JP7768018B2 - 車載制御装置、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、車載制御装置、制御方法及び制御プログラムに関する。

車両には、エンジン、トランスミッション等を制御する制御系ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、ヘッドライト、パワーウインドウ等を制御するボディ系ＥＣＵ、ナビゲーション装置、マルチメディア機器等の情報系ＥＣＵ等、多種の車載装置が搭載される。近年、１台の車載装置において複数の仮想マシンを構築し、複数のＥＣＵの機能を設けることが提案されている。１台の車載装置において複数の仮想マシンを稼働する場合、各仮想マシンにタスクの実行時間が時分割で割り当てられる。特許文献１には、イグニッションスイッチの位置及びエンジンの状態（ＡＣＣ ＯＦＦ、ＡＣＣ ＯＮ、ＩＧ ＯＦＦ直後、ＩＧ ＯＮ直後、ＩＧ ＯＮ定常状態）に応じて、各仮想マシンに割り当てられるタスクの実行時間を変更することが開示されている。

特開２０１２－１８５５３１号公報

車載装置には、複数の車載装置間の通信を中継する中継装置がある。このような中継装置を仮想マシンで実現する場合、車載装置からメッセージを受信する期間にタスクの実行時間が割り当てられなければ、中継処理を効率的に行うことができない。

本開示の一態様に係る車載制御装置は、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行する第１処理部と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行する第２処理部と、前記第１処理部による前記中継処理を実行するための第１期間と、前記第２処理部による処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部と、を備える。

本開示の一態様に係る制御方法は、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行するステップと、車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行するステップと、前記中継処理を実行するための第１期間と、前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定するステップと、を含む。

本開示の一態様に係る制御プログラムは、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理とを実行する車載制御装置に用いられる制御プログラムであって、コンピュータを、前記中継処理を実行するための第１期間と、前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部、として機能させる。

本開示は、上記のような特徴的な構成を備える車載制御装置、前記車載制御装置における特徴的な処理をステップとする制御方法、及び前記車載制御装置に特徴的な処理を実行させるための制御プログラムとして実現することができるだけでなく、前記車載制御装置を含む車載システムとして実現したり、前記車載制御装置の一部又は全部を半導体集積回路として実現したりすることができる。

本開示によれば、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理とを実行する車載制御装置において、中継処理を実行するための第１期間と、中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを適切に決定することができる。

実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る統合ＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る統合ＥＣＵにおける仮想環境を説明するための模式図である。 実施形態に係る統合ＥＣＵの機能の一例を示す機能ブロック図である。 第１期間及び第２期間とメッセージの受信タイミングとの関係の一例を示すタイミングチャートである。 実施形態に係る統合ＥＣＵによる第１期間及び第２期間の決定を説明するための図である。 メッセージ通信の位相変化の検出の一例を説明するための図である。 実施形態に係る統合ＥＣＵによる期間決定処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る統合ＥＣＵの機能の変形例を示す機能ブロック図である。

＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。

（１） 本実施形態に係る車載制御装置は、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行する第１処理部と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行する第２処理部と、前記第１処理部による前記中継処理を実行するための第１期間と、前記第２処理部による処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部と、 を備える。これにより、中継処理を実行するための第１期間と、中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを適切に決定することができる。

（２） 上記（１）において、前記メッセージは、前記複数の車載装置間で周期的に通信され、前記決定部は、前記メッセージの周期に基づいて、前記第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信可能な期間に第１期間を割り当てることができる。

（３） 上記（２）において、前記決定部は、時間における前記メッセージを受信する確率分布に基づいて、前記第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信する確率が高い期間に、第１期間を割り当てることができる。

（４） 上記（３）において、前記決定部は、前記確率分布と閾値との比較に基づいて、前記第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信する確率が高い期間を、閾値を用いて定めることができる。

（５） 上記（３）又は（４）において、前記車載制御装置は、前記確率分布を作成する作成部を備えてもよい。これにより、車載制御装置において作成された確率分布を用いて第１期間を決定することができる。

（６） 上記（５）において、前記作成部は、前記車載制御装置における前記メッセージの受信履歴に基づいて、前記確率分布を作成してもよい。これにより、メッセージの受信履歴を用いて、メッセージの受信周期を反映した確率分布を得ることができる。

（７） 上記（６）において、前記車載制御装置は、前記メッセージの周期的な通信の位相の変化を検出する位相変化検出部を備え、前記作成部は、前記位相変化検出部によって検出された位相の変化から後の前記メッセージの受信履歴に基づいて、前記確率分布を作成してもよい。これにより、通信の位相が変化してからのメッセージの受信周期を反映した確率分布を得ることができる。

（８） 上記（３）又は（４）において、前記決定部は、前記車両の外部に設けられた外部装置によって作成された前記確率分布に基づいて、前記第１期間を決定してもよい。これにより、車載制御装置において確率分布を作成する必要がない。車載制御装置は、外部装置において作成された確率分布を用いて第１期間を決定することができる。

（９） 上記（１）から（８）のいずれか１つにおいて、前記決定部は、前記第１期間及び前記第２期間を含む一定の周期に基づくタイミングで、前記第１期間及び前記第２期間を決定してもよい。これにより、好適なタイミングで第１期間及び第２期間を決定することができる。

（１０） 上記（１）から（９）のいずれか１つにおいて、前記車載制御装置は、前記車両の状態の変化を検出する状態変化検出部を備え、前記決定部は、前記状態変化検出部によって前記状態の変化が検出された場合に、前記第１期間及び前記第２期間を決定してもよい。これにより、好適なタイミングで第１期間及び第２期間を決定することができる。

（１１） 上記（１０）において、前記車両の状態の変化は、前記車両の走行状態の変化を含んでもよい。これにより、車両の走行状態が変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

（１２） 上記（１０）において、前記車両の状態の変化は、前記複数の車載装置を含む車載ネットワークの構成の変化を含んでもよい。これにより、車載ネットワークの構成が変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

（１３） 上記（１０）において、前記車両の状態の変化は、前記複数の車載装置の少なくとも１つが通常稼働状態からスリープ状態へ、又は、スリープ状態から通常稼働状態へ切り替わることを含んでもよい。これにより、車載装置の状態が通常稼働状態とスリープ状態との間で変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

（１４） 本実施形態に係る制御方法は、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行するステップと、車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行するステップと、前記前記中継処理を実行するための第１期間と、前記前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定するステップと、を含む。これにより、中継処理を実行するための第１期間と、中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを適切に決定することができる。

（１５） 本実施形態に係る制御プログラムは、複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理とを実行する車載制御装置に用いられる制御プログラムであって、コンピュータを、前記中継処理を実行するための第１期間と、前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部、として機能させる。これにより、中継処理を実行するための第１期間と、中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを適切に決定することができる。

＜本開示の実施形態の詳細＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態の詳細を説明する。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

［１．車載システム］
図１は、本実施形態に係る車載システムの構成の一例を示すブロック図である。車載システム１００は、車両に搭載される。

本実施系に係る車載システム１００は、統合ＥＣＵ２００と、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅとを含む。車載システム１００は、統合ＥＣＵ２００、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ、及びそれらを繋ぐ通信ケーブル（通信バス）によって構成される車載ネットワークである。

複数の個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅは、車両の各部に配置される。個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅは、車両の各部のハードウェアを個別に制御したり、車両の各部のハードウェアの状態を監視したりする。例えば、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅは、制御系、ボディ系、情報系のＥＣＵである。個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅは、「車載装置」の一例である。なお、以下の説明では、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅを総称して「個別ＥＣＵ３００」ともいう。

統合ＥＣＵ２００は、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００ＥのそれぞれとＣＡＮ（Controller Area Network）バスのような車載バス４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃを介して接続されている。具体的には、バス４００Ａには、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂが接続されている。バス４００Ｂには、個別ＥＣＵ３００Ｃ，３００Ｄが接続されている。バス４００Ｃには、個別ＥＣＵ３００Ｅが接続されている。統合ＥＣＵ２００は、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅのそれぞれと相互に通信することができる。

統合ＥＣＵ２００及び個別ＥＣＵ３００は、周期的にメッセージを送受信するための通信プロトコルを使用する。通信プロトコルは、例えば、ＣＡＮ又はＣＡＮ ＦＤ（CAN with Flexible Data Rate）である。

統合ＥＣＵ２００は、複数の個別ＥＣＵ３００間の通信を中継するゲートウェイとしての機能を有する。個別ＥＣＵ３００は、メッセージを送信することができる。統合ＥＣＵ２００は、異なるバスに接続された個別ＥＣＵ間のメッセージを中継する。例えば、統合ＥＣＵ２００は、バス４００Ａに接続された個別ＥＣＵ３００Ａと、バス４００Ｂに接続された個別ＥＣＵ３００Ｃとの間でメッセージを中継することができる。

統合ＥＣＵ２００は、バス４００Ｃを介して外部通信装置３５０に接続されている。外部通信装置３５０は、例えば５Ｇ又は４Ｇに準拠した無線通信端末であり、例えば、ＴＣＵ（Telematics Control Unit）である。外部通信装置３５０は、サーバ６００と通信することができる。外部通信装置３５０は、統合ＥＣＵ２００とサーバ６００との間の通信を中継する。

［２．統合ＥＣＵの構成］
図２は、本実施形態に係る統合ＥＣＵの構成の一例を示すブロック図である。統合ＥＣＵ２００は、プロセッサ２０１と、不揮発性メモリ２０２と、揮発性メモリ２０３と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０４とを含む。

揮発性メモリ２０３は、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリである。不揮発性メモリ２０２は、例えばフラッシュメモリ、ハードディスク等である。不揮発性メモリ２０２は、データの読み出し及び書き込みが可能である。

プロセッサ２０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。ただし、プロセッサ２０１は、ＣＰＵに限られない。プロセッサ２０１は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）であってもよい。プロセッサ２０１は、コンピュータプログラムを実行可能に構成される。ただしプロセッサ２０１は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を一部に含んでもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを一部に含んでもよい。

通信Ｉ／Ｆ２０４は、上述した車載ネットワーク用の通信プロトコルに準拠した通信インタフェースである。通信Ｉ／Ｆ２０４は、複数の通信ポートを含み、バス４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃのそれぞれに接続されている。通信Ｉ／Ｆ２０４は、バス４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃを介して個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅのそれぞれに接続されている。統合ＥＣＵ２００は、通信Ｉ／Ｆ２０４によって、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅと通信することができる。さらに、統合ＥＣＵ２００は、通信Ｉ／Ｆ２０４によって、外部通信装置３５０を介してサーバ６００と通信することができる。

不揮発性メモリ２０２には、ハイパーバイザ２５１、ゲストＯＳ（Operating System）２５２Ａ，２５２Ｂ、アプリケーション（ＡＰＰ）２５３Ａ，２５３Ｂがインストールされている。ハイパーバイザ２５１は、プロセッサ２０１によって実行され、統合ＥＣＵ２００を仮想マシンとして機能させる。

図３は、本実施形態に係る統合ＥＣＵにおける仮想環境を説明するための模式図である。ハイパーバイザ２５１は、ハードウェア２６０（プロセッサ２０１、不揮発性メモリ２０２、揮発性メモリ２０３、及び通信Ｉ／Ｆ２０４等）上で動作する。ハイパーバイザ２５１は、仮想ハードウェア（ＨＷ）２６０Ａ，２６０Ｂをエミュレートすることができる。仮想ＨＷ２６０Ａがエミュレートされることで、仮想マシン２６１Ａが実現され、仮想ＨＷ２６０Ｂがエミュレートされることで、仮想マシン２６１Ｂが実現される。以下、仮想マシン２６１Ａを「ＶＭ＿１」ともいい、仮想マシン２６１Ｂを「ＶＭ＿２」ともいう。ＶＭ＿１は「第１処理部」の一例であり、ＶＭ＿２は「第２処理部」の一例である。

ＶＭ＿１において、ゲストＯＳ２５２Ａは動作する。ＶＭ＿１において、ＡＰＰ２５３ＡはゲストＯＳ２５２Ａ上で動作する。ＶＭ＿２において、ゲストＯＳ２５２Ｂは動作する。ＶＭ＿２において、ＡＰＰ２５３ＢはゲストＯＳ２５２Ｂ上で動作する。ＡＰＰ２５３Ａは、ゲートウェイの機能を実現するためのソフトウェアである。プロセッサ２０１がＡＰＰ２５３Ａを実行することにより、統合ＥＣＵ２００は、個別ＥＣＵ３００間のメッセージを中継する中継処理を実行することができる。ＡＰＰ２５３Ｂは、ゲートウェイの機能以外の機能を実現するためのソフトウェアである。ＡＰＰ２５３Ｂは、例えば、パワーウインドウの制御ソフトウェアである。プロセッサ２０１がＡＰＰ２５３Ｂを実行することにより、統合ＥＣＵ２００は、パワーウインドウを制御することができる。

ハイパーバイザ２５１は、ＶＭ＿１及びＶＭ＿２の実行期間を管理する。ＶＭ＿１の実行期間及びＶＭ＿２の実行期間は時分割で割り当てられる。ＶＭ＿１の実行期間は「第１期間」であり、ＶＭ＿２の実行期間は「第２期間」である。

図２に戻り、不揮発性メモリ２０２には、コンピュータプログラムである制御プログラム２５４並びに制御プログラム２５４において使用される周期情報２５５、履歴データ２５６、及びスケジュールテーブル２５７が格納される。

制御プログラム２５４は、ＶＭ＿１及びＶＭ＿２それぞれの実行期間を決定するためのプログラムである。

周期情報２５５は、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅのそれぞれのメッセージの送信周期を示す情報である。個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅの少なくとも一部において、メッセージ送信周期は互いに異なってもよい。個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅの少なくとも一部において、メッセージ送信周期は同一であってもよい。例えば、個別ＥＣＵ３００Ａのメッセージ送信周期はＴ１秒であり、個別ＥＣＵ３００Ｂのメッセージ送信周期はＴ２秒である。周期情報２５５は、個別ＥＣＵ３００毎のメッセージ送信周期を含む。以下、メッセージ送信周期を「個別周期」ともいう。

履歴データ２５６は、統合ＥＣＵ２００が各個別ＥＣＵ３００から受信したメッセージの受信履歴である。履歴データ２５６は、送信元の個別ＥＣＵ３００の識別情報と、メッセージの受信時刻とを含む。

スケジュールテーブル２５７は、第１期間及び第２期間を定義するためのテーブルである。スケジュールテーブル２５７には、制御プログラム２５４によって決定された第１期間及び第２期間が格納される。ハイパーバイザ２５１は、スケジュールテーブル２５７で指定された第１期間及び第２期間にしたがって、ＶＭ＿１及びＶＭ＿２を動作させる。

［３．統合ＥＣＵの機能］
図４は、本実施形態に係る統合ＥＣＵの機能の一例を示す機能ブロック図である。

プロセッサ２０１が制御プログラム２５４を実行することにより、決定部２１１と、作成部２１２と、位相変化検出部２１３と、蓄積部２１４との各機能が実現される。

決定部２１１は、ＶＭ＿１による中継処理を実行するための第１期間と、ＶＭ＿２による処理を実行するための第２期間とを動的に決定する。決定部２１１は、個別ＥＣＵ３００からのメッセージの送信周期に基づいて、第１期間を決定する。

図５Ａは、第１期間及び第２期間とメッセージの受信タイミングとの関係の一例を示すタイミングチャートである。車載システム１００において使用される通信プロトコルでは、個別ＥＣＵ３００から周期的にメッセージが送信される。図５Ａの例では、個別ＥＣＵ３００Ａから送信されるメッセージを「Ｍ＿１」、個別ＥＣＵ３００Ｂから送信されるメッセージを「Ｍ＿２」、個別ＥＣＵ３００Ｃから送信されるメッセージを「Ｍ＿３」で示し、第１期間を「ＶＭ＿１」、第２期間を「ＶＭ＿２」で示す。

第１期間及び第２期間は、基本周期内において指定される。図５Ａでは、基本周期において、第１期間及び第２期間が固定的に決定された例を示す。すなわち、図５Ａの例では、各基本周期において、第１期間及び第２期間が変動しない。この場合、メッセージＭ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３は、第１期間中に統合ＥＣＵ２００によって受信されるとは限らない。図５Ａの例では、メッセージＭ＿１は第１期間において受信されるため、ＶＭ＿１は第１期間にメッセージＭ＿１の中継処理を行うことができる。しかし、メッセージＭ＿２及びＭ＿３は、第１期間中に受信されないため、統合ＥＣＵ２００は、次の第１期間を待たなければ、メッセージＭ＿２及びＭ＿３を中継することができない。

本実施形態に係る統合ＥＣＵ２００は、個別ＥＣＵ３００からのメッセージの送信周期に合わせて、第１期間を決定する。このため、統合ＥＣＵ２００において、第１期間にメッセージＭ＿１，Ｍ＿２，Ｍ＿３が受信され、中継処理が効率的に行われる。

図４に戻り、具体的には、決定部２１１は、時間におけるメッセージを受信する確率分布（以下、「受信確率分布」という）に基づいて、第１期間を決定する。作成部２１２は、受信確率分布を作成する。

作成部２１２は、周期情報２５５及び履歴データ２５６を用いて、受信確率分布を作成する。図５Ｂは、本実施形態に係る統合ＥＣＵによる第１期間及び第２期間の決定を説明するための図である。図５Ｂにおける下段のグラフは、受信確率分布を示す。図５Ｂにおいて、５０１は個別ＥＣＵ３００ＡからのメッセージＭ＿１の受信確率分布であり、５０２は個別ＥＣＵ３００ＢからのメッセージＭ＿２の受信確率分布であり、５０３は個別ＥＣＵ３００ＣからのメッセージＭ＿３の受信確率分布である。個別ＥＣＵ３００は、設定された個別周期によってメッセージを送信するが、複数の個別ＥＣＵ３００から同時にメッセージが送信された場合の通信調停などによって、メッセージの送信タイミングがずれることがある。作成部２１２は、個別ＥＣＵ３００Ａの個別周期と、個別ＥＣＵ３００ＡからのメッセージＭ＿１の受信履歴を用いて、メッセージＭ＿１の受信確率分布５０１を作成する。作成部２１２は、個別ＥＣＵ３００Ｂの個別周期と、個別ＥＣＵ３００ＢからのメッセージＭ＿２の受信履歴を用いて、メッセージＭ＿２の受信確率分布５０２を作成する。作成部２１２は、個別ＥＣＵ３００Ｃの個別周期と、個別ＥＣＵ３００ＣからのメッセージＭ＿３の受信履歴を用いて、メッセージＭ＿３の受信確率分布５０３を作成する。

図４に戻り、位相変化検出部２１３は、メッセージの周期的な通信の位相の変化を検出する。具体的な一例では、位相変化検出部２１３は、周期情報２５５及び履歴データ２５６を用いて、メッセージの通信の位相変化を検出する。

図６は、メッセージ通信の位相変化の検出の一例を説明するための図である。図６では、通信調停によるメッセージ送信タイミングのずれを考慮していない。個別ＥＣＵ３００Ａからは、個別周期毎にメッセージＭ＿１が送信される。個別ＥＣＵ３００では、メッセージ送信の位相が変化するイベントが発生することがある。例えば、個別ＥＣＵ３００Ａはスリープ状態に入ると、メッセージＭ＿１の送信を中断する。個別ＥＣＵ３００Ａがスリープ状態から通常稼働状態に復帰すると、メッセージＭ＿１の周期的な送信が再開されるが、スリープ状態の前からはメッセージＭ＿１の送信の位相が変化する。位相変化検出部２１３は、例えば統合ＥＣＵ２００におけるメッセージＭ＿１の過去の受信状態を周期情報２５５及び履歴データ２５６から特定し、メッセージＭ＿１の受信の位相変化を検出する。位相変化検出部２１３は、個別ＥＣＵ３００Ａの状態（通常稼働状態、スリープ状態）を監視することにより、メッセージＭ＿１の受信の位相変化を検出してもよい。

図４に戻り、作成部２１２は、位相変化検出部２１３によって検出された位相の変化から後のメッセージの受信履歴に基づいて、受信確率分布を作成する。図６の例では、位相変化検出部２１３は、個別ＥＣＵ３００Ａのスリープ期間の終了時点（以下、「位相変化点」という）において位相変化が生じたことを検出する。作成部２１２は、履歴データ２５６から位相変化点以降のメッセージＭ＿１の受信履歴を取得し、取得された受信履歴を用いてメッセージＭ＿１の受信確率分布を作成する。これにより、位相変化点以降におけるメッセージＭ＿１の受信確率分布が作成される。

１つの個別ＥＣＵ３００からのメッセージの受信履歴において、複数回の位相変化が検出された場合、最後の位相変化点以降のメッセージの受信履歴が用いられる。これにより、現時点におけるメッセージの受信の位相を正確に反映した受信確率分布を得ることができる。

一例では、作成部２１２は、複数の受信確率分布を合成する。図５Ｂに戻り、メッセージＭ＿１の受信確率分布５０１とメッセージＭ＿２の受信確率分布５０２とが合成され、合成確率分布５０４が作成される。さらに詳細には、作成部２１２は、受信確率分布５０１及び５０２の値を時刻毎に加算し、合成確率分布５０４を作成する。

決定部２１１は、作成部２１２によって作成された受信確率分布と閾値との比較に基づいて、第１期間を決定する。統合ＥＣＵ２００において、メッセージの受信確率の閾値（図中破線で示される）が設定されている。決定部２１１は合成確率分布５０４及び受信確率分布５０３と閾値とを比較し、受信確率が閾値以上となる期間を第１期間として決定する。決定部２１１は、例えば、基本周期において第１期間以外の期間を第２期間として決定する。

図４に戻り、作成部２１２は、基本周期に基づくタイミングで受信確率分布を作成し、決定部２１１は、基本周期に基づくタイミングで第１期間及び第２期間を決定する。具体的な一例では、基本周期が開始したタイミングで、作成部２１２は、位相検知点から現在の基本周期までに得られた受信履歴に基づいて、受信確率分布を作成する。決定部２１１は、作成部２１２によって作成された受信確率分布を用いて、次の基本周期における第１期間及び第２期間を決定する。なお、作成部２１２は基本周期毎に受信確率分布を作成しなくてもよく、決定部２１１は基本周期毎に第１期間及び第２期間を決定しなくてもよい。例えば、所定回数の基本周期（例えば、３回の基本周期）毎に、作成部２１２が受信確率分布を作成し、決定部２１１が第１期間及び第２期間を決定してもよい。

決定部２１１は、決定した第１期間及び第２期間を、スケジュールテーブル２５７に格納する。これにより、スケジュールテーブル２５７が更新される。ハイパーバイザ２５１はスケジュールテーブル２５７において指定された第１期間及び第２期間によって、ＶＭ＿１及びＶＭ＿２を動作させる。これにより、メッセージの受信確率が高い期間に、ＶＭ＿１が中継処理を実行することができる。

蓄積部２１４は、統合ＥＣＵ２００におけるメッセージの受信履歴を蓄積する。蓄積部２１４は、ＶＭ＿１によってメッセージが中継される都度、メッセージの送信元の識別情報と、メッセージの受信時刻とを履歴データ２５６に記録する。これにより、履歴データ２５６に新たな情報が追加される。

［４．統合ＥＣＵの動作］
以下、本実施形態に係る統合ＥＣＵの動作を説明する。統合ＥＣＵ２００のプロセッサ２０１が制御プログラム２５４を実行することにより、以下に説明するような期間決定処理を実行する。図７は、本実施形態に係る統合ＥＣＵによる期間決定処理の一例を示すフローチャートである。

期間決定処理が開始すると、プロセッサ２０１は、基本周期が開始したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。基本周期が開始していなければ（ステップＳ１０１においてＮＯ）、プロセッサ２０１はステップＳ１０１を再度実行する。

基本周期が開始している場合（ステップＳ１０１においてＹＥＳ）、プロセッサ２０１は、周期情報２５５及び履歴データ２５６を参照し、個別ＥＣＵ３００からのメッセージ受信の位相変化を検出する（ステップＳ１０２）。プロセッサ２０１は、履歴データ２５６から位相変化点以降の受信履歴を取得する（ステップＳ１０３）。

プロセッサ２０１は、周期情報２５５及び位相変化点以降の受信履歴に基づいて、メッセージの受信確率分布を作成する（ステップＳ１０４）。複数の受信確率分布が重なっている場合、プロセッサ２０１は複数の受信確率分布を合成し、合成確率分布を作成する。

プロセッサ２０１は、受信確率分布と閾値とを比較し（ステップＳ１０５）、受信確率が閾値以上である期間を特定する。プロセッサ２０１は、特定された期間を第１期間として決定し、基本周期において第１期間以外の期間を第２期間として決定する（ステップＳ１０６）。

プロセッサ２０１は、決定された第１期間及び第２期間をスケジュールテーブル２５７に格納し、スケジュールテーブル２５７を更新する（ステップＳ１０７）。以上で、期間決定処理が終了する。

［５．変型例］
上記の実施形態では、複数の受信確率分布に重なりがある場合、受信確率分布を合成した合成確率分布を生成し、合成確率分布と閾値との比較によって第１期間を決定したが、これに限定されない。例えば、決定部２１１が、受信確率分布と閾値とを比較して受信確率が閾値以上の期間を特定し、２つ以上の期間が特定され、隣り合う期間の間の空白期間（受信確率が閾値未満の期間）の長さが所定値以下である場合、当該隣り合う期間と、空白期間とを合わせた期間を第１期間としてもよい。

上記の実施形態では、統合ＥＣＵ２００におけるメッセージの受信確率分布に基づいて第１期間を決定したが、これに限定されない。受信確率分布を用いることなく、メッセージの周期に基づいて第１期間を決定してもよい。例えば、決定部２１１は、周期情報２５５において指定される個別ＥＣＵ３００のメッセージ送信周期に基づいて、次回のメッセージ受信時刻を推定し、推定されたメッセージ受信時刻を中心とした所定幅の期間を第１期間として決定することができる。

上記の実施形態では、統合ＥＣＵ２００が有する作成部２１２が、メッセージの受信確率分布を作成したが、これに限定されない。サーバ６００が作成部２１２と同等の機能を有し、メッセージの受信確率分布を作成してもよい。この場合、統合ＥＣＵ２００は、サーバから受信確率分布を通信によって取得し、取得された受信確率分布を用いて第１期間及び第２期間を決定することができる。

上記の実施形態では、決定部２１１が、基本周期に基づくタイミングで第１期間及び第２期間を決定したが、これに限定されない。例えば、決定部２１１は、車両の状態変化が検出された場合に第１期間及び第２期間を決定してもよい。

図８は、実施形態に係る統合ＥＣＵの機能の変形例を示す機能ブロック図である。本変形例に係る統合ＥＣＵ２００は、状態変化検出部２１５としての機能を有する。状態変化検出部２１５は、車両の状態の変化を検出する。作成部２１２は、状態変化検出部２１５によって車両状態の変化が検出されると、メッセージの受信確率分布を作成する。決定部２１１は、状態変化検出部２１５によって車両状態の変化が検出されると、受信確率分布に基づいて第１期間及び第２期間を決定する。

例えば、状態変化検出部２１５が検出する車両の状態変化は、車両の走行状態の変化とすることができる。状態変化検出部２１５は、例えば車両の速度の計測値を速度センサから取得し、車両の速度から車両が走行中であるか、停止中であるかを判断する。状態変化検出部２１５は、車両の走行状態から停止状態への変化、又は、停止状態から走行状態への変化を検出する。状態変化検出部２１５によって車両の走行状態の変化が検出された場合に、作成部２１２が受信確率分布を作成し、決定部２１１が受信確率分布に基づいて第１期間及び第２期間を決定する。

例えば、状態変化検出部２１５が検出する車両の状態変化は、車載ネットワークの構成の変化とすることができる。状態変化検出部２１５は、車載ネットワークへの新たな個別ＥＣＵ３００の接続を検出し、車載ネットワークから個別ＥＣＵ３００の取り外しを検出する。状態変化検出部２１５によって車載ネットワークの構成の変化が検出された場合に、作成部２１２が受信確率分布を作成し、決定部２１１が受信確率分布に基づいて第１期間及び第２期間を決定する。

例えば、状態変化検出部２１５が検出する車両の状態変化は、少なくとも１つの個別ＥＣＵ３００における通常稼働状態とスリープ状態との間の切り替わりとすることができる。状態変化検出部２１５は、個別ＥＣＵ３００が通常稼働状態からスリープ状態に切り替わったことを検出し、スリープ状態から通常稼働状態に切り替わったことを検出する。具体的な一例では、１つの個別ＥＣＵ３００（例えば、個別ＥＣＵ３００Ｅ）が、個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄの電源を管理する電源管理ＥＣＵであり、電源管理ＥＣＵが個別ＥＣＵ３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄの通常稼働状態及びスリープ状態の切り替えを管理する。個別ＥＣＵ３００において通常稼働状態及びスリープ状態の間の切り替えが発生した場合、電源管理ＥＣＵは、個別ＥＣＵ３００において通常稼働状態及びスリープ状態の間の切り替えが発生したこと、及び当該個別ＥＣＵ３００の識別情報を統合ＥＣＵ２００へ通知する。状態変化検出部２１５は、この通知を受信した場合に、個別ＥＣＵ３００において通常稼働状態及びスリープ状態の間の切り替えが発生したことを検出する。状態変化検出部２１５によって個別ＥＣＵ３００における通常稼働状態とスリープ状態との間の切替が検出された場合に、作成部２１２が受信確率分布を作成し、決定部２１１が受信確率分布に基づいて第１期間及び第２期間を決定する。

上記の実施形態では、ハイパーバイザ型の仮想マシン２６１Ａ及び２６１Ｂによって中継処理及び中継処理とは異なる処理（パワーウインドウの制御処理）を実行する構成について述べたが、これに限定されない。コンテナ型の２つの仮想マシンによって中継処理及び中継処理とは異なる処理を実行してもよいし、仮想マシンではなく、共通のＯＳ上で動作する２つのアプリケーションによって中継処理及び中継処理とは異なる処理を実行してもよい。

［６．実施形態の効果］
統合ＥＣＵ２００は、仮想マシン２６１Ａ（第１処理部）と、仮想マシン２６１Ｂ（第２処理部）と、決定部２１１とを含む。仮想マシン２６１Ａは、複数の個別ＥＣＵ３００間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行する。仮想マシン２６１Ｂは、車両に関する中継処理とは異なる処理を実行する。決定部２１１は、仮想マシン２６１Ａによる中継処理を実行するための第１期間と、仮想マシン２６１Ｂによる処理を実行するための第２期間とを動的に決定する。これにより、中継処理を実行するための第１期間と、中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを適切に決定することができる。

メッセージは、複数の個別ＥＣＵ３００間で周期的に通信されてもよい。決定部２１１は、メッセージの周期に基づいて、第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信可能な期間に第１期間を割り当てることができる。

決定部２１１は、時間におけるメッセージの受信確率分布に基づいて、第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信する確率が高い期間に、第１期間を割り当てることができる。

決定部２１１は、受信確率分布と閾値との比較に基づいて、第１期間を決定してもよい。これにより、メッセージを受信する確率が高い期間を、閾値を用いて定めることができる。

統合ＥＣＵ２００は、作成部２１２を含んでもよい。作成部２１２は、受信確率分布を作成する。これにより、統合ＥＣＵ２００において作成された受信確率分布を用いて第１期間を決定することができる。

作成部２１２は、統合ＥＣＵ２００におけるメッセージの受信履歴に基づいて、受信確率分布を作成してもよい。これにより、メッセージの受信履歴を用いて、メッセージの受信周期を反映した確率分布を得ることができる。

統合ＥＣＵ２００は、位相変化検出部２１３を含んでもよい。位相変化検出部２１３は、メッセージの周期的な通信の位相の変化を検出する。作成部２１２は、位相変化検出部２１３によって検出された位相変化点から後のメッセージの受信履歴に基づいて、受信確率分布を作成してもよい。これにより、通信の位相変化点からのメッセージの受信周期を反映した確率分布を得ることができる。

決定部２１１は、車両の外部に設けられたサーバ６００（外部装置）によって作成された受信確率分布に基づいて、第１期間を決定してもよい。これにより、統合ＥＣＵ２００において受信確率分布を作成する必要がない。統合ＥＣＵ２００は、サーバ６００において作成された受信確率分布を用いて第１期間を決定することができる。

決定部２１１は、第１期間及び第２期間を含む基本周期（一定の周期）に基づくタイミングで、第１期間及び第２期間を決定してもよい。これにより、好適なタイミングで第１期間及び第２期間を決定することができる。

統合ＥＣＵ２００は、状態変化検出部２１５を含んでもよい。状態変化検出部２１５は、車両の状態の変化を検出する。決定部２１１は、状態変化検出部２１５によって車両の状態の変化が検出された場合に、第１期間及び第２期間を決定してもよい。これにより、好適なタイミングで第１期間及び第２期間を決定することができる。

車両の状態の変化は、車両の走行状態の変化を含んでもよい。これにより、車両の走行状態が変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

車両の状態の変化は、複数の個別ＥＣＵ３００を含む車載ネットワークの構成の変化を含んでもよい。これにより、車載ネットワークの構成が変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

車両の状態の変化は、複数の個別ＥＣＵ３００の少なくとも１つが通常稼働状態からスリープ状態へ、又は、スリープ状態から通常稼働状態へ切り替わることを含んでもよい。これにより、個別ＥＣＵ３００の状態が通常稼働状態とスリープ状態との間で変化したタイミングで、第１期間及び第２期間を決定することができる。

［７．補記］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的ではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及びその範囲内でのすべての変更が含まれる。

１００ 車載システム
２００ 統合ＥＣＵ（車載制御装置）
２０１ プロセッサ
２０２ 不揮発性メモリ
２０３ 揮発性メモリ
２０４ 通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）
２１１ 決定部
２１２ 作成部
２１３ 位相変化検出部
２１４ 蓄積部
２１５ 状態変化検出部
２５１ ハイパーバイザ
２５２Ａ，２５２Ｂ ゲストＯＳ
２５４ 制御プログラム
２５５ 周期情報
２５６ 履歴データ
２５７ スケジュールテーブル
２６０ ハードウェア
２６０Ａ，２６０Ｂ 仮想ハードウェア（仮想ＨＷ）
２６１Ａ 仮想マシン（第１処理部）
２６１Ｂ 仮想マシン（第２処理部）
３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ 個別ＥＣＵ（車載装置）
３５０ 外部通信装置
４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ 車載バス
５０１，５０２，５０３ 受信確率分布
５０４ 合成確率分布
６００ サーバ（外部装置）

Claims (13)

1. 複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行する第１処理部と、
   車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行する第２処理部と、
   前記第１処理部による前記中継処理を実行するための第１期間と、前記第２処理部による処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部と、
   を備え、
   前記メッセージは、前記複数の車載装置間で周期的に通信され、
   前記決定部は、時間における前記メッセージを受信する確率分布に基づいて、前記第１期間を決定する、
   車載制御装置。
2. 前記決定部は、前記確率分布と閾値との比較に基づいて、前記第１期間を決定する、
   請求項１に記載の車載制御装置。
3. 前記車載制御装置は、前記確率分布を作成する作成部を備える、
   請求項１に記載の車載制御装置。
4. 前記作成部は、前記車載制御装置における前記メッセージの受信履歴に基づいて、前記確率分布を作成する、
   請求項３に記載の車載制御装置。
5. 前記車載制御装置は、前記メッセージの周期的な通信の位相の変化を検出する位相変化検出部を備え、
   前記作成部は、前記位相変化検出部によって検出された位相の変化から後の前記メッセージの受信履歴に基づいて、前記確率分布を作成する、
   請求項４に記載の車載制御装置。
6. 前記決定部は、前記車両の外部に設けられた外部装置によって作成された前記確率分布に基づいて、前記第１期間を決定する、
   請求項１に記載の車載制御装置。
7. 前記決定部は、前記第１期間及び前記第２期間を含む一定の周期に基づくタイミングで、前記第１期間及び前記第２期間を決定する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車載制御装置。
8. 前記車載制御装置は、前記車両の状態の変化を検出する状態変化検出部を備え、
   前記決定部は、前記状態変化検出部によって前記状態の変化が検出された場合に、前記第１期間及び前記第２期間を決定する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車載制御装置。
9. 前記車両の状態の変化は、前記車両の走行状態の変化を含む、
   請求項８に記載の車載制御装置。
10. 前記車両の状態の変化は、前記複数の車載装置を含む車載ネットワークの構成の変化を含む、
    請求項８に記載の車載制御装置。
11. 前記車両の状態の変化は、前記複数の車載装置の少なくとも１つが通常稼働状態からスリープ状態へ、又は、スリープ状態から通常稼働状態へ切り替わることを含む、
    請求項８に記載の車載制御装置。
12. 複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理を実行するステップと、
    車両に関する前記中継処理とは異なる処理を実行するステップと、
    前記中継処理を実行するための第１期間と、前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定するステップと、
    を含み、
    前記メッセージは、前記複数の車載装置間で周期的に通信され、
    前記決定するステップは、時間における前記メッセージを受信する確率分布に基づいて、前記第１期間を決定することを含む、
    制御方法。
13. 複数の車載装置間で通信されるメッセージを中継する中継処理と、車両に関する前記中継処理とは異なる処理とを実行する車載制御装置に用いられる制御プログラムであって、
    コンピュータを、
    前記中継処理を実行するための第１期間と、前記中継処理とは異なる処理を実行するための第２期間とを動的に決定する決定部、
    として機能させ、
    前記メッセージは、前記複数の車載装置間で周期的に通信され、
    前記決定部は、時間における前記メッセージを受信する確率分布に基づいて、前記第１期間を決定する、
    制御プログラム。