(57)【要約】【課題】通信のリアルタイム性を確保する。【解決手段】ＥＣＵ１は、ＥＣＵ２との間でデータを通信する。ＥＣＵ１は、記録部１０７と、通信制御部１１０とを備える。記録部１０７は、リアルタイム性が要求されるリアルタイム通信データの通信時間が割り当てられた専用スロットと、リアルタイム通信データ以外のベストエフォート通信データが割り当てられた非専用スロットとが、特定の時間区間に予め登録されたスロット管理情報を記憶する。通信制御部１１０は、スロット管理情報に基づいて、専用スロットにリアルタイム通信データを送信と共に、非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する。【選択図】図１
2020188330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の車両制御装置との間でデータを通信する車両制御装置であって、
リアルタイム性が要求されるリアルタイム通信データの通信時間が割り当てられた専用スロットと、前記リアルタイム通信データ以外のベストエフォート通信データが割り当てられた非専用スロットとが、特定の時間区間に予め登録されたスロット管理情報を記憶する記録部と、
前記スロット管理情報に基づいて、前記専用スロットにリアルタイム通信データを送信すると共に、前記非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する通信制御部と、を有する車両制御装置。
【請求項２】
前記専用スロットの登録要求を受けた場合、当該登録要求を受けた専用スロットを前記スロット管理情報に登録する登録部と、
前記登録要求を受けた専用スロットが新たに登録されたスロット管理情報に基づいて、前記専用スロットの配置を決定する配置決定部と、を有し、
前記通信制御部は、次のハイパーピリオドに前記スロット管理情報を前記新たなスロット管理情報に変更する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記スロット管理情報を前記他の車両制御装置に送信する管理情報共有部を有する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記専用スロットの削除要求を受けた場合、当該削除要求を受けた専用スロットを前記スロット管理情報から削除する削除部を有する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記配置決定部は、前記データのハイパーピリオドに基づいて、前記スロットを分割する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記配置決定部は、前記通信時間が短い順に前記スロットを配置する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記データは、車両の遠隔運転、又は前記車両間の電子連結に関するデータである、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項８】
次のハイパーピリオドに前記スロット管理情報から新たなスロット管理情報への切り替えを指示する切替指示部を有する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項９】
一定時間未使用の前記スロットを検出した場合、当該未使用のスロットの削除要求を発行する監視部を有する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
リアルタイム性が要求されるリアルタイム通信データの通信時間が割り当てられた専用スロットと前記リアルタイム通信データ以外のベストエフォート通信データが割り当てられた非専用スロットとが特定の時間区間に予め登録されたスロット管理情報に基づいて、前記専用スロットにリアルタイム通信データを送信すると共に、前記非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する通信制御部を有し、他の車両制御装置との間でデータを通信する車両制御装置と、
新たな専用スロットが登録された新たなスロット管理情報に基づいて、前記専用スロットの配置を決定する配置決定部を備えるサーバと、を有する車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車制御システムは、複数の車両制御装置（電子制御ユニット：Electronic Control Unit。以下、ＥＣＵ）を備えている。複数のＥＣＵのうちの異なるＥＣＵが、センサ信号の入力処理、車両操作の目標値算出処理、及びアクチュエータの制御処理をそれぞれ実行することがある。センサ信号の入力からアクチュエータを動作させるまでの間には、厳しい時間制約（デッドライン）がある。このため、ＥＣＵ間で通信される各制御データには、リアルタイム性が要求される。通信におけるリアルタイム性とは、対象のデータがデッドライン以内に通信を完了する性質である。通信の完了がデッドラインを満たさないときは、車両制御の安全性を保証できない。このため、リアルタイム性が要求されるすべての通信データは、デッドライン以内に通信を完了する必要がある。
【０００３】
近年の自動車制御システムは、出荷後にサービスの追加、又は新たなサービスを開始するサーバとの連携が求められることがある。例えば、新たなサービスは、既存の自動車制御システムに対する遠隔運転、又は電子連結などである。
【０００４】
このような新しいサービスと、既存の自動車制御システムとの通信を確立する技術として、非特許文献１には、ＳＯＭＥ／ＩＰ（Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP）プロトコルが開示されている。この通信プロトコルは、サービス提供者のＩＰアドレスを探索して通信相手を特定することによって、サービスの提供を受けることが可能になる。このような通信プロトコルを活用することによって、新しいサービスが既存の自動車制御システムから所望の通信データを受信したり、既存の自動車制御システムに新しいサービスから通信データを送信することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】SOME/IP Service Discovery Protocol Specification, AUTOSAR FO Release 1.5.1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の送信者のうち一の送信者がデータ送信している間、他の送信者は、同時にデータ送信することができない。このため、他の送信者が送信待ち状態となり、送信遅延が発生する。
【０００７】
従来の自動車制御システムでは、設計時に通信遅延を考慮して、すべての通信データのリアルタイム性を保証してきた。しかし、非特許文献１のようなプロトコルによるサービスの追加などによって新たに追加される通信データに関しては、考慮されていないと言う課題がある。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、その目的は、通信のリアルタイム性を確保することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するため、本発明に係る車両制御装置は、他の車両制御装置との間でデータを通信する車両制御装置であって、リアルタイム性が要求されるリアルタイム通信データの通信時間が割り当てられた専用スロットと、前記リアルタイム通信データ以外のベストエフォート通信データが割り当てられた非専用スロットとが、特定の時間区間に予め登録されるスロット管理情報を記憶する記録部と、前記スロット管理情報に基づいて、前記専用スロットにリアルタイム通信データを送信すると共に、前記非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する通信制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両制御装置によれば、通信のリアルタイム性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る車両制御システムのブロック図。
【図２】実施の形態１に係るパケットリストの例。
【図３】実施の形態１に係るスロット管理情報の例。
【図４】実施の形態１に係るデータ通信のタイムチャートの例。
【図５】実施の形態１に係るスロット登録処理のフロー。
【図６】実施の形態１に係るスロット削除処理のフロー。
【図７】実施の形態１に係る配置決定処理のフロー。
【図８】実施の形態１に係る管理情報共有処理のフロー。
【図９】実施の形態１に係る切替指示処理のフロー。
【図１０】実施の形態１に係る通信制御処理のフロー。
【図１１】実施の形態１に係る監視処理のフロー。
【図１２】実施の形態２に係るスロット管理情報の例。
【図１３】実施の形態２に係るデータ通信のタイムチャートの例。
【図１４】実施の形態２に係る配置決定処理のフロー。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る車両制御装置は、リアルタイム性が要求される通信データの送信要求が新たに発行された際に、リアルタイム性が要求される既存の通信データと、新たな通信データとの双方が、デッドライン以内を到着するようにスケジューリングされる。このため、車両の制御に影響を与えずに車両制御システムを拡張できる。
【００１３】
以下、図面を用いて幾つかの実施の形態について説明する。
＜実施の形態１＞
【００１４】
図１は、実施の形態１に係る車両制御システムのブロック図である。
【００１５】
車両制御システム１０は、複数の「車両制御装置」の一例としての電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下、ＥＣＵ）を備えている。例えば、複数のＥＣＵは、ＥＣＵ Ａ１（以下、ＥＣＵ１）と、「他の車両制御装置」の一例としてのＥＣＵ Ｂ２（以下、ＥＣＵ２）とである。ＥＣＵ１は、ＥＣＵ２との間で時刻同期されたネットワークを介してデータを通信する。ネットワークは、Time-sensitive networking対応のネットワークであってもよし、時間駆動ネットワークであってもよい。データは、車両の遠隔運転、又は車両間の電子連結に関するデータでよい。
【００１６】
ＥＣＵ１は、新アプリ１０１と、既存アプリ１０２と、登録部１０３と、削除部１０４と、パケットリスト１０５と、配置決定部１０６と、記録部１０７と、管理情報共有部１０８と、切替指示部１０９と、通信制御部１１０と、監視部１１１とを有している。
【００１７】
新アプリ（アプリケーション）１０１は、登録部１０３に対してＥＣＵ２に送信する通信データの登録要求を発行すると共に、削除部１０４に対してＥＣＵ２に送信しない通信データの削除要求を発行する。通信データの登録要求及び削除要求は、車両制御システム１０の起動時に発行されてもよいし、新たなサービスの追加時に発行されてもよいし、それら以外に発行されてもよい。
【００１８】
登録部１０３は、新アプリ１０１が発行した通信データの登録要求を受け付ける。登録部１０３は、通信データの登録要求を受け付けた場合、登録要求を受け付けた通信データ及びそれに関連する項目をパケットリスト１０５に追加する。
【００１９】
削除部１０４は、新アプリ１０１が発行した通信データの削除要求を受け付ける。登録部１０３は、通信データの削除要求を受け付けた場合、削除要求を受け付けた通信データ及びそれに関連する項目をパケットリスト１０５から削除する。
【００２０】
パケットリスト１０５には、ＥＣＵ２に送信する通信データ及びその通信時間が記載されている。
【００２１】
記録部１０７は、特定の時間区間にスロットが予め登録されたスロット管理情報を記憶している。スロット管理情報には、専用スロット及び非専用スロットが予め登録されている。専用スロットには、特定の時間区間にリアルタイム通信データの通信時間が時分割（複数の異なる信号を時間的に配列した伝送）で割り当てられている。リアルタイム通信データとは、リアルタイムな通信が要求されるデータである。非専用スロットには、特定の時間区間にベストエフォート通信データの通信時間が時分割で割り当てられている。ベストエフォート通信データとは、通信状況及び通信状態に応じて通信速度及び通信品質が変化される通信データである。
【００２２】
配置決定部（パケットスケジューリング）１０６は、専用スロットが登録されたスロット管理情報に基づいて、専用スロットの配置を決定する。例えば、配置決定部１０６は、新たな専用スロットが登録された新たなスロット管理情報に基づいて、専用スロットの配置を決定することができる。具体的には、配置決定部１０６は、パケットリスト１０５に記載された通信データに基づいて、ＥＣＵ２との通信のスケジューリングを実行し、その実行結果を記録部１０７に記憶する。
【００２３】
通信制御部１１０は、記録部１０７を参照し、記録部１０７に記憶されたスロット管理情報に基づいて、専用スロットにリアルタイム通信データを送信すると共に、非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する。
【００２４】
切替指示部１０９は、スロット管理情報が更新された後、スロット管理情報の切り替えを指示する。具体的には、切替指示部１０９は、次のハイパーピリオド（周期の最小公倍数）に更新された新たなスロット管理情報にスロット管理情報を切り替えることを通信制御部１１０に指示する。これにより、スロット管理情報を適切に更新することができる。
【００２５】
管理情報共有部１０８は、スロット管理情報１０７をＥＣＵ２に送信することを通信制御部１１０に指示する。これにより、ＥＣＵ１に記憶された通信データをＥＣＵ２でも共有することができる。
【００２６】
監視部１１１は、スロット管理情報１０７に登録されたスロットのうち、一定時間未使用のスロットを検出する。監視部１１１は、一定時間未使用のスロットを検出した場合、エラーを通知すると共に、そのスロットの削除要求を通信制御部１１０に発行する。
【００２７】
ＥＣＵ２は、記録部１０７と、通信制御部１１０とを有している。ＥＣＵ２の記録部１０７及び通信制御部１１０は、ＥＣＵ１の記録部１０７及び通信制御部１１０と同様な機能を有してよい。
【００２８】
図２は、実施の形態１に係るパケットリストの例である。
【００２９】
パケットリスト１０５は、リアルタイム通信データが記載されたリスト１０５１及びリスト１０５３と、ベストエフォート通信データが記載されたリスト１０５２及びリスト１０５４とを有している。リスト１０５１及びリスト１０５２は、通信データが追加される前を示しており、リスト１０５３及びリスト１０５４は、通信データが追加された後を示している。
【００３０】
リアルタイム通信データのリスト１０５１及び１０５３は、項目値（又はカラム値）として、データＩＤ１０５１１と、周期１０５１２と、オフセット１０５１３と、通信時間１０５１４と、デッドライン１０５１５とを含んでよい。
【００３１】
データＩＤ１０５１１は、通信データの識別子である。周期１０５１２は、通信データの通信周期である。オフセット１０５１３は、基準時刻からの送信要求遅延時間である。通信時間１０５１４は、通信時間である。デッドライン１０５１５は、通信データが送信完了されるべきデッドラインである。
【００３２】
ベストエフォート通信データのリスト１０５２及び１０５４は、項目値（又はカラム値）として、データＩＤ１０５２１と、周期１０５２２とを含んでよい。
【００３３】
データＩＤ１０５２１は、通信データの識別子である。周期１０５２２は、通信周期である。
【００３４】
図３は、実施の形態１に係るスロット管理情報の例である。
【００３５】
スロット管理情報１０７は、項目値（又はカラム値）として、スロットＩＤ１０７１１と、種別１０７１２と、データＩＤ１０７１３と、送信ＥＣＵ１０７１４と、受信ＥＣＵ１０７１５と、開始１０７１６と、終了１０７１７とを含んでよい。
【００３６】
スロットＩＤ１０７１１は、スロットの識別子である。種別１０７１２は、スロットが専用スロット又は非専用スロットの何れかである。データＩＤ１０７１３は、データの識別子である。送信ＥＣＵ１０７１４は、対象となる送信ＥＣＵである。受信ＥＣＵ１０７１５は、対象となる受信ＥＣＵである。開始１０７１６は、対象となるスロットの開始時刻である。終了１０７１７は、対象となるスロットの終了時刻である。スロット管理情報１１７１は、パケットの追加前であることを示しており、スロット管理情報１１７２は、パケットの追加後であることを示している。
【００３７】
この実施の形態では、スロットＩＤ「３」「５」「８」が分割されている。具体的には、スロットＩＤ「３」は、スロットＩＤ「３」「４」「５」に分割されている。スロットＩＤ「５」は、スロットＩＤ「７」「８」「９」に分割されている。スロットＩＤ「８」は、スロットＩＤ「１２」「１３」「１４」に分割されている。即ち、配置決定部１０６は、データのハイパーピリオドに基づいて、専用スロットを分割する。これにより、専用スロットを容易にかつ適切に分割することができる。
【００３８】
図４は、実施の形態１に係るデータ通信のタイムチャートの例である。
【００３９】
通信のタイムチャート３１は、パケットを追加する前のスロット管理情報１０７１に基づいたデータ送信であることを示している。通信のタイムチャート３２は、パケットを追加した後のスロット管理情報１０７２に基づいたデータ送信であることを示している。
【００４０】
以下、実施の形態１に係る登録部１０３の動作フローの詳細を説明する。
【００４１】
図５は、登録処理のフローである。以下、図５の各ステップについて説明する。
【００４２】
登録部１０３は、登録要求を受け付けた通信データがリアルタイム性を保証するリアルタイム通信データか否かを判定する（Ｓ１０３１）。Ｓ１０３１の判定結果が真の場合（Ｓ１０３１：ＹＥＳ）、Ｓ１０３２に進み、Ｓ１０３１の判定結果が偽の場合（Ｓ１０３１：ＮＯ）、Ｓ１０３５に進む。
【００４３】
登録部１０３は、リアルタイム通信データの通信サイズに基づいて通信時間を算出する（Ｓ１０３２）。
【００４４】
登録部１０３は、登録要求された通信データをリアルタイム通信データとしてパケットリスト１０５に登録する（Ｓ１０３３）。
【００４５】
登録部１０３は、更新されたパケットリスト１０５に基づいて、スケジューリングを実行するため、配置決定部１０６にスロットの配置を決定させる（Ｓ１０３４）。そして、本フローを終了する。
【００４６】
登録部１０３は、登録要求された通信データをベストエフォート通信データとしてパケットリスト１０５に登録する（Ｓ１０３５）。そして、本フローを終了する。
【００４７】
図６は、削除処理のフローである。以下、図６の各ステップについて説明する。
【００４８】
削除部１０４は、削除要求された通信データがリアルタイム性を保証する通信データか否かを判定する（Ｓ１０４１）。Ｓ１０４１の判定結果が真の場合（Ｓ１０４１：ＹＥＳ）、Ｓ１０４２に進み、Ｓ１０４１の判定結果が偽の場合（Ｓ１０４１：ＮＯ）、Ｓ１０４４に進む。
【００４９】
削除部１０４は、パケットリスト１０５のリアルタイム通信データのリスト１０５３から指定のデータＩＤ１０５１１の行を削除する（Ｓ１０４２）。
【００５０】
削除部１０４は、更新されたパケットリスト１０５に基づいてスケジューリングを実行するため、配置決定部１０６にスロットの配置を決定させる（Ｓ１０４３）。そして、本フローを終了する。
【００５１】
削除部１０４は、パケットリストのベストエフォート通信データのリスト１０５３から指定のデータＩＤ１０５１１の行を削除する（Ｓ１０４４）。そして、本フローを終了する。
【００５２】
図７は、配置決定処理のフローである。以下、図７の各ステップについて説明する。
【００５３】
配置決定部１０６は、パケットリスト１０５に基づいて周期の最小公倍数となるハイパーピリオドを算出する（Ｓ１０６１）。この実施の形態では、ハイパーピリオドは、３０ｍｓでよい。
【００５４】
配置決定部１０６は、ハイパーピリオドの解が存在するか否かを判定する（Ｓ１０６２）。Ｓ１０６２の判定結果が真の場合（Ｓ１０６１：ＹＥＳ）、Ｓ１０６３に進み、Ｓ１０６２の判定結果が偽の場合（Ｓ１０６１：ＮＯ）、Ｓ１０６８に進む。
【００５５】
配置決定部１０６は、スロットが未配置で周期が短いデータの中からデッドラインが短いデータのスロットを選択する（Ｓ１０６３）。
【００５６】
配置決定部１０６は、スロットが配置されていない時間区間に早い時間のスロットから順に配置する（Ｓ１０６４）。尚、配置決定部１０６は、通信時間が短い順にスロットを配置してもよい。これにより、通信時間が短いデータも安定して送信することができる。
【００５７】
配置決定部１０６は、未配置のスロットの有無（未配置のスロットが有るか否か）を判定する（Ｓ１０６５）。Ｓ１０６５の判定結果が真の場合（Ｓ１０６５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６８に進み、Ｓ１０６５の判定結果が偽の場合（Ｓ１０６５：ＮＯ）、Ｓ１０６６に進む。
【００５８】
配置決定部１０６は、配置の完了を判定する（Ｓ１０６６）。Ｓ１０６６の判定結果が真の場合（Ｓ１０６６：ＹＥＳ）、Ｓ１０６８へ、Ｓ１０６６の判定結果が偽の場合（Ｓ１０６６：ＮＯ）、Ｓ１０６８に進む。偽の場合（Ｓ１０６６：ＹＥＳ）、Ｓ１０６６に進む。
【００５９】
配置決定部１０６は、スロット管理情報１０７の管理情報更新フラグを１にセットし、スロットが配置されたスロット管理情報１０７として保存する（Ｓ１０６７）。
【００６０】
配置決定部１０６は、通信制御部１１０にエラーを通知する（Ｓ１０６８）。
【００６１】
図８は、管理情報共有処理のフローである。以下、図８の各ステップについて説明する。
【００６２】
管理情報共有部１０８は、スロット管理情報１０７の管理情報フラグが１であるか否かを判定する（Ｓ１０８１）。Ｓ１０８１の判定結果が真の場合（Ｓ１０８１：ＹＥＳ）、Ｓ１０８２に進み。Ｓ１０８１の判定結果が偽の場合（Ｓ１０８１：ＮＯ）、本フローを終了する。
【００６３】
管理情報共有部１０８は、スロット管理情報１０７をＥＣＵ２に送信することを通信制御部１１０に指示する（Ｓ１０８２）。
【００６４】
管理情報共有部１０８は、スロット管理情報１０７の管理情報更新フラグを０にクリアする（Ｓ１０８３）。
【００６５】
図９は、切替指示処理のフローである。以下、図９の各ステップについて説明する。
【００６６】
切替指示部１０９は、通信時間がハイパーピリオドで割り切れる場合、スロット管理情報１０７の切替フラグを１にセットする（Ｓ１０９１）。
【００６７】
図１０は、通信制御処理のフローである。以下、図１０の各ステップについて説明する。
【００６８】
通信制御部１１０は、スロット管理情報１０７を参照し、現在の時刻にＥＣＵ１が送信すべきデータがあるか否かを判定する（Ｓ１１０１）。Ｓ１１０１の判定結果が真の場合（Ｓ１１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１１０２に進み、Ｓ１１０１の判定結果が偽の場合（Ｓ１１０１：ＮＯ）、Ｓ１１０３に進む。
【００６９】
通信制御部１１０は、対象のデータをＥＣＵ２に送信する（Ｓ１１０２）。
【００７０】
通信制御部１１０は、現在の時刻にＥＣＵ１が受信すべきデータがあるか否かを判定する（Ｓ１１０３）。Ｓ１１０３の判定結果が真の場合（Ｓ１１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１１０４に進み、Ｓ１１０３の判定結果が偽の場合（Ｓ１１０３：ＮＯ）、Ｓ１１０５に進む。
【００７１】
通信制御部１１０は、受信したデータを図示しない記録媒体に保存する（Ｓ１１０４）。
【００７２】
通信制御部１１０は、現在の時刻がハイパーピリオドで割り切れ、かつ、切替フラグが１であるかを否かを判定する（Ｓ１１０５）。Ｓ１１０５の判定結果が真の場合（Ｓ１１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１１０６に進み、Ｓ１１０５の判定結果が偽の場合（Ｓ１１０５：ＮＯ）、本動作フローを終了する。
【００７３】
通信制御部１１０は、スロット管理情報１０７を現在のリストから、更新されたリストに切り替える（Ｓ１１０６）。
【００７４】
通信制御部１１０は、切替フラグを０にクリアする（Ｓ１１０７）。
【００７５】
図１１は、監視処理のフローである。以下、図１１の各ステップについて説明する。
【００７６】
監視部１１１は、スロット管理情報１０７を参照して、自身が受信すべきスロットの時刻に、受信データの有無（受信データが有るか否か）を判定する（Ｓ１１１１）。Ｓ１１１１の判定結果が真の場合（Ｓ１１１１：ＹＥＳ）、Ｓ１１１２に進み、Ｓ１１１１の判定結果が偽の場合（Ｓ１１１１：ＮＯ）、Ｓ１１１３に進む。
【００７７】
監視部１１１は、対象のスロットのスロットエラーカウンタをクリアし、本動作フローを終了する（Ｓ１１１２）。
【００７８】
監視部１１１は、対象のスロットのスロットエラーカウンタをインクリメントする（Ｓ１１１３）。
【００７９】
監視部１１１は、対象のスロットエラーカウンタの値が、予め設定した閾値を超過したか否かを判定する（Ｓ１１１４）。Ｓ１１１４の判定結果が真の場合（Ｓ１１１４：ＹＥＳ）、Ｓ１１１５に進み、Ｓ１１１４の判定結果が偽の場合（Ｓ１１１４：ＮＯ）、本動作フローを終了する。
【００８０】
監視部１１１は、通信制御部１１０にエラーを通知する（Ｓ１１１５）。
【００８１】
監視部１１１は、対象のデータＩＤに対応するスロットを削除するため、削除部１０４にスロットの削除処理を実行させる（Ｓ１１１６）。
【００８２】
この構成によれば、ＥＣＵ２との間でデータを通信するＥＣＵ１は、記録部１０７と、通信制御部１１０と、を有する。記録部１０７は、リアルタイム性が要求されるリアルタイム通信データの通信時間が割り当てられた専用スロットと、リアルタイム通信データ以外のベストエフォート通信データの通信時間が割り当てられた非専用スロットとが、特定の時間区間に予め登録されたスロット管理情報を記録する。通信制御部１１０は、スロット管理情報に基づいて、専用スロットにリアルタイム通信データを送信すると共に、非専用スロットにベストエフォート通信データを送信する。これにより、リアルタイム通信データに対して専用スロットが一意に決定されるため、リアルタイム性を保証することができる。
【００８３】
さらに、ＥＣＵ１は、スロット管理情報に新たな専用スロットを登録する登録部１０３と、新たな専用スロットが登録された新たなスロット管理情報に基づいて、専用スロットの配置を決定する配置決定部１０６と、を有する。通信制御部１１０は、次のハイパーピリオドにスロット管理情報を新たなスロット管理情報に切り替える。これにより、リアルタイム通信データが追加されると、非専用スロットの通信時間を削減し、代わりに新たな専用スロットが設けられる。そして、追加専用スロットと既存専用スロットとのすべてのリアルタイム性を考慮して、再度スケジューリングを実行されるため、通信データのリアルタイム性を保証できる。例えば、遠隔運転及び電子連結等の車両制御システムの外部との制御アプリケーションの連携において、追加のパケットが発生しても、既存の車両制御システムに必要な通信データに対して、デッドラインミスが発生しない。このため、現状の車両制御システムに対する影響を与えずに再度スケジューリングを実行することが可能となる。
【００８４】
さらに、ＥＣＵ１は、スロット管理情報から専用スロットの削除要求を受けた場合、削除要求を受けた専用スロットをスロット管理情報から削除する削除部１０４を有する。これにより、通信データの削除要求後に再度スケジューリングを実行されるため、通信データのリアルタイム性を保証しつつ、ベストエフォートで送信するデータの帯域を増加させることができ、今後の拡張性を担保できる。例えば、遠隔運転及び電子連結等の車両制御システムの外部との制御アプリケーションの連携が正常な場合、新たに別の制御アプリケーションとの連携が開始されるときに、常に十分な非専用スロットを用意することが可能となる。
【００８５】
さらに、ＥＣＵ１は、一定時間未使用のスロットを検出した場合、未使用のスロットの削除供給を発行する監視部１１１を有する。これにより、通信データが未受信であった場合、監視部１１１が未受信の通信データを自動で削除し、再度スケジューリングが実行されるため、通信データのリアルタイム性を保証しつつ、ベストエフォートで送信するデータの帯域を増加させることができ、今後の拡張性を担保できる。例えば、遠隔運転及ぶ電子連結等の車両制御システムの外部との制御アプリケーションの連携が異常な場合、新たに別の制御アプリケーションとの連携が開始されるときに、常に十分な非専用スロットを用意することが可能となる。
＜実施の形態２＞
【００８６】
次に、図１２〜１４を参照して、実施の形態２に係る車両制御システムについて説明する。
【００８７】
実施の形態２は、配置決定部２０６のアルゴリズムが実施の形態１と異なる場合の例である。
【００８８】
図１２は、実施の形態２に係るスロット管理情報の例である。スロット管理情報１１７３は、パケットの追加前であることを示し、スロット管理情報１１７４は、パケットの追加後であることを示している。
【００８９】
この実施の形態では、スロットＩＤ「３」「５」「８」が分割されている。具体的には、スロットＩＤ「３」は、スロットＩＤ「３」「４」「５」に分割されている。スロットＩＤ「５」は、スロットＩＤ「７」「８」「９」「１０」に分割されている。スロットＩＤ「１０」は、非専用スロットである。スロットＩＤ「８」は、スロットＩＤ「１３」「１４」「１５」に分割されている。
【００９０】
図１３は、実施の形態２に係るデータ通信のタイムチャートの例である。
【００９１】
通信のタイムチャート３３は、パケットを追加する前のスロット管理情報１０７３に基づいたデータ送信であることを示している。通信のタイムチャート３４は、パケットを追加した後のスロット管理情報１０７４に基づいたデータ送信であることを示している。
【００９２】
図１４は、配置決定処理のフローである。以下、図１４の各ステップについて説明する。
【００９３】
Ｓ２０６０１及びＳ２０６０３は、実施の形態１におけるＳ１０６１及びＳ２０６３と同様のステップであるため、説明を省略する。
【００９４】
配置決定部２０６は、ハイパーピリオドの解が存在するか否かを判定する（Ｓ２０６０２）。Ｓ２０６０２の判定結果が真の場合（Ｓ２０６０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０６０３に進み、Ｓ２０６０２の判定結果が偽の場合（Ｓ２０６０２：ＮＯ）、Ｓ２０６１１に進む。
【００９５】
配置決定部２０６は、対象のスロットの通信時間が最小周期よりも長いか否かを判定する（Ｓ２０６０４）。Ｓ２０６０４の判定結果が真の場合（Ｓ２０６０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０６０５に進み、Ｓ２０６０４の判定結果が偽の場合（Ｓ２０６０４：ＮＯ）、Ｓ２０６０７に進む。
【００９６】
配置決定部２０６は、対象のスロットをハイパーピリオドで分割し、分割したサブスロットを各周期に、時間の早いスロットから順に配置する（Ｓ２０６０５）。
【００９７】
配置決定部２０６は、未配置のスロットが有るか否か（サブスロットを周期内に配置不可であったか否か）を判定する（Ｓ２０６０６）。Ｓ２０６０６の判定結果が真の場合（Ｓ２０６０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０６０８に進み、Ｓ２０６０６の判定結果が偽の場合（Ｓ２０６０６：ＮＯ）、Ｓ２０６０７に進む。
【００９８】
配置決定部２０６は、未配置のスロットが有るか否かを判定する（Ｓ２０６０７）。Ｓ２０６０７の判定結果が真の場合（Ｓ２０６０７：ＹＥＳ）、Ｓ２０６０３に進み、Ｓ２０６０７の判定結果が偽の場合（Ｓ２０６０７：ＮＯ）、Ｓ２０６１０に進む。
【００９９】
配置決定部２０６は、配置不可となった周期が最終周期であるか否かを判定する（Ｓ２０６０８）。Ｓ２０６０８の判定結果が真の場合（Ｓ２０６０８：ＹＥＳ）、Ｓ２０６１１に進み、Ｓ２０６０８の判定結果が偽の場合（Ｓ２０６０８：ＮＯ）、Ｓ２０６０９に進む。
【０１００】
配置決定部２０６は、超過したサブスロットの時間のみ次の周期に配置する。
【０１０１】
配置決定部２０６は、スロット管理情報１０７の管理情報更新フラグを１にセットし、スロットが配置されたスロット管理情報１０７として保存する。
【０１０２】
配置決定部２０６は、通信制御部１１０にエラーを通知する（Ｓ２０６１１）。
【０１０３】
実施の形態２によれば、予めスロットをハイパーピリオドで分割して、各周期に分散させるため、リアルタイム通信データのリアルタイム性を保証しつつ、非専用スロットも分散することが可能となる。
【０１０４】
なお、本発明は上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、他の分割アルゴリズムでもよい。
【０１０５】
例えば、車両制御システムは、サーバが配置決定部１０６を有してもよい。即ち、車両制御システムは、ＥＣＵ１と、サーバと、を備えており、ＥＣＵ１が通信制御部１１０を有し、サーバが配置決定部１０６を有してもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１：ＥＣＵ、２：ＥＣＵ、１０：車両制御システム、１０３：登録部、１０４：削除部、１０６：配置決定部、１０７：記録部、１０８：管理情報共有部、１０９：切替指示部、１１０：通信制御部、１１１：監視部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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