(57)【要約】【課題】複数のデバイス群を有する通信システムにおいて、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減することが可能な通信システム、デバイス及び通信方法を提供する。【解決手段】ドメインＤ１に属するＥＣＵ１１〜１３と、ドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３とを備えた通信システムにおいて、ドメインＤ１に属するＥＣＵ１２は、ドメインＤ１に属する他のＥＣＵ１１，１３に送信するデータとドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３に送信するデータとで他のＥＣＵに送信するデータの送信周期を変更する。これにより、データを受信するＥＣＵは、周期ごとに自己の属するドメインからのデータと他のドメインからのデータとを受信することができるため、各ドメインに代表となる代表通信機器を設ける必要がなくなり、代表通信機器が介在する通信が発生しないため、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、
第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、
を備え、
前記第１のデバイス群に属する前記デバイスは、前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータと、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータとで他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定手段を有する、通信システム。
【請求項２】
前記送信タイミング決定手段は、前記送信周期に基づいた前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信タイミングと、前記送信周期に基づいた前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる前記送信タイミングにおいて、前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータ及び前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータのいずれか一方を送信する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記送信タイミング決定手段は、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信周期よりも前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信周期を短くする、請求項１又は２に記載の通信システム。
【請求項４】
第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとから成る通信システムにおける前記第１のデバイス群に属する前記デバイスであって、
前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータと、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータとで他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定手段を備えた、デバイス。
【請求項５】
前記送信タイミング決定手段は、前記送信周期に基づいた前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信タイミングと、前記送信周期に基づいた前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる前記送信タイミングにおいて、前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータ及び前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータのいずれか一方を送信する、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記送信タイミング決定手段は、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信周期よりも前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信周期を短くする、請求項４又は５に記載のデバイス。
【請求項７】
第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとを備えた通信システムにおける通信方法であって、
前記第１のデバイス群に属する前記デバイスが、前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータと、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータとで他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定工程を含む、通信方法。
【請求項８】
前記送信タイミング決定工程は、前記送信周期に基づいた前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信タイミングと、前記送信周期に基づいた前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる前記送信タイミングにおいて、前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータ及び前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータのいずれか一方を送信する、請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記送信タイミング決定工程は、前記第２のデバイス群に属する前記デバイスに送信するデータの送信周期よりも前記第１のデバイス群に属する他の前記デバイスに送信するデータの送信周期を短くする、請求項７又は８に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、デバイス及び通信方法に関し、特に一のデバイス群に属するデバイスと他のデバイス群に属するデバイスとにおける通信システム、デバイス及び通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のデバイス群を有する通信システムにおいて、ツリー型の階層構造で構築されたネットワークシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、複数の対象装置がグループ化を繰返すことによりツリー型の階層構造を構築したネットワークシステムが開示されている。このネットワークシステムでは、マルチキャストで送られたコマンドの応答が、各々の階層の各々のグループを代表する中継サーバーを介して受け取られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなネットワークシステムの論理階層化には以下の問題がある。図６に示すように、複数のＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）が１つの物理バス１００に接続された通信システムを想定する。ドメインＤ１〜Ｄ３において、各々のドメイン内のＥＣＵを代表する代表ＥＣＵ１０，２０，３０が配置されている。代表ＥＣＵ１０，２０，３０の下層には、代表ＥＣＵ１０，２０及び３０を介して他のドメインのＥＣＵとの通信を行うＥＣＵ１１〜１２，２１〜２２及び３１〜３２が配置されている。
【０００５】
このような通信システムにおいて、例えば、ドメインＤ１のＥＣＵ１１が他のドメインＤ２のＥＣＵ２１〜２２に向けてデータを送信する場合、（１）ドメインＤ１内の代表ＥＣＵ１０への通信Ｃ１、（２）代表ＥＣＵ１０，２０及び３０間の通信Ｃ２、さらに（３）送信先のドメインＤ２の代表ＥＣＵ２０から送信先ＥＣＵ２１〜２２への通信Ｃ３と３回の通信が発生し、物理バス１００に負担がかかる。すなわち、最大３倍の通信データが物理バス１００上に流れることになる。
【０００６】
また、送信元の代表ＥＣＵ１０が通信データのフォーマット及び周期を変更するゲートウェイを行う処理時間に加えて、受信側の代表ＥＣＵ２０がゲートウェイを行う時間の２つの処理時間が直接データを送受信する場合に比べて通信遅延として存在する。
【０００７】
本発明は、このような実情に考慮してなされたものであり、その目的は、複数のデバイス群を有する通信システムにおいて、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減することが可能な通信システム、デバイス及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとを備え、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータと、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータとで第１のデバイス群に属するデバイスは、他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定手段を有する通信システムである。
【０００９】
この構成によれば、第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとを備えた通信システムにおいて、第１のデバイス群に属するデバイスの送信タイミング決定手段は、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータと、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータとで他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する。これにより、データを受信するデバイスは、周期ごとに自己の属するデバイス群からのデータと他のデバイス群からのデータとを受信することができるため、各デバイス群に代表となる代表通信機器を設ける必要がなくなる。そのため、代表通信機器が介在する通信が発生しないため、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減することが可能となる。
【００１０】
この場合、送信タイミング決定手段は、送信周期に基づいた第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信タイミングと、送信周期に基づいた第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる送信タイミングにおいて、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータ及び第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータのいずれか一方を送信することが好適である。
【００１１】
この構成によれば、送信タイミング決定手段は、送信周期に基づいた第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信タイミングと、送信周期に基づいた第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる送信タイミングにおいて、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータ及び第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータのいずれか一方を送信するため、送信周期に基づいた送信タイミングが仮に同時となっても、データを受信するデバイスは、周期ごとに自己の属するデバイス群からのデータと他のデバイス群からのデータとを受信することができる。
【００１２】
また、送信タイミング決定手段は、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信周期よりも第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信周期を短くすることが好適である。
【００１３】
この構成によれば、自己が所属しておらず一般的に遅い送信タイミングでも許容される第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信周期よりも自己が所属しており一般的に早い送信タイミングが望ましい第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信周期を短くするため、通信の必要性に応じて送信タイミングを適切に設定することが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとから成る通信システムにおける第１のデバイス群に属するデバイスであって、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータと、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータとで他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定手段を備えたデバイスである。
【００１５】
この場合、送信タイミング決定手段は、送信周期に基づいた第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信タイミングと、送信周期に基づいた第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる送信タイミングにおいて、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータ及び第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータのいずれか一方を送信することが好適である。
【００１６】
また、送信タイミング決定手段は、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信周期よりも第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信周期を短くすることが好適である。
【００１７】
また、本発明は、第１のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスと、第２のデバイス群に属する一つ又は複数のデバイスとを備えた通信システムにおける通信方法であって、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータと、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータとで第１のデバイス群に属するデバイスが、他のデバイスに送信するデータの送信周期を変更する送信タイミング決定工程を含む通信方法である。
【００１８】
この場合、送信タイミング決定工程は、送信周期に基づいた第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信タイミングと、送信周期に基づいた第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる送信タイミングにおいて、第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータ及び第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータのいずれか一方を送信することが好適である。
【００１９】
また、送信タイミング決定工程は、第２のデバイス群に属するデバイスに送信するデータの送信周期よりも第１のデバイス群に属する他のデバイスに送信するデータの送信周期を短くすることが好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の通信システム、デバイス及び通信方法によれば、複数のデバイス群を有する通信システムにおいて、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１のＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る通信システムのデータの送信タイミングを示す図である。
【図４】実施形態に係る論理階層化されたネットワークと物理階層化されたネットワークとが複合された通信システムを示す図である。
【図５】図１のドメイン内のＥＣＵが統合された状態を示す図である。
【図６】従来の通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る通信システム、デバイス及び通信方法について説明する。図１に示すように、本実施形態の通信システムでは、ドメインＤ１に属するＥＣＵ１１〜１３と、ドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３との全てが物理バス１００に接続されている。各ＥＣＵ１１〜１３，２１〜２３は、物理バス１００を介して他の全てのＥＣＵに向けてデータを一括送信するブロードキャスト方式でデータを送信する。
【００２３】
以下、ＥＣＵ１１〜１３，２１〜２３を代表して、ドメインＤ１に属するＥＣＵ１２の構成を説明する。ＥＣＵ１２以外のＥＣＵも同様の構成を有するものとする。図２に示すように、ＥＣＵ１２は、データ送信タイミング決定部５１及びデータ送受信部５２を有している。データ送信タイミング決定部５１は、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３への通信Ｃ１と、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３への通信Ｃ２とにおけるデータの送信周期をそれぞれ変更する。
【００２４】
図３に示すように、データ送信タイミング決定部５１は、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３への通信Ｃ１のデータの送信周期を１０ｍｓ周期としている。一方、データ送信タイミング決定部５１は、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３への通信Ｃ２のデータの送信周期を４０ｍｓ周期としている。ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３への通信Ｃ１のデータの送信タイミングと、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３への通信Ｃ２のデータの送信タイミングとが同時となるときは、データ送信タイミング決定部５１は、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３への通信Ｃ１のデータの送信を中止し、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３への通信Ｃ２のデータの送信のみを行うことを決定する。
【００２５】
データ送受信部５２は、データ送信タイミング決定部５１が設定したタイミングで、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３への通信Ｃ１のデータや、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３への通信Ｃ２のデータの送信を行う。また、データ送受信部５２は、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３から送信されたデータや、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３から送信されたデータを受信する。
【００２６】
以下、本実施形態の通信システムの動作について説明する。図１及び３に示すように、ドメインＤ１内における通信Ｃ１のデータの送信周期を１０ｍｓ、ドメインＤ１とドメインＤ２との間の通信Ｃ２のデータの送信周期を４０ｍｓとした場合、物理バス１００に流れる通信データ、つまり、ＥＣＵ１２が送信するデータフォーマットは、「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」…という時系列で送信される。このデータの合計送信回数は、上述した図６に示すような従来のシステムと同じくすることができる。すなわち、ＥＣＵ１２が属するドメインＤ１内の他のＥＣＵ１１，１３は、「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」…という時系列のデータを受信することにより、上述した図６に示すようなシステムと同等の頻度でデータを受信することができる。
【００２７】
一方、他のドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３は、「Ｃ２」「Ｃ２」「Ｃ２」…のみを受信することにより、ドメイン間通信の周期である４０ｍｓの周期でデータを受信することができる。これにより、図１に示す本実施形態のシステムでは、図６のシステムのように、代表ＥＣＵ１０〜３０を介する通信量が不要となるため、物理バス１００への負担を低減することができる。
【００２８】
ここで、ドメインＤ１，Ｄ２間に渡るデータの通信遅延を考える。図６に示すようなシステムでは、通信遅延＝「ＥＣＵ１１の通信Ｃ１のデータの送信時間」＋「代表ＥＣＵ１０の通信Ｃ１から通信Ｃ２へのゲートウェイ時間」＋「代表ＥＣＵ２０の通信Ｃ２から通信Ｃ３へのゲートウェイ時間」＋「ＥＣＵ２１，２２の通信Ｃ３の受信時間」となる。一方、図１に示す本実施形態のシステムでは、通信遅延＝「ＥＣＵ１２の通信Ｃ２のデータの送信時間」＋「ＥＣＵ２１〜２３の通信Ｃ２のデータの受信時間」となる。したがって、本実施形態のシステムの方が通信遅延が少なくなる。
【００２９】
ここで、図４に示すような本実施形態に係る論理階層化されたネットワークと物理階層化されたネットワークとが複合された通信システムを考える。図４に示すように、ドメインＤ１，Ｄ２は本実施形態に係る論理階層化されたネットワークであり、ドメインＤ３は図６に示したような代表ＥＣＵ３０を介して物理階層化されたネットワークである。このようなシステムにおいても、図１のシステムと同様のアルゴリズムで他のドメインの影響を受けない設計が実現できる。ドメインＤ２に関しては、図１に示したシステムと同様となる。ドメインＤ３に関しては、代表ＥＣＵ３０がゲートウェイを行うため、だオ表ＥＣＵ３０にて周期、フォーマット変換等を実施し、他のドメインの影響を受けないことを実現することができる。
【００３０】
また、図５に示すように、図１のシステムにおけるドメインＤ１内のＥＣＵ１２がＥＣＵ１１に統合された場合を考える。この場合にも、ドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３は、ドメイン間の通信Ｃ２のデータのみを受信するため、ドメインＤ１内の通信Ｃ１のデータのフォーマットには影響されない。
【００３１】
また、図１のシステムにおいて、ドメインＤ１内の通信Ｃ１のデータの送信周期が変更されたとしても、階層化されたネットワークの特徴である他のドメインの設計変更時に影響を受けないことが実現できる。例えば、ドメインＤ１内の通信Ｃ１のデータの送信周期が１０ｍｓから５ｍｓに変更されたとする。この場合、例えば、ドメインＤ１のＥＣＵ１２が送信するデータフォーマットは、「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」から、「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ１」「Ｃ２」となる。ここで、通信Ｃ２が送信されるタイミングは４０ｍｓごとで、変更前と同じであり、通信Ｃ１のデータの送信を中止するタイミングが４回に１回から８階に変更されるだけである。従って、ドメインＤ２への通信Ｃ２のデータには変更がないため、ドメインＤ２内のＥＣＵ２１〜２３は影響を受けない。
【００３２】
本実施形態によれば、ドメインＤ１に属するＥＣＵ１１〜１３と、ドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３とを備えた通信システムにおいて、ドメインＤ１に属するＥＣＵ１２のデータ送信タイミング決定部５１は、ドメインＤ１に属する他のＥＣＵ１１，１３に送信するデータと、ドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３に送信するデータとで他のＥＣＵに送信するデータの送信周期を変更する。これにより、データを受信するＥＣＵは、周期ごとに自己の属するドメインからのデータと他のドメインからのデータとを受信することができるため、各ドメインに代表となる代表通信機器を設ける必要がなくなる。そのため、代表通信機器が介在する通信が発生しないため、通信量の増加と通信遅延の増加とを低減することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態によれば、データ送信タイミング決定部５１は、送信周期に基づいたドメインＤ１に属する他のＥＣＵ１１，１３に送信するデータの送信タイミングと、送信周期に基づいたドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３に送信するデータの送信タイミングとが同時となるときは、同時となる送信タイミングにおいて、ドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３に送信するデータのみを送信するため、送信周期に基づいた送信タイミングが仮に同時となっても、データを受信するＥＣＵは、周期ごとに自己の属するデバイス群からのデータと他のデバイス群からのデータとを受信することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、ＥＣＵ１２は、自己が所属しておらず一般的に遅い送信タイミングでも許容されるドメインＤ２に属するＥＣＵ２１〜２３に送信するデータの送信周期よりも自己が所属しており一般的に早い送信タイミングが望ましいドメインＤ１に属する他のＥＣＵ１１，１３に送信するデータの送信周期を短くするため、通信の必要性に応じて送信タイミングを適切に設定することが可能となる。
【００３５】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，２０，３０…代表ＥＣＵ、１１〜１３，２１〜２３，３１〜３３…ＥＣＵ、５１…データ送信タイミング決定部、５２…データ送受信部、１００…物理バス、Ｄ１〜Ｄ３…ドメイン、Ｃ１〜Ｃ３…通信データ。
【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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