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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-22
(45)【発行日】2024-12-02
(54)【発明の名称】通信装置および通信方法
(51)【国際特許分類】
G08C 17/00 20060101AFI20241125BHJP
H04W 4/38 20180101ALI20241125BHJP
H04Q 9/00 20060101ALI20241125BHJP
G08C 17/02 20060101ALI20241125BHJP
B60R 16/023 20060101ALN20241125BHJP
【ＦＩ】
G08C17/00 Z
H04W4/38
H04Q9/00 301B
G08C17/02
B60R16/023 J
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021022475
(22)【出願日】2021-02-16
(65)【公開番号】P2022124697
(43)【公開日】2022-08-26
【審査請求日】2023-12-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000237592
【氏名又は名称】株式会社デンソーテン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】奥原 誠
【審査官】藤澤 和浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－２２３７１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－９３３４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１４８０３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－４９４０５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｃ １３／００－２５／０４
Ｈ０４Ｌ １／００－６９／４０
Ｈ０４Ｗ ４／３８
Ｈ０４Ｑ ９／００
Ｂ６０Ｒ １６／０２３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御部を有し、複数の機器と無線通信を介して接続される通信装置であって、前記制御部は、
前記複数の機器のそれぞれの通信量及び通信制御周期の情報を取得し、
前記通信量から算出された前記複数の機器における全通信量と、前記通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期とに基づいて、前記複数の機器と前記通信装置との通信に要する伝送速度を示す必要伝送速度を算出し、
前記通信装置の伝送速度が前記必要伝送速度より大きい場合に、前記複数の機器との通信が正常に行われると判定し、前記複数の機器との通信スケジュールを決定する、
通信装置。
【請求項2】
前記制御部は、
前記通信装置の伝送速度が前記必要伝送速度以下の場合には、正常に通信できないおそれがあると判定し、判定結果をユーザに報知する、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項3】
制御部を有し、複数の機器と無線通信を介して接続される通信装置であって、前記制御部は、
前記複数の機器のそれぞれの通信量及び通信制御周期の情報を取得し、
前記通信量から算出された前記複数の機器における全通信量と、前記通信装置の伝送速度とに基づいて、前記複数の機器との通信が完了するまでの通信完了時間を算出し、
前記通信完了時間が前記通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期よりも小さい場合に、前記複数の機器との通信が正常に行われると判定し、前記複数の機器との通信スケジュールを決定する、
通信装置。
【請求項4】
前記制御部は、
前記通信完了時間が前記最短通信制御周期以上の場合には、正常に通信できないおそれがあると判定し、判定結果をユーザに報知する、
請求項３に記載の通信装置。
【請求項5】
前記複数の機器は、中継機器と接続されており、前記制御部は、
前記複数の機器から前記中継機器へ集約された前記通信量及び前記通信制御周期の情報を前記中継機器から取得する、
請求項１～４のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項6】
前記複数の機器は、複数の中継機器と接続されており、
前記制御部は、
前記複数の中継機器に設定された優先度に基づいて、前記通信スケジュールを決定する、
請求項５に記載の通信装置。
【請求項7】
複数の機器と無線通信を介して接続される通信装置が行う通信方法であって、前記複数の機器のそれぞれの通信量及び通信制御周期の情報を取得し、
前記通信量から算出された前記複数の機器における全通信量と、前記通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期とに基づいて、前記複数の機器と前記通信装置との通信に要する伝送速度を示す必要伝送速度を算出し、
前記通信装置の伝送速度が前記必要伝送速度より大きい場合に、前記複数の機器との通信が正常に行われると判定し、前記複数の機器との通信スケジュールを決定する、
通信方法。
【請求項8】
複数の機器と無線通信を介して接続される通信装置が行う通信方法であって、前記複数の機器のそれぞれの通信量及び通信制御周期の情報を取得し、
前記通信量から算出された前記複数の機器における全通信量と、前記通信装置の伝送速度とに基づいて、前記複数の機器との通信が完了するまでの通信完了時間を算出し、
前記通信完了時間が前記通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期よりも小さい場合に、前記複数の機器との通信が正常に行われると判定し、前記複数の機器との通信スケジュールを決定する、
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えばセンサなどの機器と無線通信を介して接続されたシステムが多種存在し、当該システムに用いられる機器と信号の送受信を行う通信装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－３４６６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記した通信装置においては、例えばシステムの設計変更や仕様変更、機能追加などに伴って、接続される機器の取り換えなどが行われる場合がある。しかしながら、従来技術に係る通信装置においては、例えば機器の取り換え後、現在接続される機器に応じた適切なタイミングで通信を行うという点で、改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接続される機器に応じた適切なタイミングで通信を行うことができる通信装置および通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の機器と無線通信を介して接続される通信装置であって、取得部と、決定部とを備える。取得部は、複数の前記機器における通信に関する通信情報を取得する。決定部は、前記取得部によって取得された前記通信情報に基づいて、複数の前記機器と前記通信装置との通信スケジュールを決定する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、接続される機器に応じた適切なタイミングで通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する通信装置および通信方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0010】
【0011】
実施形態に係る通信方法は、例えば車両制御システム１が備える通信装置５０によって実行される。具体的に説明すると、図１に示すように、車両制御システム１は、メインユニット１０と、所定機器２０と、サブユニット３０とを備え、図示しない車両に搭載される。なお、上記では、メインユニット１０等を含むシステム（ここでは車両制御システム１）が車両に搭載されるとしたが、これに限られず、例えば通信処理を行うようなその他の種類の装置等に搭載されてもよい。
【0012】
メインユニット１０は、制御装置４０と、通信装置５０とを備える。サブユニット３０は、機器１００と、無線通信装置２００とを備える。
【0013】
メインユニット１０には、所定機器２０およびサブユニット３０が通信可能に接続され、メインユニット１０は、所定機器２０、および、サブユニット３０の機器１００などを制御する。
【0014】
例えば、メインユニット１０は、所定機器２０と有線通信を介して接続される。所定機器２０は、例えば車両における基本的な機能（言い換えると必須の機能）を有する機器である。例えば、所定機器２０は、エンジンやモータなどの駆動源やブレーキ等の車両制御に関する機器、エアコン、シート、ドアロック等のボディ系に関する機器、およびエアバックやシートベルト等の安全系に関する機器などであるが、これらはあくまでも例示であって限定されるものではない。なお、これらの機器の全部、あるいは一部をサブユニットに配置するシステム例もある。
【0015】
メインユニット１０の制御装置４０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータを有し、所定機器２０を制御することができる。
【0016】
メインユニット１０の通信装置５０は、複数の機器１００と無線通信を介して接続される。例えば、通信装置５０は、サブユニット３０の無線通信装置２００を介して複数の機器１００と通信可能に接続される。なお、図１では、機器１００が３つである例を示したが、これに限られず、２つであっても、４つ以上であってもよい。
【0017】
通信装置５０は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）を有する親機（マスタ機器）として機能し、機器１００の無線通信装置２００は、子機（スレーブ機器）として機能することができる。なお、通信装置５０と機器１００とは、無線通信装置２００などの中継機器を介して間接的に接続されてもよいし、後述する図７に示すように、直接的に接続されてもよい。
【0018】
通信装置５０は、無線通信装置２００を介して機器１００と各種の信号の送受信を行って、機器１００との通信制御を行うことができる。機器１００は、例えば車両に搭載される各種のセンサや、各種のアクチュエータなどである。機器１００であるセンサやアクチュエータは、例えば車両の制御に用いられるが、これに限定されるものではない。
【0019】
ところで、通信装置５０に接続される機器１００は、例えば車両制御システム１の設計変更や仕様変更、機能追加などに伴って取り換えられたり、追加で新しく取り付けられたりする場合がある。なお、通信装置５０と機器１００とは、無線通信で接続されるため、作業者は、機器１００の取り換え作業や取り付け作業を、有線通信の場合に比べて容易に行うことができる。
【0020】
ここで、機器１００において、通信装置５０との通信量や通信制御周期などは、機器１００の種類ごとに異なる。そのため、通信装置５０は、機器１００の取り換え等が行われると、機器１００との通信量や通信制御周期などが変わることがあり、機器１００に応じた適切なタイミングで通信を行うことができないおそれがあった。
【0021】
そこで、本実施形態に係る通信装置５０にあっては、機器１００の取り換え等が行われた場合であっても、接続される機器１００に応じた適切なタイミングで通信を行うことができるようにした。
【0022】
具体的には、通信装置５０は、複数の機器１００における通信に関する通信情報を取得する（ステップＳ１）。より具体的には、通信装置５０は、所定タイミングで複数の機器１００における通信情報を取得する。なお、所定タイミングは、例えば通信装置５０を含むメインユニット１０の電源が投入されるタイミングとされるが、これに限定されるものではない。
【0023】
また、通信情報には、複数の機器１００のそれぞれの通信量、および、複数の機器１００のそれぞれの通信制御周期が含まれるが、これに限定されるものではない。すなわち、通信情報には、通信量および通信制御周期のいずれかが含まれてもよいし、その他の通信に関する情報が含まれてもよい。
【0024】
次いで、通信装置５０は、取得された通信情報に基づいて、複数の機器１００と通信装置５０との通信スケジュールを決定する（ステップＳ２）。なお、通信スケジュールの決定の詳細については、後述する。
【0025】
このように、本実施形態に係る通信装置５０は、複数の機器１００の通信情報を取得し、取得される通信情報に基づいて通信スケジュールを決定するようにしたので、通信スケジュールを現在接続される機器１００に即したものとすることができる。従って、通信装置５０は、かかる通信スケジュールを用いることで、接続される機器１００に応じた適切なタイミングで通信を行うことができる。
【0026】
＜通信装置を含む車両制御システム＞
次に、実施形態に係る通信装置５０を含む車両制御システム１の構成について、図２を用いて説明する。図２は、実施形態に係る通信装置５０を含む車両制御システム１の構成例を示すブロック図である。なお、以下では、通信装置５０を「親機５０」、無線通信装置２００を「子機２００」と記載する場合がある。
次に、実施形態に係る通信装置５０を含む車両制御システム１の構成について、図２を用いて説明する。図２は、実施形態に係る通信装置５０を含む車両制御システム１の構成例を示すブロック図である。なお、以下では、通信装置５０を「親機５０」、無線通信装置２００を「子機２００」と記載する場合がある。
【0027】
図２に示すように、車両制御システム１は、メインユニット１０と、サブユニット３０とを含む。メインユニット１０は、上記した制御装置４０と、親機（通信装置）５０とを備える。サブユニット３０は、子機（無線通信装置）２００と、機器１００とを備える。
【0028】
通信装置５０には、サブユニット３０の子機２００が無線通信を介して接続される。図２では、サブユニット３０および子機２００が２つある例を示したが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。また、以下では、２つのサブユニット３０のうち一方を「サブユニット３０ａ」、他方を「サブユニット３０ｂ」と記載する場合があり、これらを特に区別せずに説明する場合には「サブユニット３０」と記載する。また、２つの子機２００のうちサブユニット３０ａ側を「子機２００ａ」、サブユニット３０ｂ側を「子機２００ｂ」と記載する場合があり、これらを特に区別せずに説明する場合には「子機２００」と記載する。
【0029】
サブユニット３０において、子機２００には、複数の機器１００が通信可能に接続される。なお、子機２００と機器１００とは、有線通信を介して接続されるが、これに限られず、無線通信を介して接続されてもよい。
【0030】
子機２００は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを有する中継機器として機能する。例えば、子機２００は、親機５０から送信される信号や情報を受信して、接続される複数の機器１００へそれぞれ送信することができる。また、例えば、子機２００は、接続される複数の機器１００からそれぞれ送信される信号や情報を受信して、親機５０へ送信することができる。すなわち、機器１００は、子機２００を介して親機５０と通信する。
【0031】
機器１００は、上記したように複数ある。図２では、理解の便宜のため、子機２００ａに２つの機器１００が接続され、子機２００ｂに２つの機器１００が接続される例を示しているが、機器１００の数は、図２に示される数に限定されるものではない。また、以下では、子機２００ａに接続される２つの機器１００のうち一方を「機器１００ａ１」、他方を「機器１００ａ２」と記載する場合がある。また、子機２００ｂに接続される２つの機器１００のうち一方を「機器１００ｂ１」、他方を「機器１００ｂ２」と記載する場合がある。また、これらを特に区別せずに説明する場合には「機器１００」と記載する。
【0032】
なお、本実施形態に係る車両制御システム１においては、サブユニット３０内の機器１００の追加（取り付け）あるいは削除（取り外し）などを任意に行うことができ、また、サブユニット３０自体の追加や削除なども任意に行うことができる。換言すれば、追加、削除や交換が行われやすい機器、例えばユーザが好みに合わせて選択搭載したり、交換したりする機器は、サブユニット３０内の機器１００として設定するのが好ましい。
【0033】
＜親機（通信装置）＞
次に、親機５０について図３等を参照して説明する。図３は、親機（通信装置）５０の構成例を示すブロック図である。なお、図３のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
次に、親機５０について図３等を参照して説明する。図３は、親機（通信装置）５０の構成例を示すブロック図である。なお、図３のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【0034】
換言すれば、図３のブロック図に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【0035】
図３に示すように、親機５０は、通信部５１と、出力部５２と、所定機器用通信部５３と、制御部６０と、記憶部７０とを備える。
【0036】
通信部５１は、子機２００等に対して双方向通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば子機２００等との間で信号や情報の送受信を行う。
【0037】
出力部５２は、後述するように親機５０と機器１００との通信条件が成立しなかったことを示す情報など、各種の情報を出力する。例えば、出力部５２は、ディスプレイなどの表示部やスピーカなどの音声出力部、警告灯などを含み、各種の情報をユーザ（例えば機器１００の取り換え作業などを行う作業者）へ出力する。
【0038】
所定機器用通信部５３は、所定機器２０（図１参照）等に対して双方向通信可能に接続する通信インターフェイスであり、例えば所定機器２０等との間で信号や情報の送受信を行う。
【0039】
制御部６０は、取得部６１と、判定部６２と、決定部６３と、通知部６４と、処理部６５とを備え、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【0040】
コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部６０の取得部６１、判定部６２、決定部６３、通知部６４および処理部６５として機能する。
【0041】
また、制御部６０の取得部６１、判定部６２、決定部６３、通知部６４および処理部６５の少なくともいずれか一部または全部をＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【0042】
また、記憶部７０は、例えば、不揮発性メモリ、データフラッシュやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部７０には、通信情報７１が記憶される。
【0043】
【0044】
図４に示すように、通信情報７１には、「子機ＩＤ」、「機器ＩＤ」、「通信量」および「通信制御周期」等の項目が含まれ、各項目は互いに関連付けられている。
【0045】
「子機ＩＤ」は、子機２００を識別する識別情報である。図４の例では、子機ＩＤ「Ｃａ」は子機２００ａを示す識別情報であり、子機ＩＤ「Ｃｂ」は子機２００ｂを示す識別情報である。
【0046】
「機器ＩＤ」は、機器１００を識別する識別情報である。図４の例では、機器ＩＤ「Ｄａ１」は機器１００ａ１を示す識別情報であり、機器ＩＤ「Ｄａ２」は機器１００ａ２を示す識別情報である。また、機器ＩＤ「Ｄｂ１」は機器１００ｂ１を示す識別情報であり、機器ＩＤ「Ｄｂ２」は機器１００ｂ２を示す識別情報である。
【0047】
「通信量」は、機器１００の通信量を示す情報である。詳しくは、「通信量」は、機器１００が１回の通信で（言い換えると１回の通信制御周期の間で）、親機５０と送受信する通信量［byte］を示す情報である。
【0048】
図４の例では、通信量「Ｔｒａ１」は機器１００ａ１の通信量を示す情報であり、通信量「Ｔｒａ２」は機器１００ａ２の通信量を示す情報である。また、通信量「Ｔｒｂ１」は機器１００ｂ１の通信量を示す情報であり、通信量「Ｔｒｂ２」は機器１００ｂ２の通信量を示す情報である。なお、図４に示す例では、便宜上、「通信量」を「Ｔｒａ１」といったように抽象的な記載とするが、「Ｔｒａ１」には具体的な情報が記憶されるものとする。以下、他の情報についても抽象的に記載する場合がある。
【0049】
「通信制御周期」は、機器１００の通信制御周期を示す情報である。詳しくは、「通信制御周期」は、機器１００による通信処理の制御周期［ms］を示す情報であり、より詳しくは機器１００が今回の通信処理を開始してから当該通信処理が完了し次回の通信処理を開始するまでの時間［ms］を示す情報である。
【0050】
図４の例では、通信制御周期「Ｔａ１」は機器１００ａ１の通信制御周期を示す情報であり、通信制御周期「Ｔａ２」は機器１００ａ２の通信制御周期を示す情報である。また、通信制御周期「Ｔｂ１」は機器１００ｂ１の通信制御周期を示す情報であり、通信制御周期「Ｔｂ２」は機器１００ｂ２の通信制御周期を示す情報である。
【0051】
このように、通信情報７１には、複数の機器１００のそれぞれの通信量、および、複数の機器１００のそれぞれの通信制御周期の情報が含まれる。これら通信量および通信制御周期は、機器１００ごとに予め設定される。
【0052】
図３の説明に戻ると、制御部６０の取得部６１は、複数の機器１００における通信に関する通信情報を取得する。例えば、取得部６１は、所定タイミングが到来した場合に、複数の機器１００の通信情報を取得する。詳しくは、取得部６１は、親機５０を含むメインユニット１０の電源が投入される度に、複数の機器１００の通信情報を取得する。取得部６１は、取得された情報を記憶部７０に通信情報７１として登録する。
【0053】
具体的には、取得部６１は、親機５０を含むメインユニット１０の電源が投入されると、子機２００（図２参照）を介して機器１００の通信情報を取得することができる。すなわち、例えば複数の機器１００のそれぞれが有する記憶部に自身の通信情報が予め記憶され、親機５０を含むメインユニット１０の電源が投入されると、子機２００は、接続される複数の機器１００から通信情報を集約する。そして、取得部６１は、機器１００から子機２００へ集約された通信情報を取得する。
【0054】
このように、本実施形態にあっては、通信情報を子機２００へ集約させて取得するように構成したので、例えば機器１００の数が増加して通信情報の数が増加するような場合であっても、複数の機器１００の通信情報を容易にかつ確実に取得することができる。
【0055】
なお、車両の電源がオンされて親機５０を含むメインユニット１０に通電される場合、取得部６１は、車両の電源がオンされる度に通信情報を取得してもよい。また、上記では、取得部６１は、機器１００から子機２００を介して通信情報を取得するようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば子機２００の記憶部あるいは親機５０の記憶部７０に、機器１００の通信情報がＰＣ（Personal Computer）、スマートフォンやタブレット端末などの外部装置によって登録され、取得部６１は、かかる記憶部から通信情報を取得してもよい。
【0056】
判定部６２は、現在接続される複数の機器１００と親機５０とが正常に通信できるか否かを判定する。詳しくは、判定部６２は、複数の機器１００と親機５０との通信が可能な条件を示す通信条件が成立するか否かの判定処理を実行する。
【0057】
具体的に説明すると、親機５０にあっては、上記したように、機器１００が取り換えられたり、追加で新しく取り付けられたりする場合がある。かかる場合に、現在接続される機器１００と親機５０とが通信したときの通信状況が、親機５０の通信能力（スペック）を超えるなどしてしまうと、正常に通信できなくなるおそれがある。
【0058】
そこで、本実施形態にあっては、接続される複数の機器１００の通信情報に基づいて、複数の機器１００と親機５０とが通信したときの通信状況が、親機５０の通信能力を超えない条件を満たすか否かの判定を行うようにした。言い換えると、本実施形態にあっては、複数の機器１００と親機５０との通信が可能な条件（通信条件）が成立するか否かの判定を行うようにした。
【0059】
これにより、親機５０に接続される機器１００が、親機５０の通信能力等に応じた適切なものであるか否かを判定することができる。
【0060】
以下、判定部６２の判定処理についてさらに詳しく説明する。判定部６２は、判定処理に先立ち、次の４つの値を算出する。
１．複数の機器１００の通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期Ｔminの算出。
２．複数の機器１００の全ての通信量を示す全通信量Ｗの算出。
３．最短通信制御周期の場合に通信に要する伝送速度を示す必要伝送速度Ｓの算出。
４．複数の機器１００の全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘの算出。
１．複数の機器１００の通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期Ｔminの算出。
２．複数の機器１００の全ての通信量を示す全通信量Ｗの算出。
３．最短通信制御周期の場合に通信に要する伝送速度を示す必要伝送速度Ｓの算出。
４．複数の機器１００の全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘの算出。
【0061】
各値について具体的に説明すると、最短通信制御周期Ｔminは、下記の式（１）により算出される。
Ｔmin［ms］＝min（Ｔａ１，Ｔａ２，・・・，Ｔｂ１，Ｔｂ２，・・・）
・・・式（１）
Ｔmin［ms］＝min（Ｔａ１，Ｔａ２，・・・，Ｔｂ１，Ｔｂ２，・・・）
・・・式（１）
【0062】
具体的には、判定部６２は、記憶部７０の通信情報７１から、複数の機器１００の通信制御周期を読み出し、式（１）を用いて、複数の機器１００の通信制御周期の中で最も短い通信制御周期を最短通信制御周期Ｔminとして算出する。
【0063】
全通信量Ｗは、下記の式（２）により算出される。
Ｗ［byte］＝ΣＴｒａｎ＋ΣＴｒｂｎ＋・・・ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（２）
Ｗ［byte］＝ΣＴｒａｎ＋ΣＴｒｂｎ＋・・・ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（２）
【0064】
具体的には、判定部６２は、記憶部７０の通信情報７１から、複数の機器１００の通信量を読み出し、式（２）を用いて、複数の機器１００の全ての通信量を加算して全通信量Ｗを算出する。すなわち、複数の機器１００の中には、種類によって通信が断続的に行われるものがある。ここでは、そのような機器１００も含めて、複数の機器１００の全てにおいて通信が行われたと仮定したときの通信量であり、言い換えると、複数の機器１００と親機５０との間で最も通信量が多い状態のときの通信量を、全通信量Ｗとして算出している。
【0065】
必要伝送速度Ｓは、下記の式（３）により算出される。
Ｓ［bps］＝Ｗ［byte］×８×１０００／Ｔmin［ms］×任意のマージン
・・・式（３）
Ｓ［bps］＝Ｗ［byte］×８×１０００／Ｔmin［ms］×任意のマージン
・・・式（３）
【0066】
具体的には、判定部６２は、式（２）で算出された全通信量Ｗと、式（１）で算出された最短通信制御周期Ｔminとに基づいて、最短通信制御周期Ｔminの場合に複数の機器１００と親機５０との通信に要する必要伝送速度Ｓを算出する。ここでは、最短通信制御周期Ｔminの間に（言い換えると、最短通信制御周期を有する機器１００が今回の通信処理を開始してから当該通信処理が完了し次回の通信処理を開始するまでの間に）、複数の機器１００の全通信量Ｗの通信を完了させるのに必要な伝送速度を必要伝送速度Ｓとして算出している。すなわち、必要伝送速度Ｓは、複数の機器１００と親機５０との間で最も多い全通信量Ｗを最短通信制御周期Ｔminで通信を完了させると仮定したときの伝送速度である。なお、式（３）中の「８」および「１０００」は、［byte］や［ms］を［bps］に単位換算するための値である。
【0067】
通信完了時間Ｔｘは、下記の式（４）により算出される。
通信完了時間Ｔｘ［ms］＝｛（ΣＴｒａｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝＋｛（ΣＴｒｂｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝＋・・・ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（４）
通信完了時間Ｔｘ［ms］＝｛（ΣＴｒａｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝＋｛（ΣＴｒｂｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝＋・・・ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（４）
【0068】
式（４）中の「ＷＳ」は、親機５０の伝送速度を示し、親機５０の通信能力を示すものである。親機５０の伝送速度ＷＳは、例えば親機５０の記憶部７０に予め記憶される。
【0069】
具体的には、判定部６２は、記憶部７０から、複数の機器１００の通信量と伝送速度ＷＳとを読み出し、式（４）を用いて、複数の機器１００の全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘを算出する。ここでは、親機５０の実際の伝送速度ＷＳで通信した場合に、子機２００ａ，２００ｂごとに通信完了に要する時間を算出し、算出された時間を加算して通信完了時間Ｔｘとして算出している。詳しくは、例えば子機２００ａに接続される機器１００ａ１，１００ａ２の全ての通信量を加算して得られた通信量を伝送速度ＷＳで通信した場合に通信完了に要する時間、および、子機２００ｂに接続される機器１００ｂ１，１００ｂ２の全ての通信量を加算して得られた通信量を伝送速度ＷＳで通信した場合に通信完了に要する時間を加算して通信完了時間Ｔｘとして算出している。すなわち、通信完了時間Ｔｘは、複数の機器１００（子機２００）と親機５０との間で最も多い全通信量Ｗを伝送速度ＷＳで通信を完了させると仮定したときの時間である。なお、式（４）中の「８」および「１０００」は、単位換算するための値である。
【0070】
そして、判定部６２は、上記のように算出された最短通信制御周期Ｔmin、必要伝送速度Ｓ、通信完了時間Ｔｘ、および、親機５０の伝送速度ＷＳを用いて、接続される複数の機器１００と親機５０との通信が可能な条件（通信条件）が成立するか否かを判定する判定処理を実行する。
【0071】
具体的な通信条件は、下記の式（５）および式（６）で示される。判定部６２は、式（５）および式（６）の両方が成立した場合に、接続される複数の機器１００と親機５０との通信が可能である、言い換えると、正常に通信できると判定する。
【0072】
ＷＳ［bps］＞Ｓ［bps］ ・・・式（５）
Ｔmin［ms］＞Ｔｘ［ms］ ・・・式（６）
Ｔmin［ms］＞Ｔｘ［ms］ ・・・式（６）
【0073】
具体的に式（５）は、親機５０の通信能力を示す伝送速度ＷＳが、最短通信制御周期Ｔminの場合に通信に要する必要伝送速度Ｓより大きいことを示す通信条件である。ここで、必要伝送速度Ｓは、上記したように、複数の機器１００と親機５０との間で最も多い全通信量Ｗを最短通信制御周期Ｔminで通信を完了させると仮定したときの伝送速度である。従って、この必要伝送速度Ｓより親機５０の伝送速度ＷＳが大きければ、最も多い全通信量Ｗの場合であっても、複数の機器１００と親機５０との正常な通信が可能であると判定することができる。
【0074】
このように、判定部６２は、全通信量Ｗと最短通信制御周期Ｔminとを算出し、算出された全通信量Ｗと最短通信制御周期Ｔminとに基づいて必要伝送速度Ｓを算出し、算出された必要伝送速度Ｓと、親機５０の伝送速度ＷＳとに基づいて判定処理を実行するようにした。
【0075】
これにより、親機５０に接続される機器１００が、親機５０の伝送速度ＷＳに応じた適切なものであるか否かを精度よく判定することができる。
【0076】
次に、式（６）について説明する。式（６）は、最短通信制御周期Ｔminが通信完了時間Ｔｘより長いことを示す通信条件である。ここで、通信完了時間Ｔｘは、上記したように、複数の機器１００（子機２００）と親機５０との間で最も多い全通信量Ｗを伝送速度ＷＳで通信を完了させると仮定したときの時間である。従って、この通信完了時間Ｔｘより最短通信制御周期Ｔminが長ければ、最も多い全通信量Ｗにおいて今回の通信処理での通信が完了する前に、最短通信制御周期Ｔminを有する機器１００の次回の通信処理が到来することはなく、よって複数の機器１００と親機５０との正常な通信が可能であると判定することができる。
【0077】
このように、判定部６２は、通信完了時間Ｔｘと最短通信制御周期Ｔｍｉｎを算出し、算出された通信完了時間Ｔｘと最短通信制御周期Ｔｍｉｎとに基づいて判定処理を実行するようにした。
【0078】
これにより、親機５０に接続される機器１００が、最短通信制御周期Ｔｍｉｎを有する機器１００に応じた適切なものであるか否かを精度よく判定することができる。
【0079】
判定部６２は、式（５）および式（６）の両方が成立した場合、接続される複数の機器１００と親機５０との通信が可能であり、通信条件が成立すると判定する。一方、判定部６２は、式（５）および式（６）の少なくとも一方が成立しない場合、接続される複数の機器１００と親機５０との正常な通信ができず、通信条件が成立しないと判定する。そして、判定部６２は、判定結果を示す情報を決定部６３および通知部６４へ出力する。
【0080】
決定部６３は、通信情報に基づいて、複数の機器１００と親機５０との通信スケジュールを決定することができる。詳しくは、決定部６３は、電源が投入される度に、取得される通信情報に基づいて通信スケジュールを決定する。これにより、本実施形態にあっては、通信スケジュールを現在接続される機器１００に即した適切なものとすることができる。
【0081】
【0082】
図５の説明に入る前に、決定部６３によって事前に算出される値について説明する。決定部６３は、通信スケジュールの決定処理に先立ち、次の２つの値を子機２００ごとに算出する。
１．各子機２００に接続される機器１００の通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminの算出。
２．各子機２００において全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂの算出。
１．各子機２００に接続される機器１００の通信制御周期の中で最も短い最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminの算出。
２．各子機２００において全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂの算出。
【0083】
各値について具体的に説明すると、各子機２００における最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminは、下記の式（７）により算出される。
Ｔａmin［ms］＝min（Ｔａ１，Ｔａ２，・・・）
Ｔｂmin［ms］＝min（Ｔｂ１，Ｔｂ２，・・・）
・・・式（７）
Ｔａmin［ms］＝min（Ｔａ１，Ｔａ２，・・・）
Ｔｂmin［ms］＝min（Ｔｂ１，Ｔｂ２，・・・）
・・・式（７）
【0084】
具体的には、決定部６３は、記憶部７０の通信情報７１から、複数の機器１００の通信制御周期を読み出し、式（７）を用いて、各子機２００に接続される複数の機器１００の通信制御周期の中で最も短い通信制御周期を、子機２００ごとに最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminとして算出する。
【0085】
各子機２００における通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂは、下記の式（８）により算出される。
通信完了時間Ｔｘａ［ms］＝｛（ΣＴｒａｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝ ｎ＝１，２，・・・
通信完了時間Ｔｘｂ［ms］＝｛（ΣＴｒｂｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（８）
通信完了時間Ｔｘａ［ms］＝｛（ΣＴｒａｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝ ｎ＝１，２，・・・
通信完了時間Ｔｘｂ［ms］＝｛（ΣＴｒｂｎ［byte］×８）／（ＷＳ［bps］／１０００）×任意のマージン｝ ｎ＝１，２，・・・
・・・式（８）
【0086】
具体的には、決定部６３は、記憶部７０から、複数の機器１００の通信量と伝送速度ＷＳとを読み出し、式（８）を用いて、各子機２００に接続される複数の機器１００の全ての通信が完了するまでの通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂを算出する。ここでは、親機５０の実際の伝送速度ＷＳで通信した場合に、子機２００ａ，２００ｂごとに通信完了に要する時間を算出している。なお、式（８）中の「８」および「１０００」は、単位換算するための値である。
【0087】
そして、決定部６３は、上記のように算出された、最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminおよび通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂを用いて、通信スケジュールを決定する（設定する）。例えば、図５に示すように、決定部６３は、通信制御が開始されてから子機２００ａに対応する最短通信制御周期Ｔａminが経過して時刻ｔ１になると、子機２００ａの通信制御を開始させる。すなわち、決定部６３は、子機２００ａに接続されている機器１００ａ１，１００ａ２と親機５０とが通信を開始するように通信スケジュールを決定する。そして、時刻ｔ１から子機２００ａにおける通信完了時間Ｔｘａが経過すると、子機２００ａに接続された機器１００ａ１，１００ａ２の通信が完了する（時刻ｔ２参照）。
【0088】
また、決定部６３は、機器１００ａ１，１００ａ２の通信が完了するとともに、通信制御が開始されてから子機２００ｂに対応する最短通信制御周期Ｔｂminが経過して時刻ｔ３になると、子機２００ｂの通信制御を開始させる。すなわち、決定部６３は、子機２００ｂに接続されている機器１００ｂ１，１００ｂ２と親機５０とが通信を開始するように通信スケジュールを決定する。そして、時刻ｔ３から子機２００ｂにおける通信完了時間Ｔｘｂが経過すると、子機２００ｂに接続された機器１００ｂ１，１００ｂ２の通信が完了する（時刻ｔ４参照）。
【0089】
また、決定部６３は、子機２００ａに接続された機器１００ａ１，１００ａ２の通信が開始される時刻ｔ１から、最短通信制御周期Ｔａminが経過した時刻ｔ５において、次回の子機２００ａの通信制御を開始させるような通信スケジュールを決定する。同様に、決定部６３は、子機２００ｂに接続された機器１００ｂ１，１００ｂ２の通信が開始される時刻ｔ３から、最短通信制御周期Ｔｂminが経過した時刻ｔ６において、次回の子機２００ｂの通信制御を開始させるような通信スケジュールを決定する。
【0090】
このように、本実施形態に係る決定部６３は、機器１００の通信量および通信制御周期に基づいて通信スケジュールを決定する。詳しくは、決定部６３は、機器１００の通信量および通信制御周期、式（７）（８）に基づいて算出される、最短通信制御周期Ｔａmin，Ｔｂminおよび通信完了時間Ｔｘａ，Ｔｘｂに基づいて通信スケジュールを決定する。これにより、通信スケジュールを現在接続される機器１００に即したより適切なものとすることができる。
【0091】
なお、図５では、子機２００ａにおける通信処理と、子機２００ｂにおける通信処理とが重複せずにずれる例を示しているが、例えば各子機２００ａ，２００ｂの通信処理が重複する場合は、予め設定される所定条件に応じてどちらかの通信処理が行われるような通信スケジュールが決定されてもよい。
【0092】
一例としては、各子機２００ａ，２００ｂに対して予め優先度が設定され、通信処理が重複する場合は、優先度が高い方の通信処理が先に行われるような通信スケジュールが決定されてもよい。また、別の例としては、通信開始順に応じて通信スケジュールが決定されてもよい。詳しくは、通信処理が重複する場合は、先に開始された通信処理が完了してから、重複する別の通信処理が行われるような通信スケジュールが決定されてもよい。
【0093】
また、決定部６３は、判定部６２によって上記した通信条件が成立すると判定された場合、通信スケジュールを決定してもよい。逆に言えば、決定部６３は、通信条件が成立しないと判定された場合、通信スケジュールを決定（設定）しないようにしてもよい、すなわち、通信スケジュールの決定を禁止してもよい。
【0094】
これにより、決定部６３は、例えば接続される複数の機器１００と親機５０とが正常に通信できる場合に限り、通信スケジュールを決定することができる。言い換えると、決定部６３は、例えば接続される複数の機器１００と親機５０とが正常に通信できないおそれがある場合に、通信スケジュールを決定してしまうなど、不要な決定処理を行って処理負荷が増大してしまうことを回避することができる。
【0095】
図３の説明を続けると、通知部６４は、判定部６２による判定処理の結果を通知することができる。例えば、通知部６４は、判定部６２によって通信条件が成立しないと判定された場合、通信条件が成立しなかったことを示す情報を通知することができる。
【0096】
具体的には、通知部６４は、通信条件が成立しなかったことを示す情報を出力部５２を介してユーザ（例えば機器１００の取り換え作業などを行う作業者）に通知する。一例として、通知部６４は、通信条件が不成立であったことを示す情報を、出力部５２である表示部に表示させたり、音声出力部から出力させたり、警告灯を点灯させたりして通知する。
【0097】
これにより、本実施形態にあっては、例えば現在親機５０に接続されている機器１００では、正常に通信できないおそれがあることをユーザに対して認識させることが可能になる。従って、ユーザは、接続されている機器１００を別の機器１００に取り換えたり、取り外したりするなど適切な対応をとることが可能になる。
【0098】
なお、上記した通信条件が成立するか否かの判定処理や、通信スケジュールの決定処理などについては、例えば遺伝的アルゴリズム等を用いて最適解を算出するなど、各種の手法を用いて行うことができるが、これに限定されるものではない。
【0099】
処理部６５は、メインユニット１０の制御装置４０（図１、２参照）や、メインユニット１０に接続される所定機器２０（図１参照）に対する各種の処理を行う。例えば、処理部６５は、制御装置４０あるいは所定機器２０からの要求に応じて、所定機器２０のうち、サブユニット３０側の機器１００と協調制御するような所定機器２０に対し、機器１００の出力データを所定機器用通信部５３を介して送信する処理などを行う。
【0100】
＜実施形態に係る親機（通信装置）の制御処理＞
次に、親機（通信装置）５０における具体的な処理手順について図６を用いて説明する。図６は、親機（通信装置）５０が実行する処理手順を示すフローチャートである。
次に、親機（通信装置）５０における具体的な処理手順について図６を用いて説明する。図６は、親機（通信装置）５０が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【0101】
図６に示すように、親機５０は、所定タイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ１０）。ここで、所定タイミングは、例えば親機５０を含むメインユニット１０の電源が投入されるタイミングとされることから、ステップＳ１０は、メインユニット１０の電源が投入されたか否かを判定する処理であるともいえる。
【0102】
親機５０は、所定タイミングが到来していないと判定された場合（ステップＳ１０，Ｎｏ）、以降の処理をスキップする。一方、親機５０は、所定タイミングが到来したと判定された場合（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、すなわちメインユニット１０の電源が投入された場合、複数の機器１００における通信に関する通信情報を取得する（ステップＳ１１）。このように、親機５０は、電源が投入される度に、複数の機器１００の通信情報を取得する。
【0103】
次いで、親機５０は、取得された通信情報に基づいて、複数の機器１００と親機５０との通信が可能な条件を示す通信条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２）。親機５０は、通信条件が成立すると判定された場合（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、取得された通信情報に基づいて、複数の機器１００と親機５０との通信スケジュールを決定する（ステップＳ１３）。
【0104】
一方、親機５０は、通信条件が成立しないと判定された場合（ステップＳ１２，Ｎｏ）、通信条件が成立しなかったことを示す情報を通知する処理を行う（ステップＳ１４）。
【0105】
なお、上記では、所定タイミングは、メインユニット１０の電源が投入されるタイミングとされるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、所定タイミングは、親機５０に対して機器１００が取り換えられたり、追加で新規に取り付けられて接続されたり、取り外されたり（離脱したり）したタイミングや、所定間隔ごとのタイミング等、任意に設定可能である。なお、電源の投入後に追加される機器１００は、例えばオーディオやビジュアル機器等、電源投入後の接続で安全等に影響の無い機器であるが、これに限られない。
【0106】
上述してきたように、実施形態に係る親機（通信装置）５０は、複数の機器１００と無線通信を介して接続される。親機５０は、取得部６１と、決定部６３とを備える。取得部６１は、複数の機器１００における通信に関する通信情報を取得する。決定部６３は、取得部６１によって取得された通信情報に基づいて、複数の機器１００と親機５０との通信スケジュールを決定する。これにより、接続される機器に応じた適切なタイミングで通信を行うことができる。
【0107】
＜変形例＞
次いで、変形例に係る親機（通信装置）５０を含む車両制御システム１の構成について図７を参照しつつ説明する。図７は、変形例に係る親機（通信装置）５０を含む車両制御システム１の構成例を示すブロック図である。なお、以下においては、実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
次いで、変形例に係る親機（通信装置）５０を含む車両制御システム１の構成について図７を参照しつつ説明する。図７は、変形例に係る親機（通信装置）５０を含む車両制御システム１の構成例を示すブロック図である。なお、以下においては、実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0108】
変形例に係る車両制御システム１においては、メインユニット１０の親機５０と、サブユニット３０の機器１００とが無線通信を介して直接接続される。すなわち、親機５０と機器１００とは、実施形態の子機２００を介さずに通信可能に接続される。
【0109】
変形例に係る親機５０は、実施形態と同様に、親機５０を含むメインユニット１０の電源が投入されるなど所定タイミングが到来すると、複数の機器１００の通信情報を取得し、取得された通信情報に基づいて通信スケジュールを決定する。これにより、実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0110】
なお、変形例に係る機器１００は、例えばＥＣＵなどを有する制御機器であってもよい。また、上記した実施形態および変形例を適宜に組み合わせてもよい。すなわち、親機５０に対して、複数の機器１００のうちの一部が子機２００を介して接続され、その他の機器１００が子機２００を介さずに接続されるようにしてもよい。
【0111】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【0112】
１ 車両制御システム
５０ 通信装置（親機）
６１ 取得部
６２ 判定部
６３ 決定部
６４ 通知部
１００ 機器
５０ 通信装置（親機）
６１ 取得部
６２ 判定部
６３ 決定部
６４ 通知部
１００ 機器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】