(57)【要約】      （修正有）【課題】送信データに部分的な破損が生じた場合であっても、最低限のデータ信頼性を保持しつつ、データの断絶を防止することが可能な車載通信システムを提供する。【解決手段】送信側にて、第１のアプリケーションが第２のアプリケーションへ送信するデータを複数に分割し、分割された複数の分割データそれぞれに対してチェックサムを付与し、受信側に送信する。受信側にて、送信された複数の分割データを受信し、それぞれのチェックサムを確認することにより、該複数の分割データそれぞれの破損を検出し、いずれかの分割データに破損が検出された場合、受信側に保持された過去に受信した分割データ、又は、空白データを用いて破損が検出された分割データそれぞれを補完した上で、分割データを結合し、結合されたデータを第２のアプリケーションに送信する共に、補完が行われた場合、補完が行われたことを示すデータを併せて第２のアプリケーションに送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側の第１のアプリケーションから受信側の第２のアプリケーションにデータを送信する車載通信システムであって、
前記送信側に設けられ、前記第１のアプリケーションから取得した前記データを複数に分割するデータ分割手段と、
前記送信側に設けられ、前記データ分割手段により分割された複数の分割データそれぞれに対してチェックサムを付与するチェックサム付与手段と、
前記送信側に設けられ、前記チェックサム付与手段によりチェックサムが付与された複数の分割データを前記受信側に送信する第１の送信手段と、
前記受信側に設けられ、前記第１の送信手段により送信された複数の分割データを受信する受信手段と、
前記受信側に設けられ、前記受信手段により受信された複数の分割データそれぞれのチェックサムを確認することにより、該複数の分割データそれぞれの破損を検出するデータ破損検出手段と、
前記受信側に設けられ、前記受信手段により受信された複数の分割データを結合するデータ結合手段であって、前記データ破損検出手段によりいずれかの分割データに破損が検出された場合、前記受信側に保持された過去に受信した分割データ、又は、空白データを用いて破損が検出された分割データそれぞれを補完するデータ結合手段と、
前記受信側に設けられ、前記データ結合手段により結合されたデータを前記第２のアプリケーションに送信する共に、前記データ結合手段により前記補完が行われた場合、補完が行われたことを示すデータを併せて前記第２のアプリケーションに送信する第２の送信手段を備えることを特徴とする、
車載通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムにデータの送受信を行う車載通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、送信側にて伝送するデータを伝送単位に分割し、分割された伝送単位データに番号を付して伝送し、受信側にて分割された伝送単位データごとに誤りチェックを行い、誤りがある場合は送信側に再送を要求する通信システムが知られている（例えば、特許文献１）。これにより、伝送データの信頼性を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−５６２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車載装置上の制御系アプリケーション（例えば、障害物との衝突回避のために、自動制動制御を行うＥＣＵ上のアプリケーション）は、車載されたセンサ等からの情報を車載ネットワークを介して受信し、当該情報に基づき制御を実行する。
【０００５】
しかしながら、車載ネットワークとして、上述した特許文献１に記載の通信システムを適用した場合、受信したデータのうち、一部にでも破損等があると再送要求をするため、リアルタイムでの情報取得ができず、適切な制御が実行されないおそれがある。例えば、ステレオカメラからの画像データに基づき車両前方の障害物を検出し、衝突回避制動制御を行う場合、ステレオカメラから受信した画像データの一部欠損に基づいて再送要求がなされると、次回の画像データの受信までに車両がさらに障害物に接近し、適切に衝突回避を行うことができない場合がある。
【０００６】
そこで、上記課題に鑑み、送信データに部分的な破損が生じた場合であっても、最低限のデータ信頼性を保持しつつ、データの断絶を防止することが可能な車載通信システム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、一実施形態において、車載通信システムは、
送信側の第１のアプリケーションから受信側の第２のアプリケーションにデータを送信する車載通信システムであって、
前記送信側に設けられ、前記第１のアプリケーションから取得した前記データを複数に分割するデータ分割手段と、
前記送信側に設けられ、前記データ分割手段により分割された複数の分割データそれぞれに対してチェックサムを付与するチェックサム付与手段と、
前記送信側に設けられ、前記チェックサム付与手段によりチェックサムが付与された複数の分割データを前記受信側に送信する第１の送信手段と、
前記受信側に設けられ、前記第１の送信手段により送信された複数の分割データを受信する受信手段と、
前記受信側に設けられ、前記受信手段により受信された複数の分割データそれぞれのチェックサムを確認することにより、該複数の分割データそれぞれの破損を検出するデータ破損検出手段と、
前記受信側に設けられ、前記受信手段により受信された複数の分割データを結合するデータ結合手段であって、前記データ破損検出手段によりいずれかの分割データに破損が検出された場合、前記受信側に保持された過去に受信した分割データ、又は、空白データを用いて破損が検出された分割データそれぞれを補完するデータ結合手段と、
前記受信側に設けられ、前記データ結合手段により結合されたデータを前記第２のアプリケーションに送信する共に、前記データ結合手段により前記補完が行われた場合、補完が行われたことを示すデータを併せて前記第２のアプリケーションに送信する第２の送信手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本実施の形態によれば、最低限のデータ信頼性を保持しつつ、データの断絶を防止することが可能な車載通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車載通信システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本実施形態に係る車載通信システムの具体的な適用例であるカメラ−ＥＣＵ間の通信システムを含む車両前方監視装置の構成を示す構成図である。
【図３】図２に示す車両前方監視装置のカメラにより撮像された画像をカメラアプリケーションからＥＣＵアプリケーションに逐次送信する場合において、ＥＣＵアプリケーションにより受信されたデータにエラーが生じた場合の本実施形態に係る車載通信システムの作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】
図１（ａ）は、車載通信システム１の構成の一例を示す概念図である。車載通信システム１は、車載ネットワーク１０、第１のアプリケーション２０、第２のアプリケーション３０を含み、任意の車載装置上の第１のアプリケーション２０（送信側）から第２のアプリケーション３０（受信側）へデータの送信を行う。なお、第１のアプリケーション２０、第２のアプリケーション３０は、同じ車載装置上のアプリケーションであってもよいし、異なる車載装置上のアプリケーションであってもよい。
【００１２】
車載ネットワーク１０は、通信ミドルレイヤ１１Ａ（送信側）、通信ミドルレイヤ１１Ｂ（受信側）、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ａ（送信側）、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂ（受信側）を含む。
【００１３】
通信ミドルレイヤ１１Ａは、第１のアプリケーション２０からの要求に応じて、第１のアプリケーション２０から第２のアプリケーション３０へ送信するデータへの処理を実行する。
【００１４】
ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ａは、通信ミドルレイヤ１１Ａからの要求に応じて、通信ミドルレイヤ１１Ａによる処理がなされたデータを受信側に転送する。
【００１５】
ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂは、通信ミドルレイヤ１１Ｂからの要求に応じて、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ａから転送されたデータを受信する。
【００１６】
通信ミドルレイヤ１１Ｂは、第２のアプリケーション３０からの要求に応じて、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂにより受信されたデータへの処理を実行し、処理がなされたデータを第２のアプリケーション３０に送信する。
【００１７】
次に、本実施形態に係る車載通信システム１の具体的なデータフローについて、引き続き、図１（ａ）を用いて説明する。
【００１８】
図１（ａ）を参照するに、通信ミドルレイヤ１１Ａは、第１のアプリケーション２０から送信されたデータＤを複数に分割する。本例において、通信ミドルレイヤ１１Ａは、データＤを３つのセグメント（分割データ）Ｄｄ１、Ｄｄ２、Ｄｄ３に分割する。
【００１９】
続いて、通信ミドルレイヤ１１Ａは、セグメントＤｄ１、Ｄｄ２、Ｄｄ３のそれぞれにデータ破損検出用のチェックサムＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３を付与する。
【００２０】
続いて、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ａは、チェックサムＣＳ１〜ＣＳ３が付与された、セグメントＤｄ１〜Ｄｄ３を送信側へ転送する。
【００２１】
続いて、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂは、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ａから転送されたセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３を受信する。
【００２２】
なお、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２ＡからＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂへの転送は、イーサネット（登録商標）等を通じて行われる。
【００２３】
続いて、通信ミドルレイヤ１１Ｂは、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂにより受信されたセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３に付与されたチェックサムＣＳ１〜ＣＳ３の確認を行う。本例では、３つのセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３のうち、セグメントＤｄ３に転送の際の破損が生じている。そのため、通信ミドルレイヤ１１Ｂは、チェックサムＣＳ３を確認することによりセグメントＤｄ３の破損を検出することができる。この破損したセグメントＤｄ３は、破棄される。
【００２４】
続いて、通信ミドルレイヤ１１Ｂは、受信したセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３を結合してデータの再構築を行う。本例では、セグメントＤｄ３に破損が生じているため、セグメントＤｄ３の代わりに、置換セグメントＤｒｅｐを用いてデータの再構築を行う。即ち、セグメントＤｄ１、Ｄｄ２と置換セグメントＤｒｅｐを結合して結合データＤｃｏｍｂを再構築する。置換セグメントＤｒｅｐとしては、直前にＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂが受信したセグメントＤｄ３に相当するセグメント（分割データ）を用いてよいし、場合によっては、空白セグメント（空白データ）を用いてもよい。なお、セグメントＤｄ１〜Ｄｄ３のいずれにも破損がない場合は、セグメントＤｄ１〜Ｄｄ３を結合してデータの再構築（結合データＤｃｏｍｂの生成）を行う。
【００２５】
通信ミドルレイヤ１１Ｂは、置換セグメントＤｒｅｐにより一部が補完された結合データＤｃｏｍｂを第２のアプリケーション３０に送信する。即ち、第２のアプリケーション３０は、第１のアプリケーション２０から送信されたデータとして、第１のアプリケーションから送信されたデータＤに対して、一部補完された結合データＤｃｏｍｂを受信する。また、併せて、結合データＤｃｏｍｂは、一部補完が行われたデータであることを示す情報を第２のアプリケーションに送信（通知）する。例えば、一部補完が行われたことを示す情報には、補完された領域に関する情報が含まれてよい。なお、セグメントＤｄ１〜Ｄｄ３のいずれにも破損がない場合は、第１のアプリケーション２０から送信されたデータＤと第２のアプリケーション３０により受信された結合データＤｃｏｍｂは同等である。また、この場合、通信ミドルレイヤ１１Ｂは、一部補完が行われなかったことを示す情報を第２のアプリケーションに送信してもよいし、送信しなくてもよい。
【００２６】
ここで、本実施形態に係る車載通信システム１の作用について、図１（ｂ）に示す比較例に係る車載通信システム１ｃを用いて説明をする。
【００２７】
図１（ｂ）に示す比較例に係る車載通信システム１ｃは、本実施形態に係る車載通信システム１と同様、第１のアプリケーション２０から第２のアプリケーション３０へのデータの通信を行うものである。本実施形態と異なる部分は、データの通信を行う車載ネットワーク１０ｃの動作、特に、通信ミドルレイヤ１１Ａｃ（送信側）、１１Ｂｃ（受信側）の動作である。
【００２８】
具体的には、通信ミドルレイヤ１１Ａｃが第１のアプリケーション２０から送信されたデータＤを複数に分割する前に、チェックサムＣＳを付与し、チェックサムＣＳを付与したデータＤをセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３に分割する。また、通信ミドルレイヤ１１Ｂｃは、ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ１２Ｂが受信したセグメントＤｄ１〜Ｄｄ３を結合してチェックサムＣＳの確認を行う。そのため、図１（ｂ）に示すようにセグメントＤｄ３に破損が生じていた場合、結合データＤｃｏｍｂの一部データが欠落しており、チェックサムＣＳの確認により結合データＤｃｏｍｂ全体の破損が検出され、破損している結合データＤｃｏｍｂは全体として破棄されてしまう。破損している結合データが全体として破棄されると第２のアプリケーション３０は、データを受信することができず、例えば、周期的に第１のアプリケーション２０から第２のアプリケーション３０にデータが送信される場合には、１周期分のデータが欠落することになる。特に、車両の制御系アプリケーションのように、リアルタイムに車載されたセンサ等の情報を取得して制御を実行する場合には、リアルタイムに情報が取得できず適切な制御が実行できないおそれがある。
【００２９】
これに対して、本実施形態に係る車載通信システム１は、上述したとおり、分割データ毎にチェックサムが付与されるため、分割データ毎の破損チェックが可能である。そのため、一部の分割データ（セグメントＤｄ３）に破損が生じた場合であっても、破損したセグメント（分割データ）を、受信して保持してある過去の分割データ（例えば、直前に取得した分割データ）又は空白データを用いて補完することができる。そして、一部補完を行って結合したデータを第２のアプリケーション３０に送信することにより、第２のアプリケーション３０は、第１のアプリケーション２０から送信されるデータを一部補完された部分はあるものの途切れることなく、リアルタイムに取得することができる。また、一部補完されて結合されたデータは、補完された部分以外は、第１のアプリケーション２０から送信されたデータの情報を含んでいるため、第２のアプリケーション３０は、その情報に基づいた制御を継続することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る車載通信システム１は、補完が行われたことを第２のアプリケーション３０に通知するため、第２のアプリケーション３０は受信したデータが補完されたデータであることを考慮して制御を行うことで、最低限のデータ信頼性を確保できる。即ち、送信データに部分的な破損が生じた場合であっても、最低限のデータ信頼性を保持しつつ、データの断絶を防止することができる。例えば、データのうち、補完された領域の情報を車載通信システム１（通信ミドルレイヤ１１Ｂ）が第２のアプリケーション３０に通知することで、第２のアプリケーション３０は、補完された領域以外の情報による制御を実行することができる。
【００３１】
次に、本実施形態に係る車載通信システム１の具体的な適用例について説明をする。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る車載通信システム１の具体的な適用例であるカメラ−ＥＣＵ間通信システム（以下、単に通信システムと呼ぶ）１０１を含む車両前方監視装置１００の構成を示す構成図である。
【００３３】
車両前方監視装置１００は、通信システム１０１、カメラ１１０、ＥＣＵ１２０、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３０等を含み、カメラ１１０により撮像された画像に基づき、車両前方の障害物を監視する。例えば、ＥＣＵ１２０は、カメラ１１０により撮像された画像に基づき、車両前方の障害物を検出し、算出した自車両と障害物との距離に基づき、自車両と障害物との衝突判定を行う。そして、衝突する可能性が高いと判定した場合、衝突回避のための介入による制動力を発生させるため、自車両のブレーキアクチュエータに対して制御命令を出力する。
【００３４】
カメラ１１０は、車両前端部に搭載され、当該車両前方を撮像する撮像手段である。カメラ１１０は、ＥＣＵ１２０と通信可能に接続され、カメラ１１０（内の制御部）上の制御アプリケーション（以下、カメラアプリケーションと呼ぶ）は、撮像された画像に対応する画像信号を生成し、ＥＣＵ１２０上の制御アプリケーション（以下、ＥＣＵアプリケーションと呼ぶ）に送信する。
【００３５】
ＥＣＵ１２０は、車両前方監視制御を行う電子制御ユニットであり、具体的には、上述したとおり、カメラ１１０（カメラアプリケーション）から受信した画像に基づいて、車両前方の障害物を検出し、該障害物に関する衝突回避制御を実行してよい。ＥＣＵ１２０（ＥＣＵアプリケーション）は、通信システム１０１を介してカメラ１１０（カメラアプリケーション）から画像信号（画像データ）を受信する。
【００３６】
ＣＡＮ１３０は、各種ＥＣＵやアクチュエータの相互通信を行うための車載ネットワーク（ＬＡＮ）である。本例において、ＥＣＵ１２０は、ＣＡＮ１３０に接続され、ＣＡＮ１３０を介して、ブレーキアクチュエータ（不図示）等に制御命令を出力してよい。なお、ＥＣＵ１２０は、ブレーキアクチュエータを直接制御する他のＥＣＵ（ブレーキＥＣＵ）に制御命令を出力して、衝突回避のための制動制御を実行してもよいし、直接、ブレーキアクチュエータに制御命令を出力して、衝突回避のための制動制御を実行してもよい。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る車載通信システム１の適用例であるカメラ−ＥＣＵ間通信システム１０１の作用、特に、通信システム１０１上で転送中にエラーが発生した場合の作用について、図３を用いて説明する。
【００３８】
図３は、カメラ１１０（カメラプリケーション）からＥＣＵ１２０（ＥＣＵアプリケーション）に画像（画像データ）が逐次送信される場合における通信システム１０１の動作を説明する図である。図３（ａ）は、本実施形態に係る車載通信システム１を適用した通信システム１０１による動作を説明する図であり、図３（ｂ）は、上述した比較例に係る車載通信システム１ｃを適用した通信システムによる動作を説明する図である。図３（ａ）、（ｂ）共に、５０ｍｓｅｃ間隔でカメラアプリケーションから送信された画像データ（画像Ｆ１〜Ｆ５）がＥＣＵアプリケーションにより順次受信される様子を示している。また、カメラアプリケーションから送信された画像Ｆ４について、通信システム１０１における転送中にエラー（破損）が発生している。
【００３９】
図３（ａ）を参照するに、本実施形態に係る車載通信システム１を適用した通信システム１０１は、分割して送信された画像Ｆ４のうち、破損部分を含む画像Ｆ４ｘに対して、直前の画像Ｆ３の対応する部位（セグメント）のデータによる置換（補完）を行う。即ち、過去の画像データ（直前に受信した画像Ｆ３）により補完された画像として画像Ｆ４を生成する。そのため、データが途絶せず、５０ｍｓｅｃ間隔で遅延することなく、リアルタイムに制御を継続することが可能である。また、上述したとおり、通信システム１０１は、ＥＣＵアプリケーションに画像Ｆ４が補完された画像（画像データ）であることを示す情報を通知するため、ＥＣＵアプリケーションは、補完された部位を除いた画像による制御を行うことが可能であり、データの信頼性を確保することができる。特に、図３（ａ）の下図に示す補完された画像Ｆ４においては、破損した部分を直前の画像Ｆ３の対応する部位で置換しても車両前方を走行する障害物（前方車両）の認識には影響がないため、ＥＣＵ１２０による制御の信頼性にも問題が発生しない。即ち、分割したデータの一部が破損した場合に、破損した分割データを、例えば、直前の対応する分割データに置換しても制御処理を適切に継続することができる。なお、受信された画像はＥＣＵ１２０内のＲＡＭ等に記憶（保持）され、ＲＡＭ等に記憶された過去の画像（直前に受信した画像）を用いることにより上記補完が行われてよい。
【００４０】
一方、図３（ｂ）を参照するに、比較例に係る車載通信システム１ｃを適用した通信システムは、転送中にエラーが発生した場合、エラーが発生した画像Ｆ４を破棄する。そのため、ＥＣＵプリケーションは、１周期分の画像データを取得できないため、１００ｍｓｅｃの間、適切に車両前方監視制御を実行できないおそれがある。例えば、自車両が４０ｋｍ／ｈで走行中に車両前方５ｍの障害物を検出し、該障害物との衝突を回避するには、障害物の検出から制御命令（制動命令）まで数百ｍｓｅｃレベルでの処理が必要となる。そのため、障害物を検出するための画像データの取得に１００ｍｓｅｃの遅延が生じると適切な制動制御処理に支障が生じてしまう。
【００４１】
このように、比較例に係る車載通信システム１ｃを適用した通信システムが画像データの取得に遅延を生じ、制御処理に支障を来すのに対して、通信システム１０１では、破損した部分のみ直前の画像で補完を行うため、データ取得に遅延を生じない。そのため、リアルタイムに車両前方の障害物を検出することが可能となり、適切な衝突回避のための制御処理を継続することができる。
【００４２】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  車載通信システム
１０  車載ネットワーク
１１Ａ  通信ミドルレイヤ（データ分割手段、チェックサム付与手段）
１１Ｂ  通信ミドルレイヤ（データ破損検出手段、データ結合手段、第２の送信手段）
１２Ａ  ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ（第１の送信手段）
１２Ｂ  ＭＡＣ／ＰＨＹレイヤ（受信手段）
２０  第１のアプリケーション
３０  第２のアプリケーション
１００  車両前方監視装置
１０１  カメラ−ＥＣＵ間通信システム
１１０  カメラ
１２０  ＥＣＵ
１３０  ＣＡＮ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015149564.tif 000005