CN117280720A - 通信设备、通信方法和车辆 - Google Patents
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Abstract
本技术涉及允许提高车辆中的数据传输效率的通信设备、通信方法和车辆。通信设备包括:被配置为在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信的第一通信单元;和被配置为在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信的第二通信单元。本技术可适用于例如设置在车辆中的通信***。
Description
技术领域
本技术涉及通信设备、通信方法和车辆,更具体地,涉及允许提高车辆中的数据传输效率的通信设备、通信方法和车辆。
背景技术
近年来,出于防止事故等的目的,与和邻近车辆执行无线通信的车对车通信相关的技术的发展正在取得进展(例如,参见专利文献1)。
此外,由于诸如自动驾驶等的车辆功能的增加以及在车辆中提供各种类型的信息和娱乐,预计车辆中的数据传输量增大。
引文列表
专利文献
专利文献1:日本专利申请特许公开No.2017-215930
发明内容
发明要解决的问题
另一方面,需要用于高效地传输数据的技术,以应对车辆中数据传输量的增大。
本技术是鉴于此类情况而提出的,因此,本技术的目的是提高车辆中的数据传输效率。
问题的解决方案
本技术的第一方面的通信设备包括:第一通信单元,所述第一通信单元被配置为在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;和第二通信单元,所述第二通信单元被配置为在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
本技术的第一方面的通信方法包括:由通信设备在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;以及由通信设备在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
在本技术的第一方面中,在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信,并且在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
本技术的第二方面的通信设备包括通信单元,所述通信单元被配置为与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域(local zone)中形成的第二网络的接入点进行通信并且与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点进行通信,所述多个区域通过第一网络被互连。
本技术的第二方面的通信方法包括:由通信设备与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点执行通信,所述多个区域通过第一网络被互连,并且由所述通信设备与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点执行通信。
在本技术的第二方面中,与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点执行通信,所述多个区域通过第一网络被互连,并且与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点执行通信。
本技术的第三方面的车辆包括:将多个区域互连的第一网络;和多个第二网络,所述多个第二网络中的每一个包括在各区域中形成的无线网络。
在本技术的第三方面中,将多个区域互连,并且通过第二网络在各区域中形成无线网络。
附图说明
图1是描绘车辆控制***的配置示例的框图。
图2是描绘感测区域的示例的示图。
图3是描述常规车载通信***的配置示例的示图。
图4是描绘常规车载通信***中的数据传输流程的示例的示图。
图5是描绘应用本技术的车载通信***的配置示例的示图。
图6是描绘应用本技术的车载通信***的分层结构的示例的示图。
图7是描绘应用本技术的通信设备的配置示例的框图。
图8是描绘使用应用本技术的通信设备作为接入点的情况下的第一配置示例的框图。
图9是描绘使用应用本技术的通信设备作为接入点的情况下的第二配置示例的框图。
图10是描绘通信控制单元的配置示例的框图。
图11是描绘分配给各区域的频带的示例的示图。
图12是描绘各区域控制节点的通信范围的示例的示图。
图13是描绘区域控制节点的通信范围的示例的示图。
图14是用于描述网络设定处理的流程图。
图15是用于描述网络设定处理的流程图。
图16是描绘局部区域信息和邻近区域信息的配置示例的示图。
图17是用于描述频率信道设定处理的流程图。
图18是描绘各区域的频率信道的设定示例的示图。
图19是描绘各区域的频率信道的设定示例的示图。
图20是描绘各区域的频率信道的设定示例的示图。
图21是用于描述AP连接处理的流程图。
图22是用于描述数据传输处理的流程图。
图23是描绘区域的设定示例的示图。
图24是描绘区域的设定示例的示图。
图25是描绘在数据传输中发生故障时的数据传输流程的序列图。
图26是描绘协调操作期间的数据传输流程的序列图。
图27是描绘计算机的配置示例的示图。
具体实施方式
以下,将描述用于实施本技术的模式。注意,将按照以下顺序进行描述。
1.车辆控制***的配置示例
2.常规车载通信***的配置示例
3.实施例
4.变形例
5.其他
<<1.车辆控制***的配置示例>>
图1是描绘车辆控制***11的配置示例的框图,该车辆控制***11是应用本技术的移动设备控制***的示例。
车辆控制***11被设置在车辆1中,并且执行与车辆1的行驶辅助和自动驾驶相关的处理。
车辆控制***11包括车辆控制电子控制单元(ECU)21、通信单元22、地图信息存储单元23、位置信息获取单元24、外部识别传感器25、车内传感器26、车辆传感器27、存储单元28、行驶辅助/自动驾驶控制单元29、驾驶员监控***(DMS)30、人机接口(HMI)31和车辆控制单元32。
车辆控制ECU 21、通信单元22、地图信息存储单元23、位置信息获取单元24、外部识别传感器25、车内传感器26、车辆传感器27、存储单元28、行驶辅助/自动驾驶控制单元29、驾驶员监控***(DMS)30、人机接口(HMI)31和车辆控制单元32通过通信网络41彼此通信连接。通信网络41包括例如符合诸如控制器局域网(CAN)、局部互联网络(LIN)、局域网(LAN)、FlexRay(注册商标)和以太网(注册商标)之类的数字双向通信标准的车载通信网络或总线等。可以根据要传输的数据的类型选择性地使用通信网络41。例如,CAN可以被应用于与车辆控制相关的数据,并且,以太网可以被应用于大容量数据。注意,车辆控制***11的单元可以在不使用通信网络41的情况下通过使用适于相对短距离通信的无线通信(诸如近场通信(NFC)或蓝牙(注册商标))直接彼此连接。
注意,以下,在车辆控制***11的各单元通过通信网络41执行通信的情况下,将省略对通信网络41的描述。例如,在车辆控制ECU 21和通信单元22通过通信网络41执行通信的情况下,将简单地描述为车辆控制ECU 21和通信单元22执行通信。
车辆控制ECU 21包括例如诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU)之类的各种处理器。车辆控制ECU 21控制车辆控制***11的功能中的全部或一些。
通信单元22与车辆内部和外部的各种设备、另一车辆、服务器、基站等进行通信,并且发送和接收各种数据。此时,通信单元22可以使用多种通信方案执行通信。
将示意性地描述可以由通信单元22执行的与车辆外部的通信。通信单元22通过例如诸如第五代移动通信***(5G)、长期演进(LTE)或专用短程通信(DSRC)等的无线通信方案,经由基站或接入点与存在于外部网络上的服务器(以下,服务器被称为外部服务器)等进行通信。通信单元22与其执行通信的外部网络的示例包括因特网、云网络和特定于公司的网络等。通信单元22与外部网络通信的通信方案不受特别限制,只要它是允许以等于或高于预定速度的通信速度并且在等于或长于预定距离的距离上进行数字双向通信的无线通信方案。
此外,例如,通信单元22可以使用对等(P2P)技术与存在于主车辆附近的终端进行通信。存在于主车辆附近的终端是例如附接到以相对低速移动的移动体(诸如行人或自行车)的终端、固定安装在商店等中的终端或者机器类型通信(MTC)终端。此外,通信单元22还可以执行V2X通信。V2X通信指的是例如主车辆和另一车辆之间的通信,诸如与另一车辆的车对车通信、与路边设备等的车对基础设施通信、车对家通信以及与由行人携带的终端等的车对行人通信。
例如,通信单元22可以从外部接收用于更新用于控制车辆控制***11的操作的软件的程序(空中(Over The Air))。通信单元22还可以从外部接收地图信息、交通信息、关于车辆1的周围的信息等。此外,例如,通信单元22可以将关于车辆1的信息和关于车辆1的周围的信息等发送到外部。由通信单元22发送到外部的关于车辆1的信息的示例包括指示车辆1的状态的数据、来自识别单元73的识别结果等。此外,例如,通信单元22执行与诸如eCall之类的车辆紧急呼叫***对应的通信。
例如,通信单元22接收由道路交通信息通信***(车辆信息和通信***(VICS)(注册商标))发送的电磁波,诸如无线电波信标、光学信标或FM多工广播。
将示意性地描述可由通信单元22执行的与车辆内部的通信。通信单元22可以使用例如无线通信与车辆中的各设备进行通信。通信单元22可以通过例如允许通过无线通信以等于或高于预定速度的通信速度进行数字双向通信的通信方案(诸如无线LAN、蓝牙、NFC或无线USB(WUSB))来与车辆中的设备执行无线通信。不限于此,通信单元22还可以使用有线通信与车辆中的各设备进行通信。例如,通信单元22可以经由连接到连接端子(未示出)的线缆通过有线通信与车辆中的各设备进行通信。通信单元22可以通过允许通过有线通信以等于或高于预定速度的通信速度进行数字双向通信的通信方案(诸如通用串行总线(USB)、高清晰度多媒体接口(HDMI)(注册商标)或移动高清晰度链路(MHL))来与车辆中的各设备进行通信。
这里,车辆中的设备指的是例如在车辆中没有连接到通信网络41的设备。作为车辆中的设备,例如,假设由诸如驾驶员等的乘坐者携带的移动设备或可穿戴设备、带入车辆中并临时安装的信息设备等。
地图信息存储单元23存储从外部获取的地图和由车辆1创建的地图中的任一或两者。例如,地图信息存储单元23存储三维高精度地图、精度比高精度地图低但覆盖更广的区域的全球地图等。
高精度地图是例如动态地图、点云地图、矢量地图等。动态地图是例如包括动态信息、半动态信息、半静态信息和静态信息的四层的地图,并且从外部服务器等被提供给车辆1。点云地图是包括点云(点云数据)的地图。矢量地图是例如其中诸如车道和交通灯的位置之类的交通信息与点云地图相关联并且适于高级驾驶员辅助***(ADAS)或自动驾驶(AD)的地图。
点云地图和矢量地图可以从例如外部服务器等被提供,或者可以由车辆1基于来自相机51、雷达52、LiDAR 53等的感测结果作为用于执行与稍后要描述的局部地图的匹配的地图而被创建,并且可以被存储在地图信息存储单元23中。此外,在从外部服务器等提供高精度地图的情况下,例如,为了减少通信流量,从外部服务器等获取关于车辆1从现在开始行驶的计划路线的几百平方米的地图数据。
位置信息获取单元24从全球导航卫星***(GNSS)卫星接收GNSS信号,并且获取车辆1的位置信息。获取的位置信息被供给到行驶辅助/自动驾驶控制单元29。注意,位置信息获取单元24不仅可以使用利用GNSS信号的方法获取位置信息,而且还可以使用例如信标获取位置信息。
外部识别传感器25包括用于识别车辆1的周围的各种传感器,并且将来自各传感器的传感器数据供给到车辆控制***11的各单元。包括在外部识别传感器25中的传感器的类型和数量可以根据需要被确定。
例如,外部识别传感器25包括相机51、雷达52、光检测和测距或激光成像检测和测距(LiDAR)53以及超声波传感器54。不限于此,外部识别传感器25可以包括相机51、雷达52、LiDAR 53和超声波传感器54中的一种或多种类型的传感器。传感器:相机51;雷达52;LiDAR53;和超声波传感器54的数量没有特别限制,只要它们可以被实际安装在车辆1中。此外,外部识别传感器25可以包括但不限于在本示例中描述的类型的传感器、其他类型的传感器。将在后面描述包括在外部识别传感器25中的各传感器的感测区域的示例。
注意,相机51的成像方法没有特别限制。例如,作为相机51,可以根据需要应用各种成像方法的相机,诸如飞行时间(ToF)相机、立体相机、单目相机和红外相机。不限于此,相机51可以简单地获取捕获的图像而不管距离测量。
此外,例如,外部识别传感器25可以包括用于检测车辆1的环境的环境传感器。环境传感器是用于检测诸如天气、气候和亮度之类的环境的传感器,并且例如可以包括诸如雨滴传感器、雾传感器、日照传感器、雪传感器和照度传感器之类的各种传感器。
此外,例如,外部识别传感器25包括用于检测车辆1周围的声音和声源的位置等的麦克风。
车内传感器26包括用于检测关于车辆内部的信息的各种传感器,并且将来自各传感器的传感器数据供给到车辆控制***11的各单元。包括在车内传感器26中的各种传感器的类型和数量没有特别限制,只要它们可以被实际安装在车辆1中。
例如,车内传感器26可以包括相机、雷达、着座传感器、方向盘传感器、麦克风和生物传感器的一个或多个传感器。作为包括在车内传感器26中的相机,例如,可以使用能够测量距离的各种成像方法的相机,诸如ToF相机、立体相机、单目相机和红外相机。不限于此,包括在车内传感器26中的相机可以简单地获取捕获的图像而不管距离测量。包括在车内传感器26中的生物传感器被设置在例如座椅或方向盘等中,并且检测诸如驾驶员之类的乘坐者的各种类型的生物信息。
车辆传感器27包括用于检测车辆1的状态的各种传感器,并且将来自各传感器的传感器数据供给到车辆控制***11的各单元。包括在车辆传感器27中的各种传感器的类型和数量没有特别限制,只要它们可以被实际安装在车辆1中。
例如,车辆传感器27包括速度传感器、加速度传感器、角速度传感器(陀螺仪传感器)和作为包括这些传感器的集成传感器的惯性测量单元(IMU)。例如,车辆传感器27包括检测方向盘的转向角的转向角传感器、横摆率传感器、检测加速踏板的操作量的加速器传感器、以及检测制动踏板的操作量的制动传感器。例如,车辆传感器27包括检测发动机或电机的转数的旋转传感器、检测轮胎的气压的气压传感器、检测车轮的滑移率的滑移率传感器、以及检测车轮的转速的车轮速度传感器。例如,车辆传感器27包括检测电池的电量状态和温度的电池传感器、以及检测外部冲击的冲击传感器。
存储单元28包括非易失性存储介质或易失性存储器介质中的至少一个,并且存储数据和程序。存储单元28被用作例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和随机存取存储器(RAM),并且诸如硬盘驱动器(HDD)之类的磁存储设备、半导体存储设备、光学存储设备和磁光存储设备可以被用作存储介质。存储单元28存储由车辆控制***11的各单元使用的各种程序和数据。例如,存储单元28包括事件数据记录器(EDR)和用于自动驾驶的数据存储***(DSSAD),并且存储关于诸如事故之类的事件之前和之后的车辆1的信息以及由车内传感器26获取的信息。
行驶辅助/自动驾驶控制单元29控制车辆1的行驶辅助和自动驾驶。例如,行驶辅助/自动驾驶控制单元29包括分析单元61、行动计划单元62和操作控制单元63。
分析单元61对车辆1和车辆1的周围执行分析处理。分析单元61包括自身位置估计单元71、传感器融合单元72和识别单元73。
自身位置估计单元71基于来自外部识别传感器25的传感器数据和存储在地图信息存储单元23中的高精度地图估计车辆1的自身位置。例如,自身位置估计单元71基于来自外部识别传感器25的传感器数据创建局部地图,并且通过将局部地图与高精度地图相匹配估计车辆1的自身位置。车辆1的位置基于例如后轮对轴的中心。
局部地图是例如使用诸如同时定位与地图构建(SLAM)等的技术创建的三维高精度地图或占用网格地图等。三维高精度地图是例如上述的点云地图等。占用网格地图是将车辆1周围的三维或二维空间划分为预定大小的网格(格子)并且以网格单位表示物体的占用状态的地图。物体的占用状态由例如物体的有无或存在概率表示。例如,局部地图还被用于识别单元73对车辆1周围的检测处理和识别处理。
注意,自身位置估计单元71可以基于由位置信息获取单元24获取的位置信息和来自车辆传感器27的传感器数据估计车辆1的自身位置。
传感器融合单元72通过组合多种不同类型的传感器数据(例如,从相机51供给的图像数据和从雷达52供给的传感器数据)执行获得新信息的传感器融合处理。用于组合不同类型的传感器数据的方法包括整合、融合、关联等。
识别单元73执行用于检测车辆1的周围的检测处理和用于识别车辆1的周围的识别处理。
例如,识别单元73基于来自外部识别传感器25的信息、来自自身位置估计单元71的信息、来自传感器融合单元72的信息等,对车辆1的周围执行检测处理和识别处理。
具体地,例如,识别单元73对车辆1周围的物体执行检测处理和识别处理等。物体检测处理是例如检测物体的有无、大小、形状、位置、移动等的处理。物体识别处理是例如识别诸如物体的类型等的属性或者识别特定物体的处理。然而,检测处理和识别处理并不总是明确地被分开,并且可能重叠。
例如,识别单元73通过执行将基于来自LiDAR 53或雷达52等的传感器数据的点云分类为点云的集群的聚类来检测车辆1周围的物体。因此,车辆1周围的物体的有无、大小、形状和位置被检测。
例如,识别单元73通过执行跟随通过聚类分类的点云的集群的运动的跟踪来检测车辆1周围的物体的运动。因此,车辆1周围的物体的速度和行进方向(移动矢量)被检测。
例如,识别单元73基于从相机51供给的图像数据,检测或识别车辆、人、自行车、障碍物、构造物、道路、交通灯、交通标志、道路标志等。此外,识别单元73可以通过执行诸如语义分割之类的识别处理来识别车辆1周围的物体的类型。
例如,识别单元73可以基于存储在地图信息存储单元23中的地图、自身位置估计单元71对自身位置的估计结果以及识别单元73对车辆1周围的物体的识别结果,对车辆1周围的交通规则执行识别处理。通过该处理,识别单元73可以识别交通灯的位置和状态、交通标志和道路标志的细节、交通管制的细节和可行驶的车道等。
例如,识别单元73可以对车辆1的周围环境执行识别处理。作为要由识别单元73识别的周围环境,假设天气、温度、湿度、亮度、路面状况等。
行动计划单元62创建用于车辆1的行动计划。例如,行动计划单元62通过执行路线计划和路线跟随的处理来创建行动计划。
注意,路线计划(全局路径计划)是计划从起点到目标的粗略路线的处理。该路线计划被称为轨迹计划,并且包括考虑到计划路线中车辆1的运动特性而创建使得能够在车辆1附近安全且平滑地行驶的轨迹(局部路径计划)的处理。
路线跟随是计划用于在计划时间内安全且准确地行进通过路线计划计划的路线的操作的处理。例如,行动计划单元62可以基于路线跟随处理的结果计算车辆1的目标速度和目标角速度。
为了实现由行动计划单元62创建的行动计划,操作控制单元63控制车辆1的操作。
例如,操作控制单元63控制包括在稍后要描述的车辆控制单元32中的转向控制单元81、制动控制单元82和驱动控制单元83,并且执行加速和减速控制以及方向控制,使得车辆1在通过轨迹计划计算的轨迹上行驶。例如,操作控制单元63执行出于实现诸如碰撞避免或冲击减轻、跟随行驶、车辆速度保持行驶、主车辆的碰撞警告、主车辆的车道偏离警告等的ADAS的功能的目的的协调控制。例如,操作控制单元63执行出于自动驾驶等的目的的协调控制,其中车辆在不依赖于驾驶员的操作的情况下自主行驶。
DMS 30基于来自车内传感器26的传感器数据和输入到稍后要描述的HMI 31的输入数据等,执行对驾驶员的认证处理和对驾驶员的状态的识别处理等。作为要识别的驾驶员的状态,例如,假设身体状况、警觉性水平、注意力水平、疲劳水平、视线方向、醉酒水平、驾驶操作、姿势等。
注意,DMS 30可以执行对驾驶员以外的乘坐者的认证处理以及对该乘坐者的状态的识别处理。此外,例如,DMS 30可以基于来自车内传感器26的传感器数据对车辆内部的状况执行识别处理。作为要识别的车辆内部的状况,例如,假设温度、湿度、亮度、气味等。
HMI 31接收各种数据和指令等的输入,并且将各种数据呈现给驾驶员等。
将示意性地描述通过HMI 31的数据的输入。HMI 31包括用于让人输入数据的输入设备。HMI 31基于用输入设备输入的数据或指令等生成输入信号,并且将输入信号供给到车辆控制***11的各单元。HMI 31包括例如诸如触摸面板、按钮、开关和杆之类的操作元件作为输入设备。不限于此,HMI 31还可以包括能够通过手动操作以外的诸如语音或手势等的方法输入信息的输入设备。此外,HMI 31可以使用例如利用红外线或无线电波的远程控制设备或者诸如适于车辆控制***11的操作的移动设备或可穿戴设备之类的外部连接设备作为输入设备。
将示意性地描述通过HMI 31的数据的呈现。HMI 31生成针对乘坐者或车辆外部的视觉信息、听觉信息和触觉信息。此外,HMI 31执行用于控制每条生成的信息的输出、输出内容、输出定时和输出方法等的输出控制。HMI 31例如生成并输出操作画面、车辆1的状态显示、警告显示、诸如指示车辆1的周围的监视图像之类的图像以及由光指示的信息作为视觉信息。此外,HMI 31例如生成并输出由诸如语音引导、警告声音和警告消息之类的声音指示的信息作为听觉信息。此外,HMI 31例如生成并输出通过力、振动、运动等给予乘坐者的触觉的信息作为触觉信息。
作为HMI 31输出视觉信息的输出设备,例如,可以应用通过自身显示图像呈现视觉信息的显示设备或者通过投影图像呈现视觉信息的投影仪设备。注意,除了具有普通显示器的显示设备以外,例如,显示设备可以是在乘坐者的视野中显示视觉信息的设备,诸如平视显示器、透射式显示器、或者具有增强现实(AR)功能的可穿戴设备。此外,在HMI 31中,包括在设置在车辆1中的导航设备、仪表板、相机监视***(CMS)、电子镜、灯等中的显示设备也可以被用作输出视觉信息的输出设备。
作为HMI 31输出听觉信息的输出设备,例如,可以应用音频扬声器、头戴受话器或耳机。
作为HMI 31输出触觉信息的输出设备,例如,可以应用使用触觉技术的触觉元件。触觉元件被设置在例如车辆1的乘坐者接触的部分(诸如方向盘或座椅)处。
车辆控制单元32控制车辆1的各单元。车辆控制单元32包括转向控制单元81、制动控制单元82、驱动控制单元83、车身***控制单元84、灯控制单元85和喇叭控制单元86。
转向控制单元81执行车辆1的转向***的状态的检测和控制等。转向***包括例如包括方向盘等的转向机构、电动助力转向等。转向控制单元81包括例如控制转向***的转向ECU、驱动转向***的致动器等。
制动控制单元82执行车辆1的制动***的状态的检测和控制等。制动***包括例如包括制动踏板的制动机构、防抱死制动***(ABS)、再生制动机构等。制动控制单元82包括例如控制制动***的制动ECU、驱动制动***的致动器等。
驱动控制单元83执行车辆1的驱动***的状态的检测和控制等。驱动***包括例如加速器踏板、用于生成驱动力的驱动力生成设备(诸如内燃机或驱动电机)、用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构等。驱动控制单元83包括例如控制驱动***的驱动ECU、驱动驱动***的致动器等。
车身***控制单元84执行车辆1的车身***的状态的检测和控制等。车身***包括例如无钥匙进入***、智能钥匙***、电动车窗设备、电动座椅、空调、安全气囊、安全带、换档杆等。车身***控制单元84包括例如控制车身***的车身***ECU、驱动车身***的致动器等。
灯控制单元85执行车辆1的各种灯的状态的检测和控制等。作为要控制的灯,例如,假设前灯、背灯、雾灯、转向信号灯、制动灯、投影、保险杠显示等。灯控制单元85包括控制灯的灯ECU、驱动灯的致动器等。
喇叭控制单元86执行车辆1的汽车喇叭的状态的检测和控制等。喇叭控制单元86包括例如控制汽车喇叭的喇叭ECU、驱动汽车喇叭的致动器等。
图2是描绘图1中的外部识别传感器25的相机51、雷达52、LiDAR 53和超声波传感器54等的感测区域的示例的示图。注意,图2示意性地描绘从上方观察的车辆1,其中,左端侧是车辆1的前端(前)侧,而右端侧是车辆1的后端(后)侧。
感测区域101F和101B示出了超声波传感器54的感测区域的示例。感测区域101F通过多个超声波传感器54覆盖车辆1前端周围的区域。感测区域101B通过多个超声波传感器54覆盖车辆1后端周围的区域。
感测区域101F和感测区域101B中的感测结果被用于例如车辆1的停车辅助等。
感测区域102F至102B示出了短程或中程雷达52的感测区域的示例。感测区域102F在车辆1的前方覆盖比感测区域101F延伸得更远的区域。感测区域102B在车辆1的后方覆盖比感测区域101B延伸得更远的区域。感测区域102L覆盖车辆1的左后侧周围的区域。感测区域102R覆盖车辆1的右后侧周围的区域。
感测区域102F中的感测结果被用于例如存在于车辆1前方的车辆或行人等的检测等。感测区域102B中的感测结果被用于例如防止车辆1后方的碰撞的功能等。感测区域102L和102R中的感测结果被用于例如检测车辆1侧面的盲点中的物体等。
感测区域103F至103B示出了相机51的感测区域的示例。感测区域103F在车辆1的前方覆盖比感测区域102F延伸得更远的区域。感测区域103B在车辆1的后方覆盖比感测区域102B延伸得更远的区域。感测区域103L覆盖车辆1的左侧周围的区域。感测区域103R覆盖车辆1的右侧周围的区域。
感测区域103F中的感测结果可以被用于例如交通灯或交通标志的识别、车道偏离防止辅助***和自动前灯控制***。感测区域103B中的感测结果被用于例如停车辅助和环视***等。感测区域103L和103R中的感测结果可以被用于例如环视***。
感测区域104示出了LiDAR 53的感测区域的示例。感测区域104在车辆1的前方覆盖比感测区域103F延伸得更远的区域。然而,感测区域104在左右方向上具有比感测区域103F更窄的范围。
感测区域104中的感测结果被用于例如检测诸如邻近车辆之类的物体。
感测区域105示出了远程雷达52的感测区域的示例。感测区域105在车辆1的前方覆盖比感测区域104延伸得更远的区域。然而,感测区域105在左右方向上具有比感测区域104更窄的范围。
感测区域105中的感测结果被用于例如自适应巡航控制(ACC)、紧急制动、碰撞避免等。
注意,包括在外部识别传感器25中的传感器:相机51;雷达52;LiDAR 53;和超声波传感器54的相应感测区域可以具有图2中的配置以外的各种配置。具体地,超声波传感器54也可以在车辆1的侧面执行感测,或者LiDAR 53可以在车辆1的后方执行感测。此外,各传感器的安装位置不限于上述的各示例。此外,传感器的数量可以是一个或多个。
本技术旨在在设置在车辆1等中的车载通信***中提高数据传输效率。
<<2.常规车载通信***的配置示例>>
图3描绘了常规车载通信***200的配置示例。
通信***200包括中央控制节点201、区域控制节点202-1至202-6以及设备节点203-1a至203-6d。
注意,以下,在没有必要单独区分区域控制节点202-1至202-6的情况下,它们被简称为区域控制节点202。以下,在没有必要单独区分设备节点203-1a至203-6d的情况下,它们被简称为设备节点203。以下,设备节点203可以被简称为设备203。
设备节点203包括向另一设备节点203发送诸如传感器数据和控制数据之类的各种数据并且从另一设备节点203接收诸如传感器数据和控制数据之类的各种数据的各种设备。
在通信***200中,设备节点203被布置在六个区域中。在各区域中,布置负责区域管理和区域之间的数据传输的区域控制节点202。
中央控制节点201和区域控制节点202-1至202-1通过诸如以太网(注册商标)之类的有线网络被连接。中央控制节点201管理整个通信***200。
设备节点203-1a至203-1d有线连接到区域控制节点202-1。设备节点203-2a至203-2d有线连接到区域控制节点202-2。设备节点203-3a至203-3d有线连接到区域控制节点202-3。设备节点203-4a至203-4d有线连接到区域控制节点202-4。设备节点203-5a至203-5d有线连接到区域控制节点202-5。设备节点203-6a至203-6d有线连接到区域控制节点202-6。
图4描绘了通信***200中的数据传输流程的示例。
描绘了设备节点203-1a、设备节点203-2a、设备节点203-3a和设备节点203-3b同时向同一设备节点203(目的地节点)发送数据的示例。
这里,对于基于以太网的有线网络,例如,应用了载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD),这禁止了来自多个设备节点203的数据的同时传输。因此,如图4中所示,各设备节点303需要等待,直到另一设备节点203的数据传输完成,并因此发生传输延迟。因此,对于要求实时传输的数据(需要实时处理的数据),传输延迟可能成为问题。
此外,对于以太网,已经开发了用于增大可以在传输路径上传输的数据量的技术,但是重点主要放在最大传输速度上,并且还没有充分研究访问控制技术。
<<3.实施例>>
接下来,将参照图5至图26描述本技术的实施例。
<通信***300的配置示例>
图5描绘了应用本技术的通信***300的配置示例。
通信***300构成用于实现上述车辆1的车辆控制***11的至少一部分的车载网络。
此外,通信***300构成应用了区域型架构的网络。例如,车辆1中的空间被划分为区域Z1至Z6,对各区域执行通信控制,并且执行区域间通信。
通信***300包括中央控制节点301、区域控制节点302-1至302-6以及设备节点303-1a至303-6d。此外,通信***300用两种类型的网络:第一网络NW1和第二网络NW2-1至NW2-6构成车载网络。
注意,以下,在没有必要单独区分区域控制节点302-1至302-6的情况下,它们被简称为区域控制节点302。以下,在没有必要单独区分设备节点303-1a至303-6d的情况下,它们被简称为设备节点303。以下,设备节点303可以被简称为设备303。以下,在没有必要单独区分第二网络NW2-1至NW2-6的情况下,它们被简称为第二网络NW2。
第一网络NW1和第二网络NW2由不同的传输介质构成。例如,第一网络NW1包括诸如以太网之类的有线网络。另一方面,各第二网络NW2包括诸如无线LAN之类的无线网络。
注意,以太网以外的有线网络可以被应用于第一网络NW1。可替代地,例如,无线网络可以被应用于第一网络NW1。此外,还可以对第一网络NW1和第二网络NW2使用相同类型的传输介质,并且应用彼此不影响的通信方案。
第一网络NW1是使用诸如以太网之类的有线网络将区域Z1至Z6互连的网络。第一网络NW1包括中央控制节点301和区域控制节点302-1至302-6。中央控制节点301和区域控制节点302-1至302-6通过有线网络以环形连接。
在区域Z1中形成第二网络NW2-1。第二网络NW2-1包括布置在区域Z1中的区域控制节点302-1和设备节点303-1a至303-1d。由于区域控制节点302-1和设备节点303-1a例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-1无线连接到设备节点303-1b至303-1d。
在区域Z2中形成第二网络NW2-2。第二网络NW2-2包括布置在区域Z2中的区域控制节点302-2和设备节点303-2a至303-2d。由于区域控制节点302-2和设备节点303-2a例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-2无线连接到设备节点303-2b至303-2d。
在区域Z3中形成第二网络NW2-3。第二网络NW2-3包括布置在区域Z3中的区域控制节点302-3和设备节点303-3a至303-3d。由于区域控制节点302-3和设备节点303-3c例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-3无线连接到设备节点303-3a、设备节点303-3b和设备节点303-3d。
在区域Z4中形成第二网络NW2-4。第二网络NW2-4包括布置在区域Z4中的区域控制节点302-4和设备节点303-4a至303-4d。由于区域控制节点302-4和设备节点303-4b例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-4无线连接到设备节点303-4a、设备节点303-4c和设备节点303-4d。
在区域Z5中形成第二网络NW2-5。第二网络NW2-5包括布置在区域Z5中的区域控制节点302-5和设备节点303-5a至303-5d。由于区域控制节点302-5和设备节点303-5c例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-5无线连接到设备节点303-5a、设备节点303-5b和设备节点303-5d。
在区域Z6中形成第二网络NW2-6。第二网络NW2-6包括布置在区域Z6中的区域控制节点302-6和设备节点303-6a至303-6d。由于区域控制节点302-6和设备节点303-6d例如要求高可靠性和实时的数据传输,因此它们被有线连接。区域控制节点302-6无线连接到设备节点303-6a至303-6c。
中央控制节点301包括例如网络控制器,并且集中管理通信***300。
各区域控制节点302集中控制该区域控制节点302所属的区域(以下,称为局部区域)中的通信,并且还充当接入点(以下,称为AP)。区域控制节点302将从局部区域中的设备节点303接收的数据传送到第一网络NW1中的另一区域控制节点302,或者传送到局部区域中的另一设备节点303。区域控制节点302将从第一网络NW1中的另一区域控制节点302接收的数据进一步传送到第一网络NW1中的又一区域控制节点302,或者传送到局部区域中的设备节点303。
注意,例如,也假设区域控制节点302集中控制局部区域中的通信但不充当AP。然而,在以下描述中,假设各区域控制节点302充当AP,并且区域控制节点302也被称为AP。
设备节点303包括具有通信功能并且执行向另一设备节点303的数据发送或从另一设备节点303的数据接收中的至少一个的设备。
注意,在设备节点303之间发送和接收的数据没有特别限制。例如,图像数据、传感器数据、控制数据等被发送和接收。
图6描绘了通信***300的分层结构的示例。
在通信***300中,中央控制节点301以综合的方式管理构成通信***300的区域。具体地,中央控制节点301通过有线网络连接到布置在各区域中的区域控制节点302,以构成第一网络NW1,并且以综合的方式管理各区域控制节点302。
各区域控制节点302管理存在于各区域中的各设备节点303。例如,区域控制节点302-1以有线或无线方式连接到存在于区域Z1中的各设备节点303,以构成第二网络NW2-1,并且管理各连接的设备节点303。
注意,可以采用在不设置中央控制节点301的情况下各区域控制节点302自主且分散地操作的配置。
此外,通信***300中的区域的数量不限于特定数量,并且可以设置任何数量的区域。各第二网络NW2中的设备节点303的数量也不限于特定数量,并且可以设置任何数量的设备节点303。此外,各第二网络NW2中的设备节点303的数量可以彼此不同。此外,各第二网络NW2中的区域控制节点302的数量不限于特定数量,并且可以设置任何数量的区域控制节点302。
<通信设备的第一配置示例>
图7描绘了构成中央控制节点301、区域控制节点302或设备节点303的通信设备401的配置示例。
通信设备401包括输入模块411、第一网络通信模块412、第二网络通信模块413、控制模块414和输出模块415。
输入模块411包括例如各种输入设备,并且被用于输入要发送到另一设备的数据和要由通信设备401处理的数据等。此外,输入模块411被用于输入对通信设备401的指令等。输入模块411将输入数据或指令等供给到控制模块414。
第一网络通信模块412是连接到第一网络NW1并且在第一网络NW1上执行通信的模块。例如,第一网络通信模块412从控制模块414获取要发送到第一网络NW1的数据,并且将该数据发送到第一网NW1。第一网络通信模块412将从第一网络NW1接收的数据供给到控制模块414。
第二网络通信模块413是连接到第二网络NW2并且在第二网络NW2上执行通信的模块。第二网络通信模块413从控制模块414获取要发送到第二网络NW2的数据,并且将该数据发送到第二网络NW2。第二网络通信模块413将从第二网络NW2接收的数据供给到控制模块414。
控制模块414包括CPU、存储器等,并且控制通信设备401的各单元的处理。此外,控制模块414根据需要将从输入模块411、第一网络通信模块412或第二网络通信模块413供给的数据供给到第一网络通信模块412、第二网络通信模块413或输出模块415。
输出模块415包括例如各种输出设备,并且输出从控制模块414供给的数据,或者输出基于供给的数据的信息(例如,图像或声音等)。
注意,可以根据要实现的功能排除要安装在通信设备401上的模块中的一些。
例如,在通信设备401是将作为传感器收集的数据发送到区域控制节点302的设备的情况下,通信设备401包括输入模块411、第二网络通信模块413和控制模块414。
例如,在通信设备401是显示基于在通信***300上的各区域中收集的数据的信息或者收集数据以进行确定的设备的情况下,通信设备401包括第一网络通信模块412、控制模块414和输出模块415。
例如,在通信设备401当作作为区域控制节点302的AP操作的情况下,通信设备401包括第一网络通信模块412、第二网络通信模块413和控制模块414。
<通信设备的第二配置示例>
图8描绘了图7中的通信设备401的具体示例,该示例是用作区域控制节点302(AP)的通信设备401a的配置示例。注意,在图中,与图7中的通信设备401的组件对应的组件由相同的附图标记表示,并且将适当地省略其描述。
在通信设备401a中,第一网络通信模块412包括以太网通信模块431,并且第一网络通信模块412包括无线LAN通信模块441。
输入模块411包括例如用于通信设备401的操作设定的输入设备等。
在以太网被应用于第一网络NW1的情况下,以太网通信模块431是连接到第一网络NW1并且在第一网络NW1上执行通信的模块。
在无线LAN被应用于第二网络NW2的情况下,无线LAN通信模块441是连接到第二网络NW2并且在第二网络NW2上执行通信的模块。
输出模块415包括例如用于显示各种操作的显示设备等。
<通信设备的第三配置示例>
图9描绘了图7中的通信设备401的具体示例,该示例是用作区域控制节点302(AP)的通信设备401b的配置示例。注意,在图中,与图8中的通信设备401a的组件对应的组件由相同的附图标记表示,并且将适当地省略其描述。
通信设备401b与通信设备401a的不同之处在于,第二网络通信模块413包括无线LAN通信模块441和专用通信模块442。
专用通信模块442是使用专用通信线路有线连接到第二网络NW2中的设备节点303并且执行通信的模块。专用通信模块442被用于例如高可靠性和实时的数据传输。
注意,以下,在没有必要单独区分通信设备401、401a和401b的情况下,它们被简称为通信设备401。
<通信控制单元的配置示例>
图10描绘了通过通信设备401的控制模块414执行的预定程序实现的通信控制单元501的配置示例。
通信控制单元501包括网络设定单元511、信道控制单元512、功率控制单元513和传输控制单元514。
如稍后将描述的那样,网络设定单元511基于来自输入模块411、第一网络通信模块412和第二网络通信模块413的信息进行关于通信设备401所属的网络的设定。例如,网络设定单元511设定通信设备401的角色。例如,在通信设备401作为AP操作的情况下,网络设定单元511收集关于局部区域中的设备节点303的信息,并且与邻近区域中的AP(区域控制节点302)交换关于区域的信息。
如稍后将描述的那样,信道控制单元512基于来自输入模块411、第一网络通信模块412和第二网络通信模块413的信息,设定第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)用于无线通信的频率信道,换句话说,设定第二网络NW2的频率信道。例如,信道控制单元512基于局部区域中的第二网络NW2的通信条件、邻近区域中的第二网络NW2的频率信道或车辆1的周围的状况中的至少一个来设定频率信道。局部区域中的第二网络NW2的通信条件包括例如数据传输量、允许的数据延迟时间或要求的数据可靠性中的至少一个。
图11描绘了可由第二网络NW2使用的频带和信道分配的示例。
在2.4GHz频带中,与要应用于根据IEEE 802.11g标准的具有20MHz带宽的OFDM方案的无线信号的至少两个信道对应的频带是可用的。
在5GHz频带中,要应用于根据IEEE 802.11a标准等的具有20MHz带宽的OFDM方案的无线信号的多个信道是可用的。然而,这种频带中的运用在各国的法律体系中伴随着用于确定可用频率范围、发送功率和发送可能性的条件。
此外,在5GHz频带的图下面给出了信道号,示出在日本从信道36到信道64的8个信道以及从信道100到信道140的11个信道是可用的。
注意,在其他国家和地区,信道32、信道68、信道96和信道144也是可用的。此外,在高于上述频带的频带中,信道149到信道173是可用的。
在目前正在进行其标准化的6GHz频带中,6GHz频带A的UNII-5频带中的25个信道、6GHz频带B的UNII-6频带中的5个信道、6GHz频带C的UNII-7频带中的17个信道以及6GHz频带D的UNII-8频带中的12个信道是可用的。
返回到图10,如稍后描述的那样,功率控制单元513基于来自输入模块411、第一网络通信模块412和第二网络通信模块413的信息控制第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)的发送功率。例如,功率控制单元513根据邻近区域中的第二网络NW2的通信状况来控制发送功率。
图12中的通信范围Z1’至Z6’各自指示在区域控制节点302的第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)的发送功率被设定为最大的情况下来自相应区域控制节点302的无线电波到达并且可以进行物理连接的范围。
如上所述,各区域控制节点302可以在允许与各区域中的设备节点303的逻辑连接的同时,使通信范围与正常区域相比扩大。即,各区域控制节点302可以使局部区域的范围更大。
图13描绘了区域控制节点302-3将发送功率设定为最大的情况下的通信范围Z3’的示例。如上所述,区域控制节点302-3通过将发送功率设定为最大,除了原始区域Z3中的设备节点303之外,区域控制节点302-3还可以识别存在于邻近区域中的设备节点303并与之通信。具体地,区域控制节点302可以识别设备节点303-2b、设备节点303-2c以及设备节点303-4a至303-4d并且与之通信。
返回到图10,传输控制单元514控制通过第一网络通信模块412以及第二网络通信模块413的数据传输。
<网络设定处理>
接下来,将参照图14和图15中的流程图描述要由通信设备401执行的网络设定处理。
例如,在初始设定时,即在车辆1的工厂发货时,执行该处理。
在步骤S101中,网络设定单元511基于来自第一网络通信模块412和第二网络通信模块413的信息掌握车载网络的连接状态。
在步骤S102中,网络设定单元511确定是否存在与第一网络NW1建立的连接。在确定不存在与第一网络NW1建立的连接的情况下,处理进行到步骤S103。
在步骤S103中,网络设定单元511确定是否存在与第二网络NW2建立的连接。在确定不存在与第二网络NW2建立的连接的情况下,处理返回到步骤S102。
此后,重复执行步骤S102和S103中的处理,直到在步骤S102中确定存在与第一网络NW1建立的连接或者在步骤S103中确定存在与第二网络建立的连接为止。
另一方面,在在步骤S102中确定存在与第一网络NW1建立的连接的情况下,处理进行到步骤S104。
在步骤S104中,网络设定单元511确定与第二网络NW2的连接是否可能。在确定与第二网络NW2的连接可能的情况下,处理进行到步骤S105。
在步骤S105中,通信设备401开始作为区域控制节点302进行操作。具体地,网络设定单元511设定通信设备401的角色,以使通信设备401充当区域控制节点302,并且指示通信设备401的各单元执行区域控制节点302的处理。通信设备401的各单元开始区域控制节点302的处理。
在步骤S106中,网络设定单元511确定作为AP连接是否可能。在确定作为AP连接可能的情况下,处理进行到步骤S107。
在步骤S107中,通信设备401开始作为第二网络NW2的AP进行操作。具体地,网络设定单元511设定通信设备401的角色,以使通信设备401充当第二网络NW2的AP,并且指示通信设备401的各单元执行第二网络NW2的AP的处理。通信设备401的各单元开始第二网络NW2的AP的处理。
在步骤S108中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否存在在局部区域中检测到的设备。在确定存在在局部区域中检测到的设备的情况下,处理进行到步骤S109。
在步骤S109中,网络设定单元511确定检测到的设备是否已被认证。在确定检测到的设备尚未被认证的情况下,处理进行到步骤S110。
在步骤S110中,网络设定单元511执行设备认证处理。具体地,网络设定单元511经由第二网络通信模块413对检测到的设备执行认证处理。
在步骤S111中,网络设定单元511将认证的设备注册为局部区域中的已认证设备。具体地,网络设定单元511在局部区域信息中将新认证的设备注册为局部区域中的设备节点303。
此后,处理进行到步骤S117。
另一方面,在在步骤S109中确定检测到的设备已被认证的情况下,跳过步骤S110和S111中的处理,并且处理进行到步骤S117。
此外,在在步骤S108中确定不存在在局部区域中检测到的设备的情况下,处理进行到步骤S112。
在步骤S112中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否已检测到邻近AP。在确定已检测到邻近AP的情况下,处理进行到步骤S113。
在步骤S113中,网络设定单元511确定检测到的AP是否在同一车载网络中。在确定AP在同一车载网络中的情况下,处理进行到步骤S114。
在步骤S114中,网络设定单元511相互交换区域信息。具体地,网络设定单元511经由第二网络通信模块413与检测到的AP通信,以交换关于它们相应的区域的信息。例如,网络设定单元511向检测到的AP发送作为关于局部区域的信息的局部区域信息,并且从检测到的AP接收作为关于检测到的AP所属的区域的信息的邻近区域信息。
图16描绘了局部区域信息和邻近区域信息的示例。
局部区域信息包括设备的数量和设备信息1至设备信息m。设备的数量指示局部区域中的已认证的设备节点303的数量。设备信息1至设备信息m是关于局部区域中的各已认证的设备节点303的信息。
邻近区域信息包括设备的数量、区域控制节点信息以及设备信息1至设备信息n。设备的数量指示邻近区域中的已认证的设备节点的数量。区域控制节点信息是关于邻近区域中的区域控制节点302的信息。设备信息1至设备信息n是关于邻近区域中的各已认证的设备节点303的信息。
返回到图15,在步骤S115中,网络设定单元511基于从检测到的AP获取的邻近区域信息确定多AP协调操作是否可能。在确定多AP协调操作可能的情况下,处理进行到步骤S116。
在步骤S116中,网络设定单元511进行多AP协调操作的设定。具体地,网络设定单元511进行第二网络通信模块413的设定等,以便能够经由第二网络通信模块413与检测到的AP进行通信,以以多AP协调的方式向检测到的AP发送数据并从检测到的AP接收数据。
此后,处理进行到步骤S117。
另一方面,在在步骤S115中确定多AP协调操作不可能的情况下,跳过步骤S116中的处理,并且处理进行到步骤S117。
此外,在在步骤S113中确定检测到的AP不在同一车载网络中的情况下,例如,在检测到的AP在另一邻近车辆的车载网络中的情况下,跳过步骤S114至S116中的处理,并且处理进行到步骤S117。
此外,在在步骤S112中确定尚未检测到邻近AP的情况下,跳过步骤S113至S116中的处理,并且处理进行到步骤S117。
在步骤S117中,网络设定单元511确定设定时段是否已结束。在确定设定时段尚未结束的情况下,处理返回到步骤S108。
然后,重复执行步骤S108至S117中的处理,直到在步骤S117中确定设定时段已结束。因此,在局部区域中,构建了使用通信设备401作为AP的第二网络NW2,并且收集了局部区域信息和邻近区域信息。
另一方面,在在步骤S117中确定设定时段已结束的情况下,网络设定处理结束。
此外,在在步骤S106中确定作为AP连接不可能的情况下,网络设定处理结束。在这种情况下,通信设备401仅作为区域控制节点302操作,而不作为AP操作。
此外,在在步骤S104中确定与第二网络NW2的连接不可能的情况下,处理进行到步骤S118。
在步骤S118中,通信设备401开始作为中央控制节点301进行操作。具体地,网络设定单元511设定通信设备401的角色,以使通信设备401充当中央控制节点301,并且指示通信设备401的各单元执行中央控制节点301的处理。通信设备401的各单元开始中央控制节点301的处理。
此后,网络设定处理结束。
另一方面,在在步骤S103中确定存在与第二网络NW2建立的连接的情况下,处理进行到步骤S119。
步骤S119中,网络设定单元511经由第二网络通信模块413请求区域控制节点302进行认证。
在步骤S120中,网络设定单元511确定认证注册是否完成。在确定认证注册没有完成的情况下,处理返回到步骤S119。
此后,重复执行步骤S119和S120中的处理,直到在步骤S120中确定认证注册完成。
另一方面,在在步骤S120中确定认证注册完成的情况下,处理进行到步骤S121。
在步骤S121中,通信设备401开始作为设备节点303进行操作。具体地,网络设定单元511设定通信设备401的角色,以使通信设备401充当设备节点303,并且指示通信设备401的各单元执行设备节点303的处理。通信设备401的各单元开始设备节点303的处理。
此后,网络设定处理结束。
如上所述,通信设备401的角色基于与车载网络的连接的状态而被自动设定。此外,在通信设备401作为AP操作的情况下,通信设备401收集关于局部区域中的设备节点303的信息,构建第二网络NW2,并且与邻近区域中的AP交换关于它们相应的区域的信息。
<频率信道设定处理>
接下来,将参照图17中的流程图描述在通信设备401作为AP操作的情况下执行的频率信道设定处理。
在通信设备401作为AP操作的情况下,在预定的定时执行该处理。例如,该处理在工厂发货时被执行,并且在车辆1行驶时被定期执行。
在步骤S151中,信道控制单元512获取信道配置策略。信道配置策略例如由用户从输入模块411输入。
在步骤S152中,信道控制单元512确定数据传输量是否大。例如,在局部区域中的数据传输量的预测值小于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定数据传输量小,并且处理进行到步骤S153。
在步骤S153中,信道控制单元512确定是否要求较短的时延。例如,在局部区域中的允许的时延小于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定要求较短的时延,并且处理进行到步骤S154。这是例如在局部区域中传输要求实时处理的数据的情况。
另一方面,在步骤S152中,例如,在局部区域中的数据传输量的预测值等于或大于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定数据传输量大,步骤S153中的处理被跳过,并且处理前进到步骤S154。这是例如在局部区域中传输诸如图像数据之类的大数据的情况。
在步骤S154中,信道控制单元512设定与其他区域的频率信道不同的频率信道。具体地,信道控制单元512经由第一网络通信模块412与其他区域控制节点302通信,并且与其他区域控制节点302协调设定第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)执行无线通信的频率信道,使得对每个区域设定不同的频率信道。
因此,例如,如图18中所示,对各区域设定不同的频率信道。具体地,在本示例中,用频率信道1设定区域Z1。用频率信道2设定区域Z2。用频率信道3设定区域Z3。用频率信道4设定区域Z4。用频率信道5设定区域Z5。用频率信道6设定区域Z6。
利用这种配置,在各区域中使用不同的频率信道传输数据,使得可以抑制区域之间的干扰或妨碍,并且增大各区域中的数据传输量。
此外,由于区域之间的干扰或妨碍被抑制,因此可以在各区域中同时传输不同的数据。因此,可以无延迟地传输要求实时传输的数据。
此外,由于区域之间的干扰或妨碍被抑制,因此各区域中的数据传输的可靠性提高。
此后,频率信道设定处理结束。
另一方面,例如,在步骤S153中,在局部区域中的允许的时延等于或大于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定没有要求较短的时延,并且处理进行到步骤S155。
在步骤S155中,信道控制单元512确定是否要求高可靠性。例如,在局部区域中的允许的传输错误率小于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定要求高可靠性,并且处理进行到步骤S156。
在步骤S156中,信道控制单元512设定与其他区域的频率信道相同的频率信道。具体地,信道控制单元512经由第一网络通信模块412与其他区域控制节点302通信,并且与其他区域控制节点302协调将第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)执行无线通信的频率信道设定为与其他区域的频率信道相同。
因此,例如,如图19中所示,用相同的频率信道设定所有区域。具体地,在本示例中,用频率信道4设定所有区域Z1至Z6。
利用这种配置,在在邻近区域中执行数据传输的情况下,为了防止区域之间的干扰或妨碍,不能在局部区域中传输与邻近区域中的数据不同的数据,并且数据传输效率相应地降低。另一方面,由于可以经由多个区域控制节点302同时传输相同的数据,因此可以高效地传输要求高可靠性的数据。
此外,由于仅使用一个频率信道,因此与由邻近车辆的车载网络使用的频率信道重叠的概率降低。作为结果,来自邻近车辆的车载网络的干扰或妨碍发生的概率降低。
此后,频率信道设定处理结束。
另一方面,例如,在步骤S155中,在局部区域中的允许的传输错误率等于或大于预定的阈值的情况下,信道控制单元512确定不要求高可靠性,并且处理进行到步骤S157。
在步骤S157中,信道控制单元512确定是否主要在城市区域进行驾驶。例如,在信道控制单元512基于车辆1的行驶计划等确定不是主要在城市区域进行驾驶的情况下,处理进行到步骤S158。
在步骤S158中,信道控制单元512确定是否需要干扰防止措施。例如,在在车辆1附近不存在其他车辆并且来自其他车辆的车载网络的干扰或妨碍成为问题的概率低的情况下,信道控制单元512确定不需要干扰防止措施,并且处理进行到步骤S159。
在步骤S159中,信道控制单元512随机地设定频率信道。具体地,信道控制单元512随机设定第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)执行无线通信的频率信道。如上所述,特别是在不需要信道配置策略的情况下,各区域的频率信道被随机设定。
此后,频率信道设定处理结束。
另一方面,例如,在步骤S158中,在由于交通堵塞等而在车辆1附近存在另一车辆并且来自其他车辆的车载网络的干扰或妨碍成为问题的概率高的情况下,信道控制单元512确定需要干扰防止措施,并且处理进行到步骤S160。
此外,在在步骤S157中确定主要在城市区域进行驾驶的情况下,处理进行到步骤S160。
在步骤S160中,信道控制单元512设定与邻近区域的频率信道不同的频率信道。具体地,信道控制单元512经由第一网络通信模块412与其他区域控制节点302通信,并且与其他区域控制节点302协调将第二网络通信模块413(无线LAN通信模块441)执行无线通信的频率信道设定为与邻近区域的频率信道不同。
因此,例如,如图20中所示,在邻近区域之间设定不同的频率信道。具体地,在本示例中,用频率信道1设定区域Z1、区域Z3和区域Z5。用频率信道4设定区域Z2、区域Z4和区域Z6。
利用这种配置,邻近区域之间的干扰或妨碍被抑制,这允许在各区域中大致同时地传输不同的数据。因此,可以减少要求实时传输的数据传输中的延迟。
此外,将要使用的频率信道缩窄为两种类型降低了与由邻近车辆的车载网络使用的频率信道重叠的概率。作为结果,来自邻近车辆的车载网络的干扰或妨碍发生的概率降低。此外,即使一个频率信道与邻近车辆的车载网络重叠,也避免另一频率信道重叠。
此后,频率信道设定处理结束。
<AP连接处理>
接下来,将参照图21中的流程图描述在通信设备401充当设备节点303的情况下执行的AP连接处理。
例如,在图14中的网络设定处理中,在通信设备401的角色被设定以使通信设备401充当设备节点303之后,在通信设备401的电源接通的同时执行该处理。
在步骤S201中,以与图14中的步骤S101中的处理类似的方式掌握车载网络的连接状态。
在步骤S202中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否存在在局部区域中建立的有线连接。在确定不存在在局部区域中建立的有线连接的情况下,处理进行到步骤S203。
在步骤S203中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否已检测到来自AP(区域控制节点302)的信号。在确定尚未检测到来自AP的信号的情况下,处理返回到步骤S201。
此后,重复执行步骤S201至S203中的处理,直到在步骤S202中确定存在在局部区域中建立的有线连接或者在步骤S203中确定已检测到来自AP的信号为止。
另一方面,在在步骤S202中确定存在在局部区域中建立的有线连接的情况下,处理进行到步骤S204。
在步骤S204中,第二网络通信模块413的专用通信模块442在网络设定单元511的控制下与有线连接的局部区域中的AP开始有线通信。即,在专用通信模块442有线连接到AP的情况下,优先于无线通信地与AP执行有线通信。
在步骤S205中,网络设定单元511经由专用通信模块442与AP通信,并且交换局部区域信息。例如,网络设定单元511向AP发送关于其自身设备(通信设备401)的信息,并且从AP接收上面参照图13描述的局部区域信息。
此后,处理进行到步骤S211。
另一方面,在在步骤S203中确定已检测到来自AP的信号的情况下,处理进行到步骤S206。
在步骤S206中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否已检测到来自多个AP的信号。在确定已检测到来自多个AP的信号的情况下,处理进行到步骤S207。
在步骤S207中,网络设定单元511选择具有较高信号强度的AP。例如,网络设定单元511在第二网络通信模块413已经从其检测到信号的多个AP中选择具有最高信号强度的AP。
此后,处理进行到步骤S208。
另一方面,在在步骤S206中确定仅检测到来自一个AP的信号的情况下,跳过步骤S207中的处理,并且处理进行到步骤S208。
在步骤S208中,第二网络通信模块413的无线LAN通信模块441在网络设定单元511的控制下开始与AP的无线通信。
具体地,在已检测到来自多个AP的信号的情况下,无线LAN通信模块441开始与具有最高信号强度的AP的无线通信。即,具有最高信号强度的AP被识别为局部区域中的AP,并且开始无线通信。
另一方面,在仅检测到来自一个AP的信号的情况下,无线LAN通信模块441开始与该AP的无线通信。
在步骤S209中,网络设定单元511经由无线LAN通信模块441与AP通信,以以与步骤S205中的处理类似的方式交换局部区域信息。
在步骤S210中,网络设定单元511经由无线LAN通信模块441与AP通信,以获取邻近区域信息。例如,网络设定单元511从AP接收上面参照图10描述的邻近区域信息。
此后,处理进行到步骤S211。
在步骤S211中,网络设定单元511基于来自第二网络通信模块413的信息确定与AP的连接是否丢失。重复执行该确定处理,直到确定与AP的连接丢失。在确定与AP的连接丢失的情况下,处理返回到步骤S201。
此后,执行步骤S201以及后续步骤中的处理。即,执行重新建立与AP的连接的处理,并且,例如,执行与和其连接丢失的AP不同的AP建立连接的处理。
如上所述,在通信设备401充当设备节点303的情况下,通信设备401自动搜索AP并且开始与检测到的AP的通信。此外,在与通信设备401正在与其通信的AP的连接丢失的情况下,通信设备401搜索另一AP并且开始与检测到的AP的通信。
<数据传输处理>
接下来,将参照图22中的流程图描述在通信设备401作为区域控制节点302(AP)操作的情况下执行的数据传输处理。
例如,在图14中的网络设定处理中,在通信设备401的角色被设定以使通信设备401充当AP之后,在通信设备401的电源接通的同时执行该处理。
在步骤S301中,传输控制单元514基于来自第一网络通信模块412的信息确定是否已从第一网络NW1接收数据。在确定尚未从第一网络NW1接收数据的情况下,处理进行到步骤S302。
在步骤S302中,传输控制单元514基于来自第二网络通信模块413的信息确定是否已从第二网络NW2接收数据。在确定尚未从第二网络NW2接收数据的情况下,处理返回到步骤S301。
此后,重复执行步骤S301和S302中的处理,直到在步骤S301中确定已从第一网络NW1接收数据或者在步骤S302中确定已从第二网络NW2接收数据为止。
另一方面,在在步骤S301中确定已从第一网络NW1接收数据的情况下,或者在在步骤S302中确定已从第二网络NW2接收数据的情况下,处理进行到步骤S303。
在步骤S303中,传输控制单元514参照局部区域设备信息。
在步骤S304中,传输控制单元514确定是否寻址到局部区域中的设备。在确定没有寻址到局部区域中的任何设备的情况下,处理进行到步骤S305。
在步骤S305中,传输控制单元514确定是否寻址到局部区域外的设备。在确定寻址到局部区域外的设备的情况下,处理进行到步骤S306。
在步骤S306中,传输控制单元514参照邻近区域设备信息。
在步骤S307中,传输控制单元514确定是否寻址到邻近区域中的设备。在确定寻址到邻近区域中的设备的情况下,处理进行到步骤S308。
在步骤S308中,功率控制单元513调整发送功率。例如,功率控制单元513调整无线LAN通信模块441的发送功率,以使数据寻址到的邻近区域中的设备节点303落入无线LAN通信模块441的通信范围内。
因此,局部区域变得更大,这允许充当AP的通信设备401将数据发送到数据寻址到的设备节点303。作为结果,例如,在邻近区域中的AP发生故障的情况下,该邻近区域中的设备节点303可以继续数据传输。
具体地,例如,如图23中所示,在区域控制节点302-1发生故障的情况下,区域Z1中的设备节点303-1a至303-1d不能向其他设备节点303传输数据。
另一方面,例如,区域控制节点302-2增大发送功率,以使设备节点303-1a至303-1d落入区域Z2内。因此,设备节点303-1a至303-1d能够经由区域控制节点302-2与其他设备节点303进行通信。
类似地,例如,区域控制节点302-6增大发送功率,以使设备节点303-1a至303-1d落入区域Z6内。因此,设备节点303-1a至303-1d能够经由区域控制节点302-6与其他设备节点303进行通信。
利用这种配置,提高了通信***300中的数据传输的可靠性。
此后,处理进行到步骤S309。
另一方面,在在步骤S304中确定寻址到局部区域中的设备的情况下,跳过步骤S305至S308中的处理,并且处理进行到步骤S309。
在步骤S309中,通信设备401在局部区域中发送数据。具体地,在目的地设备节点304与专用通信模块442有线连接的情况下,专用通信模块442在传输控制单元514的控制下通过有线通信将数据发送到该设备节点304。另一方面,在目的地设备节点304无线连接到无线LAN通信模块441的情况下,无线LAN通信模块441在传输控制单元514的控制下通过无线通信将数据发送到该设备节点304。
此后,处理返回到步骤S301,并且执行步骤S301以及后续步骤中的处理。
另一方面,在在步骤S307中确定没有寻址到邻近区域中的任何设备的情况下,例如,在寻址到与邻近区域不同的车辆1中的远程区域中的设备的情况下,处理进行到步骤S312。
此外,在在步骤S305中确定没有寻址到局部区域外的任何设备的情况下,处理进行到步骤S310。
在步骤S310中,传输控制单元514确定是否寻址到未认证的设备。在确定寻址到未认证的设备的情况下,处理进行到步骤S311。
在步骤S311中,传输控制单元514经由第一网络通信模块412与目的地设备交换认证信息。
此后,处理进行到步骤S312。
在步骤S312中,传输控制单元514确定是否寻址到已认证的设备。在确定寻址到已认证的设备的情况下,处理进行到步骤S313。
在步骤S313中,通信设备401向局部区域外发送数据。具体地,以太网通信模块431在传输控制单元514的控制下将数据发送到第一网络NW1。因此,通过第一网络NW1将数据发送到目的地设备节点303所在的区域(网络)的区域控制节点302(AP)。
此后,处理返回到步骤S301,并且执行步骤S301以及后续步骤中的处理。
另一方面,在在步骤S312中确定没有寻址到任何已认证的设备的情况下,不发送数据,处理返回到步骤S301,并且执行步骤S301和后续步骤中的处理。这防止了不必要的数据传输。
此外,在在步骤S310中确定没有寻址到任何未认证的设备的情况下,处理返回到步骤S301,并且执行步骤S301和后续步骤中的处理。这是例如数据寻址到没有连接到任何区域控制节点302的设备或者诸如另一车辆的设备之类的不应该被连接的设备的情况。这防止了不必要的数据传输。
此后,处理返回到步骤S301,并且执行步骤S301以及后续步骤中的处理。
如上所述,充当AP的通信设备401根据数据的目的地将数据的传送目的地切换到第一网络NW1或第二网络NW2,并且将数据发送到作为最终目的地的设备节点303。
此外,在寻址到邻近区域中的设备节点303的情况下,充当AP的通信设备401可以通过增大无线LAN通信模块441的发送功率直接向该设备节点303发送数据。利用这种配置,例如,即使邻近区域中的AP发生故障,该区域中的设备节点303也可以继续通信。
注意,例如,如图24中所示,无论区域控制节点302是否发生故障,在正常状态下,一些区域控制节点302各自增大发送功率,以使对应的区域(通信范围)更大以与邻近区域重叠,使得区域控制节点302可以充当邻近区域中的AP的备份。
例如,在本示例中,区域Z1被设定得更大以与区域Z2、Z5和Z6重叠。因此,区域Z1中的区域控制节点302-1可以充当区域Z2、Z5和Z6中的区域控制节点302(AP)的备份。即,作为区域Z2、Z5和Z6中的区域控制节点302(AP)的替代,区域Z1中的区域控制节点302-1可以作为对于存在于区域Z1与区域Z2、Z5和Z6重叠的范围中的设备节点303的AP操作。
此外,区域Z4被设定得更大以与区域Z2、Z3和Z5重叠。因此,区域Z4中的区域控制节点302-4可以充当区域Z2、Z3和Z5中的区域控制节点302(AP)的备份。即,作为区域Z2、Z3和Z5中的区域控制节点302(AP)的替代,区域Z4中的区域控制节点302-4可以作为对于存在于区域Z4与区域Z2、Z3和Z5重叠的范围中的设备节点303的AP操作。
利用这种配置,提高了整个通信***300的可靠性。
此外,存在于多个区域中的设备节点303被配置为多接入点,使得协调传输技术可适用于该设备节点303。例如,该设备节点303所在的区域中的区域控制节点302可以向该设备节点303发送相同的数据。因此,可以以更高的可靠性将数据递送到该设备节点303。
这里,将参照图25和图26中的序列图描述图24中的通信***300中的数据传输的过程的示例。
首先,将参照图25中的序列图描述在属于区域Z1和Z2两者的设备节点303(以下,称为设备A)和属于区域Z3的设备节点303(以下,称为设备B)之间传输数据的过程的示例。
注意,区域Z1中的区域控制节点302-1在下文中被称为AP 1。区域Z2中的区域控制节点302-2在下文中被称为AP 2。区域Z3中的区域控制节点302-3在下文中被称为AP 3。
注意,在图25中,没有示出AP 3和设备B之间的数据传输的过程,并且将适当地省略其描述。
首先,设备A通过第二网络NW2-1向AP 1发送数据1。
响应于上述情况,AP 1通过第二网络NW2-1向设备A返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。此外,AP 1通过第一网络NW1将数据1传送到AP 3。
响应于上述情况,AP 3通过第一网络NW1向AP 1返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。此外,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B发送数据1。
响应于上述情况,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。
接下来,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3发送数据2。
响应于上述情况,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,AP 3通过第一网络NW1将数据2传送到AP 1。
响应于上述情况,AP 1通过第一网络NW1向AP 3返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,AP 1通过第二网络NW2-1将数据2传送到设备A。
响应于上述情况,设备A通过第二网络NW2-1向AP 1返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。
接下来,设备A通过第二网络NW2-1向AP 1发送数据3。
这里,例如,假设在设备A和AP 1之间的数据传输中发生故障。在这种情况下,设备A不能从AP 1接收作为对数据3的接收的确认的ACK 3,使得设备A通过第二网络NW2-2向AP2重新发送数据3。
响应于上述情况,AP 2通过第二网络NW2-2向设备A返回ACK 3,该ACK 3是对数据3的接收的确认。此外,AP 2通过第一网络NW1将数据3传送到AP 3。
响应于上述情况,AP 3通过第一网络NW1向AP 2返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B发送数据3。
响应于上述情况,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3返回ACK 3,该ACK 3是对数据3的接收的确认。
接下来,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3发送数据4。
响应于上述情况,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。此外,AP 3通过第一网络NW1将数据4传送到AP 2。
响应于上述情况,AP 2通过第一网络NW1向AP 3返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。此外,AP 2通过第二网络NW2-2将数据4传送到设备A。
响应于上述情况,设备A通过第二网络NW2-2向AP 2返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。
如上所述,即使在AP 1和设备A之间的数据传输中发生故障,AP 2也可以通过代替AP 1与设备A执行数据传输来继续设备A和设备B之间的数据传输。
接下来,将参照图26中的序列图描述使用协调传输技术在属于区域Z1和区域Z2两者的设备A与属于区域Z3的设备B之间传输数据的过程的示例。
设备A通过第二网络NW2-1向AP 1发送数据1,并且通过第二网络NW2-2向AP 2发送数据1。
响应于上述情况,AP 1通过第二网络NW2-1向设备A返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。此外,AP 1通过第一网络NW1将数据1传送到AP 3。
此外,AP 2通过第二网络NW2-2向设备A返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,AP 2通过第一网络NW1将数据2传送到AP 3。
响应于上述情况,AP 3通过第一网络NW1向AP 1和AP 2返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。此外,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B发送数据1。
响应于上述情况,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3返回ACK 1,该ACK 1是对数据1的接收的确认。
接下来,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3发送数据2。
响应于上述情况,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,AP 3通过第一网络NW1将数据2传送到AP 1。
响应于上述情况,AP 1通过第一网络NW1向AP 3返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。此外,AP 1通过第二网络NW2-1将数据2传送到设备A。
响应于上述情况,设备A通过第二网络NW2-1向AP 1返回ACK 2,该ACK 2是对数据2的接收的确认。
接下来,设备A通过第二网络NW2-1向AP 1发送数据3,并且通过第二网络NW2-2向AP 2发送数据3。
这里,假设在AP 1和设备A之间的数据传输中发生故障。在这种情况下,AP 2已经成功地接收到数据3,使得AP 2通过第二网络NW2-2向设备A返回ACK 3,该ACK 3是对数据3的接收的确认。此外,AP 2通过第一网络NW1将数据3传送到AP 3。
响应于上述情况,AP 3通过第一网络NW1向AP 2返回ACK 3,该ACK 3是对数据3的接收的确认。此外,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B发送数据3。
响应于上述情况,尽管未示出,但是设备B通过第二网络NW2-3向AP 3返回ACK 3,该ACK 3是对数据3的接收的确认。
接下来,设备B通过第二网络NW2-3向AP 3发送数据4。
响应于上述情况,尽管未示出,但是AP 3通过第二网络NW2-3向设备B返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。此外,AP 3通过第一网络NW1将数据4传送到AP 2。
响应于上述情况,AP 2通过第一网络NW1向AP 3返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。此外,AP 2通过第二网络NW2-2将数据4传送到设备A。
响应于上述情况,设备A通过第二网络NW2-2向AP 2返回ACK 4,该ACK 4是对数据4的接收的确认。
如上所述,即使在AP 1和设备A之间的数据传输中发生故障,也可以经由AP 2继续设备A和设备B之间的数据传输。
如上所述,对于车辆1的通信***300,应用了通过组合作为有线网络的第一网络NW1和作为无线网络的第二网络NW2而形成的区域型架构,这使得车载网络灵活。此外,通用有线网络技术可以被应用于第一网络NW1,并且通用无线网络技术可以被应用于第二网络NW2,使得能够以低成本实现该车载网络。
然后,在区域之间,通过作为骨干网络的第一网络NW1执行数据传输,并且,在各区域中,通过第二网络NW2执行数据传输。利用这种配置,流量被分散,并因此提高了车辆1中的通信***300中的数据传输效率。
此外,各区域的频率信道可以根据情况需要被单独地控制。因此,能够增大各区域中的数据传输量,提高数据传输的可靠性,并减少数据传输延迟。此外,能够抑制来自邻近车辆的车载网络的干扰或妨碍。
此外,各区域控制节点302(AP)的发送功率可以根据情况需要被单独地控制。作为结果,限制各区域的通信范围使得能够抑制区域之间和车辆之间的干扰或妨碍,并且防止数据泄露和数据拦截等,以提高安全性。此外,使区域的相应通信范围彼此重叠使得能够在区域之间提供AP的备份或者应用多AP协调传输技术,并因此能够提高数据传输的可靠性。
此外,无线网络的使用使得例如即使新设备被添加到车辆1中也能够在不铺设专用信号线的情况下将该设备添加到车载网络。
此外,例如,将要求高可靠性和实时的数据传输的设备有线连接到区域控制节点302使得能够提高数据传输的可靠性并加快数据传输。
<<4.变形例>>
以下,将描述上述的本技术的实施例的变形例。
尽管上面已经描述了第一网络NW1具有链路类型的示例,但是可以应用诸如总线拓扑结构或星形拓扑结构之类的任何网络拓扑结构。
本技术还可以被应用于例如车辆以外的移动体中的通信***。
<<5.其他>>
<计算机的配置示例>
上述的一系列处理可以由硬件或软件执行。在通过软件执行一系列处理的情况下,构成该软件的程序被安装在计算机中。这里,计算机包括并入专用硬件中的计算机和例如能够通过安装各种程序执行各种功能的通用个人计算机等。
图27是描绘通过程序执行上述一系列处理的计算机的硬件的配置示例的框图。
在计算机1000中,中央处理单元(CPU)1001、只读存储器(ROM)1002和随机存取存储器(RAM)1003通过总线1004相互连接。
输入/输出接口1005进一步连接到总线1004。输入单元1006、输出单元1007、记录单元1008、通信单元1009和驱动器1010连接到输入/输出接口1005。
输入单元1006包括输入开关、按钮、麦克风、成像元件等。输出单元1007包括显示器、扬声器等。记录单元1008包括硬盘和非易失性存储器等。通信单元1009包括网络接口等。驱动器1010驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器之类的可移除介质1011。
在如上所述配置的计算机1000中,例如,CPU 1001经由输入/输出接口1005和总线1004将记录在记录单元1008中的程序加载到RAM 1003中并且执行该程序,由此执行上述的一系列处理。
由计算机1000(CPU 1001)执行的程序例如可以通过记录在作为封装介质等的可移除介质1011中被提供。此外,程序可以经由诸如局域网、因特网或数字卫星广播之类的有线或无线传输介质被提供。
在计算机1000中,可以通过将可移除介质1011附接到驱动器1010,经由输入/输出接口1005将程序安装在记录单元1008中。此外,程序可以经由有线或无线传输介质通过通信单元1009被接收并且被安装在记录单元1008中。此外,程序可以被预先安装在ROM 1002或记录单元1008中。
注意,由计算机执行的程序可以是按照本文中描述的顺序按时间序列执行处理的程序,或者可以是并行地或者在必要的定时(诸如在进行呼叫时等)执行处理的程序。
此外,在本文中,***意味着多个构成要素(设备、模块(部件)等)的集合,并且所有构成要素是否在同一外壳中并不重要。因此,容纳在分离的外壳中并且经由网络连接的多个设备和多个模块被容纳在一个外壳中的一个设备都是***。
此外,本技术的实施例不限于上述实施例,并且可以在不脱离本技术的要旨的情况下进行各种修改。
例如,本技术可以被配置为功能由多个设备通过网络分担以一起处理的云计算。
此外,在上述流程图中描述的各步骤可以由一个设备执行,或者可以由多个设备以分担的方式执行。
此外,在一个步骤中包括多个处理的情况下,该一个步骤中包括的多个处理可以由一个设备执行,或者可以由多个设备以分担的方式执行。
<配置的组合示例>
本技术还可以具有以下配置。
(1)
一种通信设备,包括:
第一通信单元,所述第一通信单元被配置为在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;和
第二通信单元,所述第二通信单元被配置为在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
(2)
根据(1)中所述的通信设备,其中:
第二网络是无线网络,并且
所述通信设备作为第二网络的接入点操作。
(3)
根据(2)中所述的通信设备,其中:
第二通信单元的通信范围与第三网络的接入点的通信范围重叠,所述第三网络是在第一区域附近的第二区域中形成的无线网络。
(4)
根据(3)中所述的通信设备,其中:
第二通信单元与第三网络的接入点协调操作。
(5)
根据(4)中所述的通信设备,其中:
第二通信单元与第三网络的接入点协调地与存在于第二通信单元的通信范围和第三网络的接入点的通信范围彼此重叠的范围中的另一通信设备执行数据传输。
(6)
根据(3)至(5)中的任一项中所述的通信设备,其中:
在存在于第二通信单元的通信范围和第三网络的接入点的通信范围彼此重叠的范围中的另一通信设备与第三网络的接入点之间的数据传输中发生故障的情况下,第二通信单元与所述另一通信设备执行数据传输。
(7)
根据(2)至(6)中的任一项中所述的通信设备,还包括:
信道控制单元,所述信道控制单元被配置为基于第二网络的通信条件、在第一区域的邻近区域中形成的无线网络的频率信道或者车辆的周围的状况中的至少一个来控制第二通信单元的频率信道。
(8)
根据(7)中所述的通信设备,其中:
第二网络的通信条件包括数据传输量、允许的数据延迟时间或要求的数据可靠性中的至少一个。
(9)
根据(2)至(8)中的任一项中所述的通信设备,还包括:
功率控制单元,所述功率控制单元被配置为根据在邻近区域中形成的无线网络的通信状况来控制第二通信单元的发送功率。
(10)
根据(9)中所述的通信设备,其中:
在所述邻近区域中的接入点发生故障的情况下,功率控制单元增大第二通信单元的发送功率,以便允许第二通信单元与所述邻近区域中的另一通信设备进行通信。
(11)
根据(2)至(10)中的任一项中所述的通信设备,其中:
第二通信单元与构成第二网络的其他通信设备中的一些执行有线通信。
(12)
根据(1)至(11)中的任一项中所述的通信设备,其中:
第一网络包括有线网络。
(13)
一种通信方法,包括:
由通信设备在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;以及
由通信设备在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
(14)
一种通信设备,包括:
通信单元,所述通信单元被配置为与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点进行通信并且与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点进行通信,所述多个区域通过第一网络被互连。
(15)
根据(14)中所述的通信设备,还包括:
网络设定单元,所述网络设定单元被配置为与所述局部区域的接入点交换关于所述局部区域和所述局部区域的邻近区域的信息。
(16)
根据(14)或(15)中所述的通信设备,还包括:
网络设定单元,所述网络设定单元被配置为在检测到来自多个接入点的信号的情况下将具有最高信号强度的接入点识别为所述局部区域的接入点。
(17)
根据(14)至(16)中的任一项中所述的通信设备,其中:
所述通信单元与所述局部区域的接入点有线连接。
(18)
根据(14)至(17)中的任一项中所述的通信设备,其中:
在与所述局部区域的接入点的连接丢失的情况下,执行与另一接入点建立连接的处理。
(19)
一种通信方法,包括:
由通信设备与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点执行通信,所述多个区域通过第一网络被互连,并且由所述通信设备与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点执行通信。
(20)
一种车辆,包括:
将多个区域互连的第一网络;和
多个第二网络,所述多个第二网络中的每一个包括在各区域中形成的无线网络。
注意,本文中描述的效果仅仅为示例而非限制,并且可以提供其他效果。
附图标记列表
1车辆
11车辆控制***
300通信***
301中央控制节点
302-1至302-6区域控制节点
303-1a至303-6d设备节点
401通信设备
412第一网络通信模块
413第二网络通信模块
414控制模块
431以太网通信模块
441无线LAN通信模块
442专用通信模块
501通信控制单元
511网络设定单元
512信道控制单元
513功率控制单元
514传输控制单元
Claims (20)
1.一种通信设备,包括:
第一通信单元,所述第一通信单元被配置为在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;和
第二通信单元,所述第二通信单元被配置为在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
2.根据权利要求1所述的通信设备,其中:
第二网络是无线网络,并且
所述通信设备作为第二网络的接入点操作。
3.根据权利要求2所述的通信设备,其中:
第二通信单元的通信范围与第三网络的接入点的通信范围重叠,所述第三网络是在第一区域附近的第二区域中形成的无线网络。
4.根据权利要求3所述的通信设备,其中:
第二通信单元与第三网络的接入点协调操作。
5.根据权利要求4所述的通信设备,其中:
第二通信单元与第三网络的接入点协调地与存在于第二通信单元的通信范围和第三网络的接入点的通信范围彼此重叠的范围中的另一通信设备执行数据传输。
6.根据权利要求3所述的通信设备,其中:
在存在于第二通信单元的通信范围和第三网络的接入点的通信范围彼此重叠的范围中的另一通信设备与第三网络的接入点之间的数据传输中发生故障的情况下,第二通信单元与所述另一通信设备执行数据传输。
7.根据权利要求2所述的通信设备,还包括:
信道控制单元,所述信道控制单元被配置为基于第二网络的通信条件、在第一区域的邻近区域中形成的无线网络的频率信道或者车辆的周围的状况中的至少一个来控制第二通信单元的频率信道。
8.根据权利要求7所述的通信设备,其中:
第二网络的通信条件包括数据传输量、允许的数据延迟时间或要求的数据可靠性中的至少一个。
9.根据权利要求2所述的通信设备,还包括:
功率控制单元,所述功率控制单元被配置为根据在邻近区域中形成的无线网络的通信状况来控制第二通信单元的发送功率。
10.根据权利要求9所述的通信设备,其中:
在所述邻近区域中的接入点发生故障的情况下,功率控制单元增大第二通信单元的发送功率,以便允许第二通信单元与所述邻近区域中的另一通信设备进行通信。
11.根据权利要求2所述的通信设备,其中:
第二通信单元与构成第二网络的其他通信设备中的一些执行有线通信。
12.根据权利要求1所述的通信设备,其中:
第一网络包括有线网络。
13.一种通信方法,包括:
由通信设备在将车辆中的多个区域互连的第一网络上执行通信;以及
由通信设备在作为所述多个区域中的一个的第一区域中形成的第二网络上执行无线通信。
14.一种通信设备,包括:
通信单元,所述通信单元被配置为与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点进行通信并且与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点进行通信,所述多个区域通过第一网络被互连。
15.根据权利要求14所述的通信设备,还包括:
网络设定单元,所述网络设定单元被配置为与所述局部区域的接入点交换关于所述局部区域和所述局部区域的邻近区域的信息。
16.根据权利要求14所述的通信设备,还包括:
网络设定单元,所述网络设定单元被配置为在检测到来自多个接入点的信号的情况下将具有最高信号强度的接入点识别为所述局部区域的接入点。
17.根据权利要求14所述的通信设备,其中:
所述通信单元与所述局部区域的接入点有线连接。
18.根据权利要求14所述的通信设备,其中:
在与所述局部区域的接入点的连接丢失的情况下,执行与另一接入点建立连接的处理。
19.一种通信方法,包括:
由通信设备与在作为车辆中的多个区域中的一个的局部区域中形成的第二网络的接入点执行通信,所述多个区域通过第一网络被互连,并且由所述通信设备与存在于所述局部区域附近的第三网络的接入点执行通信。
20.一种车辆,包括:
将多个区域互连的第一网络;和
多个第二网络,所述多个第二网络中的每一个包括在各区域中形成的无线网络。
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