JP7111755B2 - 車載通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両上でワイヤハーネスの伝送路を介して複数の電装品同士が通信するために利用可能な車載通信システムに関し、特に通信経路の断線などの障害に対応するための技術に関する。
例えば、特許文献１のワイヤハーネスの配索構造は、車両上でワイヤハーネスの配索経路の簡素化を図ると共に、電線長の短縮化を図るための技術を示している。また、車両内に電力を供給する電源と、複数の電源分配器と、複数の電源分配器間に車両の前後方向または車両の幅方向に沿って配索される電源幹線と、電源と複数の電源分配器の少なくとも１つとの間に配索される電源線と、複数の電源分配器を制御する複数の通信制御部と、複数の通信制御部間に配索される通信幹線とを有することを示している。
更に、特許文献１の図８及び段落［００３３］に記載されているように、第一の通信制御部２１ａ、第一の通信幹線２２ａ、第二の通信制御部２１ｂ、第二の通信幹線２２ｂ、第三の通信制御部２１ｃ、第三の通信幹線２２ｃ、第四の通信制御部２１ｄ、および第四の通信幹線２２ｄとから一つのループが形成されている。従って、通信制御部が該通信制御部に接続する通信幹線の断線を検知した場合、該通信制御部によって断線した通信幹線との電気的接続を遮断する。そして、他の経路の通信幹線を介して該通信制御部に電流を流すことができる。例えば、第二の通信制御部２１ｂが第一の通信幹線２２ａの断線を検知した場合、第一の通信幹線２２ａとの電気的接続を遮断し、第二の通信幹線２２ｂから第二の通信制御部２１ｂへ電流を流すことができる。このように複数の通信制御部および通信幹線でループを形成することにより、車両の各部の作動不良・故障を有効に防止できる。
特開２０１９－１３７３９４号公報
特許文献１の図８のようにループ型に通信路を形成した場合には、通信路の一部分に断線などの故障が発生した場合でも、故障が発生していない別の経路を利用することにより通信経路を確保できるので、通信の信頼性を向上することが可能である。
しかしながら、一般的な従来の車載システムにおいて、ＣＡＮ(Controller Area Network)のようなバス型の通信ネットワークを用いる場合には、事前に決定したルーティングマップに従って最初の通信経路が決まるものの、断線のバックアップのために複数の通信路をループ状に接続すると、ルーティングマップを作成できないという問題がある。
また、車載システムが、バックアップ用に複数の通信経路を持っていたとしても、ある通信路を介した通信が断線などの影響により不可能であることが判明した場合に、利用可能な他の通信路を探索して、通信経路の切替を実施する必要が生じる。そのため、正常な通信を開始できるまでに比較的長い時間が掛かる可能性がある。
また、例えば１００Ｍｂｐｓ以上のような高速通信に対応する場合には、イーサネット（登録商標）などの通信規格に対応した比較的高価な通信機器が必要になる。特に、車両上の通信システムの場合は、その通信網に非常に多くの電装品が接続されるため、ネットワークの構成が複雑になりワイヤハーネスの分岐点などに中継装置などを多数接続することが想定される。更に、断線の可能性を考慮して通信経路の切り替えを容易にするためには、ルーターやＬ（レイヤー）３スイッチのような高価な通信機器を、ネットワーク上の様々な箇所に接続することが考えられるので、システム全体のコストが大幅に増大する懸念がある。
また、車両上のシステムは非常に多くの電子機器を有し、しかも車体上の様々な箇所に分散した状態で多数の電子機器が搭載されるので、通信に利用するワイヤハーネスの経路長が長くなるという問題がある。更に、例えば交通事故などの影響で車体に損傷が発生した場合に、ワイヤハーネスの断線が発生して複数の電子機器間で通信ができなくなり、正常なシステムの動作が維持できなくなる可能性も考慮しなければならない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信路の断線のような障害が発生した場合に、断線のない他の通信路の利用を可能すると共に、通信機器のコスト増大を抑制しつつ、通信の遅延を減らすことが可能な車載通信システムを提供することにある。
前述した目的を達成するために、本発明に係る車載通信システムは、下記（１）～（４）を特徴としている。
（１） 通信線の幹線を含むワイヤハーネス上の分岐可能な複数位置に、通信の中継及び通信の宛先に応じた経路選択が可能な中継装置がそれぞれ配置された車載通信システムであって、
複数の前記中継装置のそれぞれが、
断線又は通信品質低下を検知する故障検出部と、
故障の有無及び故障箇所毎にそれぞれ対応付けて、予め決定された複数種類の経路情報が保持されているルーティングマップと、
前記ルーティングマップの切替を制御する経路制御部と、
を備え、
前記通信線の幹線が、物理的に又は論理的に複数種類の経路を選択的に利用可能な状態で形成され、
各前記中継装置内の前記経路制御部は、前記故障検出部が故障発生を検知した場合に、他の中継装置に対して経路変更を指示し、
各前記中継装置内の前記経路制御部は、他の中継装置から経路変更の指示を受信すると、少なくとも自中継装置内の前記ルーティングマップを故障発生箇所に応じて切り替え、
複数の前記中継装置は、車両の前後左右の４つのドアの近傍位置にそれぞれ配置された４つの前記中継装置と、前側の左右２つの前記ドアの近傍位置にそれぞれ配置された２つの前記中継装置の間の位置に配置された１つの前記中継装置と、で構成されている、
車載通信システム。
（２） 前記通信線の幹線が、車両上のある領域を周回するように、少なくとも物理的に閉じることが可能な１つ以上のループを形成する、
上記（１）に記載の車載通信システム。
（３） 複数の前記中継装置のそれぞれが、複数の物理ポートを含む全体の物理ＬＡＮ接続を論理的に複数グループに分割割り当てして仮想的な複数のＬＡＮセグメントを形成するＶＬＡＮ処理部を有する、
上記（１）又は（２）のいずれかに記載の車載通信システム。
（４） 複数の前記中継装置のそれぞれが、バックアップ電源を備え、
前記バックアップ電源は、外部から自中継装置への電力供給に障害が発生した場合に必要な電力を自中継装置の内部回路に供給する、
上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の車載通信システム。
上記（１）の構成の車載通信システムによれば、通信線のいずれかの箇所で断線などの故障が発生した場合でも、故障のない別の経路の通信線が利用できるので、通信経路を切り替えることで必要な通信路を確保できる。しかも、故障検出部、ルーティングマップ、及び経路制御部が各中継装置内に存在し、故障発生時には中継装置間の通信によりルーティングマップが自動的に切り替わり、故障のない経路を優先的に選択できるので通信の遅延時間が増大するのを避けることができる。
上記（２）の構成の車載通信システムによれば、通信線の幹線が１つ以上のループを形成するので、その一部分に断線が発生しても、その断線箇所を通らない別の通信経路を確保できる。また、このループが車両上のある領域を周回するように形成されるので、交通事故などが発生した場合でもループの複数箇所が同時に断線するのを避けることができる。
上記（３）の構成の車載通信システムによれば、物理的に繋がっている１つの通信網（ＬＡＮ）を論理的に複数のグループに分けてグループ毎に個別に管理できる。そのため、高価なルーターやＬ３スイッチなどの通信機器をワイヤハーネス上に多数接続しなくても、中継装置の制御により断線時に使う冗長経路などの通信経路を適切に切り替えることが可能になる。
上記（４）の構成の車載通信システムによれば、自車両の交通事故などの際にワイヤハーネスの一部分が断線し、車両側から中継装置に対する電源電力供給が遮断された場合でも、バックアップ電源が供給する中継装置内部の電源電力を利用できるので、中継装置の機能を維持できる。
本発明の車載通信システムによれば、通信路の断線のような障害が発生した場合に、断線のない他の通信路の利用を可能すると共に、通信の遅延を減らすことが可能である。また、通信機器のコスト増大を抑制できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図１は車両上に搭載した第１実施形態の通信システムの構成を表すブロック図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）はそれぞれ図１に示した通信システムにおける３種類の状態の通信経路を示すブロック図である。 図３は、１つのスイッチングハブの内部構成例を示すブロック図である。 図４は、断線発生時の通信システムの状態変化を表す状態遷移図である。 図５は、断線発生に対応するための通信システムの制御動作を表すフローチャートである。 図６は、第２実施形態の通信システムの構成を表すブロック図である。 図７（ａ）および図７（ｂ）は通信システムに含まれる複数の幹線の末端における接続状態を表す電気回路図であり、図７（ａ）は通常状態、図７（ｂ）は断線発生時の接続状態をそれぞれ示す。 図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ図６に示した通信システムにおける２種類の状態の通信経路を示すブロック図である。 図９は、断線発生時の通信システムの状態変化を表す状態遷移図である。 図１０は、断線発生に対応するための通信システムの制御動作を表すフローチャートである。 図１１は、幹線末端の１つのジョイントコネクタの内部構成の具体例を示すブロック図である。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜第１実施形態＞
＜通信システムの構成の概要＞
車両上に搭載した第１実施形態の通信システムの構成を図１に示す。
本実施形態の通信システム１００は、自動車などの車両上に搭載した状態で使用することを想定している。図１は、車体１０を上方から視た平面における各構成要素のレイアウトを表している。なお、図１において、左側が車体１０の前方、右側が車体１０の後方を表している。また、４つのドア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、および１０ｄが車体１０の左右に配置されている。
図１に示すように、車体１０上の様々な箇所に、様々な電装品１８が多数設置されている。これらの電装品１８は、それぞれイーサネット（登録商標）規格の通信機能を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含み、通信システム１００を経由して有線で通信することができる。通信速度は例えば１００Ｍｂｐｓ程度に定めることが想定される。
図１に示した通信システム１００の伝送路は、電線の集合体であるワイヤハーネスとして構成される。このワイヤハーネスには幹線７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ、７６Ｄ、及び７６Ｅが含まれている。これらの幹線７６Ａ～７６Ｅは、イーサネット規格の通信線、電源線、及びアース線を含んでいる。
図１に示すように、４つのドア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、及び１０ｄのそれぞれと近い位置に、スイッチングハブ（ＳＷ－ＨＵＢ）７１、７２、７３、及び７４が配置されている。また、２つのスイッチングハブ７１、７２の間の中央付近にスイッチングハブ７５が配置されている。
図１に示した例では、幹線７６Ａが２つのスイッチングハブ７１、７５の間を結ぶように配索されている。同様に、幹線７６Ｂが２つのスイッチングハブ７２、７５の間を、幹線７６Ｃが２つのスイッチングハブ７１、７３の間を、幹線７６Ｄが２つのスイッチングハブ７２、７４の間を、幹線７６Ｅが２つのスイッチングハブ７３、７４の間を、それぞれ結ぶように配索されている。
また、セントラルゲートウェイ（ＧＷ）７７がイーサネット規格の通信線を経由してスイッチングハブ７５と接続されている。なお、例えばスイッチングハブ７５の機能をセントラルゲートウェイ７７に内蔵してこれらを一体化しても良い。
上位ＥＣＵであるセントラルゲートウェイ７７は、通信システム１００上に仮想ネットワーク（ＶＬＡＮ）を構築しており、ルーティングマップを用いて通信システム１００内の通信経路を制御することができる。仮想ネットワークを利用することにより、物理的に繋がっている１つのネットワーク（ＬＡＮ）を複数グループに分離し、グループ毎に独立した複数の通信経路として管理できる。
図１に示した例では、スイッチングハブ７１～７４のそれぞれの通信ポートに、枝線１９を経由して複数の電装品１８が接続されている。このように、車両に搭載される通信システム１００の場合は、それぞれの位置の通信ノードに接続される電装品などの機器の種類等が予め定まっているので、通信システム１００上の適切な通信経路を定めるルーティングマップの内容も事前に決定しておくことができる。
また、例えば交通事故などの影響でワイヤハーネスの一部分が断線すると、通常の通信経路で通信ができない状況が発生する。しかし、通常の通信経路とは別の代替え経路が予め用意してある場合には、通常の通信経路から代替え経路に切り替えることにより、必要な通信路を確保できる。適切な代替え経路については、断線などの故障が発生した箇所毎に及び通信ノード毎に事前に特定することができる。したがって、故障が発生した箇所毎に適切な代替え経路を選択するための複数種類のルーティングマップが事前に決定され、セントラルゲートウェイ７７及び各スイッチングハブ７１～７５が保持している。
そのため、断線などの故障が発生すると、セントラルゲートウェイ７７及びスイッチングハブ７１～７５は、故障の位置に合わせて適切なルーティングマップを選択するように切り替えることができ、断線の影響を受けることなく適切な代替え経路で通信できる。
実際には各スイッチングハブ７１～７５が後述するように断線などの故障を検出する機能を備えている。そして、いずれかの幹線上で故障が発生すると、スイッチングハブ７１～７５間の通信により、故障箇所を特定してルーティングマップを適切なものに自動的に切り替えるので、故障の影響を受けないように通信経路を切り替えることができる。
図１の通信システム１００においては、車体１０の車室の周囲を周回するように、幹線７６Ａ～７６Ｅがループ状に配索されているので、幹線７６Ａ～７６Ｅのいずれか一箇所で断線等の故障が発生しても、別の経路を選択すれば通信に必要な伝送路を確保できる。
＜通信経路の具体例＞
図１に示した通信システム１００における３種類の状態の通信経路が図２（ａ）～図２（ｃ）に示されている。図２（ａ）は通常の通信経路、図２（ｂ）は経路切替指示を与えるための経路、図２（ｃ）は切替後の代替え経路をそれぞれ表している。なお、図２（ａ）～図２（ｃ）の例では図１中のセントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７５とを一体化した状態として表現してある。
通常の状態では、図２（ａ）に示すようにセントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７３との間が幹線７６Ａ、スイッチングハブ７１、幹線７６Ｃを経由して接続されている。したがって、セントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７３の下流側の電装品１８とが通信する場合には、図２（ａ）中の通信経路８１を利用するように、ルーティングマップにより決定される。
つまり、この場合はセントラルゲートウェイ７７から幹線７６Ａ、スイッチングハブ７１、幹線７６Ｃ、スイッチングハブ７３、及び枝線１９を経由して電装品１８と通信する経路が確保される。なお、仮想ネットワークを採用しているので、通信経路が物理的に接続されていても、論理的には経路が切り離されている箇所もある。
同様に、図２（ａ）に示すようにセントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７４との間が幹線７６Ｂ、スイッチングハブ７２、幹線７６Ｄを経由して接続されている。したがって、セントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７４の下流側の電装品１８とが通信する場合には、図２（ａ）中の通信経路８２を利用するように、ルーティングマップにより決定される。つまり、この場合はセントラルゲートウェイ７７から幹線７６Ｂ、スイッチングハブ７２、幹線７６Ｄ、スイッチングハブ７４、及び枝線１９を経由して電装品１８と通信する経路が確保される。
一方、図２（ｂ）においては、幹線７６Ｃの途中の断線箇所７６Ｘで断線などの故障が発生した状況を想定している。そして、図２（ｂ）の例ではスイッチングハブ７３がこの断線を検知している。そのため、指示経路８３Ａ、８３Ｂ、及び８３Ｃを順番に経由して、スイッチングハブ７３からの経路切替指示がスイッチングハブ７１に届く。そのため、スイッチングハブ７１は断線した位置に応じて適切な経路を選択するように、受信した指示に従い内部のルーティングマップを切り替える。切り替えたルーティングマップの内容はセントラルゲートウェイ７７の制御にも反映される。
図２（ｂ）の状態でルーティングマップが切り替わった後、このルーティングマップにより図２（ｃ）に示した通信経路８１Ａ及び８２Ａが優先的に選択され実際の通信に利用される。すなわち、セントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７１の下流の電装品１８とが通信する場合は通信経路８１Ａを選択し、セントラルゲートウェイ７７とスイッチングハブ７３の下流の電装品１８とが通信する場合は通信経路８２Ａを選択する。
図２（ｃ）に示した通信経路８２Ａは、セントラルゲートウェイ７７から幹線７６Ｂ、スイッチングハブ７２、幹線７６Ｄ、スイッチングハブ７４、幹線７６Ｅ、スイッチングハブ７３、及び枝線１９を経由して電装品１８と接続される。つまり、断線箇所７６Ｘを含む幹線７６Ｃの通信路が使えないことが分かっているので、幹線７６Ｃの代替え経路として通信経路８２Ａを優先的に選択する。これにより断線箇所７６Ｘの断線の影響を回避できる。
＜スイッチングハブの内部構成＞
１つのスイッチングハブ７１の内部構成例を図３に示す。なお、他のスイッチングハブ７２～７５も同様の構成を有している。
図３に示すように、このスイッチングハブ７１は、イーサネット通信部７１ａ、ＶＬＡＮ対応部７１ｂ、経路制御部７１ｃ、記憶装置７１ｄ、ルーティングマップ７１ｅ、故障検出部７１ｆ、電源部７１ｇ、バックアップ電源部７１ｈ、及び複数の通信ポートＰ１～Ｐ６を備えている。
イーサネット通信部７１ａは、イーサネットの規格に対応した信号フレームの送受信を行うためのインタフェースである。図３に示した例ではスイッチングハブ７１が６個の通信ポートＰ１～Ｐ６を有しているので、複数の通信線、例えば図１に示した幹線７６Ａ、７６Ｃや複数の枝線１９を通信ポートＰ１～Ｐ６のいずれかに接続できる。
スイッチングハブ７１は、通信ポートＰ１～Ｐ６のいずれかから入力された信号フレームを中継し、その信号フレームの宛先が接続されている通信ポートＰ１～Ｐ６のいずれかに送出することができる。但し、仮想ネットワークを形成しているので、同じスイッチングハブ７１内に実在している物理ポートの通信ポートＰ１～Ｐ６であっても、論理的に同じＬＡＮグループに割り当てられていないポート間では、これらが分離されているので信号フレームを中継しない。
スイッチングハブ７１が伝送する信号フレームの送信元や宛先は、各機器に割り当てられているＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、ポート番号、ＬＡＮグループなどにより特定され管理される。
ＶＬＡＮ対応部７１ｂは、事前に仮想的に割り当てたＬＡＮグループ毎に分離して、通信ポートＰ１～Ｐ６の信号フレームを管理する。各スイッチングハブ７１～７５の各通信ポートを複数のＬＡＮグループのいずれに割り当てるのかは上位ＥＣＵであるセントラルゲートウェイ７７が管理している。
不揮発性の記憶装置７１ｄは、予め登録されたルーティングマップ７１ｅを保持している。このルーティングマップ７１ｅの中には、送信元の通信ノードと宛先の通信ノードとの組み合わせ毎に、どのような通信経路で接続するのかを表すビットアサインテーブルが含まれている。例えば、図２（ａ）に示した各通信経路８１、８２に相当する内容がビットアサインテーブルとして存在している。
また、正常時に使用するビットアサインテーブルの他に、断線等の故障が発生する可能性のある場所毎に、事前に決定した代替え経路を優先的に選択するための複数のビットアサインテーブルが、断線箇所に対応付けてルーティングマップ７１ｅに登録されている。ルーティングマップ７１ｅ上で使用するビットアサインテーブルを切り替えることにより、例えば図２（ｃ）に示した各通信経路８１Ａ、８２Ａを優先的に選択できる。
経路制御部７１ｃは、ルーティングマップ７１ｅ上の選択しているビットアサインテーブルに従い、中継する信号フレームに含まれている送信元、宛先、次ホップ中継点などの情報に基づいて、この信号フレームの送出先を決定し、ＶＬＡＮ対応部７１ｂ、イーサネット通信部７１ａを経由して通信ポートＰ１～Ｐ６のいずれかに送出する。
故障検出部７１ｆは、例えば隣接する位置に接続されている他のスイッチングハブ７２、７５との間で定期的に通信を実施することにより、故障の有無及び故障が発生した位置を検出できる。また、断線のような通信の遮断の他に、スイッチングハブ間の通信負荷が過大になった状態、通信線のインピーダンスが変化した状態、ノイズが増加した状態のような通信品質の低下も検出できる。
経路制御部７１ｃは、故障検出部７１ｆが断線のような通信の遮断を検出した場合や、通信品質が所定以上低下した状態を検出した場合に、それが発生している場所（図２（ｂ）中の断線箇所７６Ｘに相当）に応じて、スイッチングハブ７１内のルーティングマップ７１ｅを適切なビットアサインテーブルに切り替える。それと同時に、他のスイッチングハブ７２～７５においてもルーティングマップ７１ｅを切り替えるように、故障を検出したスイッチングハブ７１が指示を発生する。
例えば図２（ｂ）中に示したように、スイッチングハブ７３が故障を検知した場合は、スイッチングハブ７３の発生した指示が、指示経路８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃを通り、他のスイッチングハブ７１に伝達され、スイッチングハブ７１上のルーティングマップ７１ｅが書き換えられる。
スイッチングハブ７１の電源電力は、通常は、ワイヤハーネスの電源ラインを経由して供給され、この電源電力に基づいて電源部７１ｇが生成した安定した電源電力がスイッチングハブ７１の内部回路、すなわちイーサネット通信部７１ａ、ＶＬＡＮ対応部７１ｂ、経路制御部７１ｃ、故障検出部７１ｆ等に供給される。
一方、スイッチングハブ７１内に備わっているバックアップ電源部７１ｈは、二次電池などの電源を内蔵している。そして、ワイヤハーネスの断線などの影響で車両側からスイッチングハブ７１への電源電力供給が停止すると、スイッチングハブ７１が必要とする電源電力をスイッチングハブ７１内のバックアップ電源部７１ｈが供給する。したがって、ワイヤハーネスの断線が発生した場合であっても、スイッチングハブ７１の機能を正常に維持できる。
＜通信システムの状態変化＞
断線発生時の通信システム１００の状態変化を図４に示す。
例えば、図２（ｂ）のように幹線７６Ｃの断線箇所７６Ｘで断線が発生すると、図４に示す状態Ｃ１になる。すなわち、スイッチングハブ７１又は７３内の故障検出部７１ｆがこの断線を検知すると共にその位置（断線箇所７６Ｘ）を特定する。
そして、状態Ｃ２へ遷移する。例えば、スイッチングハブ７３が断線を検知した場合は、スイッチングハブ７３内の経路制御部７１ｃの制御により、図２（ｂ）に示した指示経路８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃを経由して、断線が発生したこと、及びその位置を示す情報がスイッチングハブ７３から対向側のスイッチングハブ７１に送られる。
また、次の状態Ｃ３において、断線を検知したスイッチングハブ７３、及び断線情報を受信したスイッチングハブ７１の内部で、ルーティングマップ７１ｅの書き換えが自動的に実施される。書き換え後のルーティングマップ７１ｅに従い、スイッチングハブ７１及び７３は、断線箇所７６Ｘを迂回する代替え経路を優先的に選択する。
＜通信システムの制御動作＞
断線発生に対応するための通信システム１００の制御動作を図５に示す。
各スイッチングハブ７１～７５内に存在する故障検出部７１ｆは、他のスイッチングハブとの間の通信経路が使える状態か否かを常時、又は定期的に監視し確認する（Ｓ１１）。
問題なく通信経路が使える場合は、各スイッチングハブ７１～７５内のルーティングマップ７１ｅに従い、各スイッチングハブ７１～７５内の経路制御部７１ｃが決めた通信経路を利用して各スイッチングハブ７１～７５の間でイーサネット規格の通信を行う（Ｓ１２）。
各スイッチングハブ７１～７５内の故障検出部７１ｆは、イーサネット規格の通信により、現在の通信経路に問題が無いことを他のスイッチングハブに報知する（Ｓ１３）。
各スイッチングハブ７１～７５内のいずれかの故障検出部７１ｆが断線等の故障を検知した場合は、故障を検知した故障検出部７１ｆが、生成した故障情報を他のスイッチングハブへ送信する（Ｓ１４）。
いずれかのスイッチングハブ７１～７５内の故障検出部７１ｆから送信された故障情報を他のスイッチングハブ７１～７５が受信すると、この受信した各スイッチングハブ７１～７５が内部のルーティングマップ７１ｅを書き換える（Ｓ１５）。また、故障を検知したスイッチングハブ７１～７５もルーティングマップ７１ｅを書き換える。これにより、断線箇所７６Ｘを通らない代替え経路が優先的に選択される。そのため、断線が発生した場合、あるいはその他の原因で通信品質が低下したような場合に、通信の遅延時間が増大するのを避けることができる。
＜第２実施形態＞
＜通信システムの構成の概要＞
本発明の第２実施形態における通信システム１００Ｃの構成概要を図６に示す。
図６に示した通信システム１００Ｃは、自動車などの車両上に搭載した状態で使用することを想定している。図６は、車体１０を上方から視た平面における各構成要素のレイアウトを表している。なお、図１において、左側が車体１０の前方、右側が車体１０の後方を表している。また、４つのドア１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、および１０ｄが車体１０の左右に配置されている。
図６に示すように、車体１０上の様々な箇所に、様々な電装品１８が多数設置されている。これらの電装品１８は、それぞれ所定規格の通信機能を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）を含み、通信システム１００Ｃを経由して有線で通信することができる。
図６に示した通信システム１００Ｃの通信網は、独立した複数のゾーンとそれらを結ぶ上位の通信網とを有している。図６の例では車体１０の右側の空間に１つのゾーンが形成され、左側の空間にもう１つのゾーンが形成されている。右側のゾーンにはこのゾーンを管理するゾーンＥＣＵ４１が備わり、左側のゾーンにはこのゾーンを管理するゾーンＥＣＵ４２が備わっている。なお、空間とは別に、例えば制御対象とする電装品の種類毎、必要とする通信速度毎、車両上の機能グループ毎のような特性の違いに合わせて複数のゾーンを形成してもよい。
ゾーンＥＣＵ４１の上流側は、上位通信バス１６及びスイッチングハブ（ＨＵＢ）４３を経由してセントラルゲートウェイ（ＧＷ）１１と接続されている。ゾーンＥＣＵ４２の上流側は、上位通信バス１７及びスイッチングハブ４３を経由してセントラルゲートウェイ１１と接続されている。なお、スイッチングハブ４３をセントラルゲートウェイ１１の内部に組み込んでこれらを一体化しても良い。
各ゾーンＥＣＵ４１、４２はその下流側のゾーン内の通信経路を制御するゲートウェイの機能を有し、通信ノード毎に事前に割り当てた経路を表すルーティングマップを保持している。セントラルゲートウェイ１１は、複数のゾーンを含む全体の通信経路を制御する機能を有する上位ＥＣＵであり、全体の通信経路を管理するルーティングマップを保持している。
図６に示した通信システム１００Ｃにおいて、ゾーンＥＣＵ４１の下流側ゾーン内の通信網は、ＣＡＮバスを形成している。また、ゾーンＥＣＵ４２の下流側ゾーン内の通信網もＣＡＮバスを形成している。従って各ゾーンＥＣＵ４１、４２、各電装品１８、各ジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃ、１５Ａ、１５Ｃ内の通信部は、それぞれＣＡＮ規格に対応した通信インタフェースを備え、各ゾーン内ではそれぞれＣＡＮ規格の通信が実施される。
一方、上位通信バス１６、１７は、イーサネットの通信規格に対応するように構成されている。したがって、各上位通信バス１６、１７と接続される各ゾーンＥＣＵ４１、４２、スイッチングハブ４３、及びセントラルゲートウェイ１１はそれぞれイーサネットに対応した通信インタフェースを内蔵し、上位通信バス１６、１７を介してイーサネットの通信を実施する。
図６に示すように、ゾーンＥＣＵ４１の下流側に、ゾーン幹線１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及びバックアップ線２１－１が１つのループを形成するように接続されている。但し、バックアップ線２１－１の経路の途中にはスイッチ２２－１が接続されている。このスイッチ２２－１は、定常状態で回路を開くノーマリオフ型のスイッチであり、例えばリレーのようにオンオフ制御が可能なスイッチである。そのため、定常状態ではゾーン内通信経路のループは一部が開き、バックアップ線２１－１がＣＡＮバスから切り離された状態になっている。
ゾーン幹線１２Ａの末端にジョイントコネクタ１４Ａが配置され、ゾーン幹線１２Ｂ、１２Ｃの途中にジョイントコネクタ１４Ｂが配置され、ゾーン幹線１２Ｃの末端にジョイントコネクタ１４Ｃが配置されている。
ゾーン幹線１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、及びバックアップ線２１－１は、ＣＡＮの通信規格に対応した通信用の伝送路であり、例えば２本の通信線、電源線、及びアース線により構成される。勿論、電源線、及びアース線は別体として用意しても良い。また、ＣＡＮと同様のバス型のネットワークを利用するＣＡＮ ＦＤ（Flexible Data rate）など他の通信規格をＣＡＮの代わりに採用しても良い。
ゾーンＥＣＵ４１、及びジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの各位置に、それぞれ１つ又は複数の枝線１９が接続され、各枝線１９の末端に電装品１８がそれぞれ接続されている。各々の枝線１９は、それぞれゾーン幹線１２Ａと比べて細い電線で構成される２本の通信線、電源線、及びアース線を含んでいる。
各ジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃはゾーン内の幹線と下流の枝線１９とを物理的及び電気的に連結するための中間部品であり、ゾーンＥＣＵ４１もジョイントコネクタの機能を備えている。また、各ジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃのうち少なくとも経路末端位置のジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃは、後述するような断線検知機能を備えている。
また、ゾーンＥＣＵ４２の下流側に、ゾーン幹線１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、及びバックアップ線２１－２が１つのループを形成するように接続されている。但し、バックアップ線２１－２の経路の途中にはスイッチ２２－２が接続されている。このスイッチ２２－２は、定常状態で回路を開くノーマリオフ型のスイッチであり、例えばリレーのようにオンオフ制御が可能なスイッチである。そのため、定常状態ではゾーン内通信経路のループは一部が開き、バックアップ線２１－２が切り離された状態になっている。
ゾーン幹線１３Ａの末端にジョイントコネクタ１５Ａが配置され、ゾーン幹線１３Ｂ、１３Ｃの途中にジョイントコネクタ１５Ｂが配置され、ゾーン幹線１３Ｃの末端にジョイントコネクタ１５Ｃが配置されている。
ゾーン幹線１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、及びバックアップ線２１－２は、ＣＡＮの通信規格に対応した通信用の伝送路であり、例えば２本の通信線、電源線、及びアース線により構成される。勿論、電源線、及びアース線は別体として用意しても良い。また、ＣＡＮと同様のバス型のネットワークを利用するＣＡＮ ＦＤなど他の通信規格をＣＡＮの代わりに採用しても良い。
ゾーンＥＣＵ４２、及びジョイントコネクタ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの各位置に、それぞれ１つ又は複数の枝線１９が接続され、各枝線１９の末端に電装品１８がそれぞれ接続されている。すなわち、各ジョイントコネクタ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃはゾーン内の幹線と下流の枝線１９とを連結するための部品であり、ゾーンＥＣＵ４２もジョイントコネクタの機能を備えている。また、各ジョイントコネクタ１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのうち少なくとも経路末端位置のジョイントコネクタ１５Ａ、１５Ｃは、後述するような断線検知機能を備えている。
各ゾーンＥＣＵ４１、４２は、上流側はイーサネット、下流側はＣＡＮの規格にそれぞれ対応した複数の通信インタフェースと、ルーティングマップと、制御部とを有する電子制御ユニットである。ゾーン内の各電装品１８等が通信するための通信経路は、通常はゾーンＥＣＵ４１、４２、及びセントラルゲートウェイ１１内のルーティングマップの内容により決定される。
ルーティングマップに割り当てられる内容は、セントラルゲートウェイ１１、ゾーンＥＣＵ４１、４２、ゾーン幹線１２Ａ～１２Ｃ、１３Ａ～１３Ｃ、ジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ、枝線１９等を経由して各々の電装品１８等に到達するまでの通信経路を表すものであり、通信するノード毎に個別に経路が割り当てられている。
＜ゾーン幹線末端の接続状態＞
図６の通信システム１００Ｃに含まれる複数のゾーン幹線１２Ａ、１２Ｃの末端１２Ｂｂ、１２Ｃｂにおける接続状態の具体例を図７（ａ）、図７（ｂ）に示す。図７（ａ）は通常状態、図７（ｂ）は断線発生時の接続状態を示す。
通信システム１００Ｃにおいては、図７（ａ）、図７（ｂ）のように、ゾーン幹線１２Ａの末端１２Ａｂにジョイントコネクタ１４Ａが接続され、ゾーン幹線１２Ｃの末端１２Ｃｂにジョイントコネクタ１４Ｃが接続されている。また、図７（ａ）、図７（ｂ）の例では、バックアップ線２１－１が２つのジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃの間を常時接続し、バックアップ線２１－１の接続の開閉を行うスイッチ２２－１Ａ、２２－１Ｂが各ジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃに内蔵されている。また、２つのジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃの間で専用の信号を伝送するための断線情報伝送回路（電線）２１－１Ｂがバックアップ線２１－１と並列に配置されている。
ジョイントコネクタ１４Ａの内部では、ゾーン幹線１２Ａの末端１２Ａｂと複数の枝線１９とが接続部２９で電気的に接続されている。同様に、ジョイントコネクタ１４Ｃの内部ではゾーン幹線１２Ｃの末端１２Ｃｂと複数の枝線１９とが接続部２９で電気的に接続されている。各スイッチ２２－１Ａ、２２－１Ｂは、バックアップ線２１－１と接続部２９との間の接続を開閉する。
また、ゾーン幹線１２Ａの断線を検知するための断線検知ユニット２７がジョイントコネクタ１４Ａの内部に配置され、ゾーン幹線１２Ｃの断線を検知するための断線検知ユニット２８がジョイントコネクタ１４Ｃの内部に配置されている。断線検知ユニット２７はスイッチ２２－１Ａの開閉を制御する。断線検知ユニット２８はスイッチ２２－１Ｂの開閉を制御する。また、断線検知ユニット２７は断線を検知するとその情報を断線情報伝送回路２１－１Ｂを介して断線検知ユニット２８に通知する。断線検知ユニット２８は断線を検知するとその情報を断線情報伝送回路２１－１Ｂを介して断線検知ユニット２７に通知する。
ゾーン幹線１２Ａ、１２Ｃのいずれにも断線が生じていない状態では、図７（ａ）に示すように、ジョイントコネクタ１４Ａ内のスイッチ２２－１Ａが開き、ジョイントコネクタ１４Ｃ内のスイッチ２２－１Ｂも開いているので、バックアップ線２１－１は通信経路から切り離された状態になる。一方、ゾーン幹線１２Ａの断線箇所１２Ｘが断線すると、図７（ｂ）に示すように、ジョイントコネクタ１４Ａ内のスイッチ２２－１Ａが閉じ、ジョイントコネクタ１４Ｃ内のスイッチ２２－１Ｂも閉じるので、２つのジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃの間で、バックアップ線２１－１を通信経路として利用することが可能になる。
＜通信経路の例＞
図６に示した通信システム１００Ｃにおける２種類の状態の通信経路を図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す。図８（ａ）は定常時の通信経路を表し、図８（ｂ）は故障発生時の通信経路を表す。
例えば車体１０の右側のゾーンにおいて、各ゾーン幹線１２Ａ～１２Ｃに断線等の故障が発生していない状態では、図８（ａ）に示すような各通信経路２３、２４を利用して通信することができる。例えば、ゾーン幹線１２Ａの末端にジョイントコネクタ１４Ａ、枝線１９を介して接続されている電装品１８と、ゾーン幹線１２Ｃの末端にジョイントコネクタ１４Ｃ、枝線１９を介して接続されている電装品１８との間で通信する場合は、図８（ａ）中の通信経路２３及び２４を利用して通信できる。すなわち、セントラルゲートウェイ１１、ゾーンＥＣＵ４１、ゾーン幹線１２Ａ、ジョイントコネクタ１４Ａを通る通信経路２３と、セントラルゲートウェイ１１、ゾーンＥＣＵ４１、ゾーン幹線１２Ｂ、１２Ｃ、ジョイントコネクタ１４Ｃを通る通信経路２４を利用できる。
このような利用可能な通信経路の情報は、通常は予め決定してセントラルゲートウェイ１１、及び各ゾーンＥＣＵ４１、４２上のルーティングマップに予め登録してあるので、通信を開始する時にルーティングマップに基づいてすぐに通信経路を決めることができる。
一方、図８（ｂ）に示した状態では、ゾーンＥＣＵ４１とジョイントコネクタ１４Ａとの間を接続している幹線１２Ａの途中の断線箇所１２Ｘにおいて、断線等の故障が発生した場合を想定している。したがって、図８（ｂ）の状態では、図８（ａ）中の通信経路２３では通信ができない。
そこで、通信システム１００Ｃは図８（ｂ）に示すようにスイッチ２２－１を閉じ、２つのジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃの間をバックアップ線２１－１で接続した新たな通信経路２５を利用可能にする。更に、この通信経路２５をすぐに利用できるように、故障を検出したジョイントコネクタ１４Ｃ内の断線検知ユニット２８から、ジョイントコネクタ１４Ｂを経由してゾーンＥＣＵ４１に指示を送る。この指示を受信したゾーンＥＣＵ４１は、指示に従ってゾーンＥＣＵ４１上のルーティングマップの内容を自動的に書き換える。
実際には、故障の発生箇所毎に、適切な代替え経路を優先的に使用するための複数種類のビットアサインテーブルが予め決定されルーティングマップ上に保持されているので、ゾーンＥＣＵ４１はジョイントコネクタ１４Ｃ内の断線検知ユニット２８が送信する指示に含まれる故障箇所の情報に対応付けて適切なビットアサインテーブルを選択し、ルーティングマップを書き換える。
その結果、例えば図８（ｂ）の状態で、ジョイントコネクタ１４Ａの下流の電装品１８と、ジョイントコネクタ１４Ｃの下流の電装品１８との間で通信する場合には、通信経路２５を利用してすぐに通信を開始するように経路が切り替わる。つまり、ジョイントコネクタ１４Ａ、バックアップ線２１－１、スイッチ２２－１、ジョイントコネクタ１４Ｃ、ゾーン幹線１２Ｃ、ジョイントコネクタ１４Ｂ、ゾーン幹線１２Ｂ、ゾーンＥＣＵ４１、上位通信バス１６、セントラルゲートウェイ１１を経由する通信経路２５で通信を開始する。
この通信経路２５は断線箇所１２Ｘを使わないので、遅延の発生を避けることができる。また、複数の電装品１８の間の通信で、通信経路２５を使うようにセントラルゲートウェイ１１及び各ゾーンＥＣＵ４１、４２上のルーティングマップの内容を書き換えるので、通信開始直後から通信経路２５を使うことができる。
なお、図８（ｂ）に示す状態では、断線箇所１２Ｘが存在するので、２つのジョイントコネクタ１４Ａ、１４Ｃの間をバックアップ線２１－１、及びスイッチ２２－１で接続しても、ゾーン幹線１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを通る経路のループ全体が閉じることはなく、ＣＡＮの通信規格でも問題なく正しいルーティングマップを作成できる。車体１０の左側のゾーンについても上述の右側のゾーンと同様に制御する。
＜通信システムの状態変化＞
断線発生時の通信システム１００Ｃの状態変化を図９に示す。
例えば、図８（ｂ）に示すようにゾーン幹線１２Ａの断線箇所１２Ｘで断線が発生すると、図９に示す状態Ｃ１になる。すなわち、ジョイントコネクタ１４Ａ内の断線検知ユニット２７で断線検知部３１がゾーン幹線１２Ａの断線を検知する。
そして、状態Ｃ２へ遷移し、スイッチ制御部３２の制御によりスイッチ２２－１Ａの接点が閉じる。また、断線検知ユニット２８側においてもスイッチ２２－１Ｂの接点が閉じるので、バックアップ線２１－１が代替え経路として利用可能な状態になる。
また、次の状態Ｃ３において、断線情報を受信した断線検知ユニット２８が、断線していないゾーン幹線１２Ｃを通る通信経路を利用して、ゲートウェイであるゾーンＥＣＵ４１等へ断線情報を送信する。
次の状態Ｃ４では、断線検知ユニット２８から断線情報、すなわち経路変更指示を受信したゾーンＥＣＵ４１内のゲートウェイの制御により、バックアップ線２１－１の経路を使うようにルーティングマップが自動的に書き換えられる。
＜通信システムの制御動作＞
断線発生に対応するための通信システム１００Ｃの制御動作を図１０に示す。
各ジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ内に存在する断線検知ユニット２７又は２８は、他のジョイントコネクタとの間の通信経路が使える（導通している）状態か否かを常時、又は定期的に監視し確認する（Ｓ２１）。
問題なく通信経路が使える場合は、各ゾーンＥＣＵ４１、４２のルーティングマップに従い、ゾーンＥＣＵ４１、４２の決めた通信経路を利用して各ジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ内の断線検知ユニット２７、２８がゾーンＥＣＵ４１、４２との間でＣＡＮ規格の通信を行う（Ｓ２２）。
各ジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ内の断線検知ユニット２７、２８は、ＣＡＮ規格の通信により、現在の通信経路に問題が無いことをゾーンＥＣＵ４１、４２内のゲートウェイに報知する（Ｓ２３）。
各ジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ内のいずれかの断線検知ユニット２７、２８が断線を検知した場合は、断線を検知した断線検知ユニット２７、２８が、スイッチ２２－１、２２－２を閉じてバックアップ線２１－１を代替え経路として利用可能にする（Ｓ２４）。
更に、この代替え経路を使用するために、断線検知ユニット２７、２８が生成した断線情報をゾーンＥＣＵ４１、４２内のゲートウェイへ送信する（Ｓ２５）。
いずれかのジョイントコネクタ１４Ａ～１４Ｃ、１５Ａ～１５Ｃ内の断線検知ユニット２７、２８から送信された断線情報をゾーンＥＣＵ４１、４２内のゲートウェイが受信すると、このゲートウェイが内部のルーティングマップを書き換える（Ｓ２６）。これにより、断線箇所１２Ｘを通る経路を除外し、代わりにバックアップ線２１－１の経路を使うように、通信経路の割り当てが変更される。
したがって、図１０のような制御を実施する通信システム１００Ｃにおいては、断線箇所１２Ｘのような故障が発生した場合に、その経路以外の代替え経路を使うように、ゾーンＥＣＵ４１、４２のルーティングマップの内容が切り替わる。そのため、断線が発生した場合でも、通信の遅延時間が増大するのを避けることができる。
＜ジョイントコネクタの内部構成＞
各断線検知ユニット２７、２８の構成の一例を図１１に示す。
図１１に示すように、ジョイントコネクタ１４Ｂ内の断線検知ユニット２７は、断線検知部３１、スイッチ制御部３２、断線情報送受信部３３、及び経路変更指示部３４を備えている。なお、ジョイントコネクタ１５Ｂ内の断線検知ユニット２８も断線検知ユニット２７と同様の構成を有している。
断線検知部３１は、ゾーン幹線１２Ａにおける断線の有無を検知することができる。例えば、２つの通信線間の電位差、各通信線の電位、電位又は電位差の変化の有無、通信線間のインピーダンスなどのいずれか、又は複数の組み合わせを監視することにより、断線の有無を検知できる。
スイッチ制御部３２は、通常はスイッチ２２－１Ａが接点を開くように制御し、断線検知部３１が断線を検知するとスイッチ２２－１Ａが接点を閉じるように状態を切り替える。
断線情報送受信部３３は、断線検知ユニット２７内の断線検知部３１が断線を検知した場合に、その断線情報を断線情報伝送回路２１－１Ｂを経由して相手側の断線検知ユニット２８に送信する。また、相手側の断線検知ユニット２８が断線を検知した場合に、断線検知ユニット２８が断線情報伝送回路５８Ｂに送信する断線情報を受信して経路変更指示部３４に渡す。
経路変更指示部３４は、ＣＡＮ規格の通信インタフェースを含み、断線情報送受信部３３が受信した断線情報に従い、ゾーンＥＣＵ４１、４２等に経路の変更を指示するための情報を、断線が生じていないゾーン幹線１２Ｃの通信経路を利用して送信する。
＜通信システムの利点＞
図１に示した通信システム１００においては、各通信ノードが使用する幹線７６Ａ～７６Ｅの伝送路をループ状に形成し、物理的及び論理的に複数の通信種類の経路を選択的に利用できるように構成してあるので、断線や通信品質低下などの故障が発生した場合に、その箇所を通らない別の通信経路に切り替えることができる。しかも、各スイッチングハブ７１～７５の機能を用いて故障検出、経路切替指示の送信、及び指示に応じたルーティングマップの書き換えを自動的に行うので、故障発生時に故障のない通信経路を優先的に選択することになり、通信の遅延を回避できる。
また、仮想ネットワークを構築しているので、ルーターやＬ３スイッチのような高価な通信機器を各スイッチングハブ７１～７５の箇所に設置しなくても、各通信ノードに適切な通信経路を割り当てる事ができる。また、車載通信システムの場合は各通信ノードの位置に接続される電装品１８の種類や、ワイヤハーネスの形状などが事前に分かっているので、故障が発生したときに選択すべき適切な通信経路を事前に決定し、ルーティングマップ７１ｅ上に予め登録しておくことができる。したがって、故障発生箇所に応じてルーティングマップの書き換えを瞬時に行うことができる。
図６に示した通信システム１００Ｃにおいては、各ゾーンのゾーン幹線１２Ａ～１２Ｃ、及びバックアップ線２１－１がループ状に形成されているので、故障発生時にゾーン毎に故障発生箇所を迂回する別の通信経路を確保できる。また、定常時はスイッチ２２－１をオフにすることでループの一部分が開いた状態になるので、ゾーンＥＣＵ４１、４２の下流側でＣＡＮバスの通信路を使用する通信システム１００Ｃにおいても適切なルーティングマップを作成できる。また、故障発生時には故障を検知したジョイントコネクタ１４Ａ、１４ＣからゾーンＥＣＵ４１へ送信される情報により、ゾーンＥＣＵ４１がルーティングマップを書き換えるので、バックアップ線２１－１の通信経路を優先的に選択して通信することができる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係る車載通信システムの特徴をそれぞれ以下［１］～［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 通信線の幹線を含むワイヤハーネス上の分岐可能な複数位置に、通信の中継及び通信の宛先に応じた経路選択が可能な中継装置（スイッチングハブ７１～７５）がそれぞれ配置された車載通信システム（１００）であって、
複数の前記中継装置のそれぞれが、
断線又は通信品質低下を検知する故障検出部（７１ｆ）と、
故障の有無及び故障箇所毎にそれぞれ対応付けて、予め決定された複数種類の経路情報が保持されているルーティングマップ（７１ｅ）と、
前記ルーティングマップの切替を制御する経路制御部（７１ｃ）と、
を備え、
前記通信線の幹線（７６Ａ～７６Ｅ）が、物理的に又は論理的に複数種類の経路を選択的に利用可能な状態で形成され（図１参照）、
各前記中継装置内の前記経路制御部は、前記故障検出部が故障発生を検知した場合に、他の中継装置に対して経路変更を指示し（Ｓ１４）、
各前記中継装置内の前記経路制御部は、他の中継装置から経路変更の指示を受信すると、少なくとも自中継装置内の前記ルーティングマップを故障発生箇所に応じて切り替える（Ｓ１５）、
車載通信システム。
［２］ 前記通信線の幹線が、車両上のある領域を周回するように、少なくとも物理的に閉じることが可能な１つ以上のループを形成する（図１参照）、
上記［１］に記載の車載通信システム。
［３］ 複数の前記中継装置のそれぞれが、複数の物理ポートを含む全体の物理ＬＡＮ接続を論理的に複数グループに分割割り当てして仮想的な複数のＬＡＮセグメントを形成するＶＬＡＮ処理部（ＶＬＡＮ対応部７１ｂ）を有する、
上記［１］又は［２］に記載の車載通信システム。
［４］ 複数の前記中継装置のそれぞれが、バックアップ電源（バックアップ電源部７１ｈ）を備え、
前記バックアップ電源は、外部から自中継装置への電力供給に障害が発生した場合に必要な電力を自中継装置の内部回路に供給する、
上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の車載通信システム。
１０ 車体
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ ドア
１１ セントラルゲートウェイ
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ ゾーン幹線
１２Ａｂ，１２Ｂｂ，１２Ｃｂ，１３Ｂｂ 末端
１２Ｘ 断線箇所
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ ゾーン幹線
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ ジョイントコネクタ
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ ジョイントコネクタ
１６，１７ 上位通信バス
１８ 電装品
１９ 枝線
２１－１，２１－２ バックアップ線
２１Ｂ 断線情報伝送回路
２２－１，２２－２，２２－１Ａ，２２－１Ｂ スイッチ
２３，２３Ｂ，２４ 通信経路
２７，２８ 断線検知ユニット
２９ 接続部
３１ 断線検知部
３２ スイッチ制御部
３３ 断線情報送受信部
３４ 経路変更指示部
４１，４２ ゾーンＥＣＵ
４３ スイッチングハブ
５１ セントラルゲートウェイ
５２ スイッチングハブ
５３，５４ ゾーンＥＣＵ
５５，５６，５７ 上位通信バス
５８ ゾーン間バックアップ線
５８Ｂ 断線情報伝送回路
７１，７２，７３，７４，７５ スイッチングハブ
７１ａ イーサネット通信部
７１ｂ ＶＬＡＮ対応部
７１ｃ 経路制御部
７１ｄ 記憶装置
７１ｅ ルーティングマップ
７１ｆ 故障検出部
７１ｇ 電源部
７１ｈ バックアップ電源部
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６ 通信ポート
７６Ａ，７６Ｂ，７６Ｃ，７６Ｄ，７６Ｅ 幹線
７６Ｘ 断線箇所
７７ セントラルゲートウェイ
８１，８１Ａ，８２，８２Ａ 通信経路
８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃ 指示経路
１００，１００Ｂ，１００Ｃ 通信システム
Ｚ１，Ｚ２ ゾーン

Claims (4)

  1. 通信線の幹線を含むワイヤハーネス上の分岐可能な複数位置に、通信の中継及び通信の宛先に応じた経路選択が可能な中継装置がそれぞれ配置された車載通信システムであって、
    複数の前記中継装置のそれぞれが、
    断線又は通信品質低下を検知する故障検出部と、
    故障の有無及び故障箇所毎にそれぞれ対応付けて、予め決定された複数種類の経路情報が保持されているルーティングマップと、
    前記ルーティングマップの切替を制御する経路制御部と、
    を備え、
    前記通信線の幹線が、物理的に又は論理的に複数種類の経路を選択的に利用可能な状態で形成され、
    各前記中継装置内の前記経路制御部は、前記故障検出部が故障発生を検知した場合に、他の中継装置に対して経路変更を指示し、
    各前記中継装置内の前記経路制御部は、他の中継装置から経路変更の指示を受信すると、少なくとも自中継装置内の前記ルーティングマップを故障発生箇所に応じて切り替え、
    複数の前記中継装置は、車両の前後左右の４つのドアの近傍位置にそれぞれ配置された４つの前記中継装置と、前側の左右２つの前記ドアの近傍位置にそれぞれ配置された２つの前記中継装置の間の位置に配置された１つの前記中継装置と、で構成されている、
    車載通信システム。
  2. 前記通信線の幹線が、車両上のある領域を周回するように、少なくとも物理的に閉じることが可能な１つ以上のループを形成する、
    請求項１に記載の車載通信システム。
  3. 複数の前記中継装置のそれぞれが、複数の物理ポートを含む全体の物理ＬＡＮ接続を論理的に複数グループに分割割り当てして仮想的な複数のＬＡＮセグメントを形成するＶＬＡＮ処理部を有する、
    請求項１又は２に記載の車載通信システム。
  4. 複数の前記中継装置のそれぞれが、バックアップ電源を備え、
    前記バックアップ電源は、外部から自中継装置への電力供給に障害が発生した場合に必要な電力を自中継装置の内部回路に供給する、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載通信システム。
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