(57)【要約】【課題】通信ノード間の通信を中継する通信経路の故障検出に要する時間を極力短くし、故障した通信経路に代わる別の通信経路を使用して途切れることなく通信を中継する技術を提供する。【解決手段】本開示の通信ノード間の通信を中継する中継装置は、故障検出部と経路記憶部と中継部とを備えている。Ｓ４２０〜Ｓ４２４において故障検出部は、通信ノード間の通常の通信経路の故障を検出する。経路記憶部には、通常の通信経路、ならびに故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路が記憶されている。Ｓ４２８において中継部は、通常の通信経路が正常の場合、経路記憶部に記憶されている通常の通信経路を使用して通信ノード間の通信を中継し、故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路を経路記憶部から選択して通信ノード間の通信を中継する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ノード（１０）間の通信を中継する中継装置（２０）であって、
前記通信ノード間の通常の通信経路（１００）の故障を検出するように構成された故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、
前記通常の通信経路、ならびに前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路（１０２）が記憶されている経路記憶部（４０）と、
前記通常の通信経路が正常の場合、前記経路記憶部に記憶されている前記通常の通信経路を使用して前記通信ノード間の通信を中継し、前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される前記故障時用の通信経路を前記経路記憶部から選択して前記通信ノード間の通信を中継するように構成された中継部（４６、Ｓ４２８）と、
を備える中継装置。
【請求項２】
請求項１に記載の中継装置であって、
前記経路記憶部には、さらに、前記故障検出部が前記通常の通信経路を故障と判定する故障条件（１０６）と、前記故障検出部が前記故障条件に基づいて前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記中継部が前記通常の通信経路に代えて前記故障時用の通信経路を使用することを許可するか禁止するかを決定する可否情報（１０４）とが記憶されている、
中継装置。
【請求項３】
請求項２に記載の中継装置であって、
処理機能が同じドメインに属する前記通信ノード間の前記故障時用の通信経路の前記可否情報は許可に設定されている、
中継装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の中継装置であって、
前記通信ノード間の通信には優先度が設定されており、前記優先度が所定値よりも高い通信の前記可否情報は許可に設定されており、前記優先度が所定値以下の通信の前記可否情報は禁止に設定されている、
中継装置。
【請求項５】
請求項４に記載の中継装置であって、
イーサネット（登録商標）により前記通信ノード間の通信を行う場合、イーサネットフレームにＣＡＮ（登録商標）の優先度に関連づけた優先度情報が設定されており、前記優先度情報が示す優先度が前記所定値よりも高い通信の前記可否情報は許可に設定されており、前記優先度が所定値以下の通信の前記可否情報は禁止に設定されている、
中継装置。
【請求項６】
請求項２または３に記載の中継装置であって、
前記通信ノード間の通信には優先度が設定されており、前記優先度が所定値よりも高い通信の前記可否情報を許可に設定し、前記優先度が所定値以下の通信の前記可否情報を禁止に設定するように構成された可否設定部（４２、Ｓ４２８）をさらに備える、
中継装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の中継装置であって、
前記故障検出部は、前記通常の通信経路で通信する前記通信ノード間の通信周期に基づいて設定された故障検出周期により、前記通常の通信経路の故障を検出するように構成されている、
中継装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の中継装置であって、
前記故障検出部は、前記通信経路で通信ができない場合、前記通信経路の故障であると判定するように構成されている、
中継装置。
【請求項９】
通信ノード（１０）間の通信を中継する中継装置（２０）と、
前記中継装置の中継処理を制御する中継制御装置（５０）と、
を備える通信システム（２）であって、
前記中継装置は、
前記通信ノード間の通常の通信経路（１００）の故障を検出するように構成された故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、
前記通常の通信経路、ならびに前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路（１０２）が記憶されている経路記憶部（４０）と、
前記通常の通信経路が正常の場合、前記経路記憶部に記憶されている前記通常の通信経路を使用して前記通信ノード間の通信を中継し、前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される前記故障時用の通信経路を前記経路記憶部から選択して前記通信ノード間の通信を中継するように構成された中継部（４６、Ｓ４２８）と、
を備えており、
前記中継制御装置は、
前記通常の通信経路が正常か故障かを判定するように構成された故障判定部（５２、Ｓ４０４）と、
前記故障判定部が前記通常の通信経路が故障であると判定すると、前記経路記憶部に記憶されている故障が発生した前記通常の通信経路を、前記中継装置が中継可能な正常な通信経路に設定するように構成された経路設定部（５６、Ｓ４０６）と、
を備える、
通信システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信システムであって、
前記中継装置の前記経路記憶部には、さらに、前記故障検出部が前記通常の通信経路を故障と判定する故障条件（１０６）と、前記故障検出部が前記故障条件に基づいて前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記中継部が前記通常の通信経路に代えて前記故障時用の通信経路を使用することを許可するか禁止するかを決定する可否情報（１０４）とが記憶されており、
前記中継制御装置は、
車両の運転状態に基づいて前記可否情報を設定するように構成された可否設定部（５４、Ｓ４１０）をさらに備える、
通信システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の通信システムであって、
前記可否設定部は、前記車両の運転状態として、前記車両が自動運転状態であるか否かに基づいて前記可否情報を設定するように構成されている、
通信システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の通信システムであって、
前記可否設定部は、前記車両の運転状態として、前記車両が走行中か停車中かに基づいて前記可否情報を設定するように構成されている、
通信システム。
【請求項１３】
通信ノード（１０）間の通常の通信経路（１００）の故障を検出するように構成された故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、
前記通常の通信経路、ならびに前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路（１０２）が記憶されている経路記憶部（４０）と、
前記通常の通信経路が正常の場合、前記経路記憶部に記憶されている前記通常の通信経路を使用して前記通信ノード間の通信を中継し、前記故障検出部が前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記通常の通信経路に代えて使用される前記故障時用の通信経路を前記経路記憶部から選択して前記通信ノード間の通信を中継するように構成された中継部（４６、Ｓ４２８）と、
を備える中継装置（２０）の中継処理を制御する中継制御装置（５０）であって、
前記通常の通信経路が正常か故障かを判定するように構成された故障判定部（５２、Ｓ４０４）と、
前記故障判定部が前記通常の通信経路が故障であると判定すると、前記経路記憶部に設定されている故障が発生した前記通常の通信経路を、前記中継装置が中継可能な正常な通信経路に設定するように構成された経路設定部（５６、Ｓ４０６）と、
を備える中継制御装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の中継制御装置であって、
前記中継装置の前記経路記憶部には、さらに、前記故障検出部が前記通常の通信経路を故障と判定する故障条件（１０６）と、前記故障検出部が前記故障条件に基づいて前記通常の通信経路の故障を検出すると、前記中継部が前記通常の通信経路に代えて前記故障時用の通信経路を使用することを許可するか禁止するかを決定する可否情報（１０４）とが記憶されており、
前記中継制御装置は、
車両の運転状態に基づいて前記可否情報を設定するように構成された可否設定部（５４、Ｓ４１０）をさらに備える、
中継制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、通信ノード間の通信を中継する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ノード間の通信を中継装置が中継する技術が知られている。特許文献１に記載されている技術では、フローテーブルにフローエントリーが存在する場合、中継装置であるＳＤＮスイッチは、受信したパケットをフローエントリーに対応するポートに送信する。ＳＤＮはSoftware Defined Networkingの略である。
【０００３】
フローテーブルにフローエントリーが存在しない場合、ＳＤＮスイッチは、受信したパケットを中継制御装置であるＳＤＮ制御装置に転送する。パケットを受信したＳＤＮ制御装置は、ＳＤＮスイッチがパケットを中継するためのポートの設定をＳＤＮスイッチに通知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１２３５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、中継装置の中継を中継制御装置が制御する技術では、各中継装置が通信を中継する通信経路のそれぞれの故障を中継制御装置が検出し、中継制御装置が故障した通信経路に代えて別の通信経路を設定して中継装置に通知することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、各中継装置が使用するすべての通信経路の故障を中継制御装置が検出すると、故障検出に要する時間が長くなるという課題がある。さらに、中継制御装置が、故障した通信経路に代えて使用できる別の通信経路を設定して中継装置に通知すると、中継装置が故障した通信経路に代わる別の通信経路を使用して通信を中継できるまで、中継が中断するという課題がある。
【０００７】
本開示は、通信ノード間の通信を中継する通信経路の故障検出に要する時間を極力短くし、故障した通信経路に代わる別の通信経路を使用して途切れることなく通信を中継する技術を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の中継装置（２０）は、通信ノード（１０）間の通信を中継する中継装置であって、故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、経路記憶部（４０）と、中継部（４６、Ｓ４２８）と、を備えている。
【０００９】
故障検出部は、通信ノード間の通常の通信経路の故障を検出する。経路記憶部には、通常の通信経路、ならびに故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路が記憶されている。
【００１０】
中継部は、通常の通信経路が正常の場合、経路記憶部に記憶されている通常の通信経路を使用して通信ノード間の通信を中継し、故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路を経路記憶部から選択して通信ノード間の通信を中継する。
【００１１】
本開示の通信システム（２）は、通信ノード間（１０）の通信を中継する中継装置（２０）と、中継装置の中継処理を制御する中継制御装置（５０）と、を備えている。
中継装置は、故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、経路記憶部（４０）と、中継部（４６、Ｓ４２８）と、を備えている。
【００１２】
故障検出部は、通信ノード間の通常の通信経路の故障を検出する。経路記憶部には、通常の通信経路、ならびに故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路が記憶されている。
【００１３】
中継部は、通常の通信経路が正常の場合、経路記憶部に記憶されている通常の通信経路を使用して通信ノード間の通信を中継し、故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路を経路記憶部から選択して通信ノード間の通信を中継する。
【００１４】
中継制御装置は、故障判定部（５２、Ｓ４０４）と、経路設定部（５６、Ｓ４０６）と、を備えている。
故障判定部は、通常の通信経路が正常か故障かを判定する。経路設定部は、故障判定部が通常の通信経路が故障であると判定すると、経路記憶部に記憶されている故障が発生した通常の通信経路を、中継装置が中継可能な正常な通信経路に設定する。
【００１５】
このような本開示の中継装置と通信システムとの構成によれば、中継装置は、中継装置が通信ノード間の通信を中継するために使用する通常の通信経路だけの故障を検出すればよい。
【００１６】
そして、中継装置は、故障している通常の通信経路に代えて、経路記憶部に記憶されている故障時用の通信経路を選択して通信ノード間の通信を中継するので、故障時用の通信経路を選択するために他の装置と通信する必要がない。
【００１７】
本開示の中継制御装置（５０）は、通信ノード（１０）間の通常の通信経路（１００）の故障を検出するように構成された故障検出部（４４、Ｓ４２０〜Ｓ４２４）と、通常の通信経路、ならびに故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路（１０２）が記憶されている経路記憶部（４０）と、通常の通信経路が正常の場合、経路記憶部に記憶されている通常の通信経路を使用して通信ノード間の通信を中継し、故障検出部が通常の通信経路の故障を検出すると、通常の通信経路に代えて使用される故障時用の通信経路を経路記憶部から選択して通信ノード間の通信を中継するように構成された中継部（４６、Ｓ４２８）と、を備える中継装置（２０）の中継処理を制御する中継制御装置であって、故障判定部（５２、Ｓ４０４）と、経路設定部（５６、Ｓ４０６）と、を備えている。
【００１８】
故障判定部は、通常の通信経路が正常か故障かを判定する。経路設定部は、故障判定部が通常の通信経路が故障であると判定すると、経路記憶部に設定されている故障が発生した通常の通信経路を、中継装置が中継可能な正常な通信経路に設定する。
【００１９】
このような本開示の中継制御装置の構成によれば、中継装置が通信ノード間の通信を中継する通常の通信経路の故障を、中継制御装置ではなく中継装置が検出する。そして、中継装置が故障した通常の通信経路に代えて一時的に故障時用の通信経路を使用している間に、中継制御装置は、通常の通信経路として使用できる正常な通信経路を中継装置に設定できる。
【００２０】
以上説明した本開示の中継装置と、中継制御装置と、通信システムとによれば、通信ノード間の通信を中継するために使用される通信経路の故障を極力短時間で検出できる。さらに、故障した通常の通信経路に代わる別の通信経路を使用して、途切れることなく通信を中継できる。
【００２１】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後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、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】通信ノード間の通信を中継する通信システムを示すブロック図。
【図２】中継装置を示すブロック図。
【図３】通常の通信経路と故障時用の通信経路とを示す説明図。
【図４】ＣＡＮＩＤに対応する優先度が設定されたイーサネットフレームを示す説明図。
【図５】中継制御装置を示すブロック図。
【図６】中継制御装置の中継制御処理を示すフローチャート。
【図７】中継装置の中継処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す通信システム２は、ＥＣＵ１０と、ＥＣＵ１０間の通信を中継する中継装置２０と、中継装置２０の中継処理を制御する中継制御装置５０と、イーサネットスイッチ６０と、を備えている。通信システム２は、例えば車両に搭載されている。ＥＣＵはElectronic Control Unitの略である。各ＥＣＵ１０は、イーサネットスイッチ６０またはＣＡＮバス７０を介して中継装置２０に接続している。ＣＡＮはController Area Networkの略であり、イーサネットおよびＣＡＮは登録商標である。
【００２４】
ＥＣＵ１０と中継装置２０と中継制御装置５０とはそれぞれ、図示しないＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリと、通信インターフェースとを備えるマイクロコンピュータを搭載している。ＥＣＵ１０と中継装置２０と中継制御装置５０とは、それぞれ１個のマイクロコンピュータを搭載してもよいし、複数のマイクロコンピュータを搭載してもよい。
【００２５】
ＲＯＭとＲＡＭとフラッシュメモリとは、非遷移的実体的記録媒体である半導体メモリである。ＥＣＵ１０と中継装置２０と中継制御装置５０との各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。このプログラムをＣＰＵが実行することで、プログラムに対応する方法が実行される。
【００２６】
ＥＣＵ１０と中継装置２０と中継制御装置５０との各種機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いてもよい。
【００２７】
中継装置２０は、異なるイーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０間の通信、あるいは異なるＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０間の通信、あるいはイーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０とＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０との通信を中継する。本実施形態では、中継装置２０間の通信はイーサネットのプロトコルにより行われる。
【００２８】
中継装置２０は、中継装置２０がデータを受信するネットワークのプロトコルと、中継装置２０がデータを送信するネットワークのプロトコルとが異なる場合、受信したデータの通信フレームの構成を送信先の通信フレームの構成に変換する。
【００２９】
例えば、ＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０からイーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０への通信を中継する場合、ＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０からデータを受信した中継装置２０は、ＣＡＮフレームのデータをイーサネットフレームのデータに変換して他の中継装置２０に送信する。
【００３０】
また、イーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０からＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０への通信を中継する場合、宛先のＥＣＵ１０と同じＣＡＮバス７０に接続する中継装置２０は、中継するイーサネットフレームのデータをＣＡＮフレームのデータに変換して宛先のＣＡＮバス７０に送信する。
【００３１】
図２に示すように、中継装置２０は、ポート３０〜３８と、経路記憶部４０と、可否設定部４２と、故障検出部４４と、中継部４６と、を備えている。ポート３０〜３８には、他の中継装置２０またはイーサネットスイッチ６０またはＣＡＮバス７０が接続している。
【００３２】
経路記憶部４０は、例えばＲＡＭである。図３に示すように、経路記憶部４０には、フローテーブル１００、１０２と、可否情報１０４と、故障条件１０６とが記憶されている。
図３に示すフローテーブル１００、１０２の各フローエントリーは、異なるイーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０間の通信を中継する場合の通信経路を示す例である。フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーには、送信元ＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスが表す装置が接続する中継装置２０のポート番号と、により規定される通信経路が記憶されている。
【００３３】
フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーにおいて、送信元ＭＡＣアドレスは中継装置２０がデータを受信するＥＣＵ１０または中継装置２０のＭＡＣアドレスであり、宛先ＭＡＣアドレスは中継装置２０がデータを送信するＥＣＵ１０または中継装置２０のＭＡＣアドレスである。
【００３４】
尚、例えば、ＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０から中継装置２０がデータを受信し、イーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０に受信データを中継する場合、フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーの構成は図３とは異なる。
【００３５】
この場合、フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーには、中継装置２０がＣＡＮバス７０から受信するデータに設定されているＣＡＮＩＤと、受信したデータを中継する次の中継装置２０を表す宛先ＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスが表す次の中継装置２０が接続する中継装置２０のポート番号と、により規定される通信経路が記憶されている。データを中継する次の中継装置２０は、ＣＡＮＩＤにより特定される。
【００３６】
また、イーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０が送信するイーサネットフレームのデータを受信し、宛先のＣＡＮバス７０にデータを送信する中継装置２０の場合、フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーの構成は図３とは異なる。尚、中継装置２０が受信するイーサネットフレームにはＣＡＮフレームのデータが含まれている。
【００３７】
そして、中継装置２０のフローテーブル１００、１０２の各フローエントリーには、中継装置２０が受信するイーサネットフレームに設定されているＣＡＮＩＤと、送信先のＣＡＮバス７０を示す名称と、送信先のＣＡＮバス７０が接続する中継装置２０のポート番号と、により規定される通信経路が記憶されている。送信先のＣＡＮバス７０は、ＣＡＮＩＤにより特定される。
【００３８】
図３に示すフローテーブル１００の各フローエントリーは、中継部４６がＥＣＵ１０間の通信を中継するときに使用する通常の通信経路を表している。例えば、フローテーブル１００の上から３番目のフローエントリーは、送信元ＭＡＣ１のＭＡＣアドレスに対応するＥＣＵ１０または中継装置２０から受信するイーサネットフレームを、ポート３０〜３８のうち宛先ＭＡＣ３のＭＡＣアドレスに対応するＥＣＵ１０または中継装置２０に接続するポートを表すポート３から出力することを表している。
【００３９】
フローテーブル１０２の各フローエントリーは、フローテーブル１００のいずれかのフローエントリーが表す通常の通信経路が故障すると、故障した通常の通信経路に代えて一時的に使用される故障時用の通信経路を表している。
【００４０】
例えば、フローテーブル１００の上から３番目のフローエントリーが示す通常の通信経路が故障すると、故障した通常の通信経路に対応する通信経路として、故障時用のフローテーブル１０２の上から３番目のフローエントリーが示す故障時用の通信経路が使用される。
【００４１】
可否情報１０４は、通常の通信経路が故障したときに、対応するフローテーブル１０２のフローエントリーが示す故障時用の通信経路の使用を許可するか禁止するかを表している。可否情報１０４の「Ｙ」は許可を表し、「Ｎ」は禁止を表している。
【００４２】
車載のＥＣＵ１０は、例えば車両における処理機能、言い換えれば車両における役割に応じて、パワートレインドメイン、シャーシドメイン、ボディドメイン、インフォテインメント等に分類されている。そして、同じドメインに属するＥＣＵ１０間の通信を中継する可否情報１０４は、通常、許可に設定されている。
【００４３】
これにより、同じドメインに属するＥＣＵ１０間の通信を中継する通常の通信経路が故障しても、中継装置２０は、故障時用の通信経路を使用して、同じドメインに属するＥＣＵ１０間の通信を途切れることなく中継できる。
【００４４】
故障条件１０６は、フローテーブル１００の各フローエントリーが表す通常の通信経路が故障していると判定するための故障条件を表している。図３では、故障条件Ａ、Ｂの２種類の故障条件が設定されている。故障条件として、各フローエントリーが示す通常の通信経路に中継装置２０が故障検出用のデータを送信し、所定時間以内に応答を受信できないことなどが設定されている。
【００４５】
可否設定部４２は、フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーが表す故障時用の通信経路に対応した可否情報１０４を、許可または禁止かのいずれかに設定する。
また、可否設定部４２は、故障条件１０６に対応して設定された優先度の所定値１１０を記憶している。図３において、優先度所定値Ａは故障条件Ａに対応し、優先度所定値Ｂは故障条件Ｂに対応する。
【００４６】
可否設定部４２は、フローテーブル１００、１０２の各フローエントリーが表す通信経路で実行される通信の優先度が、優先度の所定値１１０よりも高い場合は可否情報を許可に設定し、通信の優先度が優先度の所定値１１０以下の場合は、可否情報を禁止に設定する。
【００４７】
通信の優先度は、送信元のＥＣＵ１０がＣＡＮバス７０に接続しているのであれば、ＣＡＮフレームのＣＡＮＩＤによって決定される。
また、通信の優先度は、異なるイーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０間の通信であれば、例えば図４に示すように、イーサネットフレーム２００のデータフィールドに、ＣＡＮに関連する優先度情報としてＣＡＮＩＤに対応する優先度を設定することにより決定される。データフィールドに設定されるＣＡＮＩＤ対応ビットが１であれば、ＣＡＮＩＤに対応する優先度が設定されており、ＣＡＮＩＤ対応ビットが０であれば、ＣＡＮＩＤに対応する優先度が設定されていないことを表している。
【００４８】
また、通信の優先度は、イーサネットスイッチ６０に接続するＥＣＵ１０とＣＡＮバス７０に接続するＥＣＵ１０との通信であれば、前述したように、イーサネットフレームに含まれるＣＡＮフレームのＣＡＮＩＤによって決定される。
【００４９】
故障検出部４４は、例えば、故障検出用の通信として、フローテーブル１００の各フローエントリーに設定された送信元のＭＡＣアドレスに対応するＥＣＵ１０または中継装置２０と宛先のＭＡＣアドレスに対応するＥＣＵ１０または中継装置２０とに故障検出用のイーサネットフレームを送信する。
【００５０】
故障検出部４４は、故障検出用のイーサネットフレームを送信する故障検出周期を記憶している。故障検出周期は、例えば、同じ故障条件１０６で故障を検出される通常の通信経路を使用する通信のうち、通信周期が一番短い周期に設定されている。
【００５１】
故障検出用のイーサネットフレームを受信したＥＣＵ１０と中継装置２０とは、故障検出用のイーサネットフレームを送信してきた送信元の装置に応答を返信する。
尚、故障検出用のイーサネットフレームを受信した中継装置２０は、故障検出用のイーサネットフレームを送信してきた中継装置２０が送信元ＭＡＣアドレスになっているフローテーブル１００のフローエントリーにおいて、宛先ＭＡＣアドレスが中継装置２０を示している場合、宛先ＭＡＣアドレスが表す中継装置２０に故障検出用のイーサネットフレームを送信してもよい。
【００５２】
故障検出用のイーサネットフレームを送信した中継装置２０の故障検出部４４は、所定時間以内に応答を受信できない場合、故障条件が成立したので、該当するフローエントリーが表す通常の通信経路が故障していると判定する。
【００５３】
中継部４６は、通常の通信経路が正常な場合は、フローテーブル１００の各フローエントリーが表す通常の通信経路でＥＣＵ１０間の通信を中継する。故障検出部４４がフローテーブル１００のいずれかのフローエントリーが表す通常の通信経路の故障を検出すると、中継部４６は、故障した通常の通信経路に対応する故障時用の通信経路の可否情報１０４が許可を表していれば、通常の通信経路に対応する故障時用の通信経路を使用して、ＥＣＵ１０間の通信を中継する。
【００５４】
中継部４６は、故障した通常の通信経路に対応する故障時用の通信経路の可否情報１０４が禁止を表していれば、通常の通信経路に対応する故障時用の通信経路を使用しない。これにより、故障した通常の通信経路を使用するＥＣＵ１０間の通信は中継されない。
【００５５】
図５に示すように、中継制御装置５０は、故障判定部５２と、可否設定部５４と、経路設定部５６とを備えている。
故障判定部５２は、中継装置２０から通常の通信経路が故障している情報を受信するか、あるいは中継制御装置５０が通常の通信経路の故障を検出することにより、中継装置２０が中継する通常の通信経路が故障しているか否かを判定する。
【００５６】
可否設定部５４は、車両の運転状態に基づいて、中継装置２０の経路記憶部４０に記憶されている可否情報１０４を、許可または禁止のいずれかに設定する。車両の運転状態として、例えば以下の（１）、（２）が考えられる。
【００５７】
（１）自動運転または手動運転
車両が自動運転されている場合、自動運転に必要なレーダー、カメラ等が取得する車両周囲の情報、ならびに車両の走行に必要なトルク情報等の通信は優先度が高くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。
【００５８】
一方、オーディオ、エアコン等の車室内の快適性に関する通信は優先度が低くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を禁止に設定する。
【００５９】
車両が手動運転されている場合、車両の走行に必要なステアリングの操舵角、アクセルペダルの踏み込み量等の情報の通信は優先度が高くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。
【００６０】
さらに、可否設定部５４は、車室内の快適性に関する通信のうち、所定値を超える優先度の通信を中継装置２０が故障時に中継する通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。
【００６１】
（２）走行中または停車中
車両が走行している場合、車両の走行に必要なトルク情報等の通信は優先度が高くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。一方、盗難防止システムの情報の通信は優先度が低くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を禁止に設定する。
【００６２】
車両が停車している場合、車両の走行に必要なトルク情報等の通信は優先度が低くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を禁止に設定する。一方、盗難防止システムの情報の通信は優先度が高くなるので、可否設定部５４は、中継装置２０がこれらの情報を中継する故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。
【００６３】
経路設定部５６は、通常の通信経路が故障したと故障判定部５２が判定すると、中継装置２０が故障時用の通信経路を使用してＥＣＵ１０間の通信を一時的に中継している間に、他の通信経路の通信負荷を考慮し、故障した通常の通信経路に代えて使用できる正常な通信経路を、故障した通常の通信経路に代えてフローテーブル１００に設定する。
【００６４】
経路設定部５６は、車両を走行させるスタートスイッチがオフになり車両が走行を終了すると、フローテーブル１００、１０２と、可否情報１０４と、故障条件１０６とを、フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置に格納して退避させる。
【００６５】
そして、経路設定部５６は、スタートスイッチがオンになり車両が走行を開始すると、格納していたフローテーブル１００、１０２と、可否情報１０４と、故障条件１０６との内容を、経路記憶部４０に設定する。
【００６６】
［２．処理］
［２−１．中継制御装置５０の処理］
中継制御装置５０が実行する中継制御処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。図６のフローチャートは、スタートスイッチがオンになり車両が走行を開始すると実行される。
【００６７】
Ｓ４００において、経路設定部５６は、経路記憶部４０のフローテーブル１００に、車両が走行を終了するときに格納して退避しておいた、フローテーブル１００に記憶されていた通常の通信経路を設定する。
【００６８】
Ｓ４０２において経路設定部５６は、経路記憶部４０のフローテーブル１０２に、車両が走行を終了するときに格納して退避しておいた、フローテーブル１０２に記憶されていた故障時用の通信経路を設定する。さらに、Ｓ４０２において可否設定部５４は、車両が走行を終了するときに格納して退避しておいた、可否情報１０４と故障条件１０６との内容を、経路記憶部４０の可否情報１０４と故障条件１０６とに設定する。
【００６９】
また、Ｓ４０２において経路設定部５６は、中継装置２０の故障検出部４４が通常の通信経路に故障検出用のデータを送信する故障検出周期を、故障条件１０６に応じて故障検出部４４に設定する。
【００７０】
Ｓ４０４において、故障判定部５２は、中継装置２０がＥＣＵ１０間の通信を中継している通常の通信経路のいずれかが故障しているか否かを判定する。故障判定部５２は、通常の通信経路が故障しているか否かを、中継装置２０から通常の通信経路の故障を通知されるか、あるいは故障判定部５２が故障判定用の通信を通信システム２内で行うことにより判定する。
【００７１】
Ｓ４０４の判定がＮｏである、つまり通常の通信経路がすべて正常の場合、処理はＳ４０８に移行する。
Ｓ４０４の判定がＹｅｓである、つまり通常の通信経路のいずれかが故障している場合、Ｓ４０６において経路設定部５６は、故障した通常の通信経路に代えて使用できる正常な通信経路を、故障した通常の通信経路に代えて中継装置２０のフローテーブル１００に設定し、設定したことを中継装置２０に通知する。
【００７２】
Ｓ４０８において可否設定部５４は、車両の運転状態が変化したか否かを判定する。車両の運転状態の変化とは、前述した自動運転または手動運転の一方から他方へ変化したこと、あるいは車両が走行中または停車中の一方から他方へ変化したことを表している。Ｓ４０８の判定がＮｏである、つまり車両の運転状態が変化していない場合、処理はＳ４１２に移行する。
Ｓ４０８の判定がＹｅｓである、つまり車両の運転状態が変化した場合、Ｓ４１０において可否設定部５４は、変化した車両の運転状態と通信の優先度とに基づいて、フローテーブル１０２の故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可または禁止に設定する。Ｓ４１０において経路設定部５６は、通信負荷に基づいて、故障時用の通信経路の設定を変更してもよい。
【００７３】
Ｓ４１２の判定がＮｏである、つまりスタートスイッチがオンであり車両が走行を終了していない場合、処理はＳ４０４に移行する。
Ｓ４１２の判定がＹｅｓである、つまりスタートスイッチがオフになり車両が走行を終了すると、Ｓ４１４において経路設定部５６は、中継装置２０のフローテーブル１００、１０２に記憶されているフローエントリーをフラッシュメモリ等の不揮発性の書き換え可能な記憶装置に格納して退避させる。
【００７４】
さらに、Ｓ４１４において可否設定部５４は、可否情報１０４と故障条件１０６とを、フラッシュメモリ等の不揮発性の書き換え可能な記憶装置に格納して退避させる。
［２−２．中継装置２０の処理］
中継装置２０が実行する中継処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。図７のフローチャートは、スタートスイッチがオンになり車両が走行を開始すると実行される。
【００７５】
Ｓ４２０において故障検出部４４は、フローテーブル１００に記憶されている通常の通信経路のそれぞれに、前述した故障条件に応じて設定された故障検出周期で故障検出用のデータを送信する。そして、Ｓ４２２において故障検出部４４は、故障検出用のデータ送信に対する応答を受信する。
【００７６】
Ｓ４２４において故障検出部４４は、通常の通信経路のいずれかに故障が発生したか否かを判定する。例えば、故障検出部４４は、故障検出用の送信に対する応答が所定時間以内にない場合、通常の通信経路に故障が発生したと判定する。尚、一時的な故障の場合、故障状態から正常状態に復帰することもある。
【００７７】
Ｓ４２４の判定がＮｏである、つまりフローテーブル１００に記憶されている通常の通信経路がすべて正常の場合、処理はＳ４２８に移行する。
Ｓ４２４の判定がＹｅｓである、つまりフローテーブル１００に記憶されている通常の通信経路のいずれかに故障が発生した場合、Ｓ４２６において故障検出部４４は、通常の通信経路に故障が発生したことを中継制御装置５０に通知する。ＳＳ４２６の実行後、処理はＳ４２８に移行する。
【００７８】
Ｓ４２８において、中継部４６は、通常の通信経路が正常か故障かの通信状態に応じてＥＣＵ１０間の通信を中継する。つまり、通常の通信経路に故障が検出されていないか、あるいは中継制御装置５０から故障した通常の通信経路に代えて正常な通信経路をフローテーブル１００に設定したことを通知された場合、中継部４６は、フローテーブル１００に記憶されている通常の通信経路を使用してＥＣＵ１０間の通信を中継する。
【００７９】
これに対し、通常の通信経路に故障が発生しており、中継制御装置５０から故障した通常の通信経路に代えて正常な通信経路をフローテーブル１００に設定したことを通知されていない場合、Ｓ４２８において可否設定部４２は、中継部４６が故障時用の通信経路を使用して中継する通信の優先度が、故障時用の通信経路に対応して設定された優先度の所定値１１０よりも高い場合、故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を許可に設定する。
【００８０】
一方、可否設定部４２は、中継部４６が故障時用の通信経路を使用して中継する通信の優先度が、故障時用の通信経路に対応して設定された優先度の所定値１１０以下の場合、故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４を禁止に設定する。
【００８１】
通信の優先度は、前述したように、ＣＡＮフレームに設定されたＣＡＮＩＤが示す優先度、あるいはイーサネットフレームのデータフィールドに設定されたＣＡＮＩＤが示す優先度によって決定される。
【００８２】
そして、Ｓ４２８において中継部４６は、フローテーブル１０２に記憶されている故障時用の通信経路に対応する可否情報１０４が許可を表していれば、故障時用の通信経路を使用してＥＣＵ１０間の通信を中継する。
【００８３】
Ｓ４３０において中継部４６は、車両が走行を終了したか否かを判定する。Ｓ４３０の判定がＮｏである、つまりスタートスイッチがオンであり車両が走行を終了していない場合、処理はＳ４２０に移行する。Ｓ４３０の判定がＹｅｓである、つまりスタートスイッチがオフになり車両が走行を終了すると、本処理は終了する。
【００８４】
［３．効果］
以上説明した上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）中継装置２０がＥＣＵ１０間の通信を中継するために使用する通常の通信経路が故障であるか否かを中継装置２０が検出するので、中継装置２０は、中継装置２０が中継する通常の通信経路だけについて故障であるか否かを検出すればよい。したがって、中継装置２０は、中継装置２０が中継に使用する通常の通信経路が故障であるか否かを短時間で検出できる。
【００８５】
（２）フローテーブル１０２に、故障した通常の通信経路に対応する故障時用の通信経路が記憶されているので、中継装置２０は、故障時用の通信経路を設定するために他の装置と通信することなく、故障した通常の通信経路に代えて故障時用の通信経路を使用してＥＣＵ１０間の通信の中継を途切れることなく継続できる。
【００８６】
（３）通常の通信経路が故障すると、故障時用の通信経路を使用して中継装置２０がＥＣＵ１０間の通信を中継している間に、中継制御装置５０が故障した通常の通信経路に代えて使用できる正常な通信経路を、故障した通常の通信経路に代えてフローテーブル１００に設定する。これにより、中継装置２０は、故障時用の通信経路から正常な通信経路に切り替えて、ＥＣＵ１０間の通信を途絶えることなく中継できる。
【００８７】
上記実施形態において、ＥＣＵ１０は通信ノードに対応する。
また、Ｓ４１０が中継制御装置の可否設定部の処理に対応し、Ｓ４０６が中継制御装置の経路設定部の処理に対応し、Ｓ４０４が中継制御装置の故障判定部の処理に対応する。
【００８８】
また、Ｓ４２８が中継装置の中継部と可否設定部との処理に対応し、Ｓ４２０〜Ｓ４２４が中継装置の故障検出部の処理に対応する。
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形して実施することができる。
【００８９】
（１）通信システムが使用するネットワークは、上記実施形態で説明したイーサネット、ＣＡＮに限定されるものではなく、通信ノード間で通信できるのであればどのようなプロトコルを使用するネットワークであってもよい。
【００９０】
（２）上記実施形態では、イーサネットにより通信する場合、イーサネットフレームのデータフィールドに、ＣＡＮＩＤの優先度に対応する優先度を設定した。これに対し、優先度設定用の専用フィールドを備えたイーサネットを使用してもよい。
【００９１】
（３）中継装置間の接続トポロジーは上記実施形態で説明したトポロジーに限定されるものではなく、中継装置間で２つ以上の異なる通信経路が存在するのであれば、どのような接続トポロジーを使用してもよい。
【００９２】
（４）上記実施形態の通信システム２は、車両だけでなく、車両以外の他の分野に適用されてもよい。
（５）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【００９３】
（６）上記の中継装置２０、中継制御装置５０の他、当該中継装置２０、中継制御装置５０を構成要素とするシステム、当該中継装置２０、中継制御装置５０としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、中継方法、中継制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
２：通信システム、１０：ＥＣＵ（通信ノード）、２０：中継装置、４０：経路記憶部、４２：可否設定部、４４：故障検出部、４６：中継部、５０：中継制御装置、５２：故障判定部、５４：可否設定部、５６：経路設定部
【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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