(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最上位ノードと、中継機能を有する中間ノードと、中継機能を有さない末端ノードとが、イーサネットネットワークを介して階層的に接続された車載ネットワークシステムであって、
前記中間ノードは、
隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された前記下位ノードを前記最上位ノードに通知する通知部とを備え、
前記最上位ノードは、
隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第２の検出部と、
前記最上位ノード、前記中間ノード、および前記末端ノードの階層的な接続構成を、各ノードと前記各ノードに接続された下位ノードの数が対応しており、前記ノードを前記接続構成に基づいて前記最上位ノードから縦型探索が行われる順で、かつ、前記下位ノードの数に従って昇順に並んだ形式で示した階層構成情報を保持する保持部と、
前記中間ノードから通知されたあるいは前記第２の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された前記下位ノードの情報と、前記階層構成情報とに基づいて、前記最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する特定部と、
前記特定部で特定されたノードの情報を前記イーサネットネットワークに送出する送出部とを備える、
車載ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信ノードがネットワークを介して接続された車載ネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載ネットワークシステムには、数多くの通信ノードが通信バスなどのネットワークを介して接続されている。通信ノードは、例えば、電子制御装置（ECU: Electronic Control Unit）、センサ、カメラなどである。
【０００３】
この車載ネットワークシステムにおいて、ネットワークに接続された通信ノードに通信途絶などの異常が発生した場合、異常が発生した通信ノードを検出して対策を行う技術が様々に開発されている。例えば、特許文献１には、リング型ネットワークにおける異常が発生した通信ノードの検出方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７８８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の通信ノードがスイッチを介して通信バスによって接続されたイーサネット（登録商標）ネットワークにおいて、通信バスの任意の箇所で通信途絶が発生した場合、ＩＥＥＥ８０２．３で規定されているＬｉｎｋ−Ｄｏｗｎ検出機能を用いて通信が途絶した箇所と直近の通信ノードを検出できる。しかし、このＬｉｎｋ−Ｄｏｗｎ検出機能では、直近の通信ノードのさらに先に接続されている通信ノードを検出できない。
【０００６】
この直近の通信ノードのさらに先に接続されている通信ノードについては、一定間隔で返答要求（Ping）を送信して要求に対する応答を確認する検出方法によって、通信が途絶えたことを把握できる。しかし、この従来の検出方法では、通信が途絶えた通信ノードを、ネットワーク接続された他の通信ノードがリアルタイムに把握することができない。また、この従来の検出方法では、ネットワークリソースを消費してネットワークに負荷がかかる。このため、ネットワーク接続された複数の通信ノードが同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、通信状態が変化（通信途絶または通信復帰）した通信ノードを、イーサネットネットワークに接続された通信ノードがリアルタイムに把握することができる車載ネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、最上位ノードと、中継機能を有する中間ノードと、中継機能を有さない末端ノードとが、イーサネットネットワークを介して階層的に接続された車載ネットワークシステムであって、中間ノードは、隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第１の検出部と、第１の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された下位ノードを最上位ノードに通知する通知部とを備え、最上位ノードは、隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第２の検出部と、最上位ノード、中間ノード、および末端ノードの階層的な接続構成を、各ノードと各ノードに接続された下位ノードの数が対応しており、ノードを接続構成に基づいて最上位ノードから縦型探索が行われる順で、かつ、下位ノードの数に従って昇順に並んだ形式で示した階層構成情報を保持する保持部と、中間ノードから通知されたあるいは第２の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された下位ノードの情報と、階層構成情報とに基づいて、最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する特定部と、特定部で特定されたノードの情報をイーサネットネットワークに送出する送出部とを備える、ことを特徴とする。
【０００９】
この本発明の車載ネットワークシステムでは、最上位ノードが、イーサネットネットワークに接続された各ノード（最上位ノード、中間ノード、末端ノード）の階層的な接続構造を表した階層構成情報を、予め保持している。中間ノードは、隣接する下位ノードとの通信途絶または通信復帰を検出し、最上位ノードに通知する。また、最上位ノードにおいても、隣接する下位ノードとの通信途絶または通信復帰を検出する。最上位ノードは、中間ノードからの通知あるいは自身の検出によって通信途絶または通信復帰した下位ノードを認識すると、認識した下位ノードの情報と階層構成情報とに基づいて、最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する。そして、最上位ノード１０は、この特定したノードの情報をイーサネットネットワークに送出する。
【００１０】
このように、通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化したノードの情報がイーサネットネットワークでブロードキャスト送出されるので、最上位ノードから情報を受信した中間ノードおよび末端ノードは、通信途絶または通信復帰したノードを容易に把握することができる。
【００１１】
特に、本車載ネットワークシステムでは、下位ノードに通信途絶または通信復帰が生じると、当該下位ノードに関する情報が直ちに最上位ノードに通知される。よって、イーサネットネットワークで接続された通信ノードは、上述した従来の検出方法よりも、通信状態が変化したノードをリアルタイムで把握することができる。従って、イーサネットネットワークに接続された複数の通信ノードが、同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができる。
【００１２】
また、本車載ネットワークシステムでは、下位ノードに通信途絶または通信復帰が生じた時にだけ通知が行われる。よって、上述した従来の検出方法よりも、イーサネットネットワークの負荷を最小限に抑えることができる。これにより、通信遅延に起因する誤動作の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明の車載ネットワークシステムによれば、通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化した通信ノードを、イーサネットネットワークに接続された通信ノードがリアルタイムに把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例を示す図
【図２】（ａ）図１に示す車載ネットワークシステムにおける通信ノードの接続構成を説明する図、（ｂ）最上位ノードに保持される階層構成情報の一例を示す図
【図３】最上位ノードがイーサネットネットワークに送出する情報の一例を示す図
【図４】中間ノードが実行する通信途絶／復帰検出処理の手順を示すフローチャート
【図５】最上位ノードが実行する通信途絶／復帰ノード特定処理の手順を示すフローチャート
【図６】通信ノード間の通信が途絶えた具体例を説明する図
【図７】車両に搭載される通信ノードを用いた最上位ネットワークシステムの具体例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［概要］
本発明は、親ノードに複数の子ノードが階層的に接続された車載ネットワークシステムである。このシステムでは、親ノードが、複数の子ノードの階層的な接続構成を予め把握している。各子ノードは、隣接する下位ノードとの接続状況の変化（通信途絶または通信復帰）を検出すると、検出した内容を親ノードに通知する。親ノードは、通知された内容と接続構成とに基づいて、通信状態が変化したノードを特定し、特定した情報をネットワークにブロードキャスト送出する。よって、この情報を受信した子ノードは、通信状態が変化したノードをリアルタイムに把握することができる。
【００１６】
［本実施形態の説明］
以下、本発明が提供する車載ネットワークシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
１．車載ネットワークシステムの構成例
図１は、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム１の構成例を示す図である。図１に示した車載ネットワークシステム１は、イーサネット通信プロトコルに基づいて構成された車両に搭載されるイーサネットネットワークシステムであり、最上位ノード１０、複数の中間ノード２０、および複数の末端ノード３０を構成に含む。この車載ネットワークシステム１は、最上位ノード１０に、複数の中間ノード２０および複数の末端ノード３０が、ネットワークである複数の通信バス５０を介して、階層的に接続されている。
【００１８】
なお、図１の車載ネットワークシステム１では、最上位ノード１０には、イーサネット以外の通信プロトコルに基づいた通信バス６０を介して、第３の子ノード４０がさらに接続されている構成例を示している。
【００１９】
１−１．最上位ノード
最上位ノード１０は、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）などのいわゆる通信ノードであり、例えばマルチプロトコルゲートウェイ装置（ＧＷ）である。この最上位ノード１０は、イーサネットネットワーク階層構成における最上位の通信ノード（親ノード）であり、イーサネットネットワークで接続された中間ノード２０および末端ノード３０の状態を管理する。また、最上位ノード１０は、イーサネットネットワークとは通信プロトコルが異なる他のネットワーク（例えばＣＡＮ（Controller Area Network）に接続された他の通信ノード４０との間のデータ通信を中継する。
【００２０】
最上位ノード１０は、図１に示すように、スイッチ１１と、情報送出部１２と、通信途絶／復帰検出部１３と、通信ノード特定部１４と、ネットワーク情報保持部１５とを備えている。
【００２１】
スイッチ１１は、最上位ノード１０を所定の通信ノードに接続するスイッチ機能を有したネットワーク機器である。このスイッチ１１は、例えば接続されている通信ノードのＭＡＣアドレスを記憶しており、宛先のＭＡＣアドレスが所属している接続ポートにだけデータを送信（スイッチング）する。例えば、図１では、親ノード（最上位ノード１０）は、スイッチ１１によって通信バス５０を介して、子ノード＿１（末端ノード３０）と子ノード＿２（中間ノード２０）とに接続されている。
【００２２】
ネットワーク情報保持部１５は、イーサネットネットワークにおける通信ノード、つまり最上位ノード１０、中間ノード２０、および末端ノード３０の階層的な接続構造を表した情報（以下「階層構成情報」という）を保持する。図１に示すイーサネットネットワークは、図２（ａ）に示す接続構成で表すことができる。そこで、ネットワーク情報保持部１５は、この接続構成を例えば図２（ｂ）に示すテーブル形式の情報として保持する。この図２（ｂ）のテーブルでは、図２（ａ）に示す接続構成を最上位ノード１０である親ノードから縦型探索した順に各通信ノードを並べ、その通信ノードに接続される下位側の全ての通信ノードの数に従って昇順で記述されている。例えば、子ノード＿２の下位ノード接続数が「２」であるので、子ノード＿２にはテーブル上で下２つ分の子ノード＿３および子ノード＿４が接続されていると理解できる。
【００２３】
通信途絶／復帰検出部１３は、スイッチ１１を介して最上位ノード１０と隣接する下位ノードとの接続状況の変化、すなわち下位ノードとの間の通信が途絶えたか否か、または途絶えていた通信が復帰したか否か、を検出する。以下、通信が途絶えた（「通信途絶」とも表現する）または途絶えていた通信が復帰した（「通信復帰」とも表現する）下位ノードを、「対象ノード」という。例えば図１では、通信途絶／復帰検出部１３は、親ノード（最上位ノード１０）と子ノード＿１（末端ノード３０）との間で通信途絶したか否かまたは通信復帰したか否か、および最上位ノード１０と子ノード＿２（中間ノード２０）との間で通信途絶したか否かまたは通信復帰したか否か、をそれぞれ検出する。そして、通信途絶／復帰検出部１３は、検出した対象ノードについて、対象ノードを識別する情報および通信途絶または通信復帰を示す情報を、通信ノード特定部１４に通知する。
【００２４】
通信ノード特定部１４は、通信途絶／復帰検出部１３から通信途絶または通信復帰を検出した対象ノードの通知を受けた場合、および中間ノード２０から通信途絶または通信復帰した対象ノードの通知を受けた場合（後述する）、対象ノードにおいて接続状況の変化が生じたと認識する。そして、通信ノード特定部１４は、認識した対象ノードとネットワーク情報保持部１５が保持する階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した通信ノードを特定する。すなわち、通信ノード特定部１４は、最上位ノード１０との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノードを特定する。
【００２５】
階層構成情報が、図２（ｂ）に示すように、通信ノードの数に従って昇順で記述されているので、通信ノード特定部１４は、対象ノードに基づいて複数のデータの中から最上位ノード１０との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノードを容易に特定することができる。
【００２６】
情報送出部１２は、通信ノード特定部１４において特定された通信状態が変化した通信ノードを伝える情報を通信バス５０に送出し、イーサネットネットワークに接続された通信ノードに対して当該情報をブロードキャストする。例えば、情報送出部１２は、図３に示すようなメッセージフレームをブロードキャスト送出する。図３の例では、通知する通信ノードが「通信途絶」したのか「通信復帰」したのかを示す情報と、対象となる複数の通信ノードを示す情報が、１つのメッセージフレームに格納されている。
【００２７】
なお、情報送出部１２は、通信ノード特定部１４において特定された通信状態が変化した通信ノードを伝える情報を、イーサネット以外の通信プロトコルに基づいた通信バス６０に送出してもよい。
【００２８】
１−２．中間ノード
中間ノード２０は、電子制御装置（ＥＣＵ）などのいわゆる通信ノードである。中間ノード２０は、イーサネットネットワーク階層構成における中間に位置する通信ノードであり、隣接する上位ノートと下位ノードとを中継する中継機能を有している。中間ノード２０は、図１に示すように、スイッチ２１と、通知部２２と、通信途絶／復帰検出部２３とを備えている。
【００２９】
スイッチ２１は、中間ノード２０を所定の通信ノードに接続するスイッチ機能を有したネットワーク機器である。このスイッチ２１は、上述したスイッチ１１と同様に、宛先のＭＡＣアドレスが所属している接続ポートにだけデータを送信（スイッチング）する。例えば、図１では、子ノード＿２（中間ノード２０）は、スイッチ２１によって通信バス５０を介して、親ノード（最上位ノード１０）と子ノード＿３（中間ノード２０）とに接続されている。また、子ノード＿３（中間ノード２０）は、スイッチ２１によって通信バス５０を介して、子ノード＿２（中間ノード２０）と子ノード＿４（末端ノード３０）とに接続されている。
【００３０】
通信途絶／復帰検出部２３は、スイッチ２１を介して中間ノード２０と隣接する下位ノードとの接続状況の変化、すなわち下位ノードとの間の通信が途絶えたか否か、または途絶えていた通信が復帰したか否かを検出する。例えば図１では、子ノード＿２（中間ノード２０）の通信途絶／復帰検出部２３は、子ノード＿２（中間ノード２０）と子ノード＿３（中間ノード２０）との間で通信途絶または通信復帰を検出する。また、子ノード＿３（中間ノード２０）の通信途絶／復帰検出部２３は、子ノード＿３（中間ノード２０）と子ノード＿４（末端ノード３０）との間で通信途絶または通信復帰を検出する。
【００３１】
通知部２２は、通信途絶／復帰検出部２３において通信途絶または通信復帰した下位ノード（対象ノード）が検出された場合、この検出された対象ノードについて、対象ノードを識別する情報および通信途絶または通信復帰を示す情報を、最上位ノード１０に通知する。
【００３２】
１−３．末端ノード
末端ノード３０は、電子制御装置（ＥＣＵ）、センサ、カメラなどのいわゆる通信ノードである。末端ノード３０は、イーサネットネットワーク階層構成における最下位の通信ノードである。よって、末端ノード３０は、隣接する上位ノートと下位ノードとを中継する中継機能を有さないため、中間ノード２０が構成に含むスイッチ、通知部、および通信途絶／復帰検出部は、持たない。
【００３３】
なお、上述した最上位ノード１０、複数の中間ノード２０、および複数の末端ノード３０は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ、および入出力インタフェースを含んで構成され、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して解釈実行することにより、様々な機能を実現する。
【００３４】
２．車載ネットワークシステムで実行される処理
図４を参照して、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム１における中間ノード２０および最上位ノード１０で実行される処理を説明する。図４は、中間ノード２０が実行する通信途絶／復帰検出処理の手順を示すフローチャートである。図５は、最上位ノード１０が実行する通信途絶／復帰ノード特定処理の手順を示すフローチャートである。図６は、子ノード＿２（中間ノード２０）と子ノード＿３（中間ノード２０）との間の通信が途絶えた具体例を用いて情報の流れを説明する図である。
【００３５】
２−１．中間ノードが実行する処理
図４を参照する。通信途絶／復帰検出処理が開始されると、まず所定の周期に基づいた定周期タイマによる計時が開始される（ステップＳ４０１）。計時が開始されると、中間ノード２０のスイッチ２１において、システム構成上で通信バス５０を介して下位の通信ノードが接続された接続ポートが、１つ選択される（ステップＳ４０２）。図６の例では、子ノード＿２において、子ノード＿３が接続された接続ポートが選択される。
【００３６】
そして、中間ノード２０の通信途絶／復帰検出部２３において、選択された接続ポートについて、隣接する下位ノードとの通信が不可能である「リンクダウン」または下位ノードとの通信が可能である「リンクアップ」のいずれかのリンク状態が取得される（ステップＳ４０３）。図６の例では、「リンクダウン」のリンク状態が取得される（図６（１））。
【００３７】
取得されたリンク状態が「リンクダウン」である場合には（ステップＳ４０４、Ｙｅｓ）、通信途絶／復帰検出部２３において、同一の接続ポートについて前回に行った通信途絶／復帰検出処理でもリンク状態が「リンクダウン」であったか否かが判断される（ステップＳ４０５）。そして、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかった場合には（ステップＳ４０５、Ｎｏ）、今回の処理において接続ポートに接続されている下位ノードとの通信が途絶えたと判断され、中間ノード２０の通知部２２によって、当該下位ノード（対象ノード）を識別する情報および通信途絶した旨の情報が最上位ノード１０に通知される（ステップＳ４０７）。一方、前回の処理でもリンク状態が「リンクダウン」であった場合には（ステップＳ４０５、Ｙｅｓ）、前回の処理までに下位ノードが通信途絶した旨の情報が最上位ノード１０にすでに通知されているため、通知部２２によって改めて通知は行われない。図６の例では、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかったため、子ノード＿３との通信が途絶した旨の情報が、最上位ノード１０に通知される（図６（２））。
【００３８】
また、取得されたリンク状態が「リンクダウン」でない場合、つまり「リンクアップ」である場合には（ステップＳ４０４、Ｎｏ）、通信途絶／復帰検出部２３において、同一の接続ポートについて前回に行った通信途絶／復帰検出処理でもリンク状態が「リンクダウン」であったか否かが判断される（ステップＳ４０６）。そして、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」であった場合には（ステップＳ４０６、Ｙｅｓ）、今回の処理において接続ポートに接続されている下位ノードとの途絶えていた通信が復帰したと判断され、通知部２２によって、当該下位ノード（対象ノード）を識別する情報および通信復帰した旨の情報が最上位ノード１０に通知される（ステップＳ４０８）。一方、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかった場合には（ステップＳ４０６、Ｎｏ）、前回の処理までに下位ノードが通信復帰した旨の情報が最上位ノード１０にすでに通知されているため、通知部２２によって改めて通知は行われない。
【００３９】
上述したステップＳ４０２〜Ｓ４０８の処理は、中間ノード２０が有する全ての接続ポートについて繰り返し実行される（ステップＳ４０９）。そして、全ての接続ポートについてステップＳ４０２〜Ｓ４０８の処理が完了すると、定周期タイマによる計時の終了を待って、中間ノード２０における通信途絶／復帰検出処理が終了する（ステップＳ４１０）。
【００４０】
なお、図４では、中間ノード２０で実行される通信途絶／復帰検出処理の手順を説明したが、この通信途絶／復帰検出処理は、最上位ノード１０でも実行される。最上位ノード１０が通信途絶／復帰検出処理する場合は、図４に示したフローチャートのステップＳ４０７で実行される「中間ノード２０の通知部２２によって、対象ノードを識別する情報および通信途絶した旨の情報が最上位ノード１０に通知される」が、「通信途絶／復帰検出部１３から通信ノード特定部１４へ、対象ノードを識別する情報および通信途絶した旨の情報が通知される」に読み替えられる。また、ステップＳ４０８で実行される「中間ノード２０の通知部２２によって、対象ノードを識別する情報および通信復帰した旨の情報が最上位ノード１０に通知される」が、「通信途絶／復帰検出部１３から通信ノード特定部１４へ、対象ノードを識別する情報および通信復帰した旨の情報が通知される」に読み替えられる。
【００４１】
なお、上述のように、前回に行った通信途絶／復帰検出処理におけるリンク状態を利用するためには、上記ステップＳ４０３において取得されたリンク状態を、最上位ノード１０および中間ノード２０が有するメモリなど（図示せず）に記憶しておけばよい。
【００４２】
２−２．最上位ノードが実行する処理
図５を参照する。通信途絶／復帰ノード特定処理が開始されると、まず所定の周期に基づいた定周期タイマによる計時が開始される（ステップＳ５０１）。計時が開始されると、最上位ノード１０の通信ノード特定部１４において、中間ノード２０または通信途絶／復帰検出部１３のいずれかから通信途絶または通信復帰した対象ノードについて通知を受けたか否かが、判断される（ステップＳ５０２）。図６の例では、最上位ノード１０は、子ノード＿２から対象ノードについて通知を受けている（図６（２））。
【００４３】
中間ノード２０または通信途絶／復帰検出部１３から通信途絶または通信復帰した対象ノードについて通知を受けた場合、通信ノード特定部１４において、当該対象ノードと情報保持部１５に保持された階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した通信ノードが特定される（ステップＳ５０３）。換言すれば、最上位ノード１０との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノード（中間ノード２０および／または末端ノード３０）が特定される。図６の例では、イーサネットネットワークの階層構成情報に基づいて（図６（３））、子ノード＿３および子ノード＿４が、通信状態が変化した子ノードとして特定される（図６（４））。
【００４４】
通信状態が変化した通信ノードが特定されると、通信ノード特定部１４によって、通知された対象ノードのリンク状態が「リンクダウン」であるか否かが判断される（ステップＳ５０４）。この判断においてリンク状態が「リンクダウン」である場合には（ステップＳ５０４、Ｙｅｓ）、最上位ノード１０の情報送出部１２によって、特定した通信ノードとの通信が途絶えたことを示す情報がイーサネットネットワークに送出され、ネットワーク接続された通信ノードに対して当該情報がブロードキャストされる（ステップＳ５０５）。一方、上記判断においてリンク状態が「リンクダウン」でない場合には（ステップＳ５０４、Ｎｏ）、最上位ノード１０の情報送出部１２によって、特定した通信ノードとの途絶えていた通信が復帰したことを示す情報がイーサネットネットワークに送出され、ネットワークに接続された通信ノードに対して当該情報がブロードキャストされる（ステップＳ５０６）。
【００４５】
なお、上述した特定した通信ノードが通信途絶または通信復帰したことを示す情報は、イーサネットネットワークに限られず、他の通信プロトコルのネットワークにもブロードキャスト送信しても構わない。図６の例では、子ノード＿３および子ノード＿４との通信が途絶したことを示す情報が、子ノード＿１および子ノード＿２への通知に加え（図６（５））、子ノード＿５にも通知される（図６（６））。
【００４６】
上述したステップＳ５０２〜Ｓ５０６の処理は、中間ノード２０または通信途絶／復帰検出部１３から通知を受けた全ての対象ノードについて繰り返し実行される（ステップＳ５０７）。そして、通知を受けた全ての対象ノードについてステップＳ５０２〜Ｓ５０６の処理が完了すると、定周期タイマによる計時の終了を待って、最上位ノード１０における通信途絶／復帰ノード特定処理が終了する（ステップＳ５０８）。
【００４７】
３．車載ネットワークシステムの具体例
図７は、車載ネットワークシステム１を構成する最上位ノード１０、複数の中間ノード２０、および複数の末端ノード３０を、車両に搭載される具体的な通信ノードを用いて説明する図である。
【００４８】
図７に示した車載ネットワークシステム１は、最上位ノード１０として機能するゲートウェイＥＣＵと、中間ノード２０として機能する先進安全ＥＣＵおよびスイッチＥＣＵと、末端ノード３０として機能するセンサ１〜４、前方カメラ、ディスプレイＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、およびブレーキＥＣＵを、構成に含んでいる。
【００４９】
先進安全ＥＣＵとスイッチＥＣＵとの間で通信途絶が発生した場合を考える（図７（１））。通信途絶が発生すると、先進安全ＥＣＵが、スイッチ１を介して接続された下位のスイッチＥＣＵと通信できないことを検出し（図７（２））、スイッチＥＣＵ（対象ノード）との通信が途絶したことをゲートウェイＥＣＵに通知する（図７（３））。ゲートウェイＥＣＵは、スイッチＥＣＵ（対象ノード）と通信途絶の通知を先進安全ＥＣＵから受けると、当該スイッチＥＣＵ（対象ノード）と階層構成情報とに基づいて、スイッチＥＣＵ（対象ノード）に接続されているセンサ３、センサ４、および前方カメラを、通信途絶した通信ノードとして特定する（図７（４））。そして、ゲートウェイＥＣＵは、センサ３、センサ４、および前方カメラを通信途絶した通信ノードとして特定すると、その情報をネットワークにブロードキャスト送出する。
【００５０】
ゲートウェイＥＣＵから情報の通知を受けたディスプレイＥＣＵは、表示部に故障発生の表示を行ってドライバーに警告を行ったり、前方カメラの表示機能を停止したりする（図７（５））。また、ゲートウェイＥＣＵから情報の通知を受けた先進安全ＥＣＵは、センサ１およびセンサ２だけで車両周辺の認識処理を継続する（図７（６））。例えば、先進安全ＥＣＵは、センサ３、センサ４、および前方カメラからの物標データの受信をタイムアウトによって除外すると共に、当該物標データの合成処理を停止することで実行する。また、ゲートウェイＥＣＵから情報の通知を受けたエンジンＥＣＵおよびブレーキＥＣＵは、フェールセーフ処理を実行する（図７（７））。
【００５１】
この例のように、車載ネットワークシステム１のいずれかの箇所で通信途絶が発生しても、リアルタイムに通信が途絶した通信ノードを確認することができる。よって、システムの停止や縮退動作を所定の時間以内で素早く実行することができる。この所定の時間は、例えば１秒とすることができる。時速１００ｋｍで高速道路を運転している場合、１秒間に３０ｍ程度車両が移動する。急ブレーキ後の移動距離が６０ｍ程度であることおよび高速走行時の一般的な車間距離が５０〜１００ｍであることを考慮すると、前方車両の急ブレーキにドライバーが対応できるようにするためには、通信途絶の発生から１秒以内に故障をドライバーに知らせることが望ましいのである。
【００５２】
［実施の形態の作用・効果］
以上のように、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム１によれば、最上位ノード１０が、イーサネットネットワークにおける最上位ノード１０、中間ノード２０、および末端ノード３０の階層的な接続構造を表した階層構成情報を、予め保持している。中間ノード２０は、隣接する下位ノードとの接続状況の変化（通信途絶または通信復帰）を検出し、最上位ノード１０に通知する。また、最上位ノード１０においても、隣接する下位ノードとの接続状況の変化（通信途絶または通信復帰）を検出する。最上位ノード１０は、中間ノード２０または自身から接続状況の変化した下位ノード（対象ノード）の通知を受けると、通知された対象ノードと階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した、つまり最上位ノード１０との通信が途絶えたまたは通信が復帰した通信ノードを特定する。そして、最上位ノード１０は、この特定した情報をネットワークにブロードキャスト送出する。
【００５３】
これにより、ブロードキャストで最上位ノード１０から情報を受信した中間ノード２０および末端ノード３０は、通信状態が変化する通信ノード、すなわち通信途絶または通信復帰した通信ノードを、容易に把握することができる。
【００５４】
特に、本実施形態に係る車載ネットワークシステム１では、通信途絶または通信復帰が生じると、対象ノードに関する情報が直ちに最上位ノード１０に通知される。よって、ネットワークで接続された通信ノードは、背景で説明した一定間隔で返答要求（Ping）を送信して要求に対する応答を確認する従来の検出方法よりも、通信状態が変化した通信ノードをリアルタイムに把握することができる。従って、ネットワークに接続された複数の通信ノードが、同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る車載ネットワークシステム１では、通信途絶または通信復帰が生じた時にだけ通知が行われる。また、最上位ノード１０が行うブロードキャスト送出は、例えば図３に示すように、通信状態が変化した複数の通信ノードの情報を１つのメッセージフレームに含めて行われるため、ネットワークリソースの消費を抑えることができる。よって、上記従来の検出方法よりも、ネットワークの負荷を最小限に抑えることができる。これにより、通信遅延に起因する誤動作の発生を抑制することができる。
【００５６】
なお、上記実施形態では、イーサネットネットワークを用いた車載ネットワークシステムを説明した。しかし、イーサネット以外を用いた車載ネットワークシステムであっても、親ノード（最上位ノード１０）に複数の子ノード（中間ノード２０、末端ノード３０）が階層的に接続された階層構造を有するネットワークシステムであれば、本発明の通信途絶／復帰検出処理および通信途絶／復帰ノード特定処理を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の車載ネットワークシステムは、親ノードに複数の子ノードが階層的に接続されたイーサネットネットワークシステムなどに利用可能であり、特に通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化した通信ノードを、ネットワークに接続された通信ノードにリアルタイムに把握させたい場合に有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１          車載ネットワークシステム
１０        最上位ノード
１１、２１  スイッチ
１２        情報送出部
１３、２３  通信途絶／復帰検出部
１４        通信ノード特定部
１５        ネットワーク情報保持部
２０        中間ノード
２２        通知部
３０        末端ノード
４０        他の通信ノード
５０、６０  通信バス
【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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