(57)【要約】【課題】車両制御装置と通信管理装置の負担を軽減し、かつ安全性を確保する。【解決手段】車載通信システム１０１は、ネットワークに接続されて第１車載機器６を制御するローカルＥＣＵ２（車両制御装置）と、ネットワークに接続されてローカルＥＣＵ２の通信を管理し、いずれかのローカルＥＣＵ２から送信された第１信号を他のローカルＥＣＵ２へ転送するゲートウェイＥＣＵ１（通信管理装置）と、第２車載機器７とゲートウェイＥＣＵ１に接続された入出力ＥＣＵ３（入出力装置）とから構成される。入出力ＥＣＵ３は、第２車載機器７から入力された第２信号に基づいて異常の有無を検出し、異常のない第２信号のみをゲートウェイＥＣＵ１へ転送する。ゲートウェイＥＣＵ１は、入出力ＥＣＵ３から受信した第２信号をローカルＥＣＵ２へ転送し、ローカルＥＣＵ２は、ゲートウェイＥＣＵ１から受信した第１、第２信号に基づいて第１車載機器６を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に構築されたネットワークに接続されて通信を行い、前記車両に搭載された複数の車載機器のうち制御対象の第１車載機器を制御する複数の車両制御装置と、
前記ネットワークに接続されて前記車両制御装置の通信を管理し、いずれかの前記車両制御装置から送信された第１信号を他の前記車両制御装置へ転送する通信管理装置と、
いずれかの前記車両制御装置に対する第２信号を出力する第２車載機器と前記車両制御装置との間に設けられた入出力装置と、から構成された車載通信システムにおいて、
前記入出力装置は、
前記第２車載機器に接続されるとともに、前記通信管理装置に対して直接または前記ネットワークを介して接続され、
前記第２車載機器から入力された前記第２信号に基づいて異常の有無を検出する異常検出部と、
前記異常検出部により異常が検出されなかった前記第２信号を前記通信管理装置へ転送し、前記異常検出部により異常が検出された前記第２信号を前記通信管理装置へ転送しない入力転送部と、を備え、
前記通信管理装置は、前記入出力装置から受信した前記第２信号を前記車両制御装置へ転送し、
前記車両制御装置は、前記通信管理装置から受信した前記第１信号または前記第２信号に基づいて、前記第１車載機器を制御する、ことを特徴とする車載通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の車載通信システムにおいて、
前記入出力装置は、前記車両制御装置に対して前記ネットワークまたは前記通信管理装置を介して接続されている、ことを特徴とする車載通信システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車載通信システムにおいて、
前記入出力装置は、
複数の前記第２車載機器から前記第２信号がそれぞれ入力される複数の入力ポートと、
前記各入力ポートに対する前記異常検出部による異常の検出状況に応じて、前記各入力ポートを無効化するポート無効化部と、をさらに備えたことを特徴とする車載通信システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車載通信システムにおいて、
前記入出力装置は、前記通信管理装置を介さずに前記ネットワークを介して接続された前記車両制御装置に対する前記第２信号に基づいて、前記異常検出部により異常を検出しなかった場合は、該第２信号を前記入力転送部により前記通信管理装置を介さずに前記車両制御装置へ転送する、ことを特徴とする車載通信システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車載通信システムにおいて、
前記入出力装置は、
いずれかの前記車両制御装置が前記第１車載機器または前記第２車載機器に対して送信した第３信号を、前記通信管理装置または前記ネットワークを介して受信し、
受信した前記第３信号を前記第１車載機器または前記第２車載機器へ転送する出力転送部をさらに備えた、ことを特徴とする車載通信システム。
【請求項６】
車両に構築されたネットワークに接続されて通信を行い、前記車両に搭載された複数の車載機器のうち制御対象である第１車載機器を制御する複数の車両制御装置と、
前記ネットワークに接続されて前記車両制御装置の通信を管理し、いずれかの前記車両制御装置から送信された第１信号を他の前記車両制御装置へ転送する通信管理装置と、を含む車載通信システムに組み込まれる入出力装置であって、
いずれかの前記車両制御装置に対する第２信号を出力する第２車載機器に接続されるとともに、前記通信管理装置に対して直接または前記ネットワークを介して接続され、
前記第２車載機器から入力された前記第２信号に基づいて異常の有無を検出する異常検出部と、
前記異常検出部により異常が検出されなかった前記第２信号を前記通信管理装置へ転送し、前記異常検出部により異常が検出された前記第２信号を前記通信管理装置へ転送しない入力転送部と、を備えたことを特徴とする入出力装置。
【請求項７】
請求項６に記載の入出力装置において、
複数の前記第２車載機器から前記第２信号がそれぞれ入力される複数の入力ポートと、
前記各入力ポートに対する前記異常検出部による異常の検出状況に応じて、前記各入力ポートを無効化するポート無効化部と、をさらに備えたことを特徴とする入出力装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の入出力装置において、
いずれかの前記車両制御装置が前記第１車載機器または前記第２車載器機に対して送信した第３信号を、前記通信管理装置または前記ネットワークを介して受信し、
受信した前記第３信号を前記第１車載機器または前記第２車載機器へ転送する出力転送部をさらに備えた、ことを特徴とする入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に構築されたネットワークにおいて、通信を行う複数の車両制御装置、車両制御装置の通信を管理する通信管理装置、および車両制御装置と車載機器との間に設けられた入出力装置から構成された車載通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば自動四輪車などの車両には、複数の車両制御装置が搭載されている。車両制御装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から構成されている。各車両制御装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などの、車両に構築されたネットワークの所定のノードに接続されている。各車両制御装置は、制御対象の車載機器の制御などに必要な情報を、他の車両制御装置に対して送受信する。そして、車両制御装置同士は相互に通信することにより、協調動作する。車両制御装置間の通信を管理するため、ネットワークには、通信管理装置が接続されている。通信管理装置も、各車両制御装置と通信を行う。
【０００３】
車両に複数のネットワークが構築される場合もある。この場合、通信管理装置を複数のネットワークに接続して、異なるネットワークにそれぞれ接続された車両制御装置間の通信を、通信管理装置を経由させることにより可能にしている。具体的には、異なるネットワークにそれぞれ接続された車両制御装置間の通信時に、通信管理装置は、一方のネットワーク上の車両制御装置から受信した情報をフィルタリング処理して、該情報を他方のネットワーク上の車両制御装置に転送したり、または該情報を除外したりする。また、一方のネットワークと他方のネットワークとで通信プロトコルが異なる場合は、これらのネットワークを跨る車両制御装置間の通信時に、情報の通信プロトコルが通信管理装置により変換処理される。
【０００４】
そのような通信管理装置によるフィルタリング処理および／または通信プロトコル変換処理は、まとめてゲートウェイ処理と呼ばれている。通信管理装置もＥＣＵから構成されている。通信管理装置は、ゲートウェイ装置やゲートウェイＥＣＵや通信管理ＥＣＵなどと呼ばれている。これに対して、車両制御装置は、ローカル装置やローカルＥＣＵなどと呼ばれている。
【０００５】
車載通信システムにおいては、不正行為の意図を持った者（以下、「不正者」という。）が不正な装置をネットワーク上に設けて、該不正な装置から不正な情報を送信することにより、車両制御装置間の通信が妨害されたり、車両制御装置が誤動作したりするなどの問題がある。
【０００６】
このため、特許文献１では、通信管理装置が、一方の車両制御装置から受信した情報に基づいて、異常の有無を検出する。そして、異常が無かった場合は、他方の車両制御装置に対する情報のゲートウェイ処理を継続する。また、異常が有った場合は、他方の車両制御装置に対する情報のゲートウェイ処理を中断するか、または異常メッセージをゲートウェイ処理する情報に付加する。
【０００７】
また、車両の外部からインターネットなどを介して不正な情報を車両制御装置に送信することにより、車両制御装置を誤動作させるなどの問題もある。これに対して、特許文献２では、車両制御装置に備わる車両用認証装置が、予めメモリに登録された識別子に対応する外部装置と車両制御装置との情報のやりとりを許可し、該識別子に対応しない外部装置と車両制御装置との情報のやりとりを禁止する。
【０００８】
一方、車両には、車両制御装置の制御対象の車載機器の他に、該車載機器の制御のために必要な信号を入出力するセンサ、スイッチ、リレー、ＬＥＤ、またはアクチュエータのような車載機器も搭載されている。アクチュエータは、制御対象の車載機器にも含まれている。これら複数の車載機器を車両制御装置に直接接続して、複数の車載機器に対する入出力信号を車両制御装置で処理する場合、車両制御装置の構成が複雑になり、負担が大きくなるという問題がある。
【０００９】
そこで、車両制御装置の構成を単純化したり、負担を軽減したりするため、たとえば特許文献３および特許文献４では、車両制御装置と車載機器との間に、信号の入出力機能を有する入出力装置を設けている。
【００１０】
特許文献３では、入出力装置が、センサから車両制御装置に対する入力信号（情報）や、車両制御装置からアクチュエータに対する出力信号（情報）を、記憶部で一旦記憶処理する。そして、車両制御装置やアクチュエータが必要とするタイミングで、入出力装置が、記憶部から入力信号や出力信号を抽出して、車両制御装置やアクチュエータに出力する。
【００１１】
特許文献４では、入出力装置が、センサから車両制御装置に対する入力信号や、車両制御装置からアクチュエータに対する出力信号を取得して、インタフェイスやネットワークを介して、該入力信号や出力信号を車両制御装置やアクチュエータに転送する。また、特許文献４には、センサから車両制御装置に対して入力信号を転送する入力ユニットと、車両制御装置からアクチュエータに対して出力信号を転送する出力ユニットとを分けてネットワークに接続した構成も開示されている。
【００１２】
特許文献４のように、入出力装置と車両制御装置とをインタフェイスやネットワークにより接続した場合、双方に通信用のマイコンやドライバやＡ／Ｄ変換器やメモリなどを搭載しなければならず、装置および内部の基板が大型化するという問題がある。
【００１３】
そこで、特許文献５では、統合電子制御装置に、複数の車両制御装置の演算処理部を統合した基板と、複数の車両制御装置の入出力部と駆動回路とを統合した入出力ユニットとを設け、それら演算処理部と入出力部と駆動回路とをシフトレジスタと専用回線により接続している。
【００１４】
また一方、特許文献６には、複数の車載ユニットと、各車載ユニットに接続された通信手段による通信を統括するゲートウェイと、車載ユニット間でやり取りされる入出力信号を処理する入出力信号処理ユニットとから構成された車載通信システムが開示されている。入出力信号処理ユニットは、ゲートウェイに接続されていて、車載ユニットからゲートウェイを介して受信した信号が通信手段に対して異常動作を起こすような信号であるか否かを判断し、異常を起こす信号であれば、該信号を正しい動作を行う信号に変更してから、車載ユニットに対して出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１５−８８９４１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９３５９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２３１４０７号公報
【特許文献４】特開平７−９５６５９号公報
【特許文献５】特開２００８−２９６８７１号公報
【特許文献６】特開２００６−２９００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来のように、車載機器に対する入出力信号を車両制御装置で処理する場合、車両制御装置の負担が大きくなるので、該負担が過大になったときに、車両制御装置が制御対象の車載機器を正常に制御できなくなるおそれがある。さらに、たとえば、不正者が不正な車載機器を車両に取り付けて、該不正な車載機器から車両制御装置へ不正な信号を送信することにより、車両制御装置を誤動作させるおそれもある。
【００１７】
また、車載機器に対する入出力信号を通信管理装置によりゲートウェイ処理などする場合、通信管理装置の負担が大きくなり、該負担が過大になったときに、通信管理装置が車両制御装置間で通信される信号に対してゲートウェイ処理などを正常に実行できなくなるおそれがある。さらに、たとえば、不正者が不正な車載機器を車両に取り付けて、該不正な車載機器から通信管理装置へ不正な信号を送信することにより、通信管理装置を誤動作させるおそれもある。
【００１８】
本発明の課題は、車両制御装置と通信管理装置の負担を軽減し、かつ安全性を確保することができる車載通信システムおよび入出力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による車載通信システムは、車両に構築されたネットワークに接続されて通信を行い、車両に搭載された複数の車載機器のうち制御対象の第１車載機器を制御する複数の車両制御装置と、ネットワークに接続されて車両制御装置の通信を管理し、いずれかの車両制御装置から送信された第１信号を他の車両制御装置へ転送する通信管理装置と、いずれかの車両制御装置に対する第２信号を出力する第２車載機器と車両制御装置との間に設けられた入出力装置とから構成されている。入出力装置は、第２車載機器に接続されるとともに、通信管理装置に対して直接またはネットワークを介して接続され、第２車載機器から入力された第２信号に基づいて異常の有無を検出する異常検出部と、異常検出部により異常が検出されなかった第２信号を通信管理装置へ転送し、異常検出部により異常が検出された第２信号を通信管理装置へ転送しない入力転送部とを備える。通信管理装置は、入出力装置から受信した第２信号を車両制御装置へ転送し、車両制御装置は、通信管理装置から受信した第１信号または第２信号に基づいて、第１車載機器を制御する。
【００２０】
また、本発明の入出力装置は、車両に構築されたネットワークに接続されて通信を行い、車両に搭載された複数の車載機器のうち制御対象である第１車載機器を制御する複数の車両制御装置と、ネットワークに接続されて車両制御装置の通信を管理し、いずれかの車両制御装置から送信された第１信号を他の車両制御装置へ転送する通信管理装置とを含む車載通信システムに組み込まれる入出力装置であって、いずれかの車両制御装置に対する第２信号を出力する第２車載機器に接続されるとともに、通信管理装置に対して直接またはネットワークを介して接続される。本入出力装置は、第２車載機器から入力された第２信号に基づいて異常の有無を検出する異常検出部と、異常検出部により異常が検出されなかった第２信号を通信管理装置へ転送し、異常検出部により異常が検出された第２信号を通信管理装置へ転送しない入力転送部とを備えている。
【００２１】
本発明によると、第２車載機器からの第２信号が入出力装置に入力され、入出力装置が第２信号に基づいて、異常を検出しなかった場合は、第２信号を通信管理装置へ転送し、異常を検出した場合は、第２信号を通信管理装置へ転送しない。通信管理装置は、入出力装置から受信した第２信号を車両制御装置へ転送する。車両制御装置は、通信管理装置から受信した第１信号または第２信号に基づいて、制御対象の第１車載機器を制御する。つまり、第２車載機器からの第２信号を、車両制御装置や通信管理装置で入力処理せず、入出力装置で入力処理するので、車両制御装置と通信管理装置の負担を軽減することができる。また、第２車載機器からの第２信号に異常がないことを入出力装置で確認してから、該正常な第２信号が通信管理装置や車両制御装置に転送されるので、異常のある第２信号により通信管理装置や車両制御装置が誤動作するのを防止して、車両制御装置と通信管理装置の安全性を確保することができる。
【００２２】
本発明では、入出力装置は、車両制御装置に対してネットワークまたは通信管理装置を介して接続されていてもよい。
【００２３】
また、本発明では、入出力装置は、複数の第２車載機器から第２信号がそれぞれ入力される複数の入力ポートと、各入力ポートに対する異常検出部による異常の検出状況に応じて、各入力ポートを無効化するポート無効化部とをさらに備えていてもよい。
【００２４】
また、本発明では、入出力装置は、通信管理装置を介さずにネットワークを介して接続された車両制御装置に対する第２信号に基づいて、異常検出部により異常を検出しなかった場合は、該第２信号を入力転送部により通信管理装置を介さずに車両制御装置へ転送してもよい。
【００２５】
さらに、本発明では、入出力装置は、いずれかの車両制御装置が第１車載機器または第２車載機器に対して送信した第３信号を、通信管理装置またはネットワークを介して受信してもよく、受信した第３信号を第１車載機器または第２車載機器へ転送する出力転送部をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、車両制御装置と通信管理装置の負担を軽減し、かつ安全性を確保することができる車載通信システムおよび入出力装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図２】図１のゲートウェイＥＣＵ、ローカルＥＣＵ、および入出力ＥＣＵの構成図である。
【図３】図１の入出力ＥＣＵの動作を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図５】図４のゲートウェイＥＣＵ、ローカルＥＣＵ、および入出力ＥＣＵの構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図７】図６のゲートウェイＥＣＵ、ローカルＥＣＵ、および入出力ＥＣＵの構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図９】本発明の第５実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図１０】本発明の第６実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図１１】本発明の第７実施形態による車載通信システムの構成図である。
【図１２】本発明の第８実施形態による車載通信システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２９】
まず、第１実施形態による車載通信システム１０１の構成を、図１を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、第１実施形態による車載通信システム１０１の構成図である。車載通信システム１０１は、自動四輪車から成る車両５０に搭載されている（後述する他の実施形態の車載通信システムも同様である）。車載通信システム１０１は、ゲートウェイＥＣＵ（Electronic Control Unit）１、ローカルＥＣＵ２（１）〜２（７）、および入出力ＥＣＵ３から構成されている。以下では、ローカルＥＣＵ２（１）〜２（７）をまとめてローカルＥＣＵ２と表記する。
【００３１】
車両５０には、ＣＡＮ（controller area network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などのバス型のネットワークが複数構築されている。図１では、代表的にバス４Ａ、４Ｂのネットワークを図示している。各バス４Ａ、４Ｂのネットワークには、複数のローカルＥＣＵ２が接続されている。
【００３２】
たとえば、図１では、バス４Ａのネットワークに設けられた各所定の接続ノードには、ローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）がそれぞれ接続されている。また、バス４Ｂのネットワークに設けられた各所定の接続ノードには、ローカルＥＣＵ２（４）〜２（７）がそれぞれ接続されている。
【００３３】
各ローカルＥＣＵ２は、車両５０に搭載された複数の車載機器のうち、それぞれ制御対象の第１車載機器６（１）〜６（７）を制御する。詳しくは、各ローカルＥＣＵ２（１）〜２（７）は、車両５０に搭載されたエンジン、ブレーキ、パワーステアリング装置、エアコン、エアバッグなどの制御対象の第１車載機器６（１）〜６（７）ごとに割り当てられており、これらの動作を制御する。具体的には、第１車載機器６（１）〜６（７）に含まれるアクチュエータやその他の電子部品の動作を制御する。以下では、第１車載機器６（１）〜６（７）をまとめて第１車載機器６と表記する。
【００３４】
また、各ローカルＥＣＵ２は通信を行い、第１車載機器６の制御などに必要な信号（情報を含む）を、他のローカルＥＣＵ２に対して送受信する。そして、ローカルＥＣＵ２同士は相互に通信することにより、協調動作する。
【００３５】
バス４Ａ、４Ｂのネットワークには、単一で共通のゲートウェイＥＣＵ１が接続されている。詳しくは、ゲートウェイＥＣＵ１は、各バス４Ａ、４Ｂの所定の接続ノードに接続されている。ゲートウェイＥＣＵ１は、ローカルＥＣＵ２間の通信を管理する。ゲートウェイＥＣＵ１による通信の管理は、同一ネットワーク内に限らず、異なるネットワーク間でも行われる。
【００３６】
ゲートウェイＥＣＵ１は、各ローカルＥＣＵ２に対して信号を送受信する。同一ネットワークにそれぞれ接続されたローカルＥＣＵ２間の通信時に、一方のローカルＥＣＵ２から送信された信号が、直接他方のローカルＥＣＵ２で受信される場合と、ゲートウェイＥＣＵ１を経由して、他方のローカルＥＣＵ２で受信される場合とがある。異なるネットワークにそれぞれ接続されたローカルＥＣＵ２間の通信時には、一方のローカルＥＣＵ２から送信された信号が、ゲートウェイＥＣＵ１を経由して、他方のローカルＥＣＵ２で受信される。つまり、ローカルＥＣＵ２間の通信は、直接またはゲートウェイＥＣＵ１を介して可能になっている。
【００３７】
ゲートウェイＥＣＵ１を介したローカルＥＣＵ２間の通信時に、ゲートウェイＥＣＵ１は、いずれかのローカルＥＣＵ２から受信した信号をフィルタリング処理して、該信号を他のローカルＥＣＵ２に対して転送したり、または該信号を除外（非転送および破棄）したりする。
【００３８】
同一のネットワークに接続された複数のローカルＥＣＵ２の通信プロトコルは同一であるが、異なるネットワークに接続された複数のローカルＥＣＵ２の通信プロトコルは、同一である場合と、異なっている場合とがある。異なるネットワークに接続された複数のローカルＥＣＵ２の通信プロトコルが異なっている場合は、該ローカルＥＣＵ２間の通信時に、ゲートウェイＥＣＵ１により通信プロトコルが変換処理される。
【００３９】
上記のようなゲートウェイＥＣＵ１によるフィルタリング処理および／または通信プロトコル変換処理は、まとめてゲートウェイ処理と呼ばれている。ゲートウェイＥＣＵ１は、本発明の「通信管理装置」の一例である。ローカルＥＣＵ２は、本発明の「車両制御装置」の一例である。
【００４０】
ゲートウェイＥＣＵ１には、ＯＢＤII（On Board Diagnosis second generation）ポート５が接続されている。ＯＢＤIIポート５には、図示しない故障診断装置がコネクタやケーブルを介して接続される。これにより、たとえば、故障診断装置がゲートウェイＥＣＵ１を経由して、各ローカルＥＣＵ２から車載機器の故障診断情報を取得したり、各ローカルＥＣＵ２に対して自己診断用のプログラムを書き換えたりすることができる。
【００４１】
車両５０には、ローカルＥＣＵ２の制御対象である第１車載機器６の他に、各第１車載機器６（１）〜６（７）の制御のために必要な信号を入力するセンサ、スイッチ、リレー、またはアクチュエータなどのような複数の第２車載機器７（１）〜７（ｎ）も搭載されている。アクチュエータは、第１車載機器６にも含まれている。以下では、第２車載機器７（１）〜７（ｎ）をまとめて第２車載機器７と表記する。
【００４２】
入出力ＥＣＵ３は、第２車載機器７とローカルＥＣＵ２との間に設けられている。詳しくは、入出力ＥＣＵ３は、各第２車載機器７に接続されるとともに、ゲートウェイＥＣＵ１に対して直接接続されることにより、ゲートウェイＥＣＵ１とバス４Ａ、４Ｂのネットワークを介して各ローカルＥＣＵ２と接続されている。つまり、複数のローカルＥＣＵ２に対して、単一で共通の入出力ＥＣＵ３が設けられている。
【００４３】
入出力ＥＣＵ３は、各第２車載機器７から入力された信号を入力処理して、ゲートウェイＥＣＵ１に転送（出力）する。ゲートウェイＥＣＵ１は、入出力ＥＣＵ３により転送された各第２車載機器７からの入力信号を受信した後、対応するローカルＥＣＵ２に転送する。入出力ＥＣＵ３は、本発明の「入出力装置」の一例である。
【００４４】
各ローカルＥＣＵ２は、他のローカルＥＣＵ２からゲートウェイＥＣＵ１を経由して受信した信号に基づいて、制御対象の第１車載機器６を制御する。また、各ローカルＥＣＵ２は、各第２車載機器７から入出力ＥＣＵ３とゲートウェイＥＣＵ１を経由して受信した信号に基づいても、制御対象の第１車載機器６を制御する。
【００４５】
上記のような、いずれかのローカルＥＣＵ２から他のローカルＥＣＵ２に対して送信される信号を、以下では「第１信号」という。また、いずれかの第２車載機器７から出力されて、いずれかのローカルＥＣＵ２に入力される信号を、以下では「第２信号」という。
【００４６】
次に、ゲートウェイＥＣＵ１、ローカルＥＣＵ２、および入出力ＥＣＵ３の構成を、図２を参照しながら説明する。
【００４７】
図２は、ゲートウェイＥＣＵ１、ローカルＥＣＵ２、および入出力ＥＣＵ３の構成図である。図２では、便宜上、ローカルＥＣＵ２および第１車載機器６をそれぞれ１つのブロックにまとめて図示している。
【００４８】
まず、ゲートウェイＥＣＵ１の構成を説明する。
【００４９】
ゲートウェイＥＣＵ１には、制御部１１、記憶部１５、第１通信部１６、第２通信部１７、およびＯＢＤIIインタフェイス１９が備わっている。制御部１１は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御部１１には、第１信号検出部１２、第２信号検出部１３、およびゲートウェイ部１４が備わっている。
【００５０】
記憶部１５は、不揮発性のメモリから構成されている。記憶部１５には、各バス４Ａ、４Ｂのネットワークに関する情報、各バス４Ａ、４Ｂに接続された各ローカルＥＣＵ２のＩＤ（識別情報）、ゲートウェイＥＣＵ１のＩＤ、および車載機器６、７に関する情報などが、予め記憶されている。制御部１１は、記憶部１５に対して情報を読み出したり、情報を記憶させたりする。
【００５１】
第１通信部１６は、バス４Ａ、４Ｂのネットワークで通信を行うための回路から構成されている。第２通信部１７は、入出力ＥＣＵ３と直接通信を行うための回路から構成されている。ＯＢＤIIインタフェイス１９は、前述した故障診断装置と通信するための回路から構成されている。
【００５２】
ゲートウェイＥＣＵ１を介したローカルＥＣＵ２間の通信時に、ゲートウェイＥＣＵ１は、いずれかのローカルＥＣＵ２から送信された第１信号を、第１通信部１６により所定の周期で受信処理する。そして、第１信号検出部１２により第１信号を検出すると、ゲートウェイ部１４が、該第１信号をフィルタリング処理して、他のローカルＥＣＵ２に第１信号を送信するか否かを判断する。ゲートウェイ部１４が第１信号を送信すると判断した場合、該第１信号が第１通信部１６により他のローカルＥＣＵ２に転送される。また、ゲートウェイ部１４が第１信号を送信しないと判断した場合、該第１信号が他のローカルＥＣＵ２に送信されずに、ゲートウェイ部１４で破棄される。
【００５３】
また、通信プロトコルが異なるローカルＥＣＵ２間の通信時に、ゲートウェイ部１４は、第１通信部１６によりいずれかのローカルＥＣＵ２から受信した第１信号の通信プロトコルを、他のローカルＥＣＵ２が受信可能な通信プロトコルに変換する（通信プロトコル変換処理）。
【００５４】
各第２車載機器７から入出力ＥＣＵ３へ入力された第２信号は、入出力ＥＣＵ３によりゲートウェイＥＣＵ１へ転送される。このとき、第２通信部１７により第２信号が所定の周期で受信処理される。そして、第２信号検出部１３により第２信号が検出されて、該第２信号の転送先のネットワークまたはローカルＥＣＵ２が判別されると、対応するネットワークのバス４Ａ、４Ｂに対して第１通信部１６により第２信号が所定の周期で転送（送信）される。
【００５５】
次に、ローカルＥＣＵ２の構成を説明する。
【００５６】
ローカルＥＣＵ２には、制御部２１、記憶部２５、第１通信部２６、および第３通信部２７が備わっている。制御部２１は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御部２１には、第１信号検出部２２と第２信号検出部２３とが備わっている。
【００５７】
記憶部２５は、不揮発性のメモリから構成されている。記憶部２５には、各バス４Ａ、４Ｂのネットワークに関する情報、各バス４Ａ、４Ｂに接続された各ローカルＥＣＵ２のＩＤやゲートウェイＥＣＵ１のＩＤ、および車載機器６、７に関する情報などが、予め記憶されている。制御部２１は、記憶部２５に対して情報を読み出したり、情報を記憶させたりする。
【００５８】
第１通信部２６は、バス４Ａ、４Ｂのネットワークで通信を行うための回路から構成されている。第３通信部２７は、制御対象の第１車載機器６と直接通信を行うための回路から構成されている。
【００５９】
制御部２１は、第３通信部２７により制御対象の第１車載機器６と通信して、該第１車載機器６の動作を制御する。また、制御部２１は、制御対象の第１車載機器６の動作の制御などに必要な信号を、第１通信部２６によりネットワークまたはゲートウェイＥＣＵ１を介して、他のローカルＥＣＵ２に対して所定の周期で送受信する。
【００６０】
たとえば、他のローカルＥＣＵ２から送信されてネットワークまたはゲートウェイＥＣＵ１を経由した第１信号は、第１通信部２６により所定の周期で受信処理される。そして、第１信号検出部２２により必要な第１信号が検出されると、制御部２１が、該第１信号に基づいて制御対象の第１車載機器６を制御する。なお、第１通信部２６により受信した第１信号のうち、第１信号検出部２２により必要ないと判断された第１信号は、制御部２１により破棄される。
【００６１】
また、たとえば、第２車載機器７から入力されて入出力ＥＣＵ３、ゲートウェイＥＣＵ１、またはネットワークを経由した第２信号は、第１通信部２６により所定の周期で受信処理される。そして、第２信号検出部２３により必要な第２信号が検出されると、制御部２１が、該第２信号に基づいて制御対象の第１車載機器６を制御する。なお、第１通信部２６により受信した第２信号のうち、第２信号検出部２３により必要ないと判断された第２信号も、制御部２１により破棄される。
【００６２】
さらに、たとえば、制御部２１は、他のローカルＥＣＵ２に対する第１信号を生成した後、該第１信号を第１通信部２６によりネットワークまたはゲートウェイＥＣＵ１に所定の周期で送信する。
【００６３】
次に、入出力ＥＣＵ３の構成を説明する。
【００６４】
入出力ＥＣＵ３には、制御部３１、記憶部３５、第２通信部３６、および第４通信部３７が備わっている。制御部３１は、ＣＰＵとメモリなどから構成されている。制御部３１には、異常検出部３２、入力転送部３３、およびポート無効化部３４が備わっている。
【００６５】
記憶部３５は、不揮発性のメモリから構成されている。記憶部３５には、各バス４Ａ、４Ｂのネットワークに関する情報、各バス４Ａ、４Ｂに接続された各ローカルＥＣＵ２やゲートウェイＥＣＵ１に関する情報、および車載機器６、７に関する情報などが、予め記憶されている。制御部３１は、記憶部３５に対して情報を読み出したり、情報を記憶させたりする。
【００６６】
第２通信部３６は、ゲートウェイＥＣＵ１と直接通信を行うための回路から構成されている。第４通信部３７は、第２車載機器７と直接通信を行うための回路と入力ポート３８（１）〜３８（ｎ）などから構成されている。入力ポート３８（１）〜３８（ｎ）は、各第２車載機器７（１）〜７（ｎ）に対応するように複数設けられている。入力ポート３８（１）〜３８（ｎ）には、コネクタやハーネスなどを介して第２車載機器７（１）〜７（ｎ）が電気的に接続されていて、第２車載機器７（１）〜７（ｎ）から第２信号がそれぞれ入力される。すなわち、入力ポート３８（１）〜３８（ｎ）は、外部の車載機器７からの信号の入力口である。以下では、入力ポート３８（１）〜３８（ｎ）をまとめて入力ポート３８と表記する。
【００６７】
いずれかの第２車載機器７からいずれかの入力ポート３８に第２信号が入力されて、第４通信部３７が該第２信号を受信（検出）すると、制御部３１の異常検出部３２が、該第２信号に基づいて異常の有無を検出する。そして、異常検出部３５により異常が検出されなければ、入力転送部３３が第２信号を第２通信部３６によりゲートウェイＥＣＵ１へ所定の周期で転送する。対して、異常検出部３５により異常が検出されると、入力転送部３３が第２信号をゲートウェイＥＣＵ１へ転送せずに、破棄する。
【００６８】
ポート無効化部３４は、各入力ポート３８に対する異常検出部３２による異常の検出状況に応じて、各入力ポート３８を無効化する。無効化された入力ポート３８に、その後第２車載機器７から第２信号が入力されても、該第２信号は制御部３１で無視（破棄）され、該第２信号に対する異常検出部３２による異常検出処理や、入力転送部３３などによる転送処理が行われなくなる。
【００６９】
無効化された入力ポート３８は、その後所定の条件が成立すると、制御部３１により無効化が解除される。つまり、無効化されていた入力ポート３８が有効化される。有効化された入力ポート３８に、第２車載機器７から第２信号が入力されると、該第２信号が第４通信部３７により受信（検出）されて、該第２信号に対する異常検出部３２による異常検出処理や、入力転送部３３などによる転送処理が行われる。
【００７０】
各入力ポート３８の有効化・無効化状態は、制御部３１が記憶部３５に記録する。また、各入力ポート３８に入力された第２信号に基づく、異常検出部３２の異常検出結果（異常を検出した回数や日時）は、制御部３１が記憶部３５に記録する。
【００７１】
次に、入出力ＥＣＵ３の動作を、図３を参照しながら説明する。また、入出力ＥＣＵ３の動作に絡めて、ゲートウェイＥＣＵ１、ローカルＥＣＵ２、および車載機器６、７の動作も説明する。
【００７２】
図３は、入出力ＥＣＵ３の動作を示したフローチャートである。図３の一連の動作は、入出力ＥＣＵ３が所定の周期で繰り返し実行する。
【００７３】
車載通信システム１０１が起動した状態で、入出力ＥＣＵ３の制御部３１は、各入力ポート３８に対する第２信号の入力の有無を、第４通信部３７を介して監視する（ステップＳ１）。
【００７４】
いずれかの第２車載機器７から、いずれかの入力ポート３８に第２信号が入力されると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部３１は、当該入力ポート３８が無効化されているか否かを、記憶部３５の記憶内容を参照して確認する（ステップＳ２）。このとき、制御部３１が、第２信号が入力された入力ポート３８が無効化されていないことを確認すると（ステップＳ２：ＮＯ）、異常検出部３２が、該第２信号に基づいて異常の有無を検出する（ステップＳ３）。
【００７５】
ステップＳ３で異常検出部３２は、たとえば、第２車載機器７からの第２信号の、車両５０の状態に対する入力タイミング、入力周期、または入力電圧などの入力形態に基づいて、異常の有無を検出する。そして、異常検出部３２により異常が検出されなかった場合は（ステップＳ４：ＮＯ）、入力転送部３３が、該第２信号を第２通信部３６によりゲートウェイＥＣＵ１へ転送する（ステップＳ５）。
【００７６】
ゲートウェイＥＣＵ１では、入出力ＥＣＵ３から転送された第２信号を第２通信部１７により受信すると、該第２信号が必要なローカルＥＣＵ２またはネットワークを、第２信号検出部１３により判別する。そして、当該第２信号を対応するローカルＥＣＵ２またはネットワークのバス４Ａ、４Ｂに、第１通信部１６により転送する。
【００７７】
ローカルＥＣＵ２では、ゲートウェイＥＣＵ１から必要な第２信号を第１通信部２６により受信して、第２信号検出部２３により検出すると、制御部２１が、該第２信号に基づいて制御対象の第１車載機器６を制御する。
【００７８】
入出力ＥＣＵ３では、第２信号をゲートウェイＥＣＵ１に転送した（ステップＳ５）後、制御部３１が、無効化されている入力ポート３８が有るか否かを、記憶部３５の記憶内容を参照して確認する（ステップＳ１０）。制御部３１は、無効化されている入力ポート３８が無いことを確認すると（ステップＳ１０：ＮＯ）、一旦動作を終了する。この後、制御部３１は、各入力ポート３８に対する第２信号の入力の有無を再び監視する（ステップＳ１）。
【００７９】
一方、いずれかの第２車載機器７からいずれかの入力ポート３８に入力された第２信号に基づいて、異常検出部３２により異常が検出されると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、入力転送部３３が、当該第２信号をゲートウェイＥＣＵ１へ転送せずに破棄する（ステップＳ６）。
【００８０】
次に、制御部３１が、記憶部３５の記憶内容を参照して、直前のステップＳ４で異常が検出された第２信号の入力ポート３８につき、これまでの異常検出部３２による異常の検出状況を確認する（ステップＳ７）。そして、制御部３１は、当該入力ポート３８に対して、これまでの異常の検出状況に基づいて、所定の無効化条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ８）。
【００８１】
無効化条件は、直前のステップＳ４で異常が検出された第２信号の入力ポート３８を無効化するための条件である。具体的には、たとえば、対象となる入力ポート３８に対して、これまで異常検出部３２が異常を検出した頻度（異常の検出回数または検出時間間隔など）が、所定の閾値を上回っていることを、無効化条件として設定してもよい。また、これ以外の条件を、無効化条件として設定してもよい。
【００８２】
制御部３１は、当該入力ポート３８について所定の無効化条件が成立していないと判断すると（ステップＳ８：ＮＯ）、次に、無効化されている入力ポート３８が有るか否かを確認する（ステップＳ１０）。そして、無効化されている入力ポート３８が有れば（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１へ進み、無効化されている入力ポート３８が無ければ（ステップＳ１０：ＮＯ）、一旦動作を終了する。
【００８３】
また、制御部３１が、今回異常が検出された第２信号の入力ポート３８について所定の無効化条件が成立したと判断すると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ポート無効化部３４が、当該入力ポート３８を無効化する（ステップＳ９）。この後、制御部３１は、無効化されている入力ポート３８に対して、所定の無効化解除条件が成立したか否かを確認する（ステップＳ１１）。
【００８４】
無効化解除条件は、入力ポート３８の無効化を解除するための条件である。具体的には、たとえば、対象となる入力ポート３８が無効化されてからの経過時間が所定時間を超えたことを、無効化解除条件として設定してもよい。また、対象となる入力ポート３８が無効化された後、車両５０の停止などに伴って、入出力ＥＣＵ３がリセットされたことを、無効化解除条件として設定してもよい。さらに、これら以外の条件を、無効化解除条件として設定してもよい。
【００８５】
制御部３１が、無効化されている入力ポート３８に対して、所定の無効化解除条件が成立していないと判断した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、当該入力ポート３８の無効化が継続され、制御部３１は、一旦動作を終了する。この後、制御部３１は、各入力ポート３８に対する第２信号の入力の有無を再び監視する。そして、第２車載機器７から無効化されている入力ポート３８に第２信号が入力されると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部３１が、当該入力ポート３８が無効化されていることを確認し（ステップＳ２：ＹＥＳ）、該第２信号を無視（破棄）する（ステップＳ１３）。この後、制御部３１は、再び、無効化されている入力ポート３８に対して、所定の無効化解除条件が成立したか否かを確認する（ステップＳ１１）。
【００８６】
他方、制御部３１が、無効化されている入力ポート３８に対して、所定の無効化解除条件が成立したと判断した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御部３１は、当該入力ポート３８の無効化を解除して、当該入力ポート３８を有効化し（ステップＳ１２）、一旦動作を終了する。この後、制御部３１は、各入力ポート３８に対する第２信号の入力の有無を再び監視する。
【００８７】
上述した第１実施形態によると、第２車載機器７からの第２信号が入出力ＥＣＵ３に入力され、入出力ＥＣＵ３が第２信号に基づいて、異常を検出しなかった場合は、第２信号をゲートウェイＥＣＵ１へ転送し、異常を検出した場合は、第２信号をゲートウェイＥＣＵ１へ転送せずに破棄する。ゲートウェイＥＣＵ１は、入出力ＥＣＵ３から受信した第２信号をローカルＥＣＵ２へ転送したり、いずれかのローカルＥＣＵ２から受信した第１信号を他のローカルＥＣＵ２へ転送したりする。ローカルＥＣＵ２は、ゲートウェイＥＣＵ１から受信した第２信号または第１信号に基づいて、制御対象の第１車載機器６を制御する。つまり、第２車載機器７からの第２信号を、ローカルＥＣＵ２やゲートウェイＥＣＵ１で入力処理せず、入出力ＥＣＵ３で入力処理するので、ローカルＥＣＵ２とゲートウェイＥＣＵ１の負担を軽減することができる。この結果、ローカルＥＣＵ２による、他のローカルＥＣＵ２やゲートウェイＥＣＵ１との通信や、制御対象の第１車載機器６の制御などの処理を支障なく実行することが可能となる。また、ゲートウェイＥＣＵ１による、ローカルＥＣＵ２間で通信される第１信号のゲートウェイ処理などを支障なく実行することが可能となる。
【００８８】
また、第２車載機器７からの第２信号に異常がないことを入出力ＥＣＵ３で確認してから、該正常な第２信号がゲートウェイＥＣＵ１やローカルＥＣＵ２に転送される。このため、たとえば、不正者が不正な車載機器を第２車載機器７として車両５０に取り付けて、該不正な車載機器から不正な第２信号を入力しても、入出力ＥＣＵ３により該不正な第２信号に基づいて異常が検出されて、該不正な第２信号がゲートウェイＥＣＵ１やローカルＥＣＵ２に転送されなくなる。この結果、不正な車載機器からの不正な第２信号により、ローカルＥＣＵ２やゲートウェイＥＣＵ１が誤動作するのを防止して、ローカルＥＣＵ２とゲートウェイＥＣＵ１の安全性を確保することができる。
【００８９】
また、上述した第１実施形態では、入出力ＥＣＵ３が、ローカルＥＣＵ２に対していずれかのバス４Ａ、４ＢのネットワークとゲートウェイＥＣＵ１を介して接続されている。このため、入出力ＥＣＵ３が第２車載機器７から入力された第２信号に基づいて異常を検出しなかった場合に、第２信号をいずれかのバス４Ａ、４ＢのネットワークとゲートウェイＥＣＵ１を介してローカルＥＣＵ２に転送することができる。
【００９０】
さらに、上述した第１実施形態では、入出力ＥＣＵ３が、各入力ポート３８に対する異常検出部３２による異常の検出状況に応じて、各入力ポート３８をポート無効化部３４により無効化する。このため、たとえば、不正な第２車載機器により不正な第２信号がいずれかの入力ポート３８に頻繁に入力される攻撃が有った場合に、該攻撃された入力ポート３８を無効化することができる。これにより、以後、無効化された入力ポート３８に不正な第２信号が入力されても、該不正な第２信号を無視して、異常検出部３４による異常検出処理や入力転送部３３による転送処理などの入力処理が行われなくなる。この結果、不正な第２信号に対する入出力ＥＣＵ３の負担を軽減することができ、その他の入力ポート３８に入力された第２信号に対する入力処理を支障なく実行することができる。
【００９１】
次に、第２実施形態による車載通信システム１０２の構成を、図４および図５を参照しながら説明する。
【００９２】
図４は、第２実施形態による車載通信システム１０２の構成図である。車載通信システム１０２では、入出力ＥＣＵ３Ａが、各第２車載機器７に接続されるとともに、一方のバス４Ａの所定のノードに接続されている。つまり、入出力ＥＣＵ３Ａは、ゲートウェイＥＣＵ１に直接接続されておらず、ネットワークの既存のドメインに接続されている。
【００９３】
このため、入出力ＥＣＵ３Ａは、同一のバス４Ａに接続されたゲートウェイＥＣＵ１と、バス４Ａを介して接続されている。また、入出力ＥＣＵ３Ａは、同一のバス４Ａに接続されたローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）と、ゲートウェイＥＣＵ１を介さずにバス４Ａを介して接続されている。さらに、入出力ＥＣＵ３Ａは、異なるバス４Ｂに接続されたローカルＥＣＵ２（４）〜２（７）と、バス４Ａ、ゲートウェイＥＣＵ１、およびバス４Ｂを介して接続されている。
【００９４】
図５は、第２実施形態のゲートウェイＥＣＵ１、ローカルＥＣＵ２、および入出力ＥＣＵ３Ａの構成図である。入出力ＥＣＵ３Ａは、ゲートウェイＥＣＵ１と直接接続されずに、バス４Ａに直接接続されている。このため、入出力ＥＣＵ３Ａには、図２に示したゲートウェイＥＣＵ１と通信するための第２通信部３６に代えて、図５に示すように、バス４Ａのネットワークで通信するための第１通信部３９が備わっている。ゲートウェイＥＣＵ１では、図２に示した第２通信部１７が不要のため、省略されている。
【００９５】
いずれかの第２車載機器７から、バス４Ｂに接続されたいずれかのローカルＥＣＵ２（４）〜２（７）に対して出力される第２信号は、入出力ＥＣＵ３Ａ、バス４Ａ、ゲートウェイＥＣＵ１、およびバス４Ｂを介して、ローカルＥＣＵ２（４）〜２（７）に送信される。すなわち、いずれかの第２車載機器７から出力された第２信号は、入出力ＥＣＵ３Ａに入力された後、入出力ＥＣＵ３の異常検出部３２で異常が検出されなかった場合に、入力転送部３３と第１通信部３９により、バス４Ａを介してゲートウェイＥＣＵ１に転送される。そして、ゲートウェイＥＣＵ１からバス４Ｂを介して、第２信号がローカルＥＣＵ２（４）〜２（７）に転送される。
【００９６】
また、いずれかの第２車載機器７から、バス４Ａに接続されたいずれかのローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）に対して出力される第２信号は、ゲートウェイＥＣＵ１を介さずに、入出力ＥＣＵ３Ａとバス４Ａを介して、ローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）に転送される。すなわち、いずれかの第２車載機器７から出力された第２信号は、入出力ＥＣＵ３Ａに入力された後、入出力ＥＣＵ３Ａの異常検出部３２で異常が検出されなかった場合に、入力転送部３３と第１通信部３９により、ゲートウェイＥＣＵ１を介さずに、バス４Ａを介してローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）に転送される。
【００９７】
上記第２実施形態によると、入出力ＥＣＵ３Ａから同一のバス４Ａに接続されたローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）に対して、第２車載機器７から入力された異常のない第２信号を、ゲートウェイＥＣＵ１を介さずに転送することができる。このため、第２車載機器７により第２信号が入力されてから、ローカルＥＣＵ２（１）〜２（３）で第２信号に基づいて制御対象の第１車載機器６を制御するまでの処理時間を短縮することが可能となる。また、ゲートウェイＥＣＵ１の負担をより軽減することも可能となる。
【００９８】
次に、第３実施形態による車載通信システム１０３の構成を、図６および図７を参照しながら説明する。
【００９９】
図６は、第３実施形態による車載通信システム１０３の構成図である。車載通信システム１０３では、入出力ＥＣＵ３Ｂが、車載機器７からの入力を処理するだけでなく、車載機器６、７への出力も処理する。具体的には、入出力ＥＣＵ３Ｂは、複数の第２車載機器７と一方のバス４Ａの所定のノードとに接続されているとともに、第１車載機器６とも接続されている。
【０１００】
図７は、第３実施形態のゲートウェイＥＣＵ１、ローカルＥＣＵ２、および入出力ＥＣＵ３Ｂの構成図である。入出力ＥＣＵ３Ｂには、第２実施形態の各部３１〜３５、３８、３９に加えて、出力転送部４２が備わっている。出力転送部４２は、制御部３１に備わっている。また、第２実施形態の第４通信部３７に代えて、第５通信部４１が備わっている。第５通信部４１には、複数の入力ポート３８と複数の出力ポート４０などが備わっている。
【０１０１】
各出力ポート４０には、信号の出力先である各車載機器６、７がコネクタやハーネスなどを介して電気的に接続されている。信号の出力先の車載機器６、７としては、駆動指令などの制御信号を出力する必要のある、センサやリレーなどの第２車載機器７と、アクチュエータなどの第１車載機器６がある。すなわち、出力ポート４０に接続された車載機器６、７は、ローカルＥＣＵ２による制御対象の車載機器である。出力ポート４０は、外部の車載機器６、７への信号の出力口である。第５通信部４１は、車載機器６、７に対して信号を入出力するための回路を含んでいる。
【０１０２】
入出力ＥＣＵ３Ｂの出力ポート４０に接続された車載機器６、７を制御するための信号は、いずれかのローカルＥＣＵ２が第１通信部２６によりバス４Ａ、４Ｂに出力する。この出力信号を、以下では「第３信号」という。
【０１０３】
バス４Ａに接続されたローカルＥＣＵ２が出力した第３信号は、入出力ＥＣＵ３Ｂが、バス４Ａを介して第１通信部３９により受信する。そして、入出力ＥＣＵ３Ｂは、該第３信号を出力転送部４２と第５通信部４１により、出力ポート４０に接続された制御対象の車載機器６、７へ転送する。
【０１０４】
対して、バス４Ｂに接続されたローカルＥＣＵ２が出力した第３信号は、ゲートウェイＥＣＵ１が、バス４Ｂを介して第１通信部１６により受信した後、第１通信部１６によりバス４Ａに送信（転送）する。このとき、ゲートウェイＥＣＵ１で、第３信号に対してゲートウェイ処理を行ってもよい。入出力ＥＣＵ３Ｂは、ゲートウェイＥＣＵ１によって転送された第３信号を、バス４Ａを介して第１通信部３９により受信する。そして、入出力ＥＣＵ３Ｂは、該第３信号を出力転送部４２と第５通信部４１により、出力ポート４０に接続された制御対象の車載機器６、７へ転送する。
【０１０５】
出力ポート４０に接続された車載機器６、７は、入出力ＥＣＵ３Ｂから第３信号を受信すると、該第３信号に基づいて、センサなどの電子部品またはアクチュエータなどを駆動させる。
【０１０６】
入出力ＥＣＵ３Ｂによる第３信号の転送先は、たとえば、入出力ＥＣＵ３Ｂが第３信号に基づいて設定してもよい。または、入出力ＥＣＵ３Ｂが、転送先を特定することなく、複数の出力ポート４０に第３信号を転送し、該出力ポート４０に接続された車載機器６、７が、受信した第３信号に基づいて、自身にとって必要な信号か否かを判断してもよい。
【０１０７】
また、第２車載機器７から入出力ＥＣＵ３Ｂに入力された第２信号が、ローカルＥＣＵ２に転送される手順と経路は、前述の第２実施形態と同様である。
【０１０８】
図６では、入出力ＥＣＵ３Ｂの出力ポート４０に接続された車載機器６、７は、ローカルＥＣＵ２と接続されていない。制御対象の第１車載機器６が接続されていないローカルＥＣＵ２（たとえばＥＣＵ２（３））では、制御対象の第１車載機器６と通信するための第３通信部２７（図７）を省略してもよい。
【０１０９】
他の例として、制御対象の車載機器を入出力ＥＣＵ３Ｂの出力ポート４０とローカルＥＣＵ２の両方に接続してもよい。そして、ローカルＥＣＵ２が、制御対象の車載機器に出力する第３信号の種類に応じて、第３信号を直接制御対象の車載機器に出力したり、第３信号を入出力ＥＣＵ３Ｂなどを介して制御対象の車載機器に出力したりしてもよい。
【０１１０】
上記第３実施形態によると、一部のローカルＥＣＵ２から制御対象の車載機器６、７に対して出力される第３信号を、一部のローカルＥＣＵ２で出力処理せず、入出力ＥＣＵ３Ｂで出力処理するので、一部のローカルＥＣＵ２の負担を軽減することができる。また、一部の第３信号をゲートウェイＥＣＵ１でも転送処理しないので、ゲートウェイＥＣＵ１の負担を軽減することができる。
【０１１１】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、図６に示した実施形態では、車載機器６、７に対する入出力信号を処理する入出力ＥＣＵ３Ｂを、一方のバス４Ａのネットワークに設けられた既存のドメインに接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。これ以外に、たとえば、図８に示す第４実施形態の車載通信システム１０４のように、車載機器６、７に対する入出力信号を処理する入出力ＥＣＵ３Ｃを、ゲートウェイＥＣＵ１に直接接続してもよい。
【０１１２】
この場合、入出力ＥＣＵ３Ｃに、ゲートウェイＥＣＵ１と直接通信するための通信部（図２の第２通信部３６）を設け、ゲートウェイＥＣＵ１に、入出力ＥＣＵ３Ｃと直接通信するための通信部（図２の第２通信部１７）を設ければよい。そして、ローカルＥＣＵ２が出力した第３信号は、ゲートウェイＥＣＵ１が、バス４Ａ、４Ｂを介して第１通信部１６により受信した後、第２通信部１７により入出力ＥＣＵ３Ｃへ転送する。入出力ＥＣＵ３Ｃは、ゲートウェイＥＣＵ１によって転送された第３信号を、第２通信部３６により受信した後、該第３信号を出力転送部４２により出力ポート４０に接続された制御対象の車載機器６、７へ転送する。
【０１１３】
また、図６や図８に示した実施形態では、入出力ＥＣＵ３Ｂ、３Ｃが、ローカルＥＣＵ２またはゲートウェイＥＣＵ１から第３信号を受信した後、該第３信号を出力転送部４２により制御対象の車載機器６、７へ転送した例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。これ以外に、たとえば、入出力ＥＣＵ３Ｂ、３Ｃが、ローカルＥＣＵ２またはゲートウェイＥＣＵ１から第３信号を受信した後、異常検出部３２により第３信号に基づいて異常の有無を検出し、異常が検出されなかった場合にのみ、出力転送部４２により第３信号を第１車載機器６または第２車載機器７へ転送してもよい。これにより、第１車載機器６または第２車載機器７の誤動作を防止して、安全性を確保することができる。
【０１１４】
また、図１〜図７に示した実施形態では、第２車載機器７からの第２信号が入出力ＥＣＵ３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃだけに入力された例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。これ以外に、たとえば、図９に示す第５実施形態の車載通信システム１０５、図１０に示す第６実施形態の車載通信システム１０６、または図１１に示す第７実施形態の車載通信システム１０７のように、第２信号の入力ラインを、入出力ＥＣＵ３Ｄ、３Ｅ、３ＦとゲートウェイＥＣＵ１とに分けて接続してもよい。そして、第２信号を入出力ＥＣＵ３Ｄ、３Ｅ、３ＦまたはゲートウェイＥＣＵ１に入力し、入出力ＥＣＵ３Ｄ、３Ｅ、３ＦまたはゲートウェイＥＣＵ１により第２信号をローカルＥＣＵ２へ転送してもよい。この場合、第２信号の種類に応じて、入力ラインの接続先と第２信号の入力先とを設定すればよい。図９および図１０の入出力ＥＣＵ３Ｄ、３Ｅは、バス４Ａの所定のノードに接続されている。図１１の入出力ＥＣＵ３Ｆは、ゲートウェイＥＣＵ１に接続されている。
【０１１５】
また、図６に示した実施形態では、車載機器６、７への第３信号が入出力ＥＣＵ３Ｂだけから出力された例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。これ以外に、たとえば、図１０および図１１のように、車載機器６、７への第３信号の出力ラインを、入出力ＥＣＵ３Ｅ、３ＦとゲートウェイＥＣＵ１とに分けて接続してもよい。そして、第３信号をローカルＥＣＵ２から入出力ＥＣＵ３Ｅ、３ＦまたはゲートウェイＥＣＵ１に出力し、入出力ＥＣＵ３Ｅ、３ＦまたはゲートウェイＥＣＵ１により第３信号を車載機器６、７へ転送してもよい。この場合、第３信号の種類に応じて、出力ラインの接続先と第３信号の出力元とを設定すればよい。
【０１１６】
また、図６、図８、図１０、および図１１に示した実施形態では、第２車載機器７からの第２信号の入力処理と、車載機器６、７への第３信号の出力処理とを行う入出力ＥＣＵ３Ｂ、３Ｃ、３Ｅ、３Ｆを、ネットワークの既存のドメインやゲートウェイＥＣＵ１に接続した例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。これ以外に、たとえば、図１２に示す第８実施形態の車載通信システム１０８のように、第２車載機器７からの第２信号の入力処理を行う入出力ＥＣＵ３Ｇとは別に、車載機器６、７への第３信号の出力処理を行う入出力ＥＣＵ３Ｈを設けてもよい。図１２の例では、入出力ＥＣＵ３ＨをゲートウェイＥＣＵ１に接続し、入出力ＥＣＵ３Ｇをネットワークの既存のドメインに接続しているが、逆に、入出力ＥＣＵ３Ｈをネットワークの既存のドメインに接続し、入出力ＥＣＵ３ＧをゲートウェイＥＣＵ１に接続してもよい。また、入出力ＥＣＵ３Ｇ、３Ｈを両方とも、ゲートウェイＥＣＵ１に接続してもよいし、またはネットワークの既存のドメインに接続してもよい。さらに、入出力ＥＣＵ３Ｇ、３Ｈを両方ともネットワークの既存のドメインに接続する場合は、同一のネットワークに配置してもよいし、異なるネットワークに配置してもよい。
【０１１７】
また、以上の実施形態で示した車載通信システムにおける、ゲートウェイＥＣＵ、ローカルＥＣＵ、入出力ＥＣＵ、第１車載機器、および第２車載機器の設置数は一例であり、これら各装置および各機器の設置数は適宜選択すればよい。たとえば、車載通信システムにおいて、ゲートウェイＥＣＵおよび入出力ＥＣＵをそれぞれ複数設けてもよい。また、各ローカルＥＣＵと第１車載機器とを、１対１で設ける例に限らず、１対複数で設けてもよい。また、各ローカルＥＣＵと第２車載機器も、１対１で設けてもよいし、１対複数で設けてもよい。
【０１１８】
また、以上の実施形態では、通信管理装置としてゲートウェイＥＣＵを用い、車両制御装置としてローカルＥＣＵを用い、入出力装置として入出力ＥＣＵを用いた例を示したが、本発明はこれのみに限定されるものではない。その他の互いに通信可能な装置を通信管理装置や車両制御装置や入出力装置として用いてもよい。
【０１１９】
さらに、以上の実施形態では、自動四輪車から成る車両に搭載される車載通信システムに、本発明を適用した例を挙げた。然るに、たとえば自動二輪車や大型自動車などの他の車両に搭載される車載通信システムに対しても、本発明は適用が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  ゲートウェイＥＣＵ（通信管理装置）
２、２（１）〜２（７）  ローカルＥＣＵ（車両制御装置）
３、３Ａ〜３Ｈ  入出力ＥＣＵ（入出力装置）
６、６（１）〜６（７）  第１車載機器
７、７（１）〜７（ｎ）  第２車載機器
３２  異常検出部
３３  入力転送部
３４  ポート無効化部
３８、３８（１）〜３８（ｎ）  入力ポート
４０  出力ポート
４２  出力転送部
５０  車両
１０１〜１０８  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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