所定データの送信あるいは受信が正常に行われない場合であっても、有線通信で送信することで、所定データの送信および受信が正常に行われる可能性があり、よって上記した事象に対して適切に対応することが可能になる。
【0068】
具体的に説明すると、通信制御部22は、例えば所定データが複数の車載ECU50のうちある程度の数の車載ECU50には到達したが、一部の車載ECU50に到達しなかった場合、所定データの無線通信の送信側の問題ではなく、所定データの無線通信の受信側に何らかの問題が発生していたと推定し、応答信号の受信(返信)が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信する。
【0069】
より具体的には、通信制御部22は、例えば返信率が所定値より大きく、かつ、100%未満である場合、所定データの無線通信の受信側に問題が発生していたと推定し、応答信号の受信(返信)が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信する。
【0070】
また、通信制御部22は、応答信号の受信(返信)が行われない場合であって、上記した送信余裕時間がない場合、応答信号の受信が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信してもよい。言い換えると、通信制御部22は、例えば返信率が100%未満であって、所定データを無線通信で再送する余裕がない場合、応答信号の受信が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信してもよい。
【0071】
このように、通信制御部22は、応答信号の受信が行われず、無線通信では所定データの送受信が正常に行われない場合であっても、有線通信で送信することで、所定データの送信および受信が正常に行われる可能性があり、よって上記した事象に対して適切に対応することが可能になる。
【0072】
また、本実施形態にあっては、応答信号の受信(返信)が行われない車載ECU50にのみ所定データを有線通信で送信するため、有線通信における通信負荷の増加を可能な限り抑制することができる。
【0073】
なお、通信制御部22は、上記した所定データの送信を有線通信で行っても、所定データの送信あるいは受信が正常に行われない場合、異常対応処理を行ってもよい。例えば、通信制御部22は、所定データの有線通信での送信が異常対応処理条件を満たす場合、異常対応処理を行ってもよい。
【0074】
なお、上記した異常対応処理条件は、例えば、所定データの有線通信での送信を1回あるいは複数回行っても所定データの送受信が正常に行われない場合などであるが、これに限定されるものではなく、任意の内容の条件に設定可能である。
【0075】
また、異常対応処理としては、例えば応答信号の受信が行われない車載ECU50に対する所定データの送信を一時的に中止する処理や、ダイアグの出力処理などであるが、これらは例示であって限定されるものではなく、任意の処理内容に設定可能である。
【0076】
<車載ECUの構成>
次いで、車載ECU50の構成について
図4を参照して具体的に説明する。
図4は、車載ECU50の構成例を示すブロック図である。
図4に示すように、車載ECU50は、無線通信部51と、有線通信部52と、制御部60と、記憶部70とを備える。
【0077】
無線通信部51は、CGWECU10に無線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えばCGWECU10との間で所定データなどを含む各種のデータの送受信を行う。
【0078】
有線通信部52は、CGWECU10に、通信バスB(
図2参照)などを用いた有線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えばCGWECU10との間で確認信号(応答信号)などを含む各種のデータの送受信を行う。
【0079】
制御部60は、送受信部61と、処理部62とを備え、例えば、CPU、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部60の送受信部61および処理部62として機能する。また、制御部60の送受信部61および処理部62の少なくともいずれか一部または全部をASICやFPGA等のハードウェアで構成することもできる。
【0080】
また、記憶部70は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部70には、各種プログラムなどが記憶される。
【0081】
制御部60の送受信部61は、CGWECU10から送信された所定データを受信すると、確認信号を生成する。詳しくは、送受信部61は、CGWECU10から無線通信で送信された所定データを無線通信部51を介して受信すると、応答信号(確認信号)を生成する。
【0082】
そして、送受信部61は、生成された応答信号を所定のタイミングでCGWECU10へ有線通信で送信(返信)する。なお、所定のタイミングは、例えば車載ECU50がCGWECU10へデータを送信するタイミングに設定される。かかるデータは、応答信号とは異なるデータであり、例えばCGWECU10で利用されるデータや、CGWECU10を介して他の車載ECU50へ送信されて利用されるデータなどであるが、これらに限定されるものではない。
【0083】
このように、送受信部61は、データを有線通信で送信するタイミングで、データとともに応答信号を送信する。なお、所定のタイミングは、上記したデータを送信するタイミングに限定されるものではなく、任意のタイミングに設定可能である。
【0084】
なお、CGWECU10では、上記したように、所定データの送信後に応答信号の返信を所定期間受け付けるが、送受信部61は、かかる所定期間が経過するまでに、CGWECU10へ送信するデータがない場合、応答信号のみをCGWECU10へ有線通信で送信してもよい。
【0085】
なお、上記では、送受信部61は、CGWECU10から無線通信で送信された所定データを受信するようにしたが、CGWECU10から有線通信で送信された所定データを受信した場合も同様に、応答信号を生成してCGWECU10へ送信(返信)することができる。
【0086】
処理部62は、受信した所定データに基づいて、車両の制御に関する各種の処理を実行する。
【0087】
<第1の実施形態に係るCGWECUの制御処理>
次に、CGWECU(通信装置)10における具体的な処理手順について
図5を用いて説明する。
図5は、CGWECU(通信装置)10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【0088】
図5に示すように、CGWECU10の制御部20は、車載ECU50への送信の対象となる所定データを取得する(ステップS10)。次いで、制御部20は、所定データを車載ECU50へ無線通信で送信する(ステップS11)。
【0089】
次いで、制御部20は、車載ECU50からの応答信号の返信を所定期間受け付ける(ステップS12)。次いで、制御部20は、応答信号の返信率を算出し、算出された返信率が100%であるか否かを判定する(ステップS13)。すなわち、ステップS13の処理は、所定データが送信された全ての車載ECU50から応答信号が返信されたか否かを判定する処理である。
【0090】
制御部20は、応答信号の返信率が100%である場合(ステップS13,Yes)、そのまま処理を終了し、次に新たな所定データを送信する処理の開始タイミングまで待機する。
【0091】
一方、制御部20は、応答信号の返信率が100%ではない場合(ステップS13,No)、続いて応答信号の返信率が所定値以下であり、かつ、送信余裕時間があるか否かを判定する(ステップS14)。
【0092】
制御部20は、応答信号の返信率が所定値以下であり、かつ、送信余裕時間がある場合(ステップS14,Yes)、所定データを車載ECU50へ無線通信で再度送信する(ステップS15)。そして、制御部20は、ステップS12の処理へ戻り、車載ECU50からの応答信号の返信を待つ処理を行う。
【0093】
他方、制御部20は、応答信号の返信率が所定値以下ではない場合、あるいは、送信余裕時間がない場合(ステップS14,No)、所定データの有線通信での送信が異常対応処理条件を満たすか否かを判定する(ステップS16)。
【0094】
制御部20は、ステップS16の処理を最初に実行するときは、所定データの有線通信での送信が行われていないため、異常対応処理条件を満たしていないと判定し(ステップS16,No)、応答信号の受信(返信)が行われない車載ECU50に対して所定データを有線通信で送信する(ステップS17)。そして、制御部20は、ステップS12の処理へ戻り、車載ECU50からの応答信号の返信を待つ処理を行う。
【0095】
次いで、制御部20は、所定データの有線通信での送信が異常対応処理条件を満たすと判定された場合(ステップS16,Yes)、言い換えると、所定データの送信を有線通信で行っても、所定データの送信あるいは受信が正常に行われないような場合、異常対応処理を実行し(ステップS18)、そのまま処理を終了する。
【0096】
上述してきたように、第1の実施形態に係るCGWECU(通信装置の一例)10は、車載ECU(受信装置の一例)50と通信可能に構成される。また、CGWECU10は、車載ECU50への所定データの送信を無線通信で行い、所定データの送受信(詳しくは受信)の確認に関する確認信号(応答信号)の受信を有線通信で行う通信制御部22を備える。これにより、有線通信における通信負荷を低減させることができる。
【0097】
(第2の実施形態)
次いで、第2の実施形態について
図2を参照して説明する。なお、以下においては、第1の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0098】
図2に示すように、通信システム1においては、複数の車載ECU50が通信バスBを介して接続されて有線通信可能に構成される。第2の実施形態では、複数の車載ECU50同士の有線通信における通信負荷を低減させることができるような構成とした。
【0099】
以下では、一例として、複数の車載ECU50のうち、車載ECU50b1がデータを送信するものとし、かかる車載ECU50b1を「送信側ECU50b1」と記載する。また、車載ECU50b2は、送信側ECU50b1から送信されたデータを受信するものとし、かかる車載ECU50b2を「受信側ECU50b2」と記載する。なお、第2の実施形態において、送信側ECU50b1は、通信装置の一例であり、受信側ECU50b2は、受信装置の一例である。
【0100】
また、以下では、送信側ECU50b1についてはデータを送信する機能を説明し、受信側ECU50b2についてはデータを受信する機能を説明するため、互いの構成が異なるものとして説明するが、これは理解の便宜のためであって、限定されるものではない。すなわち、車載ECU50b2がデータを送信してもよく、かかる場合、車載ECU50b2が「送信側ECU」として機能する。また、車載ECU50b1が車載ECU50b2から送信されるデータを受信してもよく、かかる場合、車載ECU50b1が「受信側ECU」として機能する。すなわち、複数の車載ECU50はいずれも、「送信側ECU」および「受信側ECU」の両方の機能を有するように構成されてもよい。
【0101】
<送信側ECUの構成>
先ず、送信側ECU50b1の構成について
図6を参照して具体的に説明する。
図6は、第2の実施形態に係る送信側ECU50b1の構成例を示すブロック図である。
図6に示すように、送信側ECU50b1は、無線通信部51と、有線通信部52と、制御部60b1と、記憶部70b1とを備える。
【0102】
無線通信部51は、受信側ECU50b2に無線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば受信側ECU50b2との間で所定データなどを含む各種のデータの送受信を行う。
【0103】
有線通信部52は、受信側ECU50b2に、通信バスB(
図2参照)などを用いた有線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば受信側ECU50b2との間で確認信号などを含む各種のデータの送受信を行う。
【0104】
制御部60b1は、取得部61b1と、通信制御部62b1とを備え、例えば、CPU、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部60b1の取得部61b1および通信制御部62b1として機能する。また、制御部60b1の取得部61b1および通信制御部62b1の少なくともいずれか一部または全部をASICやFPGA等のハードウェアで構成することもできる。
【0105】
また、記憶部70b1は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部70b1には、所定データ71b1および各種プログラムなどが記憶される。
【0106】
所定データ71b1は、受信側ECU50b2への送信の対象となるデータである。所定データ71b1には、例えば、確認信号が付されるような比較的重要度の高いデータ(ブレーキの状態など)が含まれるが、これに限定されるものではない。ここで、第2の実施形態における確認信号は、受信側ECU50b2が所定データの正規性を確認するための認証信号(例えばMAC(Message Authentication Code(メッセージ認証符号))であり、言い換えると、所定データの送受信(詳しくは送信)の確認に関する信号である。
【0107】
制御部60b1の取得部61b1は、所定データを取得する。取得部61b1は、取得されたデータを記憶部70b1に所定データ71b1として記憶させる。例えば、所定データとしてブレーキの状態を取得する場合、取得部61b1は、ブレーキの状態を示す信号を、センサ100b(
図2参照)から取得し、取得されたブレーキの状態を所定データ71b1として記憶部70b1に記憶させる。
【0108】
通信制御部62b1は、受信側ECU50b2への所定データの送信を無線通信で行い、所定データの認証信号(確認信号)の送信を有線通信で行う。例えば、通信制御部62b1は、記憶部70b1の所定データ71b1を読み出し、読み出したデータを無線通信部51を介して無線通信で送信し、所定データの正規性を確認するための認証信号を有線通信部52を介して有線通信で送信する。
【0109】
上記した所定データおよび認証信号の送信について、
図7を参照して詳説する。
図7は、所定データおよび認証信号の送信について説明する図である。なお、
図7において、上段は所定データおよび認証信号がともに有線通信で送信される場合の比較例を示し、下段は第2の実施形態において所定データが無線通信で、認証信号が有線通信で送信される例を示している。
【0110】
図7の上段に示すように、比較例における送信データDaは、ヘッダ、所定データおよび認証信号(MAC)を含み、有線通信で送信される。このように、送信側ECU50b1から受信側ECU50b2への送信データDaの全てが有線通信で送信されると、通信バスB(
図2参照)のデータ通信量が増大して有線通信における通信負荷が増加してしまう。
【0111】
そこで、第2の実施形態においては、
図7の下段に示すように、送信データDaを、ヘッダ、所定データおよびインデックス値を含む送信データD1と、インデックス値および認証信号を含む送信データD2とに分け、送信データD1が無線通信で、送信データD2が有線通信で送信されるようにする。
【0112】
なお、上記したインデックス値は、送信データD1と送信データD2とを紐づける情報である。すなわち、受信側ECU50b2では、送信データD1に含まれるインデックス値と、送信データD2に含まれるインデックス値とを照合することで、送信データD1と送信データD2とを紐づけて対応させることが可能になる。なお、インデックス値は、時刻(例えば送信時刻)や送信側ECU50b1のタイマ値などを用いることができるが、これに限定されるものではない。また、インデックス値のデータ通信量は、所定データおよびヘッダのデータ通信量より小さいものとする。
【0113】
このように、第2の実施形態においては、受信側ECU50b2への所定データを含む送信データD1の送信を無線通信で行い、認証信号を含む送信データD2の送信を有線通信で行うようにした。これにより、例えば比較例のように所定データの送信が有線通信で行われる場合に比べ、有線通信における通信負荷を所定データのデータ通信量の分だけ(正確には所定データおよびヘッダのデータ通信量の分だけ)低減させることができる。
【0114】
図6の説明を続けると、通信制御部62b1は、上記したように認証信号を確認信号として受信側ECU50b2へ送信する。これにより、受信側ECU50b2では、認証信号を受信することで、認証信号と対応付けられた所定データの正規性を確認することができる。
【0115】
ここで、例えば、上記した送信データD1および送信データD2のいずれかが、何らかの問題で受信側ECU50b2において受信されないことがある。このような場合、受信側ECU50b2では、受信されていない所定データを含む送信データD1、または、受信されていない認証信号を含む送信データD2の再送を要求する処理が行われる。
【0116】
従って、通信制御部62b1は、受信側ECU50b2による再送の要求がなされた場合、言い換えると、受信側ECU50b2において対応する所定データ(送信データD1)および認証信号(送信データD2)が受信されていない場合、受信されていない所定データ(送信データD1)または受信されていない認証信号(送信データD2)を受信側ECU50b2へ再度送信する。
【0117】
これにより、受信側ECU50b2では、受信されていなかった所定データ、または、受信されていなかった認証信号を受信することが可能になる。
【0118】
なお、例えば所定データの再送がなされても、受信側ECU50b2において所定データが受信されていない場合、通信制御部62b1は、無線通信に何らかの問題が発生していると推定し、所定データを有線通信で送信してもよい。また、例えば認証信号の再送がなされても、受信側ECU50b2において認証信号が受信されていない場合、通信制御部62b1は、有線通信に何らかの問題が発生していると推定し、認証信号を無線通信で送信してもよい。これにより、受信側ECU50b2において、所定データの受信、または、認証信号の受信が正常に行われる可能性を向上させることができる。
【0119】
<受信側ECUの構成>
次に、受信側ECU50b2の構成について
図8を参照して具体的に説明する。
図8は、第2の実施形態に係る受信側ECU50b2の構成例を示すブロック図である。
図8に示すように、受信側ECU50b2は、無線通信部51と、有線通信部52と、制御部60b2と、記憶部70b2とを備える。
【0120】
無線通信部51は、送信側ECU50b1に無線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば送信側ECU50b1との間で所定データなどを含む各種のデータの送受信を行う。
【0121】
有線通信部52は、送信側ECU50b1に、通信バスB(
図2参照)などを用いた有線通信で双方向に通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば送信側ECU50b1との間で確認信号(認証信号)などを含む各種のデータの送受信を行う。
【0122】
制御部60b2は、送受信部61b2と、処理部62b2とを備え、例えば、CPU、ROM、RAM、ハードディスクドライブ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部60b2の送受信部61b2および処理部62b2として機能する。また、制御部60b2の送受信部61b2および処理部62b2の少なくともいずれか一部または全部をASICやFPGA等のハードウェアで構成することもできる。
【0123】
また、記憶部70b2は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュ、ハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部70b2には、各種プログラムなどが記憶される。
【0124】
制御部60b2の送受信部61b2は、送信側ECU50b1から送信された所定データを含む送信データD1を無線通信部51を介して受信する。また、送受信部61b2は、送信側ECU50b1から送信された認証信号を含む送信データD2を有線通信部52を介して受信する。
【0125】
送受信部61b2は、送信データD1に含まれるインデックス値と、送信データD2に含まれるインデックス値とを照合して一致する場合、送信データD1と送信データD2とを紐づけて対応させる。
【0126】
また、送受信部61b2は、認証信号に基づいて、認証信号と対応付けられた所定データの正規性を確認する。送受信部61b2は、正規性が確認された所定データを処理部62b2へ出力する。
【0127】
また、送受信部61b2は、所定データおよび認証信号のうちの一方を受信するなど、対応する所定データ(送信データD1)および認証信号(送信データD2)が受信されていない場合、受信されていない所定データを含む送信データD1、または、受信されていない認証信号を含む送信データD2の再送を送信側ECU50b1に要求する。
【0128】
処理部62b2は、正規性が確認された所定データに基づいて、車両の制御に関する各種の処理を実行する。
【0129】
<第2の実施形態に係る通信システムの制御処理>
次に、第2の実施形態に係る通信システム1が実行する処理手順について、
図9を用いて説明する。
図9は、第2の実施形態に係る通信システム1が実行する処理シーケンスの一例を示す図である。
【0130】
図9に示すように、送信側ECU50b1の制御部60b1は、受信側ECU50b2への送信の対象となる所定データを取得する(ステップS20)。次いで、制御部60b1は、所定データ(送信データD1)を無線通信で送信し、認証信号(送信データD2)を有線通信で送信する(ステップS21)。
【0131】
次いで、受信側ECU50b2の制御部60b2は、対応する所定データ(送信データD1)および認証信号(送信データD2)が受信されたか否かを判定する受信判定処理を行う(ステップS22)。制御部60b2は、対応する所定データおよび認証信号が受信されたと判定される場合、上記したように、所定データを用いた車両の制御に関する各種の処理を行う。
【0132】
制御部60b2は、対応する所定データおよび認証信号が受信されていない場合、受信されていない所定データまたは受信されていない認証信号の再送を送信側ECU50b1へ要求する(ステップS23)。
【0133】
受信側ECU50b2は、再送の要求がなされると、受信されていない所定データまたは受信されていない認証信号を受信側ECU50b2へ再度送信する(ステップS24)。
【0134】
このように、第2の実施形態に係る送信側ECU(通信装置の一例)50b1は、受信側ECU(受信装置の一例)50b2と通信可能に構成される。また、送信側ECU50b1は、受信側ECU50b2への所定データの送信を無線通信で行い、所定データの送受信(詳しくは送信)の確認に関する確認信号(認証信号)の送信を有線通信で行う通信制御部62b1を備える。これにより、有線通信における通信負荷を低減させることができる。
【0135】
また、上記した第1および第2の実施形態においては、所定データの送受信の有無や確認のためのデータ(例えば確認信号(応答信号や認証信号))を有線通信するようにしたので、送受信の有無や確認の情報は確実に伝わることとなる。すなわち、例えば仮に、送受信の有無や確認の情報を無線通信した場合には、ノイズ環境等では実データの送信も送受信の有無や確認の情報の送信も不明な状況になり、混乱や無駄な再送信等の処理が行われたりする事象が生じ得る(例えば、正常にデータが受信されているにも関わらず確認信号が伝わらない状態になる事象が生じ得る)。第1および第2の実施形態では、上記したように有線通信を用いることで、このような事象の発生を防止することが可能になる。
【0136】
また、無線-無線のループを用いた場合、どちらの経路もノイズ等の影響を受けやすい。そのため、データの送受信エラー等が発生した場合、どちらの無線経路でのエラーか不明のため、言い換えると推定しにくいため、適切な対処が困難となるおそれがある。第1および第2の実施形態では、無線-有線を用いるため、無線でのエラーと略確実に推測することができる。
【0137】
なお、上記した各実施形態において、CGWECU10および車載ECU50が通信バスBによって通信可能に接続されるようにしたが、これに限られず、例えば電力線通信(PLC(Power Line Communication))によって通信可能に接続されるようにしてもよい。
【0138】
また、上記した第1の実施形態においては、応答信号の受信が行われない場合、応答信号の受信が行われない車載ECU50にのみ所定データを有線通信で送信するようにしたが、これに限られず、例えば応答信号の受信が行われた車載ECU50にも所定データを有線通信で送信してもよい。
【0139】
また、上記した第2の実施形態においては、所定データを無線通信で、認証信号を有線通信で送信するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば所定データの一部あるいは全部を有線通信で、認証信号の一部あるいは全部を無線通信で送信してもよい。
【0140】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0141】
1 通信システム
10 CGWECU
50 車載ECU
22,62b1 通信制御部