(57)【要約】【課題】ＩＥＥＥ１３９４バスを用いてマルチメディア情報及び走行支援系情報を転送する際に、走行支援系情報が遅延しないようにする。【解決手段】マルチメディア情報をバスに送出するか走行支援系情報をバスに送出するかを判断し（１００）、マルチメディア情報の場合は通常のＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス転送処理を行なう（１０２）。走行支援系情報の場合は、アイソクロナスギャップ経過した後、走行支援系情報のパケットが連続して転送されるように処理し（１０６）、走行支援系情報のパケットの転送処理を開始する（１０８）。【選択図】　　　　図２
2004056171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する車載用データバスの情報転送方法であって、
所定転送サイクル毎にメディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を行うと共に、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始し、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理を行なう車載用データバスの情報転送方法。
【請求項２】
ＩＥＥＥ１３９４バスで構成されたネットワークを用いて、メディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する車載用ネットワークシステムであって、
メディア情報及び走行支援系情報のいずれを転送するかを判断する判断手段と、
前記判断手段によって、メディア情報を転送すると判断された場合に、所定転送サイクル毎に該メディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を行うアイソクロナス転送手段と、
前記判断手段によって、走行支援系情報を転送すると判断され、かつ、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始し、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理を行なうアシンクロナス転送手段と、
を含む車載用ネットワークシステム。
【請求項３】
コンピュータに、
所定転送サイクル毎にメディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を実行させる共に、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始させ、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理をを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用データバスの情報転送方法、車載用ネットワークシステム、及びプログラムに係り、より詳しくは、ＩＥＥＥ１３９４バスを利用してメディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する車載用データバスの情報転送方法、車載用ネットワークシステム、及びこの車載用データバスの情報転送方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＩＥＥＥ１３９４バスをベースとしたＩＤＢ１３９４バスを車載用データバスとして使用することが検討されている。ＩＤＢ１３９４は、車載用のＩＥＥＥ１３９４規格であり、車載用ネットワークにＩＥＥＥ１３９４規格を導入することで、家庭用のＴＶゲーム機等の娯楽機器等を車内に簡単に持ち込んで使用できるようになる、　次世代の車に期待される自動車の集中管理（故障診断や各種制御）を実装し易い、ノイズ（ＥＭＣ）やケーブルの総重量の点で優れている等のメリットが得られる。
【０００３】
ＩＥＥＥ１３９４規格では、マルチメディア情報、特にストリーミングメディア情報を取扱うのに適した転送方法を採用している。ＩＥＥＥ１３９４規格を用いたシステムは、論理的に物理レイヤー、リンクレイヤー、及びトランザクションレイヤーの３つのレイヤーに分類することができ、物理レイヤー及びリンクレイヤーはハードウエアに、トランザクションレイヤーはファームウエアに含まれる。
【０００４】
また、ＩＥＥＥ１３９４バスでは、データはパケットに分割されて転送され（サブアクション）、このサブアクションにはアイソクロナス転送とアシンクロナス転送とが存在する。
【０００５】
アイソクロナス転送は、ストリーミングメディア情報のための転送方式であり、所定転送サイクル毎（仕様上は、１２５μｓｅｃ毎）に必ず１回の転送を行なう方式であり、各転送サイクルにおいて最大８０％（１００μｓｅｃ）占有することができる。アイソクロナス転送では、各転送サイクル毎に優先的に送信権が割り当てられるように構成されているため、リアルタイム性を保証したデータ転送が可能になる。アイソクロナス転送では、パケットを特定のノードに転送するのではなく、チャンネルアドレスを使用してバス全体に転送し、パケットを受信したノードは、アクノリッジを返さないので、リトライ処理は実行されない。
【０００６】
アシンクロナス転送は、アイソクロナス転送で使用されていない時間（転送ギャップ間）を公平な間隔で転送するためのデータ転送に使用する方式である。アシンクロナス転送では、数バイトのヘッダ情報と実データとを指定されたノードに非同期で転送する。また、データを受信したノードがアクノリッジを返し、アクノリッジを用いたリトライ処理により、データの信頼性を保持している。また、最低でも２０％（２５μｓｅｃ）は、このアシンクロナス転送に確保されている。
【０００７】
また、ＩＥＥＥ１３９４バスにおけるパケット送信権は、調停（アービトレーション）によって決定される。この調停により、ＩＥＥＥ１３９４バス上に存在するルートノードに最初に問い合わせを行なったノードが送信権を獲得し、パケットの送信を行なうことができる。ルートノードはバス上に１つのみ存在し、ルートノード以外のノードはバスのルートノードから離れた位置に接続されているので、ルートノードが最も速く送信権を得ることができ、またルートノードにより近い位置に存在するノード程、送信権を得るのが早くなる。
【０００８】
この調停は、転送ギャップを検出した後に行なっている。すなわち、アシンクロナス転送の調停は、サブアクションギャップ（１０μｓｅｃ）を検出した後、アイソクロナス転送の調停は、アイソクロナスギャップ（０．０４μｓｅｃ）を検出した後に各々行なっている。このため、転送ギャップが短いアイソクロナス転送が通常早く送信権を獲得するので、通常マルチメデイア情報がアシンクロナス転送によるデータより優先的に転送される。
【０００９】
車両内では、マルチメディア情報だけでなく、交差点情報等の走行支援系情報等の転送も必要であるので、アイソクロナス転送及びアシンクロナス転送を用いて、メディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する必要がある。図３は、マルチメディア情報及び走行支援系情報の発生とパケットの転送とを時系列で示したものである。図３（１）に示すように、マルチメディア情報は、走行支援系情報より僅かに先に発生しており、マルチメディア情報はパケットＭＰ１〜ＭＰ３に、走行支援系情報はパケットＴＰ１〜ＴＰ２に分割されている。
【００１０】
図３（２）に示すように、ルートノードよりサイクルスタートパケットＳＴが転送されると、アイソクロナスギャップＩＧが各々検出されてアイソクロナス転送を行なうノードが送信権を獲得し、マルチメディア情報のパケットＭＰ１〜ＭＰ３が順に転送される。マルチメディア情報のパケットＭＰ３が転送された後は、マルチメディア情報のパケットが転送されないので、サブアクションギャップＳＧが検出されてアシンクロナス転送を行なうノードが送信権を獲得し、走行支援系情報のパケットＴＰ１が転送され、受信側のノードからアクノーリッジＡＣＫが返送される。
【００１１】
次の転送サイクルでサイクルスタートパケットＳＴが転送されると、同様に、マルチメディア情報のパケットＭＰ’１〜ＭＰ’３が転送され、その後走行支援系情報のパケットＴＰ２が転送される。
【００１２】
ここで、マルチメデイア情報の転送では、ユーザレベルＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）　が満足されればよく、リアルタイムのメディア情報の場合であってもユーザが認識できない程度のバッファリングが許容される。
【００１３】
一方、走行支援系情報は、ユーザに伝達するだけでなく、ブレーキやステアリング等の制御系ＬＡＮにも情報を伝達する必要があり、マルチメディア情報よりも即時性と確実性とが要求される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の転送方式では、アシンクロナス転送がアイソクロナス転送より後に実行されるため、走行支援系情報の転送が遅延することから即時性が要求される走行支援系情報の転送を効率良く行なうことができない、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解消するために成されたもので、アシンクロナス転送をアイソクロナス転送より先に実行することにより、即時性が要求される走行支援系情報の転送が遅延しないようにすることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のメディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する車載用データバスの情報転送方法は、所定転送サイクル毎にメディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を行うと共に、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始し、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理を行なうようにしたものである。
【００１７】
また、本発明のＩＥＥＥ１３９４バスで構成されたネットワークを用いて、メディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する車載用ネットワークシステムは、メディア情報及び走行支援系情報のいずれを転送するかを判断する判断手段と、前記判断手段によって、メディア情報を転送すると判断された場合に、所定転送サイクル毎に該メディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を行うアイソクロナス転送手段と、前記判断手段によって、走行支援系情報を転送すると判断され、かつ、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始し、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理を行なうアシンクロナス転送手段と、を含んで構成したものである。
【００１８】
そして、本発明のプログラアムは、コンピュータに、所定転送サイクル毎にメディア情報をパケットで転送するアイソクロナス転送を実行させる共に、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットを連続して転送するように処理した後転送を開始させ、パケット転送後の各々でアクノリッジを用いてリトライ処理をを実行させるものである。
【００１９】
本発明では、データバス上にパケットの送出が行なわれていない状態が、アイソクロナス転送の転送ギャップ以下の間継続した場合に、走行支援系情報のパケットの転送を開始するようにしたので、アシンクロナス転送がアイソクロナス転送より先に実行されるようになり、走行支援系情報の転送が遅延することがないので、即時性が要求される走行支援系情報の転送を効率良く行なうことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して車載用ネットワークシステムに本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。図１に示すように、本実施の形態には、ＩＥＥＥ１３９４バス（または、ＩＤＢ１３９４バス）１０が設けられている。ＩＥＥＥ１３９４バス１０には、ディタルＴＶ信号を受信するディタルＴＶ受信機１２、ＤＳＲＣ（狭域無線通信）用通信機１４、ＧＰＳ用受信機１６、ＥＴＣ（有料道路自動料金支払いシステム）用通信機１８、及びＩＰ電話器２０が接続されている。
【００２１】
また、ＩＥＥＥ１３９４バスには、受信したデジタルＴＶ画像等を表示するＬＣＤ等で構成されたディスプレイ２２、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ　Ｖｉｓｕａｌ）情報に応じて音声を出力するスピーカ２４、ＧＰＳ用受信機１６の受信信号に基づいて経路案内を行なうナビゲーションシステム２６、ＴＶゲーム機２８、ＣＤプレーヤ３０、及びＤＶＤプレーヤ３２が接続されている。なお、ＩＥＥＥ１３９４バスに、受信したデータ等を記録するＨＤＤ、ＦＭ／ＡＭラジオ受信機、ＤＶカメラを更に接続してもよく、ＴＶゲーム機やＤＶカメラは取り外し可能にコネクターで接続されている。
【００２２】
ＤＳＲＣ用の通信機１４は、マルチメディア情報及び走行支援系情報を受信してＩＥＥＥ１３９４バスに送出するノードであり、物理レイヤーのパケットのルート強制ビットをセットすることによって、常時ルートノードとして機能するように設定されている。この設定は、バスリセットが生じても設定状態が保持される。また、ＤＳＲＣ用の通信機１４には、以下で説明する転送制御ルーチンのプログラムを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００２３】
上記マルチメディア情報としては、ディジタルＴＶ信号、ＤＶカメラの画像信号、ＣＤ、ＤＶＤ、及びＦＭ／ＡＭラジオからのＡＶ情報を用いることができる。その他のマルチメディア情報として、ＩＰ接続による情報（ＷＷＷ、メール、コンテンツ、及びＩＰ電話からの情報）、ＨＤＤからまたはＨＤＤへの転送データ、ＧＰＳ情報、ＥＴＣ情報、ＤＳＲＣコンテンツ情報等がある。
【００２４】
また、走行支援系情報としては、交差点情報、歩行者進入情報、車線逸脱情報、カーブ進入危険情報、出会頭衝突防止情報、右折進入情報、路面情報、及び、車周辺センサ情報（車載カメラ、無線等から取得）を用いることができる。
【００２５】
マルチメディア情報及び走行支援系情報のいずれも、路側に設置された通信機等の車両外部の機器から取得する外部情報と、車載機器や車載センサの車両内部の機器から取得する内部情報との２種類の情報が存在する。
【００２６】
次に、ルートノードとして機能するＤＳＲＣ用通信機１４に搭載されているコンピュータによる転送制御ルーチンのプログラムについて説明する。この転送制御ルーチンでは、外部情報を受信するかまたは内部情報が入力されると、受信した情報または入力された情報をパケットに分割してＩＥＥＥ１３９４バス１０に送出するが、送出する前にステップ１００において、送出する情報がマルチメディア情報であるか走行支援系情報であるかを判断する。
【００２７】
送出する情報がマルチメディア情報である場合には、ステップ１０２において、アイソクロナスギャップ（０．０４μｓｅｃ）を検出した後に情報を転送する通常のＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス転送による転送処理を実行し、マルチメディア情報をパケットで転送する。
【００２８】
一方、ステップ１００において送出する情報が走行支援系情報であると判断された場合には、ステップ１０４においてアイソクロナスギャップに相当する時間、すなわち、０．０４μｓｅｃ経過したか否かを判断し、アイソクロナスギャップに相当するの時間が経過したときには、ステップ１０６において、リンクレイヤー中に存在するフェアネスバジェット（ＦＡＩＲＮＥＳＳ　ＢＵＤＧＥＴ）レジスタのｐｒｉ　ｒｅｑフィールドの値をこれから転送する走行支援系情報のパケット数の値に設定する。
【００２９】
このｐｒｉ　ｒｅｑフィールド（６ビット）は、フェアネスインターバル中にこのノードが試行できる追加のアシンクロナス優先調停要求の現在の回数を定義するものである。リンクレイヤーが物理レイヤーに対して優先調停要求を行なったとき、物理レイヤーは調停許可ビットの値を無視し、サブアクションギャップを検出した後、バスの調停を開始する。リンクレイヤーは、１回のフェアネスインターバル中にｐｒｉ　ｒｅｑフィールドに設定された回数の優先調停要求を行なう。これによって、ｐｒｉ　ｒｅｑフィールドに設定された値と同じ回数だけ、ルートレジスタに優先的に送信権が与えられ、走行支援系情報のパケットを連続して送出し、これによって走行支援系情報全体を転送することができる。
【００３０】
そして、ステップ１０８において、走行支援系情報のパケットの転送を開始する。フェアネスバジェットレジスタのＰｒｉ　ｒｅｑ．フィールドの値が走行支援系情報のパケット数に設定されているので、走行支援系情報のパケットは連続して転送される。
【００３１】
なお、ルートノード以外のノードは、転送ギャップを検出した後、ルートノードに転送可能か否かの問い合わせを行ない、転送可能な場合には送信権を獲得し、パケットをバスに送出し、目的とするノードに対して情報の転送を行なう。
【００３２】
図３（３）を参照して、上記の制御ルーチンによるマルチメディア情報及び走行支援系情報の転送状態の時系列変化について説明する。
【００３３】
ルートノードに走行支援系情報が受信または入力され、ルートノードよりサイクルスタートパケットＳＴが転送されると、アイソクロナスギャップＩＧが検出され（ステップ１０４）、ルートノードが送信権を獲得し、フェアネスバジェットレジスタのｐｒｉ　ｒｅｑフィールドの値が走行支援系情報のパケット数（本実施の形態では、２）に設定される（ステップ１０６）。そして、走行支援系情報のパケットＴＰ１の転送（アシンクロナス転送）が開始される（ステップ１０８）。
【００３４】
アクノリッジＡＣＫを受信すると、連続して次の走行支援系情報のパケットＴＰ２の転送が行なわれ、このパケットＴＰ２に対するアクノリッジＡＣＫが受信される。これによって、走行支援系情報の転送が終了する。
【００３５】
なお、上記の場合においてアクノリッジＡＣＫが受信されないときは、リトライ処理を行ない、確実に走行支援系情報が転送されるようにする。
【００３６】
走行支援系情報のパケットＴＰ２が転送された後は、走行支援系情報は存在しないので、アイソクロナスギャップＩＧが各々検出されてアイソクロナス転送が送信権を獲得し、マルチメディア情報のパケットＭＰ１〜ＭＰ３が順に転送される。
【００３７】
次の転送サイクルでサイクルスタートパケットＳＴが転送されると、同様に走行支援系情報は存在しないので、アイソクロナスギャップＩＧが各々検出されてアイソクロナス転送が送信権を獲得し、マルチメディア情報のパケットＭＰ’１〜ＭＰ’３が転送される。
【００３８】
これによって、走行支援系情報はマルチメディア情報に優先して転送される。
【００３９】
なお、上記では走行支援系情報を送出すると案段されたときに、アイソクロナスギャップ経過したか否かを判断して、走行支援系情報の転送を開始する例について説明したが、走行支援系情報の転送を開始するために判断する時間はアイソクロナスギャップ以下の時間であればよく、従ってアイソクロナスギャップより短い時間を用いるようにしてもよい。
【００４０】
また、走行支援系情報がストリーム系データとしてアイソプロナス転送を行なう場合は、走行支援系情報を取り扱うノード（ＤＳＲＣなど）がルートノードとしているので、常にサイクルスタートパケット後に転送され、走行支援系情報が優先される。
【００４１】
同様にマルチメディア系も走行支援系もアクノリッジを用いるアシンクロナス転送を行なった場合も走行支援系の転送開始判断時間を短くしているので、走行支援系情報が優先される。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、メディア情報及び走行支援系情報の各々をパケットで転送する際に、走行支援系情報を優先的に転送しているので、即時性が要求される走行支援系情報の転送を効率良く行なうことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の車載用ネットワークシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態のルートノードで実行される転送制御ルーチンを示す流れ図である。
【図３】マルチメディア情報のパケット及び走行支援系情報のパケットの転送状態を時系列で示す概略図である。
【符号の説明】
１０　　ＩＥＥＥ１３９４バス
１４　　ＤＳＲＣ送受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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