车载通信系统、车载通信装置及发送周期计算方法与流程

1.本公开涉及经由共用的通信线进行消息的收发的车载通信系统及车载通信装置，而且涉及计算周期性地发送的消息的发送周期的发送周期计算方法。


背景技术：

2.以往，车辆搭载有多个ecu(electronic control unit，电子控制单元)等装置。上述多个车载装置经由通信线而相互连接，并通过进行消息的收发而交换信息，并通过协作而实现车辆的各种功能。车辆内的通信广泛采用can(controller area network，控制器局域网络)的通信标准。
3.专利文献1中提出一种车载网络扩展装置，在将配设于车辆内的can的通信线分割为多系统的情况下，能够期待高效地调解通信线之间的通信。该车载网络扩展装置具有在通信线之间产生了通信的冲突时基于附加于消息的优先度来调解通信线之间的通信的电路。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2005-277896号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.搭载于车辆的ecu等装置多周期性地发送具有预定信息的消息。在利用它接收消息这侧的装置中，针对接收到的消息来计算发送周期，判定计算出的发送周期是否正确，由此，能够判定接收到的消息的正确与否。然而，可引起如下情况：同时进行基于多个车载装置的消息发送而产生消息的冲突，通过调解处理而使优先度低的消息的发送延迟。在产生了基于调解处理的消息发送的延迟的情况下，在接收到该消息的装置中不易计算发送周期，恐怕使基于发送周期的消息的正确与否判定的精度降低。
9.本公开是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供能够高精度地计算消息的发送周期的车载通信系统、车载通信装置及发送周期计算方法。
10.用于解决课题的技术方案
11.本方式所涉及的车载通信系统，该车载通信系统中的与共用的通信线连接的多个车载通信装置经由所述通信线收发消息，其中，消息的发送侧的车载通信装置具有：延迟时间测定部，测定从最初尝试发送应该发送的消息的时间点至开始发送该消息的时间点为止的延迟时间；及附加部，将所述延迟时间测定部测定出的延迟时间附加于所述消息，消息的接收侧的车载通信装置具有：接收时间点获取部，获取接收到来自所述发送侧的车载通信装置的消息的时间点；延迟时间获取部，获取附加于接收到的消息的延迟时间；及计算部，基于针对接收到的两个消息而分别由所述接收时间点获取部获取到的时间点及由所述延迟时间获取部获取到的延迟时间，计算所述消息的发送周期。
12.本技术不仅能够作为具备这样的特征性的处理部的车载通信装置等装置来实现，还能够作为以这样的特征性的处理作为步骤的通信方法来实现，或者作为用于使计算机执行这样的步骤的计算机程序来实现。能够作为实现这些装置的一部分或者全部的半导体集成电路来实现，或者能够作为包括这些装置的其他装置或者系统来实现。
13.发明效果
14.根据上述内容，能够期待高精度地计算消息的发送周期。
附图说明
15.图1是表示本实施方式所涉及的车载通信系统的结构的框图。
16.图2是表示本实施方式所涉及的ecu的结构的框图。
17.图3是用于对在本实施方式所涉及的车载通信系统中ecu发送的消息的结构进行说明的示意图。
18.图4是表示本实施方式所涉及的can控制器进行的消息发送处理的过程的流程图。
19.图5是用于对本实施方式所涉及的发送周期计算方法进行说明的示意图。
20.图6是用于对本实施方式所涉及的发送周期计算方法进行说明的示意图。
21.图7是表示本实施方式所涉及的can控制器进行的发送周期计算处理的过程的流程图。
22.图8是用于对本实施方式所涉及的发送周期计算处理的验证实验的方法进行说明的示意图。
23.图9是表示本实施方式所涉及的发送周期计算处理的验证实验的结果的坐标图。
24.图10是表示实施方式2所涉及的车载通信系统的结构的框图。
具体实施方式
25.[本公开的实施方式的说明]
[0026]
首先，列出本公开的实施方式进行说明。也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意地组合。
[0027]
(1)本方式所涉及的车载通信系统，该车载通信系统中的与共用的通信线连接的多个车载通信装置经由所述通信线收发消息，其中，消息的发送侧的车载通信装置具有：延迟时间测定部，测定从最初尝试发送应该发送的消息的时间点至开始发送该消息的时间点为止的延迟时间；及附加部，将所述延迟时间测定部测定出的延迟时间附加于所述消息，消息的接收侧的车载通信装置具有：接收时间点获取部，获取接收到来自所述发送侧的车载通信装置的消息的时间点；延迟时间获取部，获取附加于接收到的消息的延迟时间；及计算部，基于针对接收到的两个消息而分别由所述接收时间点获取部获取到的时间点及由所述延迟时间获取部获取到的延迟时间，计算所述消息的发送周期。
[0028]
在本方式中，发送侧的车载通信装置将从最初尝试发送消息的时间点至实际开始发送该消息的时间点为止的延迟时间附加于该消息。从发送侧的车载通信装置发送的消息由与共用的通信线连接的接收侧的车载通信装置接收。接收侧的车载通信装置获取接收到的消息的接收时间点，并且获取附加于接收到的消息的延迟时间。接收侧的车载通信装置针对按时间序列前后接收到的两个消息分别获取接收时间点及延迟时间，并基于获取到的
这些信息来计算消息的发送周期。发送侧的车载通信装置将延迟时间附加于消息而发送，接收侧的车载通信装置从消息获取延迟时间并计算发送周期，由此，接收侧的车载通信装置能够考虑到在发送侧的车载通信装置中由于调解处理等而产生的消息发送的延迟来计算消息的发送周期。因此，接收侧的车载通信装置能够高精度地计算消息的发送周期。
[0029]
(2)优选的是，所述计算部计算针对先接收到的消息而从接收时间点回溯了延迟时间的时间点与针对后接收到的消息而从接收时间点回溯了延迟时间的时间点之间的时间差，来作为所述发送周期。
[0030]
在本方式中，从消息的接收时间点回溯了延迟时间的时间点成为最初尝试发送该消息的时间点。因此，接收侧的车载通信装置计算针对先接收到的消息而从接收时间点回溯了延迟时间的时间点与针对后接收到的消息而从接收时间点回溯了延迟时间的时间点之间的时间差，并将该时间差作为消息的发送周期。基于发送侧的车载通信装置最初尝试发送消息的时间点，接收侧的车载通信装置能够计算消息的发送周期，因此，能够高精度地计算消息的发送周期。
[0031]
(3)优选的是，所述接收侧的车载通信装置具有周期消息判定部，该周期消息判定部基于所述计算部计算出的发送周期，判定接收到的消息是周期性地发送的消息和非周期性地发送的消息中的哪一个。
[0032]
在本方式中，基于计算出的消息的发送周期，接收侧的车载通信装置判定接收到的消息是周期性地发送的消息还是非周期性地发送的消息。接收侧的车载通信装置例如每当接收消息时，计算与前一个接收到的消息之间的发送时间点的时间差，在计算出的时间差相对于以前计算出的发送周期收敛于误差范围内的情况下，能够判定为接收消息是周期性地发送的消息。相对于此，在计算出的时间差相对于发送周期超出误差范围而成为不同的值的情况下，接收侧的车载通信装置能够判定为接收到的消息是非周期性地发送的消息。被判定为非周期性的消息可能为例如由于事件驱动而发送的消息或者由不正当的装置发送的不正当的消息等。
[0033]
(4)优选的是，所述多个车载通信装置包括：具有所述延迟时间测定部和所述附加部的车载通信装置；及不具有所述延迟时间测定部和所述附加部的车载通信装置。
[0034]
在本方式中，与共用的通信线连接的多个车载通信装置可包括：对消息附加延迟时间并发送的车载通信装置；及不进行延迟时间的附加而发送消息的车载通信装置。即，车载通信系统能够混合存在有附加有延迟时间的消息和未附加延迟时间的消息。相对于不附加延迟时间的现有结构的车载通信系统，对谋求高精度地判定消息的发送周期的车载通信装置追加附加延迟时间的功能即可。因此，能够使本方式的车载通信系统的结构向现有车辆的导入变容易。
[0035]
(5)优选的是，对所述消息附加识别该消息的识别信息，所述接收侧的车载通信装置具有附加判定部，该附加判定部基于附加于接收到的消息的识别信息，来判定该消息是否附加有延迟时间。
[0036]
在本方式中，对车载通信装置收发的消息附加识别该消息的识别信息。消息的识别信息例如在can的通信标准中能够成为can-id。其中，本方式的通信不限定于can的通信标准，还能够采用例如flexray或者以太网(注册商标)等各种通信标准。接收侧的车载通信装置基于接收到的消息的识别信息，判定该消息是否附加有延迟时间。由此，即便在附加有
延迟时间的消息和未附加延迟时间的消息混合存在的情况下，接收侧的车载通信装置也能够进行消息的发送周期的计算。
[0037]
(6)本方式所涉及的车载通信装置，与其他车载通信装置一起连接于共用的通信线，并经由所述通信线收发消息，其中，所述车载通信装置具备：接收部，接收附加有从最初尝试发送应该发送的消息的时间点至开始发送该消息的时间点为止的延迟时间的消息；接收时间点获取部，获取所述接收部接收到消息的时间点；延迟时间获取部，获取附加于接收到的消息的延迟时间；及计算部，基于针对接收到的两个消息而分别由所述接收时间点获取部获取到的时间点及由所述延迟时间获取部获取到的延迟时间，计算所述消息的发送周期。
[0038]
在本方式中，与方式(1)相同，能够高精度地计算消息的发送周期。
[0039]
(7)本方式所涉及的发送周期计算方法，计算与共用的通信线连接的多个车载通信装置经由所述通信线收发的消息的发送周期，其中，所述发送周期计算方法为，消息的发送侧的车载通信装置测定从最初尝试发送应该发送的消息的时间点至开始发送该消息的时间点为止的延迟时间，并将测定出的延迟时间附加于所述消息，消息的接收侧的车载通信装置获取接收到来自所述发送侧的车载通信装置的消息的时间点，获取附加于接收到的消息的延迟时间，并基于针对接收到的两个消息而分别获取到的时间点及延迟时间，计算所述消息的发送周期。
[0040]
在本方式中，与方式(1)相同，能够高精度地计算消息的发送周期。
[0041]
[本公开的实施方式的详情]
[0042]
以下参照附图对本公开的实施方式所涉及的车载通信系统的具体例进行说明。本公开不限定于这些例示，而是由权利要求书示出，旨在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
[0043]
＜系统结构＞
[0044]
图1是表示本实施方式所涉及的车载通信系统的结构的框图。本实施方式所涉及的车载通信系统具备搭载于车辆1的多个ecu2而构成。多个ecu2分别与配设于车辆1内的通信线4连接，能够经由通信线4进行消息的收发。此外，在本实施方式中，多个ecu2进行根据can的通信标准的消息的收发。通信线4被称为can总线，一个通信线4可连接有几个至十几个左右的ecu2。也可以在车辆1设置有多个通信线4，此时对通信线4之间的消息进行中继的网关等装置搭载于车辆。此外，车载通信系统所含的ecu2的数量、通信线4的数量、装置的连接方式及网络的结构等不局限于图示的内容。
[0045]
ecu2可包括例如控制车辆1的发动机的动作的ecu、控制门的锁定/解锁的ecu、控制灯的点亮/熄灭的ecu、控制安全气囊的动作的ecu及控制abs(antilock brake system：防抱死制动系统)的动作的ecu等各种ecu。需要说明的是，在本实施方式中，作为进行经由通信线4的消息的收发的车载通信装置，列举出ecu2，但车载通信装置不局限于这些。
[0046]
在根据can的通信标准的消息中，被称为can id的识别信息储存于被称为仲裁字段的消息的前头区域。can id是表示该消息所含的数据的种类等且表示该消息的优先度的信息。can id是其值越小则优先度越高的消息。在多个ecu2向通信线4同时尝试了消息的发送的情况下，通过各ecu2进行基于can的通信标准中储存于消息的仲裁字段的can id的值的仲裁(调解)处理。作为仲裁处理的结果，允许发送优先度最高的一个消息，除此以外的消
息需要等待发送。can id是在车辆1、车载通信系统或者ecu2的设计阶段等中由设计者决定的值。
[0047]
在本实施方式所涉及的车载通信系统中，ecu2将通过仲裁处理而产生的延迟时间的信息附加于消息而发送。接收到该消息的ecu2能够基于消息的接收时刻(接收时间点)和附加于该消息的延迟时间，计算发送源的ecu2尝试开始发送该消息的时刻(时间点)、即若没有产生基于仲裁处理的延迟则为发送源的ecu2能够发送该消息的发送时刻(发送时间点)。
[0048]
而且，在本实施方式中，各ecu2以预定周期反复进行消息发送。发送周期例如按每个ecu2或者按每种消息的种类(即每个can id)而预先决定。接收到消息的ecu2基于接收到的消息的接收时刻及延迟时间和具有与该接收消息相同的can id的前次的接收消息的接收时刻及延迟时间，计算从前次的消息发送时刻至这次的消息发送时刻为止的时间差。该时间差的计算相当于计算该消息的发送周期的处理。
[0049]
本实施方式所涉及的ecu2每当接收消息时，计算该消息的发送周期。ecu2在对这次的发送周期的计算结果与前次为止的发送周期的计算结果进行比较，在这次的发送周期与前次为止的发送周期大幅不同的情况下，判定为这次的接收消息不是设想的周期消息。在本实施方式中，ecu2判断为不是周期消息的消息被视为不正当的消息，被放弃。但是，非周期的消息例如也可以作为事件消息等正规消息而被处理。
[0050]
图2是表示本实施方式所涉及的ecu2的结构的框图。本实施方式所涉及的ecu2具备处理部(处理器)21、存储部(储存器)22、输入输出部(i/o)23及can控制器24等而构成。处理部21通过读取并执行存储于存储部22的程序22a，来进行车辆1的控制处理等各种处理。处理部21在控制处理等中需要向其他ecu2的消息发送的情况下，将应该发送的消息向can控制器24提供，并指示该消息的发送。而且，在本实施方式中，处理部21进行计算接收到的消息的发送周期的处理。
[0051]
存储部22使用例如闪存或者eeprom(electrically erasable programmable read only memory：电可擦除可编程只读存储器)等非易失性的存储器元件而构成。存储部22存储处理部21所执行的各种程序及处理部21的处理所需的各种数据。在本实施方式中，存储部22存储处理部21所执行的程序22a。
[0052]
程序22a也可以是例如在ecu2的制造阶段写入存储部22。例如程序22a也可以是由ecu2利用通信获取远程服务器装置等分发的内容。例如程序22a也可以是由ecu2读取记录于存储卡或者光盘等记录介质的程序22a而存储于存储部22。例如程序22a也可以是由写入装置读取记录于记录介质的内容并写入ecu2的存储部22。程序22a也可以通过经由网络的分发的方式而提供，也可以通过记录于记录介质的方式而提供。
[0053]
输入输出部23经由信号线等而连接有例如传感器5a及促动器5b等装置。输入输出部23采样并获取从传感器5a等输入装置输入的信号，并将获取到的信息向处理部21提供。而且，输入输出部23在处理部21提供了对于促动器5b等控制对象装置的控制命令的情况下，输出与该控制命令对应的控制信号。此外，ecu2也可以构成为不需要进行输入输出双方而仅进行输入或者仅进行输出，而且也可以构成为输入输出均不进行。
[0054]
can控制器24进行与经由通信线4的消息的收发相关的处理。can控制器24例如可作为一个ic(integrated circuit：集成电路)而构成。can控制器24与配设于车辆1内的通
信线4连接，经由该通信线4而在与其他ecu2之间进行根据can的通信标准的消息的收发。can控制器24通过将从处理部21提供的发送用的消息转换为与can的通信标准对应的电信号并向通信线4输出，由此，进行向其他ecu2的消息发送。can控制器24通过采样并获取通信线4的电位而接收来自其他ecu2的消息，并将接收到的消息向处理部21提供。
[0055]
而且，本实施方式所涉及的can控制器24具备发送处理部24a、延迟时间测定部24b、延迟时间附加部24c、接收处理部24d、接收时刻获取部24e及延迟时间获取部24f等。发送处理部24a在从处理部21被提供了应该发送的消息及发送指示的情况下，进行通过将该消息向通信线4输出而向其他ecu2发送的处理。而且，发送处理部24a在同时进行其他ecu2的消息发送的情况下进行仲裁处理。发送处理部24a在通过仲裁处理获得了发送权利的情况下进行消息发送。
[0056]
延迟时间测定部24b在无法通过仲裁处理获得发送权利时进行测定消息发送延迟的时间的处理。延迟时间测定部24b使用计数器测定延迟时间。延迟时间测定部24b在例如从处理部21被提供了应该发送的消息及发送指示时开始计数器的计时。其后，延迟时间测定部24b获取通过仲裁处理获得到发送权利的时间点的计数器的值，使该值成为延迟时间。例如计数器的值为100，使计数器动作的时钟周期为1μ秒的情况下，实际的延迟时间为100μ秒。在本实施方式中，计数器的时钟周期的值对于多个ecu2而言是已知的，将该计数器的值作为延迟时间来处理。
[0057]
延迟时间附加部24c进行将延迟时间测定部24b测定出的延迟时间(相当于计数器的值)附加于发送消息的处理。延迟时间附加部24c在例如根据can的通信标准的消息的数据字段的一部分储存延迟时间。
[0058]
接收处理部24d进行接收从其他ecu2发送的消息的处理。接收处理部24d通过对通信线4的电位反复进行采样而接收消息，并将接收到的消息向处理部21提供。
[0059]
接收时刻获取部24e进行获取由接收处理部24d接收到来自其他ecu2的消息的时刻的处理。在本实施方式中，can控制器24具备对当前的时刻进行计时的计时器功能。由can控制器24计时的时刻也可以是与其他装置共享的绝对时刻，也可以是仅在本装置中使用的相对时刻。例如，计时器功能由计数器实现，并通过使计数器与can控制器24的启动一启动作，能够利用计数器计测从启动起的相对时间。接收时刻获取部24e通过在接收到消息的定时获取计时器功能的计数器的值，从而获取消息的接收时刻。
[0060]
延迟时间获取部24f进行获取附加于接收到的消息的延迟时间的信息的处理。在本实施方式中，在消息的数据字段的一部分储存有延迟时间的信息。延迟时间获取部24f从接收到的消息的数据字段的预定部位提取并获取延迟时间的信息。
[0061]
can控制器24将接收处理部24d接收到的消息的内容、接收时刻获取部24e获取到的接收时刻及延迟时间获取部24f获取到的延迟时间等信息向处理部21提供。
[0062]
在本实施方式中，在处理部21设置有发送周期计算部21a。发送周期计算部21a是通过处理部21执行存储于存储部22的程序22a而实现的软件的功能模块。但是，也可以将发送周期计算部21a作为硬件的功能模块来实现。
[0063]
如上述那样，can控制器24每当接收消息时，将该消息的内容、接收时刻及延迟时间等信息向处理部21提供。基于从can控制器24提供的这些信息，处理部21的发送周期计算部21a进行通过计算接收到的消息与前次接收到的消息之间的时间差来计算该消息的发送
周期的处理。因此，发送周期计算部21a存储针对前次接收到的消息的接收时刻及延迟时间的信息(或者，也可以是根据接收时刻及延迟时间而计算的消息的发送时刻的信息)。发送周期计算部21a以前次的接收消息的接收时刻及延迟时间和这次的接收消息的接收时刻及延迟时间为基础而计算该消息的发送周期。
[0064]
例如，某个ecuα周期性地发送消息mα，该消息的发送周期为tα。即，在ecuα中，从处理部21向can控制器24以周期tα提供发送消息及发送指示。在ecuβ接收ecuα所发送的消息mα的情况下，将ecuβ连续地接收的消息mα0，mα1，
…
，mαn的接收时刻的列设为tβ＝{tβ0,tβ1,
…
,tβn}。将此时与各接收时刻对应的延迟时间的列设为d＝{d0,d1,
…
,dn}。
[0065]
在这种情况下，针对ecuβ在接收时刻tβ0接收到的消息mα0，ecuα中进行了发送指示的时刻(消息的生成时刻)tα0能够使用以下的(1)式来计算。
[0066]
tα0＝tβ0-d0
ꢀ…
(1)
[0067]
因此，连续的两个消息mα0、mα1的发送间隔tβ能够使用以下的(2)式来计算。
[0068]
tβ＝(tβ1-d1)-(tβ0-d0)
ꢀ…
(2)
[0069]
由该(2)式计算的发送间隔tβ相当于基于ecuα的消息m的发送周期tα。其中，由于存在ecuα及ecuβ的时钟信号的误差等，所以tα及tβ可能存在因这些误差引起的差异。即，tβ≈tα。而且，发送周期计算部21a也可以由can控制器24具备，此时can控制器24将发送周期的计算结果向处理部21提供。
[0070]
处理部21能够基于发送周期计算部21a计算出的发送周期而进行接收消息的正确与否判定等。此外，在本实施方式中，处理部21进行接收消息的发送周期的计算，但也可以是，can控制器24进行发送周期的计算，can控制器24将计算结果向处理部21提供。在这种情况下，也可以是，can控制器24进行基于计算出的发送周期的接收消息的正确与否判定等。
[0071]
＜发送周期计算方法＞
[0072]
图3是用于对在本实施方式所涉及的车载通信系统中ecu2发送的消息的结构进行说明的示意图。根据can的通信标准的消息包括仲裁字段、控制字段、数据字段、crc(cyclic redundancy check：循环冗余校验)字段及ack字段等。在本实施方式所涉及的消息中，在仲裁字段储存有can id，在数据字段的一部分储存有延迟时间的信息。
[0073]
在can的通信标准中，消息的数据字段的大小最大为8字节。其中用于储存延迟时间的区域的大小例如能够成为2字节～4字节。延迟时间的大小在车载通信系统的设计阶段等中，例如基于最大的延迟时间而预先决定。若将使用于计测延迟时间的计数器动作的时钟信号的周期例如设为2μ秒，则2字节的延迟时间最大约为130m秒，3字节的延迟时间最大约为33秒，4字节的延迟时间最大约为67秒。
[0074]
can控制器24通过将从处理部21提供的消息向msb(most significant bit：最高有效位)侧即从仲裁字段侧依次向通信线4输出，从而开始消息的发送。can控制器24将基于计数器的延迟时间的测定与消息的发送开始一起开始。在从消息的发送开始至仲裁字段的发送完成为止的期间进行仲裁处理，在完成了仲裁字段的最终比特的发送的时间点确定仲裁处理的结果即有无消息的发送权利。在通过仲裁处理确定了发送权利的获得的情况下，can控制器24获取由计数器测定的延迟时间，并将获取到的延迟时间储存于数据字段的预定部位。其后，can控制器24依次发送控制字段、数据字段、crc字段及ack字段，完成消息发送。
[0075]
图4是表示本实施方式所涉及的can控制器24进行的消息发送处理的过程的流程图。本实施方式所涉及的can控制器24的发送处理部24a判定是否从处理部21与应该发送的消息一起提供了发送指示(步骤s1)。在没有被提供发送指示的情况下(s1：否)，发送处理部24a等待至被提供发送指示为止。在被提供了发送指示的情况下(s1：是)，can控制器24的延迟时间测定部24b开始基于计数器的延迟时间的计数(步骤s2)。
[0076]
发送处理部从发送消息的前头部分开始发送，首先进行仲裁字段的发送处理(步骤s3)。此时，发送处理部24a在与其他ecu2之间进行仲裁处理，通过仲裁字段的最终比特的发送来确定有无发送权利。发送处理部24a基于仲裁处理的结果，判定是否能够进行自身的消息的发送(步骤s4)。在无法进行消息的发送的情况下(s4：否)，发送处理部24a等待至基于其他ecu2的消息发送结束为止(步骤s5)，向步骤s3返回处理而尝试再次的消息发送。
[0077]
在能够进行消息的发送的情况下(s4：是)，延迟时间测定部24b获取计数器计数出的延迟时间(步骤s6)。can控制器24的延迟时间附加部24c将步骤s6中获取到的延迟时间附加于发送消息的数据字段的预定部位(步骤s7)。发送处理部24a进行针对发送消息的控制字段以后的发送处理(步骤s8)，结束消息发送处理。
[0078]
图5及图6是用于对本实施方式所涉及的发送周期计算方法进行说明的示意图。图5图示针对一个消息的时刻(时间点)及时间的关系。在图5所示的例子中，can控制器24从处理部21提供发送指示并将最初尝试发送消息的时间点作为发送开始的时刻t0。在本例子中，该消息的发送由于其他ecu2的消息发送而等待，在其后的时刻t1尝试消息的再发送。在发送了仲裁字段的最终比特的时刻t2确定该消息的发送权利，将该时间点的延迟时间d附加于消息的数据字段的预定部位。can控制器24发送消息的剩余的部分，并在时刻t3完成消息的发送。其后，在从消息的发送开始时刻t0经过了该消息的发送周期t的时刻t4，can控制器24尝试下一次消息的发送。
[0079]
接收该消息的ecu2的can控制器24将通过仲裁处理确定了该消息的发送的时刻t2作为该消息的接收时刻。can控制器24在其后的时刻t3完成消息的接收，从接收消息的数据字段的预定部位获取延迟时间d。can控制器24将消息的接收时刻及延迟时间的信息向处理部21提供。处理部21能够计算从消息的接收时刻t2回溯了延迟时间d的时刻t0，来作为该消息的发送时刻t0。处理部21每当can控制器24接收消息时，同样计算消息的发送时刻，针对按时间序列连续的两个接收消息来计算发送时刻的时间差，从而能够计算该消息的发送周期t。
[0080]
需要说明的是，也可以是，发送侧的ecu2的can控制器24附加于消息的延迟时间d是预先计算发送的消息的长度，至该消息的发送完成的时刻t3为止的时间、即相当于(t3-t0)的时间。在这种情况下，接收侧的ecu2将消息的接收完成的时间点设为消息的接收时刻。
[0081]
在图6中针对四个消息m0～m3而示出接收时刻及延迟时间的例子。此外，本图的接收时刻及延迟时间等使用通过接收到消息的ecu2的can控制器24所具备的计时器功能的计数器而计时的计数器值来表示。例如消息m0在接收时刻1100被接收，作为延迟时间而标注有100。同样，消息m1在接收时刻2100被接收，作为延迟时间而标注有100。消息m2在接收时刻3210被接收，作为延迟时间而标注有210。消息m3在接收时刻4175被接收，作为延迟时间而标注有175。
[0082]
接收到消息的ecu2能够计算从消息的接收时刻回溯了延迟时间的时刻，来作为发送时刻。在本例子中，消息m0的发送时刻是1000，消息m1的发送时刻是2000，消息m2的发送时刻是3000，消息m3的发送时刻是4000。ecu2计算按时间序列连续的两个消息的发送时刻的时间差。在本例子中，消息m0及m1的发送时刻的时间差为1000，消息m1及m2的发送时刻的时间差为1000，消息m2及m3的发送时刻的时间差为1000。因此，ecu2能够判定为该消息的发送周期是1000。
[0083]
图7是表示本实施方式所涉及的ecu2进行的发送周期计算处理的过程的流程图。本实施方式所涉及的ecu2的can控制器24的接收处理部24d判定有无其他ecu2向通信线4的消息发送(步骤s21)。在没有发送消息的情况下(s21：否)，接收处理部24d等待至其他ecu2发送消息为止。
[0084]
在发送了基于其他ecu2的消息的情况下(s21：是)，can控制器24的接收时刻获取部24e基于can控制器24的计时器功能，获取该消息的接收时刻(步骤s22)。此时，接收时刻获取部24e将完成了至该消息的仲裁字段为止的接收的时间点获取为接收时刻。其后，can控制器24的延迟时间获取部24f获取附加于接收到的消息的数据字段的预定部位的延迟时间(步骤s23)。将can控制器24获取到的接收时刻及延迟时间的信息向处理部21提供。处理部21的发送周期计算部21a读取针对前次接收到的消息而存储的接收时刻及延迟时间的信息(步骤s24)。发送周期计算部21a基于前次的接收消息的接收时刻及延迟时间和这次的接收消息的接收时刻及延迟时间，来计算该消息的发送周期(步骤s25)。
[0085]
处理部21判定步骤s25中计算出的发送周期是否为正确发送周期(步骤s26)。例如处理部21具有预先对消息的can id规定了正当的发送周期的表格等信息，并通过判定计算出的发送周期是否与存储于表格等的正当的发送周期一致或者计算出的发送周期与正当的发送周期之差是否为阈值内等，能够判定计算出的发送周期是否正当。而且，例如处理部21通过将以前计算出的发送周期与这次计算出的发送周期进行比较，判定两发送周期之差是否在阈值内，由此能够判定发送周期是否正当。发送周期的正确与否判定可以通过任何方法来进行。
[0086]
处理部21在判定为接收消息的发送周期是正确发送周期的情况下(s26：是)，进行该消息的接收处理(步骤s27)，进行与接收到的消息的内容对应的各种处理。而且，处理部21针对这次接收到的消息，存储接收时刻及延迟时间的信息(步骤s28)，结束处理。接收时刻及延迟时间的存储使用处于存储部22或者处理部21的内部的寄存器等存储区域来进行。
[0087]
而且，处理部21在判定为接收消息的发送周期不是正确发送周期的情况下(s26：否)，进行放弃该消息的处理(步骤s29)，结束处理。消息的放弃通过例如处理部21不进行使用接收消息的处理来实现。此外，也可以是，在构成为由can控制器24进行发送周期的计算及判定等的情况下，在判定为发送周期不正确的消息的接收完成之前，can控制器24向通信线4输出错误帧，由此，阻止该消息由其他ecu2接收。
[0088]
此外，在本流程图中，将判定为发送周期不正确的消息作为不正当的消息来处理，但不局限于此。例如也可以将判定为发送周期不正确的消息作为事件消息等正当的非周期消息来处理。
[0089]
＜验证实验＞
[0090]
图8是用于对本实施方式所涉及的发送周期计算处理的验证实验的方法进行说明
的示意图。本实施方式所涉及的发送周期计算处理的验证实验使用pc(personal computer：个人计算机)101、验证用板102、负荷生成装置103及计测装置104。pc101是通用的计算机，且安装有控制负荷生成装置103的动作的软件及获取计测装置104的计测结果的软件等。验证用板102通过fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)安装有本实施方式所涉及的ecu2的功能。在本验证中，将搭载有altera公司的fpga的“de2-115”作为验证用板102来利用。验证用板102与相当于can总线的通信线4连接，并以预定周期发送验证对象的消息即附加有延迟时间的消息。
[0091]
负荷生成装置103是用于发送阻碍验证用板102向通信线4发送的验证对象消息的消息的装置。阻碍验证对象消息的消息是相当于其他ecu2向通信线4发送的消息，且通过仲裁处理使验证对象消息延迟的消息。负荷生成装置103与pc101连接，向通信线4的消息发送的频次等由pc101控制。在本验证中，将peak system公司的“pcan-usb”作为负荷生成装置103来利用。
[0092]
计测装置104是接收向通信线4发送的消息并将接收到的消息的内容及接收时刻等信息向pc101提供的装置。在本验证中，将vector公司的“vn1630a”用作计测装置104，通过pc101使该公司的软件“canoe”动作并获取验证结果。本验证的验证用板102相当于本实施方式所涉及的车载通信系统的发送侧的ecu2，计测装置104及pc101相当于接收侧的ecu2。本实施方式所涉及的ecu2的发送周期计算的运算基于从计测装置104提供的信息而由pc101进行。
[0093]
图9是表示本实施方式所涉及的发送周期计算处理的验证实验的结果的坐标图。在本验证中，进行1000次来自验证用板102的周期性的消息发送，接收该消息并由pc101计算出发送周期。此外，负荷生成装置103以使通信线4的占有率成为50％的方式发送成为负荷的消息。发送周期的计算通过利用附加于消息的延迟时间的上述的本实施方式所涉及的发送周期计算方法和不利用延迟时间而仅利用接收时刻的时间差来计算发送周期的现有方法这两种方法来进行。图9所示的坐标图使横轴为接收消息的接收顺序，并使纵轴为基于接收消息计算出的发送周期[秒]而示出验证实验的结果。使基于本实施方式所涉及的发送周期计算方法的发送周期的计算结果为黑圆圈，并使基于现有方式的计算结果为白圆圈而在坐标图上示出。
[0094]
根据图示的验证实验的结果，根据本方式计算出的发送周期集中为0.9987或者0.9988的任一个，但根据现有方式计算出的发送周期在0.9982至0.9992之间遍及较大范围而散布。需要说明的是，本方式的结果分成两个发送周期是由于因用于验证实验的验证用板102引起的消息的发送定时的偏差而产生的。验证用板102在发送周期成为0.9987或者0.9988的两个定时发送消息。因此，对于通过本方式计算出的消息的发送周期而言，计算结果的偏差减少，可高精度地计算发送源的发送周期。
[0095]
＜总结＞
[0096]
以上的结构的本实施方式所涉及的车载通信系统将从发送侧的ecu2最初尝试发送消息的时间点至实际发送了该消息的时间点为止的延迟时间附加于该消息。从发送侧的ecu2发送的消息被与共用的通信线4连接的接收侧的ecu2接收。接收侧的ecu2获取接收到的消息的接收时刻，并且获取附加于接收到的消息的延迟时间。接收侧的ecu2针对按时间序列前后接收到的两个消息而分别获取接收时刻及延迟时间，并基于获取到的这些信息来
计算消息的发送周期。发送侧的ecu2将延迟时间附加于消息并发送，接收侧的ecu2从消息获取延迟时间并计算发送周期，由此，接收侧的ecu2能够考虑发送侧的ecu2中由于仲裁处理等而产生的消息发送的延迟来计算消息的发送周期。因此，接收侧的ecu2能够高精度地计算消息的发送周期。
[0097]
而且，在本实施方式中，从消息的接收时刻回溯了延迟时间的时刻成为最初尝试发送该消息的时刻即消息的发送时刻。因此，接收侧的ecu2计算针对先接收到的消息而从接收时刻回溯了延迟时间的时刻与针对后接收到的消息而从接收时刻回溯了延迟时间的时刻之间的时间差，并将该时间差作为消息的发送周期。基于发送侧的ecu2最初尝试发送消息的时刻，接收侧的ecu2能够计算消息的发送周期，因此，能够高精度地计算消息的发送周期。
[0098]
而且，在本实施方式中，基于计算出的消息的发送周期，接收侧的ecu2判定接收到的消息是以正当的发送周期周期性地发送的消息还是以不正当的发送周期非周期性地发送的消息。接收侧的ecu2例如每次接收消息时，计算与前一个接收到的消息之间的发送时刻的时间差，在计算出的时间差相对于以前计算出的发送周期收敛于预定范围内的情况下，能够判定为接收消息是周期性地发送的消息。相对于此，在计算出的时间差相对于发送周期超出预定范围而为不同的值的情况下，接收侧的ecu2能够判定为接收到的消息是非周期性地发送的消息。被判定为非周期的消息例如可能为由于事件驱动而发送的消息或者由不正当的装置发来的不正当的消息等。
[0099]
此外，在本实施方式中，构成为ecu2进行根据can的通信标准的消息的收发，但不局限于此，例如也可以进行根据can-fd(can with flexible data rate，灵活数据传输率)的通信标准的消息的收发。而且，ecu2也可以构成为进行根据与can不同的通信标准的消息的收发。而且，在本实施方式中，can控制器24所具备的发送处理部24a～发送周期计算部21a所进行的处理的一部分或者全部也可以由ecu2的处理部21进行。而且，也可以是，图7的流程图所示的处理的一部分或者全部不是由can控制器24进行，而是由处理部21进行。而且，can控制器24构成为，存储接收消息的接收时刻及延迟时间，但不局限于此，也可以构成为存储以接收时刻及延迟时间为基础计算出的消息的发送时刻。
[0100]
＜实施方式2＞
[0101]
图10是表示实施方式2所涉及的车载通信系统的结构的框图。实施方式2所涉及的车载通信系统是具有对消息附加延迟时间的功能的ecu2a、具有基于附加于消息的延迟时间计算发送周期的功能的ecu2c及不具有这两个功能的ecu2b混合存在的系统。
[0102]
ecu2a根据上述方法，对自身发送的消息附加延迟时间。但是，ecu2a关于消息的接收，不进行计算发送周期的处理，仅进行根据通常的can的通信标准的消息接收。ecu2b不进行上述的延迟时间的附加及发送周期的计算等处理，而根据通常的can的通信标准进行消息的收发。ecu2b针对ecu2a发送的附加有延迟时间的消息，将其作为根据通常的can的通信标准的消息来处理即可。ecu2c通过上述方法进行使用附加于消息的延迟时间而计算发送周期的处理。但是，ecu2c不进行对自身发送的消息附加延迟时间的处理。
[0103]
在实施方式2所涉及的车载通信系统中，附加有延迟时间的消息和未附加延迟时间的消息混合存在。因此，ecu2c需要在每次接收消息时，判定是附加有延迟时间的消息还是未附加延迟时间的消息。实施方式2所涉及的ecu2c预先存储附加于消息的can id与表示
该消息是否附加有延迟时间的信息建立对应而成的表格。ecu2c通过获取接收到的消息的can id而参照表格，判定该接收消息是否附加有延迟时间。ecu2c对于附加有延迟时间的消息进行计算发送周期的处理。
[0104]
在以上的结构的实施方式2所涉及的车载通信系统中，与共用的通信线4连接的多个ecu2包括对消息附加延迟时间而发送的ecu2a和没有进行延迟时间的附加而发送消息的ecu2b及2c。即，在实施方式2所涉及的车载通信系统中，附加有延迟时间的消息和未附加延迟时间的消息混合存在。相对于收发不附加延迟时间的消息的现有结构的can的车载通信系统，仅针对谋求高精度地判定消息的发送周期的ecu2a追加附加延迟时间的功能即可，因此，能够使对于现有的车载通信系统导入进行使用延迟时间的发送周期的判定的结构变容易。
[0105]
而且，在实施方式2所涉及的车载通信系统中，对ecu2a～2c收发的消息附加用于识别该消息的can id。接收到消息的ecu2c基于接收到的消息的can id，判定该消息是否附加有延迟时间。由此，即便在附加有延迟时间的消息和未附加延迟时间的消息混合存在的情况下，接收侧的ecu2c也能够进行消息的发送周期的计算。
[0106]
此外，实施方式2所涉及的车载通信系统是3种ecu2a～2c混合存在的结构，但也可以还混合存在有除此以外的结构的ecu。例如，也可以还混合存在有具备附加延迟时间而发送消息的功能和使用附加于消息的延迟时间而计算发送周期的功能的ecu。另外，也可以是，多个与ecu2a、2c相同的ecu包含于车载通信系统。而且，ecu2c构成为参照预先存储的表格来判定接收消息是否附加有延迟时间，但不局限于此。例如也可以是，消息中包含表示有无延迟时间的标志等信息。
[0107]
车载通信系统的各装置具备包括微处理器、rom及ram等而构成的计算机。也可以是，微处理器等运算处理部从rom、ram等存储部分别读取并执行包括图4及图7所示那样的序列图或者流程图的各步骤的一部分或者全部的计算机程序。上述多个装置的计算机程序能够分别从外部的服务器装置等安装。另外，上述多个装置的计算机程序分别在储存于cd-rom、dvd-rom、半导体存储器等记录介质的状态下流通。
[0108]
应该认为这次公开的实施方式所有方面均为例示，且不是限制性的。本公开的范围不是通过上述意思表示，而是通过权利要求书表示，旨在包含与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
[0109]
标号说明
[0110]
1 车辆
[0111]
2、2a、2b、2c ecu(车载通信装置)
[0112]
4 通信线
[0113]
5a 传感器
[0114]
5b 促动器
[0115]
21 处理部
[0116]
21a 发送周期计算部(计算部)
[0117]
22 存储部
[0118]
22a 程序
[0119]
23 输入输出部
[0120]
24 can控制器(周期消息判定部、附加判定部)
[0121]
24a 发送处理部
[0122]
24b 延迟时间测定部
[0123]
24c 延迟时间附加部(附加部)
[0124]
24d 接收处理部
[0125]
24e 接收时刻获取部(接收时间点获取部)
[0126]
24f 延迟时间获取部。