(57)【要約】【課題】通信を効率的に実行する技術を提供する。【解決手段】車載装置側接続処理部３６は、端末装置１２からの接続要求信号を受信してから、端末装置１２へ接続応答信号を送信することによって、接続処理を実行する。車載装置側通信処理部３８は、接続処理の結果をもとに、通信処理を実行する。接続要求信号には、ウインドウフレームに対して、端末装置１２が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、端末装置１２が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれる。接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重するスロット数に関する第３情報と、端末装置１２が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれる。【選択図】図２
2014049904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、前記携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、前記携帯端末装置との間の接続処理を実行する接続処理部と、
前記接続処理部における接続処理の結果をもとに、前記携帯端末装置との間の通信処理を実行する通信処理部とを備え、
前記接続処理部において受信した接続要求信号には、前記通信処理部において使用される一定期間のウインドウフレームに対して、前記携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、前記携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理部から送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、前記携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理部は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて前記携帯端末装置へ信号を送信することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信処理部での通信処理に使用されるデータフレームであって、かつスロット内において送受信されるデータフレームは、固定長であ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】
前記通信処理部において使用されるウインドウフレームには、第４情報にて示されたスロット数の携帯端末装置が送信のために使用すべきスロットが連続して配置されるとともに、残りのスロットである前記通信処理部が前記携帯端末装置へ信号を送信するためのスロットも連続して配置され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】
前記通信処理部から前記携帯端末装置へ送信する情報は、前記通信装置のタッチパネルが操作されたことに基づく操作情報であるタッチパネル情報を含み、
前記通信処理部は、ウインドウフレーム中の先頭のスロットを用いて、前記タッチパネル情報を前記携帯端末装置へ送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記通信処理部から前記携帯端末装置へ送信する情報は、前記通信装置のタッチパネルが操作されたことに基づく操作情報であるタッチパネル情報を含み、
一のウインドウフレームにおいて、前記残りのスロットは、第４情報にしたがったスロットよりも先頭側のスロットであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
通信装置へ接続要求信号を送信してから、前記通信装置からの接続応答信号を受信することによって、前記通信装置との間の接続処理を実行する接続処理部と、
前記接続処理部における接続処理の結果をもとに、前記通信装置との間の通信処理を実行する通信処理部とを備え、
前記接続処理部から送信する接続要求信号には、前記通信処理部において使用される一定期間のウインドウフレームに対して、時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理部において受信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理部は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記通信装置へ信号を送信するとともに、残りのスロットにおいて前記通信装置からの信号を受信することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項７】
接続要求信号を送信する携帯端末装置と、
前記携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、前記携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、前記携帯端末装置との間の接続処理を実行するとともに、接続処理の結果をもとに、前記携帯端末装置との間の通信処理を実行する通信装置とを備え、
前記携帯端末装置から送信する接続要求信号には、一定期間のウインドウフレームに対して、前記携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、前記携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記通信装置から送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、前記携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信装置は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて前記携帯端末装置へ信号を送信することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
前記通信装置から前記携帯端末装置へ送信する情報は、前記通信装置のタッチパネルが操作されたことに基づく操作情報であるタッチパネル情報を含み、
第３情報および第４情報は、前記通信装置によって決定されることを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、前記携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、前記携帯端末装置との間の接続処理を実行するステップと、
接続処理の結果をもとに、前記携帯端末装置との間の通信処理を実行するステップとを備え、
前記接続処理を実行するステップにおいて受信した接続要求信号には、前記通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、前記携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、前記携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理を実行するステップから送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、前記携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて前記携帯端末装置へ信号を送信することを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
通信装置へ接続要求信号を送信してから、前記通信装置からの接続応答信号を受信することによって、前記通信装置との間の接続処理を実行するステップと、
接続処理の結果をもとに、前記通信装置との間の通信処理を実行するステップとを備え、
前記接続処理を実行するステップから送信する接続要求信号には、前記通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理を実行するステップにおいて受信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記通信装置へ信号を送信するとともに、残りのスロットにおいて前記通信装置からの信号を受信することを特徴とする通信方法。
【請求項１１】
携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、前記携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、前記携帯端末装置との間の接続処理を実行するステップと、
接続処理の結果をもとに、前記携帯端末装置との間の通信処理を実行するステップとを備え、
前記接続処理を実行するステップにおいて受信した接続要求信号には、前記通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、前記携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、前記携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理を実行するステップから送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、前記携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて前記携帯端末装置へ信号を送信することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
通信装置へ接続要求信号を送信してから、前記通信装置からの接続応答信号を受信することによって、前記通信装置との間の接続処理を実行するステップと、
接続処理の結果をもとに、前記通信装置との間の通信処理を実行するステップとを備え、
前記接続処理を実行するステップから送信する接続要求信号には、前記通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、
前記接続処理を実行するステップにおいて受信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、
前記通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて前記通信装置へ信号を送信するとともに、残りのスロットにおいて前記通信装置からの信号を受信することをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に時分割多重されたスロットを使用する通信装置、携帯端末装置、通信システム、通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された車載装置は、一般的にナビゲーション機能を有しており、ナビゲーション機能は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する。さらに、車載装置は、テレビ受信機能、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）再生機能、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）再生機能等を有することもある。このように車載装置には、多機能化が望まれている。一方、携帯電話などの携帯端末装置には、通話機能、データ通信機能に加えて、ナビゲーション機能や音楽再生機能を有するものもある。このような携帯電話装置でも、多機能化が望まれている。これらの車載装置と携帯端末装置とが、近距離無線通信機能によって無線通信すると、互いの情報の共有が可能になる。その結果、多機能化された携帯端末装置側の機能を車載装置側で利用することが可能になる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３０３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近距離無線通信機能は通話時に音声信号パスとして使用されるので、車載装置と携帯端末装置とは、有線ケーブルによって接続することが望ましい。また、車載装置と携帯端末装置のコスト増加を抑制するために、汎用性の高い有線ケーブルが使用されるべきである。そのような汎用性の高い有線ケーブルには、一般的に数本の信号線が含まれている。これらは、例えば、データ通信用の信号線、制御信号通信用の信号線、電源供給用の信号線である。制御信号通信用の信号線における伝送速度は、データ通信用の信号線における伝送速度よりも低い。一方、車載装置と携帯端末装置との間で使用される制御信号は、双方向に送信される。また、制御信号を使用した制御の高度化にともなって、制御信号に要求される伝送速度も高くなる。そのため、効率的な通信が望まれる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信を効率的に実行する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の通信装置は、携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、携帯端末装置との間の接続処理を実行する接続処理部と、接続処理部における接続処理の結果をもとに、携帯端末装置との間の通信処理を実行する通信処理部とを備える。接続処理部において受信した接続要求信号には、通信処理部において使用される一定期間のウインドウフレームに対して、携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、接続処理部から送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、通信処理部は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて携帯端末装置へ信号を送信する。
【０００７】
本発明の別の態様は、携帯端末装置である。この装置は、通信装置へ接続要求信号を送信してから、通信装置からの接続応答信号を受信することによって、通信装置との間の接続処理を実行する接続処理部と、接続処理部における接続処理の結果をもとに、通信装置との間の通信処理を実行する通信処理部とを備える。接続処理部から送信する接続要求信号には、通信処理部において使用される一定期間のウインドウフレームに対して、時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、接続処理部において受信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、通信処理部は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて通信装置へ信号を送信するとともに、残りのスロットにおいて通信装置からの信号を受信する。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、接続要求信号を送信する携帯端末装置と、携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、携帯端末装置との間の接続処理を実行するとともに、接続処理の結果をもとに、携帯端末装置との間の通信処理を実行する通信装置とを備える。携帯端末装置から送信する接続要求信号には、一定期間のウインドウフレームに対して、携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、通信装置から送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、通信装置は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて携帯端末装置へ信号を送信する。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、携帯端末装置からの接続要求信号を受信してから、携帯端末装置へ接続応答信号を送信することによって、携帯端末装置との間の接続処理を実行するステップと、接続処理の結果をもとに、携帯端末装置との間の通信処理を実行するステップとを備える。接続処理を実行するステップにおいて受信した接続要求信号には、通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、携帯端末装置が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、携帯端末装置が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、接続処理を実行するステップから送信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際の一のウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて携帯端末装置からの信号を受信するとともに、残りのスロットにおいて携帯端末装置へ信号を送信する。
【００１０】
本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、通信装置へ接続要求信号を送信してから、通信装置からの接続応答信号を受信することによって、通信装置との間の接続処理を実行するステップと、接続処理の結果をもとに、通信装置との間の通信処理を実行するステップとを備える。接続処理を実行するステップから送信する接続要求信号には、通信処理を実行するステップにおいて使用される一定期間のウインドウフレームに対して、時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれ、接続処理を実行するステップにおいて受信する接続応答信号には、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数に関する第３情報と、送信のために使用すべきスロット数に関する第４情報とが含まれ、通信処理を実行するステップは、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて通信装置へ信号を送信するとともに、残りのスロットにおいて通信装置からの信号を受信する。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信を効率的に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムを詳細に示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｃ）は、図１の通信システムにおいて規定されたウインドウフレームの構成を示す図である。
【図４】図１の通信システムにおいて規定されたスロット構成と帯域との関係を示す図である。
【図５】図１の通信システムによる接続手順を示すシーケンス図である。
【図６】図６（ａ）−（ｃ）は、図２の車載装置側接続処理部によるスロット割当の具体例を示す図である。
【図７】図７（ａ）−（ｆ）は、図１の通信システムにおいて規定されたデータフレームの構成を示す図である。
【図８】図７（ａ）−（ｆ）に示したヘッダ番号を示す図である。
【図９】図９（ａ）−（ｂ）は、図７（ａ）−（ｆ）に示したヘッダの具体例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）−（ｃ）は、図２の車載装置側通信処理部において使用されるスロットの割当規則を示す図である。
【図１１】図２の車載装置側通信処理部によるタイムアウト管理の概要を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）−（ｃ）は、図２の車載装置側通信処理部によるタイムアウト管理の具体例を示す図である。
【図１３】図２の車載装置側通信処理部によるタイムアウト管理の詳細を示す図である。
【図１４】図１４（ａ）−（ｂ）は、図２の車載装置側通信処理部による通信方向の切替時の境界管理の具体例を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）−（ｂ）は、図２の車載装置側通信処理部による通信方向の切替時のタイムアウト管理の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された車載装置と、車載装置に例えば有線ケーブルによって接続された端末装置によって構成される通信システムに関する。なお、重要なデータ通信路を確保する場合、信頼性確保の面からも有線による通信が好ましい場合がある。
また、例えば、車載装置と端末装置とがいずれもタッチパネルを備える場合を想定する。ユーザは、車載装置のタッチパネルを操作することによって、車載装置への入力を実行するとともに、端末装置のタッチパネルを操作することによって、端末装置への入力を実行する。一般的に、車載装置のタッチパネルのサイズは、端末装置のタッチパネルのサイズよりも大きいので、ユーザにとって、車載装置のタッチパネルでの入力操作は、端末装置のタッチパネルでの入力操作よりも容易になる。そのため、両者を接続した状況下において、ユーザが車載装置のタッチパネルを操作することによって、端末装置への入力を実行できれば、端末装置への入力が容易になる。また、運転中視認性上問題のない位置であるフロントダッシュボードに固定されている、車載装置のタッチパネルで操作した方が操作し易いことが多い。
【００１５】
端末装置と車載装置とを接続する有線ケーブルとして、汎用性の高いものを使用する場合、端末装置から車載装置への音声データおよび画像データの送信には、差動伝送路が使用される。また、車載装置から端末装置へのタッチパネル座標値データを含むその他のデータの送信、端末装置から車載装置への音声データおよび映像データ等以外のデータの送信には、制御信号線が使用される。このような制御信号線の使用にあたって、例えば、次のことが要求される。
（１）端末装置と車載装置間で双方向通信が可能である。
（２）車載装置から端末装置へのデータ転送（上り方向のデータ転送）において、タッチパネルの座標値が送付される。必要な転送速度の一例は、４０ｍｓｅｃに１回４Ｂｙｔｅ（１座標）×２（本指）以上の帯域が確保されることである。なお、タッチパネルの座標値以外の上り方向のデータとしては、ＧＰＳデータや測位後の緯度経度データ等があるが、これは必要に応じて送信される。
（３）端末装置から車載装置へのデータ転送（下り方向のデータ転送）が上記転送時間の合間になされる。
【００１６】
このような要求を満たすために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。端末装置と車載装置のそれぞれによって制御信号線を占有する時間が予め決定され、これらによって交互に制御信号線が占有される。ここで、端末装置はソースとして機能し、車載装置はシンクとして機能する。端末装置と車載装置のそれぞれからの送信に占有される比率は、接続開示時に両者の間で情報交換することによって決定される。具体的に説明すると、端末装置は、対応可能な仕様を車載装置に通知し、車載装置は、それをもとに対応可能な仕様を決定し、決定した内容を端末装置に通知する。決定した比率に応じて、双方向通信が可能になるとともに、片方向通信も可能になる。また、データ送受信の基本単位は、「データフレーム」とよばれ、例えば、１６バイト固定とされる。
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、車載装置１０、端末装置１２、有線ケーブル１４を含む。車載装置１０は、例えば、ナビゲーション機能、テレビ受信機能を有する。また、車載装置１０は、車載装置用タッチパネル１６を備え、車載装置用タッチパネル１６を介して画像等を表示するとともに、車載装置用タッチパネル１６を介してユーザからの入力を受けつける。ユーザからの入力の一例は、ナビゲーション機能における目的地の入力、テレビ受信機能におけるチャンネルの選択である。また、車載装置１０は、ナビゲーション機能を実現するために、ＧＰＳ受信機に接続され、ＧＰＳ受信機からの位置情報を受けつける。
【００１８】
なお、本実施例においては、車載装置１０において操作を受け付けるタッチパネルと、そのタッチパネルに対応して設けられたディスプレイとを総称して、車載装置用タッチパネル１６と呼ぶこととする。
【００１９】
また、本実施例においては、端末装置１２において操作を受け付けるタッチパネルと、そのタッチパネルに対応して設けられたディスプレイとを総称して、端末装置用タッチパネル１８と呼ぶこととする。
【００２０】
端末装置１２は、通話機能およびデータ通信機能を備えた携帯端末装置であり、その一例は、スマートホンである。そのため、端末装置１２は、ナビゲーション機能および音楽再生機能を備えていてもよい。さらに、端末装置１２は、車載装置１０と同様に端末装置用タッチパネル１８を備える。このような端末装置１２は、有線ケーブル１４を介して車載装置１０に接続される。有線ケーブル１４には、差動伝送路と制御信号線とが少なくとも含まれる。ここでは、制御信号線を中心に説明する。なお、車載装置１０から端末装置１２への方向が「上り方向」とされ、端末装置１２から車載装置１０への方向が「下り方向」とされる。
【００２１】
制御信号線の使用に対して、前述の要求（１）〜（３）を満たすことが必要とされる。そのうちの転送速度は、車載装置１０および端末装置１２に備えられる通信用チップのインターフェイスのクロック速度に依存する。また、クロック速度は、車載装置１０と端末装置１２とにおいて共通の場合もあれば、異なる場合もある。さらに、制御信号線の転送速度は、差動伝送路の転送速度と比較して低速である。前述の要求では、そのような制御信号線において双方向通信の実行が必要とされている。双方向通信では、どちらの装置から信号を送信するかを決定するための処理が必要になるので、片方向通信の場合よりも転送速度が低下する。
【００２２】
これらの要求を満たすために、通信システム１００では、制御信号線における通信のために、一定期間のウインドウフレームの繰り返しを規定するとともに、ウインドウフレームを複数のスロットによって時分割多重させる。ひとつのウインドウフレームを時分割多重する際、ひとつのウインドウフレームにおけるスロット数は、前述のクロック速度に応じて定められる。具体的には、クロック速度が高速になるほど、スロット数が増加する。スロット数を決定するために、通信を実行する前に、車載装置１０と端末装置１２との間でネゴシエーションが実行される。ネゴシエーションでは、端末装置１２が対応可能なスロット数と、車載装置１０が対応可能なスロット数とをもとにスロット数を決定する。例えば、少ない方のスロット数に合わせるようにスロット数が決定される。ネゴシエーションによってスロット数が決定されることによって、車載装置１０と端末装置１２との間でクロック速度が異なっていても、共通の通信プロトコルが使用可能になる。
【００２３】
ひとつのウインドウフレームに含まれた複数のスロットのうち、上り方向に使用されるスロットと、下り方向に使用されるスロットもネゴシエーションによって決定される。ネゴシエーションでは、端末装置１２が送信に要求するスロット数と、車載装置１０が送信に要求するスロット数とが参照される。ネゴシエーションによって決定された上り方向のスロットと下り方向のスロットは、固定的に使用される。その結果、双方向通信が効率的に実行されるので、転送速度の低下が抑制される。
【００２４】
ネゴシエーションが完了することによって、制御信号線における通信が可能になる。可能になった後、表示すべき画面のデータが、有線ケーブル１４の差動伝送路を介して端末装置用タッチパネル１８から車載装置１０に送信される。車載装置１０は、車載装置用タッチパネル１６にその画面を表示する。ユーザは、車載装置用タッチパネル１６に表示された画面を視認し、車載装置用タッチパネル１６に対して所定の指示を入力する。例えば、ユーザは、車載装置用タッチパネル１６に表示されたボタンにふれる。車載装置１０は、ユーザによってふれられた位置を示した座標値であって、かつ車載装置用タッチパネル１６の座標値を端末装置１２に送信する。その際、制御信号線における上り方向のスロットが使用される。端末装置１２は、座標値をもとに、車載装置１０において受けつけた入力の内容を認識し、入力の内容に応じた処理を実行する。
【００２５】
図２は、通信システム１００を詳細に示す。通信システム１００は、前述のごとく、車載装置１０、端末装置１２、有線ケーブル１４を含む。車載装置１０は、データ用受信部２０、電源２２、車載装置側制御信号用通信部２４、データ用処理部２６、制御信号用処理部２８、表示部３０、スピーカ３２、入力部３４を含み、制御信号用処理部２８は、車載装置側接続処理部３６、車載装置側通信処理部３８を含む。端末装置１２は、データ用送信部５０、端末装置側制御信号用通信部５２、携帯電話用通信部５４、端末装置用処理５６を含み、端末装置用処理５６は、端末装置側接続処理部５８、端末装置側通信処理部６０を含む。有線ケーブル１４は、差動＋線７０、差動−線７２、電源線７４、ＧＮＤ線７６、制御信号線７８を含む。なお、有線ケーブル１４としては例えばＭＨＬ（Mobile High-definition Link）規格に準拠したケーブルを用いることができる。
【００２６】
有線ケーブル１４に含まれた差動＋線７０と差動−線７２との組合せは、前述の差動伝送路に相当する。例えばＶＢＵＳ等である電源線７４とＧＮＤ線７６とによって、車載装置１０の電源２２に、端末装置１２が接続される。その結果、例えば、端末装置１２には、＋５Ｖの電圧が印加される。例えばＣＢＵＳ等である制御信号線７８は、車載装置側制御信号用通信部２４と端末装置側制御信号用通信部５２とを接続する。つまり、車載装置側制御信号用通信部２４と端末装置側制御信号用通信部５２とは、１本の制御信号線７８によって接続されている。これらには、前述のごとく、双方向通信への対応および高効率の通信が要求されている。
【００２７】
端末装置側制御信号用通信部５２は、ソースに相当し、車載装置側制御信号用通信部２４は、シンクに相当する。端末装置側制御信号用通信部５２および車載装置側制御信号用通信部２４は、例えば、送信処理としてＢｉ−Ｐｈａｓｅ変調を実行し、受信処理としてＢｉ−Ｐｈａｓｅ復調を実行する。なお、変調方式は、Ｂｉ−Ｐｈａｓｅ変調に限定されるものではない。ここで、端末装置側制御信号用通信部５２は、端末装置用処理５６からの指示をもとに送信処理および受信処理を実行し、車載装置側制御信号用通信部２４は、制御信号用処理部２８からの指示をもとに送信処理および受信処理を実行する。
【００２８】
端末装置側制御信号用通信部５２と車載装置側制御信号用通信部２４との間では、１本の制御信号線７８で双方向通信するために、時分割多重をベースにした通信フォーマットが規定される。つまり、ひとつの通信路が時分割され、端末装置側制御信号用通信部５２と車載装置側制御信号用通信部２４が所定の時間単位で通信路を占有する。図３（ａ）−（ｃ）は、通信システム１００において規定されたウインドウフレームの構成を示す。図３（ａ）−（ｃ）のごとく、基本通信周期が「ウインドウフレーム」と定義されており、これは、例えば、４０ｍｓｅｃの一定期間である。ウインドウフレームは、繰り返し配置される。また、各ウインドウフレームは、単独あるいは複数の通信期間に分割される。当該通信期間が「スロット」に相当する。
【００２９】
各スロットが、端末装置側制御信号用通信部５２あるいは車載装置側制御信号用通信部２４に割り当てられ、端末装置側制御信号用通信部５２および車載装置側制御信号用通信部２４は、割り当てられたスロットにおいてデータフレームを送信する。データフレームとは、データ伝送の単位であり、例えば、１６Ｂｙｔｅのように規定される。ここで、１スロット期間で１データフレームの伝送を完了することが前提とされる。図３（ａ）は、ひとつのウインドウフレームを８つのスロットに分割した場合を示す。図示のごとく、ウインドウフレームの先頭から、第１スロット、第２スロット、・・・、第８スロットが配置される。
【００３０】
図３（ｂ）は、ひとつのウインドウフレームを４つのスロットに分割した場合を示す。例えば、第１スロットから第３スロットが上り方向に割り当てられ、第４スロットが下り方向に割り当てられている。そのため、第１スロットから第３スロットにおいて、車載装置側制御信号用通信部２４がデータフレームを送信し、第４スロットにおいて、端末装置側制御信号用通信部５２がデータフレームを送信する。図３（ｃ）は、ひとつのウインドウフレームをふたつのスロットに分割した場合を示す。図示のごとく、第１スロットと第２スロットによってウインドウフレームが形成される。
【００３１】
ここでは、図３（ａ）−（ｃ）のように示されたウインドウフレームの構成と転送速度との関係を説明する。図４は、通信システム１００において規定されたスロット構成と帯域との関係を示す。スロット数「８」、「４」、「２」が、図３（ａ）−（ｃ）にそれぞれ対応する。ウインドウフレームの期間が４０ｍｓｅｃである場合、スロット数「８」、「４」、「２」それぞれのスロット長は、「５ｍｓｅｃ」、「１０ｍｓｅｃ」、「２０ｍｓｅｃ」のように示される。スロット割当は、上り方向および下り方向のそれぞれに割り当てたスロット数を示し、転送速度は、上り方向および下り方向のそれぞれにおける通信帯域幅を示す。図示のごとく、スロット数が大きくなるほど、転送速度が速くなる。
【００３２】
前述のごとく、端末装置側制御信号用通信部５２および車載装置側制御信号用通信部２４が対応可能なスロット数は、それぞれのクロック速度に依存する。また、スロット割当は、どのような内容のデータを上り方向および下り方向において送信するかに依存する。そのため、スロット数とスロット割当を決定するために、通信処理に先立って、ネゴシエーション処理、つまり接続処理が実行される。なお、接続処理においては、図３（ａ）−（ｃ）に示されたウインドウフレームは使用されず、接続手順にしたがって、端末装置側制御信号用通信部５２あるいは車載装置側制御信号用通信部２４から信号が送信される。
【００３３】
図２に戻り、端末装置側接続処理部５８は、端末装置側制御信号用通信部５２、制御信号線７８、車載装置側制御信号用通信部２４を介して、車載装置側接続処理部３６へ接続要求信号を送信する。接続要求信号には、ウインドウフレームに対して、端末装置側制御信号用通信部５２が時分割多重可能なスロット数に関する第１情報と、端末装置側通信処理部６０が送信のために要求するスロット数に関する第２情報とが含まれる。第１情報は、前述のごとく、端末装置側接続処理部５８でのクロック速度に応じて定まる値であり、ここでは固定値であるとして予め端末装置側接続処理部５８に記憶されている。第２情報は、端末装置側通信処理部６０において実行される処理に応じて定められる。なお、第１情報は、端末装置１２における、クロック速度以外の種々の仕様も考慮して定めることもできる。第１情報や第２情報をスロット数を示す情報とすることでクロック速度以外の仕様も考慮したネゴシエーションが可能となる。
【００３４】
車載装置側接続処理部３６は、端末装置側接続処理部５８からの接続要求信号を受信する。車載装置側接続処理部３６は、接続要求信号に含まれた第１情報を抽出する。また、車載装置側接続処理部３６は、車載装置側制御信号用通信部２４でのクロック速度に応じて定まるスロット数であって、かつ車載装置側制御信号用通信部２４が時分割多重可能なスロット数に関する情報を固定値として予め記憶する。車載装置側接続処理部３６は、第１情報にて示されたスロット数（以下、「第１スロット数」という）と予め記憶した情報にて示されるスロット数（以下、「第２スロット数」という）とをもとに、ウインドウフレームを時分割多重する際のひとつのウインドウフレームにおけるスロット数（以下、「第３スロット数」という）を決定する。つまり、ひとつのウインドウフレームをいくつのスロットに分割するかを決定することとなる。
【００３５】
例えば、車載装置側接続処理部３６は、第１スロット数と第２スロット数とのうちの小さい方を第３スロット数とする。なお、車載装置側制御信号用通信部２４が固定値として予め記憶するスロット数についても、車載装置１０における、クロック速度以外の種々の仕様も考慮して定めることもできる。スロット数によるネゴシエーションにすることで、クロック速度以外の仕様も考慮したネゴシエーションが可能となる。
【００３６】
車載装置側接続処理部３６は、第３スロット数を決定した状況下において、接続要求信号に含まれた第２情報を抽出する。また、車載装置側接続処理部３６は、車載装置側通信処理部３８において実行される処理に応じて定められるスロット数であって、車載装置側通信処理部３８が送信のために要求するスロット数に関する情報を取得する。車載装置側接続処理部３６は、第２情報にて示されたスロット数（以下、「第４スロット数」という）と、取得したスロット数（以下、「第５スロット数」という）とをもとに、携帯端末装置が送信のために使用すべきスロット数（以下、「第６スロット数」という）を決定する。なお、車載装置側接続処理部３６は、車載装置１０および端末装置１２の対応可能なスロット数等の仕様に基づいて、第６スロット数を決定することができる。ここで、第３スロット数から第６スロット数を減算したスロット数（第３スロット数−第６スロット数）が、車載装置側通信処理部３８が送信のために使用すべきスロット数に相当する。
【００３７】
車載装置側接続処理部３６は、車載装置側制御信号用通信部２４、制御信号線７８、端末装置側制御信号用通信部５２を介して、端末装置側接続処理部５８へ接続応答信号を送信する。接続応答信号には、第３スロット数に関する第３情報と、第６スロット数に関する第４情報とが含まれる。端末装置側接続処理部５８は、接続応答信号を受信する。車載装置側接続処理部３６におけるこのような処理は、通信プロトコルを決定するための下位レイヤのネゴシエーション処理に相当する。その後、端末装置側接続処理部５８と制御信号用処理部２８は、上位レイヤのネゴシエーション処理を実行する。上位レイヤのネゴシエーション処理の説明は後述する。このように、端末装置側接続処理部５８と車載装置側接続処理部３６とは、接続処理を実行する。
【００３８】
本実施例では、通信が確立している状態においては、ユーザからの操作は基本的に車載装置１０側で受け付ける通信プロトコルを想定している。よって、以上の接続処理では、ユーザから操作を受けつけてタッチパネル操作情報を送信する側、つまり車載装置１０側がネゴシエーションの決定権を有するともいえる。具体的には、車載装置側接続処理部３６がネゴシエーションの決定権を有する。これは、車載装置１０の機能よりも端末装置１２の機能の方が一般的に高いので、低い方の設定に合わせるのであれば、車載装置１０側に決定権があることが妥当であるためである。また、タッチパネル操作情報は、車載装置用タッチパネル１６の座標値に相当するが、本実施例において、操作情報は、車載装置１０から端末装置１２への一方向に送信される。よって、ユーザから操作を受けつけてタッチパネル操作情報を送信する側、つまり車載装置１０側がネゴシエーションの決定権を有することによって、リアルタイム性が必要なタッチパネル情報を確実に送信することができる。よって、各スロットを上り通信に割り当てるか下り通信に割り当てるかについても車載装置側接続処理部３６が決定権を有するようにすることが好ましい。
【００３９】
なお、タッチパネル情報とは、ユーザがタッチパネルへと入力した操作入力に基づく操作情報であり、例えば、ユーザが指定したタッチパネルの座標値（座標位置を示す情報）や操作入力を行った時間を示す情報等である。
【００４０】
以上の構成による端末装置側接続処理部５８と車載装置側接続処理部３６の動作を説明する。図５は、通信システム１００による接続手順（接続処理）を示すシーケンス図である。端末装置１２と車載装置１０とは、認証処理を実行する（Ｓ１０）。認証処理には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。端末装置１２は、端末装置側通信プロトコル情報を車載装置１０に送信する（Ｓ１２）。端末装置側通信プロトコル情報は、前述の接続要求信号に相当する。車載装置１０は、通信プロトコルを決定する（Ｓ１４）。これは、前述の第３スロット数と第６スロット数を決定することに相当する。車載装置１０は、車載装置側通信プロトコル情報を端末装置１２に送信する（Ｓ１６）。
【００４１】
端末装置１２は、端末装置側環境設定コマンドを車載装置１０に送信する（Ｓ１８）。端末装置側環境設定コマンドは、端末装置１２の仕様に係る情報であり、例えば、端末装置１２の画面構成に対応するタッチ座標値範囲の設定、マルチタッチに対応するかどうか、ハードキー（ＨｏｍｅキーやＢａｃｋキーなど）のＩＤの設定の情報を含む。なお、これらのうちのひとつ、あるいは任意の組合せが端末装置側環境設定コマンドに含まれてもよい。車載装置１０は、端末装置側環境設定コマンドを受けて、車載装置１０における環境設定（例えば後述の車載装置側環境設定コマンドに示す設定）を決定する（Ｓ２０）。
車載装置１０は、車載装置側環境設定コマンドを端末装置１２に送信する（Ｓ２２）。車載装置側環境設定コマンドは、車載装置１０の端末装置１２側ハードキーに対応するハードボタン/ノブなどの割付（割当）、マルチタッチ対応かどうかとタッチ座標値送出のスロット割付、ウインドウフレーム数の情報を含む。また、車載装置側環境設定コマンドには、車載装置１０のキーと端末装置１２のキーの紐付に関する情報が含まれてもよい。さらには、車載装置側環境設定コマンドは、車載装置画面構成に対応するタッチ座標値範囲と、端末装置の表示内容に応じた運転時の操作制限に関わる情報も含まれていてもよい。なお、これらのうちのひとつ、あるいは任意の組合せが車載装置側環境設定コマンドに含まれてもよい。また、各環境設定コマンドは、一度設定した後も、必要に応じて再設定が可能なよう構成することが好ましい。
【００４２】
端末装置１２は、端末装置側データ内容を車載装置１０に送信する（Ｓ２４）。これは、端末装置１２側で受容したいデータの内容および送出可能なデータの内容に相当する。具体的にはＧＰＳデータのフォーマットやＰｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ（ＰＯＩ）情報、渋滞情報、文字コードなどである。端末装置側データ内容は、これらのうちのひとつ、あるいは任意の組合せであってもよい。
【００４３】
車載装置１０は、端末装置側データ内容を受けて、車載装置側データ内容を決定する（Ｓ２６）。車載装置１０は、車載装置側データ内容を制御信号用処理部２８に送信する（Ｓ２８）。車載装置側データ内容は、車載装置１０側で送出可能なデータの内容および受容可能なデータの内容に相当する。
【００４４】
端末装置１２は、端末装置側通信制御信号（端末装置側通信制御）を車載装置１０に送信する（Ｓ３０）。端末装置側通信制御信号では、通信開始あるいは通信拒否が示される。通信開始を示す信号であれば、その後、端末装置１２と車載装置１０との間で通信がなされる（Ｓ３２）。
【００４５】
その後、車載装置１０は、必要に応じて、車載装置側通信制御信号（車載装置側通信制御）を端末装置１２に送信する（Ｓ３４）。車載側通信制御信号は、通信を中断するための信号であり、この信号が送信されると通信を中断することとなる。
【００４６】
以上の処理のうち、ステップＳ３２以外の処理において、端末装置１２の端末装置側接続処理部５８が使用されるとともに、車載装置１０の車載装置側接続処理部３６が使用される。なお、端末装置側接続処理部５８と車載装置側接続処理部３６との間における接続処理には、データフレームが使用されればよい。
【００４７】
図６（ａ）−（ｃ）は、車載装置側接続処理部３６によるスロット割当の具体例を示す。ここでは、ひとつのウインドウフレームが４つのスロットによって構成されているとする。また、ひとつのウインドウフレームは４０ｍｓｅｃであり、１スロットに格納できるデータ量は１６Ｂｙｔｅであるとする。
【００４８】
なお、本実施例においては、一例として、ひとつのウインドウフレームにおいて、上り方向の通信と下り方向の通信とが両方存在する場合は、先頭のスロットを必ず上り方向の通信に使用するようにしている。このようにすることで、ユーザから操作を受け付ける側である車載器側からの情報を確実に送受信できるようになる。また、一例として、ひとつのウインドウフレームにおいて、通信する情報にタッチパネル情報が含まれる場合は、タッチパネル情報を、ＧＰＳデータやＰＯＩデータよりも先頭側のスロットで送信するようにしている。このようにすることで、リアルタイム性が必要なタッチパネル情報を確実に送受信できるようになる。なお、タッチパネル情報を先頭のスロットで送信することがより好ましい。
【００４９】
図６（ａ）では、第１スロットから第３スロットが上り方向に使用され、第４スロットが下り方向に使用される。また、第１スロットにおいてタッチパネル情報が含まれ、第２スロットと第３スロットにおいてＧＰＳデータが含まれ、第４スロットにおいてＰＯＩデータが含まれる。タッチパネル情報に割り当てられた第１スロットは、１６Ｂｙｔｅ／４０ｍｓｅｃであるので、０．４ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃに相当する。この１６Ｂｙｔｅに格納可能なＸ，Ｙ座標データは最大８Ｂｙｔｅであるので、０．２ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃに相当する。なお、このようなデータは、シングルタッチ２ポイントに対応する。
【００５０】
なお、シングルタッチ２ポイントに係るデータは、例えば、ユーザが１本の指でタッチパネルを操作した場合における座標値を、２つ含むデータである。例えば、ユーザが、プレス＆リリース操作やドラッグ操作等の操作を行った場合は、その操作における始点と終点の座標値を送信することとなる。例えば、このとき送信するデータがシングルタッチ２ポイントに係るデータである。
【００５１】
２０ｍｓｅｃサンプリングでシングルタッチデータ（４Ｂｙｔｅ／ｐｏｉｎｔ）転送に必要なデータ転送速度は、４Ｂｙｔｅ×１Ｐｏｉｎｔ／２０ｍｓｅｃから、０．２ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃである。その結果、図６（ａ）の構成によって、２０ｍｓｅｃサンプル、シングルタッチまで対応可能である。
【００５２】
なお、１ポイントシングルタッチデータ（シングルタッチデータ）に係るデータは、例えば、ユーザが１本の指でタッチパネルを操作した場合における一の座標値を示すデータである。例えば、タッチパネル上の１点を指定する操作を行った場合は、その操作で指定された位置の座標値を送信することとなる。例えば、このとき送信するデータが１ポイントシングルタッチデータに係るデータである。
【００５３】
図６（ｂ）でも、第１スロットから第３スロットが上り方向に使用され、第４スロットが下り方向に使用される。また、第１スロットと第２スロットにおいてタッチパネル情報が含まれ、第３スロットにおいてＧＰＳデータが含まれ、第４スロットにおいてＰＯＩデータが含まれる。タッチパネル情報に割り当てられた第１スロットと第２スロットは、３２Ｂｙｔｅ／４０ｍｓｅｃであるので、０．８ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃに相当する。この３２Ｂｙｔｅに格納可能なＸ，Ｙ座標データは最大１２Ｂｙｔｅであるので、０．３ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃに相当する。なお、このようなデータは、３ポイントに対応する。マルチタッチの場合、４０ｍｓｅｃサンプリングで３ポイントマルチタッチデータ（４Ｂｙｔｅ／ｐｏｉｎｔ）転送に必要なデータ転送速度は、４Ｂｙｔｅ×３Ｐｏｉｎｔ／４０ｍｓｅｃから、０．３ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃである。その結果、図６（ｂ）の構成によって、４０ｍｓｅｃサンプル、３ポイントマルチタッチまで対応可能である。
【００５４】
なお、３ポイントマルチタッチに係るデータは、例えば、ユーザが３本の指で同時にタッチパネルを操作した場合における３つの座標値を示すデータである。このように、タッチパネル上の３点を指定する操作を行った場合は、その操作で指定された３点の座標値を送信することとなる。例えば、このとき送信するデータが３ポイントマルチタッチに係るデータである。
【００５５】
また、シングルタッチの場合、２０ｍｓｅｃサンプリングで１ポイントシングルタッチデータ（４Ｂｙｔｅ／ｐｏｉｎｔ）転送に必要なデータ転送速度は、４Ｂｙｔｅ×１ｐｏｉｎｔ／２０ｍｓｅｃから、０．２ｋＢｙｔｅ／ｓｅｃである。その結果、図６（ｂ）の構成によって、シングルタッチであれば、２０ｍｓｅｃサンプルまで対応可能になる。なお、図６（ｂ）では、ＧＰＳデータに対してひとつのスロットが割り当てられているので、３５０Ｂｙｔｅ／ｓｅｃになる。そのため、すべてのＧＰＳデータが送出可能かの確認が必要になる。一般的に、ＧＰＳデータ送付には、５００Ｂｙｔｅ／ｓｅｃが必要になる。
【００５６】
図６（ｃ）では、第１スロットから第４スロットのすべてが上り方向に使用される。また、第１スロットと第２スロットにおいてタッチパネル情報が含まれ、第３スロットと第４スロットにおいてＧＰＳデータが含まれる。図６（ｃ）の構成であれば、４０ｍｓｅｃサンプルで３ポイントマルチタッチまで対応可能である。また、シングルタッチであれば、２０ｍｓｅｃサンプルまで対応可能である。加えて、ＧＰＳデータも問題なく送付可能である。
【００５７】
以上の説明からも分かる通り、タッチパネルがマルチタッチに対応しているか否かに応じて、上り方向の通信に使うスロット数を決定するようにしてもよい。例えば、マルチタッチに対応しているタッチパネルの場合は、タッチパネルがシングルタッチのみに対応している場合と比較して、ひとつのウインドウフレームにおける上り方向の通信に使うスロット数を多くすることが好ましい。
【００５８】
また、ユーザによる操作がマルチタッチ操作であるか否かに応じて、適応的に上り方向の通信に使うスロット数を増減させてもよい。例えば、マルチタッチ操作であった場合は、シングルタッチ操作の場合と比較して、ひとつのウインドウフレームにおける上り方向の通信に使うスロット数を多くすることが好ましい。
【００５９】
図２に戻る。車載装置側通信処理部３８は、車載装置側接続処理部３６における接続処理の結果をもとに、車載装置側制御信号用通信部２４、制御信号線７８、端末装置側制御信号用通信部５２を介して、端末装置側通信処理部６０との間の通信処理を実行する。つまり、車載装置側通信処理部３８は、第３情報にしたがってウインドウフレームを時分割多重した複数のスロットのうち、第４情報にしたがったスロットにおいて下り方向のデータフレームを受信するとともに、残りのスロットにおいて上り方向のデータフレームを送信する。
【００６０】
端末装置側通信処理部６０は、車載装置側通信処理部３８に対応した処理を実行する。つまり、端末装置側通信処理部６０は、端末装置側接続処理部５８における接続処理の結果をもとに、端末装置側制御信号用通信部５２、制御信号線７８、車載装置側制御信号用通信部２４を介して、車載装置側通信処理部３８との間の通信処理を実行する。なお、端末装置側通信処理部６０は、第１スロットにて受信したデータフレームをもとに、ウインドウフレームの同期を確立する。ここで、端末装置側通信処理部６０と車載装置側通信処理部３８での通信処理に使用されるデータフレームは、スロット内において送受信されており、それは例えば１６Ｂｙｔｅの固定長である。
【００６１】
図７（ａ）−（ｆ）は、通信システム１００において規定されたデータフレームの構成を示す。ここでは、６種類のデータフレームが規定される。図７（ａ）−（ｆ）で示すデータフレームを適宜、選択して用いることができる。図７（ａ）は、データフレームパターン１であり、１６Ｂｙｔｅ長である。図示のごとく、２ＢｔｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、２ＢｙｔｅのＦｒａｍｅ  Ｎｏ、１２ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。ここで、Ｆｒａｍｅ  Ｎｏ（フレーム番号）は、ひとつのデータ列を同種複数のデータフレームに分割して転送する場合、それぞれのデータフレームにシーケンシャルに割り振った番号である。
【００６２】
図７（ｂ）は、データフレームパターン２であり、１６Ｂｙｔｅである。図示のごとく、２ＢｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、２ＢｙｔｅのＰａｉｒｉｎｇ  Ｎｏ、１２ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。Ｐａｉｒｉｎｇ  Ｎｏ（ペアリング番号）は、ひとつのデータ列を２種類以上の複数のデータフレームで分割転送する場合、それぞれのデータフレームにシーケンシャルに割り振った番号である。図７（ｃ）は、データフレームパターン３であり、１６Ｂｙｔｅである。図示のごとく、２ＢｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、１４ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。これは、再送制御対象外になるデータフレームである。
【００６３】
図７（ｄ）は、データフレームパターン４であり、８Ｂｙｔｅ長である。図示のごとく、２ＢｔｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、２ＢｙｔｅのＦｒａｍｅ  Ｎｏ、４ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。図７（ｅ）は、データフレームパターン５であり、８Ｂｙｔｅである。図示のごとく、２ＢｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、２ＢｙｔｅのＰａｉｒｉｎｇ  Ｎｏ、４ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。図７（ｆ）は、データフレームパターン６であり、８Ｂｙｔｅである。図示のごとく、２ＢｙｔｅのＨｅａｄｅｒ、６ＢｙｔｅのＰａｙＲｏａｄ  Ｄａｔａの順に配置されている。これは、再送制御対象外になるデータフレームである。
【００６４】
データフレームパターン４−６は、データフレームパターン１−３の１／２の長さになっている。このようなデータフレームパターン４−６は、サイズの小さいデータを伝送するために使用される。また、データフレームパターン４−６は、ふたつ連結されることによって、データフレームパターン１−３と同一の長さにされてから、送信される。なお、連結されるデータフレームパターン４−６は、同種のものであってもよく、異種のものであってもよい。
【００６５】
図８は、ヘッダ番号を示す。これは、図７（ａ）−（ｆ）のＨｅａｄｅｒでのビット配置に相当する。図９（ａ）−（ｂ）は、ヘッダの具体例を示す。図９（ａ）は、上り方向のＨｅａｄｅｒに相当し、図９（ｂ）は、下り方向のＨｅａｄｅｒに相当する。図８のコマンド／メッセージ本体が特定されることによって、Ｈｅａｄｅｒは、図９（ａ）−（ｂ）に示された内容を有する。
【００６６】
次に、車載装置側接続処理部３６によるスロットの割当規則であって、車載装置側通信処理部３８において使用されるスロットの割当規則を説明する。図１０（ａ）−（ｃ）は、車載装置側通信処理部３８において使用されるスロットの割当規則を示す。車載装置側通信処理部３８および端末装置側通信処理部６０において使用されるウインドウフレームには、第４情報にて示されたスロット数の下り方向のスロットが連続して配置されるとともに、残りのスロット数の上りスロットも連続して配置される。つまり、上り方向のスロット、下り方向のスロット、上り方向のスロットのような配置はなされずに、同一方向のスロットが連続して配置される。
【００６７】
ここで、図１０（ａ）に示されるように、ウインドウフレームの先頭、つまり第１スロットは、上り方向に使用される。ここでは、４つのスロットに対して、「上り」、「上り」、「上り」、「下り」の順に割り当てられている。なお、第１スロット以外のスロットに対して、上り方向あるいは下り方向を割り当てることが可能である。そのため、「上り」、「上り」、「下り」、「下り」の順に割り当てられてもよく、「上り」、「下り」、「下り」、「下り」の順に割り当てられてもよく、「上り」、「上り」、「上り」、「上り」の順に割り当てられてもよい。「上り」、「上り」、「上り」、「上り」の順に割り当てた場合は、片方向通信に相当し、下り方向のスロットの割当がゼロになっている。
【００６８】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）と同様に配置されたスロットに対するタイミングの管理を示す。ひとつのウインドウフレーム中の複数のスロットにおいて、上り方向のスロットと下り方向のスロットとが混在する場合、車載装置側通信処理部３８は、ウインドウフレーム境界と、通信方向の切替タイミングとなるスロット境界を管理する。図１０（ｂ）では、ウインドウフレーム境界Ｔ４と、通信方向の切替タイミングＴ３がそれぞれ管理される。なお、車載装置側通信処理部３８は、同一方向のスロット境界を管理対象としない。図１０（ａ）では、第１スロットと第２スロットとの境界Ｔ１、第２スロットと第３スロットとの境界Ｔ２は、管理対象外である。その結果、同一方向に連続した複数のスロットは、結合されたように管理される。
【００６９】
なお、下り方向のスロットの割当がゼロである場合、つまり片方向通信の場合において、車載装置側通信処理部３８は、ウインドウフレームの時間管理のみを実行し、スロットの境界の時間管理を実行しない。送信すべきデータが存在しない場合、車載装置側通信処理部３８は、フレームデータを送信しなくてもよい。
【００７０】
図１０（ｃ）は、ひとつのウインドウフレーム中の複数のスロットにおいて、上り方向のスロットと下り方向のスロットとが混在する場合において、上り方向に送信すべきデータが存在しないときの処理を示す。ここでは、第２スロットと第３スロットにおいて、送信すべきデータが存在しないとする。車載装置側通信処理部３８は、送信すべきデータが存在しない場合であっても、パディングのデータフレームを送信する。図１０（ｃ）では、第２スロットと第３スロットにおいて、パディングのデータフレームが送信されている。
【００７１】
車載装置側接続処理部３６は、タイムアウトの管理を実行する。これは、上り方向の通信と下り方向の通信とが時分割でなされているので、通信方向を切替えるタイミングで双方の通信が終了している必要があるからである。図１１は、車載装置側通信処理部３８によるタイムアウト管理の概要を示す。車載装置側通信処理部３８は、タイムアウトを管理するために、ＴＵＰ＿ＳＴＯＰ、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＡＲＴ、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＯＰの３つのタイミングを管理する。ＴＵＰ＿ＳＴＯＰは、上り方向のデータフレームの送信が終了するタイミングである。なお、ひとつのウインドウフレーム中において複数の上り方向のデータフレームが送信される場合、最後の上り方向のデータフレームを送信するタイミングが、ＴＵＰ＿ＳＴＯＰに相当する。
【００７２】
ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＡＲＴは、下り方向のデータフレームの受信を開始するタイミングである。なお、ひとつのウインドウフレーム中において複数の下り方向のデータフレームが受信される場合、最初の下り方向のデータフレームを受信するタイミングが、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＡＲＴに相当する。ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＯＰは、下り方向のデータフレームの受信が終了するタイミングである。なお、ひとつのウインドウフレーム中において複数の下り方向のデータフレームが受信される場合、最後の下り方向のデータフレームを受信するタイミングが、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＯＰに相当する。
【００７３】
図１２（ａ）−（ｃ）は、車載装置側通信処理部３８によるタイムアウト管理の具体例を示す。ここで、スロットの割当は、図１１と同一であるとする。図１２（ａ）は、データフレームＮ＋２の送信が遅れることによって、ＴＵＰ＿ＳＴＯＰでのタイムアウトが発生した場合を示す。図１２（ｂ）は、データフレームＭの受信開始が遅れることによって、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＡＲＴでのタイムアウトが発生した場合を示す。図１２（ｃ）は、データフレームＭの受信終了が遅れることによって、ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＯＰでのタイムアウトが発生した場合を示す。
【００７４】
図１３は、車載装置側通信処理部３８によるタイムアウト管理の詳細を示す。ここで、ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣは、通信方向が反転するスロット境界タイミングを示し、ＴＳＬＯＴは、スロット時間を示し、ＴＷＦは、ウインドウフレーム時間を示し、ＴＣＭ＿ＲＳＴは、通信リセットタイミングを示す。通信リセットタイミングは、１００ｍｓｅｃのように設定される。ＴＵＰ＿ＳＴＯＰに対する車載装置側通信処理部３８の処理は次の通りである。ｔ＜ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣの場合、送信が正常に終了し、受信待ちになる。また、上りバイオレーションカウンタリセットがなされる。ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ≦ｔ＜ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ＋ＴＳＬＯＴ／２の場合、上りバイオレーションカウンタをカウントアップし、続く端末装置１２からのデータを受信する。カウント数がしきい値Ｎを超えた場合、次の上りスロットで通信中断コマンドを発行する。ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ＋ＴＳＬＯＴ／２≦ｔ＜ＴＣＭ＿ＲＳＴの場合、下りデータ受信後、通信中止コマンドが発行される。ＴＣＭ＿ＲＳＴ≦ｔの場合、戻ってこないので、通信を強制終了する。
【００７５】
ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＡＲＴに対する車載装置側通信処理部３８の処理は次の通りである。ｔ＜ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ＋ＴＳＬＯＴ／２の場合、受信正常開始であり、受信待ちになる。ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ＋ＴＳＬＯＴ／２≦ｔ＜ＴＣＭ＿ＲＳＴ＋ＴＳＬＯＴの場合、下りバイオレーションカウンタをカウントアップし、端末装置１２からの受信を１回スキップする。カウント数がしきい値Ｎを超えた場合、次の上りスロットで通信中断コマンドを発行する。ＴＣＭ＿ＤＩＲＥＣ＋ＴＳＬＯＴ≦ｔ＜ＴＣＭ＿ＲＳＴの場合、下りデータ受信後、通信中止コマンドを発行する。ＴＣＭ＿ＲＳＴ≦ｔの場合、戻ってこないので、通信を強制終了する。
【００７６】
ＴＤＯＷＮ＿ＳＴＯＰに対する車載装置側通信処理部３８の処理は次の通りである。ｔ＜ＴＷＦの場合、受信正常終了であり、次のウインドウフレームへ移行する。下りバイオレーションカウンタをリセットする。ＴＷＦ≦ｔ＜ＴＷＦ＋ＴＳＬＯＴ／２の場合、下りバイオレーションカウンタをカウントアップする。カウント数がしきい値Ｎを超えた場合、次の上りスロットで通信中断コマンドを発行する。ＴＷＦ＋ＴＳＬＯＴ／２≦ｔ＜ＴＣＭ＿ＲＳＴの場合、次の上り通信にて通信中止コマンドを発行する。ＴＣＭ＿ＲＳＴ≦ｔの場合、通信を強制終了する。車載装置１０は、Ｉ−（ｉｉｉ）、ＩＩ−（ｉｉｉ）のケースでは下り受信を実行し、次のウインドウフレームの上りスロットにて通信中止コマンドを発行する。通信を中断後、再度セッション開始シーケンスを実行する。通信を強制終了した場合は、次のセッション開始まで例えば２秒以上間隔をあける。
【００７７】
図１４（ａ）−（ｂ）は、車載装置側通信処理部３８による通信方向の切替時の境界管理の具体例を示す。車載装置側通信処理部３８は、通信方向切替えスロットの境界を監視する。データフレームが境界をまたいだ場合、車載装置側通信処理部３８は、境界バイオレーションとしてカウントする。車載装置側通信処理部３８は、次のデータフレームの先頭から監視タイマーをリスタートさせる。なお、車載装置側通信処理部３８は、同じ通信方向のスロット境界については監視しない。Ｎウインドウフレーム連続して上り方向から下り方向の境界を越えた場合、車載装置側通信処理部３８は、境界バイオレーションエラーとして通信を停止する。Ｎウインドウフレーム連続してデータフレームがウインドウフレーム境界を越えた場合、車載装置側通信処理部３８は、境界バイオレーションエラーとして通信を停止する。
【００７８】
図１４（ａ）の「Ｐ１」において、データフレームが、上り方向から下り方向のスロット境界をまたいだので、カウントがなされる。「Ｐ２」において、データフレームが、上り方向から下り方向のスロット境界を再びまたいだので、カウント数が「２」になる。Ｎ＝２であれば、「Ｐ３」において通信停止コマンドが送付される。「Ｐ４」において最終データを受信した後、次のウインドウフレームからは通信が停止される。
【００７９】
図１４（ｂ）の「Ｐ１０」において、データフレームが、同一方向のスロット境界をまたいでいるが、監視はなされない。「Ｐ１１」において、データフレームが、下り方向から上り方向のスロット境界をまたいだので、カウントがなされる。「Ｐ１２」において、データフレームが、下り方向から上り方向のスロット境界を再びまたいだので、カウント数が「２」になる。Ｎ＝２であれば、「Ｐ１３」において通信停止コマンドが送付される。「Ｐ１４」において最終データを受信した後、次のウインドウフレームからは通信が停止される。
【００８０】
図１５（ａ）−（ｂ）は、車載装置側通信処理部３８による通信方向の切替時のタイムアウト管理の具体例を示す。これは、ウインドウフレームにおいて、上り方向から下り方向への通信方向切替え時のタイムアウト処理を示す。なお、図１５において、書込み終了フラグは、送信側のデータの書込みが終わったことを受信側に通知する目的に使用するフラグである。また、書込み要求フラグは、送信側からのデータ書込み要求を受信側に通知する目的の送信開始のトリガーとして使用するフラグである。
【００８１】
図１５（ａ）は、ふたつのウインドウフレームの構成を示し、図１５（ｂ）は、車載装置１０と端末装置１２との間の処理を示す。車載装置１０は、上り最終データフレーム送出後、つまり、書込み終了フラグをクリアした後、Ｘ（例えば、２ｍｓｅｃ）以内に、端末装置１２からの書込み要求フラグを検出できない場合、タイムアウト判定を行う。車載装置１０は、待ち受けから抜ける。次のウインドウフレームの境界タイミングで、端末装置１２は、送信のための書込み要求フラグを送出する。下りスロットはスキップされる。車載装置１０は、上りの最終の書込み終了フラグをクリアした後、Ｙ（例えば、１ｍｓｅｃ）以内に書込み要求フラグを発行する。
【００８２】
図２に戻り、携帯電話用通信部５４は、例えば、携帯電話システムに対応しており、所定の通信処理を実行する。端末装置用処理５６は、携帯電話用通信部５４において受信したデータを処理したり、所定のアプリケーションプログラムを実行したりする。これらの処理によって、端末装置用処理５６は、端末装置用タッチパネル１８に表示させる画面を生成する。また、端末装置用処理５６は、当該画面を車載装置用タッチパネル１６に表示させるために、画面を画像データとしてデータ用送信部５０に出力する。
【００８３】
データ用送信部５０は、画像データをデータ用受信部２０に送信する。ここで、画像データを伝送するために、データ用送信部５０は、差動＋線７０、差動−線７２を使用して差動伝送を実行する。データ用受信部２０は、画像データを受けつける。データ用受信部２０は、画像データをデータ用処理部２６に出力する。データ用受信部２０は、画像データを画面として表示部３０に表示させる。ここで、表示部３０と入力部３４が、図１の車載装置用タッチパネル１６に相当する。データ用送信部５０からデータ用受信部２０にオーディオストリームが伝送された場合、データ用処理部２６は、再生したオーディオをスピーカ３２から出力させる。
【００８４】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００８５】
本発明の実施例によれば、通信処理の前に、ネゴシエーションによってフレームを時分割多重させるスロット数を決定するので、端末装置と車載装置とにおいてクロック速度が異なっていても、両者でのスロット数を合わせることができる。また、通信処理の前に、ネゴシエーションによって上り方向のスロットと下り方向のスロットとの割当を決定するので、送信すべきデータに適した割当を実現できる。また、ネゴシエーションによって決定された上り方向のスロットと下り方向のスロットの割当をもとに、通信を実行するので、効率的な通信を実現できる。また、効率的な通信が実現できるので、１本の制御信号線であっても、転送速度を向上できる。また、ネゴシエーションによって決定された上り方向のスロットと下り方向のスロットの割当をもとに、通信を実行するので、１本の制御信号線であっても、双方向通信を実現できる。
【００８６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。なお、例えば、本発明はＭＨＬ規格等に準拠した通信に応用でき、当業者であれば本明細書の内容に基づいて、それらの通信において本発明を実施可能である。また、MirrorLink規格等に準拠した技術と同等の技術にも応用でき、当業者であれば本明細書の内容に基づいて、それらの技術において本発明を実施可能である。つまり、当業者であれば本明細書の内容に基づいて、ＭＨＬ規格等に準拠した通信ケーブルを用いて、MirrorLink規格等に準拠した技術と同等の技術を実施可能である。
【００８７】
本発明の実施例において、ひとつのウインドウフレームを時分割多重させるスロットの数は「２」、「４」、「８」とされている。しかしながらこれに限らず例えば、スロット数が８より多くてもよい。本変形例によれば、転送速度を高速化できる。
【００８８】
本発明の実施例において、１６Ｂｙｔｅのデータフレームと比較して半分の長さの８Ｂｙｔｅのデータフレームも規定されている。しかしながらこれに限らず例えば、１／４の長さなどのデータフレームが規定されてもよい。その場合、４つのデータフレームが組み合わされて、１６Ｂｙｔｅになる。本変形例によれば、さらに多くの種類のデータを効率的に伝送できる。
【符号の説明】
【００８９】
１０  車載装置、  １２  端末装置、  １４  有線ケーブル、  １６  車載装置用タッチパネル、  １８  端末装置用タッチパネル、  ２０  データ用受信部、  ２２  電源、  ２４  車載装置側制御信号用通信部、  ２６  データ用処理部、  ２８  制御信号用処理部、  ３０  表示部、  ３２  スピーカ、  ３４  入力部、  ３６  車載装置側接続処理部、  ３８  車載装置側通信処理部、  ５０  データ用送信部、  ５２  端末装置側制御信号用通信部、  ５４  携帯電話用通信部、  ５６  端末装置用処理、  ５８  端末装置側接続処理部、  ６０  端末装置側通信処理部、  ７０  差動＋線、  ７２  差動−線、  ７４  電源線、  ７６  ＧＮＤ線、  ７８  制御信号線、  １００  通信システム。
【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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【図１５】
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