JP7157090B2 - 通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、例えば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、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ているので、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、車両上の空間や特性を複数のゾーンに分けてゾーン毎に独立した状態で管理可能にすると共に、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し、更に通信の遅延を減らすことが可能な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、本発明に係る通信システムは、下記(1)~(5)を特徴としている。
(1) ループ状に形成された複数の通信線を有し、前記通信線上の複数接続位置にそれぞれ連結コネクタが配置された伝送路が複数ゾーンのそれぞれに形成された通信システムであって、
前記ゾーン毎に配下の通信経路を管理する複数のゾーン管理部と、
前記複数のゾーン管理部と連携して、前記複数ゾーンを含む全体の通信経路を管理する中央管理部と、
前記ゾーン毎にそれぞれ1つ以上設けられた経路スイッチと、
前記ゾーン毎にそれぞれ2つ以上設けられた断線検知部と、
通信経路制御部とを備え、
前記通信線の一部分を定常状態で遮断する制御可能な前記経路スイッチが、複数の前記連結コネクタの内部に配置され、
前記ゾーン毎に、前記通信線に含まれる1つ以上の経路における断線の有無を検知する前記断線検知部が、複数の前記連結コネクタの内部に配置され、
前記複数のゾーン管理部、及び前記中央管理部のそれぞれが、通信経路を制御するためのルーティングマップを保持し、
前記通信経路制御部は、前記断線検知部が断線有を検知した場合に、1つ又は複数の前記経路スイッチを接続状態に切り替えて、前記経路スイッチを通過する経路を利用可能な状態に前記ルーティングマップの内容を変更する、
通信システム。
(2) 前記複数ゾーンのそれぞれの前記通信線が、第1の幹線、第2の幹線、及びバックアップ線をそれぞれ含み、
前記第1の幹線の末端に第1の連結コネクタが接続され、
前記第2の幹線の末端に第2の連結コネクタが接続され、
前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間に前記バックアップ線が接続され、
前記第1の連結コネクタ及び前記第2の連結コネクタの少なくとも一方に、前記バックアップ線の接続状態をオンオフする前記経路スイッチが配置された、
上記(1)に記載の通信システム。
(3) 第1ゾーンの通信経路を管理する第1のゾーン管理部、及び第2ゾーンの通信経路を管理する第2のゾーン管理部が前記中央管理部と接続され、
前記第1ゾーンの前記通信線に第1の連結コネクタが接続され、
前記第2ゾーンの前記通信線に第2の連結コネクタが接続され、
前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間を前記経路スイッチを介して接続するゾーン間バックアップ線を備え、
前記通信経路制御部は、前記第1ゾーンの通信経路で断線が検知された場合に、前記ゾーン間バックアップ線を接続し、断線検知情報を前記第1ゾーンから前記中央管理部に与えて、前記中央管理部が前記第2のゾーン管理部の前記ルーティングマップを変更するように指示する、
上記(1)に記載の通信システム。
(4) 前記第1の連結コネクタに第1の経路スイッチ及び第1の断線検知部が配置され、
前記第2の連結コネクタに第2の経路スイッチ及び第2の断線検知部が配置され、
前記通信経路制御部は、前記第1の断線検知部および前記第2の断線検知部のいずれか一方が前記第1ゾーンの通信線又は前記第2ゾーンの通信線の断線を検知した場合に、前記第1の経路スイッチ及び前記第2の経路スイッチの両方を前記ゾーン間バックアップ線を接続する状態に切り替える、
上記(3)に記載の通信システム。
(5) 前記第1の断線検知部は断線検知情報を前記第2の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第1の断線送信部を有し、
前記第2の断線検知部は断線検知情報を前記第1の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第2の断線送信部を有する、
上記(4)に記載の通信システム。
上記(1)の構成の通信システムによれば、通信線がループ状に形成されているので、この通信線上で断線などの故障が発生した場合には、他の経路を利用することが可能になる。このとき、定常状態では経路スイッチが通信線の一部分を遮断するので、実際の経路はループの一部分が開放された状態になる。そのため、通信線がCANのようなバス型の通信ネットワークの場合でも問題なくルーティングマップを作成できる。また、断線が発生した場合には、経路スイッチを閉じることで断線した経路とは別の経路を確保できるので、通信が可能な状態になる。更に、断線検知部が断線有を検知すると、通信経路制御部がルーティングマップの内容を変更し、経路スイッチを通過する経路を利用可能な状態にするので、通信の遅延を減らすことができる。つまり、断線した経路とは別のバックアップ経路を最初から選択して通信を開始できるので、遅延時間の増大を防止できる。更に、複数ゾーンのそれぞれを複数のゾーン管理部で管理するので、ゾーン毎に独立した通信制御が可能になる。また、断線が発生した場合に、複数のゾーン管理部と中央管理部とが連携して、それぞれのルーティングマップを変更するので、複数ゾーン間を跨ぐ経路で通信する場合でも、遅延の発生を抑制できる。
上記(2)の構成の通信システムによれば、第1の幹線、第1の連結コネクタ、バックアップ線、第2の連結コネクタ、及び第2の幹線を繋ぐ経路が形成されるので、ループ状の通信路を形成できる。このとき、定常状態では経路スイッチがバックアップ線の接続を遮断するので、実際の経路はループを形成しない。しかし、経路スイッチを含む通信路全体はループ状であるため、例えば第1の幹線上で断線が発生した場合は、バックアップ線および第2の幹線の両方を通過する経路を利用すれば通信できる。また、第2の幹線上で断線が発生した場合は、バックアップ線および第1の幹線の両方を通過する経路を利用すれば通信できる。
上記(3)の構成の通信システムによれば、第1ゾーン又は第2ゾーンで通信路の断線が発生した場合に、第1ゾーンと第2ゾーンとをゾーン間バックアップ線で接続することにより、2つのゾーンを組み合わせたループ状の通信経路を形成できる。但し、定常状態では経路スイッチがゾーン間バックアップ線の接続を遮断するので、実際の経路はループを形成しない。しかし、経路スイッチを含む通信路全体はループ状であるため、例えば第1ゾーン内で断線が発生した場合は、ゾーン間バックアップ線および第2ゾーン内の通信路の両方を通過する経路を利用すれば通信が可能になる。また、第2ゾーン内で断線が発生した場合は、ゾーン間バックアップ線および第1ゾーン内の通信路の両方を通過する経路を利用すれば通信できる。また、第1ゾーンで断線が発生した場合に、中央管理部が第2のゾーン管理部のルーティングマップ変更を指示するので、第1のゾーン管理部だけでなく第2のゾーン管理部もゾーン間バックアップ線を通るゾーン間の新しい通信経路を把握でき、その通信経路を使う場合の遅延発生を抑制できる。
上記(4)の構成の通信システムによれば、第1の断線検知部により第1ゾーンにおける断線を検知でき、第2の断線検知部により第2ゾーンにおける断線を検知できる。また、第1の経路スイッチにより第1ゾーンの通信線とゾーン間バックアップ線との接続のオフオンを切り替えることができ、第2の経路スイッチにより第2ゾーン内の通信線とゾーン間バックアップ線との接続のオフオンを切り替えることができる。また、2つの経路スイッチがあるので、ゾーン間バックアップ線を第1ゾーンの通信線の末端に連結することもできるし、第2ゾーンの通信線の末端に連結することもできる。
上記(5)の構成の通信システムによれば、第1ゾーンの通信線が断線した場合に、第1の断線送信部が送信する断線検知情報により、第2の経路スイッチを閉じ、更にルーティングマップを自動的に変更することができる。また、第2ゾーンの通信線が断線した場合に、第2の断線送信部が送信する断線検知情報により、第1の経路スイッチを閉じ、更にルーティングマップを自動的に変更することができる。
本発明の通信システムによれば、ゾーン毎に独立した状態で通信経路を管理でき、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も可能になり、更に通信の遅延を減らすことできる。
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(a)、図1(b)、及び図1(c)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り、図1(a)は通常状態の構成、図1(b)は通常状態の通信経路、図1(c)は断線発生時の通信経路をそれぞれ示す。 図2(a)および図2(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2(a)は通常状態、図2(b)は断線発生時の接続状態をそれぞれ示す。 図3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。 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は、第2実施形態における故障検知の動作手順を表すフローチャートである。 図8は、第3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。
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>
本発明の実施形態における通信システム100の構成概要を図1(a)、図1(b)、及び図1(c)に示す。図1(a)は通常状態の構成、図1(b)は通常状態の通信経路、図1(c)は断線発生時の通信経路をそれぞれ示す。
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(a)、図1(b)、及び図1(c)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(a)、図1(b)、及び図1(c)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(a)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CAN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。
図1(a)に示した通信システム100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1(a)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。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。上位通信バス16、17は、例えばCANの通信規格に対応した伝送路であり、セントラルゲートウェイ11及び各ゾーンECU41、42はこれらの間で通信するための適切なインタフェースを内蔵している。
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CANFD(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。
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CANFD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、CANの規格に対応した複数の通信インタフェース、ルーティングマップ、及び制御部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。
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1(b)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、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1(c)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、断線が発生した場合を想定している。したがって、図1(c)の状態では、図1(b)の通信経路23では通信ができない。
そこで、通信システム100はスイッチ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、セントラルゲートウェイ11、ゾーンECU41、42上のルーティングマップの内容を自動的に書き換える。
その結果、例えば図1(c)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1(c)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。
<ゾーン幹線末端の接続状態>
通信システム100に含まれる複数のゾーン幹線12A、12Cの末端12Ab、12Cbにおける接続状態の具体例を図2(a)、図2(b)に示す。図2(a)は通常状態、図2(b)は断線発生時の接続状態を示す。
通信システム100においては、図2(a)、図2(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2(a)、図2(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)21B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21B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21B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2(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2(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。
<ジョイントコネクタの内部構成>
ゾーン幹線末端の1つのジョイントコネクタ14Aの内部構成の具体例を図3に示す。
図3に示すように、ジョイントコネクタ14A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14C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21B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21B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、ゾーン幹線12Aの断線箇所12Xで断線が発生すると、図4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100の制御動作を図5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(S11)。
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(S12)。
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(S13)。
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、生成した断線情報をゾーンECU41、42内のゲートウェイ11へ送信する(S14)。
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11が受信すると、このゲートウェイ11が内部のルーティングマップを書き換える(S15)。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5のような制御を実施する通信システム100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。
<第2実施形態>
<通信システムの構成>
第2実施形態の通信システム100Bの構成を図6に示す。
図6に示した通信システム100Bは、前述の通信システム100と同様に車体の上に搭載した状態で使用される。また、車体の左右方向の2つの空間に分けて独立した2つのゾーンZ1、Z2を形成している。
一方のゾーンZ1には、ゾーンECU53、ゾーン幹線12A、12B、ジョイントコネクタ14A、及び14Bが備わっている。ゾーン幹線12AはゾーンECU53の下流側とジョイントコネクタ14Aとの間を接続し、ゾーン幹線12Bは2つのジョイントコネクタ14A、14Bの間を接続している。また、ゾーン幹線12Bの末端に接続されたジョイントコネクタ14Bは、前述の断線検知ユニット27と同等のスイッチ(SW)機能を内蔵している。
ゾーンECU53は、ゾーンZ1内の通信経路を制御するためのゲートウェイ(Z-G/W)の機能を備え、変更可能なルーティングマップを保持している。ゾーンECU53の下流側、及び各ジョイントコネクタ14A、14Bの下流側に、枝線19を経由して電装品18がそれぞれ接続される。
各ゾーンZ1、Z2内部の伝送路はCAN規格の通信網であり、ゾーンECU53、54、ジョイントコネクタ14B、15B内の断線検知ユニット27、28はCANに対応した通信インタフェースを備えている。
一方、セントラルゲートウェイ(C-G/W)51の機能を有するECUが、上位通信バス57を経由してスイッチングハブ(SW-HUB)52の1つの通信ポートと接続されている。また、スイッチングハブ52の1つの通信ポートが上位通信バス55を経由してゾーンECU53と接続され、スイッチングハブ52のもう1つの通信ポートが上位通信バス56を経由してゾーンECU54と接続されている。
ここで、セントラルゲートウェイ51、スイッチングハブ52、上位通信バス55、56、57、ゾーンECU53及び54を接続する通信網は、イーサネット(登録商標)規格の伝送路を形成している。したがって、セントラルゲートウェイ51及び各ゾーンECU53、54はイーサネットに対応した通信インタフェースを内蔵している。
また、図6の通信システム100Bにおいては、ゾーンZ1のジョイントコネクタ14BとゾーンZ2のジョイントコネクタ15Bとの間がゾーン間バックアップ線58で接続されている。したがって、通信システム100Bではゾーン幹線12B、12A、上位通信バス55、56、ゾーン幹線13A、13B、及びゾーン間バックアップ線58が1つのループを形成するように構成されている。
但し、ゾーン幹線12Bの末端のジョイントコネクタ14Bと、ゾーン幹線13B末端のジョイントコネクタ15Bとがそれぞれ断線検知ユニット27、28のようなスイッチを内蔵しており、これらのスイッチが通常は開いている。そのため、ゾーン間バックアップ線58は通常は経路から切り離され、ループの一部分が開いている。
したがって、通常は2つのゾーンZ1、Z2の通信経路はそれぞれ独立している。そして、断線が発生した時には、ジョイントコネクタ14B、15Bの間にゾーン間バックアップ線58を接続するように切り替えることで、2つのゾーンZ1、Z2間を跨ぐ新たな通信経路を使うことが可能になる。
<故障検知の動作手順>
第2実施形態における故障検知の動作手順を図7に示す。
図7の動作手順においては、一方のゾーンZ1内の断線に対応するための手順を表している。また、ゾーンECU53がECI1、ゾーンECU54がECU2であり、ゾーンECU53も断線検知機能を有している。また、ゾーン内経路途中のジョイントコネクタ14Aと終端のジョイントコネクタ14Bとの間のゾーン幹線12Bにおける断線を「断線パターンA」とし、ゾーンECU53とジョイントコネクタ14Aとの間のゾーン幹線12Aにおける断線を「断線パターンB」としている。図7の動作手順について以下に説明する。
ゾーンECU53は、ゾーンZ1内のジョイントコネクタ14Bに含まれる断線検知ユニット27等からの断線検知通報の有無をステップS21で確認する。また、ゾーンECU53自身がゾーンZ1内で断線を検知したか否かをステップS22で確認する。断線の発生がなければ、S21、S22の処理を繰り返す。
「断線パターンA」の断線が発生した場合は、ジョイントコネクタ14B内の断線検知ユニット27が送信する情報は、ゾーン間バックアップ線58、ゾーンZ2、上位通信バス56、55を経由してゾーンECU53に届けることができる。その場合、ゾーンECU53は「断線パターンA」を認識し、次のステップS26でゾーンZ1内の通信を停止する。
「断線パターンB」の断線が発生した場合は、ゾーンECU53自身がS22で「断線パターンB」を認識し、次のステップS23でゾーンZ1内の通信を停止する。更に、次のS24でゾーンECU53が上位通信バス55及びスイッチングハブ52を通る経路の通信を利用して、セントラルゲートウェイ51及びゾーンECU54に対して、異常検知命令を送信する。実際には、ゾーンECU53が断線検知の情報ををセントラルゲートウェイ51に送信し、この情報を受信したセントラルゲートウェイ51がゾーンECU54に対して適切にルーティングマップを書き換えるように異常検知命令を送信する。
断線が発生した場合、ゾーンECU53、セントラルゲートウェイ51、及びゾーンECU54のそれぞれが内部のルーティングマップを書き換える。実際には、断線の発生の有無、及び断線の箇所毎に予め決定した複数グループの経路情報が各ルーティングマップ上にビットアサイン表のテーブルとして用意してあり、複数グループのいずれのテーブルをルーティングマップが選択するのかがルーティングマップの書き換えを意味する。
ゾーンECU53、セントラルゲートウェイ51、及びゾーンECU54のそれぞれは、今回の断線が「断線パターンA」、「断線パターンB」のいずれであるのかをステップS27で識別する。そして、「断線パターンA」の場合は、ステップS28でビットアサイン表の「テーブルA」を選択するようにルーティングマップを書き換える。また、「断線パターンB」の場合は、ステップS29でビットアサイン表の「テーブルB」を選択するようにルーティングマップを書き換える。
ルーティングマップの書き換えが完了した後のステップS30で、ゾーンECU53はゾーンZ1内の通信を開始する。その場合、使用するルーティングマップの内容には、断線が発生した箇所を通過しない経路が最初から割り当てられているので、断線の影響を通信前に回避することができ、遅延の発生が防止される。
なお、一般的な通信ネットワークにおいては、ネットワークの各ノード位置にどのような機器が接続されるのかが事前に定まっていないので、ルーティングマップを事前に決めることはできない。しかし、車載用の通信システム100の場合には、ネットワークの伝送路を形成するワイヤハーネスの各ノード位置にどのような電装品が繋がるのかが事前に決められているので、ゲートウェイが使用するルーティングマップの内容も事前に決めることができる。
<第3実施形態>
第3実施形態の通信システム100Cの構成を図8に示す。
図8に示した通信システム100Cにおいては、通信経路上にセントラルゲートウェイ51、スイッチングハブ(HUB)52、ゾーンECU53、54、上位通信バス63A、63B、ジョイントコネクタ14A~14C、15A~15C、ゾーン幹線61A、61B、61C、62A、62B、62C、及びバックアップ線21-1、21-2が接続されている。
また、右側のゾーンにおいては、ゾーン幹線61A、61B、61C、及びバックアップ線21-1が1つの閉ループを形成するように接続されている。そして、このゾーンの通信経路をゾーンECU53が制御する。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。
また、左側のゾーンにおいては、ゾーン幹線62A、62B、62C、及びバックアップ線21-2が1つの閉ループを形成するように接続されている。そして、このゾーンの通信経路をゾーンECU54が制御する。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CANバスから切り離された状態になっている。
一方、セントラルゲートウェイ(G/W)51の機能を有するECUが、上位通信バス57を経由してスイッチングハブ(HUB)52の1つの通信ポートと接続されている。また、スイッチングハブ52の1つの通信ポートが上位通信バス63Aを経由してゾーンECU53と接続され、スイッチングハブ52のもう1つの通信ポートが上位通信バス63Bを経由してゾーンECU54と接続されている。
ここで、セントラルゲートウェイ51、スイッチングハブ52、上位通信バス55、56、57、ゾーンECU53及び54を接続する通信網は、イーサネット(登録商標)規格の伝送路を形成している。したがって、セントラルゲートウェイ51及び各ゾーンECU53、54はイーサネットに対応した通信インタフェースを内蔵している。
図8の通信システム100Cにおいては、例えば右側のゾーンのゾーン幹線61Aの途中で断線が発生した場合に、ゾーンECU53とジョイントコネクタ14Aとを接続する通信経路として、ゾーン幹線61Aの代わりに、バックアップ線21-1、及びゾーン幹線61C、61Bを通る経路を利用できる。その場合は、ゾーンECU53又はジョイントコネクタ14A内の断線検知ユニットが断線を検知してゾーンECU53内のルーティングマップを書き換えるので、断線した箇所の影響を受けることがなく遅延時間の増大を回避できる。また、ゾーンECU53は、ルーティングマップの書き換えを表す情報を、スイッチングハブ52を介してセントラルゲートウェイ51に送信する。セントラルゲートウェイ51は、必要に応じてゾーンECU54に対し制御信号を送信する。左側のゾーンについても同様である。
なお、上述のいずれの実施形態においても、通信線のワイヤハーネスが断線した場合のみ通信経路を切り替えることを想定しているが、断線以外の状況でも経路の切り替えを実施することが考えられる。例えば、通信の負荷が増大した場合、通信線のインピーダンスが変化した場合、通信のノイズが増大した場合などは、通信品質が低下する。つまり、エラーの発生頻度が増大したり、通信速度の低下および遅延時間の増大が予想されるので、断線の場合と同様に通信経路を切り替えることが望ましい。したがって、通信品質の低下は断線の発生と同等に扱うことができる。
<通信システム100の利点>
図1(a)~図1(c)に示した通信システム100によれば、車両上の空間などを複数のゾーンに分割して、ゾーン毎に独立した状態で通信経路を制御することができる。また、各ゾーンの通信路がループ状に形成されているので、通信路の一部分で断線が発生した場合に、スイッチ22-1又は22-2でバックアップ線21-1又は21-2を接続することにより、新たな経路を確保して通信を行うことができる。また、断線が発生した場合は図4、図5などに示された制御によりゾーンECU41、42、セントラルゲートウェイ11などのルーティングマップを自動的に書き換えるので、断線した経路を通過しない経路を優先的に選択することができ遅延時間の増大を避けることができる。
また、図6に示した通信システム100Bによれば、各ゾーンZ1、Z2の経路がループを形成していない場合でも、ゾーンZ1、Z2のいずれか一方で断線が発生した場合に、ゾーン間バックアップ線58を接続することで、複数ゾーンZ1、Z2を跨ぐ新たな経路を形成し、必要な通信路を確保できる。しかも、断線検知に伴って図7に示すような制御でゾーンECU53、54、及びセントラルゲートウェイ51上のルーティングマップを自動的に書き換えるので、複数ゾーンZ1、Z2のいずれもゾーン間バックアップ線58の経路をすぐに使うことができ、遅延時間の増大を避けることができる。
また、図8に示した通信システム100Cによれば、各ゾーンを図1(a)~図1(c)に示した通信システム100と同様に構成できるとともに、これらのゾーンをイーサネット規格のような高速な伝送路で互いに接続し、ゾーンECU41、42を互いに連携させることができる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係る通信システムの特徴をそれぞれ以下[1]~[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1] ループ状に形成された複数の通信線を有し、前記通信線上の複数接続位置にそれぞれ連結コネクタが配置された伝送路が複数ゾーンのそれぞれに形成された通信システムであって、
前記ゾーン毎に配下の通信経路を管理する複数のゾーン管理部(ゾーンECU41、42)と、
前記複数のゾーン管理部と連携して、前記複数ゾーンを含む全体の通信経路を管理する中央管理部(セントラルゲートウェイ11)と、
前記ゾーン毎にそれぞれ1つ以上設けられた経路スイッチ(スイッチ22-1,22-2)と、
前記ゾーン毎にそれぞれ2つ以上設けられた断線検知部(断線検知ユニット27,28)と、
通信経路制御部(断線検知ユニット27,28,ゾーンECU41,42)とを備え、
前記通信線の一部分を定常状態で遮断する制御可能な前記経路スイッチが、複数の前記連結コネクタ(ジョイントコネクタ14A,14C)の内部又はその近傍に配置され、
前記ゾーン毎に、前記通信線に含まれる1つ以上の経路における断線の有無を検知する前記断線検知部が、複数の前記連結コネクタの内部又はその近傍に配置され、
前記複数のゾーン管理部、及び前記中央管理部のそれぞれが、通信経路を制御するためのルーティングマップを保持し、
前記通信経路制御部は、前記断線検知部が断線有を検知した場合に、1つ又は複数の前記経路スイッチを接続状態に切り替えて、前記経路スイッチを通過する経路を利用可能な状態に前記ルーティングマップの内容を変更する(図4,図5参照)、
通信システム。
[2] 前記複数ゾーンのそれぞれの前記通信線が、第1の幹線(ゾーン幹線12A)、第2の幹線(ゾーン幹線12C)、及びバックアップ線(21-1)をそれぞれ含み、
前記第1の幹線の末端に第1の連結コネクタ(ジョイントコネクタ14A)が接続され、
前記第2の幹線の末端に第2の連結コネクタ(ジョイントコネクタ14C)が接続され、
前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間に前記バックアップ線が接続され、
前記第1の連結コネクタ及び前記第2の連結コネクタの少なくとも一方に、前記バックアップ線の接続状態をオンオフする前記経路スイッチ(スイッチ22-1,22-2)が配置された、
上記[1]に記載の通信システム。
[3] 第1ゾーン(ゾーンZ1)の通信経路を管理する第1のゾーン管理部(ゾーンECU41)、及び第2ゾーン(ゾーンZ2)の通信経路を管理する第2のゾーン管理部(ゾーンECU42)が前記中央管理部と接続され、
前記第1ゾーンの前記通信線(ゾーン幹線12A,12B)に第1の連結コネクタ(ジョイントコネクタ14B)が接続され、
前記第2ゾーンの前記通信線(ゾーン幹線13A,13B)に第2の連結コネクタ(ジョイントコネクタ15B)が接続され、
前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間を前記経路スイッチを介して接続するゾーン間バックアップ線(58)を備え、
前記通信経路制御部は、前記第1ゾーンの通信経路で断線が検知された場合に、前記ゾーン間バックアップ線を接続し、断線検知情報を前記第1ゾーンから前記中央管理部に与えて、前記中央管理部が前記第2のゾーン管理部の前記ルーティングマップを変更するように指示する(図7参照)、
上記[1]に記載の通信システム。
[4] 前記第1の連結コネクタに第1の経路スイッチ及び第1の断線検知部が配置され、
前記第2の連結コネクタに第2の経路スイッチ及び第2の断線検知部が配置され、
前記通信経路制御部は、前記第1の断線検知部および前記第2の断線検知部のいずれか一方が前記第1ゾーンの通信線又は前記第2ゾーンの通信線の断線を検知した場合に、前記第1の経路スイッチ及び前記第2の経路スイッチの両方を前記ゾーン間バックアップ線を接続する状態に切り替える(図2参照)、
上記[3]に記載の通信システム。
[5] 前記第1の断線検知部(断線検知ユニット27)は断線検知情報を前記第2の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第1の断線送信部(断線情報送受信部33)を有し、
前記第2の断線検知部(断線検知ユニット28)は断線検知情報を前記第1の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第2の断線送信部(断線情報送受信部33)を有する、
上記[4]に記載の通信システム。
10 車体
10a,10b,10c,10d ドア
11,11 セントラルゲートウェイ
12A,12B,12C ゾーン幹線
13A,13B,13C ゾーン幹線
12X 断線箇所
12Ab,12Cb 末端
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
23,24,25 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
41,42,53,54 ゾーンECU
51 セントラルゲートウェイ
52 スイッチングハブ
55,56,57 上位通信バス
58 ゾーン間バックアップ線
61A,61B,61C,61D ゾーン幹線
62A,62B,62C,62D ゾーン幹線
63A,63B 上位通信バス
100,100B,100C 通信システム
Z1,Z2 ゾーン

Claims (5)

  1. ループ状に形成された複数の通信線を有し、前記通信線上の複数接続位置にそれぞれ連結コネクタが配置された伝送路が複数ゾーンのそれぞれに形成された通信システムであって、
    前記ゾーン毎に配下の通信経路を管理する複数のゾーン管理部と、
    前記複数のゾーン管理部と連携して、前記複数ゾーンを含む全体の通信経路を管理する中央管理部と、
    前記ゾーン毎にそれぞれ1つ以上設けられた経路スイッチと、
    前記ゾーン毎にそれぞれ2つ以上設けられた断線検知部と、
    通信経路制御部とを備え、
    前記通信線の一部分を定常状態で遮断する制御可能な前記経路スイッチが、複数の前記連結コネクタの内部に配置され、
    前記ゾーン毎に、前記通信線に含まれる1つ以上の経路における断線の有無を検知する前記断線検知部が、複数の前記連結コネクタの内部に配置され、
    前記複数のゾーン管理部、及び前記中央管理部のそれぞれが、通信経路を制御するためのルーティングマップを保持し、
    前記通信経路制御部は、前記断線検知部が断線有を検知した場合に、1つ又は複数の前記経路スイッチを接続状態に切り替えて、前記経路スイッチを通過する経路を利用可能な状態に前記ルーティングマップの内容を変更する、
    通信システム。
  2. 前記複数ゾーンのそれぞれの前記通信線が、第1の幹線、第2の幹線、及びバックアップ線をそれぞれ含み、
    前記第1の幹線の末端に第1の連結コネクタが接続され、
    前記第2の幹線の末端に第2の連結コネクタが接続され、
    前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間に前記バックアップ線が接続され、
    前記第1の連結コネクタ及び前記第2の連結コネクタの少なくとも一方に、前記バックアップ線の接続状態をオンオフする前記経路スイッチが配置された、
    請求項1に記載の通信システム。
  3. 第1ゾーンの通信経路を管理する第1のゾーン管理部、及び第2ゾーンの通信経路を管理する第2のゾーン管理部が前記中央管理部と接続され、
    前記第1ゾーンの前記通信線に第1の連結コネクタが接続され、
    前記第2ゾーンの前記通信線に第2の連結コネクタが接続され、
    前記第1の連結コネクタと前記第2の連結コネクタとの間を前記経路スイッチを介して接続するゾーン間バックアップ線を備え、
    前記通信経路制御部は、前記第1ゾーンの通信経路で断線が検知された場合に、前記ゾーン間バックアップ線を接続し、断線検知情報を前記第1ゾーンから前記中央管理部に与えて、前記中央管理部が前記第2のゾーン管理部の前記ルーティングマップを変更するように指示する、
    請求項1に記載の通信システム。
  4. 前記第1の連結コネクタに第1の経路スイッチ及び第1の断線検知部が配置され、
    前記第2の連結コネクタに第2の経路スイッチ及び第2の断線検知部が配置され、
    前記通信経路制御部は、前記第1の断線検知部および前記第2の断線検知部のいずれか一方が前記第1ゾーンの通信線又は前記第2ゾーンの通信線の断線を検知した場合に、前記第1の経路スイッチ及び前記第2の経路スイッチの両方を前記ゾーン間バックアップ線を接続する状態に切り替える、
    請求項3に記載の通信システム。
  5. 前記第1の断線検知部は断線検知情報を前記第2の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第1の断線送信部を有し、
    前記第2の断線検知部は断線検知情報を前記第1の連結コネクタ及び前記ゾーン管理部に送信する第2の断線送信部を有する、
    請求項4に記載の通信システム。
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