(57)【要約】【課題】データの送出の際に衝突が発生した場合には送出周期の起点を変更する構成とすることにより、送出タイミングを変更してデータの衝突頻度を低減させることができる車載通信装置及び車載通信方法を提供する。【解決手段】車載通信装置の制御部は、送出周期の到来によって送出タイマによる通知を検知した場合に（Ｓ２１：ＹＥＳ）、メッセージの送出が不可能であると判断したとき（Ｓ２２：ＮＯ）、メッセージの送出を開始したにも拘わらず調停に負けたとき（Ｓ２７：ＮＯ）等のメッセージの送出に失敗したときは、送出タイマをリセットする（Ｓ２３）ことによって送出周期に対して測定する経過時間の起点を変更し、さらに、生成タイマのタイミングを変更して（Ｓ２４）、測定値、計算値、制御値等の生成時点を送出周期の到来の所定時間前となるようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輌に配されている通信線へのデータの送出を所定の送出周期で試みる車載通信装置において、
前記通信線への送出が成功／失敗したかを判断する判断手段と、
前記送出周期の起点を変更する変更手段とを備え、
前記判断手段が失敗したと判断した場合、前記変更手段によって前記送出周期の起点を変更するようにしてあること
を特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
前記変更手段は、
データの送出を試みる都度、送出を試みた時点を起点とするようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項３】
前記変更手段は、
データの送出を試みる都度、送出を試みた時点から所定時間経過後を起点とするようにしてあること
を特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
【請求項４】
データを所定の生成周期で生成する手段と、
前記生成周期の起点を変更する生成周期変更手段とを更に備え、
前記生成周期変更手段は、
前記変更手段により前記送出周期の起点を変更した場合、
前記送出周期の起点の所定時間前を前記生成周期の起点として変更するようにしてあること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車載通信装置。
【請求項５】
車輌に配されている通信線に接続してある車載通信装置が、前記通信線へデータの送出を所定の送出周期で試みる車載通信方法において、
データの送出を試みる際に、前記通信線への送出が成功／失敗したかを判断し、
データの送出に失敗したと判断した場合、
前記送出周期の起点を変更すること
を特徴とする車載通信方法。
【請求項６】
データの送出に失敗したと判断した場合、
データの送出を試みる都度、送出を試みた時点を起点として変更すること
を特徴とする請求項５に記載の車載通信方法。
【請求項７】
データの送出に失敗したと判断した場合、
データの送出を試みる都度、送出を試みた時点から所定時間経過後を起点として変更すること
を特徴とする請求項５に記載の車載通信方法。
【請求項８】
前記車載通信装置は更に、
データを所定の生成周期で生成し、
前記送出周期の起点を変更した場合、
前記生成周期の到来が前記送出周期の到来の所定時間前となるように変更すること
を特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の車載通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載通信装置がシリアル伝送を実現する通信線へデータを送出する車載通信装置及び車載通信方法に関し、特に、データの送出の衝突頻度を低減させることができる車載通信装置及び車載通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子制御装置（ＥＣＵ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を使用した車載通信装置の機能の増加に伴い、車輌に配される車載通信装置の数及び種類も増加する傾向にある。
【０００３】
一の車載通信装置が検知した各物理量についての測定値、計算によって得られた計算値、制御によって得られた制御値等を複数の車載通信装置で共有する必要がある。複数の車載通信装置で測定値、計算値、制御値等を共有するために各車載通信装置を車内通信回線によって接続し、データを送受信することによって共有する。例えば一の車載通信装置は検知した測定値等を含むデータを車内通信回線へ送出し、他の車載通信装置が一の車載通信装置から車内通信回線へ送出されたデータを受信することで、他の車載通信装置は一の車載通信装置が検知した測定値を取得することができ、共有が可能となる。
【０００４】
一の車載通信装置はデータを送出する場合、そのデータを周期的に送出するようにしてあることが一般的である。また、各車載通信装置からデータが送出される送出周期は、データに含まれる測定値、計算値、制御値等の種類に対して使用頻度を考慮して設定されている。各車載通信装置からデータが送出される送出周期は設計者により設定されるものであるため、一致する関係若しくは約数又は倍数の関係にある場合が考えられる。複数の車載通信装置からのデータの送出周期が一致する関係若しくは約数又は倍数の関係にある場合、複数の車載通信装置からほぼ同時にデータの送出が試みられるときがある。
【０００５】
車載通信装置間でのデータの送受信は、多くの車種でＣＡＮ（Controller Area Network）が採用されている。ＣＡＮでは車載通信装置が送受信するデータをメッセージと称しているので、ＣＡＮを採用したシステムにおいて車載通信装置が送受信するデータはメッセージと称して説明する。ＣＡＮはシリアル通信のプロトコルであり、複数の車載通信装置からメッセージの送出がほぼ同時に試みられた場合であっても、その中の一の車載通信装置のみがメッセージの送出権を得る。
【０００６】
一の車載通信装置は、他の車載通信装置によって車内通信回線へのメッセージの送出が行なわれている間、メッセージを送出することができない。各車載通信装置は、車内通信回線が他の車載通信装置によってメッセージが送出されて使用されているか否かを判断することによりメッセージの送出に成功／失敗したかを判断する。車載通信装置は、メッセージの送出を試みた際に他の車載通信装置からメッセージが送出中である場合はメッセージの送出に失敗したと判断する。
【０００７】
一の車載通信装置及び他の車載通信装置からのメッセージの送出周期が一致する関係若しくは約数又は倍数の関係にある場合、一の車載通信装置がメッセージの送出を試みたときに他の車載通信装置によってメッセージが送出中であるときは、その後一の車載通信装置で送出周期が来る都度必ず他の車載通信装置からメッセージが送出中である可能性が高く、一の車載通信装置はメッセージの送出に失敗する。
【０００８】
また、メッセージの送出が同時に試みられた場合は、一の車載通信装置はメッセージに付与された優先度に基づいて他の車載通信装置と送出権の調停を行なう。一の車載通信装置は、他の車載通信装置との送出権の調停で負けた場合はメッセージを送出することができず、メッセージの送出に失敗したと判断する。
【０００９】
図６は、送出周期に基づいて車載通信装置からメッセージが送出される場合、メッセージの送出が競合したときに車内通信回線に実際に送出されるメッセージを模式的に示す説明図である。図６（ａ）は一の車内通信回線４に車載通信装置３ａ，３ｂ，３ｃがバス型に接続されていることを示している。車載通信装置３ａ，３ｂ，３ｃは夫々車内通信回線４にメッセージを送出する場合、他の車載通信装置３ａ，３ｂ，３ｃから既にメッセージが送出中であるためにメッセージを送出することができないとき、又は他の車載通信装置３ａ，３ｂ，３ｃと送出権の調停を行なう必要があるときがある。
【００１０】
図６（ｂ）は各車載通信装置３ａ，３ｂ，３ｃから送出が試みられるメッセージと、車内通信回線４に実際に送出されるメッセージの順序を模式的に示している。車載通信装置３ａからは、「２０５０」のＩＤを有するメッセージが周期ΔＴ１で送出される。車載通信装置３ｂからは、「２１００」のＩＤを有するメッセージが周期ΔＴ２で送出される。車載通信装置３ｃからは、「２２００」のＩＤを有するメッセージが「２０５０」のＩＤを有するメッセージ同様に周期ΔＴ１で送出される。
【００１１】
車載通信装置３ａ及び車載通信装置３ｃによるメッセージの送出周期ΔＴ１は、同一の時点ｔ1 を起点としている。したがって送出周期ΔＴ１が到来する都度、車載通信装置３ａからのメッセージの送出と車載通信装置３ｃからのメッセージの送出は必ず競合し、いずれか一方のみが送出権を得る。このとき、車載通信装置３ａと車載通信装置３ｃとの間で夫々が送出を試みるメッセージが有するＩＤによって調停が行なわれる。車内通信回線４における調停は、ゼロビットが多く連続するメッセージほど優先的に送出されるようにしてあるので、「２２００」のＩＤよりも小さい値の「２０５０」のＩＤを有するメッセージを送出する車載通信装置３ａが必ず送出権を得、車載通信装置３ｃは毎回、一度送出に失敗する。
【００１２】
車載通信装置３ｂによるメッセージの送出周期ΔＴ２は、ｔ3 を起点として測定されている。ｔ3 の時点では調停に負けた車載通信装置３ｃによって「２２００」のＩＤを有するメッセージが送出中であるので車載通信装置３ｂはメッセージを送出することができない。送出周期ΔＴ２は送出周期ΔＴ１の半分の周期であるため、車載通信装置３ｂは「２１００」のＩＤを有するメッセージを送出する際、二回に一回は必ずメッセージの送出に失敗する。
【００１３】
図６（ｂ）に示したように、メッセージの送出周期が一致する関係若しくは約数又は倍数の関係にある車載通信装置によって、ＣＡＮに基づく車内通信回線へのメッセージの送出がほぼ同時に試みられた場合、一の車載通信装置以外の車載通信装置がメッセージを送出することができない状態即ちメッセージの衝突が発生し、さらにその後も送出周期の都度メッセージの衝突が発生し続ける。
【００１４】
メッセージが衝突することによってメッセージを送出することができない場合は、メッセージに含む物理量の測定値、計算値、制御値等の各種データを車載通信装置が生成する時点と、その後に車載通信装置がメッセージの送出に成功する時点との時間差が長くなる。したがって、車載通信装置がメッセージの送出に成功した時点ではデータが古い情報となり、そのデータを使用する車載通信装置の制御に支障を来たす場合も考えられる。
【００１５】
そこで近年、各車載通信装置からのメッセージを送出するタイミングを正確に制御することによりメッセージの衝突を回避するプロトコルが考えられている。特許文献１には、車内通信回線によって接続された各車載通信装置の送出タイミングを計るクロックを同期させるために時間ずれを算出して補正し、各車載通信装置間の時間同期を厳密に行なって送出タイミングを制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特表２００４−５３６５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１に開示されている技術により、各車載通信装置からのメッセージの送出タイミングを制御することができる。しかしながら、特許文献１に開示されている技術はタイムトリガープロトコル（ＴＴＰ）によって送受信が制御されるＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の車載通信システムを前提としており、イベントトリガー制御を行なうＣＡＮを採用した場合における送出タイミングの制御については考慮されていない。
【００１７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、データの送出の際に衝突が発生した場合には送出周期の起点を変更する構成とすることにより、送出タイミングを変更してデータの衝突頻度を低減させることができる車載通信装置及び車載通信方法を提供することを目的とする。
【００１８】
本発明の他の目的は、データの送出の際に衝突が発生した場合にはデータを送出する都度、送出周期の起点を送出開始時点に変更する構成とすることにより、送出タイミングを変更して以後の送出の際にデータの衝突頻度を低減させることができる車載通信装置及び車載通信方法を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、データの送出の際に衝突が発生した場合にはデータを送出する都度、送出周期の起点を送出開始時点から所定時間経過後の時点に変更する構成とすることにより、相互に間隔が空くように送出タイミングを変更し、以後の送出の際にデータの衝突頻度をより低減させることができる車載通信装置及び車載通信方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、データの生成時点を送出周期に基づいて送出が試みられる時点に同期させる構成とすることにより、データの衝突頻度を低減させるために変更した送出タイミングに合わせてデータを生成し、データの新鮮度が低下することを回避することができる車載通信装置及び車載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】
【００２１】
第１発明に係る車載通信装置は、車輌に配されている通信線へのデータの送出を所定の送出周期で試みる車載通信装置において、前記通信線への送出が成功／失敗したかを判断する判断手段と、前記送出周期の起点を変更する変更手段とを備え、前記判断手段が失敗したと判断した場合、前記変更手段によって前記送出周期の起点を変更するようにしてあることを特徴とする。
【００２２】
第２発明に係る車載通信装置は、前記変更手段は、データの送出を試みる都度、送出を試みた時点を起点とするようにしてあることを特徴とする。
【００２３】
第３発明に係る車載通信装置は、前記変更手段は、データの送出を試みる都度、送出を試みた時点から所定時間経過後を起点とするようにしてあることを特徴とする。
【００２４】
第４発明に係る車載通信装置は、データを所定の生成周期で生成する手段と、前記生成周期の起点を変更する生成周期変更手段とを更に備え、前記生成周期変更手段は、前記変更手段により前記送出周期の起点を変更した場合、前記送出周期の起点の所定時間前を前記生成周期の起点として変更するようにしてあることを特徴とする。
【００２５】
第５発明に係る車載通信方法は、車輌に配されている通信線に接続してある車載通信装置が、前記通信線へデータの送出を所定の送出周期で試みる車載通信方法において、データの送出を試みる際に、前記通信線への送出が成功／失敗したかを判断し、データの送出に失敗したと判断した場合、前記送出周期の起点を変更することを特徴とする。
【００２６】
第６発明に係る車載通信方法は、データの送出に失敗したと判断した場合、データの送出を試みる都度、送出を試みた時点を起点として変更することを特徴とする。
【００２７】
第７発明に係る車載通信方法は、データの送出に失敗したと判断した場合、データの送出を試みる都度、送出を試みた時点から所定時間経過後を起点として変更することを特徴とする。
【００２８】
第８発明に係る車載通信方法は、前記車載通信装置は更に、データを所定の生成周期で生成し、前記送出周期の起点を変更した場合、前記生成周期の到来が前記送出周期の到来の所定時間前となるように変更することを特徴とする。
【００２９】
第１発明及び第５発明では、車載通信装置はデータの送出に失敗した場合、データを送出を試みる送出周期の起点を変更する。車載通信装置からのデータの送出タイミングが変更される。
【００３０】
第２発明及び第６発明では、車載通信装置はデータの送出に失敗した後にデータの送出を試みる都度、データの送出を試みた時点を送出周期の起点として変更する。一度データの送出に失敗した後、再度データの送出を試みた場合に更にデータの送出に失敗した場合も、その都度データの送出を試みた時点を送出周期の起点として変更する。データの送出に成功した場合は、その送出を開始した時点が送出周期の起点となり、当初の送出周期の起点から送出に成功したデータの送出開始時点までの時間分、送出のタイミングが変更される。
【００３１】
第３発明及び第７発明では、車載通信装置はデータの送出に失敗した後にデータの送出を試みる都度、データの送出を試みた時点から所定時間経過後の時点を送出周期の起点として変更する。一度データの送出に失敗した後、再度データの送出を試みた場合に更にデータの送出に失敗した場合も、その都度データの送出を試みた時点から所定時間経過後の時点を送出周期の起点として変更する。データの送出に成功した場合は、その送出を開始した時点から所定時間経過後の時点が送出周期の起点となり、当初の送出周期の起点から送出に成功したデータの送出開始時点までの時間に所定時間を加えた時間分、送出のタイミングが変更される。
【００３２】
第４発明及び第８発明では、車載通信装置はデータの送出に失敗し、送出周期の起点を変更した場合、データを生成する生成周期の起点をデータ送出周期の起点よりも所定時間前となるように変更する。所定時間をデータの生成に要する時間に設定することによりデータの生成が完了した時点とデータの送出が成功する時点との時間差が短くなる。
【発明の効果】
【００３３】
第１発明及び第５発明による場合は、車載通信装置はデータの送出に失敗した後、送出周期のタイミングを変更するので、複数の車載通信装置からのデータの送出タイミングの偏りが均等化される。したがって、一の車載通信装置と他の車載通信装置とでデータの送出周期が一致している場合若しくは約数又は倍数の関係にある場合であってもその後、他の車載通信装置とのデータの衝突が回避され、データの衝突頻度を低減することができる。また、データの衝突が回避されるので、衝突によってデータの送出が遅れることにより生成したデータの新鮮度が低下することを回避することができる。
【００３４】
第２発明及び第６発明による場合は、車載通信装置はデータの送出に失敗した後、送出に成功したデータの送出開始時点までの時間分送出周期のタイミングを変更するので、複数の車載通信装置からのデータの送出タイミングの偏りが均等化される。したがって、他の車載通信装置とデータの送出周期が一致している場合若しくは約数又は倍数の関係にある場合であってもその後は、送出が衝突しないタイミングで夫々の送出タイミングが到来する。これにより、他の車載通信装置とのデータの衝突が回避され、衝突頻度を低減することができる。また、データの衝突が回避されるので、衝突によってデータの送出が遅れることにより生成したデータの新鮮度が低下することを回避することができる。
【００３５】
第３発明及び第７発明による場合は、車載通信装置はデータの送出に失敗した後、送出に成功したデータの送出開始時点までの時間に所定時間が足された時間分、送出周期のタイミングを変更するので、複数の車載通信装置からのデータの送出タイミングの偏りが、夫々所定時間の間隔を持って均等化される。したがって、他の車載通信装置とデータの送出周期が一致している場合若しくは約数又は倍数の関係にある場合であってもその後は、送出が衝突しないタイミングで、さらに所定の間隔が空けられて夫々到来する。これにより、他の車載通信装置とのデータの衝突が回避され、衝突頻度をより低減することができる。同様に、データの衝突が回避されるので、衝突によってデータの送出が遅れることにより生成したデータの新鮮度が低下することを回避することができる。
【００３６】
第４発明及び第８発明による場合は、次にデータの送出を試みる時点よりも所定時間前にデータの生成が開始されるように、変更された送出周期の起点に合わせて生成周期の起点が変更される。所定時間をデータの生成に要する時間に設定しておくことで、データの衝突頻度を低減させるために変更した送出タイミングに合わせてデータを生成することができる。データを生成する時点と、生成したデータを送出する時点との時間差を短縮することができるので、生成したデータの新鮮度が低下することを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る車載通信装置を複数備える車載通信システムの構成を示すブロック図である。車載通信システムは、各種物理量の測定値、計算値、制御値等を含むメッセージを送受信する車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃと、各車載通信装置間１ａ，１ｂ，１ｃを接続する車内通信回線２とを備える。本車載通信システムはＣＡＮのプロトコルに準じて構成されている。なお、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＢＥＡＮ（Ｂｏｄｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、さらにはＦｌｅｘＲａｙ等のプロトコルに基づいて構成されていてもよい。
【００３９】
車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃは車内通信回線２に夫々バス型に接続されており、車内通信回線２に送出されたメッセージを共通して受信することができる。車載通信システム間のメッセージの交換はシリアル通信のプロトコルであるＣＡＮに準じているので、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃは同時に車内通信回線２へメッセージを送出することはできず、いずれか一つのみ車内通信回線２へメッセージを送出することができる。
【００４０】
車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃは、電子制御装置（ＥＣＵ）を用いて例えば接続しているセンサが検知した温度、角度、速度等の各種物理量の測定値、計算値、制御値等を含むメッセージの送出、又はエンジン、ブレーキ等の各種装置のマイクロコンピュータによる制御が可能である。例えば、車載通信装置１ａは、操舵角を検知する図示しないセンサに接続されている。車載通信装置１ａは、センサから入力された操舵角の測定値を含むメッセージを車内通信回線２へ送出し、他の車載通信装置１ｂ，１ｃが受信する。
【００４１】
車載通信装置１ａは、以下に示す各構成部の動作を制御する制御部１０と、各構成部へ電力を供給する電源回路１１と、制御に必要なデータを記憶する記憶部１２と、時間を計測する計時部１３と、車内通信回線２との通信を制御する通信制御部１４と、図示しないセンサ等からの信号を入力する入力部１５と、図示しない制御対象装置へ制御信号を出力する出力部１６とを備える。他の車載通信装置１ｂ，１ｃも車載通信装置１ａと同様の構成であることから詳細な説明を省略する。なお、車載通信装置１ｂ，１ｃの双方又はいずれか一方は入力部１５及び出力部１６のいずれか一方のみ備える構成でもよい。
【００４２】
車載通信装置１ａの制御部１０は、電源回路１１を介して図示しない車輌のオルタネータから電力の供給を受けており、入力部１５を介してセンサからの信号を検出し、出力部１６を介して制御対象装置へ制御信号を送信する。
【００４３】
車載通信装置１ａの記憶部１２は揮発性のメモリからなり、制御部１０の処理の過程で発生する各種情報及びセンサから入力された信号が表す物理量の測定値を一時的に記憶する。なお、車載通信装置１ａは、必ずしもセンサと接続する必要はないので、制御のために計算処理で得られた計算値、制御によって得られた制御値等を記憶しておく構成でもよい。
【００４４】
車載通信装置１ａの制御部１０は、周期的に記憶部１２に記憶されたデータを読み出してメッセージを生成する。また、車載通信装置１ａの制御部１０は、周期的にメッセージを送出する。そのために車載通信装置１ａの記憶部１２には、メッセージを生成する生成周期及びメッセージを送出する送出周期が記憶されている。
【００４５】
車載通信装置１ａの計時部１３は、電池を内蔵して例えば１ミリ秒単位の所定間隔で時間を計測し続けており、制御部１０は計時部１３から計測されている時間を取得することが可能である。制御部１０は計時部１３から、一の時点で取得した時間とその後の時点で取得した時間との差分から、一の時点からの経過時間を得ることが可能である。したがって、制御部１０はメッセージの送出を記憶部１２に記憶してある送出周期に従い周期的に行なうため、一の時点からの経過時間が送出周期を経過した場合に制御部１０自身に通知する送出タイマ１０１として動作する。制御部１０は送出タイマ１０１からの通知を検知して送出周期の到来を検知する。また制御部１０は、データの生成を記憶部１２に記憶してある生成周期に従い周期的に行なうため、一の時点からの経過時間が生成周期を経過した場合に制御部１０自身に通知する生成タイマ１０２として動作する。制御部１０は生成タイマ１０２からの通知を検知して生成周期の到来を検知する。
【００４６】
送出タイマ１０１及び生成タイマ１０２の動作による経過時間の測定は、電源回路１１を介して電源が供給された時点から開始される。なお、送出タイマ１０１及び生成タイマ１０２による経過時間の測定の開始される時点は、電源回路１１を介して電源が供給された時点とは限らず、制御部１０により送出タイマ１０１又は生成タイマ１０２をリセットすることにより、経過時間を測定する起点を変更し、送出又は生成のタイミングを変更することも可能である。
【００４７】
車載通信装置１ａの通信制御部１４は、ネットワークコントローラチップを有しており、車内通信回線２を介した通信を実現する。車載通信装置１ａの制御部１０は、通信制御部１４を介して後述の車内通信回線２の一対の信号線間に差動電圧を発生させることによりメッセージを送出し、信号線間の差動電圧を検出することによりメッセージを受信する。
【００４８】
車内通信回線２は、ＣＡＮのプロトコルに基づく通信回線であり、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃは車内通信回線２を介してＣＡＮ仕様に基づく信号の発生／検出によりメッセージの送受信が可能である。なお、本実施の形態では車内通信回線２としてＣＡＮ仕様に基づく通信回線を例に説明する。しかしながら本発明の車載通信装置を使用した車載通信システムの車内通信回線２はこれに限らず、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＢＥＡＮ（Ｂｏｄｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、さらにはＦｌｅｘＲａｙ等のプロトコルに基づく通信回線であってもよい。
【００４９】
ＣＡＮ仕様に基づく車内通信回線２は一対の信号線、具体的にはツイストペアケーブルからなり、車内通信回線２に接続する車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃはペア線間に発生する差動電圧を検出することにより信号を検出してメッセージを受信する。また、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃはペア線間に差動電圧を発生させることにより信号を発生してメッセージを送出する。
【００５０】
車内通信回線２のツイストペアケーブルのペア線の電位は夫々ＣＡＮ＿Ｈｉｇｈレベル、ＣＡＮ＿Ｌｏｗレベルに設定されている。ペア線の電位の差動電圧がゼロの状態又はＣＡＮ＿Ｌｏｗレベルの電位がＣＡＮ＿Ｈｉｇｈレベルの電位よりも高い状態がデジタル信号の「１」（レセッシブ）を表し、ＣＡＮ＿Ｈｉｇｈレベルの電位がＣＡＮ＿Ｌｏｗレベルの電位よりも高い状態がデジタル信号の「０」（ドミナント）を表す。車内通信回線２に接続されている車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃは、車内通信回線２のペア線間の差動電圧を制御することにより「０」，「１」で表される信号を発生し、デジタルデータで表されるメッセージを送出する。
【００５１】
車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は、車内通信回線２へＣＡＮに基づくメッセージを表す信号を夫々通信制御部１４により送出する。ＣＡＮの規約による場合、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからデータを送信するとき又はデータを要求するときに送出されるメッセージには、メッセージ送出開始を示すビットに引き続き、データの種類に割り振られたＩＤを表すビット列を含むアービトレーションフィールドが含まれる。
【００５２】
車載通信装置１ａの制御部１０は、送出タイマ１０１からの通知を検知する都度「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出を通信制御部１４により試みる。車載通信装置１ｂの制御部１０は、送出タイマ１０１空の通知を検知する都度「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出を通信制御部１４により試みる。また、車載通信装置１ｃの制御部１０も同様に、送出タイマ１０１からの通知を検知する都度「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出を通信制御部１４により試みる。
【００５３】
車載通信装置１ａからの「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出周期及び車載通信装置１ｃからの「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出周期は共にΔＴ１と設定され、夫々の記憶部１２に記憶されている。車載通信装置１ａからの送出周期のタイミングと車載通信装置１ｃからの送出周期のタイミングが合致した場合、車内通信回線２へのメッセージの衝突が発生する。また、車載通信装置１ｂからの「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出周期はΔＴ１の半分のΔＴ２と設定され、記憶部１２に記憶されている。車載通信装置１ａ又は車載通信装置１ｃからの送出周期のタイミングと車載通信装置１ｂからの送出周期のタイミングが合致した場合、車載通信装置１ｂからのメッセージの送出は二回に一回はメッセージの衝突を発生させる。
【００５４】
しかしながら、本発明に係る車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は、メッセージの送出を試みた際にメッセージの衝突が発生し、メッセージを送出することができなかった場合は、送出タイマ１０１による経過時間の測定の起点を変更して送出周期のタイミングを変更するようにしてある。また、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は、送出タイマ１０１による経過時間の測定の起点を変更した場合、生成タイマ１０２による経過時間の測定の起点を変更して生成周期のタイミングを変更するようにしてある。
【００５５】
本発明に係る車載通信装置１ａの制御部１０が、メッセージを周期的に生成し、メッセージの送出を試みた際にメッセージの衝突が発生した場合に送出タイマ１０１をリセットして送出周期の起点を変更する処理について説明する。なお、車載通信装置１ｂ，１ｃの制御部１０の処理については車載通信装置１ａと同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００５６】
図２は、本発明に係る車載通信装置１ａの制御部１０が、データを生成する処理手順を示すフローチャートである。
【００５７】
車載通信装置１ａの制御部１０は、生成タイマ１０２による通知を検知したか否かを判断する（ステップＳ１１）。車載通信装置１ａの制御部１０は、生成タイマ１０２による通知を検知していないと判断した場合は（Ｓ１１：ＮＯ）、処理をステップＳ１１へ戻し、生成タイマ１０２による通知を検知したと判断するまで待機する。
【００５８】
車載通信装置１ａの制御部１０は、生成タイマ１０２による通知を検知したと判断した場合は（Ｓ１１：ＹＥＳ）、データを生成し、生成したデータを記憶部１２に記憶する（ステップＳ１２）。車載通信装置１ａの制御部１０は、データの生成を完了した場合は処理をステップＳ１１へ戻し、生成タイマ１０２からの通知に従ってデータの生成を継続する。なお、データの生成は、接続しているセンサから入力された信号が示す測定値をデータとする場合、計算処理によってデータを生成する場合、制御によって得られた制御値をデータとする場合等が考えられる。
【００５９】
図３は、本発明に係る車載通信装置１ａの制御部１０が、車内通信回線２へのメッセージの送出を試みる処理手順を示すフローチャートである。
【００６０】
車載通信装置１ａの制御部１０は、送出タイマ１０１による通知を検知したか否かを判断する（ステップＳ２１）。車載通信装置１ａの制御部１０は、送出タイマ１０１による通知を検知していないと判断した場合は（Ｓ２１：ＮＯ）、処理をステップＳ２１へ戻し、送出タイマ１０１による通知を検知したと判断するまで待機する。
【００６１】
車載通信装置１ａの制御部１０は、送出タイマ１０１による通知を検知したと判断した場合は（Ｓ２１：ＹＥＳ）、通信制御部１４を介して車内通信回線２で他の車載通信装置１ｂ，１ｃからメッセージが送出されているか否かを判断することによって、メッセージの送出が可能であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。
【００６２】
車載通信装置１ａの制御部１０は、車内通信回線２の電位がドミナントレベルであって、他の車載通信装置１ｂ，１ｃからメッセージが送出中であるので自らのメッセージの送出が不可能であると判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、送出タイマ１０１をリセットする（ステップＳ２３）。メッセージの送出が衝突しているので、次に送出周期が到来して送出タイマ１０１からの通知を検知した場合であっても、再度自らのメッセージの送出が不可能である可能性が高いからである。
【００６３】
車載通信装置１ａの制御部１０は更に、メッセージの生成タイマ１０２のタイミングを変更し（ステップＳ２４）、処理をステップＳ２２へ戻して送出が可能であると判断するまで待機する。ステップＳ２４における生成タイマ１０２のタイミングの変更は、例えば以下のようにする。車載通信装置１ａの制御部１０は、送出タイマ１０１をリセットしたことによって次の送出周期の到来までの時間を概算することが可能である。したがって、次に送出周期が到来する時間からデータ生成に要する所定時間前までの時間分生成タイマ１０２での時間の測定を停止させ、次に送出周期が到来する時間からデータ生成に要する所定時間前の時点でデータを生成し、生成タイマ１０２をリセットして動作を再開させるように制御する。生成タイマ１０２のタイミングの変更方法は他の方法でもよい。
【００６４】
車載通信装置１ａの制御部１０は、ステップＳ２２において自らのメッセージの送出が可能であると判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、既に生成されているデータを記憶部１２から読み出し（ステップＳ２５）、メッセージの送出を開始する（ステップＳ２６）。
【００６５】
次に車載通信装置１ａの制御部１０は、自らが送出中のメッセージのアービトレーションフィールドを表すビット列と、通信制御部１４を介して検知した車内通信回線２で伝送中のデータのビット列とが一致するか否かを判断することにより、調停に勝ったか否かを判断する（ステップＳ２７）。
【００６６】
車載通信装置１ａの制御部１０は、調停に負けたと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、開始していたメッセージの送出を停止し（ステップＳ２８）、前述のステップＳ２３及びステップＳ２４によって送出タイマ１０１及び生成タイマ１０２による経過時間の測定の起点を変更する。
【００６７】
車載通信装置１ａの制御部１０は、調停に勝ったと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、メッセージの送出を継続して処理をステップＳ２１へ戻し、送出周期が到来して送出タイマ１０１からの通知を検知するまで待機する。
【００６８】
本発明に係る車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０による上述のような処理によって、車内通信回線２においてメッセージの衝突を発生させていた車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからのメッセージの各送出タイミングが変更される。図４は、実施の形態１における本発明に係る車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０により送出タイミングが変更されることによって、以降の車内通信回線２でのメッセージの衝突が回避されることを模式的に示す説明図である。
【００６９】
図４は実施の形態１において、各車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃから送出が試みられるメッセージと、車内通信回線２に実際に送出されるメッセージの順序を模式的に示している。車載通信装置１ａ及び車載通信装置１ｃによるメッセージの送出周期ΔＴ１は、同一の時点ｔ1 を起点として測定されている。したがって、車載通信装置１ａ及び車載通信装置１ｃのメッセージの送出周期ΔＴ１に対してそのままｔ1 を起点として経過時点の測定が継続される場合、必ずメッセージの競合が発生する。
【００７０】
車載通信装置１ａ及び車載通信装置１ｃは、ｔ1 の時点で夫々が送出を試みるメッセージが有するＩＤによって調停を行なう。車載通信装置１ａが送出を試みる「２０５０」のＩＤを有するメッセージと、車載通信装置１ｃが送出を試みる「２２００」のＩＤを有するメッセージとでは、「２２００」のＩＤよりも小さい値の「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出が優先される。本発明に係る車載通信装置１ｃの制御部１０は、調停によって「２２００」のＩＤを有するメッセージを送出することができないので、送出周期ΔＴ１に対する経過時間の測定の起点を変更することによって、送出のタイミングを変更する。
【００７１】
このとき、車載通信装置１ｃの制御部１０は、車内通信回線２への車載通信装置１ａからのメッセージの送出の終了を示す信号を検知してｔ2 の時点で送出を試み、結果的に送出に成功する。車載通信装置１ｃの制御部１０は、メッセージの送出を試みる際、既に送出タイマ１０１をリセットして経過時間を測定している。したがって、車載通信装置１ｃによる「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出周期ΔＴ１はそれ以降、ｔ2 の時点を起点として到来する。車載通信装置１ｃから「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出が次に試みられるタイミングは、ｔ2 の時点から送出周期ΔＴ１が経過した後ｔ8 となり、車載通信装置１ａから「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出が試みられる時点ｔ7 と異なるので、以後メッセージの送出が競合し衝突が発生する可能性が低減される。
【００７２】
また、ｔ3 の時点で車載通信装置１ｂから「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出が試みられる。しかしながら、このとき車載通信装置１ｃから「２２００」のＩＤを有するメッセージが送出中であるので車内通信回線２への送出は不可能であり、車載通信装置１ｂはメッセージを送出することができない。このとき本発明に係る車載通信装置１ｂの制御部１０は、「２１００」のＩＤを有するメッセージを送出することができないので、送出周期ΔＴ２に対する経過時間の測定の起点を変更することによって、送出のタイミングを変更する。
【００７３】
このとき、車載通信装置１ｂの制御部１０は、車内通信回線２への車載通信装置１ｃからのメッセージの送出の終了を示す信号を検知してｔ4 の時点で送出を試み、結果的に送出に成功する。車載通信装置１ｂの制御部１０は、メッセージの送出を試みる際、既に送出タイマ１０１をリセットして経過時間を測定している。したがって、車載通信装置１ｂによる「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出周期ΔＴ２はそれ以降、ｔ4 の時点を起点として到来する。車載通信装置１ｂから「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出が次に試みられるタイミングは、ｔ4 の時点から送出周期ΔＴ２が経過したｔ6 となり、更にその後送出周期ΔＴ２が経過したｔ9 となり、車載通信装置１ｃから「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出が試みられる時点ｔ8 と異なるので、以後メッセージの送出が競合し衝突が発生する可能性が低減される。
【００７４】
その後も、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからは夫々、ｔ7 ，ｔ8 ，ｔ9 から夫々送出周期ΔＴ１，ΔＴ１，ΔＴ２が経過した時点を起点にして送出周期ΔＴ１，ΔＴ１，ΔＴ２が到来する。従って、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃから送出が試みられるメッセージに対し、衝突は発生しなくなる。
【００７５】
また、車載通信装置１ｂ，１ｃの制御部１０は夫々、送出周期ΔＴ１，ΔＴ２の到来時点であるｔ8 ，ｔ9 よりもデータ生成に要する所定時間前に、データの生成周期が到来するように生成タイマ１０２をリセットする。したがって、データを生成してからメッセージの送出に成功するまでの時間を短縮することができ、データの新鮮度を向上することができる。
【００７６】
このように車内通信回線２が他の車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからのメッセージの送出に使用されて送出不可能な場合、又は車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからのメッセージが調停の結果優先された場合等のメッセージが衝突した場合、送出のタイミングは、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０により、その後に送出が成功したメッセージの送出時点が起点となるように変更される。したがって、次回以降送出周期が到来して車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０がメッセージの送出を試みる場合、衝突の可能性が低下する。これによりメッセージの衝突頻度が低減される。
【００７７】
（実施の形態２）
実施の形態１では、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は、メッセージを送出することができなかった場合、その都度次に送出を試みた時点から送出周期に対する経過時間を測定するように送出タイマ１０１をリセットする構成とした。実施の形態２では、送出を試みた時点から所定時間経過後を起点として送出周期に対する経過時間を測定する。
【００７８】
実施の形態２において、本発明に係る車載通信システムのハードウェア構成は実施の形態１と同様であるので詳細な説明を省略する。実施の形態１と同一の符号を用いて、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃがメッセージを送出することができなかった場合の処理について以下に説明する。
【００７９】
本発明に係る車載通信装置１ａの制御部１０は、実施の形態１において図３に示した処理手順によってメッセージの送出を試みる。ただし実施の形態２では、図３に示した処理手順の内のステップＳ２３における送出タイマ１０１のリセットの際、車載通信装置１ｃの制御部１０は、送出タイマ１０１での時間の測定を所定時間停止させ、リセットのタイミングを所定時間遅らせるように制御する。これにより、次の送出周期の到来までの時間を所定時間遅らせる。
【００８０】
このとき、ステップＳ２４における生成タイマ１０２のタイミングの変更についても、データの生成のタイミングを所定時間遅らせるように制御する。
【００８１】
なお、タイミングを遅らせるための所定時間は記憶部１２に記憶され、制御部１０が読み出すことができるようにしておく。所定時間の値は一のメッセージの送出に要する時間よりも短く設定してもよい。所定時間の値を一のメッセージの送出に要する時間よりも長い時間に設定した場合は、後に送出が試みられるメッセージの前に送出することができたはずであるにも拘わらず、無駄に送出機会を失うことになることが考え得るからである。所定時間の値は例えば、一のメッセージの送出に要する時間の１０％とする。
【００８２】
図５は、実施の形態２における本発明に係る車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０により送出タイミングが変更されることによって、以降の車内通信回線２でのメッセージの衝突が回避されることを模式的に示す説明図である。図５は実施の形態２において、各車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃから送出が試みられるメッセージと、車内通信回線２に実際に送出されるメッセージの順序を模式的に示している。車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０によって送出が試みられるメッセージとその送出周期は実施の形態１と同様であり、ｔ2 の時点及びｔ3 の時点で、メッセージの衝突が起こることは同様であるので詳細な説明を省略する。
【００８３】
実施の形態２において、ｔ1 の時点では車載通信装置１ａ及び車載通信装置１ｃから送出が試みられるメッセージに対し、車載通信装置１ａからの「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出が優先され、車載通信装置１ｃの制御部１０は「２２００」のＩＤを有するメッセージを送出することができない。本発明に係る車載通信装置１ｃの制御部１０は、車内通信回線２への車載通信装置１ａからのメッセージの送出の終了を示す信号を検知してｔ2 の時点でメッセージの送出を試み、結果的に送出に成功する。
【００８４】
車載通信装置１ｃの制御部１０は、ｔ2 の時点でメッセージの送出を試みる際、既に送出タイマ１０１を所定時間Δｔ遅らせてリセットし、経過時間を測定するようにしている。したがって、車載通信装置１ｃによる「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出周期ΔＴ１はそれ以降、ｔ2 の時点から所定時間Δｔ経過後を起点として到来する。次に車載通信装置１ｃの制御部１０が「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出を試みるタイミングは、ｔ2 から所定時間Δｔ経過後の時点から送出周期ΔＴ１が経過した後ｔ10となり、車載通信装置１ａの制御部１０が「２０５０」のＩＤを有するメッセージの送出を試みるタイミングｔ7 と異なるので、メッセージの送出は競合せず衝突は発生しない。
【００８５】
また、実施の形態２において、ｔ3 の時点で車載通信装置１ｂの制御部１０により「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出が試みられるが、このとき車載通信装置１ｃから「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出中であるので車内通信回線２への送出は不可能であり、車載通信装置１ｂの制御部１０はメッセージを送出することができない。本発明に係る車載通信装置１ｂの制御部１０は、車内通信回線２への車載通信装置１ｃからのメッセージの送出の終了を示す信号を検知してｔ4 の時点でメッセージの送出を試み、結果として送出に成功する。
【００８６】
本発明に係る車載通信装置１ｂの制御部１０は、ｔ4 の時点で、既に送出タイマ１０１を所定時間Δｔ遅らせてリセットし、経過時間を測定するようにしている。したがって、車載通信装置１ｂの制御部１０による「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出周期ΔＴ２はそれ以降、ｔ4 の時点から所定時間Δｔ経過後を起点として到来する。次に、車載通信装置１ｂの制御部１０が「２１００」のＩＤを有するメッセージの送出を試みるタイミングは、ｔ4 の時点から所定時間Δｔ経過後さらに送出周期ΔＴ２が経過したｔ6 となり、更にその後送出周期ΔＴ２が経過したｔ11となり、車載通信装置１ｃの制御部１０が「２２００」のＩＤを有するメッセージの送出を試みるタイミングｔ8 と異なるので、メッセージの送出は競合せず、衝突は発生しない。
【００８７】
その後も、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからは夫々、ｔ7 ，ｔ10，ｔ11から夫々送出周期ΔＴ１，ΔＴ１，ΔＴ２が経過した時点を起点にして送出周期ΔＴ１，ΔＴ１，ΔＴ２が到来する。従って、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０により送出が試みられるメッセージに対し、衝突は発生しなくなる。
【００８８】
また、車載通信装置１ｂ，１ｃの制御部１０は夫々、送出周期ΔＴ１，ΔＴ２の到来時点であるｔ10，ｔ11よりもデータ生成に要する所定時間前に、データの生成周期が到来するように生成タイマ１０２をリセットしている。したがって、データを生成してからメッセージの送出に成功するまでの時間を短縮することができ、データの新鮮度を向上することができる。
【００８９】
このように車内通信回線２が他の車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからのメッセージの送出に使用されて送出不可能である場合、又は車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃからのメッセージが調停の結果優先された場合等のメッセージが衝突した場合、送出のタイミングは、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０により、その後に送出が成功したメッセージの送出時点から所定時間空けた時点が起点となるように変更される。したがって、次回以降送出周期が到来して車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０がメッセージの送出を試みる場合、衝突の可能性が低下する。これによりメッセージの衝突が低減される。
【００９０】
なお、実施の形態２では、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は、送出タイマ１０１をリセットして送出のタイミングを送出が成功した時点から所定時間Δｔ空けた時点が起点となるように変更するが、所定時間Δｔはランダムに遅らせるようにしてもよい。
【００９１】
また、実施の形態１及び２では、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０は送出タイマ１０１をリセットする場合は生成タイマ１０２のタイミングも変更する構成とした。生成タイマ１０２のタイミングも変更することによってデータの新鮮度を向上させることができるので変更することが望ましいが、生成タイマ１０２による通知によってデータを生成するのではなく、他の車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃ又はセンサからのデータ依存である場合等、生成のタイミング決定することができない構成である場合などは必ずしも生成タイマ１０２による生成のタイミングを変更する必要はない。
【００９２】
なお、実施の形態１及び２では、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０が計時部１３から時間を取得することによって送出タイマ１０１及び生成タイマ１０２として動作する構成とした。しかしながら、本発明ではこれに限らず、車載通信装置１ａ，１ｂ，１ｃの制御部１０によって所定の送出周期、生成周期に基づいて周期的にデータを生成してメッセージを送出するように時間を計測することができる構成であれば、制御部１０が送出タイマ１０１及び生成タイマ１０２として動作すると限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る車載通信装置を複数備える車載通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車載通信装置の制御部が、データを生成する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る車載通信装置の制御部が、車内通信回線へのメッセージの送出を試みる処理手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における本発明に係る車載通信装置の制御部により送出タイミングが変更されることによって、以降の車内通信回線でのメッセージの衝突が回避されることを模式的に示す説明図である。
【図５】実施の形態２における本発明に係る車載通信装置の制御部により送出タイミングが変更されることによって、以降の車内通信回線でのメッセージの衝突が回避されることを模式的に示す説明図である。
【図６】送出周期に基づいて車載通信装置からメッセージが送出される場合、メッセージの送出が競合したときに車内通信回線に実際に送出されるメッセージを模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１ａ，１ｂ，１ｃ  車載通信装置
１０  制御部
１０１  送出タイマ
１０２  生成タイマ
１３  計時部
２  車内通信回線
【図１】
2008168690.tif 000003
【図２】
2008168690.tif 000004
【図３】
2008168690.tif 000005
【図４】
2008168690.tif 000006
【図５】
2008168690.tif 000007
【図６】
2008168690.tif 000008