(57)【要約】【課題】車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現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、車載ネットワークにおけるデータを中継し、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートを備えるスイッチ装置であって、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と、所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載ネットワークにおけるデータを中継し、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートを備えるスイッチ装置であって、
前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、
前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、
各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と、
所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部とを備える、スイッチ装置。
【請求項２】
前記所定条件は、前記第１通信回路に異常が発生したことであり、
前記対象ポートは、異常の発生した前記第１通信回路に対応する前記第１通信ポートである、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える際、前記第２通信回路がすでに他の前記第１通信ポートに接続されている場合、前記対象ポートおよび前記他の第１通信ポートのいずれを前記第２通信回路に接続すべきかの判断を行う、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、前記複数の第１通信ポートの各々の優先度に応じて前記判断を行う、請求項３に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
前記スイッチ装置は、さらに、前記複数の第１通信ポートと異なる第２通信ポートを備え、
前記第２通信回路は、前記第２通信ポートを介して他の装置と通信可能であり、
前記切替部は、さらに、前記第２通信ポートと前記第２通信回路との接続の有無を切り替え可能であり、
前記第２通信ポートの優先度が最も低く設定される、請求項４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、前記複数の第１通信ポートと異なる第２通信ポートを備え、
前記第２通信回路は、前記第２通信ポートを介して他の装置と通信可能である、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】
車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、
所定条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記所定条件を満たすと判断した場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替えるステップとを含む、通信制御方法。
【請求項８】
車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と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、
所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部、
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、高品質サービスを提供するためにシステムの二重化（冗長化）を行うための技術が開発されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（特開２０１６−１２９３２号公報）には、以下のような局側装置が開示されている。すなわち、局側装置は、運用系（現用）ＯＳＵ１〜Ｎと待機系（予備）ＯＳＵ  Ｎ＋１と、制御部とを備える。制御部は、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）との間で、論理回線に紐付けられたＯＮＵの管理情報を伝達する。論理回線は、光回線ユニットと受動的光ネットワークとの固定的な組み合わせにより定義される。一方、ＯＳＵは、実回線に紐付けられた管理情報を取得する。実回線は、光回線ユニットおよび受動的光ネットワークの実際の組み合わせを示す。制御部は、マッピング情報を用いて、管理情報に紐付けられた回線を、論理回線と実回線との間で相互に変換する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２９３２号公報
【特許文献２】特開２０１５−８８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の機能部が設けられた車両において、機能部間において送受信されるデータを中継するスイッチ装置が設けられることがある。このスイッチ装置において機能部と通信するための通信回路を使用できない場合、スイッチ装置と機能部との通信が切断され、機能部間におけるデータの送受信が正常に行われなくなる。システムの冗長化により、スイッチ装置のより安定した動作を実現可能な技術が望まれるが、特許文献１にはこのような冗長化については開示されていない。
【０００６】
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、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現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】
【０００７】
（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、車載ネットワークにおけるデータを中継し、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートを備えるスイッチ装置であって、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と、所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部とを備える。
【０００８】
（７）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、車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たすと判断した場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替えるステップとを含む。
【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プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と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、所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部、として機能させるためのプログラムである。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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の適用例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチ装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＬ２スイッチＩＣの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態に係る切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬ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装置が冗長切り替え処理を行う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スイッチ装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＬ２スイッチＩＣの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部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切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する優先度テーブルの一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【図２１】図２１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スイッチ装置が冗長切り替え処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２２】図２２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スイッチ装置がつなぎ替え処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部の構成を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第３の実施の形態に係る切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の変形例の構成を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の変形例における切替部の構成を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する優先度テーブルの一例を示す図である。
【図３０】図３０は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１４】
（１）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継し、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートを備えるスイッチ装置であって、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と、所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部とを備える。
【００１５】
このような構成により、第１通信回路を使用できない等の所定条件を満たす場合に、第１通信回路に対応する第１通信ポートの接続先を第２通信回路へ切り替えることで、第１通信ポートすなわち対象ポートに接続される機能部は、対象ポートを介して第２通信回路と通信することができるので、通信回路の適切な冗長化を実現することができる。これにより、当該機能部はスイッチ装置との通信を継続することができるので、当該機能部と他の機能部間におけるデータの送受信が正常に行われなくなることを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【００１６】
（２）好ましくは、前記所定条件は、前記第１通信回路に異常が発生したことであり、前記対象ポートは、異常の発生した前記第１通信回路に対応する前記第１通信ポートである。
【００１７】
このような構成により、第１通信回路に異常が発生し、第１通信回路が使用不能になっても、第１通信回路に対応する第１通信ポートすなわち対象ポートに接続される機能部は、対象ポートを介して第２通信回路と通信することができるので、スイッチ装置との通信を継続することができる。
【００１８】
（３）好ましくは、前記制御部は、前記対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える際、前記第２通信回路がすでに他の前記第１通信ポートに接続されている場合、前記対象ポートおよび前記他の第１通信ポートのいずれを前記第２通信回路に接続すべきかの判断を行う。
【００１９】
このような構成により、たとえば、判断結果に基づいて、第２通信回路と他の第１通信ポートとの接続を維持したり、第２通信回路の接続先を他の第１通信ポートから対象ポートに切り替えたりすることができる。すなわち、第２通信回路に接続される第１通信ポートが固定されてしまうことを防ぐことができる。
【００２０】
（４）より好ましくは、前記制御部は、前記複数の第１通信ポートの各々の優先度に応じて前記判断を行う。
【００２１】
このような構成により、たとえば、より高い優先度の第１通信ポートを第２通信回路に接続させることができるので、より高い優先度の第１通信ポートに接続される機能部からのデータの送受信が正常に行われなくなる可能性を低減することができる。
【００２２】
（５）より好ましくは、前記スイッチ装置は、さらに、前記複数の第１通信ポートと異なる第２通信ポートを備え、前記第２通信回路は、前記第２通信ポートを介して他の装置と通信可能であり、前記切替部は、さらに、前記第２通信ポートと前記第２通信回路との接続の有無を切り替え可能であり、前記第２通信ポートの優先度が最も低く設定される。
【００２３】
このような構成により、たとえば、各第１通信回路が正常に動作する場合に第２通信ポートと第２通信回路とを接続させることで他の装置とスイッチ装置との通信を可能とし、第１通信回路が使用できなくなった場合に、第２通信回路の接続先をより優先度の高い対象ポートに自動的に切り替えることができる。
【００２４】
（６）好ましくは、前記スイッチ装置は、さらに、前記複数の第１通信ポートと異なる第２通信ポートを備え、前記第２通信回路は、前記第２通信ポートを介して他の装置と通信可能である。
【００２５】
このような構成により、第２通信回路を、第１通信回路の冗長切替用途に加えて、他の装置との通信用途に用いることができる。
【００２６】
（７）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、所定条件を満たすか否かを判断するステップと、前記所定条件を満たすと判断した場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替えるステップとを含む。
【００２７】
このような構成により、第１通信回路を使用できない等の所定条件を満たす場合に、第１通信回路に対応する第１通信ポートの接続先を第２通信回路へ切り替えることで、第１通信ポートすなわち対象ポートに接続される機能部は、対象ポートを介して第２通信回路と通信することができるので、通信回路の適切な冗長化を実現することができる。これにより、当該機能部はスイッチ装置との通信を継続することができるので、当該機能部と他の機能部間におけるデータの送受信が正常に行われなくなることを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【００２８】
（８）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継するスイッチ装置であって、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートと、前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と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、所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部、として機能させるためのプログラムである。
【００２９】
このような構成により、第１通信回路を使用できない等の所定条件を満たす場合に、第１通信回路に対応する第１通信ポートの接続先を第２通信回路へ切り替えることで、第１通信ポートすなわち対象ポートに接続される機能部は、対象ポートを介して第２通信回路と通信することができるので、通信回路の適切な冗長化を実現することができる。これにより、当該機能部はスイッチ装置との通信を継続することができるので、当該機能部と他の機能部間におけるデータの送受信が正常に行われなくなることを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【００３０】
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。
【００３１】
＜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。
【００３２】
図１を参照して、車載通信システム３０１は、スイッチ装置１０１と、複数の機能部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。
【００３３】
機能部１１１は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、センサ、ナビゲーション装置、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）、セントラルゲートウェイ（ＣＧＷ）、ヒューマンマシンインタフェース、およびカメラ等であり、スイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。
【００３４】
車両１の車載ネットワーク１２におけるスイッチ装置１０１および各機能部１１１の接続関係は、たとえば固定されている。
【００３５】
スイッチ装置１０１および機能部１１１は、たとえば、車載のイーサネット（登録商標）通信用のケーブル（以下、イーサネットケーブルとも称する。）により互いに接続されている。
【００３６】
スイッチ装置１０１および機能部１１１は、イーサネットケーブルを用いて互いに通信する。スイッチ装置１０１および機能部１１１間では、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．３に従う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。
【００３７】
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の適用例を示す図である。図２には、機能部１１１の具体例として、自動運転ＥＣＵ１１１Ａ、センサ１１１Ｂおよびナビゲーション装置１１１Ｃが示される。
【００３８】
なお、車載通信システム３０１は、３つの機能部１１１を備える構成に限らず、２つまたは４つ以上の機能部１１１を備える構成であってもよい。
【００３９】
車載ネットワーク１２において、たとえば、自動運転ＥＣＵ１１１Ａおよびセンサ１１１Ｂとナビゲーション装置１１１Ｃとは、互いに異なるサブネットに属する。
【００４０】
車載ネットワーク１２では、たとえば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルに従って、ＩＰパケットを用いて情報の送受信が行われる。ＩＰパケットは、イーサネットフレームに格納されて伝送される。
【００４１】
スイッチ装置１０１は、車載ネットワーク１２におけるデータを中継処理する。具体的には、スイッチ装置１０１は、自動運転ＥＣＵ１１１Ａ、センサ１１１Ｂおよびナビゲーション装置１１１Ｃ間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００４２】
詳細には、スイッチ装置１０１は、複数のレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。より詳細には、スイッチ装置１０１は、Ｌ２（レイヤ２）スイッチとして機能することが可能であり、同じサブネットに属する機能部１１１間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００４３】
この例では、スイッチ装置１０１は、自動運転ＥＣＵ１１１Ａおよびセンサ１１１Ｂ間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００４４】
また、スイッチ装置１０１は、Ｌ３（レイヤ３）中継装置としても機能することが可能であり、異なるサブネットに属する機能部１１１間のイーサネットフレームを中継する。
【００４５】
この例では、スイッチ装置１０１は、自動運転ＥＣＵ１１１Ａとナビゲーション装置１１１Ｃとの間で伝送されるイーサネットフレーム、およびセンサ１１１Ｂとナビゲーション装置１１１Ｃとの間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００４６】
より詳細には、センサ１１１Ｂは、たとえば、自己の車両１の周辺における物体を定期的にセンシングし、センシング結果を示すセンサ情報を含むＩＰパケットを作成してイーサネットフレームに格納する。
【００４７】
このＩＰパケットには、たとえば、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、センサ１１１ＢのＩＰアドレスおよび自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
【００４８】
センサ１１１Ｂは、自己と自動運転ＥＣＵ１１１Ａとが同じサブネットに属していることから、自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよび自己のＭＡＣアドレスを、送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスとしてそれぞれイーサネットフレームに書き込む。
【００４９】
センサ１１１Ｂは、センサ情報を含むＩＰパケットを格納したイーサネットフレームをスイッチ装置１０１へ送信する。
【００５０】
スイッチ装置１０１は、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対してレイヤ２のスイッチ処理を行うことで、イーサネットフレームを自動運転ＥＣＵ１１１Ａへ送信する。
【００５１】
自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、たとえば、センサ１１１Ｂからスイッチ装置１０１経由で受信したイーサネットフレームからセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報に基づいて、自己の車両１の運転の制御を行う。
【００５２】
また、自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、たとえば、自己の車両１の自動運転の状況を示す状況情報を定期的にナビゲーション装置１１１Ｃへ送信する。
【００５３】
より詳細には、自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、たとえば、状況情報を含むＩＰパケットを作成してイーサネットフレームに格納する。
【００５４】
このＩＰパケットには、たとえば、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＩＰアドレスおよびナビゲーション装置１１１ＣのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
【００５５】
自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、自己とナビゲーション装置１１１Ｃとが異なるサブネットに属していることから、デフォルトゲートウェイであるスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレス、および自己のＭＡＣアドレスを、送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスとしてそれぞれイーサネットフレームに書き込む。
【００５６】
自動運転ＥＣＵ１１１Ａは、状況情報を含むＩＰパケットを格納したイーサネットフレームをスイッチ装置１０１へ送信する。
【００５７】
スイッチ装置１０１は、自動運転ＥＣＵ１１１Ａ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対してレイヤ３の中継処理を行うことで、イーサネットフレームをナビゲーション装置１１１Ｃへ送信する。
【００５８】
ナビゲーション装置１１１Ｃは、たとえば、自動運転ＥＣＵ１１１Ａからスイッチ装置１０１経由で受信したイーサネットフレームから状況情報を取得し、取得した状況情報の示す車両１の自動運転の状況を表示装置に表示してドライバに通知する。
【００５９】
図３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装置の構成を示す図である。
【００６０】
図３を参照して、スイッチ装置１０１は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）（制御部）５１と、Ｌ２スイッチＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）５２と、切替部５３と、通信ポート（第１通信ポート）５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとを備える。
【００６１】
以下、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの各々を、通信ポート５４とも称する。通信ポート５４は、たとえば、イーサネットケーブルを接続可能な端子である。
【００６２】
なお、スイッチ装置１０１では、３つの通信ポート５４が設けられる構成に限らず、２つまたは４つ以上の通信ポート５４が設けられる構成であってもよい。
【００６３】
複数の通信ポート５４は、車両１における複数の機能部にそれぞれ接続可能である。この例では、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃは、それぞれ自動運転ＥＣＵ１１１Ａ，センサ１１１Ｂ，ナビゲーション装置１１１Ｃにイーサネットケーブルを介して接続される。
【００６４】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＬ２スイッチＩＣの構成を示す図である。
【００６５】
図４を参照して、Ｌ２スイッチＩＣ５２は、スイッチ部２４と、通信回路（第１通信回路）２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと、予備通信回路（第２通信回路）２６とを含む。以下、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの各々を、通信回路２５とも称する。
【００６６】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部の構成を示す図である。
【００６７】
図５を参照して、切替部５３は、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを含む。以下、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの各々を、切替スイッチ２１とも称する。
【００６８】
図３〜図５を参照して、複数の通信回路２５は、複数の通信ポート５４にそれぞれ対応して設けられる。
【００６９】
より詳細には、Ｌ２スイッチＩＣ５２における通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、切替部５３における切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにそれぞれ対応して設けられる。
【００７０】
切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにそれぞれ対応して設けられる。
【００７１】
切替部５３は、各通信ポート５４の接続先を、対応の通信回路２５と予備通信回路２６とで切り替え可能である。
【００７２】
より詳細には、切替部５３における切替スイッチ２１は、ＭＰＵ５１の制御に従って、自己に接続された通信ポート５４の接続先を、当該通信ポート５４に対応する通信回路２５にするか、予備通信回路２６にするかを切り替え可能である。
【００７３】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【００７４】
図６を参照して、切替スイッチ２１は、通信ポート５４に接続された第１端と、通信回路２５に接続された第２端と、予備通信回路２６に接続された第３端とを有する。
【００７５】
切替スイッチ２１は、ＭＰＵ５１から通常接続命令を受けると、第１端と第２端とを電気的に接続する。
【００７６】
一方、切替スイッチ２１は、ＭＰＵ５１から冗長接続命令を受けると、第１端と第３端とを電気的に接続する。
【００７７】
以下、切替スイッチ２１において、第１端と第２端とが電気的に接続された状態を、通常接続状態とも称する。また、第１端と第３端とが電気的に接続された状態を、冗長接続状態とも称する。
【００７８】
再び図３〜図５を参照して、通信回路２５は、対応の通信ポートを介して機能部１１１と通信可能である。
【００７９】
通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作している場合、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、ＭＰＵ５１によって通常接続状態に設定される。この場合、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃをそれぞれ介して自動運転ＥＣＵ１１１Ａ，センサ１１１Ｂ，ナビゲーション装置１１１Ｃと通信可能である。
【００８０】
予備通信回路２６は、通信ポート５４を介して機能部１１１と通信可能である。より詳細には、たとえば、通信回路２５Ａの動作が異常である場合、切替スイッチ２１Ａは、ＭＰＵ５１によって冗長接続状態に設定される。この場合、予備通信回路２６は、通信ポート５４Ａを介して自動運転ＥＣＵ１１１Ａと通信可能となる。
【００８１】
同様に、切替スイッチ２１ＢがＭＰＵ５１によって冗長接続状態に設定された場合、予備通信回路２６は、通信ポート５４Ｂを介してセンサ１１１Ｂと通信可能となる。また、切替スイッチ２１ＣがＭＰＵ５１によって冗長接続状態に設定された場合、予備通信回路２６は、通信ポート５４Ｃを介してナビゲーション装置１１１Ｃと通信可能となる。
【００８２】
図３および図４を参照して、切替スイッチ２１Ａ〜２１Ｃが通常接続状態に設定されている場合におけるＭＰＵ５１およびＬ２スイッチＩＣ５２の動作について説明する。
【００８３】
Ｌ２スイッチＩＣ５２における通信回路２５は、たとえば、対応の切替スイッチ２１および通信ポート５４を介して接続された機能部１１１から電気信号を受信すると、所定の変調方式に従って電気信号を復調することによりシンボル列を生成し、生成したシンボル列をビット列に変換する。ここで、変換後のビット列はイーサネットフレームを示す。
【００８４】
通信回路２５は、生成したビット列すなわちイーサネットフレームに対して、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）チェックおよびフィルタ処理等を行った後、当該イーサネットフレームをスイッチ部２４へ出力する。
【００８５】
また、通信回路２５は、スイッチ部２４からイーサネットフレームを受けると、所定の変調方式に従って、受けたイーサネットフレームを示すビット列をシンボル列に変換する。
【００８６】
通信回路２５は、変換後のシンボル列における先頭のシンボルから順に、当該シンボルに応じて搬送波を変調することにより電気信号を生成し、生成した電気信号を、対応の切替スイッチ２１および通信ポート５４を介して接続された機能部１１１へ送信する。
【００８７】
また、予備通信回路２６は、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのうちのいずれか１つを介して機能部１１１と通信を行う場合、通信回路２５と同様に動作する。
【００８８】
［レイヤ２のスイッチ処理］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【００８９】
図４および図７を参照して、スイッチ部２４は、レイヤ２のスイッチ処理を行う。より詳細には、スイッチ部２４は、たとえば、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ、予備通信回路２６およびＭＰＵ５１にそれぞれ接続する複数の端子を有する。各端子には、固有の論理ポート番号が割り当てられている。
【００９０】
この例では、ＭＰＵ５１、通信回路２５Ａ、通信回路２５Ｂ、通信回路２５Ｃおよび予備通信回路２６に接続された端子の論理ポート番号は、それぞれ＃０、＃１、＃２、＃３および＃４である。
【００９１】
以下、＃１、＃２、＃３の論理ポート番号が割り当てられた端子を、通常端子とも称する。また、＃４の論理ポート番号が割り当てられた端子を、第１の予備端子とも称する。
【００９２】
また、スイッチ部２４は、たとえば、図７に示すＡＲＬテーブル（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｌｏｇｉｃ）を保持している。
【００９３】
ＡＲＬテーブルの内容は、上述したように車載ネットワーク１２において固定されている接続関係に基づいて、たとえばユーザにより予め定められている。
【００９４】
ＡＲＬテーブルは、送信先ＭＡＣアドレスと出力先との対応関係を示す。ここで、出力先は、論理ポート番号である。
【００９５】
具体的には、ＡＲＬテーブルには、機能部１１１のＭＡＣアドレスと当該機能部１１１を接続先とする端子すなわち通常端子の論理ポート番号との対応関係、および自己のスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレスとＭＰＵ５１の論理ポート番号との対応関係が含まれる。
【００９６】
スイッチ部２４は、通信回路２５からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスを参照する。
【００９７】
スイッチ部２４は、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応する出力先をＡＲＬテーブルから取得し、受信したイーサネットフレームを、取得した出力先へ出力する。
【００９８】
具体的には、スイッチ部２４は、たとえば、センサ１１１Ｂから自動運転ＥＣＵ１１１Ａへ伝送されるイーサネットフレームのように、同一のサブネット内で伝送されるイーサネットフレームに対しては、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応する論理ポート番号として、＃１〜＃３のうちのいずれか１つを取得する。
【００９９】
そして、スイッチ部２４は、通信回路２５から受けたイーサネットフレームを、取得した論理ポート番号の端子から他の通信回路２５、切替スイッチ２１および通信ポート５４経由で機能部１１１へ送信する。
【０１００】
一方、スイッチ部２４は、たとえば、自動運転ＥＣＵ１１１Ａからナビゲーション装置１１１Ｃへ伝送されるイーサネットフレームのように、異なるサブネット間で伝送されるイーサネットフレームに対しては、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応する論理ポート番号として、＃０を取得する。
【０１０１】
そして、スイッチ部２４は、通信回路２５から受けたイーサネットフレームをＭＰＵ５１へ出力する。
【０１０２】
また、スイッチ部２４は、ＭＰＵ５１からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスを参照する。
【０１０３】
スイッチ部２４は、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応する出力先をＡＲＬテーブルから取得し、ＭＰＵ５１から受けたイーサネットフレームを、取得した出力先へ出力する。
【０１０４】
［レイヤ３の中継処理］
再び図３を参照して、ＭＰＵ５１は、レイヤ３の中継処理を行う。より詳細には、ＭＰＵ５１は、Ｌ２スイッチＩＣ５２からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームの送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを書き換えるＬ３中継処理を行う。
【０１０５】
より詳細には、ＭＰＵ５１は、たとえば、送信先ネットワークと送出インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブルを保持している。また、ＭＰＵ５１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）テーブルを送出インタフェースごとに保持している。
【０１０６】
ＭＰＵ５１は、Ｌ２スイッチＩＣ５２からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームに含まれるＩＰパケットから送信先ＩＰアドレスを取得し、たとえば、取得した送信先ＩＰアドレスに対してサブネットマスク計算を行うことにより送信先ネットワークを特定する。
【０１０７】
ＭＰＵ５１は、ルーティングテーブルを参照し、特定した送信先ネットワークに対応する送出インタフェースを特定する。
【０１０８】
そして、ＭＰＵ５１は、特定した送出インタフェースに対応するＡＲＰテーブルを参照し、送信先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを当該ＡＲＰテーブルから取得する。
【０１０９】
ＭＰＵ５１は、イーサネットフレームの送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを、それぞれ取得したＭＡＣアドレス、および自己のスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレスに書き換え、書き換え後のイーサネットフレームをＬ２スイッチＩＣ５２へ出力する。
【０１１０】
［切替部５３の制御］
図３および図４を参照して、ＭＰＵ５１は、所定条件Ｃ１を満たす場合、切替部５３を制御することにより、対象の通信ポート５４である対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える。
【０１１１】
ここで、所定条件Ｃ１は、たとえば通信回路２５に異常が発生したことである。また、対象ポートは、たとえば異常の発生した通信回路２５に対応する通信ポート５４である。
【０１１２】
より詳細には、ＭＰＵ５１は、たとえば、Ｌ２スイッチＩＣ５２のスイッチ部２４における各通常端子における通信状態を監視し、監視結果に基づいて、スイッチ部２４における通信の異常を検知する。
【０１１３】
具体的には、ＭＰＵ５１は、たとえば、各通常端子における故障検知および侵入検知を行う。
【０１１４】
ここで、故障検知は、たとえば、各通常端子のうちの少なくともいずれか１つにおいて信号が受信されない等の物理的な故障を検知することである。
【０１１５】
侵入検知は、たとえば、各通常端子のうちの少なくともいずれか１つにおいて、通信レートが異常に大きい、およびＤｏＳ（Ｄｅｎｉａｌ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）攻撃等の不正アクセスにより受信カウンタのカウント値が異常に大きい等の論理的な異常を検知することである。
【０１１６】
ＭＰＵ５１は、たとえば、論理ポート番号＃３の端子において通信の異常を検知した場合、以下の処理を行う。
【０１１７】
すなわち、ＭＰＵ５１は、たとえば、冗長接続命令を切替部５３における切替スイッチ２１Ｃ（図５参照）へ出力し、切替スイッチ２１Ｃを通常接続状態から冗長接続状態へ遷移させる。
【０１１８】
このような構成により、ナビゲーション装置１１１Ｃから送信されたイーサネットフレームは、通信ポート５４Ｃ、切替スイッチ２１Ｃおよび予備通信回路２６経由でスイッチ部２４において受信される。
【０１１９】
ＭＰＵ５１は、論理ポート番号＃４の端子すなわち第１の予備端子における通信状態を確認する。具体的には、ＭＰＵ５１は、たとえば、正常なリンクアップ、および正常なイーサネットフレームの送受信が行われた否かを確認する。
【０１２０】
ＭＰＵ５１は、第１の予備端子における通信状態が正常であることを確認できた場合、たとえば、ＡＲＬテーブル（図７参照）において、ナビゲーション装置１１１ＣのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃３から＃４に書き換える。
【０１２１】
このような構成により、ナビゲーション装置１１１ＣのＭＡＣアドレスを送信先ＭＡＣアドレスとして有するイーサネットフレームは、スイッチ部２４から予備通信回路２６、切替スイッチ２１Ｃおよび通信ポート５４Ｃ経由でナビゲーション装置１１１Ｃへ送信される。
【０１２２】
一方、ＭＰＵ５１は、第１の予備端子における通信状態が正常であることが確認できなかった場合、冗長切り替えに失敗したと認識し、冗長切り替えに失敗したことをたとえばエラーログに記録する。
【０１２３】
［動作の流れ］
スイッチ装置は、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、以下に示す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読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１２４】
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装置が冗長切り替え処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１２５】
図８を参照して、まず、スイッチ装置１０１におけるＭＰＵ５１は、通信状態が異常な通常端子を検知するまで（ステップＳ１０４でＮＯ）、各通常端子における通信状態を監視する（ステップＳ１０２）。
【０１２６】
そして、ＭＰＵ５１は、通信状態が異常な通常端子を検知すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、異常を検知した通常端子に対応する切替スイッチ２１すなわち対象ポートに対応する切替スイッチ２１へ冗長接続命令を出力する（ステップＳ１０６）。
【０１２７】
次に、ＭＰＵ５１は、第１の予備端子における通信状態を確認する（ステップＳ１０８）。
【０１２８】
次に、ＭＰＵ５１は、確認した通信状態が正常である場合（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、ＡＲＬテーブルにおける、異常を検知した通常端子の論理ポート番号を第１の予備端子の論理ポート番号に書き換える（ステップＳ１１２）。
【０１２９】
一方、ＭＰＵ５１は、確認した通信状態が異常である場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、冗長切り替えに失敗したことをエラーログに記録する（ステップＳ１１４）。
【０１３０】
なお、たとえば、スイッチ装置１０１においてＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の中継が行われる場合、ＭＰＵ５１は、上記ステップＳ１１２において、ＡＲＬテーブルの書き換えとともに、ＶＡＬＮテーブルの書き換えを行ってもよい。
【０１３１】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、所定条件Ｃ１は、通信回路２５に異常が発生したことであるとしたが、これに限定するものではない。所定条件Ｃ１は、たとえば、通信回路のメンテナンス等によって当該通信回路が一時的に使用できないこと、および通信回路の使用時間が所定の耐用時間を超えたこと等の他の条件であってもよい。
【０１３２】
ところで、複数の機能部が設けられた車両において、機能部間において送受信されるデータを中継するスイッチ装置が設けられることがある。このスイッチ装置において機能部と通信するための通信回路を使用できない場合、スイッチ装置と機能部との通信が切断され、機能部間におけるデータの送受信が正常に行われなくなる。システムの冗長化により、スイッチ装置のより安定した動作を実現可能な技術が望まれるが、特許文献１にはこのような冗長化については開示されていない。
【０１３３】
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装置は、車載ネットワーク１２におけるデータを中継し、車両１における複数の機能部１１１にそれぞれ接続可能な複数の通信ポート５４を備える。複数の通信回路２５は、複数の通信ポート５４に対応して設けられ、対応の通信ポート５４を介して機能部１１１と通信可能である。スイッチ装置１０１では、１つの予備通信回路２６が設けられる。切替部５３は、各通信ポート５４の接続先を、対応の通信回路２５と予備通信回路２６とで切り替え可能である。そして、ＭＰＵ５１は、所定条件Ｃ１を満たす場合、切替部５３を制御することにより、対象の通信ポート５４である対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える。
【０１３４】
このような構成により、通信回路２５を使用できない等の所定条件Ｃ１を満たす場合に、当該通信回路２５に対応する通信ポート５４の接続先を予備通信回路２６へ切り替えることで、当該通信回路２５すなわち対象ポートに接続される機能部１１１は、対象ポートを介して予備通信回路２６と通信することができるので、通信回路２５の適切な冗長化を実現することができる。これにより、機能部１１１はスイッチ装置１０１との通信を継続することができるので、機能部１１１と他の機能部１１１間におけるデータの送受信が正常に行われなくなることを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【０１３５】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、所定条件Ｃ１は、通信回路２５に異常が発生したことである。そして、対象ポートは、異常の発生した通信回路２５に対応する通信ポート５４である。
【０１３６】
このような構成により、通信回路２５に異常が発生し、当該通信回路２５が使用不能になっても、当該通信回路２５に対応する通信ポート５４すなわち対象ポートに接続される機能部１１１は、対象ポートを介して予備通信回路２６と通信することができるので、スイッチ装置１０１との通信を継続することができる。
【０１３７】
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。
【０１３８】
＜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スイッチ装置と比べて、複数の予備通信回路を備えるスイッチ装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るスイッチ装置と同様である。
【０１３９】
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スイッチ装置の構成を示す図である。
【０１４０】
図９を参照して、スイッチ装置１０２は、ＭＰＵ（制御部）６１と、Ｌ２スイッチＩＣ６２と、切替部６３と、通信ポート（第１通信ポート）５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとを備える。
【０１４１】
スイッチ装置１０２における通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの動作は、図３に示すスイッチ装置１０１における通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとそれぞれ同様である。
【０１４２】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＬ２スイッチＩＣの構成を示す図である。
【０１４３】
図１０を参照して、Ｌ２スイッチＩＣ６２は、スイッチ部２４と、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと、予備通信回路２６である予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋとを含む。
【０１４４】
Ｌ２スイッチＩＣ６２におけるスイッチ部２４、通信回路２５および予備通信回路２６の動作は、図４に示すＬ２スイッチＩＣ５２におけるスイッチ部２４、通信回路２５および予備通信回路２６とそれぞれ同様である。
【０１４５】
なお、スイッチ装置１０２では、２つの予備通信回路２６が設けられる構成に限らず、３つ以上の予備通信回路２６が設けられる構成であってもよい。
【０１４６】
この例では、ＭＰＵ６１、通信回路２５Ａ、通信回路２５Ｂ、通信回路２５Ｃ、予備通信回路２６Ｊおよび予備通信回路２６Ｋに接続された端子の論理ポート番号は、それぞれ＃０、＃１、＃２、＃３、＃４および＃５である。以下、＃５の論理ポート番号が割り当てられた端子を、第２の予備端子とも称する。
【０１４７】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部の構成を示す図である。
【０１４８】
図１１を参照して、切替部６３は、切替スイッチ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを含む。以下、切替スイッチ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの各々を、切替スイッチ２２とも称する。
【０１４９】
図９〜図１１を参照して、Ｌ２スイッチＩＣ６２における通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、切替部６３における切替スイッチ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃにそれぞれ対応して設けられる。
【０１５０】
切替スイッチ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにそれぞれ対応して設けられる。
【０１５１】
切替部６３は、各通信ポート５４の接続先を、対応の通信回路２５と複数の予備通信回路２６とで切り替え可能である。
【０１５２】
より詳細には、切替部６３における切替スイッチ２２は、ＭＰＵ６１の制御に従って、自己に接続された通信ポート５４の接続先を、当該通信ポート５４に対応する通信回路２５にするか、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋにするかを切り替え可能である。
【０１５３】
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【０１５４】
図１２を参照して、切替スイッチ２２は、通信ポート５４に接続された第１端と、通信回路２５に接続された第２端と、予備通信回路２６Ｊに接続された第３端と、予備通信回路２６Ｋに接続された第４端とを有する。
【０１５５】
切替スイッチ２２は、ＭＰＵ６１から通常接続命令を受けると、第１端と第２端とを電気的に接続する。
【０１５６】
一方、切替スイッチ２２は、ＭＰＵ６１から第１冗長接続命令を受けると、第１端と第３端とを電気的に接続する。
【０１５７】
また、切替スイッチ２２は、ＭＰＵ６１から第２冗長接続命令を受けると、第１端と第４端とを電気的に接続する。
【０１５８】
以下、切替スイッチ２２において、第１端と第２端とが電気的に接続された状態を、通常接続状態とも称する。第１端と第３端とが電気的に接続された状態を、第１冗長接続状態とも称する。また、第１端と第４端とが電気的に接続された状態を、第２冗長接続状態とも称する。
【０１５９】
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０１６０】
図１３を参照して、ＭＰＵ６１は、通信ポート５４と対応の切替スイッチ２２の状態との対応関係を示す切替スイッチ状態テーブルを保持する。通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作している場合、切替スイッチ２２Ａ〜２２Ｃの状態は、すべて通常接続状態である。
【０１６１】
再び図９を参照して、ＭＰＵ６１は、たとえば、対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える際、予備通信回路２６がすでに他の通信ポート５４に接続されている場合、対象ポートおよび当該他の通信ポート５４のいずれを予備通信回路２６に接続すべきかの判断を行う。
【０１６２】
より詳細には、ＭＰＵ６１は、たとえば、複数の通信ポート５４の各々の優先度に応じて上記判断を行う。
【０１６３】
図１４は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する優先度テーブルの一例を示す図である。
【０１６４】
図１４を参照して、ＭＰＵ６１は、通信ポート５４と切替優先度との対応関係を示す優先度テーブルを保持する。この例では、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの切替優先度は、それぞれ３，２，１である。ここで、切替優先度の数値が大きいほど優先度が高くなる。
【０１６５】
したがって、自動運転ＥＣＵ１１１Ａに接続される通信ポート５４Ａの優先度が最も高く、また、ナビゲーション装置１１１Ｃに接続される通信ポート５４Ｃの優先度が最も低い。
【０１６６】
［１つ目の冗長切替］
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０１６７】
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【０１６８】
図９〜図１１、図１５および図１６を参照して、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作している状況を想定する。この状況において、スイッチ部２４は、図７に示すＡＲＬテーブルを保持する。
【０１６９】
ＭＰＵ６１は、各通常端子における故障検知および侵入検知を行う。ＭＰＵ６１は、たとえば、論理ポート番号＃１の端子において通信の異常を検知した場合、以下の処理を行う。
【０１７０】
すなわち、ＭＰＵ６１は、たとえば、図１３に示す切替スイッチ状態テーブルを参照し、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの両方が未使用であることを確認する。
【０１７１】
そして、ＭＰＵ６１は、たとえば、第１冗長接続命令を切替部６３における切替スイッチ２２Ａへ出力し、切替スイッチ２２Ａを通常接続状態から第１冗長接続状態へ遷移させる。
【０１７２】
これにより、通信回路２５Ａと通信ポート５４Ａとの電気的な接続が切断され、かつ予備通信回路２６Ｊと通信ポート５４Ａとが電気的に接続される。
【０１７３】
また、ＭＰＵ６１は、図１５に示すように、「通信ポート５４Ａ」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「第１冗長接続状態」に書き換える。
【０１７４】
ＭＰＵ６１は、論理ポート番号＃４の端子すなわち第１の予備端子における通信状態を確認し、第１の予備端子における通信状態が正常であることを確認できた場合、図７および図１６に示すように、自動運転ＥＣＵ１１１ＡのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃１から＃４に書き換える。
【０１７５】
なお、ＭＰＵ６１は、切替スイッチ状態テーブルに基づいて予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの使用の有無を確認する構成に限らず、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの状態を直接確認することにより予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの使用の有無を確認する構成であってもよい。
【０１７６】
［２つ目の冗長切替］
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０１７７】
図１８は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【０１７８】
図９〜図１１、図１７および図１８を参照して、ＭＰＵ６１は、たとえば、論理ポート番号＃２の端子、および論理ポート番号＃３の端子における故障検知および侵入検知を行う。
【０１７９】
ＭＰＵ６１は、たとえば、論理ポート番号＃３の端子において通信の異常を検知した場合、以下の処理を行う。
【０１８０】
すなわち、ＭＰＵ６１は、たとえば、図１５に示す切替スイッチ状態テーブルを参照し、予備通信回路２６Ｋが未使用であることを確認する。
【０１８１】
そして、ＭＰＵ６１は、たとえば、第２冗長接続命令を切替部６３における切替スイッチ２２Ｃへ出力し、切替スイッチ２２Ｃを通常接続状態から第２冗長接続状態へ遷移させる。
【０１８２】
これにより、通信回路２５Ｃと通信ポート５４Ｃとの電気的な接続が切断され、かつ予備通信回路２６Ｋと通信ポート５４Ｃとが電気的に接続される。
【０１８３】
また、ＭＰＵ６１は、図１７に示すように、「通信ポート５４Ｃ」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「第２冗長接続状態」に書き換える。
【０１８４】
ＭＰＵ６１は、論理ポート番号＃５の端子すなわち第２の予備端子における通信状態を確認し、第２の予備端子における通信状態が正常であることを確認できた場合、図１６および図１８に示すように、ナビゲーション装置１１１ＣのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃３から＃５に書き換える。
【０１８５】
［３つ目の冗長切替］
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０１８６】
図２０は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【０１８７】
図９〜図１１、図１９および図２０を参照して、ＭＰＵ６１は、たとえば、予備通信回路２６が通信ポート５４に接続されている状態において、予備通信回路２６の接続先を他の通信ポート５４に切り替え可能である。
【０１８８】
より詳細には、ＭＰＵ６１は、たとえば、論理ポート番号＃２の端子における故障検知および侵入検知を行う。
【０１８９】
ＭＰＵ６１は、たとえば、論理ポート番号＃２の端子において通信の異常を検知した場合、以下の処理を行う。
【０１９０】
すなわち、ＭＰＵ６１は、たとえば、図１７に示す切替スイッチ状態テーブルを参照し、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの両方が使用中であることを確認する。
【０１９１】
そして、ＭＰＵ６１は、たとえば、対象ポートの切替優先度と予備通信回路２６に電気的に接続された通信ポート５４の切替優先度とを比較する。ここで、対象ポートは、論理ポート番号＃２の端子に対応する通信ポート５４すなわち通信ポート５４Ｂである。
【０１９２】
ＭＰＵ６１は、図１７に示す切替スイッチ状態テーブルを参照し、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋに電気的に接続された通信ポート５４が、それぞれ通信ポート５４Ａ，５４Ｃであることを確認する。
【０１９３】
ＭＰＵ６１は、図１４に示す優先度テーブルを参照し、切替優先度が２の対象ポートが、通信ポート５４Ｃより優先度が高く、かつ通信ポート５４Ａより優先度が低いことを認識する。
【０１９４】
ＭＰＵ６１は、認識結果に基づいて、対象ポートより低い優先度の通信ポート５４（以下、低優先通信ポートとも称する。）である通信ポート５４Ｃと予備通信回路２６Ｋとの電気的な接続を切断し、かつ対象ポートと予備通信回路２６Ｋとを電気的に接続すべきと判断し、つなぎ替え処理を行う。
【０１９５】
より詳細には、ＭＰＵ６１は、通常接続命令を切替部６３における切替スイッチ２２Ｃへ出力し、切替スイッチ２２Ｃを第２冗長接続状態から通常接続状態へ遷移させることで、低優先通信ポートすなわち通信ポート５４Ｃと予備通信回路２６Ｋとの電気的な接続を切断する。
【０１９６】
また、ＭＰＵ６１は、第２冗長接続命令を切替部６３における切替スイッチ２２Ｂへ出力し、切替スイッチ２２Ｂを通常接続状態から第２冗長接続状態へ遷移させることで、対象ポートすなわち通信ポート５４Ｂと予備通信回路２６Ｋとを電気的に接続する。
【０１９７】
また、ＭＰＵ６１は、図１９に示すように、低優先通信ポートである「通信ポート５４Ｃ」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「通常接続状態」に書き換えるとともに、対象ポートである「通信ポート５４Ｂ」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「第２冗長接続状態」に書き換える。
【０１９８】
ＭＰＵ６１は、論理ポート番号＃５の端子すなわち第２の予備端子における通信状態を確認し、第２の予備端子における通信状態が正常であることを確認できた場合、図１８および図２０に示すように、センサ１１１ＢのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃２から＃５に書き換えるとともに、ナビゲーション装置１１１ＣのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃５からたとえばＮＵＬＬに書き換える。
【０１９９】
スイッチ部２４は、レイヤ２のスイッチ処理を行う場合において、出力対象のイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスに対応する出力先がＡＲＬテーブルにおいてＮＵＬＬであるとき、当該イーサネットフレームの出力先が存在しないと認識し、当該イーサネットフレームをたとえば破棄する。
【０２００】
［動作の流れ］
図２１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スイッチ装置が冗長切り替え処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２０１】
図２１を参照して、まず、スイッチ装置１０２におけるＭＰＵ６１は、通信状態が異常な通常端子を検知するまで（ステップＳ２０４でＮＯ）、各通常端子における通信状態を監視する（ステップＳ２０２）。
【０２０２】
そして、ＭＰＵ６１は、通信状態が異常な通常端子を検知し、かつ予備通信回路２６Ｊが未使用である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳおよびステップＳ２０６でＹＥＳ）、異常を検知した通常端子に対応する切替スイッチ２２すなわち対象ポートに対応する切替スイッチ２２へ第１冗長接続命令を出力する（ステップＳ２０８）。
【０２０３】
一方、ＭＰＵ６１は、通信状態が異常な通常端子を検知し、予備通信回路２６Ｊが使用中であり、かつ予備通信回路２６Ｋが未使用である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ、ステップＳ２０６でＮＯおよびステップＳ２１０でＹＥＳ）、対象ポートに対応する切替スイッチ２２へ第２冗長接続命令を出力する（ステップＳ２１２）。
【０２０４】
また、ＭＰＵ６１は、通信状態が異常な通常端子を検知し、かつ予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの両方が使用中である場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ、ステップＳ２０６でＮＯおよびステップＳ２１０でＮＯ）、以下の処理を行う。
【０２０５】
すなわち、ＭＰＵ６１は、異常を検知した通常端子に対応する通信ポート５４すなわち対象ポートの切替優先度と予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋに電気的に接続された各通信ポート５４の切替優先度とを比較する。
【０２０６】
次に、ＭＰＵ６１は、対象ポートの切替優先度が最低の場合、すなわち対象ポートの切替優先度が予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋに電気的に接続された通信ポート５４の切替優先度より小さい場合（ステップＳ２１６でＹＥＳ）、冗長切り替え処理を終了する。
【０２０７】
一方、ＭＰＵ６１は、対象ポートの切替優先度が最低でない場合（ステップＳ２１６でＮＯ）、つなぎ替え処理を行う（ステップＳ２１８）。
【０２０８】
次に、ＭＰＵ６１は、つなぎ替え処理を行うか（ステップＳ２１８）、または異常を検知した通常端子に対応する切替スイッチ２２へ第１冗長接続命令もしくは第２冗長接続命令を出力すると（ステップＳ２０８およびステップＳ２１２）、以下の処理を行う。
【０２０９】
すなわち、ＭＰＵ７１は、対象の予備端子すなわち対象ポートの接続対象となった予備端子における通信状態を確認する（ステップＳ２２０）。
【０２１０】
次に、ＭＰＵ６１は、確認した通信状態が正常である場合（ステップＳ２２２でＹＥＳ）、ＡＲＬテーブルを書き換える（ステップＳ２２４）。
【０２１１】
より詳細には、ＭＰＵ６１は、未使用の予備通信回路２６Ｊと対象ポートとを電気的に接続した場合、ＡＲＬテーブルにおいて、異常を検知した通常端子の論理ポート番号を第１の予備端子の論理ポート番号に書き換える。
【０２１２】
また、ＭＰＵ６１は、未使用の予備通信回路２６Ｋと対象ポートとを電気的に接続した場合、ＡＲＬテーブルにおいて、異常を検知した通常端子の論理ポート番号を、第２の予備端子の論理ポート番号に書き換える。
【０２１３】
また、ＭＰＵ６１は、つなぎ替え処理を行った場合、ＡＲＬテーブルにおいて、対象の予備端子の論理ポート番号をＮＵＬＬに書き換えるとともに、異常を検知した通常端子の論理ポート番号を、対象の予備端子の論理ポート番号に書き換える。
【０２１４】
一方、ＭＰＵ６１は、確認した通信状態が異常である場合（ステップＳ２２２でＮＯ）、冗長切り替えに失敗したことをエラーログに記録する（ステップＳ２２６）。
【０２１５】
なお、上記ステップＳ２０６，Ｓ２０８と上記ステップＳ２１０，Ｓ２１２との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０２１６】
図２２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スイッチ装置がつなぎ替え処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。図２２は、図２１のステップＳ２１８における動作の詳細を示している。
【０２１７】
図２２を参照して、まず、スイッチ装置１０２におけるＭＰＵ６１は、低優先通信ポートに対応する切替スイッチ２２が第１冗長接続状態である場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、対象ポートに対応する切替スイッチ２２へ第１冗長接続命令を出力する（ステップＳ３０４）。
【０２１８】
一方、ＭＰＵ６１は、低優先通信ポートに対応する切替スイッチ２２が第２冗長接続状態である場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、対象ポートに対応する切替スイッチ２２へ第２冗長接続命令を出力する（ステップＳ３０６）。
【０２１９】
次に、ＭＰＵ６１は、低優先通信ポートに対応する切替スイッチ２２へ通常接続命令を出力する（ステップＳ３０８）。
【０２２０】
なお、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、複数の予備通信回路２６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。スイッチ装置１０２では、１つの予備通信回路２６が設けられる構成であってもよい。
【０２２１】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置は、３つ目の冗長切替を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。スイッチ装置１０１は、３つ目の冗長切替を行わない構成であってもよい。具体的には、ＭＰＵ６１は、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋの両方が使用中である場合、通信回路２５に異常が発生しても、予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋに接続される通信ポート５４、および当該通信回路２５に対応する通信ポート５４のいずれを予備通信回路２６Ｊ，２６Ｋに接続すべきかの判断を行わない。
【０２２２】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、ＭＰＵ６１は、複数の通信ポート５４の各々の優先度に応じて、上記判断を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＭＰＵ６１は、たとえば、各通信ポート５４における通信量等に応じて上記判断を行う構成であってもよい。
【０２２３】
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装置は、車載ネットワーク１２におけるデータを中継し、車両１における複数の機能部１１１にそれぞれ接続可能な複数の通信ポート５４を備える。複数の通信回路２５は、通信ポート５４に対応して設けられ、対応の通信ポート５４を介して機能部１１１と通信可能である。スイッチ装置１０２では、複数の予備通信回路２６が設けられる。切替部６３は、各通信ポート５４の接続先を、対応の通信回路２５と当該複数の予備通信回路２６とで切り替え可能である。そして、ＭＰＵ６１は、所定条件Ｃ１を満たす場合、切替部６３を制御することにより、対象の通信ポート５４である対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える。
【０２２４】
このような構成により、通信回路２５を使用できない等の所定条件Ｃ１を満たす場合に、当該通信回路２５に対応する通信ポート５４の接続先を予備通信回路２６へ切り替えることで、当該通信ポート５４すなわち対象ポートに接続される機能部１１１は、対象ポートを介して予備通信回路２６と通信することができるので、通信回路２５の適切な冗長化を実現することができる。これにより、機能部１１１はスイッチ装置１０２との通信を継続することができるので、機能部１１１と他の機能部１１１間におけるデータの送受信が正常に行われなくなることを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データを中継するスイッチ装置のより安定した動作を実現することができる。
【０２２５】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、ＭＰＵ６１は、対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える際、予備通信回路２６がすでに他の通信ポート５４に接続されている場合、対象ポートおよび当該他の通信ポート５４のいずれを予備通信回路２６に接続すべきかの判断を行う。
【０２２６】
このような構成により、たとえば、判断結果に基づいて、予備通信回路２６と上記他の通信ポート５４との接続を維持したり、予備通信回路２６の接続先を上記他の通信ポート５４から対象ポートに切り替えたりすることができる。すなわち、予備通信回路２６に接続される通信ポート５４が固定されてしまうことを防ぐことができる。
【０２２７】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、ＭＰＵ６１は、複数の通信ポート５４の各々の優先度に応じて上記判断を行う。
【０２２８】
このような構成により、たとえば、より高い優先度の通信ポート５４を予備通信回路２６に接続させることができるので、より高い優先度の通信ポート５４に接続される機能部１１１からのデータの送受信が正常に行われなくなる可能性を低減することができる。
【０２２９】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチ装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２３０】
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。
【０２３１】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチ装置と比べて、予備の通信ポートを備えるスイッチ装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るスイッチ装置と同様である。
【０２３２】
図２３は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。
【０２３３】
図２３を参照して、スイッチ装置１０３は、ＭＰＵ（制御部）５１と、Ｌ２スイッチＩＣ５２と、切替部７３Ｈと、通信ポート（第１通信ポート）５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃと、予備通信ポート（第２通信ポート）５５とを備える。
【０２３４】
スイッチ装置１０３におけるＭＰＵ５１、Ｌ２スイッチＩＣ５２および通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの動作は、図３に示すスイッチ装置１０１におけるＭＰＵ５１、Ｌ２スイッチＩＣ５２および通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとそれぞれ同様である。
【０２３５】
図２４は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置における切替部の構成を示す図である。
【０２３６】
図２４を参照して、切替部７３Ｈは、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、切替スイッチ２３Ｈとを含む。
【０２３７】
切替部７３Ｈにおける切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの構成および動作は、図５に示す切替部５３における切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとそれぞれ同様である。
【０２３８】
切替部７３Ｈは、たとえば、通信ポート５４Ａ〜５４Ｃの接続先を、対応の通信回路２５と予備通信回路２６とで切り替え可能であり、かつ予備通信ポート５５と予備通信回路２６との接続の有無を切り替え可能である。
【０２３９】
図２５は、本発明の第３の実施の形態に係る切替部における切替スイッチの構成を示す図である。
【０２４０】
図２５を参照して、切替スイッチ２３Ｈは、予備通信回路２６に接続された第１端と、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに接続された第２端と、予備通信ポート５５に接続された第３端とを有する。
【０２４１】
切替スイッチ２３Ｈは、ユーザまたは整備士等の手動操作によって、第１端と第２端とを電気的に接続する冗長時接続状態、および第１端と第３端とを電気的に接続する検査時接続状態を切り替え可能である。
【０２４２】
図４および図２３〜図２５を参照して、予備通信回路２６は、たとえば、予備通信ポート５５を介して他の装置、具体的には検査ツールと通信可能である。
【０２４３】
より詳細には、予備通信ポート５５は、たとえば、車両１の走行中に使用しない通信ポートである。
【０２４４】
ユーザまたは整備士が、たとえば、車両１の整備時などにおいて、検査ツールの端子と予備通信ポート５５とを接続し、かつ切替スイッチ２３Ｈを操作して切替スイッチ２３Ｈを検査時接続状態にする。これにより、検査ツールと予備通信回路２６とが通信可能な状態となる。
【０２４５】
この状態において、検査ツールは、たとえば、ＤｏＩＰ（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）の通信規格に従って、予備通信ポート５５、切替スイッチ２３Ｈ、予備通信回路２６およびスイッチ部２４経由でＭＰＵ５１と通信を行うことにより、ＭＰＵ５１からエラーログを取得したり、ＭＰＵ５１が用いるファームウェアを更新したりする。
【０２４６】
［スイッチ装置１０３の変形例］
スイッチ装置１０３では、切替スイッチ２３Ｈは手動で操作される構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０２４７】
図２６は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の変形例の構成を示す図である。
【０２４８】
図２６を参照して、スイッチ装置１０３の変形例であるスイッチ装置１０４は、図２３に示すスイッチ装置１０３と比べて、ＭＰＵ５１および切替部７３Ｈの代わりに、ＭＰＵ（制御部）７１および切替部７３Ａを備える。
【０２４９】
スイッチ装置１０４におけるＬ２スイッチＩＣ５２および通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの動作は、図３に示すスイッチ装置１０１におけるＬ２スイッチＩＣ５２および通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃとそれぞれ同様である。
【０２５０】
図２７は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置の変形例における切替部の構成を示す図である。
【０２５１】
図２７を参照して、切替部７３Ａは、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、切替スイッチ２３Ａとを含む。
【０２５２】
切替部７３Ａにおける切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの構成および動作は、図５に示す切替部５３における切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとそれぞれ同様である。
【０２５３】
図２６および図２７を参照して、切替部７３Ａは、たとえば、通信ポート５４Ａ〜５４Ｃの接続先を、対応の通信回路２５と予備通信回路２６とで切り替え可能であり、かつ予備通信ポート５５と予備通信回路２６との接続の有無を切り替え可能である。
【０２５４】
より詳細には、切替部７３Ａにおける切替スイッチ２１Ａ〜２１Ｃは、ＭＰＵ７１から通常接続命令および冗長接続命令を受けて、通常接続状態および冗長接続状態へそれぞれ遷移する。
【０２５５】
また、切替スイッチ２３Ａは、ＭＰＵ７１から冗長時接続命令および検査時接続命令を受けて、冗長時接続状態および検査時接続状態へそれぞれ遷移する。
【０２５６】
通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作している場合、切替スイッチ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、ＭＰＵ７１によって通常接続状態に設定される。また、切替スイッチ２３Ａは、ＭＰＵ７１によって検査時接続状態に設定される。
【０２５７】
この場合、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃは、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃをそれぞれ介して自動運転ＥＣＵ１１１Ａ，センサ１１１Ｂ，ナビゲーション装置１１１Ｃと通信可能である。また、予備通信回路２６は、予備通信ポート５５を介して検査ツールと通信可能である。
【０２５８】
たとえば、車両１の走行中では、検査ツールの端子と予備通信ポート５５とが接続されることはないが、車両１の走行中でも切替スイッチ２３Ａの検査時接続状態は維持される。
【０２５９】
図２８は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０２６０】
図２８を参照して、ＭＰＵ７１は、通信ポート５４と対応の切替スイッチ２１の状態との対応関係、および予備通信ポート５５と切替スイッチ２３Ａの状態との対応関係を示す切替スイッチ状態テーブルを保持する。通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作している場合、切替スイッチ２１Ａ〜２１Ｃの状態は、すべて通常接続状態であり、かつ切替スイッチ２３Ａの状態は、検査時接続状態である。
【０２６１】
ＭＰＵ７１は、たとえば、対象ポートの接続先を予備通信回路２６へ切り替える際、予備通信回路２６がすでに予備通信ポート５５に接続されている場合、対象ポートおよび予備通信ポート５５のいずれを予備通信回路２６に接続すべきかの判断を行う。
【０２６２】
より詳細には、ＭＰＵ７１は、たとえば、複数の通信ポート５４および予備通信ポート５５の各々の優先度に応じて判断を行う。
【０２６３】
図２９は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する優先度テーブルの一例を示す図である。
【０２６４】
図２９を参照して、ＭＰＵ７１は、通信ポート５４および予備通信ポート５５と切替優先度との対応関係を示す優先度テーブルを保持する。
【０２６５】
たとえば、予備通信ポート５５の優先度が最も低く設定される。具体的には、通信ポート５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの切替優先度は、それぞれ３，２，１である。また、予備通信ポート５５の切替優先度は、ゼロである。ここで、切替優先度の数値が大きいほど優先度が高くなる。
【０２６６】
したがって、自動運転ＥＣＵ１１１Ａに接続される通信ポート５４Ａの優先度が最も高く、また、検査ツールに接続される予備通信ポート５５の優先度が最も低い。
【０２６７】
［１つ目の冗長切替］
図３０は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるＭＰＵが保持する切替スイッチ状態テーブルの一例を示す図である。
【０２６８】
図３１は、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置におけるスイッチ部が保持するＡＲＬテーブルの一例を示す図である。
【０２６９】
図２６〜図３１を参照して、通信回路２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが正常に動作し、車両１が走行している状況を想定する。この状況において、スイッチ部２４は、図７に示すＡＲＬテーブルを保持する。
【０２７０】
ここで、上述したように走行中の車両１では検査ツールの端子と予備通信ポート５５とが接続されていないので、図７に示すＡＲＬテーブルのように、検査ツールのＭＡＣアドレスと出力先との対応関係がＡＲＬテーブルに含まれない。
【０２７１】
ＭＰＵ７１は、たとえば、論理ポート番号＃３の端子（図４参照）において通信の異常を検知した場合、以下の処理を行う。
【０２７２】
すなわち、ＭＰＵ７１は、たとえば、図２８に示すスイッチ状態テーブルを参照し、予備通信回路２６が検査ツールとの通信用に待機していることを確認する。
【０２７３】
そして、ＭＰＵ７１は、たとえば、対象ポートの切替優先度と予備通信回路２６に電気的に接続された予備通信ポート５５の切替優先度とを比較する。ここで、対象ポートは、論理ポート番号＃３の端子に対応する通信ポート５４すなわち通信ポート５４Ｃである。
【０２７４】
ＭＰＵ７１は、図２９に示す優先度テーブルを参照し、対象ポートの切替優先度が１であり、かつ予備通信ポート５５の切り替え優先度がゼロであるので、対象ポートが、予備通信ポート５５より優先度が高いことを認識する。
【０２７５】
ＭＰＵ７１は、認識結果に基づいて、低優先通信ポートである予備通信ポート５５と予備通信回路２６との電気的な接続を切断し、かつ対象ポートと予備通信回路２６とを電気的に接続すべきと判断し、つなぎ替え処理を行う。
【０２７６】
より詳細には、ＭＰＵ７１は、冗長時接続命令を切替部７３Ａにおける切替スイッチ２３Ａへ出力し、切替スイッチ２３Ａを検査時接続状態から冗長時接続状態へ遷移させることで、低優先通信ポートすなわち予備通信ポート５５と予備通信回路２６との電気的な接続を切断する。
【０２７７】
また、ＭＰＵ７１は、冗長接続命令を切替部７３Ａにおける切替スイッチ２１Ｃへ出力し、切替スイッチ２１Ｃを通常接続状態から冗長接続状態へ遷移させることで、対象ポートすなわち通信ポート５４Ｃと予備通信回路２６とを電気的に接続する。
【０２７８】
また、ＭＰＵ７１は、図３０に示すように、低優先通信ポートである「予備通信ポート５５」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「冗長時接続状態」に書き換えるとともに、対象ポートである「通信ポート５４Ｃ」に対応する「対応の切替スイッチの状態」を「冗長接続状態」に書き換える。
【０２７９】
ＭＰＵ７１は、論理ポート番号＃４の端子すなわち第１の予備端子における通信状態を確認し、第１の予備端子における通信状態が正常であることを確認できた場合、図７および図３１に示すように、センサ１１１ＣのＭＡＣアドレスに対応する出力先を、＃３から＃４に書き換える。
【０２８０】
なお、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置では、切替スイッチ２３Ａは、手動でも切り替え可能な構成であってもよい。このような構成により、ＭＰＵ７１によって予備通信回路２６の接続先が通信ポート５４に切り替えられた場合においても、予備通信回路２６の接続先を手動で予備通信ポート５５に切り替えることができるので、検査時において検査ツールとＭＰＵ７１とを通信させることができる。
【０２８１】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置は、複数の通信ポート５４と、予備通信ポート５５とを備える。予備通信回路２６は、予備通信ポート５５を介して他の装置たとえば検査ツールと通信可能である。切替部７３Ａは、さらに、予備通信ポート５５と予備通信回路２６との接続の有無を切り替え可能である。そして、予備通信ポート５５の優先度が最も低く設定される。
【０２８２】
このような構成により、たとえば、各通信回路２５が正常に動作する場合に予備通信ポート５５と予備通信回路２６とを接続させることで検査ツールとスイッチ装置１０４との通信を可能とし、通信回路２５が使用できなくなった場合に、予備通信回路２６の接続先をより優先度の高い対象ポートに自動的に切り替えることができる。
【０２８３】
また、本発明の第３の実施の形態に係るスイッチ装置では、複数の通信ポート５４と、予備通信ポート５５とを備える。そして、予備通信回路２６は、予備通信ポート５５を介して他の装置たとえば検査ツールと通信可能である。
【０２８４】
このような構成により、予備通信回路２６を、通信回路２５の冗長切替用途に加えて、検査ツールとの通信用途に用いることができる。
【０２８５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係るスイッチ装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２８６】
なお、本発明の第１の実施の形態〜第３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。
【０２８７】
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。
【０２８８】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２８９】
［付記１］
車載ネットワークにおけるデータを中継し、車両における複数の機能部にそれぞれ接続可能な複数の第１通信ポートを備えるスイッチ装置であって、
前記第１通信ポートに対応して設けられ、対応の前記第１通信ポートを介して前記機能部と通信可能な複数の第１通信回路と、
前記複数の第１通信回路と異なる１または複数の第２通信回路と、
各前記第１通信ポートの接続先を、対応の前記第１通信回路と前記第２通信回路とで切り替え可能な切替部と、
所定条件を満たす場合、前記切替部を制御することにより、対象の前記第１通信ポートである対象ポートの接続先を前記第２通信回路へ切り替える制御部とを備え、
前記制御部は、前記第２通信回路が前記第１通信ポートに接続されている状態において、前記第２通信回路の接続先を他の前記第１通信ポートに切り替え可能である、スイッチ装置。
【符号の説明】
【０２９０】
１  車両
１２  車載ネットワーク
２１，２２  切替スイッチ
２３Ａ，２３Ｈ  切替スイッチ
２４  スイッチ部
２５  通信回路（第１通信回路）
２６  予備通信回路（第２通信回路）
５１  ＭＰＵ（制御部）
５２  Ｌ２スイッチＩＣ
５３  切替部
５４  通信ポート（第１通信ポート）
５５  予備通信ポート（第２通信ポート）
６１  ＭＰＵ（制御部）
６２  Ｌ２スイッチＩＣ
６３  切替部
７１  ＭＰＵ（制御部）
７３Ｈ，７３Ａ  切替部
１０１，１０２，１０３，１０４  スイッチ装置
１１１  機能部
３０１  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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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