(57)【要約】  【課題】  例えば車両に配設された車載ＬＡＮ等の車載システムに用いられるＥＣＵ機能を備えた車載装置において、車載システムに接続する他の車載装置の数（ノード数）に関わらず対応することが可能で、通信効率が悪化することなく、しかも管理費の増加を抑制することが可能な通信装置、車載装置及び車載システムを提供する。  【解決手段】  ノード間周期及び全ノード周期等の仕様が異なる複数の通信制御手段を車載装置に備えさせ、車載装置が備える通信部１１では、通信網に接続し通信相手となる他の車載装置の数（ノード数）を検出し（Ｓ１０１）、検出した数に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段として、複数の通信制御手段の中から一の通信制御手段を選択し（Ｓ１０２）、選択した通信制御手段の制御により以降の通信を行う。【選択図】      図３
2006203543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御処理を行う処理装置、及び他の装置が接続する通信網に接続し、前記処理装置の処理に関する情報を、通信網を介して他の装置と通信する通信装置において、
夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、
通信網に関する状況を検出する手段と、
検出した状況に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
電子制御処理を行う処理装置、及び他の装置が接続する通信網に接続し、前記処理装置の処理に関する情報を、通信網を介して他の装置と通信する通信装置において、
夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、
通信網に接続し通信相手となる他の装置の数を検出する手段と、
検出した数に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項３】
車両に関する電子制御処理を実行する処理部と、通信網に接続して他の装置と情報を通信する通信部とを備え、該通信部は、前記処理部の処理に関する情報を通信する車載装置において、
前記通信部は、
夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、
通信網に接続し通信相手となる他の装置の数を検出する検出手段と、
検出した数に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段と
を備えることを特徴とする車載装置。
【請求項４】
前記複数の通信制御手段は、夫々異なる周期で、他の装置と時分割多重方式にて通信するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の車載装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の車載装置と、
該車載装置を含む複数の装置と通信線にて接続し、通信網を構成する接続装置と
を備えることを特徴とする車載システム。
【請求項６】
前記接続装置は、
通信網に接続する前記車載装置を含む複数の装置の数を検出する手段と、
検出した数を示す数データを前記車載装置へ送信する手段と
を備え、
前記車載装置が備える検出手段は、受信した数データに基づいて、数を検出するように構成してある
ことを特徴とする請求項５に記載の車載システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御処理を行う処理装置、及び他の装置が接続する通信網に接続し、前記処理装置の処理に関する情報を、通信網を介して他の装置と通信する通信装置、該通信装置をコネクタ等の通信部として備える車載装置、該車載装置を用いた車載システムに関し、特に様々な条件の通信網に容易に対応することが可能な通信装置、車載装置及び車載システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両のエレクトロニクス化の進展により、車両に搭載される電子制御ユニットは、増加の一途を辿っている。そしてこのような電子制御ユニットを備える車載装置を通信網にて接続した制御系ＬＡＮ、ボディ系ＬＡＮ等の車載システムが普及し始めている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
車載システムでは、ＣＡＮ(Controller Area Network) として規定されている規格が普及していたが、最近では、より高速なＦｌｅｘＲａｙ、ＴＴＰ(Time Triggered Protocol) 等の規格が注目されている。ＦｌｅｘＲａｙ及びＴＴＰは、複数の通信装置間で時分割多重方式により通信を行う規格である。図６は、時分割多重方式を概念的に示す説明図である。時分割多重方式は、一の装置（ノード）が他の複数の装置（ノード）と通信を行う場合に、通信時間を複数の時間に分割し、分割した時間毎に異なる他の装置と通信することで、複数の装置と通信する方法である。図６では、図中横方向に二重線で示した矢印が時間の経過を示しており、左方から右方へ時間が経過している。ノード１、ノード２及びノード３と付された長方形は、通信相手となる他の装置が時間と共に変化していることを示している。各装置と通信する夫々の周期が、ノード間周期として設定されており、全ての装置、ここではノード１〜ノード３に割り当てた時間が１周する周期が、全ノード周期として設定されている。
【特許文献１】特開２００２−１５２２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらＦｌｅｘＲａｙ、ＴＴＰ等の時分割多重方式の通信規格に則した車載装置では、通信を制御するソフトウェア及び／又はハードウェアにて構成される通信制御手段において、図６に示すノード間周期及び全ノード周期を予め規定した上で設計を行い、車載装置に実装するため、通信網に接続する車載装置の数（ノード数）が設計値より大きくなった場合に対応することができなくなるという問題がある。逆に設計値より小さくなった場合、例えば車載装置の数（ノード数）を６０として設計した車載装置を、ノード数が１５の車両に搭載した場合、帯域利用効率が２５％となり、通信効率が非効率であるという問題が生じる。特に許容可能な遅延時間が短い制御系の車載システムに適用した場合には、通信効率の悪さは無視することができない問題となる。そのためノード数が異なる車種毎に設計を変更することが望ましいが、その様な場合、品番の増加を招き、管理費の増加をもたらす。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段を予め実装しておき、通信網に接続する他の装置の数を検出し、検出した数に基づいて、使用する通信制御手段を選択することにより、様々なノード数の車両に配設される車載システムに適用することが可能で、しかも管理費の増加をもたらすことがない通信装置、該通信装置をコネクタ等の通信部として備える車載装置、該車載装置を用いた車載システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る通信装置は、電子制御処理を行う処理装置、及び他の装置が接続する通信網に接続し、前記処理装置の処理に関する情報を、通信網を介して他の装置と通信する通信装置において、夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、通信網に関する状況を検出する手段と、検出した状況に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の通信装置では、例えば車両に搭載される電子制御ユニット等の処理装置を車載ＬＡＮ等の通信網に接続するコネクタに適用され、通信網に関する状況に応じて使用する通信制御手段を選択することにより、様々な状況に対応することが可能である。
【０００８】
第２発明に係る通信装置は、電子制御処理を行う処理装置、及び他の装置が接続する通信網に接続し、前記処理装置の処理に関する情報を、通信網を介して他の装置と通信する通信装置において、夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、通信網に接続し通信相手となる他の装置の数を検出する手段と、検出した数に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の通信装置では、例えば車両に搭載される電子制御ユニット等の処理装置を車載ＬＡＮ等の通信網に接続するコネクタに適用され、通信網に接続するノードと呼ばれる通信相手の装置数、即ちノード数に応じて使用する通信制御手段を選択することにより、様々なノード数の車載ＬＡＮに対し、設計変更を行うことなく搭載することが可能であり、従って管理費の増大を抑制することが可能である。
【００１０】
第３発明に係る車載装置は、車両に関する電子制御処理を実行する処理部と、通信網に接続して他の装置と情報を通信する通信部とを備え、該通信部は、前記処理部の処理に関する情報を通信する車載装置において、前記通信部は、夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段と、通信網に接続し通信相手となる他の装置の数を検出する検出手段と、検出した数に基づいて、通信網を介しての通信に用いる通信制御手段を選択する手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の車載装置では、車両に搭載される電子制御ユニット等の処理部と通信網に接続する通信部とを備え、通信部において、通信網に接続するノードと呼ばれる通信相手の装置数、即ちノード数に応じて使用する通信制御手段を選択することにより、様々なノード数の車載ＬＡＮに対し、設計変更を行うことなく搭載することが可能であり、従って管理費の増大を抑制することが可能である。
【００１２】
第４発明に係る車載装置は、第３発明において、前記複数の通信制御手段は、夫々異なる周期で、他の装置と時分割多重方式にて通信するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
本発明の車載装置では、例えばＦｌｅｘＲａｙ、ＴＴＰ等の時分割多重方式の規格に則して設計され、ノード間周期及び全ノード周期が異なる仕様の複数の通信制御手段を備えることにより、ノード数が多い車両に対応することが可能でありながら、ノード数が少ない車両に搭載した場合でも通信効率の低下を防止することが可能である。
【００１４】
第５発明に係る車載システムは、第３発明又は第４発明に記載の車載装置と、該車載装置を含む複数の装置と通信線にて接続し、通信網を構成する接続装置とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車載システムでは、ノード数が異なる車両に実装した場合でも、車載装置の設計変更を行う必要がないため、管理費の増大を抑制することが可能である。
【００１６】
第６発明に係る車載システムは、第５発明において、前記接続装置は、通信網に接続する前記車載装置を含む複数の装置の数を検出する手段と、検出した数を示す数データを前記車載装置へ送信する手段とを備え、前記車載装置が備える検出手段は、受信した数データに基づいて、数を検出するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
本発明の車載システムでは、車載装置を接続する接続装置にノード数のノード数の検出機能を付与することにより、車載装置の処理負荷を軽減することが可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る通信装置、車載装置及び車載システムでは、例えば車両に搭載される電子制御ユニットを車載ＬＡＮ等の通信網に接続するコネクタに適用され、通信網に接続するノードと呼ばれる通信相手の装置数に基づいて、予め搭載されているノード間周期及び全ノード周期等の仕様が異なる複数の通信制御手段の中から適した通信手段を選択することにより、ノード数が多い車両に対応しながらも、ノード数が少ない車両に搭載した場合でも通信効率の低下を防止することができるので、様々なノード数の車載ＬＡＮに対し、設計変更を行うことなく搭載することが可能であり、従って管理費の増大を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における車載システムの構成例を示すブロック図である。図１中１は、車両であり、車両１には、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）の機能を備えた本発明の車載装置１０が搭載されている。車載装置１０には、給電線Ｌ１及び通信線Ｌ２を含むワイヤーハーネス等の接続線Ｌが接続されており、接続線Ｌは、ジャンクションボックスと呼ばれる接続装置２０に接続している。そして接続装置２０を用いて構成される車載ＬＡＮ等の通信網ＮＷを介して車載装置１０は、他の複数の車載装置１０，１０，…と、ＦｌｅｘＲａｙ、ＴＴＰ等の時分割多重方式の通信規格に則して情報を送受信する。
【００２１】
車載装置１０には、接続線Ｌを介して通信網ＮＷに接続するコネクタ等の通信装置１１と、電子制御処理を実行する電子制御ユニットの本体である処理装置１２とが組み込まれており、車載装置１０に組み込まれた通信装置１１及び処理装置１２は、夫々通信部１１及び処理部１２として機能する。なお車載装置１０に通信部１１及び処理部１２を組み込むのではなく、処理装置１２に通信装置１１を外付けすることにより、全体として車載装置１０として機能する様にしても良い。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態１における車載装置１０の構成例を示すブロック図である。車載装置１０が備える通信部１１は、接続線Ｌに接続する第１接続手段１１１と、第１接続手段１１１に接続し、第１接続手段１１１を介しての通信を制御する制御回路１１２と、パラレル／シリアル変換及びシリアル／パラレル変換を行う変換回路１１３と、処理部１２と接続する第２接続手段１１４とを備えている。そして通信部１１は、第１接続手段１１１により接続される接続線Ｌの通信線Ｌ２を介して受信したシリアルデータの形式の情報を制御回路１１２へ送り、制御回路１１２は、受け付けた情報を変換回路１１３へ出力し、変換回路１１３では、入力された情報のシリアル／パラレル変換を行った上でパラレルデータとして第２接続手段１１４を介して処理部１２へ出力する。また処理部１２から第２接続手段１１４を介して受け付けたパラレルデータ形式の情報は、変換回路１１３にてシリアルデータに変換されて制御回路１１２へ出力され、制御回路１１２から第１接続手段１１１を介して通信網ＮＷに接続する他の装置へ送信する。また通信部１１は、第１接続手段１１１を介して接続線Ｌの給電線Ｌ１から供給された電力の電圧を変換する変圧回路１１５を備え、変圧回路１１５にて変圧された電力は、第２接続手段１１４を介して処理部１２へ供給される。
【００２３】
制御回路１１２は、ＣＰＵ等の制御手段１１２１と、夫々異なる通信制御を実行する複数の通信制御手段１１２２，１１２２，…を備えている。各通信制御手段１１２２，１１２２，…による夫々異なる通信制御とは、夫々異なるノード間周期及び全ノード周期による通信制御である。なお各通信制御手段１１２２，１１２２，…ハードウェアとして実装されていても、またソフトウェアとして実装されていても、更にはハードウェア及びソフトウェアとして実装されていても良い。このような構成の制御回路１１２は、物理層及びデータリンク層に相当する機能を備え、具体的には、処理部１２からフレーム信号として受け付けた情報を通信網ＮＷに則した通信規格に合致したフォーマットに変換するフレーム変換機能、変換したフレームを物理層に合致した信号レベルに変換した情報として通信網ＮＷ上に送信する物理層レベルの送信機能、及び通信網ＮＷから受け付けた情報を処理部１２にて取り扱うことが可能なフォーマットに変換するフレーム変換機能等の様々な機能を備えている。なお以降の説明において、夫々の通信制御手段１１２２，１１２２，…を特に区別する必要がある場合、第１通信制御手段１１２２ａ、第２通信制御手段１１２２ｂ及び第３通信制御手段１１２２ｃとして示す。またその場合、第１通信制御手段１１２２ａは、通信網ＮＷに接続する他の通信装置１０の数（ノード数）が１〜１０の小規模の車載システムでの通信に適し、第２通信制御手段１１２２ｂは、通信網ＮＷに接続する他の通信装置１０の数（ノード数）が１１〜３０の中規模の車載システムでの通信に適し、第３通信制御手段１１２２ｃは、通信網ＮＷに接続する他の通信装置１０の数（ノード数）が３１以上の大規模の車載システムでの通信に適しているものとする。
【００２４】
車載装置１０が備える処理部１２は、通信部１１と接続する接続手段１２１と、第１接続手段１２１とパラレルデータである各種情報の送受信を行いパラレル／シリアル変換及びシリアル／パラレル変換を行う変換回路１２２と、変換回路１２２とシリアルデータである各種情報の送受信を行い、処理部１２全体を制御する制御回路１２３とを備えている。なお制御回路１２３には、通信部１１から接続手段１２１を介して供給される電力により作動する。なお通信部１１及び処理部１２間で送受信される情報は、必ずしもパラレルデータである必要はなく、シリアルデータで送受信する様に設計した場合には、処理部１２が備える変換回路１２２及び通信部１１が備える変換回路１１３は不要となる。
【００２５】
このようにして構成された車載装置１０にて実行される処理について説明する。図３は、本発明の実施の形態１における車載装置１０が備える通信部１１の処理を示すフローチャートである。通信部１１では、通信網ＮＷへの接続時、接続している通信網ＮＷの構成が変化した時、又は起動時（リセット時）に、通信を開始する初期処理として以下の処理を実行する。車載装置１０が備える通信部１１では、制御回路１１２の制御により、通信網ＮＷを介した識別情報の相互の送受信に基づき通信網ＮＷの構成を認識する網認識処理等の認識処理を行うことにより、通信網ＮＷに接続し通信相手となる他の車載装置１０，１０，…の数（ノード数）を検出し（Ｓ１０１）、検出した数に基づいて、通信網ＮＷを介しての通信に用いる通信制御手段１１２２として、複数の通信制御手段１１２２，１１２２，…の中から一の通信制御手段１１２２を選択する（Ｓ１０２）。そして以降の通信においては、選択された通信制御手段１１２２の制御に基づくノード間周期及び全ノード周期により、通信網ＮＷを介して他の車載装置１０，１０，…との通信を行う。なおステップＳ１０１による検出処理にて検出された通信相手となる他の車載装置１０，１０，…の数（ノード数）が１〜１０である場合、ステップＳ１０２にて第１通信制御手段１１２２ａが選択される。同様にして、検出された他の車載装置１０，１０，…の数（ノード数）が１１〜３０である場合、ステップＳ１０２にて第２通信制御手段１１２２ｂが選択され、３１以上である場合、ステップＳ１０２にて第３通信制御手段１１２２ｃが選択される。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１において、接続装置２０にて通信網ＮＷに接続する車載装置１０，１０，…の数（ノード数）を検出する形態である。実施の形態２における車載システムの構成例及び車載装置１０の構成例は、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。図４は、本発明の実施の形態２における接続装置２０の構成例を示すブロック図である。接続装置２０は、装置全体を制御する制御回路２１及び接続線Ｌを介して車載装置１０と通信する複数の接続手段２２，２２，…を備えている。
【００２７】
このようにして構成された接続装置２０にて実行される処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態２における接続装置２０の処理を示すフローチャートである。接続装置２０では、通信網ＮＷへの接続時、接続している通信網ＮＷの構成が変化した時、又は起動時（リセット時）に、通信を開始する初期処理として以下の処理を実行する。接続装置２０では、制御回路２１の制御により、通信網ＮＷに接続し、ノードとしての機能を有する車載装置１０，１０，…の数（ノード数）を検出し（Ｓ２０１）、検出した数を示す数データを接続手段２２から通信網ＮＷを介して車載装置１０，１０，…へ送信する（Ｓ２０２）。車載装置１０では、通信網ＮＷを介して送信された数データを受信し、受信した数データに基づく数を認識することにより、他の車載装置１０，１０，…の数を検出する。なお他の車載装置１０，１０，…の数を検出した車載装置１０における以降の処理については、実施の形態１と同様であるので、実施の形態１を参照するものとし、その説明を省略する。なお車載装置１０が受信した数データが示す数は、全ての車載装置１０，１０，…を示すことになるが、通信制御手段１１２２を選択するにあたっては、数データが示す数を用いても、また数データが示す数から１を減じた数、即ち時期以外の他の装置数を用いる様にしても良い。
【００２８】
前記実施の形態１及び２では、通信相手の数を検出し、検出した数に基づいて、ノード間周期及び全ノード周期が異なる通信を夫々制御する通信制御手段を選択する形態を示したが、本発明はこれに限らず、通信に要する通信規約を検出し、検出した通信規約に基づいて、通信規約が異なる通信を夫々制御する通信制御手段を選択する等、様々な形態に展開することが可能である。
【００２９】
また前記実施の形態１及び２では、車載ＬＡＮ等の車載システムに適用する形態を示したが、本発明はこれに限らず、ホームネットワーク等の他の通信システムに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における車載システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における車載装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における車載装置が備える通信部の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２における接続装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２における接続装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】時分割多重方式を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  車両
１０  車載装置
１１  通信装置（通信部）
１１２２  通信制御手段
１２  処理装置（処理部）
２０  接続装置
Ｌ  接続線
ＮＷ  通信網
【図１】
2006203543.tif 000003
【図２】
2006203543.tif 000004
【図３】
2006203543.tif 000005
【図４】
2006203543.tif 000006
【図５】
2006203543.tif 000007
【図６】
2006203543.tif 000008