(57)【要約】【課題】車載制御装置の配置の自由度を高めつつ、データストリーム処理に際しての車載制御装置間での車両データの送受信を適正化することのできる車両用ストリームデータ管理システムを提供する。【解決手段】車両ネットワークＢＳ１と車両ネットワークＢＳ２との間には、車両データ送信管理部１２０及びデータキャッシュ部１３０を備えたゲートウェイ１００が設けられている。データキャッシュ部１３０には、各制御装置群１０〜３０から送信された車両データが一時的に保存される。また、車両データ送信管理部１２０は、送信対象とする制御装置に処理させる集合データがデータキャッシュ部１３０に蓄積されてかつ、その処理タイミングに達したとき、集合データを送信対象とする制御装置に送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ネットワークを介して車載制御装置間で授受される車両用ストリームデータを管理する車両用ストリームデータ管理システムであって、
前記車両ネットワークは、車載制御装置間で授受される車両データの種別に応じた通信特性を有してなるとともに、それら車両ネットワークの間にはゲートウェイが介在されてなり、
前記ゲートウェイは、前記車載制御装置から送信される車両データが一時保存されるデータキャッシュ部と、前記車両データを、送信対象とする車載制御装置にて処理可能な状態となるまで前記データキャッシュ部に一時保存してから、同送信対象とする車載制御装置に送信する車両データ送信管理部とを備えてなる
ことを特徴とする車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項２】
前記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態が、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データが集合データとして溜まった状態であり、
前記車両データ送信管理部は、前記データキャッシュ部に前記車両データが前記集合データとして溜まったとき、該集合データを送信対象とする車載制御装置に送信する
請求項１に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項３】
前記車両データの種別が、イベントデータ、定期データ、該定期データの送信周期、及び車両データの送信源となる車載制御装置の前記車両ネットワーク内での配置の少なくとも１つの要素に基づき定まる種別である
請求項１又は２に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項４】
前記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態が、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期した状態であり、
前記車両データ送信管理部は、前記データキャッシュ部でタイミングの同期した車両データを送信対象とする車載制御装置に送信する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項５】
前記車両データの種別が、車両データのデータ内容に応じた優先度の別による種別である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項６】
前記車両ネットワークの通信特性が、通信帯域もしくは車両ネットワークの仕様によって定まる特性である
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項７】
前記ゲートウェイは、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理の実行手順、データストリーム処理を実行する車載制御装置、及びデータストリーム処理を実行する各車載制御装置の配置に関する情報が登録されたストリームデータ情報管理部を備えており、
前記車両データ送信管理部は、前記ストリームデータ情報管理部を参照して、前記データキャッシュ部に一時保存された車両データの送信対象を決定する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【請求項８】
前記車両データ送信管理部は、車載制御装置に送信すべき車両データが、単一の車載制御装置から送信される車両データである単一データ、及び複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データからなる集合データ、及び所定期間における車両データが時系列的に記録された履歴データ、のいずれであるかを判別し、この判別結果に応じた車両データを前記データキャッシュ部から読み出すとともに該読み出した車両データを車載制御装置に送信する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された車載制御装置間で送受信されるストリームデータを管理する車両用ストリームデータ管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車等の車両には、ナビゲーションシステムを構成する車載制御装置をはじめ、エンジンやブレーキ等の各種車載機器を電子的に制御する車載制御装置、車両の各種状態を表示するメータ等の機器を制御する車載制御装置などの多くの車載制御装置が搭載されている。そして、車両内では、それら各車載制御装置が通信線により電気的に接続されて車両ネットワークが形成されており、この車両ネットワークを介して各車載制御装置間での各種データの授受が行われている。
【０００３】
また、各車載制御装置間で授受される車両データの内容とは、送信源となる車載制御装置の種別などに応じて相違することが普通であり、その種別や車両の走行状態に応じて優先して取り扱うべきデータや、多少の伝送遅延が許容されるデータなども存在する。一方、車両ネットワークの伝送帯域は有限であり、この車両ネットワークを介して送受信可能なデータも車両ネットワークの伝送帯域による制約を受けざるを得ない。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１に記載の装置では、車両の走行速度や周辺環境等に基づき車両の安全レベルを判断し、この判断した安全レベルに応じて車両ネットワークに接続される各車載制御装置に通信帯域を割り当てるようにしている。そして、この装置では、例えば、同装置が搭載された車両が他車両と接近したときには、車両の安全レベルが低下したとして、車載カメラにより撮像された車両の周辺環境を示す映像データの優先度が高められ、この映像データに割り当てられる通信帯域が高められる。この結果、車両の安全レベルが低下したときには、映像データは、他のデータとは異なる帯域のもとで、車両ネットワークを介して送信対象に送信されることとなる。一方、車両の安全レベルが高い状態に維持されているときには、映像データの優先度が低下したとして映像データの通信帯域を低下させ、その他のデータに通信帯域を優先的に割り当てるようにしている。これにより、各種データに割り当てられる通信帯域が車両の安全レベルに応じて動的に変更され、その都度変化する各データの優先度に応じた通信が行われるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７３３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車載制御装置の近年の動向として、車載センサの増加や車外周辺情報を利用したサービス等の提供のために高機能化されたアプリケーションを実行すべく、複数の車載制御装置の協働（連携）によって一連のデータ処理を行う、いわゆるデータストリーム処理を実現する環境の構築が検討されている。このデータストリーム処理に際しては、図１０に例示するように、例えば、定期的かつ長期の周期のもとに、優先度が低い車両データの送受信が行われる車載制御装置Ｓ１〜Ｓ６によって、入力データＤｉ１〜Ｄｉ３に基づく「データストリーム処理Ａ」が実行される。また、例えば、定期的かつ短期の周期のもとに、優先度が高い車両データの送受信が行われる車載制御装置Ｓ７、Ｓ８によって、入力データＤｉ４に基づく「データストリーム処理Ｂ」が実行される。さらに、例えば、不定期なタイミングの車両データの送受信が行われる車載制御装置Ｓ９、Ｓ１０によって、入力データＤｉ５に基づく「データストリーム処理Ｃ」が実行される。そして、例えば、入力データＤｉ１〜Ｄｉ３が車載制御装置Ｓ１〜Ｓ３に入力されると、車載制御装置Ｓ１〜Ｓ３では、入力データＤｉ１〜Ｄｉ３に対して各種演算が実行され、その演算結果がそれぞれ車載制御装置Ｓ４及びＳ５に入力される。次いで、それら車載制御装置Ｓ４及びＳ５、並びに車載制御装置Ｓ６にて各種演算が実行されることにより、入力データＤｉ１〜Ｄｉ３に対応する一つの出力結果が車載制御装置Ｓ６から得られ、この出力結果に基づき、予め用意されたアプリケーションの何れかが実行される。
【０００７】
しかし、こうしたデータストリーム処理では、必ずしも、優先度や送信周期が共通する車載制御装置の連携を通じて実行されるとは限らず、同図１０に併せて例示するように、優先度や送信周期が相違する車載制御装置Ｓ３、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ５の連携を通じて実行されることもある。そして、このように優先度や送信周期が相違する車載制御装置Ｓ３、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ５間で車両データを授受しようとすると、優先度に応じて各車両データに割り当てられた帯域や各車両データの送信周期が相違するために、例えば、車載制御装置Ｓ５での各車両データの統合処理をはじめとする各種演算の実行性が低下する。このため、優先度や送信周期が相違する車載制御装置間では、車両データを円滑かつ的確に送受信することが難しく、車載制御装置の配置にかかる制約はもとより、データストリーム処理を通じて実行されるアプリケーションのリアルタイム性の低下等の不都合も無視できない。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載制御装置の配置の自由度を高めつつ、データストリーム処理に際しての車載制御装置間での車両データの送受信を適正化することのできる車両用ストリームデータ管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車両ネットワークを介して車載制御装置間で授受される車両用ストリームデータを管理する車両用ストリームデータ管理システムであって、前記車両ネットワークは、車載制御装置間で授受される車両データの種別に応じた通信特性を有してなるとともに、それら車両ネットワークの間にはゲートウェイが介在されてなり、前記ゲートウェイは、前記車載制御装置から送信される車両データが一時保存されるデータキャッシュ部と、前記車両データを、送信対象とする車載制御装置にて処理可能な状態となるまで前記データキャッシュ部に一時保存してから、同送信対象とする車載制御装置に送信する車両データ送信管理部とを備えてなることを要旨とする。
【００１０】
上記ストリームデータ処理に際しては通常、１ないし複数の車載制御装置によって１ないし複数の車両データが漸次処理される。また、各車載制御装置に処理すべき車両データが入力されるタイミングや処理すべき車両データの種別、処理すべき車両データの送信元とは、各々相違する。そして、こうした相違が、各車載制御装置による車両データの処理、ひいては、ストリームデータ処理の実行性を低下させる要因となっている。
【００１１】
この点、上記構成によれば、車載制御装置間から送信される車両データがデータキャッシュ部に一時保存される。そして、このデータキャッシュ部に保存された車両データは、送信対象とする車載制御装置にて処理可能な状態になってから、データキャッシュ部から読み出される。次いで、この読み出された車両データが送信対象とする車載制御装置に送信される。このため、この車両データを受信した車載制御装置は、同車両データを受信したことをもって、同車両データを処理することが可能となる。これにより、各車載制御装置には、処理可能な状態の車両データが送信されることとなり、データストリーム処理に際しての車載制御装置間での車両データの送受信が適正化されるようになる。また、これにより、車両データの送信対象となる車載制御装置は、送信されてきた車両データを処理可能か否かを判断する必要もなく、また、この車両データを処理すべきか否かを判断する必要もない。
【００１２】
一方、車載制御装置の配置は、この車載制御装置の種別、換言すれば、同車載制御装置が処理する車両データの種別によって決定される傾向にある。そして通常、配置が異なる車載制御装置間での車両データの送受信は、車載制御装置の種別、同車両データの種別、及び車両ネットワークの通信特性の制約を受けることが多い。しかし、この点においても、上記構成によれば、車載制御装置の種別、同車両データの種別、さらには車両ネットワークの通信特性が相違する場合であれ、車両データが送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態とされてから、この車両データが送信対象とする制御装置に送信される。よって、車載制御装置の配置の自由度はもとより、車両データの送受信にかかる自由度が高められ、多種多様な車両データを各車載制御装置間で送受信させることが可能となる。これにより、各車載制御装置間で送受信される車両データの処理を通じて実行されるアプリケーションの多様化が図られるようにもなる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態が、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データが集合データとして溜まった状態であり、前記車両データ送信管理部は、前記データキャッシュ部に前記車両データが前記集合データとして溜まったとき、該集合データを送信対象とする車載制御装置に送信することを要旨とする。
【００１４】
複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に際しては、複数の車載制御装置によって処理された複数の車両データからなる集合データが一つの車載制御装置によって処理されることも多い。そして通常、この場合には、集合データを処理する車載制御装置が、同車載制御装置にて処理すべき全ての車両データが送信されてきたか否かを判断する必要がある。このため、集合データを処理する車載制御装置には、同車載制御装置が処理すべき集合データに関する情報を保有させる必要がある。また、集合データを処理する車載制御装置には、同集合データが揃ったか否かを判断する機能を設ける必要がある。
【００１５】
この点、上記構成によれば、ゲートウェイに設けられた車両データ送信管理部は、或る車載制御装置にて処理すべき複数の車両データからなる集合データがデータキャッシュ部に保存されたことをもって、この集合データがその送信対象とする車載制御装置にて処理可能な状態になったと判断する。そして、この或る車載制御装置にて処理すべき集合データを構成する集合データがデータキャッシュ部に蓄積されると、この蓄積された集合データがその送信対象、換言すれば、その処理主体となる車載制御装置に送信される。このため、集合データの処理主体となる車載制御装置では、自らが処理すべき集合データを構成する車両データが全て送信されてきたか否かを判断する必要もない。また、このため、集合データの処理主体となる車載制御装置では、集合データが全て揃うまでの間、適宜送信されてくる集合データの一部の車両データを保持する必要もない。これにより、集合データを処理する車載制御装置の演算負荷の軽減や、集合データの処理負荷の軽減が図られるようになり、より簡易な構成のもとに車載制御装置を構成することが可能となる。また、これにより、集合データをより円滑に処理することが可能となり、ひいては、こうした集合データの処理を通じたデータストリーム処理のさらなる円滑化が図られるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両データの種別が、イベントデータ、定期データ、該定期データの送信周期、及び車両データの送信源となる車載制御装置の前記車両ネットワーク内での配置の少なくとも１つの要素に基づき定まる種別であることを要旨とする。
【００１７】
車両に搭載される車載制御装置としては、制御対象とする各種車載機器や処理すべきデータの種別によって多種多様な装置が用いられる。そして、こうした車載制御装置間で送受信される車両データとは、例えば、処理すべきデータ内容や車載制御装置の特性に応じて相違し、例えば、イベントデータ、定期的かつ長周期で送受信されるデータ、及び定期的かつ短周期で送受信されるデータが存在する。また、車載制御装置は、こうした相違を踏まえて、車両ネットワーク内に配置される傾向にあり、配置の異なる車載制御装置から出力される車両データの種別も各々相違するのが普通である。そして通常、各車載制御装置間では、データ種別が共通する車両データが互いに送受信されるものの、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に際しては、送信周期や車両ネットワークの配置が相違する車載制御装置間で車両データの送受信が行われる傾向にある。このため、データストリーム処理に際し、車両データの送信周期、換言すれば、車両データの演算周期などが相違する車載制御装置間で車両データを送受信しようとしても、こうした車両データの種別の相違に起因して、車両データの送受信を適正に行うことが難しい。また、種別の相違する車両データが送信されてきた車載制御装置では、この車両データを円滑に処理することは難しい。
【００１８】
この点、上記構成によれば、イベントデータ、送信周期、及び車両ネットワーク内での配置などの要素によって相違する車両データを各車載制御装置間で送受信する上で、上記データキャッシュ部を利用した車両データの送信管理を通じて、車両データの適正な送受信が行われることとなる。また、車両データは、データキャッシュ部に一旦保存されて、送信対象となる車載制御装置で処理可能な状態となってから車載制御装置に送信されることで、この車両データが送信される車載制御装置では、同車両データを円滑に処理することが可能となる。これにより、種別が相違する車両データの送受信の適正化、及び同車両データの円滑な処理が図られるようになる。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態が、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期した状態であり、前記車両データ送信管理部は、前記データキャッシュ部でタイミングの同期した車両データを送信対象とする車載制御装置に送信することを要旨とする。
【００２０】
複数の車載制御装置によって実行されるデータストリーム処理にあっては通常、各車載制御装置が処理すべき車両データや各車載制御装置が各車両データを処理すべきタイミングが規定されている。そして、この規定されたタイミングで、各車載制御装置が規定された車両データを処理しなければ、データストリーム処理に遅延が生じ、ひいては、このデータストリーム処理の実効を通じたアプリケーションの応答性も低下する。
【００２１】
そこで、上記車両データ送信管理部は、ゲートウェイに送信されてきた各車両データが、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期するまでデータキャッシュ部に保存する。すなわち、各車両データは、送信対象とする各車載制御装置で時期的に処理可能な状態となるまでデータキャッシュ部に保存される。そして、車両データ送信管理部は、このデータキャッシュ部に保存した各車両データの処理タイミングに到達する都度、各車両データを送信対象とする各車載制御装置に送信する。このため、各車載制御装置には、データストリーム処理に際して処理すべき車両データが、各々処理すべきタイミングで送信されることとなる。これにより、各車載制御装置は、車両データ送信管理部から送信されてくる車両データを直ちに処理するだけでよく、受信した車両データの処理タイミングを演算する必要もない。また、これにより、データストリーム処理に際して処理すべき各車両データが適正なタイミングで各車載制御装置に漸次送信され、各々送信された車両データが各車載制御装置に処理されることとなる。よって、複数の車載制御装置による複数の車両データの処理を通じて実効されるデータストリーム処理がより円滑に実効されるようになる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両データの種別が、車両データのデータ内容に応じた優先度の別による種別であることを要旨とする。
【００２３】
各車載制御装置が処理する車両データには、例えば、エンジンやブレーキの制御に関する車両データなど、車両の走行を制御する上で優先して取り扱うべき制御系の車両データが存在する。一方、こうした制御系の車両データに対し、例えば、車両に搭載されたオーディオ機器などを制御するための情報系の車両データの優先度は自ずと低くなる。
【００２４】
そこで、上記構成によるように、上記車両データの種別を同車両データの優先度に応じて分類する。そして、この分類した車両データを処理する車載制御装置の別に車両ネットワークを構成する。このため、通常時における車両データの送受信に際しては、優先度の低い車両データが優先度の高い車両データの送受信に干渉することもなく、優先度の高い車両データの円滑な送受信を担保することが可能となる。また、例えば、優先度の高い車両データが送受信される車両ネットワークには、高速通信、安定した通信が高い車両ネットワークを採用することにより、優先度の高い車両データの送受信にかかる信頼性が向上されるようになる。さらに、上記構成によれば、このように、優先度に応じて各別の車両ネットワークが構成される場合であれ、データストリーム処理に際して優先度を跨いだ車両データの送受信の適正化を図ることが可能となる。これにより、車両データを優先度に応じて取り扱いつつも、優先度の相違する車両データの送受信を通じたデータストリーム処理の実行性も好適に担保することが可能となる。したがって、優先度を跨ぐ車両データについても、データストリーム処理で処理する車両データとして採用することが可能となり、データストリーム処理の自由度の向上、ひいては、このデータストリーム処理を通じて実行されるアプリケーションの自由度の向上が図られるようにもなる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両ネットワークの通信特性が、通信帯域もしくは車両ネットワークの仕様によって定まる特性であることを要旨とする。
【００２６】
各車載制御装置が接続される車両ネットワークには、各車載制御装置が処理する車両データの種別に応じた通信帯域や仕様が設定される傾向にある。例えば、優先度が高いデータや画像データ等が送受信される車両ネットワークには、広帯域な車両ネットワークや、高速かつ安定した通信が可能な仕様を有する車両ネットワークが採用される。一方、このように各車載制御装置が接続される車両ネットワークの通信帯域や仕様が相違すると、それら通信帯域や仕様が相違する車両ネットワークに接続された車載制御装置間での車両データの送受信を的確に行うことは難しくなる。
【００２７】
この点においても、上記構成によれば、車両データが送受信される各車載制御装置が接続される車両ネットワークの通信帯域や仕様が相違する構成であれ、車両データが、送信対象となる車載制御装置で処理可能な状態となるまでデータキャッシュ部に保存される。そして、例えば、データキャッシュ部に保存された車両データが、その送信対象となる車載制御装置が接続された車両ネットワークに適応される態様でデータキャッシュ部に送信されることにより、通信帯域や仕様の相違する車両ネットワーク間での車両データの送受信の適正化が図られるようになる。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記ゲートウェイは、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理の実行手順、データストリーム処理を実行する車載制御装置、及びデータストリーム処理を実行する各車載制御装置の配置に関する情報が登録されたストリームデータ情報管理部を備えており、前記車両データ送信管理部は、前記ストリームデータ情報管理部を参照して、前記データキャッシュ部に一時保存された車両データの送信対象を決定することを要旨とする。
【００２９】
上記構成によれば、車両データ送信管理部は、ストリームデータ情報管理部に登録されたデータストリーム処理の実行手順、データストリーム処理を実行する車載制御装置、及びデータストリーム処理を実行する各車載制御装置の配置を参照して、車両データの送信対象を決定する。これにより、車両データ送信管理部は、データストリーム処理の実行手順などを的確に把握した上で、データキャッシュ部に保存した送信対象とする車載制御装置に送信することが可能となる。また、このように、こうしたストリームデータ情報管理部が車両データ送信管理部と別体として構成されることで、ストリームデータ情報管理部に登録可能な情報量の増大、ひいては、登録される情報の拡充が図られるようにもなる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用ストリームデータ管理システムにおいて、前記車両データ送信管理部は、車載制御装置に送信すべき車両データが、単一の車載制御装置から送信される車両データである単一データ、及び複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データからなる集合データ、及び所定期間における車両データが時系列的に記録された履歴データ、のいずれであるかを判別し、この判別結果に応じた車両データを前記データキャッシュ部から読み出すとともに該読み出した車両データを車載制御装置に送信することを要旨とする。
【００３１】
各車載制御装置が処理すべき車両データには通常、単一データ、複数の車載制御装置から出力される複数の車両データからなる集合データ、例えばアクセル開度の時系列的な推移などを示す履歴データがある。
【００３２】
そこで、上記構成によれば、各車載制御装置が処理すべき車両データが単一データ、集合データ、及び履歴データのいずれのデータであれ、各車載制御装置には、それら単一データ、集合データ、及び履歴データの中から判別されたデータが送信されることとなる。これにより、車両データ送信管理部により送信管理される車両データの自由度の向上が図られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる車両用ストリームデータ管理システムの一実施の形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図２】ストリームデータ情報管理部により管理される車載制御装置の配置、並びに車両データの送信周期、データ種別、送信タイミング、及び送信対象に関する情報の一例を示す図。
【図３】ストリームデータ情報管理部により管理される情報に一例を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は、ストリームデータ情報管理部により管理されるデータストリーム処理の実行手順の一例を示す図。
【図４】データ送信管理機能部による車両データの送信管理手順の一例を示すフローチャート。
【図５】データキャッシュ提供機能部による車両データの提供手順の一例を示すフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、データキャッシュ部に対する車両データの保存態様と同データキャッシュ部に保存された車両データの送信態様を模式的に示す図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、データキャッシュ部に対する車両データの保存態様と同データキャッシュ部に保存された車両データの送信態様を模式的に示す図。
【図８】（ａ）は、既存の車両用ストリームデータ管理システムの概略構成を示すブロック図。（ｂ）は、既存の車両用ストリームデータ管理システムとの対比のもとに、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムの概略構成を示すブロック図。
【図９】本発明にかかる車両用ストリームデータ管理システムの他の実施の形態について、（ａ）は、車両データの送信元となる車載制御装置が接続された車両ネットワークによる車両データの転送態様の一例を示すタイムチャート。（ｂ）は、車両データの送信元となる車載制御装置が接続された車両ネットワークによる車両データの転送態様の一例を示すタイムチャート。（ｃ）は、車両データ送信管理部により送信間隔が調整された車両データの送信態様の一例を示すタイムチャート。（ｄ）は、車両データ送信管理部により送信間隔及び単位時間当たりの送信データ量が調整された車両データの送信態様の一例を示すタイムチャート。
【図１０】複数の車載制御装置により実行されるデータストリーム処理の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明にかかる車両用ストリームデータ管理システムを具体化した一実施の形態について図１〜図８を参照して説明する。なお、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムは、自動車等の車両に搭載されて、この車両内で送受信される車両用ストリームデータを管理するものである。
【００３５】
図１に示すように、車両には、車載制御装置として、各種車両データの送受信を定期的かつ短周期で行う短周期用制御装置群１０が搭載されている。短周期用制御装置群１０は、例えば、車両に搭載されるエンジン、ブレーキ、ステアリングなどの各種車載機器を制御する制御系の制御装置１１〜１０ｎによって構成されている。これら制御装置１１〜１０ｎは、車両ネットワークＢＳ１に接続されており、この車両ネットワークＢＳ１を介して例えば「数ｍｓｅｃ」程度の周期で各種車両データの送受信を行う。
【００３６】
なお、本実施の形態の車両ネットワークＢＳ１は、例えば、コントロール・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）によって構成されている。また、この車両ネットワークＢＳ１の通信特性は、エンジンやブレーキなどの車両の制御に必要な優先度の高い各種車両データの送受信が短周期で行われることに鑑み、広帯域に設定されている。
【００３７】
また、車両には、車載制御装置として、各種車両データの送受信を定期的かつ長周期で行う長周期用制御装置群２０が搭載されている。長周期用制御装置群２０は、例えば、車両に搭載された車載カメラにより撮像された画像の処理、ヒューマンマシンインターフェースの制御などを行う情報系の制御装置２１〜２０ｎによって構成されている。これら制御装置２１〜２０ｎは、車両ネットワークＢＳ２に接続されており、この車両ネットワークＢＳ２を介して例えば「数１００ｍｓｅｃ」程度の周期で各種車両データの送受信を行う。
【００３８】
また一方、車両には、車載制御装置として、各種車両データの送受信を不定期に行うイベント発生時処理制御装置群３０が搭載されている。イベント発生時処理制御装置群３０は、例えば、車両のドライバにより各種車載機器の操作が行われたとき、この操作に応じて各種車載機器を制御する制御装置３１〜３０ｎによって構成されている。制御装置３１〜３０ｎはまた、ドライバによる操作によって変化する各種車両データを短周期用制御装置群１０や長周期用制御装置群２０から受信すると、この受信した車両データをイベントデータとして処理する。これら制御装置３１〜３０ｎも、例えば車両ネットワークＢＳ２に接続されており、この車両ネットワークＢＳ２を介して各種車両データの送受信を行う。
【００３９】
なお、本実施の形態の車両ネットワークＢＳ２も、例えば、コントロール・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）によって構成されている。また、この車両ネットワークＢＳ２の通信特性は、上記短周期用制御装置群１０で送受信される車両データよりも優先度が低く、かつ、周期が長い車両データや周期が不定期な車両データが送受信されることに鑑み、車両ネットワークＢＳ１よりも狭い帯域に設定されている。すなわち、本実施の形態では、短周期用制御装置群１０と長周期用制御装置群２０及びイベント発生時処理制御装置群３０とが、各別の通信特性を有する車両ネットワークＢＳ１と車両ネットワークＢＳ２とに接続される構成となっている。これにより、短周期用制御装置群１０が送信する各種車両データとは周期や優先度が相違する長周期用制御装置群２０やイベント発生時処理制御装置群３０が送信する各種車両データが、短周期用制御装置群１０間で送受信される各種車両データに干渉することが抑制されるようになっている。
【００４０】
そして、こうした車両ネットワークＢＳ１、ＢＳ２を介して、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を構成する各制御装置間で各種車両データが送受信されることにより、車両の走行制御、ナビゲーションシステムへの各種情報の表示、及び各種運転支援などが行われる。
【００４１】
また、本実施の形態では、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を構成する各制御装置の協働によって、各種車両用アプリケーションの実行に必要なデータストリーム処理が実行される。なお、このデータストリーム処理とは、複数の車両データからなる車両用ストリームデータが複数の制御装置によって適宜処理されるものである。また、データストリーム処理の実行時に処理すべき各車両データには、その処理主体となる制御装置と処理タイミングとが予め規定されている。
【００４２】
本実施の形態では、例えば、車両の周辺環境を監視するアプリケーションが制御装置２２により処理された車両データに基づき実行される。なお、このアプリケーションは、例えば制御装置２２やその他の制御装置に予め組み込まれている。
【００４３】
制御装置２２は、このアプリケーションの実行に際し、車速センサの検出結果をもとに車両の走行速度を監視する制御装置１１、ステアリングセンサ等の検出結果に基づき車両の進行方向を監視する制御装置１２、及び車載カメラにより撮像された画像データを解析する制御装置２１から各々出力されるデータをもとに車両の状態や周辺環境を監視する。そして、制御装置２２は、こうした監視を通じて車両に他車両等が接近している旨認識すると、この認識結果を、画像案内や音声案内を通じてドライバに通知する処理を行う。なお、こうしたアプリケーションは、制御装置１１、１２、２１から各データが入力されたことを条件として実行される。よって、この場合には、制御装置１１、１２、２１から出力される車両データの集まりが、車両の周辺環境を監視するアプリケーションの実行に際して必要な集合データ、すなわち制御装置２２が処理すべき集合データとなる。
【００４４】
また、本実施の形態では、車両ネットワークＢＳ１と車両ネットワークＢＳ２との間には、それら車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２を介して送受信される車両データを管理するゲートウェイ１００が設けられている。
【００４５】
本実施の形態のゲートウェイ１００は、車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２を介して送受信される各種車両データに関する情報を管理するストリームデータ情報管理部１１０を備えている。また、本実施の形態のゲートウェイ１００は、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０が送受信する各種車両データを管理する車両データ送信管理部１２０を備えている。さらに、本実施の形態のゲートウェイ１００は、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０が送信する各種車両データを一時的に保存可能なデータキャッシュ部１３０を備えている。
【００４６】
このうち、ストリームデータ情報管理部１１０は、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を構成する各制御装置の協働によって行われる各データストリーム処理の実行手順を示す処理フローや、各データストリーム処理を実行する制御装置に関する情報を管理する。また、ストリームデータ情報管理部１１０は、各データストリーム処理を実行する各制御装置による車両データの送信周期や、各データストリーム処理を実行する各制御装置が車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２のいずれのネットワークに接続されているかといった配置に関する情報を併せて管理する。
【００４７】
ストリームデータ情報管理部１１０には、図２に例示するように、例えば、車両ネットワークＢＳ１に接続された制御装置１１及び１２、並びに車両ネットワークＢＳ２に接続された制御装置２１及び２２の協働により実行されるデータストリーム処理δに関する情報が登録されている。この情報としては、例えば、各制御装置１１、１２、２１から出力される各車両データの送信対象が制御装置２２であり、各制御装置１１、１２、２１の各々により処理される各車両データからなる集合データδが制御装置２２により処理すべき車両データである旨が登録されている。また、ストリームデータ情報管理部１１０には、各データストリーム処理等に際して各制御装置により処理される車両データが、集合データ、単一の制御装置により処理される単一データ、及び各種データが時系列的に記録された履歴データのいずれのデータであるかが登録されている。
【００４８】
また、車両データ送信管理部１２０は、図１に示すように、車両データの送信管理を行うデータ送信管理機能部１２１と、データキャッシュ部１３０に保存されたデータの中から必要な車両データの検索、読み出しを行うデータキャッシュ提供機能部１２２とにより構成されている。
【００４９】
このうち、データ送信管理機能部１２１は、車両ネットワークＢＳ１や車両ネットワークＢＳ２を介した制御装置間での車両データの送受信に際して或る制御装置から送信された車両データを、同車両データが送信対象とする制御装置にて処理可能な状態となるまでデータキャッシュ部１３０に一旦保存する。また、データ送信管理機能部１２１は、例えば、データキャッシュ部１３０に車両データを保存する際、同データ送信管理機能部１２１がこの車両データを取得した時刻に関する情報を同車両データに関連付け、この取得時刻に関する情報とともに各種車両データをデータキャッシュ部１３０に保存する。
【００５０】
なお、本実施の形態では、データキャッシュ部１３０に保存された車両データが送信対象とする制御装置にて処理可能な状態として、各制御装置群１０〜３０を構成する複数の制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データが集合データとしてデータキャッシュ部１３０に溜まった状態が規定されている。また併せて、本実施の形態では、データキャッシュ部１３０に保存された車両データが送信対象とする制御装置にて処理可能な状態として、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期した状態が規定されている。
【００５１】
なお、データキャッシュ部１３０には、同データキャッシュ部１３０に保存される車両データを保持する一定の保存期間が設定されており、この保存期間を超えた車両データについては同データキャッシュ部１３０から適宜削除される。この保存期間としては、例えば、複数の制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される複数の車両データが集合データとして溜まるまでに要する時間よりも長い時間が規定されている。また、本実施の形態では、この保存期間内に時系列的に保存された同種のデータが、その時系列的な推移を示す履歴データとして取り扱われる。
【００５２】
また、データ送信管理機能部１２１は、ストリームデータ情報管理部１１０の参照を通じて、データキャッシュ部１３０に保存したデータのうち、送信対象とする制御装置にて処理可能な状態となった車両データを特定する。そして、データ送信管理機能部１２１は、この特定した車両データの読み出し要求をデータキャッシュ提供機能部１２２に対して行う。
【００５３】
なお、この車両データの提供要求に際しては、データの取得時刻を指定して行うことが可能となっており、データ送信管理機能部１２１は、車両データの提供要求に際してこの取得時刻を併せて指定する。そして、本実施の形態のデータ送信管理機能部１２１は、例えば、車両データの提供を要求する際、要求する車両データが、
ａ：取得時刻が最新の車両データ、
ｂ：特定の時刻に取得された車両データ、
ｃ：所定期間内にデータキャッシュ部１３０に保存された一連のデータ
のいずれであるかを指定する。
【００５４】
また、本実施の形態では、例えば、制御装置２２によるアプリケーションの実行時には、制御装置１１、１２、２１からそれぞれ出力される車両の走行速度を示すデータ、車両の進行方向を示すデータ、画像データがデータキャッシュ部１３０に蓄積されたときに、それらデータが制御装置２２にて処理可能になったと判定される。
【００５５】
一方、データキャッシュ提供機能部１２２は、データ送信管理機能部１２１から車両データの読み出し要求があると、要求のあった車両データをデータキャッシュ部１３０から検索し、この検索した車両データをデータ送信管理機能部１２１に提供する。これにより、制御装置１１、１２、２１からそれぞれ出力される車両の走行速度を示すデータ、進行方向を示すデータ、画像データがデータキャッシュ部１３０に蓄積されたことをもって、これら蓄積された車両データが集合データとしてデータキャッシュ部１３０から読み出される。そして、この読み出された集合データが、データキャッシュ提供機能部１２２からデータ送信管理機能部１２１へと提供される。
【００５６】
データ送信管理機能部１２１は、データキャッシュ提供機能部１２２により提供されたデータを取得すると、送信対象とする制御装置が同データを処理すべきタイミングとなったことをもって、この取得したデータを送信対象とする制御装置に送信する。これにより、制御装置２２には、同制御装置２２に組み込まれたアプリケーションの実行に必要な各データが全て纏まった状態で、かつ、それらデータを該制御装置２２が処理すべきタイミングで、それらデータからなる集合データが送信されることとなる。さらに、この集合データが送信対象となる制御装置２２に送信される際には、制御装置２２とは演算周期の異なる制御装置１１、１２、及び制御装置２１の各々から出力されたデータからなる集合データの送信周期や送信間隔が、制御装置２２の演算周期に応じて同期される。これにより、車両ネットワークＢＳ１、ＢＳ２といった通信特性が相違するネットワークに接続された制御装置から送信され、かつ、周期が異なるデータが、集合データに含まれる場合であれ、その集合データを、送信対象となる制御装置２２で円滑に処理可能な状態で同制御装置２２に送信することが可能となる。
【００５７】
そして、制御装置２２は、データキャッシュ提供機能部１２２から送信されたデータを処理することにより、この制御装置２２に組み込まれたアプリケーションを実行する。これにより、制御装置２２自身は、同制御装置２２に組み込まれた各データが全て揃ったか否かを判定する必要がなく、車両データ送信管理部１２０（データ送信管理機能部１２１）から送信された集合データを受信した時点で、この受信した集合データの処理を通じてアプリケーションを実行することが可能となる。
【００５８】
次に、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムにより管理されるデータストリーム処理の処理フローについて図３を参照して説明する。なお、この図３に例示する処理フローに関する情報は、上記ストリームデータ情報管理部１１０に登録されたものである。
【００５９】
図３（ａ）に示すように、例えば、制御装置１６に組み込まれたアプリケーションを実行するためのデータストリーム処理αに際してはまず、例えば、タイミングｔ０１にて、各制御装置１１〜１３により各種センサデータＤｓ１〜Ｄｓ３が処理される。そして、センサデータＤｓ１及びＤｓ２が処理された２つのデータＤ１１及びＤ１２が、集合データα１として制御装置１４に入力される。また、タイミングｔ０２にて制御装置１３により処理されたデータＤ１３、並びにタイミングｔ０３にて制御装置２１及び３１により処理されたデータＤ２１、Ｄ３１が、集合データα２として制御装置１５に入力される。
【００６０】
なお、データストリーム処理αに規定されたデータ処理のタイミングとして、例えば、タイミングｔ０１にて処理された各データＤ１１及びＤ１２からなる集合データα１の処理をタイミングｔ１１で制御装置１４に開始させる旨が規定されている。同様に、タイミングｔ０２、ｔ０３にて処理された各データＤ１３、Ｄ２１、Ｄ３１からなる集合データα２の処理を、タイミングｔ１２で制御装置１５に開始させる旨が規定されている。
【００６１】
よって、本実施の形態では、制御装置１１及び１２により処理され、データキャッシュ部１３０に保存されたデータＤ１１及びＤ１２からなる集合データα１については、データキャッシュ部１３０に一旦保存されたのち、タイミングｔ１１となったときに、データキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１４に送信される。また、制御装置１３、２１、３１により処理され、データキャッシュ部１３０に保存されたデータＤ１３、Ｄ２１、Ｄ３１からなる集合データα２については、データキャッシュ部１３０に一旦保存されたのち、タイミングｔ１２となったときに、データキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１５に送信される。
【００６２】
次に、同図３（ａ）に示すように、タイミングｔ２１にて制御装置１４により処理されたデータＤ１４、及びタイミングｔ２２にて制御装置１５により処理されたデータＤ１５からなる集合データα３は、制御装置１６により処理される。そして、この集合データα３のデータの処理タイミングとしては、例えば、タイミングｔ３０が規定されている。よって、制御装置１４及び１５により処理されてデータキャッシュ部１３０に保存されたデータＤ１４及びＤ１５からなる集合データα３については、データキャッシュ部１３０に一旦保存されたのち、タイミングｔ３０となったときに、データキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１６に送信される。
【００６３】
また、図３（ｂ）〜（ｄ）に例示するように、ストリームデータ情報管理部１１０には、各制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理β〜δなどの処理フローが登録されている。そして、本実施の形態では、こうした処理フローの参照を通じて車両データ送信管理部１２０による各種データの送信管理が行われることとなる。
【００６４】
次に、本実施の形態のデータ送信管理機能部１２１による車両データの送信手順を図４を参照して説明する。
図４にステップＳ１００として示すように、データ送信管理機能部１２１は、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を構成する各制御装置が処理し、送信した車両データを、車両ネットワークＢＳ１、ＢＳ２を介して取得する。
【００６５】
次いで、データキャッシュ部１３０に保存期間を超えている車両データが存在するか否かが判断される（ステップＳ１０１）。そして、保存期間を超えている車両データがデータキャッシュ部１３０に存在するときには、この車両データがデータキャッシュ部１３０から削除される（ステップＳ１０１：ＹＥＳ、Ｓ１０２）。
【００６６】
そして、ステップＳ１００にて取得された車両データが、単一データ及び集合データのいずれであるかが判定され、同取得されたデータが単一データであるときには（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、この単一データがデータキャッシュ部１３０に保存される（ステップＳ１０４）。なお、この単一データがデータキャッシュ部１３０に時系列的に適宜保存された所定期間の一連の車両データが履歴データとなる。
【００６７】
こうして、データキャッシュ部１３０に単一データが保存されると、ストリームデータ情報管理部１１０の参照を通じて、この単一データの送信対象とする制御装置が存在するか否かが判断される（ステップＳ１０５）。
【００６８】
次いで、送信対象とする制御装置が存在するときには（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御装置がこの単一データを処理すべきタイミングになったか否かが判断される（ステップＳ１０６）。そして、単一データが処理されるべきタイミングに到達すると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、データ送信管理機能部１２１は、この単一データをデータキャッシュ提供機能部１２２から取得し、この取得した単一データを送信対象となる制御装置に送信する（ステップＳ１０７）。こうして、この制御装置が単一データを受信すると、この制御装置によって単一データが処理されることとなる。
【００６９】
一方、データ送信管理機能部１２１が取得した車両データが集合データであるときには（ステップＳ１０３：ＮＯ）、まず、この車両データがデータキャッシュ部１３０に保存される（ステップＳ１０８）。また、この車両データとともに集合データを構成する他のデータがデータキャッシュ部１３０に保存される（ステップＳ１０９）。
【００７０】
こうして、集合データを構成する全ての車両データが取得され、データキャッシュ部１３０に保存されると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、このデータキャッシュ部１３０に保存された集合データの送信対象となる制御装置が存在するか否かが判断される（ステップＳ１０５）。
【００７１】
そして、集合データの送信対象とする制御装置が存在するときには（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、制御装置がこの集合データを処理すべきタイミングになったか否かが判断される（ステップＳ１０６）。そして、集合データを処理すべきタイミングに到達すると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、データ送信管理機能部１２１は、この集合データの提供要求をデータキャッシュ提供機能部１２２から取得し、この取得した集合データを送信対象となる制御装置に送信する（ステップＳ１０７）。こうして、この制御装置が集合データを受信すると、この制御装置によって集合データが処理されることとなる。
【００７２】
こうして、各制御装置には、データストリーム処理の実行手順に従って、規定された車両データが規定されたタイミングで車両データ送信管理部１２０から漸次送信される。そして、車両データを受信した各制御装置が同データを漸次処理することにより、複数の制御装置の協働によるデータストリーム処理が実行されることとなる。その後、例えば、このデータストリーム処理を通じて得られるデータが、アプリケーションの実行に用いられることとなる。
【００７３】
次に、本実施の形態のデータキャッシュ提供機能部１２２により行われる車両データの提供手順を図５を参照して説明する。
次に、図５にステップＳ２００として示すように、データキャッシュ提供機能部１２２は、データ送信管理機能部１２１からデータの提供要求があると、この要求されたデータがデータキャッシュ部１３０に存在するか否かを判断する（ステップＳ２０１）。なお、本実施の形態のデータ送信管理機能部１２１は、データの提供要求として、例えば、或る制御装置により処理された単一データ、複数の制御装置により処理された複数の車両データからなる集合データ、及び或る制御装置により所定期間内に処理された履歴データのいずれかのデータの提供要求を行う。また、データ送信管理機能部１２１は、提供要求するデータが、例えば、要求するデータのなかでも取得時刻が最新のデータ、取得時刻が特定の時刻であるデータ、及び所定期間内にデータキャッシュ部１３０に保存されたデータのいずれであるかを指定する。
【００７４】
次いで、要求のあったデータがデータキャッシュ部１３０に存在するときには（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、このデータの種別が、単一データ、集合データ、及び履歴データのいずれであるかが判断される（ステップＳ２０２）。
【００７５】
そして、要求されたデータが或る制御装置により処理された単一データであるときには、この単一データのうちの指定された取得時刻に応じた単一データがデータキャッシュ部１３０から読み出され（ステップＳ２０３）、この読み出された単一データがデータ送信管理機能部１２１に提供される（ステップＳ２０４）。
【００７６】
また、要求されたデータが集合データα１であるときには、例えば、データキャッシュ部１３０に保存されている集合データα１〜α３の中から、集合データα１が読み出すべきデータとして特定される。そして、この特定された集合データα１のうちの、指定された取得時刻に応じた集合データがデータキャッシュ部１３０から読み出され（ステップＳ２０５）、この読み出された集合データα１がデータ送信管理機能部１２１に提供される（ステップＳ２０４）。
【００７７】
また一方、要求されたデータが或る制御装置により処理された履歴データであるときには、この履歴データのうちの指定された取得時刻に応じた範囲の履歴データがデータキャッシュ部１３０から読み出され（ステップＳ２０６）、この読み出された履歴データがデータ送信管理機能部１２１に提供される（ステップＳ２０４）。
【００７８】
次に、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムの作用を図６を参照して説明する。
図６（ａ）に示すように、例えば、或るアプリケーションの実行するためのデータストリーム処理αに際しては、各制御装置群１０〜３０により処理されるデータＤ１１〜Ｄ１０ｎ、データＤ２１〜Ｄ２０ｎ、Ｄ３１〜３０ｎのうち、データＤ１１〜１３、Ｄ２１、Ｄ３１、Ｄ１４、Ｄ１５が処理されることとなる。
【００７９】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、まず、制御装置１１及び１２により処理されたデータＤ１１及びＤ１２が、車両ネットワークＢＳ１を介してデータ送信管理機能部１２１にて取得される。そして、この取得されたデータＤ１１及びＤ１２がデータキャッシュ部１３０に保存される。
【００８０】
また、図６（ｃ）に示すように、制御装置１３、２１、及び３１により処理されたデータＤ１３、Ｄ２１、及びＤ３１が、車両ネットワークＢＳ１、ＢＳ２を介してデータ送信管理機能部１２１にて取得される。そして、この取得されたＤ１３、Ｄ２１、及びＤ３１もデータキャッシュ部１３０に保存される。
【００８１】
こうして、集合データα１を構成するデータＤ１１及びＤ１２がデータキャッシュ部１３０に溜まり、タイミングｔ１１に達すると、図６（ｄ）に示すように、この集合データα１がデータキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１４に送信される。また、集合データα２を構成するデータＤ１３、Ｄ２１、及びＤ３１がデータキャッシュ部１３０に溜まり、タイミングｔ１２に達すると、この集合データα２がデータキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１５に送信される。こうして、制御装置１４及び１５ではそれぞれ、集合データα１及びα２が処理される。
【００８２】
そして、図７（ａ）に示すように、制御装置１４による集合データα１の処理を通じて得られるデータＤ１４が車両ネットワークＢＳ１を介してデータ送信管理機能部１２１にて取得される。次いで、この取得されたデータＤ１４がデータキャッシュ部１３０に保存される。また、制御装置１５よる集合データα２の処理を通じて得られたデータＤ１５が車両ネットワークＢＳ１を介してデータ送信管理機能部１２１にて取得される。次いで、この取得されたデータＤ１５がデータキャッシュ部１３０に保存される。これにより、データキャッシュ部１３０には、集合データα３を構成するデータＤ１４及びＤ１５が保存される。
【００８３】
こうして、集合データα３を構成するデータＤ１１及びＤ１２がデータキャッシュ部１３０に溜まり、タイミングｔ３０に達すると、図７（ｂ）に示すように、この集合データα３がデータキャッシュ部１３０から読み出されて制御装置１６に送信される。そして、この制御装置１６により集合データα３が処理されることによりデータストリーム処理αが終了され、この処理結果に基づいて例えばアプリケーションが実行されることとなる。
【００８４】
以下、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムを、例えば、通信帯域が車両データの優先度に応じて分割された既存のシステム（例えば特開２０１０−１６６１６０（非特許文献）に記載）との対比のもとに総括する。
【００８５】
図８（ａ）に例示するように、既存のシステムでは、優先度の高い車両データ（車両情報）が送受信される第１制御装置群１が、高帯域の車両ネットワークＢＳ３に接続されている。また、優先度の低い車両データが送受信される第２制御装置群２及びイベントの発生に伴って生じるイベントデータを処理するイベント発生時処理制御装置群３が、低帯域の車両ネットワークＢＳ４に接続されている。
【００８６】
また、これら車両ネットワークＢＳ３及びＢＳ４の間には、ゲートウェイ４が設けられている。このゲートウェイ４には、同ゲートウェイ４に送信されてきた車両データの送受信を管理する通信部５が設けられている。また、ゲートウェイ４には、ゲートウェイ４に送信されてきた車両データに基づき、各制御装置の制御に関する制御情報を判定する判定部６が設けられている。判定部６は、各制御装置から車両データを受信すると、制御装置の制御情報を判定するための判定パターン記憶部７の参照を通じて、各制御装置が行うべき制御を判定する。そして、この判定結果をもとに制御対象とされる制御装置が決定され、この決定された制御装置に対して同制御装置が実行すべき制御に関する情報である制御情報が送信される。また、制御対象とされる制御装置に対して必要な車両データが送信される。こうして、各制御装置では、ゲートウェイ４から送信された制御情報にしたがって各種制御が行われる。このため、各制御装置は、ゲートウェイ４から送信された制御情報にしたがって各種車載機器の制御等を行うだけでよく、各制御装置から送信される車両データに基づいて如何なる制御を実行すべきかを判断する必要がない。また、ゲートウェイ４は、全ての車両データを中継する必要もなく、このゲートウェイ４にかかる通信負荷の軽減が図られることとなる。
【００８７】
しかし、このシステムでは、ゲートウェイ４は、制御情報を生成するとともに、この制御情報や車両データを送信対象とする制御装置に送信するのみである。このため、例えば、所定のアプリケーションを実行するためのデータストリーム処理に際し、第１制御装置群１から出力されるアクセル開度の変化等のイベントの発生を示す車両データをイベント発生時処理制御装置群３に処理させる必要が生じたとしても、イベントが発生しない限りは同データが同制御装置群３に送信されないこととなる。すなわち、イベント発生時処理制御装置群３は、イベントの発生が認められる所定の車両操作が発生し、このイベントに関する車両データが第１制御装置群１から送信されるまで待機しなければならない。また、各制御装置が履歴データを必要とする際には、各制御装置自身が車両データを時系列的に保存しなければならない。さらに、制御装置が処理すべき車両データが集合データであるときには、その処理主体となる制御装置は、集合データを構成する各車両データが全て揃ったか否かを判定しなければならない。
【００８８】
これに対し、本実施の形態では、図８（ｂ）に示すように、イベント発生時処理制御装置群３０が処理対象とする車両データについてもデータキャッシュ部１３０に保存可能である。よって、イベント発生時処理制御装置群３０は、このデータキャッシュ部１３０に保存された車両データの中から、データストリーム処理に利用可能な特定のタイミングで取得された車両データ、あるいは、その時点で最新のイベントに関するイベントデータを取得することが可能となる。これにより、イベント発生時処理制御装置群３０は、このデータキャッシュ部１３０に保存されたイベントデータを車両データ送信管理部１２０から取得することができる。よって、イベント発生時処理制御装置群３０は、次のイベントの発生を待つまでもなく、イベントデータを直ちに処理することが可能となり、この車両データの処理を通じたデータストリーム処理が途中で停止されることなく円滑に実行されることとなる。
【００８９】
また、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムでは、データキャッシュ部１３０に保存された一定期間の車両データを、履歴データとして各制御装置に提供することが可能となる。さらに、本実施の形態の車両用ストリームデータ管理システムでは、一つの制御装置で処理される複数の車両データについては、集合データとして纏められた状態で送信対象とする制御装置に送信される。よって、集合データが送信される制御装置は、処理すべきデータが全て揃ったか否かを判断する必要もなく、制御装置の演算負荷の軽減が図られるようになる。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態にかかる車両用ストリームデータ管理システムによれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）車両ネットワークＢＳ１と車両ネットワークＢＳ２との間にゲートウェイ１００を設けた。また、このゲートウェイ１００に、各制御装置から送信される車両データが一時保存されるデータキャッシュ部１３０と、このデータキャッシュ部１３０に保存された車両データを送信管理するストリームデータ情報管理部１１０とを設けた。そして、データキャッシュ部１３０に保存したデータがその送信対象となる制御装置で処理可能な状態になったとき、このデータキャッシュ部１３０に保存したデータをその送信対象となる制御装置に送信することとした。これにより、制御装置には、処理可能な状態のデータのみが送信されることとなり、このデータが処理可能な状態になったか否かを制御装置で判別する必要もなく、また、このデータを直ちに処理することが可能となる。よって、各制御装置間で送受信されるデータの送受信を適正化することが可能となり、ひいては、このデータを利用するアプリケーションのリアルタイム性が向上されるようになる。また、これにより、データの送信元となる制御装置が車両ネットワークＢＳ１、ＢＳ２のいずれのネットワークに配置されていたとしても、同データの送信対象となる制御装置が配置されるネットワークや同制御装置の演算周期に拘わらず、送信元となる制御装置から出力されるデータを送信対象となる制御装置で処理可能な状態で送信することが可能となる。よって、演算周期や配置の異なる制御装置間でのデータの送受信を行うことが可能となり、ひいては、データの送受信にかかる自由度の向上や制御装置の配置にかかる自由度の向上が図られるようになる。
【００９１】
（２）データキャッシュ部１３０に車両データが集合データとして溜まったとき、この集合データを送信対象とする車載制御装置に送信することとした。これにより、集合データを処理する車載制御装置の演算負荷の軽減や、集合データの処理負荷の軽減が図られるようになり、より簡易な構成のもとに制御装置を構成することが可能となる。また、これにより、集合データをより円滑に処理することが可能となり、ひいては、こうした集合データの処理を通じたデータストリーム処理のさらなる円滑化が図られるようになる。
【００９２】
（３）車両データの種別を、イベントデータ、定期データ、該定期データの送信周期、及び車両データの送信源となる車載制御装置の前記車両ネットワーク内での配置に基づいて分類した。そして、こうした種別に応じて、短周期用制御装置群１０並びに長周期用制御装置群２０及びイベント発生時処理制御装置群３０を、それぞれ車両ネットワークＢＳ１並びに車両ネットワークＢＳ２に接続する構成し、それら各制御装置群間での車両データの送受信を車両データ送信管理部１２０により管理した。これにより、種別が相違する車両データの送受信の適正化、及び同車両データの円滑な処理が図られるようになる。
【００９３】
（４）車両データの送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態として、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期した状態を規定した。これにより、各制御装置群１０〜３０を構成する各制御装置は、車両データ送信管理部１２０から送信されてくる車両データを直ちに処理するだけでよく、受信した車両データの処理タイミングを演算する必要もない。また、これにより、データストリーム処理に際して処理すべき各車両データが適正なタイミングで各制御装置に漸次送信され、各々送信された車両データが各車載制御装置に処理されることとなる。よって、複数の車載制御装置による複数の車両データの処理を通じて実効されるデータストリーム処理がより円滑に実効されるようになる。
【００９４】
（５）車両データの種別をさらに、車両データのデータ内容に応じた優先度の別に分類し、この分類した優先度に応じて車両ネットワークを車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２の２つに分割した。そして、車両ネットワークＢＳ１により、優先度の高い車両データを送受信するとともに、車両ネットワークＢＳ２により優先度の低い車両データを送受信することとした。このため、通常時における車両データの送受信に際しては、優先度の低い車両データが車両ネットワークＢＳ１に送信されることはない。これにより、優先度の低い車両データが優先度の高い車両データの送受信に干渉することが抑制され、優先度の高い車両データの円滑な送受信を担保することが可能となる。また、これにより、車両データを優先度に応じて取り扱いつつも、車両データ送信管理部１２０による優先度の相違する車両データの送信管理を通じてデータストリーム処理の実行性も好適に担保することが可能となる。したがって、優先度を跨ぐ車両データについても、データストリーム処理で処理する車両データとして採用することが可能となり、データストリーム処理の自由度の向上、ひいては、このデータストリーム処理を通じて実行されるアプリケーションの自由度の向上が図られるようにもなる。
【００９５】
（６）車両ネットワークの通信特性を、通信帯域によって定めた。そして、短周期用制御装置群１０が接続される車両ネットワークＢＳ１の通信帯域を広帯域に設定する一方、長周期用制御装置群２０及びイベント発生時処理制御装置群３０が接続される車両ネットワークＢＳ２を狭帯域に設定した。これにより、車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２の通信帯域を車両データの種別に応じて設定しつつも、車両データ送信管理部１２０による車両データの送信管理を通じて、それら車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２を跨ぐ車両データの送受信を円滑に行うことが可能となる。
【００９６】
（７）ゲートウェイ１００に、データストリーム処理の実行手順、データストリーム処理を実行する制御装置、及び各制御装置の配置に関する情報が登録されたストリームデータ情報管理部１１０を設けた。そして、車両データ送信管理部１２０による車両データの送信管理を、ストリームデータ情報管理部１１０の参照を通じて行うこととした。これにより、車両データ送信管理部１２０は、データストリーム処理の実行手順などを的確に把握した上で、データキャッシュ部１３０に保存した送信対象とする制御装置に送信することが可能となる。また、このように、こうしたストリームデータ情報管理部１１０と車両データ送信管理部１２０とが別体として構成されることで、ストリームデータ情報管理部１１０に登録可能な情報量の増大、ひいては、登録される情報の拡充が図られるようにもなる。
【００９７】
（８）車両データ送信管理部１２０により、制御装置に送信すべき車両データが、単一データ、集合データ、及び履歴データ、のいずれであるかを判別した。そして、車両データ送信管理部１２０により、この判別結果に応じた車両データをデータキャッシュ部１３０から読み出すとともに該読み出した車両データを送信対象とする制御装置に送信することとした。これにより、各制御装置に送信すべき車両データが単一データ、集合データ、及び履歴データのいずれのデータであれ、それらデータを送信対象とする制御装置に的確に送信することが可能となり、ひいては、車両データ送信管理部１２０により送信管理される車両データの自由度の向上が図られるようになる。
【００９８】
なお、上記実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・集合データ、単一データ、及び履歴データの別に各データをデータキャッシュ部１３０に保存し、これら保存した各データをデータキャッシュ部１３０から読み出して同読み出したデータを制御装置に送信した。これに限らず、集合データ、単一データ、及び履歴データのうち、少なくとも１つの種類のデータをデータキャッシュ部１３０に保存し、この保存したデータを制御装置に送信するようにしてもよい。
【００９９】
・上記ストリームデータ情報管理部１１０に、各データストリーム処理の実行手順、各データストリーム処理を実行する制御装置、及び各データストリーム処理を実行する各制御装置の配置に関する情報を登録した。これに限らず、ストリームデータ情報管理部１１０に登録する情報とは、データキャッシュ部１３０に保存された車両データの送信対象や送信タイミングを識別可能な情報であればよく、適宜変更することができる。
【０１００】
・上記ストリームデータ情報管理部１１０を車両データ送信管理部１２０とは別体として構成したが、車両データ送信管理部１２０の内部にストリームデータ情報管理部１１０を設けることも可能である。同じく、上記データキャッシュ部１３０を車両データ送信管理部１２０とは別体として構成したが、車両データ送信管理部１２０の内部にデータキャッシュ部１３０を設けることも可能である。
【０１０１】
・上記データストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期したとき、データキャッシュ部１３０でタイミングの同期した車両データを送信対象とする制御装置に送信することとした。併せて、通信帯域の相違する車両ネットワークＢＳ１と車両ネットワークＢＳ２との間で車両データが送受信されるときには、データキャッシュ部１３０に保存された車両データの送信形式を送信対象とする制御装置が接続された車両ネットワークの通信特性に適応させつつ同車両データを送信対象とする制御装置に送信するようにしてもよい。すなわち、例えば、図９（ａ）に例示するように、狭帯域の車両ネットワークＢＳ２による車両データＤｂの送信間隔が期間Ｔ２であり、同車両ネットワークＢＳ２により転送可能な車両データの単位時間当たりのデータ量がデータ量Ｄｔ２であったとする。一方、図９（ｂ）に例示するように、広帯域の車両ネットワークＢＳ１による車両データＤａの送信間隔が期間Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ２）であり、同車両ネットワークＢＳ１により転送可能な車両データの単位時間当たりのデータ量がデータ量Ｄｔ１（Ｄｔ１＞Ｄｔ２）であったとする。この場合には、例えば、図９（ｃ）に示すように、車両ネットワークＢＳ１側から帯域の狭い車両ネットワークＢＳ２側に車両データＤａが送信されるとき、車両データＤａの送信間隔が期間Ｔ１から期間Ｔ２に適応される態様で、車両データＤａがデータキャッシュ部１３０から漸次読み出される。そして、この読み出された車両データＤａが車両ネットワークＢＳ２に送信される。またこの場合には、例えば、図９（ｄ）に示すように、さらに、単位時間当たりに送信されるデータ量がデータ量Ｄｔ１からデータ量Ｄｔ２へと車両ネットワークＢＳ２の通信特性に適応される態様で、車両データＤａがデータキャッシュ部１３０から漸次読み出され、この読み出された車両データＤａが車両ネットワークＢＳ２に送信される。これらの場合には、車両データのデータ形式が送信対象となる車両ネットワークに適応されることにより、狭帯域側の車両ネットワークＢＳ２の転送能力を超える大量のデータが高帯域側から狭帯域側へと送信されることが抑制され、車両ネットワークＢＳ２の使用率が過度に増大することが抑制されることとなる。これにより、データキャッシュ部１３０による車両データの保存機能を活用して、通信特性の相違する車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２間での車両データの送受信を、それら車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２の通信機能に応じてより的確に行うことが可能となる。
【０１０２】
・上記車両ネットワークＢＳ１及びＢＳ２を、ＣＡＮによって構成した。これに限らず、例えば、短周期用制御装置群１０が接続される車両ネットワークとしてフレックスレイを採用し、長周期用制御装置群２０やイベント発生時処理制御装置群３０が接続される車両ネットワークとしてＣＡＮを採用するようにしてもよい。この場合には、短周期用制御装置群１０と長周期用制御装置群２０やイベント発生時処理制御装置群３０との間で車両データが送受信される際には、フレックスレイ及びＣＡＮといった仕様の異なるネットワークを介して車両データが送受信されることとなる。しかし、この場合であれ、各制御装置から送信される車両データが、送信対象とする制御装置で処理可能な状態となるまでデータキャッシュ部１３０に保存されてから送信対象とする制御装置に送信されることにより、種別の異なるネットワーク間での車両データの送受信を的確に行うことが可能となる。この他、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０が接続される車両ネットワークとしては、制御系の車両ネットワークとしてＩＤＢ−１３９４、ボデー系の車両ネットワークＢＥＡＮ、ＬＩＮ、情報系の車両ネットワークとしてＡＶＣ−ＬＡＮ、ＭＯＳＴなどを使用することが可能である。また、この他、例えば、車載イーサネット（登録商標）なども短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０が接続される車両ネットワークとして採用することが可能である。
【０１０３】
・上記短周期用制御装置群１０を車両ネットワークＢＳ１に接続し、長周期用制御装置群２０及びイベント発生時処理制御装置群３０を車両ネットワークＢＳ２に接続する構成とした。これに限らず、さらに長周期用制御装置群２０とイベント発生時処理制御装置群３０とをそれぞれ異なるネットワークに接続する構成としてもよい。この場合には、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０がそれぞれ各別のネットワークに接続される構成となる。しかし、この構成であれ、短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０間で異なるネットワークを介した車両データの送受信がゲートウェイ１００を介して行われることにより、異なるネットワークを介した車両データの送受信を的確に行うことが可能となる。
【０１０４】
・上記短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０が接続される車両ネットワークとして、通信帯域や仕様が異なる車両ネットワークを採用した。これに限らず、上記短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を、通信帯域や仕様が共通する車両ネットワークに接続する構成としてもよい。この場合であれ、車両データが、送信対象とする制御装置で処理可能となるまでデータキャッシュ部１３０に保存されてから送信対象とする制御装置に送信されることによって、車両データが送信される制御装置での同車両データの円滑な処理が図られるようになる。
【０１０５】
・上記車両データを、優先度が高く送信周期が短い車両データ、優先度が低く送信周期が長い車両データ、及びイベントデータの別に分類した。そして、この分類したデータに応じて、短周期用制御装置群１０を車両ネットワークＢＳ１に接続する構成とし、長周期用制御装置群２０及びイベント発生時処理制御装置群３０を車両ネットワークＢＳ２に接続する構成とした。これに限らず、上記車両データを優先度のみに基づいて分類し、この分類した車両データの出力主体となる各制御装置を各別の車両ネットワークに接続する構成としてもよい。あるいは、上記車両データを、送信周期のみに基づいて分類し、この分類した車両データの出力主体となる各制御装置を各別の車両ネットワークに接続する構成としてもよい。
【０１０６】
・上記車両データの優先度として、優先度「高」と優先度「低」との２つを規定し、この優先度の別に各車両データの出力主体となる各制御装置を各別の車両ネットワークに接続した。これに限らず、例えば、上記車両データの優先度として３段階以上の優先度を規定し、これら優先度の別に各車両データの出力主体となる各制御装置を各別の車両ネットワークに接続する構成としてもよい。そして、この車両ネットワークの通信帯域や仕様を、車両データの優先度に応じて３段階以上に設定するようにしてもよい。この場合には、車両データの優先度に応じて車両データがより詳細に分類され、この分類された車両データの別に車両ネットワークが構成される。これにより、優先して取り扱うべき車両データの円滑な送受信がより一層促進されるようになる。
【０１０７】
・上記データストリーム処理として、主に３つ以上の制御装置の協働によるデータ処理を例示した。これに限らず、データストリーム処理としては、例えば、２つの制御装置の協働によるデータ処理であってもよい。この場合であれ、一方の制御装置から出力された車両データが他方の制御装置で処理可能な状態となるまでデータキャッシュ部１３０に一旦保存されてから他方の制御装置に送信される。これにより、２つの制御装置によって行われるデータストリーム処理を円滑に行うことが可能となる。
【０１０８】
・短周期用制御装置群１０、長周期用制御装置群２０、及びイベント発生時処理制御装置群３０を構成する各制御装置から出力される車両データの全てをデータキャッシュ部１３０に保存することとした。これに限らず、異なる車両ネットワーク間での送受信される車両のみをデータキャッシュ部１３０に保存するようにしてもよい。あるいは、集合データとして利用される車両データのみをデータキャッシュ部１３０に保存するようにしてもよい。
【０１０９】
・上記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態として、複数の車載制御装置の協働により実行されるデータストリーム処理に供される車両データの処理タイミングにそれぞれ同期した状態を規定した。これに代えて、データストリーム処理の実行性さえ担保できれば、送受信先の制御装置の演算周期が異なる車両データがデータキャッシュ部でタイミング的に同期した状態を、上記車両データの前記送信対象とする車載制御装置で処理可能な状態として規定してもよい。そして、車両データ送信管理部１２０により、データキャッシュ部１３０でタイミングの同期した車両データを送信対象とする制御装置に送信するようにしてもよい。この場合には、例えば、車両ネットワークＢＳ１に接続された演算周期が短周期の制御装置１１から出力された車両データの送信対象が車両ネットワークＢＳ２に接続された演算周期が長周期の制御装置２１であるときには、制御装置１１から出力された車両データがデータキャッシュ部１３０に一旦保存される。そして、データ送信管理機能部１２１は、制御装置２１の演算周期に同期させる態様で、データキャッシュ部１３０に保存した車両データを漸次読み出し、この読み出した車両データを制御装置２１に送信する。これにより、例えば、演算周期の相違する制御装置間での車両データの送受信を、データキャッシュ部１３０を利用することにより的確に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１１０】
１…第１制御装置群、２…第２制御装置群、３…制御装置群、３…イベント発生時処理制御装置群、４…ゲートウェイ、５…通信部、６…判定部、７…判定パターン記憶部、１０…短周期用制御装置群、１１−１０ｎ…制御装置、２０…長周期用制御装置群、２１−２０ｎ…制御装置、３０…イベント発生時処理制御装置群、３１−３０ｎ…制御装置、１００…ゲートウェイ、１１０…ストリームデータ情報管理部、１２０…車両データ送信管理部、１２１…データ送信管理機能部、１２１…データ送信管理機能部、１２２…データキャッシュ提供機能部、１３０…データキャッシュ部、Ｓ３−Ｓ１０…制御装置、ＢＳ１−ＢＳ４…車両ネットワーク。
【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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【図７】
2013063737.tif 000009
【図８】
2013063737.tif 000010
【図９】
2013063737.tif 000011
【図１０】
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