(57)【要約】バス負荷が高いときであれ、通信メッセージの送信にかかる遅延を低減させることのできる通信装置を提供するため、データ送信モジュール（２０）は、通信メッセージが伝送される通信用バス（１５）に通信メッセージを送受信可能に接続される。データ送信モジュール（２０）が備えるバス監視部（２１）は、通信用バス（１５）に通信メッセージが流れているタイミングを一定の期間検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データ（２１０）として取得する。さらにデータ送信モジュール（２０）は、取得した検出期間の利用状況データ（２１０）に基づいて、通信用バス（１５）に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する利用状況予測部（２２）と、予測した空きタイミングで通信メッセージを通信用バス（１５）に送信するデータ送信部（２３）とを備える。
2014045354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信メッセージが伝送される通信回線に、通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置であって、
前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の期間検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データとして取得する検出部と、
前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する予測部と、
前記予測した空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信する送信部と
を備える通信装置。
【請求項２】
前記予測部は、最新の検出期間に対応する利用状況データを含む１又は複数の利用状況データに基づいて、前記最新の検出期間に連続する次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記検出期間は、周期的に連続する複数の判定期間を含み、
前記検出部は、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、
前記予測部は、前記判定期間毎に、前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記予測部は、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記予測部は、前記１又は複数の利用状況データ中の対象とする判定期間から１又は複数の検出結果を取得し、この取得した１又は複数の検出結果に基づいて算出される通信メッセージの流れていない割合を閾値と比較して、前記対象とする判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記予測部は、前記最新の検出期間の各判定期間に対して検出結果が得られる都度、前記検出結果を得た判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項３〜５のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記予測部は、前記利用状況データに設定された有用性に基づく重みを考慮して前記空きタイミングを予測する
請求項２〜６のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記重みは、前記最新の検出期間の利用状況データに対し最も高く設定され、利用状況データが過去のデータになるほど低く設定される
請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記送信部から送信された通信メッセージを前記取得する利用状況データに含めない
請求項１〜８のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記検出期間は、１００ｍｓから１０ｓの間で周期的に設定される
請求項１〜９のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記検出期間は、送信周期の長い通信メッセージの周期に合わせて設定される
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記検出期間は、複数の通信メッセージの送信周期の最小公倍数となる周期に合わせて設定される
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記通信回線は、当該通信回線の一部又は全部が車両に搭載されており、
前記通信メッセージは、ＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージである
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１４】
通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置が、通信メッセージの送信に用いる通信方法であって、
前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の期間検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データとして取得することと、
前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測することと、
前記予測された空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信することと
を備える通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のネットワークに接続される通信装置、及び該通信装置に用いられる通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車両に搭載された複数の電子制御装置（ＥＣＵ）は、それぞれが互いにネットワーク接続されることによってそれら電子制御装置の有する情報（車両情報）を相互に通信可能とする通信システムを構成していることが多い。そして、このような車両ネットワークシステムの一つにコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）がある。【０００３】
ＣＡＮでは、複数のＥＣＵからのメッセージの送信が重なるとき、メッセージ固有のＩＤであるメッセージＩＤに基づいてメッセージの送信に関する調停（アービトレーション）が実行される。そして、送信が重なったメッセージのうち、最も優先度の高いメッセージのみ送信が許可され、その他のメッセージは送信を待機させられる。つまり、ＣＡＮでは、バスに流れるメッセージが増加すると複数のメッセージの送信が重なることが多くなるため、メッセージの送信に遅延が生じるおそれが高くなる。そこで、従来、メッセージの送信に生じる遅延の低減を図る技術が提案されており、その一例が特許文献１に記載されている。【０００４】
特許文献１に記載のデータ転送装置は、２つの通信バス間でメッセージを転送する装置である。データ転送装置は、第１の通信バスに対してメッセージの送受信を行う第１のフレーム制御モジュールと、第２の通信バスに対してメッセージの送受信を行う第２のフレーム制御モジュールと、それら２つのフレーム制御モジュールに接続されて相互にメッセージを授受可能なマイコンとを備える。マイコンには、第１の通信バスや第２の通信バスのバス負荷を計測する通信バス負荷監視装置が設けられている。また、このデータ転送装置は、第１の通信バスから受信したメッセージを第２のフレーム制御モジュールに転送する第１の受信専用モジュールと、第２の通信バスから受信したメッセージを第１のフレーム制御モジュールに転送する第２の受信専用モジュールとを備える。各受信専用モジュールは、転送先のフレーム制御モジュールに対するメッセージの転送を規制する遮蔽率がマイコンから設定される受信選択レジスタを備える。そしてマイコンは、第２の通信バスのバス負荷が５０％以上になると、第１の受信専用モジュールの受信選択レジスタの遮蔽率を、優先度の高いメッセージには低い遮蔽率に、優先度の低いメッセージには高い遮蔽率に設定し、優先度の高いメッセージの遅延が低減されるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のデータ転送装置によれば、バス負荷が高いときには優先度の高いメッセージの遅延が低減されるようにはなるものの、そもそもバス負荷が高いために、送信に遅延が生じるおそれは依然として高いレベルにある。また、このデータ転送装置では、優先度の低いメッセージに生じる送信の遅延についてまでは考慮されていない。【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、バス負荷が高いときであれ、通信メッセージの送信にかかる遅延を低減させることのできる通信装置及び、該通信装置に用いられる通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
上記目的を達成するために本発明が提供する通信装置は、通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置であって、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の期間検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データとして取得する検出部と、前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する予測部と、前記予測した空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信する送信部とを備える。【０００９】
上記目的を達成するために本発明が提供する通信方法は、通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置が通信メッセージの送信に用いる通信方法であって、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の期間検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データとして取得する検出工程と、前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する予測工程と、前記予測された空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信する送信工程とを備える。【００１０】
このような構成もしくは方法によれば、通信装置は、通信回線に対し、同通信回線に対して予測される通信メッセージの送信されていない空きタイミングで、通信メッセージを送信することができる。通信装置が空きタイミングに通信メッセージを送信することで、当該通信メッセージの送信が他の通信装置からの通信メッセージの送信と重なって遅延するおそれが低減されるようになる。【００１１】
また、空きタイミングに送信される通信メッセージは、他の通信メッセージとの間で調停（アービトレーション）が生じない。このため、通信メッセージは、設定されている優先度の高低にかかわらず速やかに送信されるようになる。【００１２】
さらに、通信装置は、空きタイミングの予測を通信メッセージの送信周期に依存せず行うため、事象に応じて送信される非周期的なメッセージの送信や、周期がずれたメッセージの送信にも適宜対応することができる。【００１３】
また、空きタイミングに通信メッセージが送信されることで、既存の送信メッセージに対して与える影響、例えば送信が待機させられて遅延が生じたりすることが軽減される。
好ましい構成として、前記予測部は、最新の検出期間に対応する利用状況データを含む１又は複数の利用状況データに基づいて、前記最新の検出期間に連続する次の検出期間の空きタイミングを予測する。【００１４】
このような構成によれば、通信装置は、検出期間で得られた最新の利用状況データに基づいて空きタイミングを予測することができる。
好ましい構成として、前記検出期間は、周期的に連続する複数の判定期間を含み、前記検出部は、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、前記予測部は、前記判定期間毎に、前記次の検出期間の空きタイミングを予測する。【００１５】
このような構成によれば、空きタイミングの予測が、検出期間と判定期間との設定に基づいて行われるため、空きタイミングの予測が容易になる。
好ましい構成として、前記予測部は、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する。【００１６】
このような構成によれば、利用状況データから得られる当該一の判定期間の検出結果に基づいて、次の検出期間における当該一の判定期間に対応する空きタイミングが予測されるため、空きタイミングが適切に予測されることが期待される。【００１７】
好ましい構成として、前記予測部は、前記１又は複数の利用状況データ中の対象とする判定期間から１又は複数の検出結果を取得し、この取得した１又は複数の検出結果に基づいて算出される通信メッセージの流れていない割合を閾値と比較して、前記対象とする判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する。【００１８】
このような構成によれば、閾値と１又は複数の利用状況データの一の判定期間に対する検出結果との比較に基づいて、空きタイミングを算出することができる。つまり、予測の処理を柔軟に行うことができるようになる。【００１９】
また、複数の利用状況データを用いたとき、複数の利用状況データのそれぞれの検出結果に相違があったとしても、通信メッセージの流れていない割合に基づいて空きタイミングが適切に予測されることが期待される。【００２０】
好ましい構成として、前記予測部は、前記最新の検出期間の各判定期間に対して検出結果が得られる都度、前記検出結果を得た判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する。【００２１】
このような構成によれば、次の検出期間の空きタイミングが、最新の検出期間の利用状況データにおいて判定期間の検出結果が取得されることに応じて予測されるため、最新の検出期間に続いて始まる次の検出期間に対して空きタイミングの予測に時間的な余裕が確保される。【００２２】
好ましい構成として、前記予測部は、前記利用状況データに設定された有用性に基づく重みを考慮して前記空きタイミングを予測する。
このような構成によれば、利用状況データの有用性が考慮された空きタイミングの予測が行われるようになる。【００２３】
好ましい構成として、前記重みは、前記最新の検出期間の利用状況データに対し最も高く設定され、利用状況データが過去のデータになるほど低く設定される。
このような構成によれば、空きタイミングを予測する次の検出期間に近い程、重みが高く、離れる程、重みが低く設定される。これにより、新しい利用状況データを重視した予測を行うことができるようになる。【００２４】
好ましい構成として、前記検出部は、前記送信部から送信された通信メッセージを前記取得する利用状況データに含めない。
このような構成によれば、自らが送信した通信メッセージによって空きタイミングの予測が影響を受けないため、連続した検出期間に通信メッセージを送信しようとするとき、空きタイミングを適切に予測することができるようになる。【００２５】
好ましい構成として、前記検出期間は、１００ｍｓから１０ｓの間で周期的に設定される。
このような構成によれば、検出期間に多くの周期メッセージが含まれるようになるため、予測精度の向上が期待される。【００２６】
好ましい構成として、前記検出期間は、送信周期の長い通信メッセージの周期に合わせて設定される。
このような構成によれば、検出期間に多くの周期メッセージの送信周期が含まれるようになるため、予測精度の向上が期待される。【００２７】
好ましい構成として、前記検出期間は、複数の通信メッセージの送信周期の最小公倍数となる周期に合わせて設定される。
このような構成によれば、検出期間が対象とする複数の周期メッセージの送信周期に適合するため予測精度の向上が期待される。【００２８】
好ましい構成として、前記通信回線は、当該通信回線の一部又は全部が車両に搭載されており、前記通信メッセージは、ＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージである。
このような構成によれば、車載ＬＡＮに採用されることの多いＣＡＮプロトコルの通信メッセージが通信用バスに生じさせるバス負荷が高いときであれ、通信メッセージに生じる遅延が軽減されるようになる。車載ＬＡＮには、車両の走行に関する重要なメッセージが含まれているため、こうした重要なメッセージが、重要度の低いメッセージの影響によって遅延するなどのおそれが低減されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第１の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す通信システムにて取得される利用状況データを模式的に示す模式図。
【図３】図１に示す通信システムにて予測される予測データを模式的に示す模式図。
【図４】図１に示す通信システムにて利用状況データから予測データを予測する態様を示す模式図。
【図５】本発明に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第２の実施形態について、その利用状況データから予測データを予測する態様を示す模式図。
【図６】図５に示す予測データの算出方法を示す模式図。
【図７】本発明に係る通信装置を備える通信システムを具体化したその他の実施形態について、その予測データを算出する方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
本発明に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第１の実施形態について、図１〜４に従って説明する。
【００３１】
図１に示すように、車両１０は、通信システムとしての車載ネットワークシステムを備えている。車載ネットワークシステムは、第１〜第３の電子制御装置（ＥＣＵ）１１〜１３と、データ送信モジュール２０と、第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３及びデータ送信モジュール２０が接続される通信回線としての通信用バス１５とを備えている。第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３及びデータ送信モジュール２０は、制御などに用いられる各種情報を通信用バス１５を介して相互に授受（送信受信）できるようになっている。
【００３２】
本実施形態の車載ネットワークシステムは、通信プロトコルとしてＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルの適用されるＣＡＮネットワークとして構成されている。つまり通信用バス１５は、例えばツイストペアケーブルである。また、第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３及びデータ送信モジュール２０は、通信用バス１５に対してＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージの送受信を行うＣＡＮコントローラをそれぞれ備えている。そして、第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３及びデータ送信モジュール２０は、制御などに用いられる各種情報をＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージの送受信に基づいて相互に授受する。
【００３３】
第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３はそれぞれ、車両１０の各種制御に用いられる制御装置であって、例えば、駆動系や、走行系や、車体系や、情報機器系等を制御対象にしているＥＣＵである。例えば、駆動系を制御対象とするＥＣＵとしては、エンジン用ＥＣＵが挙げられ、走行系を制御対象とするＥＣＵとしては、ステアリング用ＥＣＵやブレーキ用ＥＣＵが挙げられ、車体系を制御するＥＣＵとしては、ライト用ＥＣＵやウィンドウ用ＥＣＵが挙げられ、情報機器系を制御対象とするＥＣＵとしては、カーナビゲーション用ＥＣＵが挙げられる。
【００３４】
データ送信モジュール２０は、車載ネットワークシステムで伝送されている、車両１０の制御に用いられる重要性の高い通信メッセージの伝送に与える影響を抑えつつ、通信用バス１５へ外部機器から入力される通信メッセージを転送するモジュールである。データ送信モジュール２０は、外部機器を接続させることができるデータリンクコネクタ（ＤＬＣ）を備えている。データ送信モジュール２０は、ＤＬＣに接続された外部機器から各種情報を含む通信メッセージが入力され、この入力された通信メッセージを必要に応じて通信用バス１５に転送する。また、通信用バス１５より受信した通信メッセージを外部機器へ転送する。つまり、データ送信モジュール２０には、通信メッセージを授受可能に、外部機器として整備用機器３０やユーザ機器３１が接続される。
【００３５】
整備用機器３０は、メーカやカーディーラ等に用意された正規の通信装置であって、例えば、車載式故障診断システム、いわゆるＯＢＤ（オンボード・ダイアグノーシス）システムを利用して故障診断を行う故障診断機器（テスター）などである。
【００３６】
ユーザ機器３１は、ユーザが独自に用意した非正規の通信装置であって、例えば、非正規のテスターやスマートフォンなどである。ユーザ機器３１は、ユーザ等が作成したプログラムに基づいて通信メッセージの送信を行う。そのため、ユーザ機器３１は、通信用バス１５のバス負荷を考慮せずに通信メッセージを送信しようとしたり、プログラムミスや悪意などにより大量の通信メッセージを送信しようとしたりするおそれが排除できない。また、ユーザ機器３１は、外部のシステムや公衆通信回線（インターネットなど）に接続されていてもよい。そのため、ユーザ機器３１は、インターネットなどを通じての不正なアクセスや攻撃等により、通信用バス１５へ大量の通信メッセージを送信しようとしたりするおそれもある。
【００３７】
データ送信モジュール２０は、演算装置（ＣＰＵ）と、ＲＯＭやＲＡＭなどの不揮発性や揮発性の記憶装置等とを有するマイクロコンピュータを含み構成されている。データ送信モジュール２０の不揮発性の記憶装置には、各種処理を行う制御プログラム及び、各種処理に用いられる各種パラメータが保持されている。演算装置は、記憶装置に保持されている制御プログラムを必要に応じて実行するとともに、制御プログラムの実行処理時には必要に応じて各種パラメータを参照する。なお、本実施形態では、制御プログラムは、通信用バス１５に通信メッセージが流れているか否かを検出し、その検出結果を利用状況データとして取得するバス監視プログラムと、取得した利用状況データから通信用バス１５に生じる、通信メッセージの流れていないタイミングである空きタイミングを予測する利用状況予測プログラムとを含む。また、制御プログラムは、予測された空きタイミングのとき通信メッセージの送信を指示する送信指示プログラムを含む。なお、これらのプログラムは、個別のプログラムとしてデータ送信モジュール２０に保持され、プログラムの別に実行されてもよい。
【００３８】
各種パラメータには、通信用バス１５を監視する一定の期間としての検出期間Ｔｃと、検出期間Ｔｃよりも短い期間としての判定期間Δｔとが含まれている。
図２に示すように、１つの検出期間Ｔｃには複数の判定期間Δｔが含まれており、検出期間Ｔｃに含まれている判定期間Δｔの個数ｍは、「検出期間Ｔｃ（時間ｎ）」／「判定期間Δｔ」により求められる。
【００３９】
検出期間Ｔｃは、通信用バス１５を流れる通信メッセージの有無を繰り返し（周期的に）監視する際の一周期の長さである。検出期間Ｔｃは、基準時間（時間Ｔ＝０）から終了時間（Ｔ＝ｎ）までの長さの時間を有する。検出期間Ｔｃは、その期間内に多くの通信メッセージの通信周期が含まれると好適であり、通信用バス１５の監視に適した期間として、例えば１００ミリ秒（ｍｓ）〜１０秒（ｓ）の値が設定される。なお、検出期間Ｔｃは、１００ミリ秒より短くても、１０秒より長くてもよい。また、検出期間Ｔｃは、特に監視したい通信メッセージの通信周期やその倍数であったり、最も周期の長い通信メッセージの通信周期やその倍数であったり、複数の通信メッセージの通信周期の最小公倍数などの公倍数であってもよい。
【００４０】
判定期間Δｔは、通信用バス１５上に通信メッセージが流れている（データがある）か否かを判定するための期間である。判定期間Δｔは、最短の通信メッセージと同じかそれ以上の長さが好適であり、通信メッセージが流れているか否かの判定に適した期間として、例えば、５００マイクロ秒（μｓ）〜１ミリ秒が設定される。なお、判定期間Δｔは、最短の通信メッセージよりも短い時間が設定されていてもよく、５００マイクロ秒未満であってもよく、逆に、１ミリ秒より長くてもよい。
【００４１】
データ送信モジュール２０は、通信用バス１５の利用状況データを取得する検出部としてのバス監視部２１と、利用状況データに基づいて通信用バス１５の空きタイミングを予測する予測部としての利用状況予測部２２と、予測された空きタイミングに基づいて通信用バス１５へ通信メッセージを送信する送信部としてのデータ送信部２３とを備える。なお、バス監視部２１、利用状況予測部２２及びデータ送信部２３は、データ送信モジュール２０の演算装置において、上述の制御プログラムが実行されることでその機能の全部もしくは一部が実現されるようになっている。
【００４２】
バス監視部２１は、通信用バス１５に通信メッセージが流れているか否かを経時的に検出し、その検出結果を利用状況データ２１０として取得する。バス監視部２１は、取得された利用状況データ２１０を揮発性の記憶装置などに保持させる。バス監視部２１は、検出期間Ｔｃを、通信用バス１５を繰り返し監視する１つの単位としている。バス監視部２１は、１回の検出期間Ｔｃに対して一つの利用状況データ２１０を取得することから、検出期間Ｔｃ毎に対応する利用状況データが取得される。なお、本実施形態では、バス監視部２１は、最新の検出期間Ｔｃに対応して最新の利用状況データ２１０を取得する。また、バス監視部２１は、最新の利用状況データ２１０が取得されると、１回前の検出期間Ｔｃに対応する利用状況データを１回前の利用状況データ２１１とし、２回前の検出期間Ｔｃに対応する利用状況データを２回前の利用状況データ２１２とする。
【００４３】
また、バス監視部２１は、判定期間Δｔ毎に、通信用バス１５に通信メッセージが流れているか否かを判定する。バス監視部２１は、判定期間Δｔの全期間もしくは一部期間に通信メッセージが送信されている状態を含む場合、当該判定期間Δｔには通信メッセージが送信されていると判定する。一方、バス監視部２１は、判定期間Δｔの期間中に通信メッセージが送信されている状態を全く含まない場合、当該判定期間Δｔには通信メッセージが送信されていない、つまり当該判定期間Δｔは空きタイミングであると判定する。そして、バス監視部２１は、利用状況データ２１０に含まれる各判定期間Δｔに対し、通信メッセージが送信されていないと判定した期間には「０」を設定し、通信メッセージが送信されていると判定した期間には「１」を設定する。なお、バス監視部２１は、データ送信部２３から送信された通信メッセージは利用状況データ２１０に含まないようにしており、このとき利用状況データ２１０には「０」が設定される。
【００４４】
利用状況予測部２２は、最新の検出期間Ｔｃの後に連続する検出期間Ｔｃである「次の検出期間Ｔｃ」に対して通信用バス１５の空きタイミングを予測する。つまり、利用状況予測部２２は、現時点からみて将来の時点となる「次の検出期間Ｔｃ」に対して空きタイミングを予測する。利用状況データ２１０等には、空きタイミングが判定期間Δｔ毎に記憶されていることから、利用状況の予測は判定期間Δｔ毎に行われる。なお、本実施形態では、利用状況予測部２２は、最新の検出期間Ｔｃの利用状況データ２１０に判定期間Δｔの検出結果が追加される都度、次の検出期間Ｔｃにおいて当該判定期間Δｔに対応する期間に対する予測を行う。つまり、現在の判定期間Δｔから検出期間Ｔｃだけ後の判定期間Δｔの予測を行う。なお、予測は、その開始が多少遅れても、複数まとめて行ってもよい。
【００４５】
利用状況予測部２２は、１又は複数の利用状況データ（２１０等）に基づいて「次の検出期間Ｔｃ」に対する空きタイミングを予測し、当該予測した結果を予測データ２２１として揮発性の記憶装置などに保持させる。利用状況予測部２２は、例えば、バス監視部２１が取得した最新の利用状況データ２１０（図２参照）に基づいて「次の検出期間Ｔｃ」に対する空きタイミングを予測し、予測データ２２１（図３参照）を生成する。利用状況予測部２２は、例えば、最新の利用状況データ２１０のみに基づいて判定期間Δｔ毎に予測を行う場合、「次の検出期間Ｔｃ」に対する予測データ２２１は、最新の利用状況データ２１０と同様になる。例えば、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０の１〜９個目の判定期間Δｔの保持内容が「１１００１１０００」である場合、予測データ２２１の１〜９個目の判定期間Δｔに対応する各期間の予測は「１１００１１０００」となる。同様に、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０のｍ個目の判定期間Δｔが「１」である場合、予測データ２２１のｍ個目の判定期間Δｔに対応する期間の予測は「１」となる。これは、１つの利用状況データを用いて空きタイミングを予測する例である。
【００４６】
データ送信部２３は、いわゆるＣＡＮトランシーバの送信部分を含み、ＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージを、ＣＡＮプロトコルに従って通信用バス１５に送信する。データ送信部２３は、データ送信モジュール２０に接続される整備用機器３０やユーザ機器３１などの外部機器から通信メッセージが入力される。データ送信部２３は、入力された通信メッセージをデータ送信モジュール２０の揮発性の記憶装置などに一時保管させる。そして、データ送信部２３は、外部機器から入力された通信メッセージを通信用バス１５に送信、つまり転送する。本実施形態では、データ送信部２３は、予測データ２２１を参照することで、当該予測データ２２１に含まれる空きタイミングで通信メッセージを送信するよう自身に指示するとともに、同指示に基づいて通信用バス１５に通信メッセージを送信する。これにより、データ送信部２３は、他の通信メッセージが送信されている可能性の低いタイミングに、通信用バス１５へ通信用メッセージを送信するため、同じ通信用バス１５を利用する他の通信メッセージの送信に影響を与えるおそれが低減される。
【００４７】
本実施形態では、データ送信部２３は、予め生成された予測データ２２１に基づいて通信メッセージを送信するため、現在行う送信のために、リアルタイムで通信用バス１５を監視し予測データ２２１を生成する必要がない。つまり、データ送信部２３は、通信メッセージの送信が、利用状況予測部２２等での処理遅延の影響を受けるおそれが小さい。また、利用状況予測部２２は、予測データ２２１をデータ送信部２３が利用するまでに生成すればよいため、予測データ２２１生成に係る時間的な自由度が大きい。
【００４８】
もし仮に、データ送信部２３が通信メッセージを送信するとき、リアルタイムで予測データ２２１を生成しようとすると、予測データ２２１の生成に要する時間だけ、通信メッセージを送信するタイミングが遅延することが避けられない。
【００４９】
次に、データ送信モジュール２０の動作について説明する。
まず、バス監視部２１の動作について説明する。
図２に示すように、バス監視部２１は、検出期間Ｔｃ（時間ｎ）を１周期として通信バスの状況、つまり通信メッセージが流れているか否か（データの有無）を検出することを繰り返す。そして、バス監視部２１は、検出結果を利用状況データ２１０として取得し、保持させることを繰り返す（検出工程）。なお、図２には、１周期分のみを図示し、説明の便宜上、他の周期の図示を割愛している。
【００５０】
また、バス監視部２１は、最新の検出期間Ｔｃに対応する新たな利用状況データ２１０が取得されると、過去に取得された利用状況データ２１０等をそれぞれ一回分だけ過去にシフトする。なお、利用状況データは、利用状況予測部２２による予測に必要な回数分だけ保持されている場合、新たなデータが追加される都度、予測に必要な回数を超える過去の利用状況データは廃棄される。
【００５１】
バス監視部２１は、通信用バス１５に通信メッセージが流れているか否か（データの有無）を判定期間Δｔ毎に判定する。そして、バス監視部２１は、この判定結果を利用状況データ２１０の対応する期間（判定期間Δｔ）に設定する。つまり、通信用バス１５にデータが「有る」とき、利用状況データ２１０の対応する期間（判定期間Δｔ）には「１」が設定され、通信用バス１５にデータが「無い」とき、利用状況データ２１０の対応する期間（判定期間Δｔ）には「０」が設定される。バス監視部２１は、１つの検出期間Ｔｃに対応する利用状況データ２１０を、１〜ｍ個の判定結果（「０」又は「１」）が含まれるように作成する。
【００５２】
なお、バス監視部２１は、データ送信部２３から送信されている通信メッセージを検出しても通信用バス１５にはデータが「無い」と検出する。これは、データ送信部２３から通信メッセージが送信されているタイミングは、データ送信部２３が通信メッセージを送信することができるタイミングであり、このタイミングを次回の検出期間Ｔｃに対して予測される空きタイミングから除外する必要がないためである。
【００５３】
続いて、利用状況予測部２２の動作について説明する。
図４に示すように、利用状況予測部２２は、例えば、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１とに基づいて空きタイミングを予測する（予測工程）。そして、利用状況予測部２２は、予測された空きタイミングを含む予測データ２２１を生成する。なお、本実施形態では、最新の利用状況データ２１０に判定結果が追加される都度、つまり判定期間Δｔ経過する都度、予測データ２２１において対応する期間の空きタイミングが予測される。
【００５４】
利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１との同じ期間（個数目）の判定結果（「０」又は「１」）を参照して、その参照した期間（個数目）に対応する予測データ２２１の期間（個数目）が空きタイミングであるか否かを予測する。利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１との同じ期間の判定結果の組み合わせが、「０，０」であるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングである」、すなわち「０」と予測する。また、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１との同じ期間の判定結果の組み合わせが、「１，０」、又は「０，１」、又は「１，１」のいずれかであるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングではない」、すなわち「１」と予測する。これは、２つの利用状況データを用いて空きタイミングを予測する例である。
【００５５】
つまり、利用状況予測部２２は、例えば、判定結果の組み合わせを、論理和（ＯＲ演算）することによって予測データ２２１の値を算出している。なお、予測データ２２１の値は、論理和に限らず、論理積（ＡＮＤ演算）により算出されてもよいし、組み合わせ内の「０」（又は「１」）の割合を所定の割合と比較することに基づいて「０」又は「１」に決定されてもよい。
【００５６】
そして、データ送信部２３の動作について説明する。
図３に示すように、データ送信部２３は、バス監視部２１が最新の検出期間Ｔｃの次の検出期間Ｔｃを開始すると、予測データ２２１を参照して「０」のタイミング（判定期間Δｔ）で通信メッセージを送信するようにする（送信工程）。つまり、データ送信部２３は、外部機器から入力された通信メッセージを一時保管し、空きタイミングになると保管している通信メッセージを送信する。なお、データ送信部２３は、空きタイミングであれ、通信メッセージを保管していなければ、通信用バス１５へ通信メッセージを送信しなくてよい。また、データ送信部２３は、外部機器から通信メッセージが入力されたとき、空きタイミングであれば入力された通信メッセージを一時保管せず、そのまま通信用バス１５へ送信してもよい。
【００５７】
これにより、データ送信モジュール２０は、外部機器から入力される通信メッセージを、空きタイミングで通信用バス１５へ送信することができる。つまり、データ送信モジュール２０は、外部機器から入力された通信メッセージの通信用バス１５への送信が、第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３から送信される通信メッセージに影響を与えることを低減させることができる。特に、通信用バス１５に当初から接続されている第１〜第３のＥＣＵ１１〜１３から送信される通信メッセージは重要な情報を含んでいる可能性が高いことから、こうした通信メッセージの遅延を低減させることで、車両１０の信頼性を維持することができる。一方、車両１０への悪影響を抑えつつ外部機器からの情報を取り込むことで、車両１０の利便性を向上させることができる。
【００５８】
また、データ送信モジュール２０は、通信用バス１５の空きタイミングに通信メッセージを送信するため、当該通信用メッセージの送信の際、アービトレーションが生じることを避けることができる。アービトレーションは、メッセージＩＤの小さい（優先度の高い）通信メッセージの送信を優先して送信し、メッセージＩＤの大きい（優先度の低い）通信メッセージの送信を待機させるため、送信待ちの通信メッセージが増加する。このため、通信用バス１５のバス負荷率が上昇することとなり、優先度の高低にかかわらず通信メッセージの送信の遅延が増加する傾向にある。特に、優先度の低い通信メッセージは送信の遅延が大きくなる傾向にある。しかし、本実施形態によれば、外部機器からの通信メッセージはアービトレーションを生じさせにくいので、優先度の低い通信メッセージであれ直ちに送信することができる。つまり、本実施形態によれば、送信待ちの通信メッセージの増加が抑制されるため、優先度の低い通信メッセージを含め、通信メッセージの遅延が低減するようになる。また、外部機器からの通信メッセージは、送信開始までの時間が短くなる。
【００５９】
さらに、データ送信モジュール２０は、空きタイミングに通信メッセージを送信するため、たとえバス負荷率が高いとしても、アービトレーションの発生を抑えつつ、通信メッセージの送信を可能とする。これにより、バス負荷率に応じて通信規制を行う場合よりも、通信メッセージの送信に生じる遅延が抑制される。つまりデータ送信モジュール２０からの通信メッセージの送信開始までの待機時間は短い。また、空きタイミングの利用により、通信用バスの利用率が向上され、バス帯域の有効な利用が図られる。また、アービトレーションの発生が抑えられるため、通信用バス１５に常時接続されているＥＣＵが送信する通信メッセージの送信に与える影響、例えば遅延を生じさせるなどが抑えられる。
【００６０】
また、データ送信モジュール２０は、空きタイミングを検出期間Ｔｃと判定期間Δｔとのみを条件として予測データ２２１を生成する。このため、予測データ２２１の生成に通信用バス１５を流れる通信メッセージのメッセージＩＤや各通信メッセージの送信周期の情報などが必要とされない。これにより、メッセージＩＤ等の情報を管理する手間が省かれるなど、データ送信モジュール２０の構成が簡単になる。
【００６１】
さらに、データ送信モジュール２０は、通信用バス１５のバス帯域を占有するような通信メッセージ、例えば、リプログラミングのための通信メッセージや、ＤｏＳ攻撃による通信メッセージなどの送信を適切に管理することができるようになる。
【００６２】
例えば、データ送信モジュール２０は、リプログラミングのための通信メッセージを、通信用バス１５のバス帯域を占有させず、かつ、できるだけ速やかに送信させることができるようになる。つまり、リプログラミングが実行されたとしても、他の通信メッセージの通信に生じる影響が抑えられるようになる。また、空きタイミングを狙って通信メッセージが送信されることで、アービトレーションの発生が抑制され、かつ、不確実な送信順番待ちが避けられ、リプログラミングが迅速に実施されるようになる。
【００６３】
また例えば、ユーザ機器３１からＤｏＳ攻撃が行われたとしても、バス帯域を占有しようとする攻撃用の通信メッセージであっても、空きタイミングにだけ送信されるため、他の通信メッセージの通信に生じる影響を抑制できるようになる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）データ送信モジュール２０は、通信用バス１５に対し、同通信用バス１５に対して予測される通信メッセージの送信されていない空きタイミングで、通信メッセージを送信する。データ送信モジュール２０が空きタイミングに通信メッセージを送信することで、当該通信メッセージの送信が他ＥＣＵからの通信メッセージの送信と重なって遅延するおそれが低減されるようになる。
【００６５】
また、空きタイミングに送信される通信メッセージは、他の通信メッセージとの間で調停（アービトレーション）が生じない。このため、通信メッセージは、設定されている優先度の高低にかかわらず速やかに送信されるようになる。
【００６６】
さらに、データ送信モジュール２０は、空きタイミングの予測を、通信メッセージの送信周期に依存せず行うため、事象に応じて送信される非周期的なメッセージの送信や、周期がずれたメッセージの送信にも適宜対応することができる。
【００６７】
また、空きタイミングに通信メッセージが送信されることで、既存の送信メッセージに対して与える影響、例えば送信が待機させられて遅延が生じさせたりすることが軽減される。
【００６８】
（２）データ送信モジュール２０は、検出期間Ｔｃで得られた最新の利用状況データ２１０に基づいて空きタイミングを予測することができる。
（３）空きタイミングの予測が、検出期間Ｔｃと判定期間Δｔとの設定に基づいて行われるため、空きタイミングの予測が容易になる。
【００６９】
（４）利用状況データ２１０から得られる当該一の判定期間Δｔの検出結果に基づいて、予測データ２２１における当該一の判定期間Δｔに対応する空きタイミングが予測されるため、空きタイミングが適切に予測されることが期待される。
【００７０】
（５）次の検出期間Ｔｃの空きタイミングが、最新の検出期間Ｔｃの利用状況データ２１０において判定期間Δｔの検出結果が取得されることに応じて予測されるため、最新の検出期間Ｔｃに続いて始まる次の検出期間Ｔｃに対して空きタイミングの予測に時間的な余裕が確保される。
【００７１】
（６）データ送信部２３が送信した通信メッセージは通信用バス１５にデータが「無い」とすることにより、自ら（データ送信部２３）が送信した通信メッセージによって空きタイミングの予測が影響を受けないようにすることができる。これにより、連続した検出期間Ｔｃに通信メッセージを送信しようとするとき、空きタイミングを適切に予測することができるようになる。
【００７２】
（７）検出期間Ｔｃを１００ｍｓから１０ｓの間に周期的に設定することで、検出期間Ｔｃに多くの周期メッセージを含むことができるようになるため、予測精度の向上が期待される。なお、検出期間Ｔｃを送信周期の長い通信メッセージの周期に合わせて設定しても、検出期間Ｔｃに多くの周期メッセージの送信周期を含むようになるため、予測精度の向上が期待される。また、複数の通信メッセージの送信周期の最小公倍数となる周期に合わせて設定すると、検出期間Ｔｃが対象とする複数の周期メッセージの送信周期に適合するため予測精度の向上が期待される。
【００７３】
（８）車載ＬＡＮに採用されることの多いＣＡＮプロトコルの通信メッセージが通信用バス１５に生じさせるバス負荷が高いときであれ、通信メッセージに生じる遅延が軽減されるようになる。車載ＬＡＮには、車両１０の走行に関する重要なメッセージが含まれているため、こうした重要なメッセージが、それより重要度の低いメッセージの影響によって遅延するなどのおそれが低減されるようになる。
【００７４】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる通信装置を備える通信システムの第２の実施形態について、図５及び図６を参照して説明する。
【００７５】
本実施形態では、利用状況予測部２２による予測データ２２１の生成方法が第１の実施形態における方法と相違するが、それ以外の構成は同様である。そこで、以下では、第１の実施形態と相違する構成について説明し、説明の便宜上、同様の構成については同一の符合を付し、その詳細な説明を割愛する。
【００７６】
図５に示すように、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と、１回前の利用状況データ２１１と、２回前の利用状況データ２１２との同じ期間（個数目）の判定結果（「０」又は「１」）を参照する。そして、利用状況予測部２２は、３つのデータの同じ期間から得られる３つの判定結果に基づいて、同期間（個数目）に対応する予測データ２２１の期間（個数目）が空きタイミングであるか否かを予測する。
【００７７】
図６に示すように、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と、１回前の利用状況データ２１１と、２回前の利用状況データ２１２との同じ期間の判定結果の組み合わせが、「０，０，０」であるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングである」、すなわち「０」と予測する。また、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１と２回前の利用状況データ２１２との同じ期間の判定結果の組み合わせが、「０，０，１」、「０，１，０」及び「１，０，０」のいずれかであるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングである」、すなわち「０」と予測する。一方、利用状況予測部２２は、最新の利用状況データ２１０と１回前の利用状況データ２１１と２回前の利用状況データ２１２との同じ期間の判定結果の組み合わせが、「０，１，１」、「１，１，０」、「１，０，１」及び「１，１，１」のいずれかであるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングではない」、すなわち「１」と予測する。
【００７８】
つまり、利用状況予測部２２は、３つの判定結果における「０」の割合が閾値としての「１／２」（５０％）以上であるとき、予測データ２２１の当該期間を「空きタイミングである」、すなわち「０」と予測する。逆に、利用状況予測部２２は、３つの判定結果における「０」の割合が閾値としての「１／２」（５０％）未満であるとき、予測データ２２１の同期間を「空きタイミングではない」、すなわち「１」と予測する。
【００７９】
また、利用状況予測部２２は、「０」の割合が閾値としての「２／３」（約６６％）以上であるとき、予測データ２２１の当該期間を「０」と予測し、「０」の割合が閾値としての「２／３」（約６６％）未満であるとき、予測データ２２１の当該期間を「１」と予測してもよい。これにより、予測精度の向上が期待できる。
【００８０】
なお、利用状況予測部２２は、「０」の割合が閾値としての「４／５」（８０％）以上であるとき、予測データ２２１の当該期間を「０」と予測し、「０」の割合が閾値としての「４／５」（８０％）未満であるとき、予測データ２２１の当該期間を「１」と予測してもよい。これにより、一層の予測精度の向上が期待できる。この場合、「０，０，０」の組み合わせのときだけが「０」と予測され、それ以外の組み合わせは「１」と予測される。
【００８１】
なお、予測データ２２１の値は、組み合わせ内の「０」（又は「１」）の判定結果の割合を所定の割合と比較することに基づいて「０」（又は「１」）に決定することに限らず、論理和（ＯＲ演算）や論理積（ＡＮＤ演算）などにより算出されてもよい。
【００８２】
これにより、予測データ２２１が３つの利用状況データ２１０〜２１２から予測されるようになるため、より適切な予測が期待される。
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置によれば、先の第１の実施形態で記載した効果（１）〜（８）に加え、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【００８３】
（９）閾値と、１又は複数の利用状況データ２１０等の一の判定期間Δｔに対する検出結果との比較に基づいて、空きタイミングを算出することができる。つまり、予測の処理を柔軟に行うことができるようになる。
【００８４】
また、複数の利用状況データを用いたとき、複数の利用状況データのそれぞれの検出結果に相違があったとしても、通信メッセージの流れていない割合に基づいて空きタイミングが適切に予測されることが期待される。
【００８５】
（その他の実施形態）
なお上記各実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・さらにデータ送信モジュールは、転送する通信メッセージの頻度に基づいて、転送する通信メッセージが通信用バスに影響を及ぼすか否かを判定し、それをユーザ等に通知したり、他のＥＣＵに通知したりするようにしてもよい。また、通信用バスに影響を及ぼす通信メッセージの通信用バスへの転送を中止してもよい。これにより、外部機器から通信用バスに影響を及ぼす通信メッセージが送信されるおそれを低減することができるようになる。これにより、通信装置は外部機器からの通信メッセージを管理する機能が向上する。また、この通信装置を備える通信システムの信頼性が向上するようになる。
【００８６】
・また、さらにデータ送信モジュールは、通信用バス１５から検出された空きタイミングが所定の割合よりも低いとき、通信用バスに不正な通信メッセージが流れているおそれがと判定し、それをユーザ等に通知したり、他のＥＣＵに通知したりするようにしてもよい。これにより、通信装置は外部機器からの通信メッセージを管理する機能が向上する。また、この通信装置を備える通信システムの信頼性が向上するようになる。
【００８７】
・上記各実施形態では、データ送信部２３が送信した通信メッセージを検出しても通信用バス１５にデータが「無い」とする場合について例示した。しかしこれに限らず、データ送信部が送信した通信メッセージを検出した場合、通信用バスにデータが「有る」としてもよい。例えば、予測に用いる複数の検出期間よりも長い間隔を空けて通信メッセージが送信される場合、空きタイミングの予測は前の通信メッセージの送信から影響を受けない。これにより、この通信装置の設計自由度の向上が図られるようになる。
【００８８】
・上記各実施形態では、利用状況データの判定結果「０」又は「１」に基づいて、空きタイミングを予測する場合について例示した。しかしこれに限らず、利用状況データの「０」又は「１」に重み付けをし、この重みを考慮して空きタイミングを予測してもよい。
【００８９】
図７に示すように、例えば、最新の利用状況データ２１０の判定結果の重みを「ｍ１」、１回前の利用状況データ２１１の判定結果の重みを「ｍ２」、２回前の利用状況データ２１２の判定結果の重みを「ｍ３」としてもよい。そして利用状況予測部は、利用状況データの判定結果に、この重みを積算した結果に基づいて空きタイミングを予測してもよい。つまり、最新の利用状況データ２１０の判定結果と「ｍ１」との積と、１回前の利用状況データ２１１の判定結果と「ｍ２」との積と、２回前の利用状況データ２１２の判定結果と「ｍ３」との積とを加算した値ｘを算出する。そしてこの算出した値ｘが、所定の閾値以下であることを条件に「空きタイミングである」（「０」）と予測し、所定の閾値より大きいことを条件に「空きタイミングではない」（「１」）と予測してもよい。つまり、利用状況データの有用性が考慮された空きタイミングの予測が行われるようになる。
【００９０】
例えば、空きタイミングを予測する次の検出期間Ｔｃに近い程、重みが高く、離れる程、重みが低くなるように、重みをｍ１＞ｍ２＞ｍ３の関係にしてもよい。これにより、最新の利用状況データ２１０の判定結果の「１」が、１回前の利用状況データ２１１の判定結果の「１」や２回前の利用状況データ２１２の判定結果の「１」よりも高く評価されるようになる。つまり、最新の利用状況データ２１０を重視した予測により、予測データ２２１の予測精度の向上が期待される。これにより、通信装置の設計自由度の向上が図られるようになる。
【００９１】
・上記各実施形態では、利用状況予測部２２は、１つ〜３つの利用状況データを用いて空きタイミングを予測する場合について例示した。しかしこれに限らず、空きタイミングを予測することができるのであれば、３つよりも多くの利用状況データを利用して空きタイミングを予測してもよい。これにより、通信装置の設計自由の向上が図られるようになる。
【００９２】
・上記各実施形態では、データ送信モジュール２０にはＤＬＣを介して、外部機器が接続される場合について例示した。しかしこれに限らず、外部機器をデータ送信モジュールに通信可能に接続できるのであれば、ＤＬＣ以外の接続コネクタ等を介して外部機器がデータ送信モジュールに接続されてもよい。これにより通信装置の設計自由度の向上が図られるようになる。
【００９３】
・上記実施形態では、データ送信モジュール２０には有線で外部機器が接続される場合について例示した。しかしこれに限らず、データ送信モジュールには外部機器が無線通信にて接続されてもよい。例えば、データ送信モジュールに無線通信部を設け、外部機器にも対応する無線通信部を設け、データ送信モジュールと外部機器とを無線通信させるようにしてもよい。これにより、通信装置の適用範囲の拡大を図ることができる。
【００９４】
・上記各実施形態では、データ送信モジュール２０は外部機器から入力される情報を通信用バス１５に転送する場合について例示した。しかしこれに限らず、データ送信モジュールは、他のＥＣＵから入力される情報を通信用バスに転送したり、自身が出力する情報を通信用バスに送信するときに用いてもよい。また、ＥＣＵにデータ送信モジュールが含まれていてもよい。これにより、車両の内部機器（ＥＣＵ等）が出力する通信メッセージを、他の通信に与える影響を抑えて通信用バスに出力することができるようになる。これにより、この通信装置の適用範囲の拡大を図ることができるようになる。
【００９５】
・上記実施形態では、通信システムがＣＡＮプロトコルに基づくシステムである場合について例示した。しかしこれに限らず、この通信システムのプロトコルは、通信回線において通信メッセージが流れない状態が生じる通信プロトコルであればよい。つまり、通信システムに適用される通信プロトコルは、例えば、イーサーネット（登録商標）やフレックスレイ（登録商標）など、ＣＡＮプロトコル以外の通信プロトコルであってもよい。そして、このような通信プロトコルが有する空きタイミングを予測し、当該空きタイミングに通信メッセージを送信するようにしてもよい。これにより、通信装置の設計自由度の向上及び適用範囲の拡大が図られるようになる。
【００９６】
・上記実施形態では、通信システムが車両１０に搭載されている場合について例示した。しかしこれに限らず、通信システムは、その一部もしくは全部が車両以外に設けられていてもよい。これにより、車両以外を含むＣＡＮからなる通信システムに対しても、通信装置を適用することができるようになる。
【００９７】
・上記実施形態では、通信システムが車両１０に搭載されている場合について例示した。しかしこれに限らず、通信システムは車両以外の移動体、例えば船舶、鉄道、産業機械やロボットなどに設けられていてもよい。これにより、通信装置の適用範囲の拡大が図られるようになる。
【符号の説明】
【００９８】
１０…車両、１１〜１３…第１〜第３の電子制御装置（ＥＣＵ）、１５…通信用バス、２０…データ送信モジュール、２１…バス監視部、２２…利用状況予測部、２３…データ送信部、３０…整備用機器、３１…ユーザ機器、２１０〜２１２…利用状況データ、２２１…予測データ、Δｔ…判定期間、Ｔｃ…検出期間。
【図１】
2014045354.tif 000003
【図２】
2014045354.tif 000004
【図３】
2014045354.tif 000005
【図４】
2014045354.tif 000006
【図５】
2014045354.tif 000007
【図６】
2014045354.tif 000008
【図７】
2014045354.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月20日(2015.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信メッセージが伝送される通信回線に、通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置であって、
前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の検出期間にわたって検出し、その検出結果を当該検出期間の利用状況データとして取得する検出部と、
前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する予測部と、
前記予測した空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信する送信部と、を備え、
前記検出期間には、周期的に連続する複数の判定期間が含まれ、
前記検出部は、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、
前記予測部は、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する次の検出期間の空きタイミングを予測する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記予測部は、最新の検出期間に対応する利用状況データを含む１又は複数の利用状況データに基づいて、前記最新の検出期間に連続する次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記予測部は、前記１又は複数の利用状況データ中の対象とする判定期間から１又は複数の検出結果を取得し、この取得した１又は複数の検出結果に基づいて算出される通信メッセージの流れていない割合を閾値と比較して、前記対象とする判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記予測部は、前記最新の検出期間の各判定期間に対して検出結果が得られる都度、前記検出結果を得た判定期間に対応する前記次の検出期間の空きタイミングを予測する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記予測部は、前記利用状況データに設定された有用性に基づく重みを考慮して前記空きタイミングを予測する
請求項２〜４のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記重みは、前記最新の検出期間の利用状況データに対し最も高く設定され、利用状況データが過去のデータになるほど低く設定される
請求項５に記載の通信装置。
【請求項７】
前記検出部は、前記送信部から送信された通信メッセージを前記取得する利用状況データに含めない
請求項１〜６のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項８】
前記検出期間は、１００ｍｓから１０ｓの間で周期的に設定される
請求項１〜７のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項９】
前記検出期間は、送信周期の長い通信メッセージの周期に合わせて設定される
請求項１〜８のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記検出期間は、複数の通信メッセージの送信周期の最小公倍数となる周期に合わせて設定される
請求項１〜８のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通信回線は、当該通信回線の一部又は全部が車両に搭載されており、
前記通信メッセージは、ＣＡＮプロトコルに基づく通信メッセージである
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の通信装置。
【請求項１２】
通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置が通信メッセージを送信する通信方法であって、
前記通信装置が、
前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の検出期間にわたって検出し、その検出結果を当該検出期間の利用状況データとして取得することと、
前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測することと、
前記予測された空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信することと、
を実行し、その実行に際して、
前記検出期間には、周期的に連続する複数の判定期間が含まれ、
前記利用状況データの取得では、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、
前記空きタイミングの予測では、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する次の検出期間の空きタイミングを予測する
ことを特徴とする通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
上記目的を達成するために本発明が提供する通信装置は、通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置であって、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の検出期間にわたって検出し、その検出結果を当該期間の利用状況データとして取得する検出部と、前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測する予測部と、前記予測した空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信する送信部と、を備え、前記検出期間には、周期的に連続する複数の判定期間が含まれ、前記検出部は、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、前記予測部は、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する次の検出期間の空きタイミングを予測する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明が提供する通信方法は、通信メッセージが伝送される通信回線に通信メッセージを送受信可能に接続される通信装置が通信メッセージを送信する通信方法であって、前記通信装置が、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを一定の検出期間にわたって検出し、その検出結果を当該検出期間の利用状況データとして取得することと、前記取得した検出期間の利用状況データに基づいて、前記通信回線に通信メッセージが流れていない空きタイミングを予測することと、前記予測された空きタイミングで通信メッセージを前記通信回線に送信すること、を実行し、その実行に際して、前記検出期間には、周期的に連続する複数の判定期間が含まれ、前記利用状況データの取得では、前記判定期間毎に、前記通信回線に通信メッセージが流れているタイミングを繰り返し検出し、前記空きタイミングの予測では、前記利用状況データに含まれる判定期間のうちの一の判定期間の検出結果に基づいて、当該一の判定期間に対応する次の検出期間の空きタイミングを予測する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、空きタイミングに通信メッセージが送信されることで、既存の送信メッセージに対して与える影響、例えば送信が待機させられて遅延が生じたりすることが軽減される。
さらに、空きタイミングの予測が、検出期間と判定期間との設定に基づいて行われるため、空きタイミングの予測が容易になる。また、利用状況データから得られる当該一の判定期間の検出結果に基づいて、次の検出期間における当該一の判定期間に対応する空きタイミングが予測されるため、空きタイミングが適切に予測されることが期待される。
好ましい構成として、前記予測部は、最新の検出期間に対応する利用状況データを含む１又は複数の利用状況データに基づいて、前記最新の検出期間に連続する次の検出期間の空きタイミングを予測する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
このような構成によれば、通信装置は、検出期間で得られた最新の利用状況データに基づいて空きタイミングを予測することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2014045354.tif 000010
2014045354.tif 000011