(57)【要約】【課題】帯域の設定や変更に柔軟に対応することができるデータ処理装置を提供する。【解決手段】通信ネットワークに参加する電子機器（１１０〜１５０）が用いる帯域の管理を行うデータ処理装置（１６０）を採用する。このデータ処理装置は通信部によって前記電子機器との間で通信を行い、前記電子機器が通信に用いる帯域を前記電子機器からの要求に基づいて可変化能に割当てる制御を帯域管理部で行う。この帯域管理部により、例えば、ネットワーク新たな機器が追加された際に、その機器に十分な帯域を割り当てることが難しい場合に、ユーザの志向以上の高解像度の動画データを送信している電子機器に対して、通信フォーマットの変更を要求することにより、新たに追加された電子機器に十分な帯域を割り当てることなどが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークに参加する電子機器が用いる帯域を管理するためのデータ処理装置であって、
前記電子機器との間で通信を行う無線通信部と、
前記電子機器が通信に用いる帯域を前記電子機器からの要求に基づいて可変に割当てる制御を行う帯域管理部と、を有するデータ処理装置。
【請求項２】
前記帯域管理部は、帯域管理テーブルを有し、前記帯域管理テーブルに記録された情報を参照して帯域の割当て制御を行い、前記帯域管理テーブルは前記電子機器単位で前記帯域を管理する情報を保持するための領域を備える、請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記帯域管理部は新たな電子機器を認識したとき、前記帯域管理テーブルに、当該電子機器の識別情報及び当該電子機器が送信元として送信するときのデータの属性情報を新たなエントリデータとして記録する、請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記識別情報はＭＡＣアドレスであり、前記属性情報は対応可能なデータフォーマットである、請求項３記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記ＭＡＣアドレス及び対応可能なデータフォーマットはＵＷＢのスーパーフレームにおけるビーコン情報に含まれる情報である、請求項４記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記帯域は、ＵＷＢのスーパーフレームにおけるメディアアクセススロット単位で設定されるデータ帯域である、請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項７】
前記電子機器から帯域の確保コマンドが要求されたとき、前記帯域管理部は帯域管理テーブルを参照して要求された帯域の確保が可能か否かを判別しながら必要に応じて他の電子機器に帯域の変更及び通信の中止を要求し、前記確保コマンドによる要求を満足できるときは、確保できる帯域と、その帯域を用いて送信する送信先アドレス情報とを、前記帯域管理テーブルの当該電子機器に対応するエントリデータに反映し、要求を満足できないときはその旨を確保コマンドの要求元に返す、請求項３記載のデータ処理装置。
【請求項８】
前記帯域管理部は、帯域の確保が可能か否かを判別するに当たり、要求された確保コマンドによる通信の優先度よりも低い優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し、前記低い優先度の通信が無いときには前記確保コマンドの要求元自らのデータフォーマットの変更を要求し、前記確保コマンドの要求元自らのデータフォーマットの変更が不可能であれば当該要求された確保コマンドによる通信の優先度と同じ優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し、通信の優先度と同じ優先度の通信が無いときには帯域確保が不可能であるとして前記確保コマンドの要求元に通知する、請求項７記載のデータ処理装置。
【請求項９】
前記要求された確保コマンドによる通信の優先度よりも低い優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し、その結果、変更不可能な通知が返されたとき、優先度が最も低い通信が使用している帯域と未使用帯域の合計が要求帯域に達する場合には、それによって帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求する、請求項８記載のデータ処理装置。
【請求項１０】
前記要求された確保コマンドによる通信の優先度と同じ優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求する、請求項８記載のデータ処理装置。
【請求項１１】
請求項７記載のデータ処理装置と共に通信ネットワークに参加可能な電子機器を備えた通信システムであって、
前記電子機器は、前記データ処理装置及び他の電子機器との間で通信を行う通信部と、
前記データ処理装置における前記帯域管理部が必要に応じて帯域の変更又は通信の中止を要求してきたとき、当該要求を表示し且つその表示内容に対する回答を入力するインタフェース部と、
前記インタフェース部に対する表示及び入力を制御する制御部とを備える、通信システム。
【請求項１２】
前記帯域は、ＵＷＢのスーパーフレームにおけるメディアアクセススロット単位で設定されるデータ帯域である、請求項１１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネットワークに参加する装置の使用帯域を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ケーブルを必要としない無線通信が、様々な場面で利用されつつある。特に最近では、数GHz幅の広帯域を利用して数百Ｍbpsの高速通信を可能とするＵＷＢ (ウルトラワイドバンド：Ultra Wide Bandの略)が注目され始めている。ＵＷＢの仕様書として、ＥＣＭＡ‐３６８ (European Computer Manufacturer Association‐３６８の略)がある。ＥＣＭＡ‐３６８では、物理層ならびにＭＡＣ（メディアアクセスコントロール：Media Access Control）層のみを規定しているため、高速無線通信を必要とするアプリケーションに応じて、ＭＡＣ層より上位層のプロトコルを規定することが可能である。
【０００３】
ＥＣＭＡ‐３６８では、同一ネットワーク内に存在する機器が使用する帯域を管理する仕組みを定義していないため、アプリケーション毎に帯域を管理する仕組みをＭＡＣ層より上位層のプロトコルとして規定する必要がある。
【０００４】
例えば、ＥＣＭＡ−３６８に準拠したアプリケーションの一つであるWirelessＵＳＢ（：WirelessＵＳＢ(登録商標、以下同様)）では、ホストコントローラと呼ばれるモジュールを搭載した機器(以下、ホスト機器と呼ぶ)が帯域の管理を行う。具体的には、ホスト機器が予めネットワーク全体の帯域を確保し、ネットワークに機器が追加される毎に、その追加された機器に帯域を割り当てる方法により帯域の管理を行う。
【０００５】
また、ＵＷＢ以外の無線インタフェース（ＩＦ）における帯域を管理する方法として、ストリームデータの送受信において、パケット間隔等の通信状態情報から最適な帯域を算出することにより、回線の使用効率を向上させる方法(特許文献１)や、ネットワーク上で実行されている各サービスの利用状況を観測し、利用状況とサービスの優先度をもとに、各サービスが使用できる帯域を算出し、その値をもとに映像の品質を変換する方法(特許文献２)、がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−４９５１４号公報
【特許文献２】特開２００８−３１１９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、WirelessＵＳＢによる帯域の管理方法は、ネットワークに追加された機器が要求する帯域に対して、ホスト機器が帯域の割り当てを行うため、追加された機器がデータ通信を行うために必要な最低限の帯域をホスト機器が知らずに帯域を割り当てることになる。そのため、ホスト機器が帯域を必要以上に割り当てることにより、後からネットワークに追加された機器がデータ通信を行うために必要な帯域が割り当たらないという虞がある。更に、特許文献１や特許文献２の方法では、動的に帯域を変更することができない。この課題はWirelessＵＳＢに限らず、その他の通信ネットワークに参加する装置の使用帯域を制御する場合にも想定される事柄である。
【０００８】
本発明の目的は、帯域の設定や変更に柔軟に対応することができるデータ処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１１】
即ち、通信ネットワークに参加する電子機器が用いる帯域の管理を行うデータ処理装置を採用する。このデータ処理装置は通信部によって前記電子機器との間で通信を行い、前記電子機器が通信に用いる帯域を前記電子機器からの要求に基づいて可変化能に割当てる制御を帯域管理部で行う。この帯域管理部により、データ通信に最適な帯域の割り当てを行うことが可能になる。例えば、ネットワーク新たな機器が追加された際に、その機器に十分な帯域を割り当てることが難しい場合に、ユーザの志向以上の高解像度の動画データを送信している電子機器に対して、通信フォーマットの変更を要求することにより、新たに追加された電子機器に十分な帯域を割り当てることなどが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１３】
すなわち、帯域の設定や変更に柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係る通信システムを例示するブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは帯域管理装置の内部構成を例示するブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは帯域管理テーブルの記憶情報を例示する説明図である。
【図３Ａ】図３Ａは帯域管理装置が帯域の管理・監視の対象とする処理装置の内部構成を例示するブロック図である。
【図３Ｂ】図３Ｂ機器−帯域対応テーブルの記憶情報を例示する説明図である。
【図４】図４は車載ネットワークに新たに追加された処理装置が存在する場合における帯域管理装置の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図５】図５は帯域管理装置の通常シーケンスを例示するフローチャートである。
【図６】図６は帯域確保制御処理の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図７】図７は帯域確保処理の具体的な処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは図７のＡに続く処理を例示するフローチャートである。
【図８Ｂ】図８Ｂは図７のＢに続く処理を例示するフローチャートである。
【図８Ｃ】図８Ｃは図７のＣに続く処理を例示するフローチャートである。
【図９】図９は処理装置間で送受信が行われるコマンド処理について例示するフローチャートである。
【図１０】図１０はフォーマット変更コマンド、ならびにデータ通信中止コマンドを受信した処理装置の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図１１】図１１は要求時間延長処理の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図１２】図１２は優先度帯域制御処理の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図１３】図１３はフォーマット変更処理の処理シーケンスを例示するフローチャートである。
【図１４】図１４はＵＷＢによるデータ通信方式を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１６】
〔１〕＜帯域の動的管理＞
本発明の代表的な実施の形態に係るデータ処理装置（１６０）は通信ネットワークに参加する電子機器（１１０〜１５０）が用いる帯域を管理するものであり、前記電子機器との間で通信を行う無線通信部（２０６，２０７）と、前記電子機器が通信に用いる帯域を前記電子機器からの要求に基づいて動的に割当てる制御を行う帯域管理部（２０２，２０８，２１５）と、を有する。
【００１７】
これにより、データ通信に最適な帯域の割り当てを行うことが可能になる。例えば、ネットワークに新たな電子機器が追加された際に、その電子機器に十分な帯域を割り当てることが難しい場合に、ユーザの志向以上の高解像度の動画データを送信しているような電子機器に対して、通信フォーマットの変更を要求したりすることにより、新たに追加された電子機器に十分な帯域を割り当てることなども可能となる。したがって、このデータ処理装置によれば、通信ネットワークで使用する帯域の設定や変更に柔軟に対応することができる。
【００１８】
〔２〕＜帯域管理テーブル＞
項１のデータ処理装置において、前記帯域管理部は、帯域管理テーブル（２１５）を有し、前記帯域管理テーブルに記録された情報を参照して帯域の割当て制御を行い、前記帯域管理テーブルは前記電子機器単位で前記帯域を管理する情報を保持するための領域を備える。帯域の割当て制御に用いる情報の管理が容易になる。
【００１９】
〔３〕＜初期管理情報＞
項２のデータ処理装置において、前記帯域管理部は新たな電子機器を認識したとき、前記帯域管理テーブルに、当該電子機器の識別情報及び当該電子機器が送信元として送信するときのデータの属性情報を新たなエントリデータとして記録する（４０６）。通信ネットワークに参加する電子器の特定が容易になる。
【００２０】
〔４〕
項３のデータ処理装置において、前記識別情報はＭＡＣアドレス（２２０）であり、前記属性情報は対応可能なデータフォーマット（２２２）である。ＭＡＣアドレスによって電子機器を一義に特定でき、対応可能なデータフォーマットによって通信に必要な帯域がわかる。
【００２１】
〔５〕＜ビーコン情報＞
項４のデータ処理装置において、前記ＭＡＣアドレス及び対応可能なデータフォーマットはWirelessＵＳＢのスーパーフレームにおけるビーコン情報（１３１０，１３２０）に含まれる情報である。ビーコン情報を用いることによってデータ処理装置はネットワークに参加する電子機器の存在を把握することができ、把握した電子機器のビーコン情報に基づいてＭＡＣアドレス及び対応可能なデータフォーマットを容易に取得することが可能になる。
【００２２】
〔６〕＜帯域＞
項２のデータ処理装置において、前記帯域は、WirelessＵＳＢのスーパーフレームにおけるメディアアクセススロット単位で設定されるデータ帯域である。
【００２３】
〔７〕＜帯域確保コマンド＞
項３のデータ処理装置において、前記電子機器から帯域の確保コマンドが要求されたとき、前記帯域管理部は帯域管理テーブルを参照して要求された帯域の確保が可能か否かを判別しながら（８１０）必要に応じて他の電子機器に帯域の変更及び通信の中止を要求し（８３０，８４０）、前記確保コマンドによる要求を満足できるときは、確保できる帯域と、その帯域を用いて送信する送信先アドレス情報とを、前記帯域管理テーブルの当該電子機器に対応するエントリデータに反映し（８５０）、要求を満足できないときはその旨を確保コマンドの要求元に返す（８６０）。これにより、電子機器から帯域確保コマンドを個別に受けて処理することによって帯域の割り当てを可変に制御することができ、未使用の帯域がなくても、他の電子機器の帯域を減らしたり、他の電子機器の通信を中止させたりして対応することができる。
【００２４】
〔８〕＜帯域確保手順＞
項７のデータ処理装置において、前記帯域管理部は、帯域の確保が可能か否かを判別するに当たり、要求された確保コマンドによる通信の優先度よりも低い優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し（７０２）、前記低い優先度の通信が無いときには前記確保コマンドの要求元自らのデータフォーマットの変更を要求し（７１０）、前記確保コマンドの要求元自らのデータフォーマットの変更が不可能であれば当該要求された確保コマンドによる通信の優先度と同じ優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し（７１４）、通信の優先度と同じ優先度の通信が無いときには帯域確保が不可能であるとして前記確保コマンドの要求元に通知する。他の電子機器の帯域を減らしたり、他の電子機器の通信を中止させたりして対応する場合にも、優先度が高いほど他の通信からの影響を減らすことができる。
【００２５】
〔９〕＜帯域確保手順_詳細＞
項８のデータ処理装置において、前記要求された確保コマンドによる通信の優先度よりも低い優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求し（７０４）、その結果、変更不可能な通知が返されたとき、優先度が最も低い通信が使用している帯域と未使用帯域の合計が要求帯域に達する場合には、それによって帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求する。他の電子機器の帯域を減らしたり、他の電子機器の通信を中止させたりして対応するときに、自らよりも優先度の低い通信がある場合でも、極力それに対する影響を緩和することができる。
【００２６】
〔１０〕＜帯域確保手順_詳細＞
項８のデータ処理装置において、前記要求された確保コマンドによる通信の優先度と同じ優先度の通信があるときはそこから帯域を確保するようにデータフォーマットの変更を要求する（７１５）。自らよりも低い優先度の通信がない場合に同じ優先度の他の電子機器の帯域を減らして対処することができる。
【００２７】
〔１１〕＜帯域の可変管理＞
本発明の代表的な実施の形態に係る通信システムは項７のデータ処理装置と共に通信ネットワークに参加可能な電子機器を備える。前記電子機器は、前記データ処理装置及び他の電子機器との間で通信を行う通信部と、前記データ処理装置における前記帯域管理部が必要に応じて帯域の変更又は通信の中止を要求してきたとき、当該要求を表示し且つその表示内容に対する回答を入力するインタフェース部と、前記インタフェース部に対する表示及び入力を制御する制御部とを備える。他の電子機器への帯域割当てのために前記データ処理装置から自らに対して帯域を減らしたり、その通信を中止させたりする要求があった場合に、ユーザの志向を反映させて、それに応答することが可能になり、ユーザフレンドリな通信環境の実現に資することができる。
【００２８】
〔１２〕＜帯域＞
項１１の通信システムにおいて、前記帯域は、WirelessＵＳＢのスーパーフレームにおけるメディアアクセススロット単位で設定されるデータ帯域である。
【００２９】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００３０】
《通信システム》
図１には本発明の一実施の形態に係る通信システムが例示される。同図に示される通信システムは、特に制限されないが、ＵＷＢのような近距離無線ＩＦを搭載する複数個の電子器を採用することにより、ルータやハブを経由せず、電子機器同士で直接に通信することができるものである。例えば、図１では通信システムの例として車載ネットワーク１００を例示し、電子機器としてカーナビ（カーナビゲーション）１１０、スピーカ１５０、モニタ１３０、ノードＰＣ（パーソナルコンピュータ）１４０、及びモニタ１２０を搭載して例が示される。この車載ネットワー１００クでは、カーナビ１１０を中心としたネットワークの他に、モニタ１２０とノートＰＣ１４０が、カーナビ１１０を経由せず、直接通信することが可能となり、車載ネットワーク１００に持ち込んだノートＰＣ１４０に保存してあるコンテンツを直接モニタ１２０に表示するといったサービスを実現することが可能となる。
【００３１】
尚、本実施の形態では、通信システムとして、車載ネットワーク１００を例に説明を行うが、車載ネットワーク以外でも、ＵＷＢを利用したホームネットワークなどのアプリケーションにも本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【００３２】
ＵＷＢの仕様であるＥＣＭＡ−３６８では、同一ネットワーク内に存在する機器が使用する帯域を管理する仕組みを定義していないため、通信システムのアプリケーション毎に帯域を管理する仕組みを規定する必要がある。
【００３３】
例えば、ＥＣＭＡ−３６８に準拠したアプリケーションの一つであるWirelessＵＳＢでは、帯域を管理するホスト機器が予めネットワーク全体の帯域を確保し、ネットワークに機器を追加する毎に、その追加した機器に帯域を割り当てる方法により帯域の管理を行う。しかし、WirelessＵＳＢによる帯域の管理方法は、ネットワークに追加された機器が要求する帯域に対して、ホスト機器が帯域の割り当てを行うため、追加された機器がデータ通信を行うために必要な最低限の帯域をホスト機器が知らずに帯域を割り当てることになる。そのため、ホスト機器が帯域を必要以上に割り当てることにより、後からネットワークに追加された機器がデータ通信を行うために必要な帯域が割り当たらない虞がある。更に、帯域の割り当てを電子機器が新たにネットワークに追加されたときだけ行うため、動的に帯域を変更することができない。
【００３４】
そこで、本実施の形態においてはそれらを解消するために、帯域管理装置１６０と呼ばれるデータ処理装置を車載ネットワーク１００に設置する構成を採用する。帯域管理装置１６０とは、車載ネットワーク１００に存在する電子機器の種類、その電子機器が送信できるデータの種類やデータフォーマットなどの情報を利用して、車載ネットワーク１００に存在する電子機器が使用する帯域を動的に管理及び監視するための制御機能を搭載した回路である。特に制限されないが、ここでは車載ネットワーク１００に鑑みて、社内ＬＡＮ(ローカルエリアネットワーク)のネットワークであるＣＡＮ(コントロールエリアネットワーク)によるネットワーク（ＣＡＮネットワーク）１７０に帯域管理装置１６０が接続され、車両の状態も悪しくは車両で発生するイベントに応じて帯域の変更を可能にすることが考慮されている。以下で帯域管理装置１６０の詳細について説明する。
【００３５】
尚、本実施の形態では、帯域管理装置１６０を車載ネットワーク１００に新たに追加した構成として説明を行うが、カーナビ１１０のような高性能なＣＰＵを搭載した電子機器に、帯域管理装置１６０の機能を搭載して、車載ネットワーク１００に存在する電子機器が使用する帯域の管理及び監視を行ってもよいことは勿論である。また、本実施の形態では、車載ネットワーク１００におけるデータ通信にＵＷＢを利用した構成にて説明を行うが、ＵＷＢの代わりに、ZigBee(登録商標、以下同様)やBluetooth(登録商標、以下同様)のような近距離無線ＩＦやWi-Fi(登録商標、以下同様)などの無線ＩＦを採用してもよい。
【００３６】
以下の説明では、車載ネットワーク１６０に存在する帯域管理装置１６０以外の電子機器を便宜上処理装置と呼ぶことにする。
【００３７】
《帯域管理装置》
図２Ａには帯域管理装置１６０の内部構成が例示される。帯域管理装置１６０は、ＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）２０２、タイマ２０４、ＵＷＢ制御回路２０６、ＵＷＢＩＦ２０７、パケット解析部２０８、周辺機器通信部２１０、表示部２１２、および不揮発性メモリ２１４を搭載している。尚、ＣＰＵ２０２、タイマ２０４、不揮発性メモリ２１４などを１個の半導体チップに搭載したＬＳＩ（半導体集積回路）としてマイクロコントローラで構成してもよいし、帯域管理装置１６０全体を１個の半導体チップで構成し、或いは複数の半導体チップで構成してもよい。
【００３８】
タイマ２０４は、帯域管理装置１６０が車載ネットワーク１００に存在する処理装置に割り当てた帯域の有効期間を測定するために使用する。
【００３９】
ＵＷＢ制御回路２０６は、ＵＷＢＩＦ２０７を通じて、ＥＣＭＡ‐３６８に準拠したデータ通信を実現する回路である。
【００４０】
ＵＷＢによるデータ通信方式の一例が図１４に例示される。ＥＣＭＡ−３６８において、スーパーフレーム１３００と呼ばれるパケット交換を行う基本的なタイミング構造が定義されている。スーパーフレーム１３００は２５６個のＭＡＳ(メディアアクセススロット：Medium Access Slotの略)１３０６から構成されており、一つのＭＡＳ１３０６の時間長は２５６μsである。ＭＡＳ１３０６とは、同一ネットワーク存在する処理装置毎に割り当てられる時間スロットである。この時間スロットが処理装置による通信に得割当てられる帯域の単位とされる。
【００４１】
スーパーフレーム１３００の先頭の期間は、ビーコン期間１３０４として割り当てられており、このビーコン期間１３０４中に、車載ネットワーク１００に存在する各処理装置はブロードキャストにてビーコンを送信する必要がある。
【００４２】
ビーコンとは、処理装置が車載ネットワーク１００に存在していることを他の処理装置に通知するためのパケットであり、他の種類のパケットと同様に１０ByteのＭＡＣヘッダ（ＭＡＣ Header）１３１０、フレームペイロード（Frame Payload）１３２０、4ByteのＦＣＳ（Frame Check Sequence）１３３０から構成される。以下、ビーコンを例に、パケット構成を説明する。
【００４３】
ＭＡＣヘッダ１３１０には、パケットの種類、送信元ＭＡＣアドレス、送信先ＭＡＣアドレスなどが設定される。設定される項目に関しては、ＥＣＭＡ‐３６８にて定義されている。
【００４４】
フレームペイロード３２０には、他の処理装置に送信するデータが設定される。ビーコンの場合、ビーコンを送信する処理装置が他の処理装置とデータ通信を行うために必要な情報が設定される。更に、ビーコンのフレームペイロード３２０には、アプリケーション独自の情報を含めることが可能である。本実施の形態では、アプリケーション独自の情報として、処理装置の種類１３４０、送信データの種類１３５０、送信データフォーマット１３６０をビーコンのフレームペイロード１３２０に含める構成とする。
【００４５】
処理装置の種類１３４０には、カーナビ、モニタ、車載カメラのような処理装置の種類が設定される。送信データの種類１３５０には、テキストデータや音楽データ、動画データのような送信データの種類が設定される。送信データフォーマット１３６０には、ＭＰＥＧ-２やＭＰＥＧ-４のようなデータフォーマットが設定される。
【００４６】
ＦＣＳ１３３０は、誤り訂正符号である。
【００４７】
以上がＵＷＢによるデータ通信方式の一例である。以下の説明では、処理装置の種類などを含んだビーコンを使用することを前提に説明を行うが、ＵＷＢのようなビーコンの仕組みが存在しないＩＦを適用したネットワークの場合には、ビーコンに新たに含めることにした処理装置の種類などの情報をネットワーク接続時にブロードキャストで送信する仕組み、もしくは新たに処理装置がネットワークに追加された際に、帯域管理装置１６０がその新たに追加された機器に対して、処理装置の種類を要求する仕組みなどを搭載する必要がある。
【００４８】
図２Ａにおいて、パケット解析部２０８は、ＵＷＢＩＦ２０７を通じて受信したパケットの解析を行う回路である。パケットの解析をＣＰＵ２０２が行ってもよいが、ＵＷＢの場合、定期的にビーコンを受信し、解析を行う必要があるため、ＣＰＵ２０２に多大の処理負担がかかる。ＣＰＵ２０２の代わりに、パケット解析部２０８のような回路が、ビーコンのような定期的に受信するパケットの解析を行う構成の方がＣＰＵ２０２への負担が少ない。
【００４９】
周辺機器制御部２１０は、ＵＷＢＩＦ２０７以外のＩＦを通じて、車載ネットワーク１００外の環境に関する情報(以下、外部環境情報と呼ぶ)を取得する回路である。例えば、ＣＡＮネットワーク１７０やFlexRay(登録商標、以下同様)のような有線ＩＦを通じて、エンジンやブレーキの状態のような情報を取得することが可能となる。
【００５０】
表示部２１２は、ユーザに現在の車載ネットワーク１００の状態を知らせるための回路モジュールであり、ディスプレイコントローラ及びディスプレイなどによって構成される。
【００５１】
不揮発性メモリ２１４は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリのようなメモリである。不揮発性メモリ２１４には、帯域管理装置１６０が車載ネットワーク１００に存在する処理装置の帯域を管理・監視するために使用する帯域管理テーブル２１５を保存する。
【００５２】
帯域管理テーブル２１５は前記帯域を管理するための情報を処理装置単位で保持するための記憶領域を備え、図２Ｂに例示されるように、送信元ＭＡＣアドレス２２０、種類２２１、対応可能フォーマット２２２、送信先ＭＡＣアドレス２２３、要求帯域２２４、使用帯域２２５、要求フォーマット２２６、使用フォーマット２２７、帯域確保時間２２８、及び優先度２２９の情報を、処理装置単位で保持するように構成される。
【００５３】
ＭＡＣアドレスとは、処理装置を一意に識別するアドレスである。使用するインタフェースに応じて、ＭＡＣアドレスの取得方法は異なるが、ＵＷＢＩＦ２０７の場合、ＵＷＢＩＦ２０７を搭載している各処理装置が定期的にブロードキャストするビーコンにＭＡＣアドレスが含まれている。
【００５４】
送信元ＭＡＣアドレス２２０には、ビーコンによって取得した車載ネットワーク１００に存在する各処理装置のＭＡＣアドレスが設定される。
【００５５】
種類２２１には、送信元ＭＡＣアドレス２２０が示す処理装置の種類が設定される。尚、種類２２１に設定する値は各処理装置が送信するビーコンの中に含まれる処理装置の種類１３４０である。
【００５６】
送信先ＭＡＣアドレス２２３には、送信元ＭＡＣアドレス２２０が示す処理装置がデータ通信の相手とする処理装置のＭＡＣアドレスが設定される。
【００５７】
対応可能フォーマット２２３には、送信元ＭＡＣアドレス２２０で示される処理装置によって送信することができるデータフォーマットが設定される。尚、対応可能フォーマット２２３に設定する値は各処理装置がビーコンにて送信する送信データフォーマット１３６０の内容とされる。
【００５８】
要求帯域２２４には、送信元ＭＡＣアドレス２２０で示される処理装置が送信先ＭＡＣアドレス２２３との間でＵＷＢＩＦを通じてデータ通信を行う際に、帯域管理装置１６０に対して要求する帯域が設定される。尚、要求する帯域の値は、例えばデータ通信速度やＭＡＳ１３０６の個数であってよい。
【００５９】
使用帯域２２５には、上記の処理装置からの要求に対して、帯域管理装置１６０が応答した帯域が設定される。
【００６０】
要求フォーマット２２６には、送信元ＭＡＣアドレス２２０が示す処理装置が送信先ＭＡＣアドレス２２３とＵＷＢＩＦを通じてデータ通信を行う際に、帯域管理装置１６０に対して要求するデータフォーマットが設定される。
【００６１】
使用フォーマット２２７には、上記の処理装置からの要求に対して、帯域管理装置１６０が応答したフォーマットが設定される。
【００６２】
帯域確保時間２２８には、送信元ＭＡＣアドレス２２０で示され処理装置が、送信先ＭＡＣアドレス２２３が示す処理装置との間で使用帯域２２５及び使用フォーマット２２７にてデータ通信を行うことができる期間が設定される。この帯域確保時間２２８は帯域の要求時間と必ずしも一致しなくてよい。
【００６３】
優先度２２９には、周辺機器制御部２１０を通じて取得した外部環境情報やユーザ志向に基づいて、ＣＰＵ２０２で演算された優先度が設定される。例えば、ギアを”Ｒ（リバース）”に切り替わったことをＣＰＵ２０２が周辺機器通信部２１０を通じて取得した場合、車の後方を映す車載カメラとカーナビやモニタ間のデータ通信の優先度を高くするといった計算が行われることによって、優先度が決められる。
【００６４】
尚、ユーザ志向とは、表示部２１２を通じて事前にユーザが設定する値、ならびに車載ネットワーク１００によりユーザが選択した項目に応じて決定する値である。
【００６５】
特に図示はしないが、送信元ＭＡＣアドレス２２０が示す処理装置が、送信先ＭＡＣアドレス２２３が示す処理装置との間でデータ通信を行っているチャネルが設定される使用チャネル、送信元ＭＡＣアドレス２２０が示す処理装置が、送信先ＭＡＣアドレス２２３が示す処理装置との間でデータ通信を行っているタイムスロットが設定される使用スロットを帯域管理テーブル２１５に含めても良い。
【００６６】
《処理装置》
図３Ａには帯域管理装置１６０が帯域の管理・監視の対象とする処理装置１２０の内部構成が例示される。
【００６７】
処理装置１２０は，帯域管理装置１６０と同様に、ＣＰＵ３０２、タイマ３０４、ＵＷＢ制御回路３０６、ＵＷＢＩＦ３０７、表示部３１２、及び不揮発性メモリ３１４を有する。帯域管理装置１６０とは異なり、処理装置１２０にはフォーマット変換部３０８を有する。データ通信を行っている途中に、そのデータ通信に使用しているデータフォーマットを変換する要求が帯域管理装置１６０から送信される場合がある。フォーマット変換部３０８は、上記の要求を受信した際に、フォーマットの変換を行うための回路である。
【００６８】
不揮発性メモリ３１４は、機器−帯域対応テーブル３１４を保存する。機器−帯域対応テーブル３１４は、図３Ｂに例示されるように、データ通信を行う処理装置とデータ通信を行う際に使用可能な帯域やデータフォーマットを対応付けるテーブルであり、送信先ＭＡＣアドレス３２０、使用可能帯域３２１、使用可能フォーマット３２２、使用可能チャネル３２３、使用可能スロット３２４、帯域確保可能時間３２５を記憶する領域によって構成される。機器−帯域対応テーブル３１４の各項目の設定は、処理装置１２０がデータ通信を行う際に、帯域管理装置１６０に問い合わせることにより行う。
【００６９】
本実施の形態では、帯域管理装置１６０は車載ネットワーク１００に存在する各処理装置が送信するデータの種類・フォーマットを把握することにより、最適な帯域を処理装置毎に割り当てる他、外部環境情報、ユーザ志向に応じて、各処理装置が送信するデータの種類・フォーマットを変更することにより、帯域の割り当てを動的に切り替える可能にするものである。そのため、帯域処理装置１６０は、車載ネットワーク１００に存在する各処理装置が使用する帯域の割り当てを動的に切り替える仕組みを備える。以下に、その切り替えの仕組みについて説明する。
【００７０】
図４には車載ネットワーク１００に新たに追加された処理装置が存在する場合における帯域管理装置１６０の処理シーケンスが例示される。
【００７１】
帯域処理装置１６０は、図１４で示したビーコン期間１３０４において、車載ネットワーク１００に存在する各処理装置からブロードキャスト送信されるビーコンを受信し、パケット解析部２０８にて、受信したビーコンの解析を行う(ステップ４００)。解析した結果、受信したビーコンの送信元ＭＡＣアドレスが、帯域管理テーブル２１５に全て設定されている場合、車載ネットワーク１００に新たに追加されるた処理装置は存在しないと認識する。
【００７２】
反対に、解析した結果、受信したビーコンの送信元ＭＡＣアドレスの中に、帯域管理テーブル２１５に設定されていない送信元ＭＡＣアドレスがある場合、車載ネットワーク１００に新たに追加された処理装置が存在すると認識し、以後の処理を行う(ステップ４０２)。
【００７３】
《帯域管理テーブルへの登録処理》
帯域管理装置１６０が、車載ネットワーク１００に新たに追加された処理装置の存在を認識すると、新たに追加された処理装置が送信したビーコンの含まれる機器情報をパケット解析部２０８が解析し、帯域管理テーブル２１５に登録する(ステップ４０４、ステップ４０６)。ステップ４０４にて取得する機器情報とは、図１４における機器の種類１３４０、送信データの種類１３５０、送信データフォーマット１３６０であり、ステップ４０６にて、帯域管理テーブル２１５に登録する項目は、送信元ＭＡＣアドレス２２０、種類２２１、及び対応可能フォーマット２２２である。
【００７４】
帯域管理テーブル２１５への登録が完了すると、新たに追加された処理装置に対して、登録完了通知を送信する(ステップ４０８)。尚、新たに追加された処理装置が送信するビーコンに、機器の種類１３４０、送信データの種類１３５０、送信データフォーマット１３６０のどれか一つでも含まれていない場合には、帯域管理装置１６０は、上記の処理装置に対して、含まれていない情報の取得要求を送信してもよい。また、登録完了に必要な情報を上記処理装置が送信しない場合、上記処理装置が車載ネットワーク１００に存在しないとものと判断して、帯域管理テーブル２１５に登録した情報を全て破棄してもよい。尚、特に図示はしないが、帯域管理テーブル２１５に登録してある送信元ＭＡＣアドレス２２０に対応するＭＡＣアドレスをビーコン情報のマックヘッダ１３１０から取得することができないときは当該ＭＡＣアドレスに関するエントリの一連の情報を無効若しくは削除して、帯域管理テーブル２１５に登録されている無用のエントリを整理する。
【００７５】
以上が車載ネットワーク１００に新たに追加された処理装置が存在する場合の帯域管理装置１６０の処理シーケンスである。
【００７６】
《帯域確保コマンドに対する応答処理》
図５には帯域管理装置１６０の通常シーケンスが例示される。尚、帯域管理装置１６０の機能をカーナビなどの処理装置に搭載している場合には、図５に示される処理シーケンスの他に、処理装置の機能を実現するための動作シーケンスも行うことが必要になる。
【００７７】
帯域管理装置１６０は、車載ネットワーク１００に存在する処理装置から帯域確保コマンドを受信すると（ステップ５０２）、帯域確保制御処理を行う(ステップ５０４)。
【００７８】
図６には帯域確保制御処理の処理シーケンスが例示される。
【００７９】
帯域確保コマンドを受信した帯域管理装置１６０はパケット解析部２０８を利用して帯域確保コマンドの解析を行う(ステップ６００)。尚、帯域確保コマンドには、送信先ＭＡＣアドレス、帯域確保コマンドを送信した処理装置が希望する帯域、送信データのフォーマット、帯域確保時間が含まれている。
【００８０】
また、ステップ６００には、コマンドの内容の解析の他、周辺機器通信部２１０より取得した外部環境情報や事前に設定したユーザ志向による優先度の計算も行う。
【００８１】
受信した帯域確保コマンドの解析を行った後、ＣＰＵ２０２は帯域管理テーブル２１５を参照し（ステップ６１０）、帯域の確保ができるか、判断する(ステップ６２０)。
【００８２】
判断した結果、帯域の確保ができる場合、ＣＰＵ２０２は帯域管理テーブル２１５の項目を更新し（ステップ６３０）、帯域確保完了通知を送信する(ステップ６４０)。尚、帯域確保完了通知には、帯域確保コマンドを送信した処理装置が使用してもよい使用チャネルや使用スロットの情報が含まれており、この情報を利用して、上記の処理装置は機器−帯域対応テーブル３１６を更新し、データ通信を行う。
【００８３】
判断した結果、帯域の確保ができない場合（ステップ６２０）、帯域確保を行うための処理、即ち帯域確保処理を行う(ステップ６５０)。
【００８４】
図７には帯域確保処理(ステップ６５０)の具体的な処理シーケンスが例示される。
【００８５】
先ず、ＣＰＵ２０２はステップ６００において計算した優先度より低い優先度のデータ通信の存在を確認する(ステップ７０１)。
【００８６】
確認した結果、優先度の低いデータ通信が存在する場合、ＣＰＵ２０２は、その中で優先度の最も低いデータ通信が使用しているデータフォーマットを変更できるか、帯域管理テーブル２１５の対応可能フォーマット２２３を参照して確認する(ステップ７０２)。
【００８７】
確認した結果、対応できる場合、フォーマット変更によって使用可能になる帯域と、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７０３)。
【００８８】
ステップ７０２において確認した結果、対応できない場合、優先度の最も低いデータ通信が使用している帯域と、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７０４)。
【００８９】
ＣＰＵ２０２はステップ７０３、ならびにステップ７０４にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか確認する(ステップ７０５)。
【００９０】
ステップ７０５において確認した結果、対象のデータ通信を行うことができる場合、ＣＰＵ２０２はステップ７２０以降のシーケンスを行う。尚、ステップ７２０以降のシーケンスに関しては、後に述べる。
【００９１】
ステップ７０５において確認した結果、対象のデータ通信を行うことができない場合、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信の優先度より二番目に低いデータ通信の存在を確認する(ステップ７０６)。
【００９２】
ステップ７０６において確認した結果、存在する場合、二番目に優先度の低いデータ通信が使用しているデータフォーマットが変更できるか否かを、ＣＰＵ２０２が帯域管理テーブル２１５の対応フォーマットを参照して確認する(ステップ７０７)。
【００９３】
ステップ７０７において確認した結果、変更できる場合、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７０８)。尚、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域には、ステップ７０３もしくはステップ７０４にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【００９４】
ステップ７０７において確認した結果、変更できない場合、二番目に優先度の低いデータ通信が使用している帯域と、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７０９)。尚、二番目に優先度の低いデータ通信が使用している帯域には、ステップ７０３もしくはステップ７０４にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【００９５】
ＣＰＵ２０２はステップ７０８、ならびにステップ７０９にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか確認する(ステップ７０５)。
【００９６】
対象のデータ通信ができない場合、ＣＰＵ２０２はステップ７０６〜ステップ７０９の処理を対象のデータ通信より低い優先度のデータ通信がある限り行う。尚、対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信が存在しなくなった場合、ＣＰＵ２０２はステップ７１０以降の処理を行う。また、フォーマット変更しても、対象のデータ通信を行うことができない場合、ＣＰＵ２０２は優先度の低いデータ通信に対して、フォーマット変更ではなく、ステップ７０９から７０５を経て、データ通信を中止させることによって、帯域の確保を行ってもよい。
【００９７】
ステップ７０２〜ステップ７０９の処理の結果、対象のデータ通信を行うことができるようになった場合、図８Ａに例示されるように、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信を中止させる必要があるか確認する(ステップ７２０)。優先度の低いデータ通信を中止させる必要がある場合、ＣＰＵ２０２は該当処理装置に対して、データ通信中止コマンドを送信する(ステップ７２１)。
【００９８】
次に、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信に使用しているデータフォーマットを変更する必要あるか確認する(ステップ７２２)。優先度の低いデータ通信が使用しているデータフォーマットの変更が必要の場合、該当処理装置に対して、ＣＰＵ２０２はフォーマット変更コマンドを送信する(ステップ７２３)。ＣＰＵ２０２はステップ７２０〜ステップ７２３の処理に応じて、帯域管理テーブル２１５を更新し、帯域確保処理(ステップ６５０)を終了する(ステップ７２４)。
【００９９】
尚、ステップ７２０〜ステップ７２４における処理装置間の送受信コマンドに関する詳細は後に述べる。
【０１００】
次に、対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信がない場合、もしくは優先度の低いデータ通信は存在するが、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できない場合の処理シーケンスを述べる。
【０１０１】
上記の場合、図７に示されるようにＣＰＵ２０２が対象のデータ通信自身がフォーマット変更できるか確認する(ステップ７１０)。
【０１０２】
フォーマット変更できる場合、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７１１)。尚、もし対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信がある場合には、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域には、ステップ７０３、ステップ７０４、ステップ７０８、ステップ７０９にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【０１０３】
ＣＰＵ２０２はステップ７１１にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか確認する(ステップ７１２)。確認した結果、対象のデータ通信を行うことができる場合、ＣＰＵ２０２はステップ７３０以降のシーケンスを行う。尚、ステップ７３０以降のシーケンスに関しては、後に述べる。
【０１０４】
確認した結果、対象のデータ通信を行うことができない場合、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信と同じ優先度のデータ通信が存在するかを確認する(ステップ７１３)。
【０１０５】
ステップ７１３にて確認した結果、対象のデータ通信と同じ優先度のデータ通信が存在しない場合、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できないと判断し、帯域確保コマンドを送信した処理装置に対して、図８Ｃに示されるように、データ通信不可コマンドを送信し、帯域確保処理(ステップ６５０)を終了する(ステップ７４０)。
【０１０６】
ステップ７１３にて確認した結果、対象のデータ通信と同じ優先度のデータ通信が存在する場合、ＣＰＵ２０２は優先度が同じデータ通信が使用しているフォーマットを変更できるか確認する(ステップ７１４)。確認した結果、フォーマット変更できない場合、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信に必要な帯域を確保できないと判断し、帯域確保コマンドを送信した処理装置に対して、データ通信不可コマンドを送信し、帯域確保処理(ステップ６５０)を終了する(ステップ７４０)。
【０１０７】
確認した結果、フォーマット変更できる場合、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域、現状、未使用の帯域の合計をＣＰＵ２０２が算出する(ステップ７１５)。尚、もし対象のデータ通信より優先度の低いデータ通信がある場合には、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域には、ステップ７０３、ステップ７０４、ステップ７０８、ステップ７０９、ステップ７１１にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【０１０８】
ＣＰＵ２０２はステップ７１５にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか確認する(ステップ７１６)。確認した結果、対象のデータ通信を行うことができる場合、ＣＰＵ２０２はステップ７３０以降のシーケンスを行う。尚、ステップ７３０以降のシーケンスに関しては、後に述べる。
【０１０９】
確認した結果、対象のデータ通信を行うことができない場合、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できないと判断し、ＣＰＵ２０２は帯域確保コマンドを送信した処理装置に対して、データ通信不可コマンドを送信し、図８Ｃに例示されるように、帯域確保処理(ステップ６５０)を終了する(ステップ７４０)。
【０１１０】
次にステップ７１２、ステップ７１６にて、対象のデータ通信が使用できることを確認できた場合の処理シーケンスを説明する。
【０１１１】
対象のデータ通信が使用できることを確認できた場合、ＣＰＵ２０２は、図８Ｂに例示されるように、対象のデータ通信のフォーマットを変更する必要があるか確認する(ステップ７３０)。確認した結果、対象のデータ通信のフォーマットを変更する必要がある場合、ＣＰＵ２０２は帯域確保コマンドを送信した処理装置に対して、フォーマット変更コマンドを送信する(ステップ７３１)。
【０１１２】
次に、対象のデータ通信以外のデータ通信が使用しているフォーマットを変更する必要があるか確認する(ステップ７３２)。確認した結果、対象のデータ通信以外のフォーマットを変更する必要がある場合、ＣＰＵ２０２は該当する処理装置に対して、フォーマット変更コマンドを送信する(ステップ７３３)。
【０１１３】
ＣＰＵ２０２はステップ７３０〜ステップ７３３の処理に応じて、帯域管理テーブル２１５を更新し、帯域確保処理(ステップ６５０)を終了する(ステップ７３４)。
【０１１４】
次に、上記で説明した帯域確保処理(ステップ６５０)の処理シーケンスにおいて、処理装置間で送受信が行われるコマンド処理について図９を参照しながら説明する。
【０１１５】
図９において、処理装置８０１は、帯域管理装置１６０に対して帯域確保コマンドを送信する処理装置である。処理装置８０２は、他の処理装置とデータ通信を行っている途中に、帯域管理装置１６０からフォーマット変更コマンドが送信される処理装置である。処理装置８０３は、他の処理装置とデータ通信を行っている途中に、処理装置１６０からデータ通信中止コマンドが送信される処理装置である。
【０１１６】
また、図９において、実線はコマンド、点線はコマンドに対する応答を表している。
【０１１７】
帯域の確保を要求する処理装置８０１から帯域確保化コマンドを受信すると、帯域管理装置１６０はステップ６００、ステップ６１０を用いて、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できるか否かを確認する(ステップ８１０)。確認した結果、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できる場合、帯域管理装置１６０は帯域確保コマンドの応答として、帯域確保完了通知を処理装置８０１に送信する。
【０１１８】
確認した結果、対象のデータ通信に必要な帯域を確保できない場合、帯域確保処理(ステップ６５０)を行う。帯域確保処理(ステップ６５０)において、車載ネットワーク１００に存在する処理装置８０１以外の処理装置が行っているデータ通信の中で、優先度の関係により、フォーマット変更を行う必要があるデータ通信がある場合、その該当処理装置８０２に、帯域管理装置１６０はフォーマット変更コマンドを送信する(ステップ８３０)。
【０１１９】
また、帯域確保処理(ステップ６５０)において、車載ネットワーク１００に存在する処理装置８０１以外の処理装置が行っているデータ通信の中で、優先度の関係により、データ通信を中止する必要があるデータ通信がある場合、その該当処理装置８０３に、データ通信中止コマンドを送信する(ステップ８４０)。
【０１２０】
フォーマット変更コマンド、ならびにデータ通信中止コマンドを受信した処理装置の処理シーケンスについて図１０を用いて説明する。尚、処理装置９０４は、処理装置８０２もしくは処理装置８０３とデータ通信を行っている処理装置である。
【０１２１】
データ通信を行っている途中に、帯域管理装置１６０が送信するフォーマット変更コマンドを受信すると、処理装置９０４が帯域管理装置１６０から要求されたフォーマットに対応することができるか確認するため、処理装置８０２は処理装置９０１にフォーマット変更確認コマンドを送信する(ステップ９１０)。
【０１２２】
フォーマット変更確認コマンドを受信した処理装置９０４は、指定されたフォーマットに変更できるか確認し、その確認結果を処理装置８０２に送信する(ステップ９２０、ステップ９３０)。
【０１２３】
処理装置９０４が帯域管理装置１６０に指定されたフォーマットに対応することができる場合、処理装置８０２は、処理装置９０４に対して、フォーマット変更を行うタイミングを通知するため、フォーマット変更通知を送信する(ステップ９４０、ステップ９５０)。フォーマット変更通知には、フォーマットが切り替える時間やフォーマットが変更になるまでのパケット数、ＭＡＳ数などが設定されている。
【０１２４】
処理装置９０４は、フォーマット変更通知を受信し、フォーマット変換部３０８を用いて、フォーマット変更を行った後、フォーマット変更通知の応答として、処理装置８０２にフォーマット変更完了通知を送信し、変更したフォーマットにてデータ通信を開始する(ステップ９７０、ステップ９８０)。
【０１２５】
処理装置９０４が帯域管理装置１６０に指定されたフォーマットに対応することができない場合、処理装置９０４に対して、データ通信中止通知を送信しり、データ通信を終了させる(ステップ９９０)。
【０１２６】
尚、処理装置８０３の場合、ステップ９９０のみを実行する処理シーケンスとなる。
【０１２７】
処理装置８０２、処理装置８０３は、フォーマット変更処理、もしくはデータ通信中止処理が終了すると、その結果を帯域管理装置１６０にフォーマット変更コマンドの応答として送信する。
【０１２８】
図９において、処理装置８０２，８０３はフォーマット変更コマンド又はデータ通信中止コマンドを受信したとき、フォーマット変更又はデータ通信中止の要求があったことを処理装置８０２，８０３に搭載されている表示部３１２に表示し、それを処理装置８０２，８０３のユーザに通知する仕組みを搭載する。表示部２１２には特に制限されないがタッチパネルが積層されて入力インタフェースも実現し、これを通じて、ユーザにフォーマット変更又はデータ通信の中止を許容するか否かを入力させる。ステップ８７０はフォーマット変更要求があったことを示す表示を行い、その更要求に応ずるか否かの入力が行われる処理ステップを代表的に示している。ステップ８８０はデータ通信中止要求があったことを示す表示を行い、その更要求に応ずるか否かの入力が行われる処理ステップを代表的に示している。ＣＰＵ３０２がその入力によってフォーマット変更やデータ通信の中止を行わないことが選択されたと判断した場合には、その選択内容をフォーマット変更コマンドの応答として帯域管理装置１６０に送信する。上記のようなユーザに関する応答を受信した帯域管理装置１６０は、ユーザが判断したデータ通信の優先度を高くし、再度、帯域確保処理(ステップ６５０)を行うことになる。
【０１２９】
次に、帯域管理装置１６０は、帯域確保コマンドを送信した処理装置８０１が行うデータ通信が使用するフォーマットを変更する必要がある場合、帯域確保コマンドの応答として、フォーマット変更通知を送信する(ステップ８５０)。
【０１３０】
また、帯域管理装置１６０は、帯域確保コマンドを送信した処理装置８０１が行う予定であったデータ通信ができない場合、帯域確保コマンドの応答として、データ通信不可通知を送信する (ステップ８６０)。以上が、帯域確保制御処理(ステップ５０４)の処理シーケンスである。
【０１３１】
図５において、帯域管理テーブル２１５の帯域確保時間２２８を超えた処理装置があった場合（ステップ５１２）、帯域管理装置１６０は要求時間延長処理を行う(ステップ５１４)。
【０１３２】
《要求時間延長処理》
図１１には要求時間延長処理(ステップ５１４)の処理シーケンスが例示される。帯域管理装置１６０は、帯域確保時間２２８を超えたデータ通信がある場合、そのデータ通信の帯域確保時間の延長を確認する(ステップ１０００)。例えば帯域管理装置１６０は延長を確認すべき処理装置の表示部３１２を通じて、ユーザに帯域確保時間の延長を行うかを確認する（ステップ１０１０）。延長を確認した結果、帯域確保時間を延長する場合、帯域管理装置１６０は帯域管理テーブル２１５を更新し、要求時間延長処理(ステップ５１４)を終了する(ステップ１０６０)。
【０１３３】
確認した結果、帯域確保時間を延長しない場合、帯域管理装置１６０は帯域管理テーブル２１５を参照し、各データ通信の要求帯域と使用帯域を比較し、要求帯域と使用帯域が異なっているデータ通信があるか確認する(ステップ１０２０)。
【０１３４】
確認の結果、全てのデータ通信の要求帯域と使用帯域が一致している場合、帯域を変更する必要がないため、要求時間延長処理(ステップ５１４)を終了する。
【０１３５】
確認の結果、要求帯域と使用低域が一致していないデータ通信がある場合、ＣＰＵ２０２は、その一致していないデータ通信の中で優先度が高い順に、帯域確保時間２２８を超えたデータ通信が使用していた帯域、ならびに未使用の帯域の合計で要求帯域を満足するか否かを優先度の高いデータ通信の順に確認する(ステップ１０３０)。
【０１３６】
その確認の結果、要求帯域を満足するデータ通信が存在しない場合、帯域を変更することができないため、要求時間延長処理(ステップ５１４)を終了する。
【０１３７】
ステップ１０３０の確認の結果、要求帯域を満足するデータ通信が存在する場合、要求帯域を満たすフォーマットを帯域管理テーブル２１５の使用可能フォーマット２２３から抽出し、フォーマット変更コマンドを該当処理装置に送信する(ステップ１０４０)。
【０１３８】
フォーマット変更コマンドを受信した処理装置は図１０で説明したステップ９１０〜ステップ９８０で示したのと同様のシーケンスを実行する。フォーマット変更コマンドに対する応答を受信した後、帯域管理装置１６０は帯域管理テーブル２１５を更新し、要求時間延長処理(ステップ５１４)を終了する。以上が、要求時間延長処理(ステップ５１４)の処理シーケンスである。
【０１３９】
図５において、帯域管理装置１６０は、周辺機器通信部２１０より外部環境情報や、表示部２１２よりユーザ志向に関する情報を取得すると、優先度帯域制御処理を行う(ステップ５２２、ステップ５２４)。
【０１４０】
《優先度帯域制御処理》
図１２には優先度帯域制御処理(ステップ５２４)の処理シーケンスが例示される。
【０１４１】
外部環境情報、ユーザ志向に関する情報を取得すると、帯域管理装置１６０は、各データ通信の優先度を再計算する(ステップ１１００)。再計算をした結果、優先度の変更がない場合、優先度帯域制御処理(ステップ５２４)を終了する(ステップ１１１０)。
【０１４２】
再計算をした結果、優先度の変更がある場合、優先度が高いデータ通信順に要求帯域と使用帯域の対応を確認する(ステップ１１２０)。
【０１４３】
その確認の結果、全てのデータ通信の要求帯域と使用帯域が一致している場合、優先度帯域制御処理(ステップ５２４)を終了する(ステップ１１３０)。
【０１４４】
ステップ１１２０による確認の結果、要求帯域と使用帯域が一致していないデータ通信が存在する場合、使用帯域を要求帯域に変更しても、帯域が確保できるか否かを確認する(ステップ１１４０)。確認した結果、帯域が確保できる場合、要求帯域を満たすフォーマットを帯域管理テーブル２１５の使用可能フォーマット２２３から抽出し、フォーマット変更コマンドを該当する処理装置に送信する(ステップ１１６０)。フォーマット変更コマンドを受信した処理装置のシーケンスはステップ９１０〜ステップ９８０と同様であるため、説明は省略する。フォーマット変更コマンドに対する応答を受信した後、帯域管理テーブル２１５を更新し、優先度帯域制御処理(ステップ５２４)を終了する(ステップ１１７０)。
【０１４５】
ステップ１１４０の確認の結果、帯域を確保できない場合には、フォーマット変更処理を行う(ステップ１１５０)。
【０１４６】
図１３にはフォーマット変更処理(ステップ１１５０)の処理シーケンスが例示される。帯域管理装置１６０はステップ１１００において再計算した優先度より低い優先度のデータ通信が存在するか否かを確認する(ステップ１２０１)。確認した結果、優先度の低いデータ通信が存在する場合、その中で優先度の最も低いデータ通信が使用しているデータフォーマットを変更できるか、帯域管理テーブル２１５の対応可能フォーマット２２３を参照して確認する(ステップ１２０２)。ステップ１２０２による確認の結果、対応できる場合、フォーマット変更によって使用可能になる帯域と、現状、未使用の帯域の合計を算出する(ステップ１２０３)。ステップ１２０２において確認した結果、対応できない場合、優先度の最も低いデータ通信が使用している帯域と、現状、未使用の帯域の合計を算出する(ステップ１２０４)。
【０１４７】
ステップ１２０３又はステップ１２０４にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか否かを確認する(ステップ１２０５)。
【０１４８】
ステップ１２０５において確認した結果、対象のデータ通信を行うことができる場合、図８Ａのステップ７２０以降と同様の処理シーケンスを行う。
【０１４９】
ステップ１２０５において確認した結果、対象のデータ通信を行うことができない場合、対象のデータ通信の優先度より二番目に低いデータ通信が存在するか否かを確認する(ステップ１２０６)。
【０１５０】
ステップ１２０６において確認した結果、存在する場合、ＣＰＵ２０２は、二番目に優先度の低いデータ通信が使用しているデータフォーマットが変更できるか否かを、帯域管理テーブル２１５の対応フォーマットを参照して確認する(ステップ１２０７)。
【０１５１】
ステップ１２０７において確認した結果、変更できる場合、ＣＰＵ２０２はフォーマット変更によって使用できるようになる帯域、現状、未使用の帯域の合計を算出する(ステップ１２０８)。尚、フォーマット変更によって使用できるようになる帯域には、ステップ１２０３もしくはステップ１２０４にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【０１５２】
ステップ１２０７において確認した結果、変更できない場合には、ＣＰＵ２０２は二番目に優先度の低いデータ通信が使用している帯域と、現状、未使用の帯域の合計を算出する(ステップ１２０９)。尚、二番目に優先度の低いデータ通信が使用している帯域には、ステップ１２０３もしくはステップ１２０４にて使用できるようになる帯域も含まれている。
【０１５３】
ステップ１２０８、ならびにステップ１２０９にて算出した帯域の合計により、対象のデータ通信を行うことができるか否かをＣＰＵ２０２が確認する(ステップ１２０５)。
【０１５４】
対象のデータ通信ができない場合、ステップ１２０６〜ステップ１２０９の処理を対象のデータ通信より低い優先度のデータ通信がある限り行う。尚、フォーマット変更しても、対象のデータ通信を行うことができない場合、優先度の低いデータ通信に対して、フォーマット変更ではなく、データ通信を中止させるために、ステップ１２０９の処理を実行して、帯域の確保を行ってもよい。
【０１５５】
ステップ１２０２〜ステップ１２０９の処理の結果、対象のデータ通信を行うことができるようになった場合には、ＣＰＵ２０２は図８Ａのステップ７２０以降と同様の処理シーケンスを行う。
【０１５６】
ステップ１２０２〜ステップ１２０９の処理の結果、対象のデータ通信を行うことができない場合、ＣＰＵ２０２は対象のデータ通信に必要な帯域を確保できないと判断し、フォーマット変更処理(ステップ１１５０)を終了する。以上が優先度帯域制御処理(ステップ５２４)の処理シーケンスである。
【０１５７】
図５において、帯域管理装置１６０は、帯域確保制御処理(ステップ５０４)、要求時間延長処理(ステップ５１４)、優先度帯域制御処理(ステップ５２４)を繰り返し実行する。
【０１５８】
以上説明した実施の形態によれば以下の作用効果を得る。
【０１５９】
〔１〕処理装置が通信に用いる帯域を処理装置からの要求に基づいて可変化能に割当てる制御を行う帯域管理装置１６０を採用するから、データ通信に最適な帯域の割り当てを行うことが可能になる。ネットワーク新たな処理装置が追加された際に、その処理装置に十分な帯域を割り当てることが難しい場合に、ユーザの志向以上の高解像度の動画データを送信しているような処理装置に対して、通信フォーマットの変更を要求したりすることにより、新たに追加された処理装置に十分な帯域を割り当てることなども可能となる。したがって、この帯域管理装置１６０によれば、通信ネットワークで使用する帯域の設定や変更に柔軟に対応することができる。
【０１６０】
〔２〕処理装置単位で帯域を管理する情報を保持する帯域管理テーブルに記録された情報を参照して帯域の割当て制御を行うから帯域の割当て制御に用いる情報の管理が容易になる。
【０１６１】
〔３〕帯域管理装置１６０は処理装置をはじめて認識したとき帯域管理テーブルに電子機器の識別情報及び当該電子機器が送信元として送信するときのデータの属性情報を新たなエントリデータとして記録するから、通信ネットワークに参加する電子器の特定が容易になる。
【０１６２】
〔４〕前記識別情報としてＭＡＣアドレスを採用することにより電子機器を一義に特定でき、前記属性情報として対応可能なデータフォーマットを採用することにより通信に必要な帯域が容易にわかる。
【０１６３】
〔５〕帯域管理テーブルに新たなエントリデータとして初期的に記録する情報をWirelessＵＳＢのスーパーフレームにおけるビーコン情報に含まれる情報から取得するから、データ処理装置はネットワークに参加する処理装置の存在をビーコン情報によって容易に尾把握することができ、把握した処理装置のビーコン情報に基づいてＭＡＣアドレス及び対応可能なデータフォーマットを容易に取得することができる。
【０１６４】
〔６〕処理装置から帯域確保コマンドを個別に受けて処理することによって帯域の割り当てを可変に制御することができ、未使用の帯域がなくても、他の処理装置の帯域を減らしたり、他の処理装置の通信を中止させたりして対応することができる。
【０１６５】
他の処理装置の帯域を減らしたり、他の処理装置の通信を中止させたりして帯域を確保するとき、通信の優先度が低いもから対象にすることにより、通信優先度が高いほど他の通信からの影響を減らすことができる。
【０１６６】
また、自らよりも低い優先度の通信がない場合に同じ優先度の他の電子機器の帯域を減らして対処することができる。
【０１６７】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１６８】
例えば、データ処理装置は特定の電子機器の一部であっても、また、電子機器とは別体の装置であってもよく、その場合にデータ処理装置は１チップ又はマルチチップの何れで半導体装置化されていてもよい。
【０１６９】
通信ネットワークはWirelessＵＳＢのプロトコルに準拠するネットワークに限定されず適宜変更可能である。また、通信はビーコン情報を用いるものに限定されない。帯域はＭＡＳを単位するデータ帯域に限定されず、周波数帯域などであってもよい。
【符号の説明】
【０１７０】
１００  車載ネットワーク
１１０  カーナビ（処理装置）
１２０  モニタ（処理装置）
１３０  モニタ（処理装置）
１４０  ノードＰＣ（処理装置）
１５０  スピーカ（処理装置）
１６０  帯域管理装置
１７０  ＣＡＮネットワーク
２０２  ＣＰＵ
２０４  タイマ
２０６  ＵＷＢ制御回路
２０７  ＵＷＢＩＦ
２０８  パケット解析部
２１０  周辺機器通信部
２１４  不揮発性メモリ
２１５  帯域管理テーブル
２２０  送信元ＭＡＣアドレス
２２１  種類
２２２  対応可能フォーマット
２２３  送信先ＭＡＣアドレス
２２４  要求帯域
２２５  使用帯域
２２６  要求フォーマット
２２７  使用フォーマット
２２８  帯域確保時間
２２９  優先度
３０２  ＣＰＵ
３０４  タイマ
３０６  ＵＷＢ制御回路
３０７  ＵＷＢＩＦ
３１２  表示部
３１４  不揮発性
３０８  フォーマット変換部
３１４  機器−帯域対応テーブル
１３００  スーパーフレーム
１３０６  ＭＡＳ(メディアアクセススロット)
１３０４  ビーコン期間
１３１０  ＭＡＣヘッダ
１３２０  フレームペイロード
１３３０  ＦＣＳ
１３４０  処理装置の種類
１３５０  送信データの種類
１３６０  送信データフォーマット１３６０
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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