(57)【要約】【課題】ゲートウェイからＥＣＵへの通信処理を高速化しながらエミッションノイズ、コストを抑制できるようにした通信システム及びこのシステムを構成するゲートウェイを提供する。【解決手段】ゲートウェイ２は、対象ＥＣＵ３に第１速度で送信可能な通信線１６を用いて単方向送信する。ＥＣＵ３〜９はゲートウェイ２との間で第１速度よりも遅い第２速度のネットワーク１５を用いて双方向通信する。そしてゲートウェイ２は、センサ装置１０〜１３により送信されるセンサ信号を通信線１６でＥＣＵ３に転送する。ＥＣＵ３は、第２速度のネットワーク１５の通信によりセンサ装置１０〜１３の制御信号を送信する。【選択図】図１
2019083450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す）（３〜９；１０３〜１０５；１０３ａ，１０３ｂ）と、
１又は複数のゲートウェイ（２；２０２；３０２；６０２ａ，６０２ｂ）と、
物理量をセンシングするセンサを備え前記ゲートウェイにセンサ信号を送信するセンサ装置（１０〜１３；１１０〜１１３；２１０〜２１３；１０ａ〜１２ａ，１０ｂ〜１２ｂ）と、
をネットワーク及び通信線（１４〜１６；２１４；５１５；１４ａ，１４ｂ；３１６ａ，３１６ｂ；１６ａ）により接続して構成された通信システム（１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１）であり、
前記ゲートウェイは、前記ＥＣＵのうち少なくとも一つの対象ＥＣＵに第１速度で通信可能な通信線（１６；３１６ａ，３１６ｂ；１６ａ）を用いて単方向送信可能にする送信部（３５）を備え、
前記ＥＣＵは、前記ゲートウェイ、前記センサ装置、又はこれらの前記ゲートウェイ及び前記センサ装置の双方、の何れかとの間で前記第１速度よりも遅い第２速度のネットワーク（１５；５１５）を用いて双方向通信可能にする送受信部（２８，２９）を備え、
前記ゲートウェイは、前記センサ装置により送信されるセンサ信号を前記送信部により第１速度で通信可能な通信線で前記ＥＣＵに転送し、
前記ＥＣＵは、前記送受信部による第２速度のネットワークの通信により前記センサ装置の制御信号を送信する通信システム。
【請求項２】
前記センサ装置は、車両周辺を監視する監視センサを備えた監視センサ装置（１１０〜１１３；２１０〜２１３）を備え、
前記ゲートウェイは、前記監視センサ装置により監視されたセンサ信号を前記通信線で前記ＥＣＵに単方向送信する請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記ゲートウェイと前記ＥＣＵとの間の第１のネットワーク（１６）のケーブル長が、前記センサ装置と前記ゲートウェイとの間に接続される第２のネットワーク（１４）のケーブル長よりも長い請求項１または２記載の通信システム。
【請求項４】
前記ゲートウェイ（２０２）と前記センサ装置（２１１）との間が、電力供給線（２１４ａ）により接続され、前記電力供給線を用いて電力重畳通信により通信接続する請求項１から３の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記ゲートウェイの送信部により単方向送信された対象ＥＣＵ（３）が、前記送受信部により前記第２速度のネットワークとしてＣＡＮ又はＬＩＮを用いて前記ゲートウェイを通じて前記制御信号を送信する請求項１から４の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記ＥＣＵのうち、前記ゲートウェイにフレームを前記第２速度のネットワークを用いて送信するＥＣＵを送信ＥＣＵ（３；１０３）とし、前記第２速度のネットワークを監視することで前記送信ＥＣＵの送信信号を監視するＥＣＵを監視ＥＣＵ（４；１０５）としたときに、
前記監視ＥＣＵは、前記送信ＥＣＵが前記送受信部により前記ゲートウェイにフレームを送信するときにフレームを監視し当該フレームの誤りの有無を監視する監視部（Ｓ４４、Ｓ５４）を備える請求項１から５の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記監視部によりフレームに誤りが有ると判定されたときには当該フレームを破壊する破壊部（Ｓ４８）を備える請求項６記載の通信システム。
【請求項８】
前記監視部は、前記送信ＥＣＵが前記第２速度のネットワークを用いて前記ゲートウェイに送信するフレームを監視し、前回から一定時間以内に前記送信ＥＣＵからフレームを受信していないときには、前記監視ＥＣＵが前記送信ＥＣＵの代わりに代替して信号を送信する請求項６または７記載の通信システム。
【請求項９】
前記ゲートウェイは、車両内にてイグニッションスイッチがオフの間に第１速度で通信可能な通信線又は第２速度で通信可能なネットワークの信号を検出するための内部ブロックの一部又は全部の信号検出部（２８，３３）を間欠的に起動する間欠起動部（２７）を備える請求項１から８の何れか一項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記間欠起動部により起動された前記信号検出部によりネットワークに信号を検出したときには、信号に付与されている宛先を読み出し、転送先の他の通信線又はネットワークまでの通信経路に沿った一部の通信ブロック（３４，３１）を起動する一部起動部（２７）を備え、
前記ゲートウェイは、前記一部起動部により起動された前記通信ブロックを通じて前記他の通信線又はネットワークに転送させる請求項９記載の通信システム。
【請求項１１】
請求項１から１０の何れか一項に記載の通信システムを構成するゲートウェイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及びゲートウェイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載システムでは多数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと略す）が車載ネットワークを通じて接続されており、これらのＥＣＵがネットワークを通じてデータを送受信することで各種の車両制御を行うように構成されている。従来、これらのＥＣＵにはセンサが１対１で接続されていることが多く、これらのＥＣＵとセンサとの間をワイヤハーネス（以下ハーネスと略す）で接続するとハーネスの本数が多くなり好ましくない。
【０００３】
例えば特許文献１〜３記載の技術のようにネットワークゲートウェイを導入することで、例えば多数のセンサ等からの情報を束ねて入力することができるようになりハーネスの本数を削減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５２７６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−４２７６号公報
【特許文献３】特開２０１４−０７２６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他方、近年、車両内で用いられる例えば車両周辺監視用の各種センサの信号要求精度が高まってきており、これに伴い、ネットワークを流れるデータが例えば高精細な画像情報となることもあることから通信量が格段に増加してきている。このため、特にゲートウェイとＥＣＵとの間の通信帯域が不足することが懸念されており、ゲートウェイからＥＣＵへの送信処理を高速化することが望まれている。高速化するとエミッションノイズの増加も懸念されるが、近年ではエミッションノイズを抑制することも要望されており、しかもコストを抑制することが望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、ゲートウェイからＥＣＵへの送信処理を高速化しながらエミッションノイズ、コストを抑制できるようにした通信システム及びこのシステムを構成するゲートウェイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、１又は複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す）と、１又は複数のゲートウェイと、物理量をセンシングするセンサを備え前記ゲートウェイにセンサ信号を送信するセンサ装置と、をネットワークにより接続して構成された通信システムを対象としている。このときゲートウェイは、ＥＣＵのうち少なくとも一つの対象ＥＣＵに第１速度で通信可能な通信線を用いて単方向送信可能にする送信部を備えている。ＥＣＵは、ゲートウェイ、センサ装置、又はこれらのゲートウェイ及びセンサ装置の双方、の何れかとの間で前記第１速度よりも遅い第２速度のネットワークを用いて双方向通信可能にする送受信部を備える。そしてゲートウェイは、センサ装置により送信されるセンサ信号を送信部により通信線でＥＣＵに転送し、ＥＣＵは、送受信部による第２速度のネットワークの通信によりセンサ装置の制御信号を送信するようにしている。
この請求項１記載の発明によれば、ゲートウェイは、センサ装置により送信されるセンサ信号を第１速度で通信可能な通信線でＥＣＵに単方向に転送しているため、例えば双方向通信用の１組のツイストペアケーブルを用いては実現できない程度に送信処理を高速化できる。しかも、送信部がセンサ装置から送信されるセンサ信号を第１速度で対象ＥＣＵに単方向送信し、ＥＣＵは第２速度のネットワークを用いてセンサ装置の制御信号を送信できるようになるため、エミッションノイズが大きくコストの高い広通信帯域で双方向通信可能な通信ケーブルを用いることなく構成できる。これにより、エミッションノイズを抑制できると共にコストも抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態における通信システムの構成図である。
【図２】通信方向及び通信速度の説明図である。
【図３】ゲートウェイの構成図である。
【図４】イーサネットフレームの内容を概略的に示す説明図である。
【図５】ＣＡＮフレームの内容を概略的に示す説明図である。
【図６】ＥＣＵの構成図である。
【図７】各通信ノードのネットワーク階層をＯＳＩ参照モデルに適合した形態で示す図である。
【図８】通信システムの具体的構成図である。
【図９】ゲートウェイの処理動作を説明するフローチャートである。
【図１０】第２実施形態における通信システムの構成図である。
【図１１】ゲートウェイの構成図である。
【図１２】低消費電力モードにおける処理を示すフローチャートである。
【図１３】イーサネットポートに信号を検出した場合の処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態における監視ＥＣＵの処理を示すフローチャートである。
【図１５】第４実施形態における監視ＥＣＵの処理を示すフローチャートである。
【図１６】第５実施形態における通信システムの構成図である。
【図１７】車両フロント部に適用した場合の通信システムの構成図である。
【図１８】第６実施形態における通信システムの構成図である。
【図１９】第７実施形態における通信システムの構成図である。
【図２０】下流側に位置するゲートウェイの構成図である。
【図２１】第８実施形態における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】
【０００９】
以下、本発明の通信システム及びゲートウェイの幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付している。そして第２実施形態以降の説明では、第１実施形態で説明した同一又は類似の構成及び同一又は類似の動作について必要に応じて説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１から図９は第１実施形態の説明図を示している。車両には図１に示すように通信システム１が搭載されている。この通信システム１は、ネットワークゲートウェイ（以下、ゲートウェイと略す）２、複数の電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す）３〜９、及び、１又は複数のセンサ装置１０〜１３を複数のネットワーク１４〜１６により接続したシステムである。
【００１１】
このときセンサ装置１０〜１３は、ゲートウェイ２との間で例えばイーサネット（登録商標）により全２重通信可能なネットワーク１４で接続されている。センサ装置１０〜１４は、それぞれのセンシング対象となる物理量をセンシングし、このセンシングされたセンサ信号をネットワーク１４を通じてゲートウェイ２に送信する。センサ装置１０〜１３は、後述の図８、図１０等に具体例を示したように、それぞれ例えばカメラ装置１１０、１１３、レーザ装置を用いて測距処理を行うＬｉＤＡＲ（Light Detention And Ranging）による測距装置１１２、衝突検出センサなどの圧力センサ装置１１１、側突センサ装置２１１、ワイヤレスセンサ装置２１３ａ、その他、ミリ波レーダによる測距装置、などの車両周辺監視センサ装置による。
【００１２】
図１において、ゲートウェイ２は、複数のＥＣＵ３〜９との間で例えばＣＡＮ又はＬＩＮなどの比較的低速の第２速度で通信可能なバスネットワーク１５で接続されている。図２に示すように、ＥＣＵ３〜９は、バスネットワーク１５及びゲートウェイ２を通じて低速通信により制御信号をセンサ装置１０〜１３に送信可能になっている。制御信号は、センサ動作開始／終了コマンドなどの各種コマンド、各種設定を行うための設定値を含む信号であり、画像信号に比較して比較的低速でも十分にセンサ装置１０〜１３を制御可能になる。このため、この通信システム１においては、バスネットワーク１５を通じて信号を双方向通信可能になっている。
【００１３】
ゲートウェイ２は、少なくとも一つのＥＣＵ（以下、対象ＥＣＵと称す）３との間で前述のネットワーク１４及び１５とは別の通信線１６を接続して構成されている。
【００１４】
図２は通信方向及び通信速度の比較を概略的に示している。この通信システム１では、ゲートウェイ２がこの通信線１６を通じて例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）を用いてＥＣＵ３に比較的高速の第１速度（＞第２速度）で信号を単方向送信可能になっている。この通信線１６により単方向送信される信号は、遅延が許されない又は遅延時間が限られている信号である。ＥＣＵ３はゲートウェイ２に対し通信線１６を利用した送信処理は不可とされている。
【００１５】
図示していないが、通信線１６のケーブルは、一対のシールドツイスト線によるハーネスにより構成される。この通信線１６のケーブルは、センサ装置１０〜１３によりゲートウェイ２に送信されるカメラの画像信号、ミリ波レーダの測距信号、ＬｉＤＡＲによる測距信号などの監視センサ信号を送信するためのケーブルであり、このケーブルによる通信帯域は、センサ装置１０〜１３により送信されるセンサ信号の帯域の合計帯域より広く設定されている。したがって、高速通信による電磁ノイズの漏れを考慮する必要があるものの、ゲートウェイ２とＥＣＵ３との間に双方向に高速通信帯域を備えるケーブルを多数設ける必要がなくなり、エミッションノイズを抑制できる。
【００１６】
また例えば、ゲートウェイ２が車両前部のフロントガラス近辺に設置され、ＥＣＵ３が車両後部のトランクルームに配置され、これらを接続する通信線の長さが数ｍに及んだとしても、通常の多数の一対のツイスト線を用いた通信方法（例えば、イーサネット）に比較してケーブルの引き回しを極力容易化できる。
【００１７】
図３はゲートウェイ２の内部ブロック構成を機能的に示している。この図３に示すように、複数の入出力ポート２１〜２４が設けられると共に、ＬＶＤＳポート２５、ＣＡＮポート２６が設けられている。入出力ポート２１〜２４はセンサ装置１０〜１３に接続されるポートである。またＬＶＤＳポート２５はゲートウェイ２からＥＣＵ３に接続されるポートである。また、ＣＡＮポート２６は、低速のネットワーク１５に接続されるポートである。
【００１８】
図４は、センサ装置１０〜１３がゲートウェイ２に送信するイーサネットのフォーマットに適合したフレーム（以下、イーサネットフレーム）Ｆ１の内容を概略的に示している。図４に示すように、このイーサネットフレームＦ１は、イーサネットヘッダとフッタとの内側に囲まれるようにＣＡＮフレームＦ２を備えるように構成される。ＣＡＮフレームＦ２は、ＣＡＮヘッダ、ペイロード及びＣＡＮフッタからなる。また図５は、ＥＣＵ３〜９がゲートウェイを通じてセンサ装置１０〜１３に送信する制御信号を構成するフレーム（以下ＣＡＮフレーム）Ｆ３の構成を示している。このＣＡＮフレームＦ３は、ＣＡＮヘッダ、ペイロード及びＣＡＮフッタからなる。図４及び図５に示されるＣＡＮフレームＦ２及びＦ３は、図示では簡略化してＣＡＮヘッダ、ペイロード、ＣＡＮフッタにより表しているが、これらのＣＡＮヘッダ、ペイロード、ＣＡＮフッタは、ＳＯＦ、ＣＡＮＩＤ、ＲＴＲ、コントロールフィールド、…ＥＯＦなどの予め規定されたＣＡＮフレームを表している。
【００１９】
図３に示されるゲートウェイ２は、図示しないが、マイコン及び信号処理ＩＣを備えている。マイコンには非遷移的実体的記録媒体となるメモリが備えられており、マイコンがこのメモリに記憶されたプログラムを実行し信号処理ＩＣが処理を実行することで、図３に示す各ブロックを実現している。なお、これらのブロックは例えばＡＳＩＣなどを用いてハードウェアで構成しても良い。
【００２０】
ゲートウェイ２の内部にはゲートウェイ設定部２７が設けられている。その他、ゲートウェイ２は、ＣＡＮ受信部２８、ＣＡＮ送信部２９、ＣＡＮイーサネット変換部３０、イーサネットＣＡＮ変換部３１、イーサネット送信部３２、イーサネット受信部３３、イーサネットスイッチ部３４、及び、イーサネットＬＶＤＳ変換部３５、を備える。ＣＡＮ受信部２８及びＣＡＮ送信部２９は送受信部として機能する。
【００２１】
ゲートウェイ設定部２７は、ＣＡＮポート２６及びＣＡＮ受信部２８を通じて受信される制御信号に応じて、イーサネット送信部３２、イーサネット受信部３３、イーサネットスイッチ部３４、イーサネットＣＡＮ変換部３１、及び、ＣＡＮイーサネット変換部３０としての処理内容を実現する。
【００２２】
入出力ポート２１〜２４には、イーサネット送信部３２及びイーサネット受信部３３がそれぞれ接続されている。イーサネット受信部３３は、入出力ポート２１〜２４から入力されるセンサ装置１０〜１３によるセンサ信号をフレームにより受信し、イーサネットスイッチ部３４に送信する。イーサネットスイッチ部３４は、送信されたフレームの内部に割り振られた宛先に応じてＬＶＤＳポート２５に振り分けるかイーサネット送信部３２に振り分けるか決定して信号を振り分ける。イーサネットＬＶＤＳ変換部３５は、イーサネットスイッチ部３４からフレームが振り分けられるとイーサネットのフォーマットのフレームをＬＶＤＳに適合したフォーマットのフレームに変換し、ＬＶＤＳポート２５から外部に送信する。
【００２３】
また、イーサネット送信部３２は、イーサネットスイッチ部３４からフレームが振り分けられると宛先に応じた一つの入出力ポート（例えば２１）からセンサ装置（例えば１０）に送信するようになっている。これにより、ゲートウェイ２とセンサ装置１０〜１３との間ではイーサネットによる全二重の通信処理を実行できる。
【００２４】
また入出力ポート２１〜２４にはイーサネットＣＡＮ変換部３１が接続されている。このイーサネットＣＡＮ変換部３１は、入出力ポート２１〜２４に入力されるイーサネットによるフレームをＣＡＮ通信に適切なフォーマットに変換するフレーム変換機能を備える。このイーサネットＣＡＮ変換部３１にはＣＡＮ送信部２９が接続されており、ＣＡＮ送信部２９は、イーサネットＣＡＮ変換部３１により変換されたフレームをＣＡＮポート２６から外部に送信するように構成される。
【００２５】
またＣＡＮポート２６にはＣＡＮ受信部２８が接続されている。ＣＡＮ受信部２８はＣＡＮポート２６を通じてバスネットワーク１５の信号を受信するとＣＡＮイーサネット変換部３０及びゲートウェイ設定部２７に送信する。これに代えてＣＡＮ受信部２８は、ＣＡＮＩＤを参照しこのＣＡＮＩＤに応じてＣＡＮイーサネット変換部３０及びゲートウェイ設定部２７の何れに送信するか判定し何れかに送信するようにしても良い。
ＣＡＮイーサネット変換部３０は、ＣＡＮフォーマットによるフレームをイーサネットに適合するフレームに変換するフレーム変換機能を備える。このＣＡＮイーサネット変換部３０は、ＣＡＮ受信部２８からＣＡＮフォーマットのフレームを受信すると、このフレームをイーサネットに適合したフレームに変換しイーサネット受信部３３に出力する。イーサネット受信部３３、イーサネットスイッチ部３４及びイーサネット送信部３２では、前述と同様の処理を行うことで入出力ポート２１〜２４又はＬＶＤＳポート２５にフレームを振り分ける。ゲートウェイ２にはこのようなゲートウェイ機能が設けられている。
【００２６】
図６はＥＣＵ３の通信機能をブロック図により示している。この図６に示すように、ＥＣＵ３は、１又は複数のＬＶＤＳポート４１、４２を備えると共に、ＣＡＮポート４３を備える。ＬＶＤＳポート４１、４２は、通信線１６による信号を受信するポートを示している。その他、ＥＣＵ３は、マイコン４４及び信号処理ＩＣ４５を備えると共に、ＬＶＤＳ−ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）変換部４６、４７を備える。ＬＶＤＳ−ＭＩＰＩ変換部４６、４７は、ＬＶＤＳのフォーマットをＭＩＰＩシリアルデータ伝送規格のフォーマットに変換し当該変換後の信号を信号処理ＩＣ４５に出力する。この図６の構成では、ＬＶＤＳポート４１、４２及びＬＶＤＳ−ＭＩＰＩ変換部４６、４７をそれぞれ２対用意しているが１対でも良いし３対以上用意しても良い。１対だけ用意することで受信系機器を削減できるようになりコスト及び消費電力を低減できる。３対以上用意する場合、例えば車両の前後左右の４方向に対応するためには４対、車両の右前、右後、左前、左後の各方向を追加した８方向に対応するためには８対、用意してもよい。
【００２７】
信号処理ＩＣ４５はＬＶＤＳポート４１又は４２から画像信号を入力するとこの内容を画像処理してマイコン４４に各種情報を出力する。マイコン４４及び信号処理ＩＣ４５は、相互に通信可能に構成されており、マイコン４４は画像処理結果に応じてＣＡＮポート４３から制御信号を出力可能になっている。
【００２８】
図７は各通信ノード、すなわちゲートウェイ２、ＥＣＵ３、センサ装置１０〜１３におけるネットワーク階層をＯＳＩ参照モデルに適合した形態で示している。この図７には下から物理層Ｌ１、データリンク層Ｌ２、中間層Ｌ３〜Ｌ６、アプリケーション層Ｌ７に分けて図示している。センサ装置１０〜１３及びＥＣＵ３のアプリケーション層Ｌ７にはセンサのアプリケーションが実装されており、その下層Ｌ３〜Ｌ６のネットワーク層等にはＴＣＰ／ＩＰ等が実装されている。また、データリンク層Ｌ２にはイーサネットのＭＡＣ層が実装されている。
【００２９】
センサ装置１０〜１３の物理層Ｌ１としては、イーサネットに適合したネットワークアダプタが実装されており、ＥＣＵ３の物理層Ｌ１としてはＬＶＤＳアダプタが実装されている。センサ装置１０〜１３とゲートウェイ２とは例えば〜１Ｇbpsの１０００ＢＡＳＥ−Ｔ１規格に準拠したイーサネット通信がネットワーク１４を通じて行われ、また、ゲートウェイ２とＥＣＵ３とは例えば〜４ＧbpsのＦＰＤ−Ｌｉｎｋ（登録商標）による第２速度の高速通信が通信線１６を通じて行われる。またゲートウェイ２の中間層Ｌ３〜Ｌ６にはイーサネットのスイッチロジックが実装されると共に、データリンク層Ｌ２にはイーサネットのＭＡＣ層が実装され、物理層Ｌ１としてはイーサネットアダプタ及びＬＶＤＳアダプタが実装されている。ゲートウェイ２は、これらのセンサ装置１０〜１３とＥＣＵ３との間の中間に位置して画像信号などの大量データを転送することになる。
以上が概念的な構成説明となるが、以下では実際の車両内の構成に適用した具体例を説明する。
【００３０】
＜車両のフロント部に適用した具体例＞
以下では、先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance System）１０１に適用した具体例について図８を参照して説明する。先進運転支援システム（以下ＡＤＡＳシステム）１０１は、事故などの可能性を事前に検知し回避するためのシステムであり、近年では車両の安全性及び利便性を向上するシステムとして車両に搭載されることが多くなってきている。このようなＡＤＡＳシステム１０１を実現するために、本実施形態では特に車両のフロント部に位置してセンサユニットＵ１が設置されている。
【００３１】
このセンサユニットＵ１には各種のセンサ装置１１０〜１１３及びゲートウェイ２が組み込まれている。各種のセンサ装置１１０〜１１３は、例えば、右前方及び左前方を主に撮像するための複数の前方カメラ装置１１０，１１３、衝突検出センサなどの圧力センサ装置１１１、及びＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）によるリモートセンシング技術による測距装置１１２による。特に、前方カメラ装置１１０及び測距装置１１２並びにゲートウェイ２は同一筐体内にセンサユニットＵ１として一体化され、例えば車室内に設置されたルームミラーの裏部に設置されている。また圧力センサ装置１１１は、車両前部のバンパーなどに設置されており歩行者衝突検出用の圧力センサにより構成される。
【００３２】
他方、車両内にはＣＡＮやＬＩＮによるネットワーク１５が前部から後部まで張り巡らされており、ＡＤＡＳシステム１０１を実現可能にするため、画像処理ＥＣＵ１０３、及び衝突安全ＥＣＵ１０４などのＥＣＵ１０３，１０４…がこのネットワーク１５に接続されている。
【００３３】
画像処理ＥＣＵ１０３は、ゲートウェイ２から、カメラ装置１１０，１１３の画像信号、測距装置１１２によるリアルタイム測距信号などの大量のデータを受信し、この受信データに基づいて画像処理し、各種安全運転支援制御処理に必要なデータを生成し、バスネットワーク１５を介して衝突安全ＥＣＵ１０４に出力する。衝突安全ＥＣＵ１０４は、この安全運転支援制御データを受信し、例えば衝突安全状態を検出し、必要に応じてエンジンＥＣＵ及びブレーキＥＣＵ（図示せず）などに各種指令を出力することでエンジン制御を指令したりブレーキ制御を指令したりする。
【００３４】
このようなＡＤＡＳシステム１０１のネットワーク構成においては、ゲートウェイ２と各前方カメラ１１０，１１３との間、及び、ゲートウェイ２と測距装置１１２との間、に１Ｇbpsのイーサネットケーブルが比較的短距離（例えば数十ｃｍ〜１ｍ）で接続され、ゲートウェイ２と圧力センサ装置１１１との間には１０Ｍbpsのイーサネットケーブルが短距離（例えば１〜３ｍ）だけ伸ばして設置され、これによりネットワーク１４が構成されている。
【００３５】
そして、ゲートウェイ２と画像処理ＥＣＵ１０３との間の通信線１６は、ＬＶＤＳ技術を用いて通信可能な長距離（例えば５ｍ〜１０ｍ）の通信ケーブルを接続して構成されている。すなわち、センサ装置１１０、１１２、１１３とゲートウェイ２との間に接続されるネットワーク１４のケーブルは、ゲートウェイ２と画像処理ＥＣＵ１０３との間のケーブルよりも短くなっている。
【００３６】
このようなケーブル長を考慮すれば、短距離接続されたゲートウェイ２とセンサ装置１１０〜１１３との間のケーブルによるエミッションノイズの影響は少なくなる。長距離の通信ケーブルはゲートウェイ２と画像処理ＥＣＵ１０３との間に１本だけ接続されているため当該エミッションノイズの影響を少なくできる。特にエミッションノイズの影響が大きくなるような場所には高価なケーブルが必要な場合があるが、ケーブル数を削減できるためコストも削減できるようになる。
【００３７】
＜ゲートウェイ２によるデータ転送処理動作説明＞
以下、ゲートウェイ２によるデータ転送処理動作を説明する。図９はゲートウェイ２の処理動作を説明するフローチャートである。各センサ装置１１０〜１１３は、ネットワーク１４を通じてデータフレームをゲートウェイ２に送出するが、このときイーサネットフレームＦ１によりデータを送出する。
【００３８】
ゲートウェイ２は、Ｓ１においてセンサ装置１１０〜１１３から送信されたイーサネットフレームをイーサネット受信部３３により受信すると、Ｓ２においてこのイーサネットフレームに設定された宛先ＭＡＣアドレスを読出す。ゲートウェイ設定部２７は、この宛先ＭＡＣアドレスがＬＶＤＳポート２５のネットワークアダプタのＭＡＣアドレスに一致していると判定すると、フレーム内のペイロード及び送信元情報を設定して、イーサネットスイッチ部３４により送出方向を切り替えてＬＶＤＳポート２５の側に送出する。
【００３９】
このとき、イーサネットＬＶＤＳ変換部３５は、Ｓ５においてＬＶＤＳポート２５の送信中信号を検出し、送信中信号が存在するうちにはＳ５でＮＯと判定してデータを変換することなく待機し、送信中信号が存在しなくなればＳ５でＹＥＳと判定して、Ｓ６においてイーサネットフレームをＬＶＤＳに適した信号に変換し、Ｓ７においてＬＶＤＳポート２５から送出する。
【００４０】
例えば、ゲートウェイ２は、複数のカメラ装置１１０、１１３又は測距装置１１２から同時又は予め定められた時間内にセンサ信号を受信したときには、メモリに予め定められている優先順位に応じた順序でＬＶＤＳ通信に適した信号に変換し、ＬＶＤＳポート２５から送出するようにすることが望ましい。
【００４１】
またゲートウェイ２は、Ｓ１においてセンサ装置１１０〜１１３から送信されたイーサネットフレームをイーサネット受信部３３により受信し、Ｓ２において宛先ＭＡＣアドレスを読出したとき、この宛先ＭＡＣアドレスがＳ８においてＣＡＮポート２６のネットワークアダプタのＭＡＣアドレスに一致していると判定すると、イーサネットスイッチ部３４を切り替えてＳ９においてＣＡＮポート２６の側にフレームを送出する。
【００４２】
このときＣＡＮ送信部２９は、ＣＡＮポート２６の送信中信号をネットワーク１５から検出し、Ｓ１０においてネットワーク１５に送信中信号が存在するうちはＳ１０においてＮＯと判定してデータを変換することなく待機し、送信中信号が存在しなくなればＳ１０でＹＥＳと判定して、Ｓ１１においてイーサネットフレームをＣＡＮ通信に適したＣＡＮフレームに変換し、Ｓ１２においてＣＡＮポート２６から送出する。
【００４３】
またゲートウェイ２は、Ｓ１においてセンサ装置（例えば１１０）から送信されたフレームを受信しＳ２において宛先ＭＡＣアドレスをイーサネット受信部３３により読み出したとき、この宛先ＭＡＣアドレスがＬＶＤＳポート２５又はＣＡＮポート２６の何れでもなく他のセンサ装置（例えば１１１）に出力するためのネットワークアダプタのＭＡＣアドレスであったときには、イーサネットスイッチ部３４を切り替えてイーサネット送信部３２の側に送出する。イーサネット送信部３２は、Ｓ１３においてこの他のセンサ装置（例えば１１１）の宛先ＭＡＣアドレスのネットワークアダプタに転送処理を実施する。これにより、ゲートウェイ２は転送処理を実行できる。
【００４４】
他方、ゲートウェイ２が、画像処理ＥＣＵ１０３、衝突安全ＥＣＵ１０４からＣＡＮ受信部２８によりＣＡＮフレームＦ３の制御信号を受信する。ＣＡＮフレームＦ３には一般にＣＡＮＩＤが割り振られているが、ゲートウェイ２が、ＣＡＮＩＤと入出力ポート２１〜２４の対応関係をメモリに保持していると、このフレーム内のＣＡＮＩＤを参照することで入出力ポート２１〜２４の何れかを導出できる。そしてゲートウェイ２のＣＡＮイーサネット変換部３０はこの受信したＣＡＮフレームをイーサネットフレームに変換し、ＣＡＮＩＤに対応づけられた入出力ポート（例えば２１）からイーサネットフレームを送出する。
【００４５】
例えば、ゲートウェイ２が、画像処理ＥＣＵ１０３、衝突安全ＥＣＵ１０４からＣＡＮフレームによる制御信号を受信したとき、特定のセンサ装置（例えば１１１）だけではなく全てのセンサ装置１１０〜１１３にブロードキャスト送出するようにしても良い。
【００４６】
＜本実施形態の概念的なまとめ、効果＞
本実施形態によれば、ＥＣＵ３は第２速度のネットワーク１５を用いてゲートウェイ２に制御信号を送信し、ゲートウェイ２は第１速度の通信線１６によりＥＣＵ３に画像信号等の広帯域のフレームをＬＶＤＳ技術を用いて単方向送信するようにした。
【００４７】
例えば、この通信線１６に代えてＣＡＮ又はイーサネットによる双方向の車載通信を用いたとしても大容量通信を必要とする画像伝送などに適用すると通信帯域が不足する。また、カメラ１１０の高精細な画像信号やＬｉＤＡＲによる測距信号は遅延時間を最小限とするために圧縮処理のようなデータ抑制、削減処理をすることが困難であった。本実施形態では、高速の第１速度で通信可能な通信線１６によりＥＣＵ３に画像信号や測距信号を含む広帯域信号を単方向送信しているため、帯域不足を解消でき、通信処理を高速化できる。
【００４８】
しかも、単方向通信を用いることにより複雑なネゴシエーションを不要にできると共に、双方向通信に比較して送受信部を１対削減できるようになる。この結果、通信システム１内では、シンプルな送信系機器であるイーサネットＬＶＤＳ変換部３５、受信系機器であるＬＶＤＳ−ＭＩＰＩ変換部４６を１対用意すれば足りるようになり、コスト及び消費電力を低減できる。
【００４９】
ゲートウェイ２は、車両周辺を監視する監視センサを備えた監視センサ装置１１０〜１１３によるセンサ信号を高速の第１速度で通信可能な通信線１６でＥＣＵ３に単方向送信するようにしているため、例えば監視用の画像信号を高速転送できるようになり、車両周辺状況を早急に判断できるようになり安全性を高めることができる。
【００５０】
また本実施形態では、例えば車両フロント部に適用したときに、通信線１６のゲーブル長がネットワーク１４のケーブル長よりも長くなるように設置されている。例えば通信線１６のケーブルは一対のシールドツイスト線により構成されているため、ゲートウェイ２とＥＣＵ３との間に沿う方向に高速通信帯域を備える通信ケーブルを多数設ける必要がなくなり、エミッションノイズを抑制できると共にコストを抑制できる。
【００５１】
対象ＥＣＵ３が、第２速度のＣＡＮ又はＬＩＮのネットワーク１５を用いてゲートウェイ２を通じて制御信号を送信するようにしているため、予め車内に適合したバスネットワーク１５を用いて他のＥＣＵ４〜９と接続できるようになり、余分な通信ケーブルを改めて設ける必要がなくなる。
【００５２】
特に、センサ装置１０〜１３、１１０〜１１３及びＥＣＵの間の通信情報量は、センサ装置１０〜１３、１１０〜１１３からＥＣＵ３への所謂下りの情報通信量が多く、ＥＣＵ３からセンサ装置１０〜１３、１１０〜１１３への所謂上りの情報通信量は少ない。このため、ＥＣＵ３からゲートウェイ２への通信経路として、より低速な通信経路を採用してもフレームロス、パケットロスなどの不具合を生じる虞が少なくなる。
【００５３】
（第２実施形態）
図１０から図１３は第２実施形態の追加説明図を示している。第１実施形態では、車両前部に設置されたセンサ装置１１０〜１１３に着目した形態を具体例として示したが、第２実施形態では、車両側部に設置されたセンサ装置２１０〜２１３ａに着目した形態を説明する。
【００５４】
例えば車両側部には、当該車両側部の衝突による安全性能を高めるため衝突検知用のセンサが搭載され、このセンサ情報に応じてエアバッグシステムを作動させるように構成されていることがある。また、車両側部に設置されたドアをキーレスにより開閉するためのキーレスエントリシステムが搭載されていることもある。
【００５５】
このようなとき、車両側部に設置されるセンサ装置２１０〜２１３ａとしては、車両側方を撮像するための側方カメラ装置２１０と共に、車両側部の衝突を検知するための側突センサ装置２１１、側方ＬｉＤＡＲによる測距装置２１２、及び、ワイヤレスセンサ装置２１３ａを適用し、これらのセンサ装置２１０〜２１３ａが全て同一のゲートウェイ２０２にネットワーク２１４で接続されることがある。測距装置２１２及び側方カメラ装置２１０は、前述した測距装置１１２、及び前方カメラ装置１１０，１１３とそれぞれ同様の機能を備える。
【００５６】
側突センサ装置２１１は、ＤＳＩ３／ＰＳＩ５と称される電力重畳通信方式（ＰＬＣ）によりゲートウェイ２と電力供給線２１４ａで接続されている。この場合、側突センサ装置２１１は、ゲートウェイ２の電源供給部５３（後述図１１参照）から電力供給線２１４ａを通じて電力供給されると共にこの電力供給線２１４ａを用いてＰＬＣにより通信接続できる。
【００５７】
またワイヤレスセンサ装置２１３ａは、キーレスエントリ又はスマートエントリ用に外部から操作可能にするワイヤレス通信機能を常時オンにすることで外部操作により例えばドアロックの開閉指示受付可能になっている。またワイヤレスセンサ装置２１３ａは、例えばＷｉＦｉ（登録商標）又はＢＬＥ（Bluetooth Low Energy)（Bluetooth は、登録商標）によるワイヤレス通信機能を備える。
【００５８】
図１１はゲートウェイ２０２の内部構成ブロックを示している。この図１１に示すように、ゲートウェイ２０２にはＤＳＩ３ポート５１が設けられており、このＤＳＩ３ポート５１には電源供給部５３及びＤＳＩ３−イーサネット変換部５２が接続されている。電源供給部５３は、図示しないバッテリ電圧により安定化電源を生成し、ゲートウェイ２０２を構成する各部２１〜３５、５２、及びＤＳＩ３ポート５１を通じて外部に電源供給可能になっている。
【００５９】
ＤＳＩ３−イーサネット変換部５２は、イーサネット送信部３２及びイーサネット受信部３３に接続されている。このため、ゲートウェイ２０２は、ＤＳＩ３ポート５１に電源供給部５３により電源供給できると共に、ＤＳＩ３ポート５１を用いて電力重畳通信方式（ＰＬＣ）により通信処理できる。その他の構成は、第１実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【００６０】
このように、車両走行中だけ動作するエアバッグシステムと、例えばバッテリ電源などで省電力動作するキーレスエントリシステムとが混在しているときには、ゲートウェイ２０２は、車両停止中にイグニッションスイッチがオフされていても供給されるバッテリ電源から必要最小限の電源を生成してこの電源を用いて低消費電力モードで動作し、イグニッションスイッチがオンされるとバッテリ電圧から各部２１〜３５、５２及びＤＳＩ３ポート５１に電源供給して通常動作モードにて動作する。
【００６１】
＜低消費電力モードの処理＞
図１２及び図１３は低消費電力モードにおける処理を示しており、図１２はゲートウェイ２がＣＡＮポート２６にフレームを検出した場合の処理を示し、図１３はゲートウェイ２がイーサネットポート２１〜２４にフレームを検出した場合の処理を示している。
【００６２】
車両停止中、すなわちイグニッションスイッチがオフしているときにおいても、ゲートウェイ２にはバッテリ電圧が供給されており、この供給電源に応じて動作するが、ゲートウェイ設定部２７は、予め定められたイーサネットポート２４、ここではキーレスエントリ用のワイヤレスセンサ装置２１３ａが接続されているポート２４、及び、ＣＡＮポート２６だけを有効に起動させて動作を受付け、その他のポート２１〜２３、２５による受信を無効化して低消費電力モードで動作する。低消費電力モードでは、ゲートウェイ設定部２７は、ＣＡＮ受信部２８、ＣＡＮイーサネット変換部３０、イーサネットＣＡＮ変換部３１、イーサネット受信部３３、及びイーサネットスイッチ部３４を低消費電力化してスリープ状態で動作させている。
【００６３】
そして、イグニッションスイッチがオフしている間に、ゲートウェイ設定部２７がＣＡＮ受信部２８を信号検出部として間欠的に起動し、ＣＡＮ受信部２８がＣＡＮポート２６からバスネットワーク１５のフレームを間欠的に検出する。またゲートウェイ設定部２７が、イーサネット受信部３３を信号検出部として間欠的に起動し、イーサネット受信部３３がイーサネットポート２４からネットワーク１４のイーサネットフレームを間欠的に検出する。このときゲートウェイ設定部２７は間欠起動部として機能する。
【００６４】
このときＣＡＮポート２６に信号を検出したり、イーサネットポート２４に信号を検出したりすると、ゲートウェイ設定部２７は、これらのＣＡＮ受信部２８、ＣＡＮイーサネット変換部３０、イーサネットＣＡＮ変換部３１、イーサネット受信部３３及びイーサネットスイッチ部３４を独立して起動して通常動作モードにすると良い。このときゲートウェイ設定部２７は、ゲートウェイ２の内部ブロックの構成を全部起動しても良いが、信号を検出したポート（例えばイーサネットポート２４）と当該ポートから転送先のポート（例えばＬＶＤＳポート２５）のフレームの通信経路に沿った必要最小限の一部の通信ブロックを起動して転送処理を行うようにすることがさらに望ましい。このようなときゲートウェイ設定部２７は一部起動部として機能する。
【００６５】
＜ＣＡＮフレームを検出したとき＞
例えば、図１２のＳ２１においてＣＡＮポート２６が制御信号のデータフレームを検出すると、ゲートウェイ設定部２７は、Ｓ２２においてＣＡＮ受信部２８及びＣＡＮイーサネット変換部３０を起動する。そしてゲートウェイ設定部２７は、受信したフレームのＣＡＮＩＤがＳ２３においてゲートウェイ２０２宛てであるか否かを判定し、ゲートウェイ２０２宛てのＣＡＮＩＤでなければＳ２３にてＮＯと判定して見送るが、ゲートウェイ２０２宛てであればＳ２３にてＹＥＳと判定し、Ｓ２４においてイーサネットスイッチ部３４を起動する。
【００６６】
そして、ゲートウェイ２０２は、Ｓ２５においてＣＡＮＩＤに対応したイーサネットポート２４を起動し、Ｓ２６において受信したＣＡＮフレームのヘッダをイーサネットフレームに付け替える。そして、ゲートウェイ２０２は、Ｓ２７においてイーサネット送信部３２によりイーサネットポートからフレームを送出する。これによりゲートウェイ２０２のゲートウェイ設定部２７は、必要なタイミングで、ＣＡＮＩＤに応じたイーサネットポート２４に通ずる通信ブロック３４だけを起動でき、ＣＡＮのバスネットワーク１５に検出された信号を通信ブロック３４を通じてイーサネットポート２４へ転送できる。これにより、必要最小限の一部の構成を起動して転送処理を行うことができる。
【００６７】
＜イーサネットポート２４から信号を検出したとき＞
また逆に、例えば、図１３のＳ３１においてイーサネットポート２４にフレームを検出すると、ゲートウェイ設定部２７は、Ｓ３２においてイーサネット受信部３３及びイーサネットスイッチ部３４を起動する。そして、イーサネット受信部３３は、イーサネットフレームを参照し、付与されている宛先ＭＡＣアドレスを読み出し、このＭＡＣアドレスがゲートウェイ２０２宛てであるか否かを判定し、ゲートウェイ２０２宛てでなければＳ３３にてＮＯと判定して見送るが、ゲートウェイ２０２宛てであればＳ３３にてＹＥＳと判定し、イーサネットＣＡＮ変換部３１を起動する。そしてＳ３５においてイーサネットフレームＦ１からイーサネットヘッダ及びフッタを除いてＣＡＮフレームＦ２に変換する。そしてＣＡＮ送信部２９が、Ｓ３６においてＣＡＮポート２６からＣＡＮフレームＦ２を送出する。これにより、ゲートウェイ２０２のゲートウェイ設定部２７は、必要なタイミングでＣＡＮポート２６及びその通信経路に沿った通信ブロック３１だけを起動でき、イーサネットポート２４に検出された信号をバスネットワーク１５に転送できる。これにより、必要最小限の一部の構成を起動して転送処理を行うことができる。
【００６８】
＜本実施形態の概念的なまとめ、効果＞
例えば、イグニッションスイッチがオフしている間に、ゲートウェイ設定部２７がＣＡＮ受信部２８を間欠的に起動し、ＣＡＮ受信部２８がＣＡＮポート２６からバスネットワーク１５のフレームを検出することで、ネットワーク１５の信号を検出できる。
【００６９】
また、ゲートウェイ設定部２７が、イーサネット受信部３３を間欠的に起動し、イーサネット受信部３３がイーサネットポート２４からネットワーク１４のイーサネットフレームを間欠的に検出することでイーサネットポート２４の信号を検出できる。これにより、低消費電力化を図りながらキーレスエントリシステムを安定的に動作させることができる。
【００７０】
（第３実施形態）
図１４は第３実施形態の追加説明図を示している。第３実施形態では、一のＥＣＵ（例えば３）がゲートウェイ２に送信する送信信号（例えば制御信号）を他のＥＣＵ（例えば４）が傍受して監視する形態を示す。以下では、信号を送信するＥＣＵを「送信ＥＣＵ３」と称し、この信号を監視するＥＣＵを「監視ＥＣＵ４」と称する。
【００７１】
第１実施形態でも説明したように、ある送信ＥＣＵ３が制御信号をゲートウェイ２に送信するときにはバスネットワーク１５を用いている。このとき他の監視ＥＣＵ４もまたバスネットワーク１５に接続されているため、このゲートウェイ２に送信されている信号を傍受できる。このため、複数のＥＣＵ３及び４〜９は、ゲートウェイ２宛ての制御信号を相互にモニタできることになる。本実施形態では、監視ＥＣＵ４が、このバスネットワーク１５の信号、フレームを監視する形態を説明する。
【００７２】
図１４は監視ＥＣＵ４の処理をフローチャートで示している。図１４に示すように、監視ＥＣＵ４が、Ｓ４１においてＣＡＮ受信部２８によりバスネットワーク１５にフレームを検出したときには、Ｓ４２においてＣＡＮＩＤを読出し、Ｓ４３においてＣＡＮＩＤがゲートウェイ２宛てであるか否かを判定し、ゲートウェイ２宛てであるときにはＳ４３にてＹＥＳと判定し、Ｓ４４においてＣＡＮフレームをモニタ、すなわち監視する。監視ＥＣＵ４は、Ｓ４５においてこのとき送信された送信信号が正常であるか、誤りがあるかをゲートウェイ設定部２７により監視する。ゲートウェイ設定部２７は監視部としての機能を備える。この判定方法は、ペイロードの内容を確認することで判定することができ、例えばフレームがリモートフレームであるときにはこのフレームに含まれるＣＲＣシーケンスを用いて判定処理することで正常であるか、誤りがあるかの判定処理を行うことができる。また、データフィールドの内容を確認して正常であるか、誤りがあるかの判定処理を行うこともできる。
【００７３】
監視ＥＣＵ４のゲートウェイ設定部２７は、正常であれば監視処理を終了するが、誤りがあり異常であると判定すればＳ４５にてＮＯと判定し、Ｓ４６にて送信ＥＣＵ３がフレームを送信完了しているか否かを判定する。監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３により送信されているフレームをゲートウェイ設定部２７及びＣＡＮ受信部２８により監視することでフレームが送信完了されたか否かを判定できる。
【００７４】
そして監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３からフレームを送信完了しているようであれば、Ｓ４６でＹＥＳと判定して制御信号を訂正した後、訂正した後の制御信号をゲートウェイ２に送出する。
【００７５】
逆に、監視ＥＣＵ４のゲートウェイ設定部２７は、フレームが送信完了されていない場合には、Ｓ４６でＮＯと判定し、Ｓ４８においてＣＡＮ送信部２９によりドミナント「０」をバスに出力させることでフレームを破壊し、制御信号を訂正した後、Ｓ４９において訂正した制御信号をゲートウェイ２に送出する。このときゲートウェイ設定部２７は破壊部として機能することになる。
【００７６】
これにより、送信ＥＣＵ３が送信した制御信号を監視ＥＣＵ４がモニタし、制御信号に異常を生じているときには、制御信号を訂正してゲートウェイ２に送出できるようになり、たとえ制御信号を送信する送信ＥＣＵ３が異常を生じていたとしても、監視ＥＣＵ４が制御信号の送信機能を代わりに実現することができ、通信システムの信頼性を高めることができる。
【００７７】
＜本実施形態の概念的なまとめ、効果＞
要するに、監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３がゲートウェイ２にフレームを送信するときにフレームを監視し当該フレームの誤りの有無をゲートウェイ設定部２７により監視するようにしている。これにより、たとえ送信ＥＣＵ３が送信する制御信号に異常を生じていたとしても、監視ＥＣＵ４が信号の送信機能を代わりに実現することができ、通信システムの信頼性を高めることができる。また、ゲートウェイ設定部２７は、フレームに誤りが有ると判定したときにはＣＡＮ送信部２９によりドミナントを出力することでフレームを破壊するようにしているため、誤った信号を転送することがなくなる。
【００７８】
（第４実施形態）
図１５は第３実施形態の追加説明図を示している。第３実施形態でも同様に、ＥＣＵ３がゲートウェイ２に送信する信号（例えば制御信号）を他のＥＣＵ４が傍受して監視する形態を示す。以下では、信号を送信するＥＣＵを「送信ＥＣＵ３」と称し、この信号を監視するＥＣＵを「監視ＥＣＵ４」と称する。
【００７９】
図１５は監視ＥＣＵ４の処理をフローチャートで示している。図１５に示すように、監視ＥＣＵ４が、Ｓ５１においてバスネットワーク１５にフレームを検出したときには、Ｓ５２においてＣＡＮＩＤを読出し、Ｓ５３において送信ＥＣＵ３からのフレームであるか否かを判定する。このフレームの確認は、一般的に送信ＥＣＵ３が定期的に送信するフレームを対象としても良いし、特定の信号（例えば制御信号）を含むフレームを対象としても良い。
【００８０】
監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３からのフレームを確認できればＳ５３にてＹＥＳと判定し、Ｓ５４においてＣＡＮフレームをモニタ、すなわち監視する。そして監視ＥＣＵ４は、このときのＣＡＮフレームを参照し、Ｓ５５において送信ＥＣＵ３が正常なＣＡＮフレームを送信しているか否かを判定する。監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３が正常なＣＡＮフレームを送信していると判定すれば、Ｓ５５にてＹＥＳと判定して監視処理を終了するが、異常と判定すればＳ５６に移行して送信ＥＣＵ３への信号を監視ＥＣＵ４に送信するための設定変更コマンドをＣＡＮフレームとしてゲートウェイ２に送出し、Ｓ５７において送信ＥＣＵ３の代替動作を開始する。このときゲートウェイ２は、送信ＥＣＵ３への送信信号を監視ＥＣＵ４に送信するように内部メモリを書換えて記録する。
【００８１】
また監視ＥＣＵ４は、Ｓ５３において送信ＥＣＵ３からのフレームでないと判定したときには、送信ＥＣＵ３によるフレームの受信が前回から一定時間（例えば１秒）以内であるか否かを判定し、一定時間内であれば終了するが、一定時間から外れていれば前述のＳ５６及びＳ５７の処理を行うことで、監視ＥＣＵ４が送信ＥＣＵ３の代替処理を開始する。
【００８２】
＜本実施形態の概念的まとめ、効果＞
要するに、監視ＥＣＵ４は、送信ＥＣＵ３がネットワーク１５を用いてゲートウェイ２に送信するフレームの誤りの有無を監視し、前回から一定時間以内に前記送信ＥＣＵからフレームを受信していないときには、監視ＥＣＵ４が送信ＥＣＵ３の代わりに代替して信号を送信するようにしている。これにより、監視ＥＣＵ４が、送信ＥＣＵ３の代わりに制御信号の送信機能を代替できるようになり、通信システムの信頼性を高めることができる。
【００８３】
（第５実施形態）
図１６は第５実施形態の追加説明図を示している。例えば第１実施形態では、ゲートウェイ２が一つのＬＶＤＳポート２５から一つのＥＣＵ（例えば画像処理ＥＣＵ１０３）にＬＶＤＳによる信号を出力する形態を示したが、図１６に示すように、複数のＥＣＵ（例えば画像処理ＥＣＵ１０３、自動運転ＥＣＵ１０５）にＬＶＤＳポートから出力するようにしても良い。この図１６の通信システム３０１は、ゲートウェイ３０２を備え、画像処理ＥＣＵ１０３、自動運転ＥＣＵ１０５にそれぞれ通信線３１６ａ、３１６ｂを通じてＬＶＤＳによる信号を送信可能になっている。その他のセンサ装置１０〜１３やネットワーク１４、１５の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８４】
ここで自動運転ＥＣＵ１０５は、周辺監視する監視センサ装置により通信線３１６ｂを通じて送信される画像情報等に応じて車両内のエンジン、ブレーキ、ステアリング、表示器等を制御し、車両を自動運転制御指令するＥＣＵであり、この自動運転ＥＣＵ１０５の指令に応じて、ネットワーク１５に接続された図示しないエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等が各アクチュエータを制御するように構成される。
【００８５】
このとき図１６に図示したゲートウェイ３０２には図３に示したＬＶＤＳポート２５を複数設けることが望ましいが、これらの複数のＬＶＤＳポート２５には同一のデータを送出するようにしても良い。また、ゲートウェイ３０２が、センサ装置１０〜１３と送信先のＥＣＵ１０３，１０５…とを個別に対応させたテーブルを内部のメモリに記憶しておき、ゲートウェイ３０２が、センサ装置１０〜１３からセンサ信号を受信したときに、メモリのテーブルに対応して記憶された一つ又は複数のＥＣＵ１０３、１０５にデータを送出するようにしても良い。
【００８６】
またＥＣＵ１０３，１０５が、バスネットワーク１５を通じてゲートウェイ３０２に制御信号を送出するときに、複数のＥＣＵ１０３，１０５が互いに異なる設定値を備えた制御信号を送出することもある。このような場合、各ＥＣＵ１０３、１０５の出荷前に一のＥＣＵ１０３と他のＥＣＵ１０５との間に主従関係を予め設定しておき、ゲートウェイ３０２及びＥＣＵ１０３，１０５がそれぞれこの関係をメモリに記憶し、第２又は第３実施形態に示したように、一のＥＣＵ１０３の送信信号を他のＥＣＵ１０５が監視して送信ＥＣＵ１０３の送信信号に異常があれば、監視ＥＣＵ１０５が代わりに制御信号を送信するようにしても良い。
【００８７】
またゲートウェイ３０２は、ＣＡＮ受信部２８により、一のＥＣＵ１０３、他のＥＣＵ１０５の制御信号による設定値をそれぞれ個別に受信することで、両者が一致した場合だけ設定値を書換えるようにしても良い。
【００８８】
また、ゲートウェイ３０２及びＥＣＵ１０３，１０５は、バスネットワーク１５に接続されたＥＣＵ１０３，１０５の優先順位を予めメモリに記憶しておき、ゲートウェイ３０２は、優先順位の高いＥＣＵ（例えば１０５）から送信された制御信号による設定値を有効に書換えして転送するようにしても良い。これにより、制御信号の設定値の矛盾を生じたとしても、ゲートウェイ３０２は、定められた規則に応じて設定値を保持又は書き換えて設定値を含む制御信号を転送できる。
【００８９】
＜車両フロント部に適用した具体例＞
図１７は車両フロント部に適用した具体例を示している。図１７は、図８に代わる通信システム４０１の構成を示している。図８の構成と異なるところは、通信システム４０１が、画像処理ＥＣＵ１０３ａ，１０３ｂを２つ以上搭載しているところにある。ユニットＵ３０１は、ゲートウェイ３０２を備え、センサ装置１１０〜１１３をネットワーク１４により接続して構成される。
【００９０】
本実施形態の通信システム４０１は、複数の画像処理ＥＣＵ１０３ａ，１０３ｂを搭載している。これらの画像処理ＥＣＵ１０３ａ，１０３ｂは、それぞれバスネットワーク１５に接続されていると共に、ゲートウェイ３０２がそれぞれの画像処理ＥＣＵ１０３ａ，１０３ｂにＬＶＤＳポート及び通信線３１６ａ，３１６ｂを通じてフレームを送出する。
【００９１】
画像処理ＥＣＵ１０３ａ，１０３ｂは、互いに同一の機能を備えているもので、一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａがたとえ故障したとしても、他方の画像処理ＥＣＵ１０３ｂが代わりに動作可能に設けられており、これにより通信システムの信頼性を高めることができる。
【００９２】
ゲートウェイ３０２は、各センサ装置１１０〜１１３からセンサ信号を受信すると、一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａにデータを送出するようにメモリ、ゲートウェイ設定部２７に設定されている。
【００９３】
そして第２又は第３実施形態で説明したように、他方の画像処理ＥＣＵ１０３ｂが一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａの送出信号を監視する機能を備えている。この場合、一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａに不具合が生じ当該画像処理ＥＣＵ１０３ａが正常動作継続困難になると、他方の画像処理ＥＣＵ１０３ｂが一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａの送出信号の異常を検出し、他方の画像処理ＥＣＵ１０３ｂが一方の画像処理ＥＣＵ１０３ａの処理を代わりに実行する。これにより通信システムの信頼性を高めることができる。
【００９４】
また、一方及び他方の画像処理ＥＣＵ１０３ａ及び１０３ｂが１つの画像処理動作を分担するようにしても良い。すなわち、画像処理は、他の処理よりも比較的処理負荷が高くなるためＥＣＵを構成するハードウェアの温度も高くなることから、画像処理動作を分担することで発熱を極力抑制できる。
【００９５】
（第６実施形態）
図１８は第６実施形態の追加説明図を示している。図１８は、図１７に代わる構成例を示している。図１７においては、ゲートウェイ３０２にＣＡＮやＬＩＮのバスネットワーク１５が接続されている形態を示したが、本実施形態の図１８に示す通信システム５０１は、ゲートウェイ３０２がバスネットワーク１５に接続されておらず、各センサ装置１１０〜１１３がバスネットワーク５１５に接続されている形態を示している。
【００９６】
この図１８に示すように、各ＥＣＵ１０３ａ、１０３ｂ、１０４からゲートウェイ３０２を介することなくセンサ装置１１０〜１１３にバスネットワーク５１５を直接接続し、各ＥＣＵ１０３ａ、１０３ｂ、１０４とセンサ装置１１０〜１１３とは、バスネットワーク５１５を通じて制御信号を送受信するようにしても良い。すなわちＥＣＵ１０３ａ、１０３ｂ、１０４は、バスネットワーク５１５を用いて他のイーサネット又はＬＶＤＳによるフレーム信号よりも低速、すなわち第２速度で制御信号をセンサ装置１１０〜１１３に送信するようにしても良い。
【００９７】
（第７実施形態）
図１９及び図２０は第７実施形態の追加説明図を示している。図１９に通信システム６０１の構成を示す。通信システム６０１が、１又は複数のセンサ装置１０ａ〜１２ａ、１０ｂ〜１２ｂをそれぞれ接続した複数のゲートウェイ６０２ａ、６０２ｂを備えているときには、これらのゲートウェイ６０２ａ，６０２ｂの間のセンサ信号の送信処理にＬＶＤＳによる単方向送信技術を用いても良い。
【００９８】
図１９に示す構成では、ゲートウェイ６０２ａには、複数のセンサ装置１０ａ〜１２ａがネットワーク１４ａを通じて接続されており、他のゲートウェイ６０２ｂにも複数のセンサ装置１０ｂ〜１２ｂがネットワーク１４ｂを通じて接続されている。そしてＥＣＵ３と各ゲートウェイ６０２ａおよび６０２ｂとはバスネットワーク１５により接続されている。上流側のゲートウェイ６０２ｂは、例えば第１実施形態で説明した図３のゲートウェイ２の構成と同様の構成である。
【００９９】
また図２０は下流側のゲートウェイ６０２ａの構成例を示している。このゲートウェイ６０２ａは、図３に示したゲートウェイ２の構成と共に、上流側のゲートウェイ６０２ｂからＬＶＤＳによるフレームを入力するＬＶＤＳポート６１を備えており、ＬＶＤＳポート６１から信号を入力すると、ＬＶＤＳイーサネット変換部６２に出力する。ＬＶＤＳイーサネット変換部６２は、ＬＶＤＳポート６１から入力される上流側のゲートウェイ６０２ｂからの信号をイーサネットフレームに変換し、イーサネット受信部３３に出力するように構成される。その他の構成は図３の構成と同様である。
【０１００】
図１９に説明を戻すと、下流側のゲートウェイ６０２ａとＥＣＵ３との間にはＬＶＤＳによる信号を送信するための通信線１６ａが接続されており、上流側のゲートウェイ６０２ｂはその下流側のゲートウェイ６０２ａにＬＶＤＳによる信号を送信するための別の通信線１６ｂが接続されている。これにより、上流側のゲートウェイ６０２ｂは、各センサ装置１０ｂ〜１２ｂのセンサ信号をＬＶＤＳにより下流側のゲートウェイ６０２ａを通じてＥＣＵ３に転送できる。また、下流側のゲートウェイ６０２ａもまた、各センサ装置１０ａ〜１２ａのセンサ信号をＬＶＤＳによりＥＣＵ３に送信できる。
【０１０１】
このため、ＥＣＵ３が制御信号を各ゲートウェイ６０２ａ，６０２ｂを通じてセンサ装置１０ａ〜１２ａ、１０ｂ〜１２ｂの何れか（例えば１０ｂとする）に送信すると、センサ装置１０ｂは、上流側のゲートウェイ６０２ｂにセンサ信号を送出する。上流側のゲートウェイ６０２ｂは、接続されている対象のセンサ装置１０ｂからセンサ信号を受信すると下流側のゲートウェイ６０２ａに転送し、さらに下流側のゲートウェイ６０２ａがＬＶＤＳによりＥＣＵ３に転送できる。これにより、センサ装置１０ｂのセンサ信号を高い通信速度でＥＣＵ３に送信できる。
【０１０２】
（第８実施形態）
図２１は第８実施形態の追加説明図を示している。図１９の通信システム６０１に代えて示す図２１の通信システム７０１に示すように、ゲートウェイ６０２ａは、イーサネットスイッチ７０２を介してセンサ装置１０ｂ〜１２ｂを接続するようにしても良い。センサ装置１０ｂ〜１２ｂは、イーサネットスイッチ７０２を通じてイーサネットフレームをゲートウェイ６０２ａに送信できるため、前述実施形態と同様の作用効果を奏することになる。
【０１０３】
（他の実施形態）
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
ネットワーク１５はＥＣＵ３〜９とゲートウェイ２との間、ネットワーク５１５は画像処理ＥＣＵ１０３ａ、１０３ｂ、衝突安全ＥＣＵ１０４とセンサ装置１１０〜１１３との間、をそれぞれ接続する形態を示したが、これらのＥＣＵ３〜９，１０３ａ，１０３ｂ，１０４とゲートウェイ２とセンサ装置１１０〜１１３との双方を接続するネットワークを用いても良い。
【０１０４】
前述実施形態の構成、処理内容を組み合わせて構成することもできる。また、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において、考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。
【０１０５】
また本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１０６】
図面中、１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１は通信システム（１０１はＡＤＡＳシステム）、３〜９，１０３〜１０５，１０３ａ，１０３ｂはＥＣＵ（３，１０３は送信ＥＣＵ、４，１０５は監視ＥＣＵ）、１０〜１３，１１０〜１１３，２１０〜２１３，１０ａ〜１２ａ，１０ｂ〜１２ｂはセンサ装置、１１０〜１１３，２１０〜２１３はセンサ装置（監視センサ装置）、１４〜１６，２１４，５１５，１４ａ，１４ｂはネットワーク、１５，５１５はバスネットワーク（第２速度の双方向通信のネットワーク）、１６，３１６ａ，３１６ｂ，１６ａはＬＶＤＳによる信号を送信する通信線（第１速度の単方向送信の通信線、ネットワーク）、２８はＣＡＮ受信部（送受信部）、２９はＣＡＮ送信部（送受信部）、を示す。
【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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