JP6922375B2 - 車載通信システム、車載装置、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、車載通信システム、車載装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。

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。

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。

特開２０１６−１２９３２号公報 特開２０１５−８８８１５号公報

たとえば、特許文献１に記載の冗長構成を車載ネットワークに適用する構成が考えられる。しかしながら、車両では、スペースに制約があるため、エンジンおよびモータ等の雑音源と信号線とが近接する配置となることがある。

このような配置となる場合、雑音源の動作に応じて通信環境が急激に悪化するため、たとえば信号線よって伝送される信号のノイズレベルが急激に上昇し、データが正しく伝送されないことがある。このようなデータのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことが可能な技術が求められる。

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、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことが可能な車載通信システム、車載装置、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。

（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車載通信システムは、車両に搭載される車載通信システムであって、第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部とを備える。

（５）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車載装置は、車両に搭載される車載装置であって、前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置からデータを受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記データのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断部とを備える。

（６）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、車両に搭載される車載通信システムであって、第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、取得部と、判断部とを備える車載通信システムにおける通信制御方法であって、前記取得部が、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得するステップと、前記判断部が、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行うステップとを含む。

（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プログラムは、車両に搭載される車載通信システムであって、複数の車載装置を備える車載通信システム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、前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置から受信されたデータのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断部、として機能させるためのプログラムである。

本発明は、このような特徴的な処理部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だけでなく、車載通信システム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。

また、本発明は、このような特徴的な処理部を備える車載装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現することができる。また、車載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。

本発明によれば、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

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３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ポート部の構成を示す図である。 図４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各スイッチ装置間の接続の一例を示す図である。 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６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７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イーサネットフレームの受信を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。 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判断情報の作成および送信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エラー情報を作成する際の動作手順を定めたフローチャートである。 図１０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判断情報の作成および送信を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。 図１１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各スイッチ装置間の接続の一例を示す図である。 図１２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ポート部の構成を示す図である。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施の形態に係る車載通信システムは、車両に搭載される車載通信システムであって、第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部とを備える。

このような構成により、エラー情報に基づいて、たとえば、第２の車載装置から第１の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

（２）好ましくは、前記エラー情報は、前記データのエラー数を含む。

このような構成により、エラー数に基づいて、第２の車載装置から第１の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否かをより正しく認識することができる。

（３）好ましくは、前記エラー情報は、前記第１の車載装置による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含む。

このような構成により、エラー訂正数に基づいて、データのロスが発生する予兆を認識することができるので、第２の車載装置から第１の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生するおそれの有無をより正しく認識することができる。これにより、データのロスが発生する前に、冗長切り替えを行うことができる。

（４）好ましくは、前記判断部は、前記エラー情報に含まれる値と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行う。

このような構成により、たとえば、第２の車載装置から第１の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、および当該データのロスが発生するおそれの有無を簡易に認識することができる。

（５）本発明の実施の形態に係る車載装置は、車両に搭載される車載装置であって、前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置からデータを受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記データのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断部とを備える。

このような構成により、エラー情報に基づいて、たとえば、対象装置から自己の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

（６）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車両に搭載される車載通信システムであって、第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、取得部と、判断部とを備える車載通信システムにおける通信制御方法であって、前記取得部が、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得するステップと、前記判断部が、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行うステップとを含む。

このような構成により、エラー情報に基づいて、たとえば、第２の車載装置から第１の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

（７）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車両に搭載される車載通信システムであって、複数の車載装置を備える車載通信システム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、前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置から受信されたデータのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断部、として機能させるためのプログラムである。

このような構成により、エラー情報に基づいて、たとえば、対象装置から自己の車載装置への通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

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。

＜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。

図１を参照して、車載通信システム３０１は、スイッチ装置（車載装置）１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備える。以下、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの各々をスイッチ装置１０１とも称する。

車載通信システム３０１は、車両１に搭載される。また、複数の車内通信デバイス１１１は、車両１に搭載される。

なお、車載通信システム３０１は、３つのスイッチ装置１０１を備える構成に限らず、２つ、または４つ以上のスイッチ装置１０１を備える構成であってもよい。

車内通信デバイス１１１は、たとえば、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）、セントラルゲートウェイ、ヒューマンマシンインタフェース、カメラ、センサおよびナビゲーション装置等であり、スイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

ＴＣＵは、たとえば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って、図示しない無線基地局装置と無線通信を行うことが可能であり、かつスイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

セントラルゲートウェイは、たとえば、エンジン制御部等の制御デバイスとＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）経由で通信を行うことが可能であり、かつスイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

セントラルゲートウェイは、制御デバイスと車内通信デバイス１１１との間でやり取りされる情報の中継処理を行う。

車両１における車載ネットワークは、たとえば、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの３つのスイッチ装置１０１により形成されるリング型のネットワークトポロジを有する。また、車載ネットワークにおける、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの相互の接続関係、およびスイッチ装置１０１と各車内通信デバイス１１１との接続関係は、たとえば固定されている。

スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃ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。）１０により互いに接続されている。また、スイッチ装置１０１は、たとえば、イーサネットケーブル１０により車内通信デバイス１１１と接続されている。

スイッチ装置１０１は、自己に直接接続された車内通信デバイス１１１と通信を行うことが可能であり、かつ他のスイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

より詳細には、スイッチ装置１０１、および当該スイッチ装置１０１と直接接続された他の装置間では、たとえば、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。

具体的には、車内通信デバイス１１１は、たとえば、１または複数のスイッチ装置１０１を介して他の車内通信デバイス１１１へイーサネットフレームを送信する。

このイーサネットフレームには、たとえば、差出元ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスとして、それぞれ当該車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスおよび当該他の車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスが含まれる。

スイッチ装置１０１は、具体的にはレイヤ２（Ｌ２）スイッチであり、車内通信デバイス１１１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含まれる宛先ＭＡＣアドレスを参照し、参照した宛先ＭＡＣアドレスに応じてイーサネットフレームを他のスイッチ装置１０１または宛先の車内通信デバイス１１１へ送信する中継処理を行う。中継処理の詳細については後述する。

［課題］
スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの環境は、それぞれ異なる場合が多い。たとえば、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃは、車両のダッシュボード、ならびに車両の前部および後部等の異なる場所に設けられており、周囲温度がそれぞれ異なる。

各スイッチ装置１０１間を接続するイーサネットケーブル１０は、たとえば、エンジンからの低周波ノイズ、および各デバイスからのクロックノイズ等の影響を受ける。これらのノイズの発生は、突発的であったり定常的であったりする。

イーサネットケーブル１０は、ノイズ源と自己との位置関係に応じてノイズを受信することがある。この場合、各スイッチ装置１０１間で伝送される信号にノイズが重畳し、定常的な、または突発的な信号品質の低下が発生する。このため、車載ネットワークにおいて、データが正しく伝送されなくなることがある。

そこで、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。

［スイッチ装置１０１の構成］
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におけるスイッチ装置の構成を示す図である。

図２を参照して、スイッチ装置１０１は、スイッチ部３１と、判断部３２と、複数のポート部３３と、複数の通信ポート３４とを備える。

通信ポート３４は、たとえば、イーサネットケーブル１０を接続可能なコネクタ等の部品である。なお、通信ポート３４は、集積回路の端子であってもよい。各通信ポート３４には、イーサネットケーブル１０が接続されている。

ポート部３３は、通信ポート３４に対応して設けられる。ポート部３３および対応の通信ポート３４には、固有のポート番号が割り当てられる。

この例では、通信ポート３４である通信ポート３４Ａ，３４Ｂは、イーサネットケーブル１０を介して他のスイッチ装置１０１に接続されている。複数の通信ポート３４のうちの通信ポート３４Ａ，３４Ｂを除く通信ポート３４は、イーサネットケーブル１０を介して車内通信デバイス１１１に接続されている。また、ポート部３３であるポート部３３Ａ，３３Ｂは、通信ポート３４Ａ，３４Ｂにそれぞれ対応する。

ポート部３３は、通信ポート３４経由で他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１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を処理し、処理後のイーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。

また、ポート部３３は、スイッチ部３１からイーサネットフレームを受けると、受信したイーサネットフレームを処理し、処理後のイーサネットフレームを対応の通信ポート３４経由で他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する。ポート部３３の動作の詳細については後述する。

スイッチ部３１は、たとえばＬ２スイッチとして動作し、ポート部３３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宛先ＭＡＣアドレスを参照する。

スイッチ部３１は、たとえば、宛先ＭＡＣアドレスと出力先の通信ポート３４のポート番号との対応関係を示すＡＲＬ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｌｏｇｉｃ）テーブルを保持する。

ＡＲＬテーブルの内容は、上述したように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。

スイッチ部３１は、参照した宛先ＭＡＣアドレスに対応するポート番号を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、取得したポート番号に対応するポート部３３および通信ポート３４経由で他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する。

なお、スイッチ部３１は、レイヤ３（Ｌ３）スイッチとしても動作可能な構成であってもよい。

図３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ポート部の構成を示す図である。

図３を参照して、ポート部３３は、受信部４１と、送信部４２と、フレーム処理部（取得部および作成部）４３とを含む。

ポート部３３は、たとえば、所定の通信規格に従って１００Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う場合、以下の処理を行う。

すなわち、ポート部３３における送信部４２は、スイッチ部３１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データのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）値を算出し、算出したＣＲＣ値を当該イーサネットフレームにおけるたとえばＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールドに格納する。

そして、送信部４２は、所定の変調方式に従って、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。

送信部４２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、対応の通信ポート３４を介して接続された他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する。

受信部４１は、他のスイッチ装置１０１である対象装置からデータを受信する。より詳細には、受信部４１は、対応の通信ポート３４を介して接続された対象装置または車内通信デバイス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、シンボル列を生成する。受信部４１は、生成したシンボル列をフレーム処理部４３へ出力する。

フレーム処理部４３は、受信部４１によって受信されたデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１を取得する。

詳細には、フレーム処理部４３は、たとえば、所定の単位時間当たりに受信する複数のイーサネットフレームにおけるＣＲＣエラーの発生数を含むエラー情報Ｅ１を作成する。

より詳細には、フレーム処理部４３は、受信部４１からシンボル列を受けると、受け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。

フレーム処理部４３は、変換後のビット列すなわちイーサネットフレームのＣＲＣチェックを行う。より詳細には、フレーム処理部４３は、イーサネットフレームにおけるＦＣＳフィールドからＣＲＣ値を取得する。

また、フレーム処理部４３は、イーサネットフレームに含まれるデータのＣＲＣ値を算出し、算出したＣＲＣ値と取得したＣＲＣ値とを比較する、すなわち照合する。

フレーム処理部４３は、これらのＣＲＣ値が一致する場合、データが正しいと判断し、当該イーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。

一方、フレーム処理部４３は、これらのＣＲＣ値が一致しない場合、データが誤っていると判断し、たとえば、当該イーサネットフレームを破棄するとともに、当該イーサネットフレームの再送要求を送信部４２経由で対象装置または車内通信デバイス１１１へ送信する。

フレーム処理部４３は、たとえば、所定の単位時間が経過するごとに、誤っていると判断したフレーム数を集計し、集計結果すなわち単位時間当たりのＣＲＣエラーの発生数（以下、単にＣＲＣエラー数とも称する。）を含むエラー情報Ｅ１を作成する。フレーム処理部４３は、作成したエラー情報Ｅ１を判断部３２へ出力する。

図４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各スイッチ装置間の接続の一例を示す図である。図４では、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの各々において、スイッチ装置１０１間の通信に用いる通信ポート３４Ａ，３４Ｂ、およびスイッチ装置１０１と車内通信デバイス１１１との間の通信に用いる２つの通信ポート３４が示される。

図４を参照して、スイッチ装置１０１Ａの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。また、スイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０１Ａの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。

［判断情報の作成および送信］
図２および図４を参照して、以下では、スイッチ装置１０１Ｂにおいて行われる判断情報の作成処理および送信処理について説明するが、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｃにおいても同様の作成処理および送信処理が行われる。

スイッチ装置１０１Ｂにおける判断部３２は、フレーム処理部４３によって作成されたエラー情報Ｅ１に基づいて、対象装置から自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、他の別のスイッチ装置１０１を経由して対象装置から自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

より詳細には、判断部３２は、たとえば、エラー情報Ｅ１に含まれる値と所定のしきい値Ｔｈ１とを比較し、比較結果に基づいて判断処理を行う。

具体的には、判断部３２は、たとえば、ＭＡＣアドレスと装置の種類すなわちスイッチ装置または車内通信デバイスとの対応関係を示す種類情報を保持している。

判断部３２は、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを参照し、ＡＲＬテーブルおよび種類情報に基づいて、ポート部３３Ａおよびポート部３３Ｂがそれぞれ対応の通信ポート３４Ａおよび３４Ｂを介して接続された装置の種類がスイッチ装置であることを認識する。

判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ａ，３３Ｂからのエラー情報Ｅ１について判断処理を行う。

より詳細には、判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ａからエラー情報Ｅ１を受けて、受けたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数ＮＡ１がしきい値Ｔｈ１以上である場合、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

判断部３２は、判断結果を示す判断情報ＡＣＢを作成し、作成した判断情報ＡＣＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ａおよび通信ポート３４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ直接送信する。

なお、判断部３２は、スイッチ装置１０１Ａおよび１０１Ｂ間においてデータが良好に伝送されない可能性が高いため、作成した判断情報ＡＣＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ｂ、通信ポート３４Ｂおよびスイッチ装置１０１Ｃ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信してもよい。また、判断部３２は、判断情報ＡＣＢのスイッチ装置１０１Ａへの直接送信、および判断情報ＡＣＢのスイッチ装置１０１Ｃ経由でのスイッチ装置１０１Ａへの送信の両方を行ってもよい。

また、判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ｂからエラー情報Ｅ１を受けて、受けたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数ＮＢ１がしきい値Ｔｈ１以上である場合、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

判断部３２は、判断結果を示す判断情報ＣＡＢを作成し、作成した判断情報ＣＡＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ｂおよび通信ポート３４Ｂ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信する。

なお、判断部３２は、スイッチ装置１０１Ｃおよび１０１Ｂ間においてデータが良好に伝送されない可能性が高いため、作成した判断情報ＣＡＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ａ、通信ポート３４Ａおよびスイッチ装置１０１Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ送信してもよい。また、判断部３２は、判断情報ＣＡＢのスイッチ装置１０１Ｃへの直接送信、および判断情報ＣＡＢのスイッチ装置１０１Ａ経由でのスイッチ装置１０１Ｃへの送信の両方を行ってもよい。

また、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数、およびポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数の両方がしきい値Ｔｈ１以上である場合、以下の処理を行う。

すなわち、判断部３２は、たとえば、ＣＲＣエラー数がより少ないエラー情報Ｅ１を用いない。

具体的には、ポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数が、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数より少ない場合、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ１を用いるが、ポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ１を用いない。

そして、判断部３２は、スイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断するが、スイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断しない。

なお、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数、およびポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数の両方がしきい値Ｔｈ１以上である場合、通信経路の切り替えを判断しない構成であってもよい。

［判断情報の受信］
以下では、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｃにおいて行われる判断情報の受信処理および通信経路の変更処理について説明するが、スイッチ装置１０１Ｂにおいても同様の受信処理および通信経路の変更処理が行われる。

［スイッチ装置１０１Ａにおける処理］
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５を参照して、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部３１は、宛先ＭＡＣアドレスと出力先の通信ポート３４のポート番号との対応関係を示すＡＲＬテーブルＴａｂ１を保持する。

ＡＲＬテーブルＴａｂ１では、スイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｂに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ｂのポート番号とが対応している。

また、ＡＲＬテーブルＴａｂ１では、スイッチ装置１０１ＣのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｃに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ａのポート番号とが対応している。

また、図示しないが、ＡＲＬテーブルＴａｂ１では、スイッチ装置１０１Ａに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ａおよび３４Ｂと異なる通信ポート３４のポート番号とが対応している。

再び図３を参照して、ポート部３３Ｂにおけるフレーム処理部４３は、通信ポート３４Ｂおよび受信部４１経由でスイッチ装置１０１Ｂから判断情報ＡＣＢを受信すると、受信した判断情報ＡＣＢを判断部３２へ出力する。

再び図２を参照して、判断部３２は、ポート部３３Ｂから判断情報ＡＣＢを受けると、受けた判断情報ＡＣＢに基づいて、自己のスイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと認識する。

具体的には、判断部３２は、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルＴａｂ１を以下のように書き換える。

すなわち、判断部３２は、ＡＲＬテーブルＴａｂ１において、スイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｂに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスに対応するポート番号を、通信ポート３４Ｂのポート番号から通信ポート３４Ａのポート番号に書き換える。

これにより、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへ伝送されるべきイーサネットフレームは、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ｂへ伝送される、すなわち通信経路が切り替えられる。

［スイッチ装置１０１Ｃにおける処理］
図６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６を参照して、スイッチ装置１０１Ｃにおけるスイッチ部３１は、宛先ＭＡＣアドレスと出力先の通信ポート３４のポート番号との対応関係を示すＡＲＬテーブルＴａｂ２を保持する。

ＡＲＬテーブルＴａｂ２では、スイッチ装置１０１ＡのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ａに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ｂのポート番号とが対応している。

また、ＡＲＬテーブルＴａｂ２では、スイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｂに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ａのポート番号とが対応している。

また、図示しないが、ＡＲＬテーブルＴａｂ２では、スイッチ装置１０１Ｃに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスと通信ポート３４Ａおよび３４Ｂと異なる通信ポート３４のポート番号とが対応している。

再び図３を参照して、ポート部３３Ａにおけるフレーム処理部４３は、通信ポート３４Ａおよび受信部４１経由でスイッチ装置１０１Ｂから判断情報ＣＡＢを受信すると、受信した判断情報ＣＡＢを判断部３２へ出力する。

再び図２を参照して、判断部３２は、ポート部３３Ａから判断情報ＣＡＢを受けると、受けた判断情報ＣＡＢに基づいて、自己のスイッチ装置１０１Ｃからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由して自己のスイッチ装置１０１Ｃからスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと認識する。

具体的には、判断部３２は、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルＴａｂ２を以下のように書き換える。

すなわち、判断部３２は、ＡＲＬテーブルＴａｂ２において、スイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｂに接続されている車内通信デバイス１１１のＭＡＣアドレスに対応するポート番号を、通信ポート３４Ａのポート番号から通信ポート３４Ｂのポート番号に書き換える。

これにより、スイッチ装置１０１Ｃからスイッチ装置１０１Ｂへ伝送されるべきイーサネットフレームは、スイッチ装置１０１Ｃからスイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｂへ伝送される、すなわち通信経路が切り替えられる。

［スイッチ装置１０１の変形例］
再び図２を参照して、スイッチ装置１０１は、所定の通信規格に従って１００Ｍｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成に限らず、１Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成であってもよい。

この例では、イーサネットフレームの送信先の装置において、前方誤り訂正（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：ＦＥＣ）、およびＣＲＣチェックが行われる。

再び図３を参照して、スイッチ装置１０１の変形例における送信部４２は、たとえば１５１８バイトのサイズのイーサネットフレームをスイッチ部３１から受けると、受けたイーサネットフレームに含まれるデータのＣＲＣ値を算出し、算出したＣＲＣ値を当該イーサネットフレームにおけるＦＣＳフィールドに格納する。

そして、送信部４２は、たとえばＰＡＭ３の変調方式に従って、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。ここでは、送信部４２は、１シンボル当たり３ビットのシンボルを用いて変換する。

送信部４２は、変換後のシンボル列を冗長化する。具体的には、送信部４２は、変換後のシンボル列を１８８シンボルごとに分割することにより複数の符号化前データを作成する。

送信部４２は、作成した符号化前データに基づいて（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を作成する。

ここで、（ｘ，ｙ）リード−ソロモン符号において、ｘが符号化前データおよび冗長情報を合計したシンボル数であり、ｙが符号化前データのシンボル数である。したがって、ｘからｙを差し引いた値が、冗長情報のシンボル数である。

より詳細には、送信部４２は、符号化前データの先頭に５１シンボルのゼロデータを付加することにより２３９シンボルのデータを作成し、作成した２３９シンボルのデータを（２５５，２３９）リード−ソロモン符号に符号化する。

そして、送信部４２は、（２５５，２３９）リード−ソロモン符号において、先頭の５１シンボルのデータを除去することにより（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を作成する。

たとえば、（２０４，１８８）リード−ソロモン符号では、１８８シンボルの符号化前データのうち、１６を２で除した８シンボルまでリード−ソロモン符号で訂正することが可能である。

送信部４２は、作成した複数の（２０４，１８８）リード−ソロモン符号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、対応の通信ポート３４を介して接続された他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する。

受信部４１は、対応の通信ポート３４を介して接続された対象装置または車内通信デバイス１１１から電気信号を受信すると、ＰＡＭ３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する。受信部４１は、生成したシンボル列をフレーム処理部４３へ出力する。

フレーム処理部４３は、たとえば自己のスイッチ装置１０１による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含むエラー情報Ｅ２を作成する。

詳細には、フレーム処理部４３は、たとえば、受信部４１によって受信されたシンボル列の誤り訂正数を含むエラー情報Ｅ２を作成する。

より詳細には、フレーム処理部４３は、受信部４１からシンボル列を受けると、受けたシンボル列すなわち複数の（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を複数の符号化前データに変換する。

フレーム処理部４３は、複数の（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を複数の符号化前データに変換する際に、誤り訂正を行った合計回数を記録し、記録した合計回数すなわち１フレーム当たりの誤り訂正の回数（以下、単に誤り訂正回数とも称する。）を含むエラー情報Ｅ２を作成する。フレーム処理部４３は、作成したエラー情報Ｅ２を判断部３２へ出力する。

フレーム処理部４３は、変換後の複数の符号化前データを結合して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、１５１８バイトのサイズのイーサネットフレームを示す。

フレーム処理部４３は、変換後のビット列すなわちイーサネットフレームにおけるＦＣＳフィールドからＣＲＣ値を取得する。

また、フレーム処理部４３は、イーサネットフレームに含まれるデータのＣＲＣ値を算出し、算出したＣＲＣ値と取得したＣＲＣ値とを比較する、すなわち照合する。

フレーム処理部４３は、これらのＣＲＣ値が一致する場合、イーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。

一方、フレーム処理部４３は、これらのＣＲＣ値が一致しない場合、たとえばイーサネットフレームの再送要求を送信部４２経由で他のスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する。

なお、フレーム処理部４３は、誤り訂正回数を含むエラー情報Ｅ２を判断部３２へ出力する構成に限らず、誤り訂正回数、およびＣＲＣチェックの結果を含むエラー情報Ｅ２を判断部３２へ出力する構成であってもよい。

再び図２および図４を参照して、以下では、スイッチ装置１０１Ｂにおいて行われる判断情報の作成処理および送信処理について説明するが、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｃにおいても同様の作成処理および送信処理が行われる。

スイッチ装置１０１Ｂにおける判断部３２は、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを参照し、ＡＲＬテーブルおよび種類情報に基づいて、ポート部３３Ａおよびポート部３３Ｂがそれぞれ対応の通信ポート３４Ａおよび３４Ｂを介して接続された装置の種類がスイッチ装置であることを認識する。

判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ａ，３３Ｂからのエラー情報Ｅ２について判断処理を行う。

より詳細には、判断部３２は、たとえば、エラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数と（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を用いた場合における誤り訂正能力に基づく所定のしきい値Ｔｈ２とを比較し、比較結果に基づいて判断処理を行う。

（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を用いた場合、１５１８バイトのサイズのイーサネットフレームに対して、１５１８に（８／１８８）を乗じた６５バイト程度まで誤り訂正を行うことが可能である。このため、たとえば、ユーザは、５０バイトまでの誤り訂正を容認する場合、５０バイトの誤り訂正に対応する誤り訂正数として、５０に（８／３）を乗じた１３３をしきい値Ｔｈ２に設定する。

判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ａからエラー情報Ｅ２を受けて、受けたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数ＮＡ２がしきい値Ｔｈ２以上である場合、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

判断部３２は、判断結果を示す判断情報ＡＣＢを作成し、作成した判断情報ＡＣＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ａおよび通信ポート３４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ａへ直接送信する。

また、判断部３２は、スイッチ装置に接続されたポート部３３Ｂからエラー情報Ｅ２を受けて、受けたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数ＮＢ２がしきい値Ｔｈ２以上である場合、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

判断部３２は、判断結果を示す判断情報ＣＡＢを作成し、作成した判断情報ＣＡＢをスイッチ部３１、ポート部３３Ｂおよび通信ポート３４Ｂ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信する。

また、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数、およびポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数の両方がしきい値Ｔｈ２以上である場合、以下の処理を行う。

すなわち、判断部３２は、たとえば、誤り訂正回数がより少ないエラー情報Ｅ２を用いない。

具体的には、ポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数が、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数より少ない場合、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ２を用いるが、ポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ２を用いない。

そして、判断部３２は、スイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断するが、スイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断しない。

なお、判断部３２は、ポート部３３Ａからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数、およびポート部３３Ｂからのエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数の両方がしきい値Ｔｈ２以上である場合、通信経路の切り替えを判断しない構成であってもよい。

また、スイッチ装置１０１の変形例では、判断部３２は、誤り訂正回数に基づいて通信経路の切り替えを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判断部３２は、誤り訂正回数およびＣＲＣエラー数に基づいて通信経路の切り替えを判断する構成であってもよい。より詳細には、判断部３２は、たとえば、エラー情報Ｅ２に含まれるＣＲＣチェックの結果を集計することによりＣＲＣエラー数を算出する。そして、判断部３２は、誤り訂正回数がしきい値Ｔｈ２以上であるか、またはＣＲＣエラー数がしきい値Ｔｈ１以上である場合、通信経路を切り替えるべきと判断する。

また、スイッチ装置１０１の変形例は、１Ｇｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成に限らず、１Ｇｂｐｓおよび１００Ｍｂｐｓの両方の通信速度でイーサネットフレームの送受信を行うことが可能な構成であってもよい。

また、スイッチ装置１０１の変形例では、判断部３２は、設定したしきい値Ｔｈ２を固定的に用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。判断部３２は、しきい値Ｔｈ２を動的に用いる構成であってもよい。具体的には、判断部３２は、たとえば、誤り訂正回数とＣＲＣエラー数との関係性を学習し、学習結果に基づいて、ＣＲＣエラーの発生しない誤り訂正回数を算出し、算出結果に基づいてしきい値Ｔｈ２を動的に設定する。

［動作の流れ］
車載通信システム３０１における各装置は、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、以下のシーケンス図または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それぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

図７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イーサネットフレームの受信を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

図７では、１００Ｍｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行うスイッチ装置１０１における動作の流れが示される。

図７を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、対象装置または車内通信デバイス１１１からイーサネットフレームを受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。

そして、スイッチ装置１０１は、イーサネットフレームを対象装置または車内通信デバイス１１１から受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、受信したイーサネットフレームに含まれるＣＲＣ値を用いて、当該イーサネットフレームに含まれるデータが正しいか否かを判断する（ステップＳ１０４）。

スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームに含まれるデータが正しいと判断すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、当該イーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームをスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する、すなわち転送する（ステップＳ１０６）。

一方、スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームに含まれるデータが誤っていると判断すると（ステップＳ１０４でＮＯ）、当該イーサネットフレームを破棄するとともに、当該イーサネットフレームの送信元の装置へ再送要求を送信する（ステップＳ１０８）。

次に、スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームを転送するか（ステップＳ１０６）、または再送要求を送信すると（ステップＳ１０８）、対象装置または車内通信デバイス１１１から新たなイーサネットフレームを受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。

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判断情報の作成および送信を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

図８では、１００Ｍｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行うスイッチ装置１０１Ｂにおける動作の流れが示される。

図８を参照して、まず、スイッチ装置１０１Ｂは、所定の単位時間ごとのエラー情報Ｅ１の作成タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。

そして、スイッチ装置１０１Ｂは、エラー情報Ｅ１の作成タイミングが到来すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、誤っていると判断したフレーム数を集計し、ＣＲＣエラー数を含むエラー情報Ｅ１を作成する（ステップＳ２０４）。ここで、エラー情報Ｅ１は、スイッチ装置１０１Ｂにおけるポート部３３ごとに作成される。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、ポート部３３Ａにおいて作成されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数ＮＡ１がしきい値Ｔｈ１以上である場合、（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、以下の処理を行う。

すなわち、スイッチ装置１０１Ｂは、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断し、判断結果を示す判断情報ＡＣＢを作成する（ステップＳ２０８）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、作成した判断情報ＡＣＢをスイッチ装置１０１Ａへ直接送信するか、またはスイッチ装置１０１Ｃ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ２１０）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、ポート部３３Ｂにおいて作成されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数ＮＢ１がしきい値Ｔｈ１以上である場合、（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、以下の処理を行う。

すなわち、スイッチ装置１０１Ｂは、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断し、判断結果を示す判断情報ＣＡＢを作成する（ステップＳ２１４）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、作成した判断情報ＣＡＢをスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信するか、またはスイッチ装置１０１Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ送信する（ステップＳ２１６）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、エラー情報Ｅ１の新たな作成タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。

なお、上記ステップＳ２０６〜Ｓ２１０と、ステップＳ２１２〜Ｓ２１６との順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。

図９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エラー情報を作成する際の動作手順を定めたフローチャートである。

図９では、１Ｇｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行うスイッチ装置１０１における動作の流れが示される。

図９を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、対象装置または車内通信デバイス１１１から（２０４，１８８）リード−ソロモン符号により符号化されたイーサネットフレームを受信するまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯ）。

そして、スイッチ装置１０１は、（２０４，１８８）リード−ソロモン符号により符号化されたイーサネットフレームを対象装置または車内通信デバイス１１１から受信すると（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を符号化前データに復号する復号処理を行う（ステップＳ３０４）。

次に、スイッチ装置１０１は、復号処理を行った際の誤り訂正回数を含むエラー情報Ｅ２を作成する（ステップＳ３０６）。

次に、スイッチ装置１０１は、復号したイーサネットフレームに含まれるＣＲＣ値を用いて、当該イーサネットフレームに含まれるデータが正しいか否かを判断する（ステップＳ３０８）。

スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームに含まれるデータが正しいと判断すると（ステップＳ３０８でＹＥＳ）、当該イーサネットフレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームをスイッチ装置１０１または車内通信デバイス１１１へ送信する、すなわち転送する（ステップＳ３１０）。

一方、スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームに含まれるデータが誤っていると判断すると（ステップＳ３０８でＮＯ）、当該イーサネットフレームを破棄するとともに、当該イーサネットフレームの送信元の装置へ再送要求を送信する（ステップＳ３１２）。

次に、スイッチ装置１０１は、当該イーサネットフレームを転送するか（ステップＳ３１０）、または再送要求を送信すると（ステップＳ３１２）、対象装置または車内通信デバイス１１１から（２０４，１８８）リード−ソロモン符号により符号化された新たなイーサネットフレームを受信するまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯ）。

図１０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判断情報の作成および送信を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。

図１０では、１Ｇｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行うスイッチ装置１０１Ｂにおける動作の流れが示される。

図１０を参照して、まず、スイッチ装置１０１Ｂは、複数のポート部３３のうちのポート部３３Ａまたは３３Ｂにおいてエラー情報Ｅ２が作成されるまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯおよびステップＳ４０４でＮＯ）。

そして、スイッチ装置１０１Ｂは、複数のポート部３３のうちのポート部３３Ａにおいてエラー情報Ｅ２が作成され、かつ当該エラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数ＮＡ２がしきい値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ４０２でＹＥＳおよびステップＳ４０６でＹＥＳ）、以下の処理を行う。

すなわち、スイッチ装置１０１Ｂは、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断し、判断結果を示す判断情報ＡＣＢを作成する（ステップＳ４０８）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、作成した判断情報ＡＣＢをスイッチ装置１０１Ａへ直接送信するか、またはスイッチ装置１０１Ｃ経由でスイッチ装置１０１Ａへ送信する（ステップＳ４１０）。

一方、スイッチ装置１０１Ｂは、複数のポート部３３のうちのポート部３３Ｂにおいてエラー情報Ｅ２が作成され、かつ当該エラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数ＮＢ２がしきい値Ｔｈ２以上である場合（ステップＳ４０２でＮＯ、ステップＳ４０４でＹＥＳおよびステップＳ４１２でＹＥＳ）、以下の処理を行う。

すなわち、スイッチ装置１０１Ｂは、対象装置すなわちスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ａを経由してスイッチ装置１０１Ｃから自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断し、判断結果を示す判断情報ＣＡＢを作成する（ステップＳ４１４）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、作成した判断情報ＣＡＢをスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信するか、またはスイッチ装置１０１Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ送信する（ステップＳ４１６）。

次に、スイッチ装置１０１Ｂは、判断情報ＡＣＢをスイッチ装置１０１Ａへ送信するか（ステップＳ４１０）、または判断情報ＣＡＢをスイッチ装置１０１Ｃへ送信すると（ステップＳ４１６）、複数のポート部３３のうちのポート部３３Ａまたは３３Ｂにおいて新たなエラー情報Ｅ２が作成されるまで待機する（ステップＳ４０２でＮＯおよびステップＳ４０４でＮＯ）。

なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムは、車載装置として、複数のスイッチ装置１０１を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム３０１は、車載装置として、ゲートウェイ装置等のデータを中継する装置を複数備える構成であってもよい。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１０１は、１００Ｍｂｐｓの通信速度および１Ｇｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信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、１００Ｍｂｐｓおよび１Ｇｂｐｓと異なる通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成であってもよい。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１０１におけるフレーム処理部４３は、エラー情報を取得する。そして、当該スイッチ装置１０１における判断部３２は、フレーム処理部４３によって取得されたエラー情報に基づいて、判断処理を行う。

しかしながら、車載通信システム３０１は、このような構成に限定されるものではない。すなわち、スイッチ装置１０１の代わりに、車載通信システム３０１におけるスイッチ装置１０１以外の車載装置が、エラー情報の取得、およびエラー情報に基づく判断処理を行なう構成であってもよい。

この場合、車載通信システム３０１は、取得部と、判断部とを備える。取得部および判断部は、同じ車載装置に設けられてもよいし、別個の車載装置にそれぞれ設けられてもよい。

取得部は、たとえば、スイッチ装置１０１Ｂにおけるフレーム処理部４３によって作成されたエラー情報を取得する。判断部は、取得部によって取得されたエラー情報に基づいて判断処理を行う。そして、判断部は、判断結果を示す判断情報ＡＣＢ，ＣＡＢを作成し、作成した判断情報ＡＣＢ，ＣＡＢをスイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｃへそれぞれ送信する。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、エラー情報Ｅ１が用い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。車載通信システム３０１では、エラー情報Ｅ１と異なるエラー情報が用いられる構成であってもよい。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、イーサネットフレームの差出元および宛先が車内通信デバイス１１１であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム３０１では、イーサネットフレームの差出元および宛先の少なくともいずれか一方が、スイッチ装置１０１であってもよい。

ところで、たとえば、特許文献１に記載の冗長構成を車載ネットワークに適用する構成が考えられる。しかしながら、車両では、スペースに制約があるため、エンジンおよびモータ等の雑音源と信号線とが近接する配置となることがある。

このような配置となる場合、雑音源の動作に応じて通信環境が急激に悪化するため、たとえば信号線よって伝送される信号のノイズレベルが急激に上昇し、データが正しく伝送されないことがある。このようなデータのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことが可能な技術が求められる。

これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１０１Ｂのポート部３３Ａにおけるフレーム処理部４３は、自己のスイッチ装置１０１Ｂがスイッチ装置１０２Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１またはＥ２を取得する。そして、判断部３２は、フレーム処理部４３によって取得されたエラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、スイッチ装置１０１Ａから自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

このような構成により、エラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、たとえば、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、エラー情報Ｅ１は、上記データのエラー数を含む。

このような構成により、エラー数に基づいて、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否かをより正しく認識することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、エラー情報Ｅ２は、スイッチ装置１０１Ｂによる誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含む。

このような構成により、エラー訂正数に基づいて、データのロスが発生する予兆を認識することができるので、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生するおそれの有無をより正しく認識することができる。これにより、データのロスが発生する前に、冗長切り替えを行うことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、判断部３２は、エラー情報Ｅ１またはＥ２に含まれる値と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて判断処理を行う。

このような構成により、たとえば、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、および当該データのロスが発生するおそれの有無を簡易に認識することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０１Ｂでは、受信部４１は、他のスイッチ装置１０１である対象装置からデータを受信する。フレーム処理部４３は、受信部４１によって受信されたデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１またはＥ２を作成する。そして、判断部３２は、フレーム処理部４３によって作成されたエラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、対象装置から自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、他の別のスイッチ装置１０１を経由して対象装置から自己のスイッチ装置１０１Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する。

このような構成により、エラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、たとえば、対象装置から自己のスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

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。

＜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車載通信システムと比べて、エラー情報を作成するスイッチ装置と判断処理を行うスイッチ装置とが異なる車載通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様である。

図１１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各スイッチ装置間の接続の一例を示す図である。

図１１を参照して、車載通信システム３０２は、スイッチ装置（車載装置）１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃを備える。以下、スイッチ装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの各々をスイッチ装置１０２とも称する。

車載通信システム３０２は、車両１に搭載される。また、６つの車内通信デバイス１１１は、車両１に搭載される。

なお、車載通信システム３０２は、３つのスイッチ装置１０２を備える構成に限らず、２つ、または４つ以上のスイッチ装置１０２を備える構成であってもよい。

車載通信システム３０２における車内通信デバイス１１１の動作は、図１に示す車載通信システム３０１における車内通信デバイス１１１と同様である。

図１１では、スイッチ装置１０２Ａ〜１０２Ｃの各々において、スイッチ装置１０２間の通信に用いる通信ポート３４Ａ，３４Ｂ、およびスイッチ装置１０２と車内通信デバイス１１１との間の通信に用いる２つの通信ポート３４が示される。

スイッチ装置１０２Ａの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０２Ｂの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。スイッチ装置１０２Ｂの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０２Ｃの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。また、スイッチ装置１０２Ｃの通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０２Ａの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介して接続されている。

［スイッチ装置１０２の構成］
図１２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１２を参照して、スイッチ装置１０２は、スイッチ部３１と、４つの通信ポート３４と、判断部５２と、４つのポート部５３とを備える。

ポート部５３は、通信ポート３４に対応して設けられる。ポート部５３および対応の通信ポート５４には、固有のポート番号が割り当てられる。

なお、スイッチ装置１０２は、ポート部５３および通信ポート５４の組を４つ備える構成に限らず、ポート部５３および通信ポート５４の組を３つまたは５つ以上備える構成であってもよい。

スイッチ装置１０２におけるスイッチ部３１および通信ポート３４の動作は、図２に示すスイッチ装置１０１におけるスイッチ部３１および通信ポート３４とそれぞれ同様である。

この例では、通信ポート３４である通信ポート３４Ａ，３４Ｂは、イーサネットケーブル１０を介して他のスイッチ装置１０２に接続されている。４つの通信ポート３４のうちの通信ポート３４Ａ，３４Ｂを除く２つの通信ポート３４は、イーサネットケーブル１０を介して車内通信デバイス１１１に接続されている。また、ポート部５３であるポート部５３Ａ，５３Ｂは、通信ポート３４Ａ，３４Ｂにそれぞれ対応する。

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ポート部の構成を示す図である。

図１３を参照して、ポート部５３は、送信部４２と、受信部（取得部）６１と、フレーム処理部（作成部）６３とを含む。

ポート部５３における受信部６１および送信部４２の動作は、図３に示すポート部３３における受信部４１および送信部４２とそれぞれ同様である。

ポート部５３は、たとえば、所定の通信規格に従って１００Ｍｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う場合、以下の処理を行う。

すなわち、ポート部５３における受信部６１は、対応の通信ポート３４を介して接続された他のスイッチ装置１０２すなわち対象装置または車内通信デバイス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する。受信部４１は、生成したシンボル列をフレーム処理部６３へ出力する。

フレーム処理部６３は、受信部６１からシンボル列を受けると、受け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。

フレーム処理部６３は、変換後のビット列すなわちイーサネットフレームにおけるＦＣＳフィールドからＣＲＣ値を取得する。

また、フレーム処理部６３は、イーサネットフレームに含まれるデータのＣＲＣ値を算出し、算出したＣＲＣ値と取得したＣＲＣ値とを比較する、すなわち照合する。

フレーム処理部６３は、これらのＣＲＣ値が一致する場合、データが正しいと判断し、当該イーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。

一方、フレーム処理部６３は、これらのＣＲＣ値が一致しない場合、データが誤っていると判断し、たとえば、当該イーサネットフレームを破棄するとともに、当該イーサネットフレームの再送要求を送信部４２経由で対象装置または車内通信デバイス１１１へ送信する。

たとえば、スイッチ装置１０２において通信ポート３４Ａ，３４Ｂが対象装置に接続された専用の通信ポート３４として運用されている場合、ポート部５３Ａ，５３Ｂでは、エラー情報Ｅ１が作成される。一方、他の２つのポート部５３では、エラー情報Ｅ１が作成されない。

より詳細には、ポート部５３Ａ，５３Ｂにおけるフレーム処理部６３は、たとえば、所定の単位時間が経過するごとに、誤っていると判断したフレーム数を集計し、集計結果すなわちＣＲＣエラー数を含むエラー情報Ｅ１を作成する。フレーム処理部４３は、作成したエラー情報Ｅ１を含むイーサネットフレームを送信部４２経由で対象装置へ送信する。

［判断処理］
以下では、スイッチ装置１０２Ａにおいて行われる判断処理について説明するが、スイッチ装置１０２Ｂ，１０２Ｃにおいても同様の判断処理が行われる。

再び図１１〜図１３を参照して、スイッチ装置１０２Ａでは、ポート部５３Ｂにおける受信部６１は、スイッチ装置１０２Ｂが自己のスイッチ装置１０２Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１を取得する。

より詳細には、受信部６１は、エラー情報Ｅ１を含む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をフレーム処理部６３経由でスイッチ部３１へ出力する。

スイッチ部３１は、ポート部５３Ｂ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からエラー情報Ｅ１を取得し、取得したエラー情報Ｅ１をポート部５３Ｂのポート番号とともに判断部５２へ出力する。

また、ポート部５３Ａにおける受信部６１は、スイッチ装置１０２Ｃが自己のスイッチ装置１０２Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１を取得する。

より詳細には、受信部６１は、エラー情報Ｅ１を含む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をフレーム処理部６３経由でスイッチ部３１へ出力する。

スイッチ部３１は、ポート部５３Ａ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からエラー情報Ｅ１を取得し、取得したエラー情報Ｅ１をポート部５３Ａのポート番号とともに判断部５２へ出力する。

判断部５２は、ポート部５３Ｂにおける受信部６１によって取得されたエラー情報Ｅ１に基づいて、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

より詳細には、判断部５２は、ポート部５３Ｂからエラー情報Ｅ１およびポート部５３Ｂのポート番号を受けて、受けたポート部５３Ｂのポート番号に基づいて、エラー情報Ｅ１がポート部５３Ｂによって受信されたことを認識する。

判断部５２は、受けたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数がしきい値Ｔｈ１以上である場合、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

そして、判断部５２は、判断結果に基づいて、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを書き換える。

また、判断部５２は、ポート部５３Ａにおける受信部６１によって取得されたエラー情報Ｅ１に基づいて、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

より詳細には、判断部５２は、ポート部５３Ａからエラー情報Ｅ１およびポート部５３Ａのポート番号を受けて、受けたポート部５３Ａのポート番号に基づいて、エラー情報Ｅ１がポート部５３Ａによって受信されたことを認識する。

判断部５２は、受けたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数がしきい値Ｔｈ１以上である場合、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

そして、判断部５２は、判断結果に基づいて、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを書き換える。

また、判断部５２は、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数、およびポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数の両方がしきい値Ｔｈ１以上である場合、以下の処理を行う。

すなわち、判断部５２は、たとえば、ＣＲＣエラー数がより少ないエラー情報Ｅ１を用いない。

具体的には、ポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数が、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数より少ない場合、判断部５２は、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ１を用いるが、ポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ１を用いない。

そして、判断部３２は、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断するが、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断しない。

なお、判断部５２は、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数、およびポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ１に含まれるＣＲＣエラー数の両方がしきい値Ｔｈ１以上である場合、通信経路の切り替えを判断しない構成であってもよい。

［スイッチ装置１０２の変形例］
再び図１２を参照して、スイッチ装置１０２は、所定の通信規格に従って１００Ｍｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成に限らず、１Ｇｂｐｓの通信速度でイーサネットフレームの送受信を行う構成であってもよい。

この例では、イーサネットフレームの送信先の装置において、前方誤り訂正（ＦＥＣ）、およびＣＲＣチェックが行われる。

再び図１３を参照して、スイッチ装置１０２の変形例における受信部６１および送信部４２の動作は、上述のスイッチ装置１０１の変形例における受信部４１および送信部４２とそれぞれ同様である。

受信部６１は、対応の通信ポート３４を介して接続された対象装置または車内通信デバイス１１１から電気信号を受信すると、ＰＡＭ３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する。受信部４１は、生成したシンボル列をフレーム処理部６３へ出力する。

フレーム処理部６３は、受信部６１からシンボル列を受けると、受けたシンボル列すなわち複数の（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を複数の符号化前データに変換する。

フレーム処理部６３は、変換後の複数の符号化前データを結合して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、１５１８バイトのサイズのイーサネットフレームを示す。

フレーム処理部６３は、変換後のビット列すなわちイーサネットフレームにおけるＦＣＳフィールドからＣＲＣ値を取得する。

また、フレーム処理部６３は、イーサネットフレームに含まれるデータのＣＲＣ値を算出し、算出したＣＲＣ値と取得したＣＲＣ値とを比較する、すなわち照合する。

フレーム処理部６３は、これらのＣＲＣ値が一致する場合、イーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。

一方、フレーム処理部４３は、これらのＣＲＣ値が一致しない場合、たとえばイーサネットフレームの再送要求を送信部４２経由で対象装置または車内通信デバイス１１１へ送信する。

たとえば、スイッチ装置１０２において通信ポート３４Ａ，３４Ｂが対象装置に接続された専用の通信ポート３４として運用されている場合、ポート部５３Ａ，５３Ｂでは、エラー情報Ｅ２が作成される。一方、他の２つのポート部５３では、エラー情報Ｅ２が作成されない。

より詳細には、ポート部５３Ａ，５３Ｂにおけるフレーム処理部６３は、複数の（２０４，１８８）リード−ソロモン符号を複数の符号化前データに変換する際に、誤り訂正を行った合計回数を記録し、記録した合計回数すなわち誤り訂正回数を含むエラー情報Ｅ２を作成する。

フレーム処理部６３は、作成したエラー情報Ｅ２を含むイーサネットフレームを送信部４２経由で対象装置へ送信する。

再び図１１〜図１３を参照して、以下では、スイッチ装置１０２Ａにおいて行われる判断処理について説明するが、スイッチ装置１０２Ｂ，１０２Ｃにおいても同様の判断処理が行われる。

スイッチ装置１０２Ａでは、ポート部５３Ｂにおける受信部６１は、スイッチ装置１０２Ｂが自己のスイッチ装置１０２Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ２を取得する。

より詳細には、受信部６１は、エラー情報Ｅ２を含む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をフレーム処理部６３経由でスイッチ部３１へ出力する。

スイッチ部３１は、ポート部５３Ｂ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からエラー情報Ｅ２を取得し、取得したエラー情報Ｅ２をポート部５３Ｂのポート番号とともに判断部５２へ出力する。

また、ポート部５３Ａにおける受信部６１は、スイッチ装置１０２Ｃが自己のスイッチ装置１０２Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ２を取得する。

より詳細には、受信部６１は、エラー情報Ｅ２を含む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をフレーム処理部６３経由でスイッチ部３１へ出力する。

スイッチ部３１は、ポート部５３Ｂ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からエラー情報Ｅ２を取得し、取得したエラー情報Ｅ２をポート部５３Ｂのポート番号とともに判断部５２へ出力する。

判断部５２は、ポート部５３Ｂにおける受信部６１によって取得されたエラー情報Ｅ２に基づいて、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

より詳細には、判断部５２は、ポート部５３Ｂからエラー情報Ｅ２およびポート部５３Ｂのポート番号を受けて、受けたポート部５３Ｂのポート番号に基づいて、エラー情報Ｅ２がポート部５３Ｂによって受信されたことを認識する。

判断部５２は、受けたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数がしきい値Ｔｈ２以上である場合、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

そして、判断部５２は、判断結果に基づいて、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを書き換える。

また、判断部５２は、ポート部５３Ａにおける受信部６１によって取得されたエラー情報Ｅ２に基づいて、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

より詳細には、判断部５２は、ポート部５３Ａからエラー情報Ｅ２およびポート部５３Ａのポート番号を受けて、受けたポート部５３Ａのポート番号に基づいて、エラー情報Ｅ２がポート部５３Ａによって受信されたことを認識する。

判断部５２は、受けたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数がしきい値Ｔｈ２以上である場合、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断する。

そして、判断部５２は、判断結果に基づいて、スイッチ部３１が保持するＡＲＬテーブルを書き換える。

また、判断部５２は、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数、およびポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数の両方がしきい値Ｔｈ２以上である場合、以下の処理を行う。

すなわち、判断部５２は、たとえば、誤り訂正回数がより少ないエラー情報Ｅ２を用いない。

具体的には、ポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数が、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数より少ない場合、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ２を用いるが、ポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ２を用いない。

そして、判断部３２は、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｃを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｂへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断するが、自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへの通信経路を、スイッチ装置１０２Ｂを経由して自己のスイッチ装置１０２Ａからスイッチ装置１０２Ｃへ至る通信経路へ切り替えるべきと判断しない。

なお、判断部５２は、ポート部５３Ｂによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数、およびポート部５３Ａによって受信されたエラー情報Ｅ２に含まれる誤り訂正回数の両方がしきい値Ｔｈ２以上である場合、通信経路の切り替えを判断しない構成であってもよい。

以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１０１Ａのポート部５３Ｂにおける受信部６１は、スイッチ装置１０１Ｂが、自己のスイッチ装置１０１Ａから受信したデータのエラーに関するエラー情報Ｅ１またはＥ２を取得する。そして、スイッチ装置１０１Ａにおける判断部５２は、受信部６１によって取得されたエラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、自己のスイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路を、スイッチ装置１０１Ｃを経由してスイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う。

このような構成により、エラー情報Ｅ１またはＥ２に基づいて、たとえば、スイッチ装置１０１Ａからスイッチ装置１０１Ｂへの通信経路において伝送されるデータのロスが発生したか否か、または当該データのロスが発生するおそれの有無を認識することができる。これにより、データのロスが発生したとき、またはデータのロスが発生するおそれがあるとき等の適切なタイミングにおいて、当該通信経路を別の通信経路へ切り替えることを判断することができる。したがって、データのロスを低減しながら、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

なお、本発明の第１の実施の形態および第２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。

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。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

［付記１］
車両に搭載される車載通信システムであって、
第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、
前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部とを備え、
前記車載装置は、スイッチ装置またはゲートウェイ装置であり、
前記データは、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したイーサネットフレームに含まれ、
前記取得部は、所定の単位時間当たりに受信する複数の前記イーサネットフレームにおけるＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）エラーの発生数を含むエラー情報、または１フレーム当たりの前方誤り訂正による誤り訂正の回数を含むエラー情報を取得し、
前記車載通信システムは、３つの車載装置を備え、
前記判断部は、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を第３の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する前記判断処理を行う、車載通信システム。

［付記２］
前記判断部は、前記エラー情報に含まれる値と誤り訂正能力に基づく所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行う、付記１に記載の車載通信システム。

［付記３］
車両に搭載される車載装置であって、
前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置からデータを受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記データのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、
前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断部とを備え、
前記車載装置は、スイッチ装置またはゲートウェイ装置であり、
前記データは、前記対象装置から受信したイーサネットフレームに含まれ、
前記作成部は、所定の単位時間当たりに受信する複数の前記イーサネットフレームにおけるＣＲＣエラーの発生数を含むエラー情報、または１フレーム当たりの前方誤り訂正による誤り訂正の回数を含むエラー情報を作成する、車載装置。

１ 車両
１０ イーサネットケーブル
３１ スイッチ部
３２ 判断部
３３ ポート部
３４ 通信ポート
４１ 受信部
４２ 送信部
４３ フレーム処理部（取得部および作成部）
５２ 判断部
５３ ポート部
６１ 受信部（取得部）
６３ フレーム処理部（作成部）
１０１，１０２ スイッチ装置（車載装置）
１１１ 車内通信デバイス
３０１，３０２ 車載通信システム

Claims (6)

1. 車両に搭載される車載通信システムであって、
   第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、
   前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部とを備え、
   前記第１の車載装置および前記第２の車載装置の各々は、前記判断部を含み、
   前記エラー情報は、前記第１の車載装置による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含み、
   前記判断部は、前記エラー情報に含まれる前記エラー訂正数と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行い、
   前記判断部は、前記しきい値を動的に設定する、車載通信システム。
2. 前記第１の車載装置は、前記エラー情報を作成し、作成した前記エラー情報を前記第２の車載装置へ送信し、
   前記第２の車載装置は、前記取得部を含み、
   前記取得部は、前記第１の車載装置から送信された前記エラー情報を受信し、
   前記第２の車載装置における前記判断部は、前記取得部により受信された前記エラー情報に基づいて前記判断処理を行う、請求項１に記載の車載通信システム。
3. 前記エラー情報は、前記データのエラー数を含む、請求項１または請求項２に記載の車載通信システム。
4. 車両に搭載される車載装置であって、
   前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置からデータを受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された前記データのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、
   前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部とを備え、
   前記エラー情報は、前記車載装置による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含み、
   前記判断部は、前記エラー情報に含まれる前記エラー訂正数と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行い、
   前記判断部は、前記しきい値を動的に設定する、車載装置。
5. 車両に搭載される車載通信システムであって、第１の車載装置および第２の車載装置を含む複数の車載装置と、取得部と、判断部とを備える車載通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記取得部が、前記第１の車載装置が前記第２の車載装置から受信したデータのエラーに関するエラー情報を取得するステップと、
   前記判断部が、前記取得部によって取得された前記エラー情報に基づいて、前記第２の車載装置から前記第１の車載装置への通信経路を、他の前記車載装置を経由して前記第２の車載装置から前記第１の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行うステップとを含み、
   前記第１の車載装置および前記第２の車載装置の各々は、前記判断部を含み、
   前記エラー情報は、前記第１の車載装置による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含み、
   前記判断処理を行うステップにおいて、前記判断部は、前記エラー情報に含まれる前記エラー訂正数と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行い、
   前記判断部は、前記しきい値を動的に設定する、通信制御方法。
6. 車両に搭載される車載通信システムであって、複数の車載装置を備える車載通信システム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、
   前記車両に搭載された他の車載装置である対象装置から受信されたデータのエラーに関するエラー情報を作成する作成部と、
   前記作成部によって作成された前記エラー情報に基づいて、前記対象装置から自己の車載装置への通信経路を、前記車両に搭載された他の別の車載装置を経由して前記対象装置から自己の車載装置へ至る別の通信経路へ切り替えるか否かを判断する判断処理を行う判断部、
   として機能させるためのプログラムであって、
   複数の前記車載装置の各々は、前記判断部を含み、
   前記エラー情報は、前記車載装置による誤り訂正処理におけるエラー訂正数を含み、
   前記判断部は、前記エラー情報に含まれる前記エラー訂正数と所定のしきい値とを比較し、比較結果に基づいて前記判断処理を行い、
   前記判断部は、前記しきい値を動的に設定する、通信制御プログラム。

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