JP7103300B2 - 車載通信システム、中継装置、及び通信方法 - Google Patents

Description

本開示は、車載通信システム、中継装置、及び通信方法に関するものである。

特許文献１には、車両に搭載される複数の情報処理装置が、多重通信線等のネットワークに接続される車載のネットワークシステムが開示されている。ネットワークシステムのエンドノードにあたる情報処理装置は、エンドノード同士で通信状態を判断することが知られている。詳しくは、エンドノードが他のエンドノードにＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol） Ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔ（以下、エコー要求）を送出し、その応答であるＩＣＭＰ Ｅｃｈｏ Ｒｅｐｌｙ（以下、エコー応答）を受信できたかによって、エンドノード間の通信状態を判断することが知られている。

特開２０１３－２３６１８４号公報

車載のネットワークシステム（以下、車載ネットワーク）は、車両の制御に関する信号を扱うため、車載ネットワークの通信状態をより迅速に判断することが求められる。しかしながら、従来の技術では、エンドノード同士で通信状態を判断する場合、エンドノードにとって４回の送受信が必要であった。詳しくは、第１のエンドノードから送信されるエコー要求を第２のエンドノードが受信，第２のエンドノードから第１のエンドノードへエコー応答を送信，第２のエンドノードから第２のエンドノードへエコー要求を送信，そのエコー要求に対して第１のエンドノードから送信されるエコー応答を第２のエンドノードが受信の４回である。

この開示のひとつの目的は、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも迅速に個々のエンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断することを可能にする車載通信システム、中継装置、及び通信方法を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、ひと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。

上記目的を達成するために、本開示の車載通信システムは、車両で用いられ、車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と、複数のエンドノードと直接に接続される中継装置（１０）とを含む車載通信システムであって、中継装置は、エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信する要求送信部（１０１）と、障害検知パケットを受信できたエンドノードから送信される応答を受信する応答受信部（１０２）とを備え、要求送信部は、応答受信部でエンドノードから応答を受信する場合に、前回送信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを前回に障害検知パケットを送信したエンドノードに送信し、エンドノードは、中継装置から送信される障害検知パケットを受信する要求受信部（２０１）と、要求受信部で障害検知パケットを受信できた場合に、応答を中継装置に送信する応答送信部（２０２）と、応答を応答送信部で送信する前に要求受信部で受信した前回の障害検知パケットと、応答を応答送信部で送信した後に要求受信部で受信する今回の障害検知パケットとのパケットについての値が一致しない場合には、車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する一方、一致する場合には、車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する通信状態判断部（２０４）とを備える。

上記目的を達成するために、本開示の通信方法は、車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と直接に接続される中継装置（１０）は、エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信し、エンドノードは、中継装置から送信される障害検知パケットを受信できた場合に、応答を中継装置に送信し、中継装置は、エンドノードから応答を受信する場合に、前回送信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを前回に障害検知パケットを送信したエンドノードに送信し、エンドノードは、応答を送信する前に受信した前回の障害検知パケットと、応答を送信した後に受信する今回の障害検知パケットとのパケットについての値が一致しない場合には、車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する一方、一致する場合には、車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する。

これらによれば、中継装置は、前回送信した障害検知パケットに対する応答をエンドノードから受信する場合に、前回送信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを、前回に障害検知パケットを送信したエンドノードに送信する。よって、このエンドノードでは、中継装置との通信状態に異常がない場合には、前回受信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを受信することになる。これに対して、エンドノードでは、応答を送信する前に受信した前回の障害検知パケットと、応答を送信した後に受信する今回の障害検知パケットとのパケットについての値が一致しない場合には、車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する一方、一致する場合には、車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する。よって、エンドノードにおいて車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。

中継装置には複数のエンドノードが直接に接続されるので、これらの複数のエンドノードの個々で車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。また、エンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断するまでの送受信が、中継装置からの障害検知パケットの受信，中継装置への応答の送信，中継装置からの前回受信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットの受信の最大３回で済む。従って、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合の４回よりも少なく済む。その結果、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも迅速に個々のエンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。

上記目的を達成するために、本開示の中継装置は、車両で用いられ、車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と直接に接続される中継装置であって、エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信する要求送信部（１０１）と、障害検知パケットを受信できたエンドノードから送信される応答を受信する応答受信部（１０２）とを備え、要求送信部は、応答受信部でエンドノードから応答を受信する場合に、前回送信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを前回に障害検知パケットを送信したエンドノードに送信する。

これによれば、中継装置は、前回送信した障害検知パケットに対する応答をエンドノードから受信する場合に、前回送信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを、前回に障害検知パケットを送信したエンドノードに送信する。よって、このエンドノードでは、中継装置との通信状態に異常がない場合には、前回受信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットを受信することになる。従って、エンドノードでは、応答を送信する前に受信した前回の障害検知パケットと、応答を送信した後に受信する今回の障害検知パケットとのパケットについての値が一致するか否かによって、車載ネットワークの通信状態の異常有無を判断することが可能になる。中継装置には複数のエンドノードが直接に接続されるので、これらの複数のエンドノードの個々で車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。また、エンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断するまでの送受信が、中継装置からの障害検知パケットの受信，中継装置への応答の送信，中継装置からの前回受信した障害検知パケットとパケットについての値の異なる障害検知パケットの受信の最大３回で済む。従って、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合の４回よりも少なく済む。その結果、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも迅速に個々のエンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。

車載通信システム１の概略的な構成の一例を示す図である。 中継装置１０の概略的な構成の一例を示す図である。 ＩＣＭＰメッセージのデータ構造の一例を示す図である。 エンドノード２０の概略的な構成の一例を示す図である。 中継装置１０での中継装置側判断関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 車載通信システム１での状態判断関連処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 従来技術におけるエンドノード同士での通信状態の判断の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 実施形態１の構成による必要通信経路数の削減効果の一例を説明するための図である。 中継装置１０同士の接続形態の一例を示す図である。 車載通信システム１ａの概略的な構成の一例を示す図である。

図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態における説明を参照することができる。

（実施形態１）
＜車載通信システム１の概略構成＞
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、車載通信システム１の説明を行う。車載通信システム１は、車両に搭載されるものであり、図１に示すように、複数の中継装置１０と、複数のエンドノード２０とを含む。

エンドノード２０は、車両で用いられる情報処理装置である。エンドノード２０の一例としては、ＥＣＵが挙げられる。以下では、エンドノード２０がＥＣＵである場合を例に挙げて説明を行う。エンドノード２０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備える。エンドノード２０は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、制御プログラムに対応した機能を発揮する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。なお、エンドノード２０の詳細については後述する。

中継装置１０は、各エンドノード２０の間の通信を中継する。中継装置１０は、エンドノード２０及び他の中継装置１０と通信線で接続される。中継装置１０同士の接続形態は、スター型，リング型，メッシュ型のいずれであってもよい。図１に示すように、中継装置１０は、複数のエンドノード２０と直接に接続される。図１では、２つの中継装置１０がそれぞれ３つのエンドノード２０と直接接続されている例を示している。通信線で接続された中継装置１０及びエンドノード２０の通信網が車載ネットワークに相当する。なお、図１に示す例はあくまで一例であって、車載通信システム１に含まれる中継装置１０は３つ以上であってもよい。また、中継装置１０に直接接続されるエンドノード２０は２つ以外の複数であってもよい。

中継装置１０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備える。中継装置１０は、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで、制御プログラムに対応した機能を発揮する。例えば、中継装置１０は、制御プログラムを実行することで、車載ネットワークの通信状態の判断に関連する処理（以下、中継装置側判断関連処理）を実行する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。なお、中継装置１０の詳細については、以下で述べる。

＜中継装置１０の概略構成＞
続いて、図２を用いて、中継装置１０の概略構成について説明を行う。図２では、便宜上、中継装置側判断関連処理に関連する構成以外は省略している。中継装置１０は、要求送信部１０１、応答受信部１０２、及び送信制御部１０３、を機能ブロックとして備えている。なお、中継装置１０が実行する機能の一部又は全部を、１つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、中継装置１０が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。

要求送信部１０１は、通信線で直接接続されているエンドノード２０に、通信状態を検知するためのパケット（以下、障害検知パケット）を送信する。以下では、車載通信システム１が、インターネット制御通知プロトコルであるＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）を採用している場合を例に挙げて説明を行う。よって、以降では、障害検知パケットは、ＩＣＭＰパケットのタイプがエコー要求であるＩＣＭＰメッセージ（以下、単にエコー要求）であるものとして説明を行う。このエコー要求がエコー要求通知に相当する。一例として、要求送信部１０１は、中継装置１０に直接接続される複数のエンドノード２０のうちの２つのエンドノード２０に、エコー要求を順次送信すればよい。また、要求送信部１０１は、中継装置１０に直接接続される複数のエンドノード２０に、エコー要求を順次送信してもよい。

なお、ＩＣＭＰパケットのデータ構造は、ＩＰヘッダとＩＣＭＰメッセージとからなる。ＩＣＭＰメッセージは、図３に示すように、「タイプ」，「コード」，「チェックサム」，「ＩＤ」，「シーケンス番号」，「データ」といったフィールドが含まれる。「タイプ」は、ＩＣＭＰメッセージの機能タイプの値である。「ＩＤ」は、送信元で任意に設定される値である。「シーケンス番号」は、同じＩＤで繰り返しパケットを送信する場合の通し番号である。「データ」がペイロードにあたる。

応答受信部１０２は、要求送信部１０１から送信したエコー要求を受信できたエンドノード２０から送信される応答を受信する。この応答は、ＩＣＭＰパケットのタイプがエコー応答であるＩＣＭＰメッセージ（以下、単にエコー応答）である。このエコー応答がエコー応答通知に相当する。

送信制御部１０３は、要求送信部１０１からのエコー要求の送信を制御する。送信制御部１０３は、例えば定期的等の所定のタイミングで、要求送信部１０１から複数のエンドノード２０にエコー要求を順次送信させればよい。また、送信制御部１０３は、応答受信部１０２でエンドノード２０からエコー応答を受信する場合に、そのエンドノード２０に前回送信したエコー要求と値の異なるエコー要求を、要求送信部１０１からそのエンドノード２０に送信させる。これにより、要求送信部１０１は、応答受信部１０２でエンドノード２０からエコー応答を受信する場合に、そのエンドノード２０に前回送信したエコー要求とパケットについての値の異なるエコー要求をそのエンドノード２０に送信する。

前回送信したエコー要求と異ならせる値は、例えばＩＣＭＰパケットのうちのペイロードの値とすればよい。ペイロードの値は、ペイロード長等であってもよいが、「データ」フィールドのバイナリデータの値とすればよい。なお、ペイロードの値以外に、ＩＣＭＰメッセージのうちのＩＤ，シーケンス番号の値を用いる構成としてもよい。ペイロードの値を用いる場合には、ＩＤを変更せずに、エコー応答を受信したか否かでエコー要求の値を切り替えることが可能になる。

＜エンドノード２０の概略構成＞
続いて、図４を用いて、エンドノード２０の概略構成について説明を行う。図４では、便宜上、車載ネットワークの通信状態の判断に関連する処理に関連する構成以外は省略している。エンドノード２０は、要求受信部２０１、応答送信部２０２、送信制御部２０３、及び通信状態判断部２０４を機能ブロックとして備えている。なお、エンドノード２０が実行する機能の一部又は全部を、１つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、中継装置１０が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。

要求受信部２０１は、中継装置１０から送信されるエコー要求を受信する。要求受信部２０１は、中継装置１０からエコー要求が送信されてきた場合に、このエコー要求を受信する。応答送信部２０２は、要求受信部２０１でエコー要求を受信できた場合に、エコー応答を、直接接続される中継装置１０に送信する。

送信制御部２０３は、応答送信部２０２からのエコー応答の送信を制御する。送信制御部２０３は、要求受信部２０１で中継装置１０から送信されるエコー要求を受信できた場合に、応答送信部２０２からその中継装置１０にエコー応答を送信させる。

通信状態判断部２０４は、車載ネットワークの通信状態の異常の有無を判断する。一例として、通信状態判断部２０４は、自らのエンドノード２０と直接接続される中継装置１０と自らのエンドノード２０との通信状態を、車載ネットワークの通信状態として判断すればよい。

通信状態判断部２０４は、エコー応答を応答送信部２０２で送信する前に要求受信部２０１で受信した前回のエコー要求と、エコー応答を応答送信部２０２で送信した後に要求受信部２０１で受信する今回のエコー要求とのパケットについての値が一致しない場合に、車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する。一方、これらのパケットについての値が一致する場合には、車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する。

＜中継装置１０での中継装置側判断関連処理＞
ここで、図５のフローチャートを用いて、中継装置１０での中継装置側判断関連処理の流れの一例について説明を行う。図５のフローチャートは、例えば定期的に開始する構成とすればよい。コンピュータが、この熱管理関連処理に含まれるステップを実施することが、通信方法が実行されることに相当する。

まず、ステップＳ１では、要求送信部１０１が、通信線で直接接続されているエンドノード２０に、エコー要求を送信する。この際のエコー要求をｒｅｑＡとする。一例として、要求送信部１０１は、中継装置１０に直接接続される複数のエンドノード２０のうちの２つのエンドノード２０に、エコー要求ｒｅｑＡを順次送信すればよい。

ステップＳ２では、応答受信部１０２でエンドノード２０からエコー応答を受信した場合（Ｓ２でＹＥＳ）に、ステップＳ４に移る。一方、応答受信部１０２でエンドノード２０からエコー応答を受信しなかった場合（Ｓ２でＮＯ）に、ステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、エンドノード２０にエコー要求ｒｅｑＡを送信してからの経過時間が設定時間に達していたタイムアップの場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。経過時間については、タイマ回路でカウントすればよい。設定時間については任意に設定可能である。一方、タイムアップでない場合（Ｓ３でＮＯ）には、Ｓ２に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ４では、送信制御部１０３が、Ｓ２でエコー応答を受信できたエンドノード２０に対して、そのエンドノード２０に前回送信したエコー要求ｒｅｑＡと値の異なるエコー要求を、要求送信部１０１からそのエンドノード２０に送信させる。このエコー要求ｒｅｑＡと値の異なるエコー要求をｒｅｑＢとする。

ステップＳ５では、中継装置側判断関連処理の終了タイミングの場合（Ｓ５でＹＥＳ）には、中継装置側判断関連処理を終了する。一方、中継装置側判断関連処理の終了タイミングでない場合（Ｓ５でＮＯ）には、Ｓ２に戻って処理を繰り返す。中継装置側判断関連処理の終了タイミングの一例としては、Ｓ１でエコー要求ｒｅｑＡを送信した複数のエンドノード２０の全てについて、Ｓ４でエコー要求ｒｅｑＢを送信するか、Ｓ３でＮＯとなるかした場合が挙げられる。中継装置側判断関連処理の終了タイミングでない場合には、Ｓ１でエコー要求ｒｅｑＡを送信した複数のエンドノード２０の全てについて、Ｓ４でエコー要求ｒｅｑＢを送信するか、Ｓ３でＮＯとなるまで、処理が繰り返される。

なお、中継装置側判断関連処理は、中継装置１０に直接接続される複数のエンドノード２０のうちの２つのエンドノード２０の組み合わせを変えて、全ての組み合わせについて上述の処理を順次行う構成としてもよい。また、中継装置側判断関連処理は、中継装置１０に直接接続される全てのエンドノード２０について、Ｓ１でエコー要求ｒｅｑＡを順次送信し、以降の処理を行う構成としてもよい。

＜車載通信システム１での状態判断関連処理＞
続いて、図６のシーケンス図を用いて、車載通信システム１での車載ネットワークの通信状態の判断に関連する処理（以下、状態判断関連処理）の流れの一例について説明を行う。図６の例では、複数のエンドノード２０のうちの２つのエンドノード２０を、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２として説明を行う。図６の例では、中継装置１０と第１エンドノード２１及び第２エンドノード２２との通信状態に異常がない場合の処理の流れの一例を示す。図６の例では、便宜上、複数のエンドノード２０のうちの第１エンドノード２１と第２エンドノード２２との組み合わせに絞って説明を行う。

まず、ｔ１では、中継装置１０が、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２にエコー要求ｒｅｑＡを順次送信する。ｔ２，ｔ３では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、中継装置１０から送信されたエコー要求ｒｅｑＡを受信する。ｔ４，ｔ５では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、中継装置１０にエコー応答ｒｅｐｌｙを送信する。

ｔ６では、中継装置１０が、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２からそれぞれ送信されてくるエコー応答ｒｅｐｌｙを受信する。ｔ７では、中継装置１０が、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２に、前回送信したエコー要求ｒｅｑＡと値の異なるエコー要求ｒｅｑＢを順次送信する。

ｔ８，ｔ９では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、中継装置１０から送信されたエコー要求ｒｅｑＢを受信する。ｔ１０，ｔ１１では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、前回受信したエコー要求ｒｅｑＡと今回受信したエコー要求ｒｅｑＢとを比較する。そして、前回受信したエコー要求ｒｅｑＡと今回受信したエコー要求ｒｅｑＢとが一致しないので、中継装置１０との通信状態に異常なしと判断する。ここで言うところの中継装置１０との通信状態に異常なしとは、中継装置１０に情報を送信できるとともに、中継装置１０から情報を受信することもできることを示す。

ｔ１２，ｔ１３では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、中継装置１０にエコー応答ｒｅｐｌｙを送信する。ｔ１４では、中継装置１０が、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２からそれぞれ送信されてくるエコー応答ｒｅｐｌｙを受信する。ｔ１５では、中継装置１０が、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２に、前回送信したエコー要求ｒｅｑＢと値の異なるエコー要求ｒｅｑＣを順次送信する。

ｔ１６，ｔ１７では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、中継装置１０から送信されたエコー要求ｒｅｑＣを受信する。ｔ１８，ｔ１９では、第１エンドノード２１，第２エンドノード２２がそれぞれ、前回受信したエコー要求ｒｅｑＢと今回受信したエコー要求ｒｅｑＣとを比較する。そして、前回受信したエコー要求ｒｅｑＢと今回受信したエコー要求ｒｅｑＣとが一致しないので、中継装置１０との通信状態に異常なしと判断する。

図６に示すように、車載通信システム１では、第１エンドノード２１が車載ネットワークの通信状態を判断するまでに、初回はｔ３，ｔ５，ｔ９の３回の送受信で済ませることができる。また、２回目以降は、ｔ１３，ｔ１７の２回の送受信で済ませることができる。第２エンドノード２２が車載ネットワークの通信状態を判断するまでに、初回はｔ２，ｔ４，ｔ８の３回の送受信で済ませることができる。また、２回目以降は、ｔ１２，ｔ１６の２回の送受信で済ませることができる。これは、エンドノード同士で通信状態を判断する従来の技術に比べて少ない送受信回数である。以下では、この従来の技術での車載ネットワークの通信状態の判断の処理の例について説明する。

＜従来技術での通信判断の処理＞
続いて、図７のシーケンス図を用いて、エンドノード同士で通信状態を判断する従来の技術での車載ネットワークの通信状態の判断の処理の流れの一例について説明を行う。図７の例では、エンドノードＢがエンドノードＡとの通信状態を判断する場合の例を示す。図７の例では、エンドノードＡとエンドノードＢとの通信状態に異常がない場合の処理の流れの一例を示す。

まず、ｔ１０１では、エンドノードＡがエンドノードＢにエコー要求ｒｅｑを送信する。ｔ１０２では、エンドノードＢが、エンドノードＡから送信されたエコー要求ｒｅｑを受信する。ｔ１０３では、エンドノードＢが、エンドノードＡにエコー応答ｒｅｐｌｙを送信する。ｔ１０４では、エンドノードＡが、エンドノードＢから送信されてくるエコー応答ｒｅｐｌｙを受信する。

ｔ１０５では、エンドノードＢが、エンドノードＡに、エコー要求ｒｅｑを送信する。ｔ１０６では、エンドノードＡが、エンドノードＢから送信されたエコー要求ｒｅｑを受信する。ｔ１０７では、エンドノードＡが、エンドノードＢにエコー応答を送信する。ｔ１０８では、エンドノードＢが、エンドノードＡから送信されたエコー応答を受信する。ｔ１０９では、エンドノードＢが、エンドノードＡからエコー要求を受信することもエコー応答を受信することもできたことをもとに、エンドノードＡとの通信状態に異常なしと判断する。

図７に示すように、従来の技術では、エンドノードＢが車載ネットワークの通信状態を判断するまでに、ｔ１０２，ｔ１０３，ｔ１０５，ｔ１０８の４回の送受信が必要になる。よって、車載通信システム１では、この従来の技術よりも、車載ネットワークの通信状態を判断するまでの送受信の回数が少なくなる。

＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、前述したように、エンドノード２０での、車載ネットワークの通信状態を判断するまでの送受信の回数が、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも少なくなる。よって、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも迅速に個々のエンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。エンドノードの通信状態をより迅速に判断することが可能になることによって、異常時のエンドノードのより迅速な自己復帰が可能になる。例えば、自己復帰の例としては、再起動等が挙げられる。

また、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合、この通信状態を判断するのに必要な通信経路数の増加が問題となる。これに対して、実施形態１の構成によれば、複数の中継装置１０ごとに、複数のエンドノード２０と直接接続し、エンドノード２０が中継装置１０との間で車載ネットワークの通信状態を判断するので、車載ネットワークの通信状態を判断するのに必要な通信経路数を抑制することが可能になる。

ここで、図８を用いて、実施形態１の構成による必要通信経路数の削減効果の一例について説明を行う。図８では、中継装置１０の数とエンドノード２０の数との組み合わせに対する車載通信システム１での必要経路数と従来技術での必要経路数とを示している。図８の例では、１つの中継装置１０にそれぞれエンドノード２０が３つ直接に接続されている場合を例に挙げて説明を行う。

車載通信システム１での必要経路数は、中継装置１０とエンドノード２０との経路数と、中継装置１０同士の経路数とを合算することで求められる。一方、従来技術での必要経路数は、エンドノード２０同士の経路数から求められる。よって、例えば、中継装置１０が４つ，エンドノード２０が１２の場合について、車載通信システム１での必要経路数は、３×４＋_４Ｃ_２（つまり、コンビネーション４の２）を演算することで求められる。一方、従来技術での必要経路数は、_１２Ｃ_２（つまり、コンビネーション１２の２）を演算することで求められる。必要経路数は、図９に示すスター型，リング型，メッシュ型といった中継装置１０同士の接続形態にかかわらず同じ値となる。なお、図９の四角が中継装置１０を示しており、丸がエンドノード２０を示している。

図８に示すように、中継装置１０が２つ，エンドノード２０が６つの場合、車載通信システム１での必要経路数は４，従来技術での必要経路数は１５となる。中継装置１０が３つ，エンドノード２０が９つの場合、車載通信システム１での必要経路数は１１，従来技術での必要経路数は３６となる。中継装置１０が４つ，エンドノード２０が１２の場合、車載通信システム１での必要経路数は１８，従来技術での必要経路数は６６となる。中継装置１０が１０，エンドノード２０が３０の場合、車載通信システム１での必要経路数は７５，従来技術での必要経路数は４３５となる。以上のように、実施形態１の構成によれば、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合に比べ、必要経路数も削減することが可能になる。

（実施形態２）
実施形態１では、車載通信システム１に中継装置１０を複数含む構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、図１０に示すように、車載通信システム１ａが中継装置１０を１つだけ含む構成（以下、実施形態２）としてもよい。

車載通信システム１ａは、図１０に示すように、１つの中継装置１０と、複数のエンドノード２０とを含む。車載通信システム１ａは、含まれる中継装置１０の台数が異なる点を除けば、実施形態１の車載通信システム１と同様である。図１０では、１つの中継装置１０が４つのエンドノード２０と直接接続されている例を示している。

実施形態２の構成は、中継装置１０の数を除けば実施形態１と同様であるので、実施形態１と同様に、エンドノード２０での、車載ネットワークの通信状態を判断するまでの送受信の回数が、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも少なくなる。よって、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断するよりも迅速に個々のエンドノードで車載ネットワークの通信状態を判断することが可能になる。

また、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合よりも、車載ネットワークの通信状態を判断するのに必要な通信経路数（つまり、必要経路数）を低減するためには、中継装置１０に直接接続されるエンドノード２０の数は、４以上であることが好ましい。中継装置１０に直接接続されるエンドノード２０の数が４以上である場合には、エンドノード同士で車載ネットワークの通信状態を判断する場合に比べ、必要経路数も削減することが可能になる。

なお、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。また、本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと１つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された１つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１，１ａ 車載通信システム、１０ 中継装置、２０，２１，２２ エンドノード、１０１ 要求送信部、１０２ 応答受信部、１０３ 送信制御部、２０１ 要求受信部、２０２ 応答送信部、２０３ 送信制御部、２０４ 通信状態判断部

Claims (7)

1. 車両で用いられ、
   車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と、
   複数の前記エンドノードと直接に接続される中継装置（１０）とを含む車載通信システムであって、
   前記中継装置は、
   前記エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信する要求送信部（１０１）と、
   前記障害検知パケットを受信できた前記エンドノードから送信される応答を受信する応答受信部（１０２）とを備え、
   前記要求送信部は、前記応答受信部で前記エンドノードから前記応答を受信する場合に、前回送信した前記障害検知パケットと前記パケットについての値の異なる前記障害検知パケットを前回に前記障害検知パケットを送信した前記エンドノードに送信し、
   前記エンドノードは、
   前記中継装置から送信される前記障害検知パケットを受信する要求受信部（２０１）と、
   前記要求受信部で前記障害検知パケットを受信できた場合に、前記応答を前記中継装置に送信する応答送信部（２０２）と、
   前記応答を前記応答送信部で送信する前に前記要求受信部で受信した前回の前記障害検知パケットと、前記応答を前記応答送信部で送信した後に前記要求受信部で受信する今回の前記障害検知パケットとの前記パケットについての値が一致しない場合には、前記車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する一方、一致する場合には、前記車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する通信状態判断部（２０４）とを備える車載通信システム。
2. 前記中継装置は、４つ以上の前記エンドノードと直接に接続される請求項１に記載の車載通信システム。
3. 前記中継装置を複数含み、
   前記中継装置は、複数の前記中継装置ごとに、複数の前記エンドノードと直接に接続される請求項１又は２に記載の車載通信システム。
4. 前記パケットについての値は、前記パケットのうちのペイロードの値であって、
   前記要求送信部は、前記応答受信部で前記エンドノードから前記応答を受信する場合に、前回送信した前記障害検知パケットと前記パケットのうちのペイロードの値の異なる前記障害検知パケットを送信する請求項１～３のいずれか１項に記載の車載通信システム。
5. 前記障害検知パケットは、インターネット制御通知プロトコルに関する通知のうちのエコー要求通知であって、
   前記応答は、インターネット制御通知プロトコルに関する通知のうちのエコー応答通知である請求項１～４のいずれか１項に記載の車載通信システム。
6. 車両で用いられ、
   車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と直接に接続される中継装置であって、
   前記エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信する要求送信部（１０１）と、
   前記障害検知パケットを受信できた前記エンドノードから送信される応答を受信する応答受信部（１０２）とを備え、
   前記要求送信部は、前記応答受信部で前記エンドノードから前記応答を受信する場合に、前回送信した前記障害検知パケットと前記パケットについての値の異なる前記障害検知パケットを前回に前記障害検知パケットを送信した前記エンドノードに送信する中継装置。
7. 車載ネットワークに含まれる情報処理装置としての複数のエンドノード（２０，２１，２２）と直接に接続される中継装置（１０）は、前記エンドノードに、通信状態を検知するためのパケットである障害検知パケットを送信し、
   前記エンドノードは、前記中継装置から送信される前記障害検知パケットを受信できた場合に、応答を前記中継装置に送信し、
   前記中継装置は、前記エンドノードから前記応答を受信する場合に、前回送信した前記障害検知パケットと前記パケットについての値の異なる前記障害検知パケットを前回に前記障害検知パケットを送信した前記エンドノードに送信し、
   前記エンドノードは、前記応答を送信する前に受信した前回の前記障害検知パケットと、前記応答を送信した後に受信する今回の前記障害検知パケットとの前記パケットについての値が一致しない場合には、前記車載ネットワークの通信状態の異常なしと判断する一方、一致する場合には、前記車載ネットワークの通信状態の異常ありと判断する通信方法。

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