(57)【要約】【課題】車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することが可能なスイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供する。【解決手段】スイッチ装置は、車両に搭載されるスイッチ装置であって、中継すべき通信データを保持する保持部と、前記通信データを中継するスイッチ部と、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部とを備える。【選択図】図２
2018113505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるスイッチ装置であって、
中継すべき通信データを保持する保持部と、
前記通信データを中継するスイッチ部と、
異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部とを備える、スイッチ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車両の外部における外部装置と通信可能な前記通信装置へ前記停止要求データを送信する、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記経路上にありかつ自己の前記スイッチ装置から１つ目の前記通信装置へ前記停止要求データを送信する、請求項１または請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記停止要求データを定期的または不定期に送信し、前記デバイスの異常からの復旧が検知された場合、前記停止要求データの送信を停止する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記制御部は、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合でも、異常が検知されていない他のデバイスへ送信すべき前記通信装置からの前記通信データが前記保持部に保持されている場合には、前記停止要求データを送信しない、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項６】
前記スイッチ装置は、さらに、
自己の前記スイッチ装置に直接接続されたデバイスの異常を検知する検知部を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記スイッチ装置は、さらに、
少なくとも１つの通信装置を介して自己の前記スイッチ装置に接続されたデバイスの異常を検知する検知部を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、
前記通信データを中継するステップと、
異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信するステップとを含む、通信制御方法。
【請求項９】
車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記通信データを中継するスイッチ部と、
異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部、
として機能させるための、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載ネットワークにおけるセキュリティを向上させるための車載ネットワークシステムが開発されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（特開２０１３−１６８８６５号公報）には、以下のような車載ネットワークシステムが開示されている。すなわち、車載ネットワークシステムは、車載ネットワーク上で用いられる通信規約のうち前記車載ネットワーク上における実装に依拠する部分を定義する定義データを格納するメモリを備えた車載制御装置と、前記車載制御装置に対して前記定義データを発行する通信規約発行装置とを備える。前記通信規約発行装置は、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させる登録装置から、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させるよう要求する登録要求を受け取ると、前記登録装置に対する認証を実施した上で、前記車載ネットワークに上における実装に準拠した前記定義データを作成して前記登録装置に返信する。前記登録装置は、前記通信規約発行装置が送信した前記定義データを受け取り、受け取った前記定義データを前記メモリ上に格納するよう前記車載制御装置に対して要求する。そして、前記車載制御装置は、前記登録装置から定義データを受け取って前記メモリ上に格納し、前記定義データが定義する前記部分にしたがって、前記通信規約に準拠して前記車載ネットワークを用いて通信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車載ネットワークでは、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）間で送受信される通信データを中継する通信ゲートウェイが設けられる。
【０００６】
たとえば、他の装置から通信ゲートウェイ経由で通信データを受信する車載ＥＣＵにおいて異常が発生した場合、当該車載ＥＣＵが通信データを受信できないため、通信データが通信経路の途中で破棄されることがある。このような場合、通信データの再送が発生し、車載ネットワークにおける通信帯域が無駄になってしまう。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することが可能なスイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるスイッチ装置は、車両に搭載されるスイッチ装置であって、中継すべき通信データを保持する保持部と、前記通信データを中継するスイッチ部と、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部とを備える。
【０００９】
（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記通信データを中継するステップと、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信するステップとを含む。
【００１０】
（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、前記通信データを中継するスイッチ部と、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部、として機能させるためのプログラムである。
【００１１】
本発明は、このような特徴的な処理部を備えるスイッチ装置として実現することができるだけでなく、スイッチ装置を備える車載通信システムとして実現することができる。また、本発明は、スイッチ装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵにおける制御部が管理する通信経路テーブルの一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵにおける制御部が管理する異常テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵがデバイスの異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵがポーズフレームを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵの変形例における制御部が管理する通信経路テーブルの一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵの変形例がポーズフレームを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例１を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例２を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例３の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例４を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１５】
（１）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車両に搭載されるスイッチ装置であって、中継すべき通信データを保持する保持部と、前記通信データを中継するスイッチ部と、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部とを備える。
【００１６】
このような構成により、通信装置に対して通信データの送信の停止および当該通信データの保持を行わせることができるので、当該通信データが通信経路の途中で破棄されることを防ぐことができる。これにより、通信データの再送を防ぐことができるので、車載ネットワークにおける通信帯域の無駄な使用を抑制することができる。したがって、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することができる。
【００１７】
（２）好ましくは、前記制御部は、前記車両の外部における外部装置と通信可能な前記通信装置へ前記停止要求データを送信する。
【００１８】
このような構成により、外部装置、および当該外部装置と通信可能な通信装置間におけるたとえば課金対象の通信データの再送を防ぐことができるので、通信コストの増大を抑制することができる。
【００１９】
（３）好ましくは、前記制御部は、前記経路上にありかつ自己の前記スイッチ装置から１つ目の前記通信装置へ前記停止要求データを送信する。
【００２０】
このような構成により、スイッチ装置が車載ネットワークの接続関係を認識することなく停止要求データの送信先を特定することができるので、簡易な処理で停止要求データを送信することができる。
【００２１】
（４）好ましくは、前記制御部は、前記停止要求データを定期的または不定期に送信し、前記デバイスの異常からの復旧が検知された場合、前記停止要求データの送信を停止する。
【００２２】
このような構成により、通信装置は、スイッチ装置から停止要求データを受信しなくなったことをもって、通信データの送信を再開すべき状況であることを認識することができる。これにより、復旧したデバイスへの通信データの送信を簡単に再開することができる。
【００２３】
（５）好ましくは、前記制御部は、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合でも、異常が検知されていない他のデバイスへ送信すべき前記通信装置からの前記通信データが前記保持部に保持されている場合には、前記停止要求データを送信しない。
【００２４】
このような構成により、通信装置から他のデバイスへ送信すべき重要な通信データ等の送信が停滞してしまうことを防ぐことができる。
【００２５】
（６）好ましくは、前記スイッチ装置は、さらに、自己の前記スイッチ装置に直接接続されたデバイスの異常を検知する検知部を備える。
【００２６】
このような構成により、異常が発生しているデバイスの検知処理を簡素化することができる。
【００２７】
（７）好ましくは、前記スイッチ装置は、さらに、少なくとも１つの通信装置を介して自己の前記スイッチ装置に接続されたデバイスの異常を検知する検知部を備える。
【００２８】
このような構成により、停止要求データの送信の有無にかかわらず、スイッチ装置および異常が検知されたデバイス間における通信装置と、スイッチ装置との間における通信を存続させることができる。
【００２９】
（８）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記通信データを中継するステップと、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信するステップとを含む。
【００３０】
このような構成により、通信装置に対して通信データの送信の停止および当該通信データの保持を行わせることができるので、当該通信データが通信経路の途中で破棄されることを防ぐことができる。これにより、通信データの再送を防ぐことができるので、車載ネットワークにおける通信帯域の無駄な使用を抑制することができる。したがって、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することができる。
【００３１】
（９）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車両に搭載されるスイッチ装置であって中継すべき通信データを保持する保持部を備えるスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、前記通信データを中継するスイッチ部と、異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部、として機能させるためのプログラムである。
【００３２】
このような構成により、通信装置に対して通信データの送信の停止および当該通信データの保持を行わせることができるので、当該通信データが通信経路の途中で破棄されることを防ぐことができる。これにより、通信データの再送を防ぐことができるので、車載ネットワークにおける通信帯域の無駄な使用を抑制することができる。したがって、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することができる。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００３４】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
【００３５】
図１を参照して、車載通信システム３０１は、スイッチＥＣＵ１０１と、複数の車載デバイス１１１とを備える。車載通信システム３０１は、車両１に搭載される。
【００３６】
スイッチＥＣＵ１０１、車外通信装置１１１Ａ、画像センサ１１１Ｂ、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃ、レーダ装置１１１Ｄ、ナビゲーション装置１１１Ｅ、セントラルゲートウェイ１１１Ｆおよび複数の車載制御デバイス１１１Ｇは、車載デバイス１１１の一例であり、かつ通信装置の一例である。
【００３７】
なお、車載デバイス１１１は、これらの具体例に限らず、車両１に搭載され、かつスイッチＥＣＵ１０１と通信可能な他のデバイスであってもよい。
【００３８】
スイッチＥＣＵ１０１は、たとえば、イーサネット（登録商標）ケーブル１０により、車外通信装置１１１Ａ、画像センサ１１１Ｂ、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃ、レーダ装置１１１Ｄ、ナビゲーション装置１１１Ｅおよびセントラルゲートウェイ１１１Ｆと接続されている。
【００３９】
スイッチＥＣＵ１０１は、自己に接続されたこれらの車載デバイス１１１と通信を行うことが可能である。スイッチＥＣＵ１０１および車載デバイス１１１間では、たとえば、イーサネットフレームを用いて情報のやり取りが行われる。
【００４０】
セントラルゲートウェイ１１１Ｆは、たとえば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（登録商標）の規格に従うＣＡＮバス１１により複数の車載制御デバイス１１１Ｇと接続される。セントラルゲートウェイ１１１Ｆおよび車載制御デバイス１１１Ｇ間では、たとえば、ＣＡＮの規格に従うメッセージを用いて情報のやり取りが行われる。
【００４１】
車載制御デバイス１１１Ｇは、たとえば、エンジン制御デバイス、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御デバイス、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）制御デバイス、ブレーキ制御デバイス、シャーシ制御デバイス、ステアリング制御デバイス、計器表示制御デバイスおよび盗難検知デバイス等である。
【００４２】
セントラルゲートウェイ１１１Ｆは、たとえば、異なるＣＡＮバス１１にそれぞれ接続された車載制御デバイス１１１Ｇ間における情報の中継処理を行い、また、スイッチＥＣＵ１０１および車載制御デバイス１１１Ｇ間における情報の中継処理を行う。以下、ＣＡＮバス１１において伝送される情報を、ＣＡＮ情報とも称する。
【００４３】
スイッチＥＣＵ１０１は、自己に接続された車載デバイス１１１から受信した通信データを中継する中継処理を行う。
【００４４】
より詳細には、画像センサ１１１Ｂ、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃ、レーダ装置１１１Ｄ、ナビゲーション装置１１１Ｅおよびセントラルゲートウェイ１１１Ｆは、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）１に属している。また、車外通信装置１１１Ａは、ＶＬＡＮ１と異なるＶＬＡＮ２に属している。
【００４５】
スイッチＥＣＵ１０１は、たとえば、同じＶＬＡＮに属する車載デバイス１１１間のイーサネットフレームの中継処理を行う。
【００４６】
具体的には、スイッチＥＣＵ１０１は、受信したイーサネットフレームに含まれる送信元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームを宛先の車載デバイス１１１へ送信する。
【００４７】
画像センサ１１１Ｂは、たとえば、車両１の周囲を周期的に撮影する撮像装置である。画像センサ１１１Ｂは、たとえば、車両１の周囲を撮影すると、撮影結果を示す画像情報を作成し、作成した画像情報を含み、かつ宛先ＭＡＣアドレスが自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃのイーサネットフレームを作成する。画像センサ１１１Ｂは、作成したイーサネットフレームをスイッチＥＣＵ１０１へ送信する。
【００４８】
スイッチＥＣＵ１０１は、画像センサ１１１Ｂからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームを自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃへ送信する。
【００４９】
レーダ装置１１１Ｄは、たとえば、ミリ波を用いるレーダ装置であり、車両１の周囲における歩行者等の物体の検知結果を示す検知情報を周期的に作成する。
【００５０】
レーダ装置１１１Ｄは、作成した検知情報を含み、かつ宛先ＭＡＣアドレスが自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃのイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをスイッチＥＣＵ１０１へ送信する。
【００５１】
スイッチＥＣＵ１０１は、レーダ装置１１１Ｄからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームを自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃへ送信する。
【００５２】
車外通信装置１１１Ａは、車両１の外部における外部装置の一例であるサーバ１７１と通信可能である。また、車外通信装置１１１Ａは、サーバ１７１からスイッチＥＣＵ１０１への通信データの経路上に位置する。
【００５３】
具体的には、車外通信装置１１１Ａは、たとえば、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）であり、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って無線基地局装置１６１と無線通信を行うことが可能である。
【００５４】
車外通信装置１１１Ａは、無線基地局装置１６１を介してサーバ１７１と通信可能である。
【００５５】
サーバ１７１は、たとえば、地図情報を含み、かつ宛先ＩＰアドレスがナビゲーション装置１１１ＥのＩＰパケットを無線基地局装置１６１経由で車外通信装置１１１Ａへ送信する。
【００５６】
車外通信装置１１１Ａは、サーバ１７１からＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットをたとえばデフォルトゲートウェイであるスイッチＥＣＵ１０１へ送信する。
【００５７】
具体的には、車外通信装置１１１Ａは、当該ＩＰパケットを含みかつ宛先ＭＡＣアドレスがスイッチＥＣＵ１０１のイーサネットフレームを作成してスイッチＥＣＵ１０１へ送信する。
【００５８】
スイッチＥＣＵ１０１は、たとえば、異なるＶＬＡＮに属する車載デバイス１１１間のＩＰパケットの中継処理を行う。
【００５９】
より詳細には、スイッチＥＣＵ１０１は、車外通信装置１１１Ａからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームからＩＰパケットを取得する。
【００６０】
スイッチＥＣＵ１０１は、取得したＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに基づいて、当該ＩＰパケットの宛先がナビゲーション装置１１１Ｅであることを特定し、当該ＩＰパケットをナビゲーション装置１１１Ｅへ送信する。
【００６１】
なお、本発明の実施の形態に係る車載通信システムは、セントラルゲートウェイ１１１Ｆが設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム３０１は、セントラルゲートウェイ１１１Ｆが設けらない構成であってもよい。この場合、たとえば、スイッチＥＣＵ１０１がＣＡＮバス１１において伝送されるＣＡＮ情報を中継する。
【００６２】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵの構成を示す図である。
【００６３】
図２を参照して、スイッチＥＣＵ１０１は、スイッチ部５１と、制御部（検知部）５２と、バッファ（保持部）５３と、複数の通信ポート５４とを備える。
【００６４】
スイッチＥＣＵ１０１は、スイッチ装置として機能する。より詳細には、スイッチＥＣＵ１０１における通信ポート５４は、たとえばイーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート５４は、集積回路の端子であってもよい。
【００６５】
複数の通信ポート５４の各々は、イーサネットケーブル１０を介して複数の車載デバイス１１１のうちのいずれか１つに接続されている。また、複数の通信ポート５４の各々は、たとえばＶＬＡＮと対応付けられている。
【００６６】
スイッチ部５１は、通信データを中継する中継処理を行う。バッファ５３は、中継すべき通信データを保持する。
【００６７】
より詳細には、スイッチ部５１は、たとえば、Ｌ２スイッチとして動作し、同じＶＬＡＮに属する車載デバイス１１１間のイーサネットフレームを中継する。
【００６８】
具体的には、スイッチ部５１は、たとえば、通信ポート５４のポート番号とＶＬＡＮのＩＤおよび接続先装置のＭＡＣアドレスとの対応関係を示すアドレステーブルを保持する。
【００６９】
スイッチ部５１は、たとえば、画像センサ１１１Ｂからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームをバッファ５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認する。
【００７０】
スイッチ部５１は、アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４を特定する。ここでは、スイッチ部５１は、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃに接続される通信ポート５４を特定する。
【００７１】
そして、スイッチ部５１は、当該イーサネットフレームをバッファ５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４経由で自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃへ送信する。
【００７２】
スイッチ部５１は、たとえば、レーダ装置１１１Ｄからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームをバッファ５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認する。
【００７３】
スイッチ部５１は、アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４すなわち自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃに接続される通信ポート５４を特定する。
【００７４】
そして、スイッチ部５１は、当該イーサネットフレームをバッファ５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４経由で自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃへ送信する。
【００７５】
また、スイッチ部５１は、たとえば、Ｌ３スイッチまたはＬ４スイッチとして動作し、異なるＶＬＡＮに属する車載デバイス１１１間の通信データを中継する。
【００７６】
具体的には、スイッチ部５１は、たとえばＶＬＡＮのＩＤとネットワークアドレスとの対応関係を示すネットワークテーブルを保持する。また、スイッチ部５１は、たとえば、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係を示すＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルをＶＬＡＮのＩＤごとに保持する。
【００７７】
スイッチ部５１は、車外通信装置１１１Ａからイーサネットフレームを受信すると、宛先ＭＡＣアドレスが自己のＭＡＣアドレスであることを確認し、受信したイーサネットフレームからＩＰパケットを取り出す。
【００７８】
スイッチ部５１は、ネットワークテーブルを参照することにより、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
【００７９】
そして、スイッチ部５１は、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、宛先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する。
【００８０】
スイッチ部５１は、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含みかつ当該ＩＰパケットを含むイーサネットフレームを作成してバッファ５３に保存する。
【００８１】
スイッチ部５１は、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４すなわちナビゲーション装置１１１Ｅと接続する通信ポート５４を特定する。
【００８２】
そして、スイッチ部５１は、当該イーサネットフレームをバッファ５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４経由でナビゲーション装置１１１Ｅへ送信する。
【００８３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵにおける制御部が管理する通信経路テーブルの一例を示す図である。
【００８４】
図３を参照して、制御部５２は、たとえば通信経路テーブルＴａｂ１を保持している。制御部５２は、スイッチ部５１における中継処理を監視することにより、スイッチ部５１において中継される通信データの通信経路を取得して通信経路テーブルＴａｂ１に登録する。
【００８５】
具体的には、制御部５２は、たとえば、スイッチ部５１が画像センサ１１１Ｂから対応の通信ポート５４経由で受信したイーサネットフレームをバッファ５３に保存したことを確認すると、バッファ５３に保存されたイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスすなわち自動運転用ＥＣＵ１１１ＣのＭＡＣアドレスを確認する。
【００８６】
そして、制御部５２は、スイッチ部５１が保持するアドレステーブルを参照し、上記対応の通信ポート５４のポート番号から画像センサ１１１ＢのＭＡＣアドレスを取得する。制御部５２は、「受信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」として、それぞれ画像センサ１１１ＢのＭＡＣアドレスおよび自動運転用ＥＣＵ１１１ＣのＭＡＣアドレスを通信経路テーブルＴａｂ１に登録する。
【００８７】
同様に、制御部５２は、たとえば、スイッチ部５１がレーダ装置１１１Ｄから受信したイーサネットフレームをバッファ５３に保存したことを確認すると、「受信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」として、それぞれレーダ装置１１１ＤのＭＡＣアドレスおよび自動運転用ＥＣＵ１１１ＣのＭＡＣアドレスを通信経路テーブルＴａｂ１に登録する。
【００８８】
同様に、制御部５２は、たとえば、スイッチ部５１が車外通信装置１１１Ａから受信したイーサネットフレームをバッファ５３に保存したことを確認すると、「受信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」として、それぞれ車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスおよびナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスを通信経路テーブルＴａｂ１に登録する。
【００８９】
制御部５２は、バッファ５３に保存されたイーサネットフレームが宛先の車載デバイス１１１へ送信されると、当該イーサネットフレームに対応する通信経路を通信経路テーブルＴａｂ１から抹消する。
【００９０】
なお、制御部５２は、登録した通信経路の通信が完了するとすぐに当該通信経路を抹消する構成に限らず、最後の通信が行われてからの経過時間を計測し、計測した経過時間が所定のタイムアウト時間以上となった通信経路を通信経路テーブルＴａｂ１から抹消する構成であってもよい。
【００９１】
また、通信経路テーブルＴａｂ１では、「受信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」を用いて通信経路が登録されたが、これに限らず、受信元の通信ポート５４のポート番号および送信先の通信ポート５４のポート番号を用いて通信経路が登録されてもよい。
【００９２】
再び図２を参照して、制御部５２は、たとえば、自己のスイッチＥＣＵ１０１に直接接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【００９３】
具体的には、制御部５２は、たとえば、スイッチ部５１が保持するアドレステーブルを参照し、生存確認のための生存確認情報を、自己のスイッチＥＣＵ１０１と直接接続された車載デバイス１１１へスイッチ部５１経由で周期的に送信する。
【００９４】
制御部５２は、生存確認情報に対する応答をスイッチ部５１経由で受信できた車載デバイス１１１については、異常が発生していないと判断する。一方、制御部５２は、生存確認情報に対する応答をスイッチ部５１経由で受信できなかった車載デバイス１１１については、異常が発生したと判断する。
【００９５】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵにおける制御部が管理する異常テーブルの一例を示す図である。
【００９６】
図４を参照して、制御部５２は、たとえば異常テーブルＴａｂ２を保持している。制御部５２は、異常を検知した車載デバイス１１１のＭＡＣアドレスを異常テーブルＴａｂ２に登録する。
【００９７】
この例では、制御部５２は、たとえば、ナビゲーション装置１１１Ｅに異常が発生したことを検知し、ナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスを異常テーブルＴａｂ２に登録する。
【００９８】
再び図２を参照して、制御部５２は、異常が検知されている車載デバイス１１１へ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されている場合に、自己のスイッチＥＣＵ１０１から当該通信データの送信元への経路上にあり、かつ車両１に搭載された１つの通信装置へ、自己のスイッチＥＣＵ１０１への通信データの送信の停止および自己のスイッチＥＣＵ１０１へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する。
【００９９】
より詳細には、制御部５２は、たとえば、自己のスイッチＥＣＵ１０１から通信データの送信元への経路上にありかつ自己のスイッチＥＣＵ１０１から１つ目の通信装置へ停止要求データを定期的に送信する。
【０１００】
具体的には、制御部５２は、たとえば、停止要求データの一例であるポーズ（Ｐａｕｓｅ）フレームを車外通信装置１１１Ａへ送信する。
【０１０１】
より詳細には、制御部５２は、たとえば、通信経路テーブルＴａｂ１および異常テーブルＴａｂ２を比較し、通信経路テーブルＴａｂ１において「送信先ＭＡＣアドレス」として登録され、かつ異常テーブルＴａｂ２に登録されているＭＡＣアドレス（以下、受信不能アドレスとも称する。）が存在するか否かを確認する確認処理を行う。
【０１０２】
制御部５２は、受信不能アドレスの存在を確認すると、異常が検知されている車載デバイス１１１へ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されていると判断する。
【０１０３】
この例では、制御部５２は、受信不能アドレスとしてナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスを確認する。
【０１０４】
制御部５２は、通信経路テーブルＴａｂ１を参照することにより、送信元の車載デバイス１１１を特定する。具体的には、制御部５２は、通信経路テーブルＴａｂ１において、「送信先ＭＡＣアドレス」の項目における受信不能アドレスに対応するＭＡＣアドレス（以下、ポーズ依頼先アドレスとも称する。）を特定する。
【０１０５】
この例では、制御部５２は、ポーズ依頼先アドレスとして車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスを特定する。
【０１０６】
そして、制御部５２は、スイッチ部５１が保持するアドレステーブルを参照し、特定した車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスに対応するポート番号を取得する。
【０１０７】
制御部５２は、たとえば、ポーズフレームを周期的に作成し、作成したポーズフレームをスイッチ部５１へ出力するとともに、取得したポート番号をスイッチ部５１へ通知する。
【０１０８】
スイッチ部５１は、制御部５２からポーズフレームを受けると、受けたポーズフレームを、制御部５２から通知されたポート番号の通信ポート５４経由で車外通信装置１１１Ａへ送信する。
【０１０９】
制御部５２は、たとえば、ナビゲーション装置１１１Ｅの異常からの復旧が検知された場合、ポーズフレームの送信を停止する。
【０１１０】
より詳細には、制御部５２は、たとえば、周期的に送信する生存確認情報の応答をスイッチ部５１経由でナビゲーション装置１１１Ｅから受信できるようになるまで、ナビゲーション装置１１１Ｅにおける異常が継続していると判断する。
【０１１１】
そして、制御部５２は、生存確認情報に対する応答をナビゲーション装置１１１Ｅから受信できるようになると、ナビゲーション装置１１１Ｅが異常から復旧したと判断し、ポーズフレームの車外通信装置１１１Ａへの送信を停止するとともに、車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスを異常テーブルＴａｂ２から抹消する。
【０１１２】
再び図１を参照して、車外通信装置１１１Ａは、図示しないバッファを有しており、スイッチＥＣＵ１０１からポーズフレームを受信すると、受信したポーズフレームに従って、サーバ１７１から無線基地局装置１６１経由で受信したＩＰパケットをバッファに蓄積する。
【０１１３】
車外通信装置１１１Ａは、スイッチＥＣＵ１０１からポーズフレームを周期的に受信する間、当該ＩＰパケットのバッファへの蓄積を継続する。そして、車外通信装置１１１Ａは、スイッチＥＣＵ１０１からポーズフレームを受信しなくなると、バッファに蓄積したＩＰパケットを順次スイッチＥＣＵ１０１へ送信する。
【０１１４】
また、サーバ１７１およびナビゲーション装置１１１Ｅ間では、たとえば、通信接続が確立されており、受信確認が行われる。
【０１１５】
具体的には、ナビゲーション装置１１１Ｅは、サーバ１７１からＩＰパケットを受信するごとにＡＣＫをサーバ１７１へ送信する。
【０１１６】
サーバ１７１は、ナビゲーション装置１１１ＥからＡＣＫを受信すると、送信したＩＰパケットがナビゲーション装置１１１Ｅによって無事に受信されたことを認識する。
【０１１７】
一方、サーバ１７１は、所定のタイムアウト時間経過してもナビゲーション装置１１１ＥからＡＣＫを受信できない場合、送信したＩＰパケットがナビゲーション装置１１１Ｅによって受信されなかったと認識し、当該ＩＰパケットを再送する。
【０１１８】
なお、車外通信装置１１１Ａは、たとえば、異常が発生しているためにナビゲーション装置１１１ＥがＡＣＫを送信できない場合、ナビゲーション装置１１１Ｅの代わりに、ＡＣＫを所定のタイムアウト時間内にサーバ１７１へ送信してもよい。
【０１１９】
これにより、サーバ１７１からナビゲーション装置１１１ＥへのＩＰパケットの再送を防ぐことができるので、無線基地局装置１６１および車外通信装置１１１Ａ間の通信負荷の増大および通信コストの上昇を抑制することができる。
【０１２０】
なお、制御部５２は、異常の発生したナビゲーション装置１１１Ｅが自動的に復旧するまで監視する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部５２は、たとえば、ナビゲーション装置１１１Ｅをリセットさせるための復旧命令をナビゲーション装置１１１Ｅへ送信することにより、ナビゲーション装置１１１Ｅを強制的に復旧させる構成であってもよい。また、制御部５２は、復旧命令の代わりに、たとえばナビゲーション装置１１１Ｅの電源をオンオフする構成であってもよい。
【０１２１】
また、制御部５２が、ナビゲーション装置１１１Ｅの異常を検知し、ナビゲーション装置１１１Ｅへの通信データの送信元の車外通信装置１１１Ａへポーズフレームを送信する動作を例示したが、これに限定するものではない。制御部５２は、他の車載デバイス１１１における異常を検知し、当該他の車載デバイス１１１への通信データの送信元の通信装置へポーズフレームを送信する構成であってもよい。
【０１２２】
具体的には、制御部５２は、たとえば、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃの異常を検知し、自動運転用ＥＣＵ１１１Ｃへの通信データの送信元の通信装置である画像センサ１１１Ｂおよびレーダ装置１１１Ｄへポーズフレームを送信する構成であってもよい。
【０１２３】
［動作の流れ］
車載通信システム３０１における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１２４】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵがデバイスの異常を検知する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１２５】
図５を参照して、まず、スイッチＥＣＵ１０１は、所定周期ごとの生存確認情報の送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。
【０１２６】
そして、スイッチＥＣＵ１０１は、生存確認情報の送信タイミングが到来すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、自己に接続された各車載デバイス１１１へ生存確認情報を送信する（ステップＳ１０４）。
【０１２７】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、生存確認情報に対する応答が到着しなくなった車載デバイス１１１が存在する場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、当該車載デバイス１１１に異常が発生したと判断し、当該車載デバイス１１１のＭＡＣアドレスを異常テーブルＴａｂ２に登録する（ステップＳ１０８）。
【０１２８】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、復旧命令を当該車載デバイス１１１へ送信する（ステップＳ１１０）。
【０１２９】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、応答が到着しない車載デバイス１１１が存在しない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、または復旧命令の当該車載デバイス１１１への送信後（ステップＳ１１０）、以下の処理を行う。
【０１３０】
すなわち、スイッチＥＣＵ１０１は、応答が到着するようになった車載デバイス１１１が存在する場合（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、当該車載デバイス１１１が復旧したと判断し、復旧した車載デバイス１１１のＭＡＣアドレスを異常テーブルＴａｂ２から抹消する（ステップＳ１１４）。
【０１３１】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、応答が到着するようになった車載デバイス１１１が存在しない場合（ステップＳ１１２でＮＯ）、または復旧した車載デバイス１１１のＭＡＣアドレスの異常テーブルＴａｂ２からの抹消後（ステップＳ１１４）、生存確認情報の新たな送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。
【０１３２】
なお、上記ステップＳ１０８およびＳ１１０の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０１３３】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵがポーズフレームを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１３４】
図６を参照して、スイッチＥＣＵ１０１は、通信経路テーブルＴａｂ１および異常テーブルＴａｂ２を監視している状況を想定する。
【０１３５】
まず、スイッチＥＣＵ１０１は、所定周期ごとのポーズフレームの送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１３６】
そして、スイッチＥＣＵ１０１は、ポーズフレームの送信タイミングが到来すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、通信経路テーブルＴａｂ１および異常テーブルＴａｂ２を比較する（ステップＳ２０４）。
【０１３７】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、受信不能アドレスが存在する場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、当該受信不能アドレスに対応するポーズ依頼先アドレスを通信経路テーブルＴａｂ１から取得し、取得したポーズ依頼先アドレスを有する車載デバイス１１１へポーズフレームを送信する（ステップＳ２０８）。
【０１３８】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、受信不能アドレスが存在しない場合（ステップＳ２０６でＮＯ）、またはポーズフレームの送信後（ステップＳ２０８）、ポーズフレームの新たな送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０１３９】
［スイッチＥＣＵ１０１の変形例］
再び図１を参照して、たとえば、車載制御デバイス１１１Ｇが、自己のファームウェアのアップデート用の通信データをサーバ１７１から無線基地局装置１６１、車外通信装置１１１Ａ、スイッチＥＣＵ１０１およびセントラルゲートウェイ１１１Ｆ経由で受信している状況を想定する。
【０１４０】
再び図２を参照して、制御部５２は、たとえば、異常が検知されている車載デバイス１１１へ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されている場合でも、異常が検知されていない他の車載デバイス１１１へ送信すべき車外通信装置１１１Ａからの通信データがバッファ５３に保持されている場合には、停止要求データを送信しない。
【０１４１】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵの変形例における制御部が管理する通信経路テーブルの一例を示す図である。
【０１４２】
図７を参照して、通信経路テーブルＴａｂ３では、通信経路テーブルＴａｂ１と比べて、「受信元ＭＡＣアドレス」および「送信先ＭＡＣアドレス」として、それぞれ車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスおよびセントラルゲートウェイ１１１ＦのＭＡＣアドレスがさらに登録されている。
【０１４３】
制御部５２は、たとえば、通信経路テーブルＴａｂ３および異常テーブルＴａｂ２（図４参照）を比較し、受信不能アドレスが存在するか否かを確認する確認処理を行う。
【０１４４】
そして、制御部５２は、受信不能アドレスとしてナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスを確認し、異常が検知されたナビゲーション装置１１１Ｅへ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されていると判断する。
【０１４５】
制御部５２は、通信経路テーブルＴａｂ３を参照し、「送信先ＭＡＣアドレス」の項目における受信不能アドレスすなわちナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスに対応するポーズ依頼先アドレスとして、車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスを特定する。
【０１４６】
そして、制御部５２は、「受信元ＭＡＣアドレス」の項目において、ナビゲーション装置１１１ＥのＭＡＣアドレスに対応する車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレスの他に、車外通信装置１１１ＡのＭＡＣアドレス（以下、２つ目のポーズ依頼先アドレスとも称する。）が登録されているか否かを確認する。
【０１４７】
この例では、制御部５２は、２つ目のポーズ依頼先アドレスが登録されていることを確認する。この２つ目のポーズ依頼先アドレスに対応する「送信先ＭＡＣアドレス」は、セントラルゲートウェイ１１１ＦのＭＡＣアドレスである。
【０１４８】
制御部５２は、確認結果に基づいて、異常が検知されていないセントラルゲートウェイ１１１Ｆへ送信すべき車外通信装置１１１Ａからの通信データがバッファ５３に保持されていると判断し、車外通信装置１１１Ａへのポーズフレームの送信を行わないことを決定する。
【０１４９】
［動作の流れ］
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチＥＣＵの変形例がポーズフレームを送信する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１５０】
図８を参照して、スイッチＥＣＵ１０１は、通信経路テーブルＴａｂ３および異常テーブルＴａｂ２を監視している状況を想定する。
【０１５１】
まず、スイッチＥＣＵ１０１は、所定周期ごとのポーズフレームの送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯ）。
【０１５２】
そして、スイッチＥＣＵ１０１は、ポーズフレームの送信タイミングが到来すると（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、通信経路テーブルＴａｂ３および異常テーブルＴａｂ２を比較する（ステップＳ３０４）。
【０１５３】
次に、スイッチＥＣＵ１０１は、受信不能アドレスが存在し、かつ２つ目のポーズ依頼先アドレスが存在しない場合（ステップＳ３０６でＹＥＳおよびステップＳ３０８でＮＯ）、当該受信不能アドレスに対応するポーズ依頼先アドレスを通信経路テーブルＴａｂ３から取得し、取得したポーズ依頼先アドレスを有する車載デバイス１１１へポーズフレームを送信する（ステップＳ３１０）。
【０１５４】
一方、スイッチＥＣＵ１０１は、受信不能アドレスが存在しない場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、受信不能アドレスが存在し、かつ２つ目のポーズ依頼先アドレスが存在する場合（ステップＳ３０６でＹＥＳおよびステップＳ３０８でＹＥＳ）、またはポーズフレームの送信後（ステップＳ３１０）、ポーズフレームの新たな送信タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯ）。
【０１５５】
なお、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、スイッチ部５１を介して他の通信装置および他の車載デバイス１１１と通信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部５２は、たとえば、イーサネットケーブル１０およびＣＡＮバス１１と異なる専用の通信線を用いて他の通信装置および他の車載デバイス１１１の少なくともいずれか一方と通信する構成であってもよい。
【０１５６】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、ポーズフレームを周期的に作成して送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部５２は、ポーズフレームを不定期に作成して送信する構成であってもよいし、ポーズフレームを１回だけ作成して送信する構成であってもよい。
【０１５７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、複数の車載デバイス１１１が設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではなく、１つの車載デバイス１１１が設けられる構成であってもよい。
【０１５８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、複数の通信装置が設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。１つの通信装置が設けられる構成であってもよい。
【０１５９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、イーサネットケーブル１０を用いて車載デバイス１１１の異常を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム３０１では、たとえば、スイッチＥＣＵ１０１および各車載デバイス１１１間に接続された専用の通信線を用いて車載デバイス１１１の異常を検知する構成であってもよい。
【０１６０】
ところで、特許文献１に記載の車載ネットワークでは、車載ＥＣＵ間で送受信される通信データを中継する通信ゲートウェイが設けられる。
【０１６１】
たとえば、他の装置から通信ゲートウェイ経由で通信データを受信する車載ＥＣＵにおいて異常が発生した場合、当該車載ＥＣＵが通信データを受信できないため、通信データが通信経路の途中で破棄されることがある。このような場合、通信データの再送が発生し、車載ネットワークにおける通信帯域が無駄になってしまう。
【０１６２】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵは、車両１に搭載される。バッファ５３は、中継すべき通信データを保持する。スイッチ部５１は、通信データを中継する。そして、制御部５２は、異常が検知されている車載デバイス１１１へ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されている場合に、自己のスイッチＥＣＵ１０１から通信データの送信元への経路上にあり、かつ車両１に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己のスイッチＥＣＵ１０１への通信データの送信の停止および自己のスイッチＥＣＵ１０１へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データの一例であるポーズフレームを送信する。
【０１６３】
このような構成により、通信装置に対して通信データの送信の停止および当該通信データの保持を行わせることができるので、当該通信データが通信経路の途中で破棄されることを防ぐことができる。これにより、通信データの再送を防ぐことができるので、車載ネットワークにおける通信帯域の無駄な使用を抑制することができる。したがって、車載ネットワークにおいて情報を効率よく伝送することができる。
【０１６４】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、車両１の外部における外部装置と通信可能な通信装置へポーズフレームを送信する。
【０１６５】
このような構成により、外部装置、および当該外部装置と通信可能な通信装置間におけるたとえば課金対象の通信データの再送を防ぐことができるので、通信コストの増大を抑制することができる。
【０１６６】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、上記経路上にありかつ自己のスイッチＥＣＵ１０１から１つ目の通信装置へポーズフレームを送信する。
【０１６７】
このような構成により、スイッチＥＣＵ１０１が車載ネットワークの接続関係を認識することなくポーズフレームの送信先を特定することができるので、簡易な処理でポーズフレームを送信することができる。
【０１６８】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、ポーズフレームを定期的または不定期に送信する。そして、制御部５２は、車載デバイス１１１の異常からの復旧が検知された場合、ポーズフレームの送信を停止する。
【０１６９】
このような構成により、通信装置は、スイッチＥＣＵ１０１からポーズフレームを受信しなくなったことをもって、通信データの送信を再開すべき状況であることを認識することができる。これにより、復旧した車載デバイス１１１への通信データの送信を簡単に再開することができる。
【０１７０】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、異常が検知されている車載デバイス１１１へ送信すべき通信データがバッファ５３において保持されている場合でも、異常が検知されていない他の車載デバイス１１１へ送信すべき通信装置からの通信データがバッファ５３に保持されている場合には、ポーズフレームを送信しない。
【０１７１】
このような構成により、通信装置から他の車載デバイス１１１へ送信すべき重要な通信データ等の送信が停滞してしまうことを防ぐことができる。
【０１７２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、自己のスイッチＥＣＵ１０１に直接接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０１７３】
このような構成により、異常が発生している車載デバイス１１１の検知処理を簡素化することができる。
【０１７４】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１７５】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車載通信システムと比べて複数のスイッチＥＣＵを備える車載通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様である。
【０１７６】
［構成および基本動作］
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例１を示す図である。
【０１７７】
図９を参照して、車載通信システム３０２は、スイッチＥＣＵ１０１であるスイッチＥＣＵ１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄと、車載デバイス１１１である車載デバイス１１１Ｋ，１１１Ｌ，１１１Ｍとを備える。車載通信システム３０２は、車両１に搭載される。
【０１７８】
たとえば、サーバ１７１から車載デバイス１１１Ｋを宛先として通信データが伝送されている状況を想定する。
【０１７９】
送信例１では、スイッチＥＣＵ１０１Ｂがスイッチ装置として機能する。より詳細には、スイッチＥＣＵ１０１Ｂにおける制御部５２は、たとえば、自己のスイッチＥＣＵ１０１Ｂに直接接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０１８０】
具体的には、たとえば、スイッチＥＣＵ１０１Ｃにおいて異常が発生すると、スイッチＥＣＵ１０１Ｂは、スイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知し、スイッチＥＣＵ１０１Ａへポーズフレームを送信する。
【０１８１】
スイッチＥＣＵ１０１Ａは、スイッチＥＣＵ１０１Ｂからポーズフレームを受信すると、受信したポーズフレームに従って、サーバ１７１から無線基地局装置１６１および車外通信装置１１１Ａ経由で受信した通信データをバッファに蓄積する。
【０１８２】
このように、スイッチＥＣＵ１０１Ｂが自己に直接接続された車載デバイス１１１、ここではスイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知する構成により、異常が発生している車載デバイス１１１の検知処理を簡素化することができる。
【０１８３】
なお、送信例１では、スイッチＥＣＵ１０１ＢがスイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。スイッチＥＣＵ１０１Ｃが、自己の異常をスイッチＥＣＵ１０１Ｂへ通知する構成であってもよい。
【０１８４】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例２を示す図である。
【０１８５】
図１０を参照して、たとえば、サーバ１７１から車載デバイス１１１Ｋを宛先として通信データが伝送されている状況を想定する。送信例２では、スイッチＥＣＵ１０１Ａがスイッチ装置として機能する。
【０１８６】
［課題］
図９に示すように、異常が検知されているスイッチＥＣＵ１０１Ｃが、スイッチ装置すなわちスイッチＥＣＵ１０１Ｂに直接接続される構成では、たとえばスイッチＥＣＵ１０１ＤからスイッチＥＣＵ１０１ＡおよびスイッチＥＣＵ１０１Ｂを経由して車載デバイス１１１Ｍへ至る通信経路が不通になってしまう。
【０１８７】
これに対して、スイッチＥＣＵ１０１Ａにおける制御部５２は、たとえば、少なくとも１つの通信装置を介して自己のスイッチＥＣＵ１０１Ａに接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０１８８】
より詳細には、たとえば、車載通信システム３０２における各装置の接続関係は予め固定されている。
【０１８９】
再び図２を参照して、制御部５２は、たとえば、当該接続関係を示す接続情報を保持しており、接続情報に基づいて、スイッチＥＣＵ１０１Ｃおよび車載デバイス１１１Ｋ〜１１１Ｍへスイッチ部５１経由で生存確認情報を送信する。制御部５２は、当該生存確認情報に対する応答の受信結果に基づいて車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０１９０】
送信例２では、制御部５２は、たとえばスイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知する。そして、制御部５２は、ポーズフレームをスイッチ部５１経由で車外通信装置１１１Ａへ送信する。
【０１９１】
車外通信装置１１１Ａは、スイッチＥＣＵ１０１Ａからポーズフレームを受信すると、受信したポーズフレームに従って、サーバ１７１から無線基地局装置１６１経由で受信した通信データをバッファに蓄積する。
【０１９２】
このように、スイッチＥＣＵ１０１Ａが、スイッチＥＣＵ１０１Ｂを介して自己に接続された車載デバイス１１１、ここではスイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知する構成により、スイッチＥＣＵ１０１Ａおよび１０１Ｂ間の通信を存続させることができるので、たとえばスイッチＥＣＵ１０１ＤからスイッチＥＣＵ１０１ＡおよびスイッチＥＣＵ１０１Ｂを経由して車載デバイス１１１Ｍへ至る通信経路を継続して利用することができる。
【０１９３】
なお、送信例２では、スイッチＥＣＵ１０１ＡがスイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。スイッチＥＣＵ１０１Ｂが、スイッチＥＣＵ１０１Ｃの異常を検知し、検知結果をスイッチＥＣＵ１０１Ａへ通知する構成であってもよいし、スイッチＥＣＵ１０１Ｃが自己の異常をスイッチＥＣＵ１０１Ａへ通知する構成であってもよい。
【０１９４】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例３の構成を示す図である。
【０１９５】
図１１を参照して、たとえば、車載デバイス１１１Ｋからサーバ１７１を宛先として通信データが伝送されている状況を想定する。
【０１９６】
送信例３では、スイッチＥＣＵ１０１Ｂがスイッチ装置として機能する。より詳細には、スイッチＥＣＵ１０１Ｂにおける制御部５２は、たとえば、自己のスイッチＥＣＵ１０１Ｂに直接接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０１９７】
具体的には、たとえば、スイッチＥＣＵ１０１Ａにおいて異常が発生すると、スイッチＥＣＵ１０１Ｂは、スイッチＥＣＵ１０１Ａの異常を検知し、スイッチＥＣＵ１０１Ｃへポーズフレームを送信する。
【０１９８】
スイッチＥＣＵ１０１Ｃは、スイッチＥＣＵ１０１Ｂからポーズフレームを受信すると、受信したポーズフレームに従って、車載デバイス１１１Ｋから受信した通信データをバッファに蓄積する。
【０１９９】
このように、スイッチＥＣＵ１０１Ｂが自己に直接接続された車載デバイス１１１、ここではスイッチＥＣＵ１０１Ａの異常を検知する構成により、異常が発生している車載デバイス１１１の検知処理を簡素化することができる。
【０２００】
なお、送信例３では、スイッチＥＣＵ１０１ＢがスイッチＥＣＵ１０１Ａの異常を検知する構成であるとしたが、これに限定するものではない。スイッチＥＣＵ１０１Ａが、自己の異常をスイッチＥＣＵ１０１Ｂへ通知する構成であってもよい。
【０２０１】
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおけるポーズフレームの送信例４を示す図である。
【０２０２】
図１２を参照して、たとえば、車載デバイス１１１Ｋからサーバ１７１を宛先として通信データが伝送されている状況を想定する。送信例４では、スイッチＥＣＵ１０１Ｃがスイッチ装置として機能する。
【０２０３】
［課題］
図１１に示すように、異常が検知されているスイッチＥＣＵ１０１Ａが、スイッチ装置すなわちスイッチＥＣＵ１０１Ｂに直接接続される構成では、図９に示す場合と同様に、たとえば車載デバイス１１１ＬからスイッチＥＣＵ１０１ＣおよびスイッチＥＣＵ１０１Ｂを経由して車載デバイス１１１Ｍへ至る通信経路が不通になってしまう。
【０２０４】
これに対して、スイッチＥＣＵ１０１Ｃにおける制御部５２は、図１０に示す場合と同様に、たとえば、少なくとも１つの通信装置を介して自己のスイッチＥＣＵ１０１Ｃに接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０２０５】
具体的には、たとえば、スイッチＥＣＵ１０１Ａにおいて異常が発生すると、スイッチＥＣＵ１０１Ｃは、スイッチＥＣＵ１０１Ａの異常を検知し、車載デバイス１１１Ｋへポーズフレームを送信する。
【０２０６】
車載デバイス１１１Ｋは、スイッチＥＣＵ１０１Ｃからポーズフレームを受信すると、受信したポーズフレームに従って、サーバ１７１を宛先とする通信データをバッファに蓄積する。
【０２０７】
このように、スイッチＥＣＵ１０１Ｃが、スイッチＥＣＵ１０１Ｂを介して自己に接続された車載デバイス１１１、ここではスイッチＥＣＵ１０１Ａの異常を検知する構成により、スイッチＥＣＵ１０１Ｂおよび１０１Ｃ間の通信を存続させることができるので、たとえば車載デバイス１１１ＬからスイッチＥＣＵ１０１ＣおよびスイッチＥＣＵ１０１Ｂを経由して車載デバイス１１１Ｍへ至る通信経路を継続して利用することができる。
【０２０８】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムでは、送信例１〜送信例４の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
【０２０９】
また、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、自己のスイッチＥＣＵ１０１Ｂに直接接続された通信装置へ停止要求データを送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部５２は、たとえば、少なくとも１つの通信装置を介して自己のスイッチＥＣＵ１０１に接続された他の通信装置へ停止要求データを送信する構成であってもよい。
【０２１０】
具体的には、図９に示す車載通信システム３０２では、スイッチＥＣＵ１０１Ｂにおける制御部５２は、スイッチＥＣＵ１０１Ａを介して自己のスイッチＥＣＵ１０１Ｂに接続された車外通信装置１１１Ａへ停止要求データを送信する。
【０２１１】
このように、スイッチＥＣＵ１０１Ｂが、スイッチＥＣＵ１０１Ａを介して自己に接続された車外通信装置１１１Ａへ停止要求データを送信する構成により、スイッチＥＣＵ１０１Ａおよび１０１Ｂ間の通信を存続させることができるので、たとえばスイッチＥＣＵ１０１ＤからスイッチＥＣＵ１０１ＡおよびスイッチＥＣＵ１０１Ｂを経由して車載デバイス１１１Ｍへ至る通信経路を継続して利用することができる。
【０２１２】
また、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、１つの通信装置へ停止要求データを送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部５２は、自己のスイッチＥＣＵ１０１から通信データの送信元への経路上にあり、かつ車両１に搭載された複数の通信装置へ停止要求データを送信する構成であってもよい。
【０２１３】
具体的には、図９に示す車載通信システム３０２では、スイッチＥＣＵ１０１Ｂにおける制御部５２は、スイッチＥＣＵ１０１Ａおよび車外通信装置１１１Ａへ停止要求データを送信する。
【０２１４】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチＥＣＵでは、制御部５２は、少なくとも１つの通信装置を介して自己のスイッチＥＣＵ１０１に接続された車載デバイス１１１の異常を検知する。
【０２１５】
このような構成により、ポーズフレームの送信の有無にかかわらず、スイッチＥＣＵ１０１および異常が検知された車載デバイス１１１間における通信装置と、スイッチＥＣＵ１０１との間における通信を存続させることができる。
【０２１６】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２１７】
なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
【０２１８】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０２１９】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２２０】
［付記１］
車両に搭載されるスイッチ装置であって、
中継すべき通信データを保持する保持部と、
前記通信データを中継する中継処理を行うスイッチ部と、
異常が検知されているデバイスへ送信すべき前記通信データが前記保持部において保持されている場合に、自己の前記スイッチ装置から前記通信データの送信元への経路上にあり、かつ前記車両に搭載された少なくとも１つの通信装置へ、自己の前記スイッチ装置への通信データの送信の停止および自己の前記スイッチ装置へ送信すべき通信データの保持を要求する停止要求データを送信する制御部とを備え、
前記スイッチ装置は、スイッチＥＣＵであり、
前記デバイスは、ナビゲーション装置であり、
前記通信装置は、車外通信装置であり、
前記停止要求データは、ポーズフレームである、スイッチ装置。
【符号の説明】
【０２２１】
１  車両
１０  イーサネットケーブル
１１  ＣＡＮバス
５１  スイッチ部
５２  制御部（検知部）
５３  バッファ（保持部）
５４  通信ポート
１０１  スイッチＥＣＵ
１１１  車載デバイス
１１１Ａ  車外通信装置
１１１Ｂ  画像センサ
１１１Ｃ  自動運転用ＥＣＵ
１１１Ｄ  レーダ装置
１１１Ｅ  ナビゲーション装置
１１１Ｆ  セントラルゲートウェイ
１１１Ｇ  車載制御デバイス
１６１  無線基地局装置
１７１  サーバ
３０１，３０２  車載通信システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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８】
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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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