JP7160089B2 - 車載通信システム、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラム - Google Patents

車載通信システム、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、車載通信システム、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
この出願は、２０１８年３月２６日に出願された日本出願特願２０１８－５８７６１号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
特許文献１（特開２０１３－１６８８６５号公報）には、以下のような車載ネットワークシステムが開示されている。すなわち、車載ネットワークシステムは、車載ネットワーク上で用いられる通信規約のうち前記車載ネットワーク上における実装に依拠する部分を定義する定義データを格納するメモリを備えた車載制御装置と、前記車載制御装置に対して前記定義データを発行する通信規約発行装置とを備える。前記通信規約発行装置は、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させる登録装置から、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させるよう要求する登録要求を受け取ると、前記登録装置に対する認証を実施した上で、前記車載ネットワークに上における実装に準拠した前記定義データを作成して前記登録装置に返信する。前記登録装置は、前記通信規約発行装置が送信した前記定義データを受け取り、受け取った前記定義データを前記メモリ上に格納するよう前記車載制御装置に対して要求する。そして、前記車載制御装置は、前記登録装置から定義データを受け取って前記メモリ上に格納し、前記定義データが定義する前記部分にしたがって、前記通信規約に準拠して前記車載ネットワークを用いて通信する。
特開２０１３－１６８８６５号公報
（１）本開示の車載通信システムは、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置を備える車載通信システムであって、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備える。
（６）本開示のスイッチ装置は、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ部と、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備える。
（７）本開示の通信制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置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、前記機能部に関する異常を検知するステップと、前記機能部に関する異常を検知した場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行うステップとを含む。
（８）本開示の通信制御プログラムは、コンピュータを備えるスイッチ装置であって車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、前記コンピュータを、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部、として機能させるためのプログラムである。
本開示の一態様は、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され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、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され得る。
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備えるスイッチ装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現され得る。また、本開示の一態様は、スイッチ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され得る。
図１は、本発明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、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置の構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が用いるＯＡＭフレームの一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、機能部に関する異常を検知し、異常が検知された機能部に対する変更処理のシーケンスを示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、ＴＣＰ異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、ｐｉｎｇ異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、変更処理を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
従来、車載ネットワークにおけるセキュリティを向上させるための車載ネットワークシステムが開発されている。
［本開示が解決しようとする課題］
特許文献１に記載の車載ネットワークでは、車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）間で送受信される通信データを中継する通信ゲートウェイが設けられる。
たとえば特許文献１に記載の車載ネットワークにおいて車載ＥＣＵの異常を検知する方法として、通信ゲートウェイが車載ＥＣＵの異常を検知する方法が考えられる。
しかしながら、車載ＥＣＵの異常を検知しても、当該車載ＥＣＵが復旧するまでに時間を要する場合、異常状態の継続により、運転支援または自動運転に用いるデータの処理に支障が生じる可能性がある。
本開示は、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、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することが可能な車載通信システム、スイッチ装置、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。
［本開示の効果］
本開示によれば、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
［本願発明の実施形態の説明］
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、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置を備える車載通信システムであって、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備える。
このように、異常が検知された機能部である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。したがって、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
（２）好ましくは、前記機能部は、複数レイヤを有するモデルに従って動作し、前記検知部は、前記機能部とのＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従う所定の情報の送受信に失敗した場合、前記機能部がＴＣＰ異常であると判断し、前記変更部は、前記プロトコル変更処理として、前記ＴＣＰ異常であると判断された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる。
このような構成により、ＴＣＰを用いた通信に異常がある一方で、異なるプロトコルでは通信可能な場合において、変更後のプロトコルを使用して異常機能部との通信を継続させることができる。
（３）より好ましくは、前記機能部は、複数レイヤを有するモデルに従って動作し、前記検知部は、前記スイッチ装置によって前記機能部へ送信されたｐｉｎｇ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＮｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｐｅｒ）に対する所定の情報が前記機能部から受信できない場合、前記機能部がｐｉｎｇ異常であると判断し、前記変更部は、前記プロトコル変更処理として、前記ｐｉｎｇ異常であると判断された前記機能部に対して、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる。
このような構成により、同一レイヤにおいては通信不能である一方で、異なるレイヤにおいては通信可能な場合において、変更後のプロトコルを使用して異常機能部との通信を継続させることができる。
（４）好ましくは、前記検知部は、自己の前記スイッチ装置および他の前記スイッチ装置間の通信経路における異常である通信異常を検知し、前記車載通信システムは、さらに、前記通信異常の検知された前記通信経路を、異なる前記スイッチ装置を経由する他の通信経路へ切り替える経路変更処理を行う経路制御部を備える。
このような構成により、異なるスイッチ装置を経由してデータを伝送し、通信異常である通信経路を避けて通信を継続させることができる。
（５）好ましくは、前記車両は、自動運転を行う車両である。
このような構成により、車両において、機能部間の通信を継続させることにより、自動運転を安定して継続することができる。
（６）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ部と、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備える。
このように、異常が検知された機能部である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。したがって、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
（７）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置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、前記機能部に関する異常を検知するステップと、前記機能部に関する異常を検知した場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行うステップとを含む。
このように、異常が検知された機能部である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。したがって、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
（８）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、コンピュータを備えるスイッチ装置であって車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、前記コンピュータを、前記機能部に関する異常を検知する検知部と、前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部、として機能させるためのプログラムである。
このように、異常が検知された機能部である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。したがって、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
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。
［構成および基本動作］
図１は、本発明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１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃと、機能部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆとを備える。車載通信システム３０１は、車両１に搭載される。
以下、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの各々を、スイッチ装置１０１とも称し、機能部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ，１１１Ｅ，１１１Ｆの各々を、機能部１１１とも称する。
以下、特定の各スイッチ装置１０１の動作を代表的に説明するが、他のスイッチ装置１０１の動作についても同様である。
以下、特定の各機能部１１１の動作を代表的に説明するが、他の機能部１１１の動作についても同様である。
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、１つ、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。
また、車載通信システム３０１は、３つの機能部１１１を備える構成に限らず、２つ、４つ、または５つ以上の機能部１１１を備える構成であってもよい。
機能部１１１は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、運転支援装置およびセンサ等であり、スイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。これにより、車両１は、たとえば自動運転を行うことができる。
車両１の車載通信システム３０１における各スイッチ装置１０１および各機能部１１１の接続関係は、たとえば固定されている。
スイッチ装置１０１および機能部１１１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。
たとえば、機能部１１１は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデル等、複数レイヤを有するモデルに従って動作する。スイッチ装置１０１および機能部１１１は、イーサネットケーブル１０を用いて互いに通信する。スイッチ装置１０１および機能部１１１間では、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．３に従うイーサネットフレームを用いて通信データのやり取りが行われる。
車載通信システム３０１において、たとえば、機能部１１１Ａ，１１１Ｂと、機能部１１１Ｃ，１１１Ｃと、機能部１１１Ｅ，１１１Ｆとは、それぞれ互いに異なるＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に属する。
［課題］
車載通信システム３０１において、たとえば、１０００ＢＡＳＥ－Ｔ１が用いられる場合、スイッチ装置１０１は、ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フレームを利用した機能部１１１の故障通知を行うことができる。
ＯＡＭフレームは、既存のフレームであるため、通信帯域を逼迫することなく、かつ短時間で故障に係るプロトコルまたはレイヤを通知することができる。
しかしながら、機能部１１１の復旧には時間を要する場合も多く、車両１の各種処理への影響が大きくなる可能性がある。
これに対して、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、上記課題を解決する。
［スイッチ装置の構成］
図２は、本発明の実施の形態に係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５１と、検知部５２と、記憶部５３と、複数の通信ポート５４と、変更部５６と、経路制御部５７とを備える。
より詳細には、図１に示すスイッチ装置１０１Ａは、スイッチ部５１Ａと、検知部５２Ａと、記憶部５３Ａと、複数の通信ポート５４Ａと、変更部５６Ａと、経路制御部５７Ａとを備える。スイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ部５１Ｂと、検知部５２Ｂと、記憶部５３Ｂと、複数の通信ポート５４Ｂと、変更部５６Ｂと、経路制御部５７Ｂとを備える。スイッチ装置１０１Ｃは、スイッチ部５１Ｃと、検知部５２Ｃと、記憶部５３Ｃと、複数の通信ポート５４Ｃと、変更部５６Ｃと、経路制御部５７Ｃとを備える。
スイッチ部５１は、車両１に搭載される複数の機能部１１１間のイーサネットフレームを中継する
より詳細には、スイッチ部５１は、Ｌ２（レイヤ２）スイッチとして動作し、同じＶＬＡＮに属する機能部１１１間のイーサネットフレームを中継する。
具体的には、スイッチ部５１は、たとえば、通信ポート５４のポート番号とＶＬＡＮのＩＤおよび接続先装置のＭＡＣアドレスとの対応関係を示すアドレステーブルを保持する。
スイッチ部５１は、たとえば、機能部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記憶部５３に保存するとともに当該イーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認する。
スイッチ部５１は、アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４を特定する。
そして、スイッチ部５１は、当該イーサネットフレームを記憶部５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４経由で宛先の機能部１１１へ送信する。
また、スイッチ部５１は、たとえば、Ｌ３（レイヤ３）スイッチまたはＬ４（レイヤ４）スイッチとして動作し、異なるＶＬＡＮに属する機能部１１１間の通信データを中継する。
具体的には、スイッチ部５１は、たとえばＶＬＡＮのＩＤとネットワークアドレスとの対応関係を示すネットワークテーブルを保持する。また、スイッチ部５１は、たとえば、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係を示すＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルをＶＬＡＮのＩＤごとに保持する。
たとえば、スイッチ装置１０１Ａにおいて、スイッチ部５１Ａは、機能部１１１Ａからイーサネットフレームを受信すると、宛先ＭＡＣアドレスが自己のＭＡＣアドレスであることを確認し、受信したイーサネットフレームからＩＰパケットを取り出す。
スイッチ部５１Ａは、ネットワークテーブルを参照することにより、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、宛先ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのゲートウェイのＭＡＣアドレスを取得する。
スイッチ部５１Ａは、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含みかつ当該ＩＰパケットを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４すなわちスイッチ装置１０１Ｂに接続される通信ポート５４を特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ａから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４経由でスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレームに対してＬ２スイッチとして動作し、機能部１１１Ｃへ当該イーサネットフレームを中継する。
検知部５２は、機能部１１１に関する異常を検知する。以下、検知部５２の行う異常検知の例である異常検知１～３について説明する。なお、以下、異常が検知された機能部１１１を異常機能部とも称する。
［異常検知１］
たとえば、検知部５２は、機能部１１１とのＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従う所定の情報の送受信に失敗した場合、当該機能部１１１がＴＣＰ異常であると判断する。
より詳細には、図１に示すスイッチ装置１０１Ａが、ＴＣＰを使用して機能部１１１Ｃと通信を行う場合、たとえば、３ｗａｙハンドシェイクによる接続確認を行う。
具体的には、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部５１Ａは、宛先ＩＰアドレスとして機能部１１１ＣのＩＰアドレスを含み、かつＴＣＰヘッダ内のＳＹＮフラグビットが「１」であるＩＰパケット（以下、ＳＹＮパケットとも称する。）を含むイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレームを機能部１１１Ｃへ中継する。
機能部１１１Ｃは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたＳＹＮパケットを含むイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂ経由で受信すると、宛先ＩＰアドレスとしてスイッチ装置１０１ＡのＩＰアドレスを含み、かつＳＹＮフラグビットおよびＡＣＫフラグビットが「１」であるＩＰパケット（以下、ＳＹＮ ＡＣＫパケットとも称する。）を含むイーサネットフレームを生成してスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、機能部１１１Ｃから送信されたイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ａへ中継する。
スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部５１Ａは、機能部１１１Ｃから送信されたＳＹＮ ＡＣＫパケットを含むイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂ経由で受信し、受信したイーサネットフレームを記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、記憶部５３Ａに保存されたイーサネットフレームに含まれるＳＹＮ ＡＣＫパケットを取得すると、宛先ＩＰアドレスとして機能部１１１ＣのＩＰアドレスを含み、かつＴＣＰヘッダ内のＡＣＫフラグビットが「１」であるＩＰパケット（以下、ＡＣＫパケットとも称する。）を含むイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレームを機能部１１１Ｃへ中継する。
スイッチ部５１Ａは、たとえば、ＳＹＮパケットを送信してから所定時間が経過してもＳＹＮ ＡＣＫパケットを取得できない場合、３ｗａｙハンドシェイクに失敗したと判断し、ＴＣＰ異常を示すＴＣＰ異常通知および接続確認を行う相手である機能部１１１ＣのＩＰアドレスを検知部５２Ａへ出力する。
検知部５２Ａは、スイッチ部５１ＡからＴＣＰ異常通知を受けて、異常機能部である機能部１１１ＣへＴＣＰ異常を通知するためのＯＡＭフレームを生成する。
図３は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が用いるＯＡＭフレームの一例を示す図である。
図３を参照して、ＯＡＭフレームは、Ｓｙｍｂｏｌ０～Ｓｙｍｂｏｌ１１の１２のＳｙｍｂｏｌにより構成される。１Ｓｙｍｂｏｌのデータ列は、８ビットである。
Ｓｙｍｂｏｌ０およびＳｙｍｂｏｌ１には、予約データおよび所定の各種データが格納される。
Ｓｙｍｂｏｌ２～Ｓｙｍｂｏｌ９におけるメッセージフィールドには、たとえば、ユーザが任意のデータを設定可能である。
Ｓｙｍｂｏｌ１０およびＳｙｍｂｏｌ１１には、誤り検出に用いられるデータ列であるＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）が格納される。
検知部５２Ａは、ＯＡＭフレームにおけるメッセージフィールドを用いて、機能部１１１Ｃが接続されているスイッチ装置１０１Ｂへ異常を通知する。
より詳細には、検知部５２Ａは、ＴＣＰ異常通知および機能部１１１ＣのＩＰアドレスをメッセージフィールドにおいて含むＯＡＭフレームを生成し、スイッチ部５１Ａへ出力する。
スイッチ部５１Ａは、ネットワークテーブルを参照することにより、検知部５２Ａから受けたＯＡＭフレームに含まれるＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、当該ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのゲートウェイであるスイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレスを取得する。
スイッチ部５１Ａは、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含み、かつ当該ＯＡＭフレームを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４Ａすなわちスイッチ装置１０１Ｂに接続される通信ポート５４Ａを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ａから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂにおけるスイッチ部５１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレーム受信し、受信したイーサネットフレームを記憶部５３Ｂに保存する。
変更部５６は、検知部５２によって異常が検知された場合、異常が検知された機能部１１１に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う。
たとえば、変更部５６Ｂは、プロトコル変更処理として、ＴＣＰ異常であると判断された機能部１１１Ｃに対して、使用するプロトコルを、上記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる。
より詳細には、変更部５６Ｂは、記憶部５３Ｂに保存されたイーサネットフレームにＯＡＭフレームが含まれる場合、当該ＯＡＭフレームに含まれる機能部１１１ＣのＩＰアドレスおよびＴＣＰ異常通知を取得する。
変更部５６Ｂは、ＴＣＰ異常通知を取得すると、併せて取得した機能部１１１ＣのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして含み、かつ機能部１１１Ｃが使用するプロトコルをたとえばＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に変更させるプロトコル変更要求ＰＣ１を含むＩＰパケットを生成し、スイッチ部５１Ｂへ出力する。
スイッチ部５１Ｂは、ネットワークテーブルを参照することにより、変更部５６Ｂから受けたＩＰパケットに含まれるＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
そして、スイッチ部５１Ｂは、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、当該ＩＰアドレスに対応する機能部１１１のＭＡＣアドレスである機能部１１１ＣのＭＡＣアドレスを取得する。
スイッチ部５１Ｂは、取得した機能部１１１ＣのＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含み、かつ当該ＩＰパケットを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ｂに保存する。
スイッチ部５１Ｂは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４Ｂを特定する。
そして、スイッチ部５１Ｂは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ｂから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４Ｂ経由で機能部１１１Ｃへ送信する。
機能部１１１Ｃは、１０１Ｂから送信されたイーサネットフレームに含まれるプロトコル変更要求ＰＣ１を受けて、自己の使用するプロトコルをＴＣＰからＵＤＰに変更する。
［異常検知例２］
たとえば、検知部５２は、自己のスイッチ装置１０１によって機能部１１１へ送信されたｐｉｎｇ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＮｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｐｅｒ）に対する所定の情報が当該機能部１１１から受信できない場合、当該機能部１１１がｐｉｎｇ異常であると判断する。
より詳細には、たとえば、図１に示すスイッチ装置１０１Ａは、Ｌ３における接続確認方法として、ｐｉｎｇコマンドを用いて機能部１１１Ｃと定期的に接続確認を行う。
具体的には、スイッチ部５１Ａは、宛先ＩＰアドレスとして機能部１１１ＣのＩＰアドレス、およびＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔを含むイーサネットフレームを生成し、生成したイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレームを機能部１１１Ｃへ中継する。
機能部１１１Ｃは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレームに含まれるｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔをスイッチ装置１０１Ｂ経由で受信すると、宛先ＩＰアドレスとしてスイッチ装置１０１ＡのＩＰアドレス、およびｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを含むイーサネットフレームを生成してスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂは、機能部１１１Ｃから送信されたイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ａへ中継する。
スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部５１Ａは、機能部１１１Ｃから送信されたｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを含むイーサネットフレームをスイッチ装置１０１Ｂ経由で受信し、受信したイーサネットフレームを記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、記憶部５３Ａに保存されたイーサネットフレームに含まれるｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを取得する。
スイッチ部５１Ａは、たとえば、ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔを送信してから所定時間が経過してもｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを取得できない場合、またはｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを取得してから所定時間が経過しても機能部１１１Ｃからの新たなイーサネットフレームを受信できない場合、機能部１１１Ｃと通信不能であるｐｉｎｇ異常と判断し、ｐｉｎｇ異常を示すｐｉｎｇ異常通知および接続確認を行う相手である機能部１１１すなわち異常機能部のＩＰアドレスを検知部５２Ａへ出力する。
検知部５２Ａは、スイッチ部５１Ａからｐｉｎｇ異常通知を受けて、異常機能部である機能部１１１Ｃへｐｉｎｇ異常を通知するためのＯＡＭフレームを生成する。
検知部５２Ａは、ＯＡＭフレームにおけるメッセージフィールドを用いて、機能部１１１Ｃが接続されているスイッチ装置１０１Ｂへ異常を通知する。
より詳細には、検知部５２Ａは、ｐｉｎｇ異常通知および機能部１１１ＣのＩＰアドレスをメッセージフィールドにおいて含むＯＡＭフレームを生成し、スイッチ部５１Ａへ出力する。
スイッチ部５１Ａは、ネットワークテーブルを参照することにより、検知部５２Ａから受けたＯＡＭフレームに含まれるＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、当該ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのゲートウェイであるスイッチ装置１０１ＢのＭＡＣアドレスを取得する。
スイッチ部５１Ａは、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含み、かつ当該ＯＡＭフレームを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４Ａすなわちスイッチ装置１０１Ｂに接続される通信ポート５４Ａを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ａから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂにおけるスイッチ部５１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレーム受信し、受信したイーサネットフレームを記憶部５３Ｂに保存する。
変更部５６は、検知部５２によって異常が検知された場合、異常が検知された機能部１１１に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う。
より詳細には、変更部５６Ｂは、記憶部５３Ｂに保存されたイーサネットフレームにＯＡＭフレームが含まれる場合、当該ＯＡＭフレームに含まれる機能部１１１ＣのＩＰアドレスおよびｐｉｎｇ異常通知を取得する。
たとえば、変更部５６Ｂは、変更処理として、ｐｉｎｇ異常であると判断された機能部１１１に対して、上記複数レイヤのうち、当該機能部１１１が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる。
変更部５６Ｂは、ｐｉｎｇ異常通知を取得すると、併せて取得した機能部１１１ＣのＩＰアドレスを宛先ＩＰアドレスとして含み、かつ機能部１１１Ｃが使用するプロトコルを下位のレイヤであるＬ２において用いられるプロトコルに変更させるプロトコル変更要求ＰＣ２を含むＩＰパケットを生成し、スイッチ部５１Ｂへ出力する。
スイッチ部５１Ｂは、ネットワークテーブルを参照することにより、変更部５６Ｂから受けたＩＰパケットに含まれるＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。
そして、スイッチ部５１Ｂは、特定したＶＬＡＮのＩＤに対応するＡＲＰテーブルを参照することにより、当該ＩＰアドレスに対応する機能部１１１のＭＡＣアドレスである機能部１１１ＣのＭＡＣアドレスを取得する。
スイッチ部５１Ｂは、取得した機能部１１１ＣのＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含み、かつ当該ＩＰパケットを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ｂに保存する。
スイッチ部５１Ｂは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４Ｂを特定する。
そして、スイッチ部５１Ｂは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ｂから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４Ｂ経由で機能部１１１Ｃへ送信する。
機能部１１１Ｃは、１０１Ｂから送信されたイーサネットフレームに含まれるプロトコル変更要求ＰＣ２を受けて、自己の使用するプロトコルをＬ２において用いられるプロトコルに変更する。
［異常検知例３］
たとえば、検知部５２は、自己のスイッチ装置１０１および他の前記スイッチ装置１０１間の通信経路における異常である通信異常を検知する。
より詳細には、たとえば、図１に示すスイッチ装置１０１Ａは、通信品質を示すＳＱＩ（Ｓｉｇｎａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を用いて機能部１１１との通信経路における通信品質を監視する。
スイッチ装置１０１Ａにおいて、たとえば、スイッチ部５１Ａは、スイッチ装置１０１Ｂから送信された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基づいてＳＱＩを算出する。
スイッチ部５１Ａは、算出したＳＱＩが所定値以下の場合、通信異常であると判断し、通信異常を示す通信異常通知を検知部５２Ａへ出力する。
このとき、スイッチ部５１Ａは、受信した当該イーサネットフレームから送信元ＭＡＣアドレスを取得して検知部５２Ａへ出力する。
検知部５２Ａは、スイッチ部５１Ａから受けた通信異常通知をメッセージフィールドにおいて含むＯＡＭフレームを生成し、生成したＯＡＭフレーム、およびスイッチ部５１Ａから受けた送信元ＭＡＣアドレスをスイッチ部５１Ａへ出力する。
スイッチ部５１Ａは、検知部５２Ａから受けた送信元ＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含み、かつ当該ＯＡＭフレームを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３Ａに保存する。
スイッチ部５１Ａは、アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４Ａすなわちスイッチ装置１０１Ｂに接続される通信ポート５４Ａを特定する。
そして、スイッチ部５１Ａは、当該イーサネットフレームを記憶部５３Ａから取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。
スイッチ装置１０１Ｂにおけるスイッチ部５１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａから送信されたイーサネットフレーム受信して、受信したイーサネットフレームを記憶部５３Ｂに保存する。
より詳細には、変更部５６Ｂは、記憶部５３Ｂに保存されたイーサネットフレームにＯＡＭフレームが含まれる場合、当該ＯＡＭフレームに含まれる通信異常通知を取得する。
変更部５６Ｂは、取得した通信異常通知を経路制御部５７Ｂへ出力する。
経路制御部５７は、通信異常の検知された通信経路を、異なるスイッチ装置１０１Ｃを経由する他の通信経路へ切り替える経路変更処理を行う。
より詳細には、経路制御部５７Ｂは、変更部５６Ｂから通信異常通知を受けて、記憶部５３Ｂに保存された当該イーサネットフレームから送信元ＭＡＣアドレスであるスイッチ装置１０１ＡのＭＡＣアドレスを取得する。
そして、経路制御部５７Ｂは、スイッチ装置１０１Ａへのイーサネットフレームの送信を禁止する旨の送信禁止要求をスイッチ部５１Ｂへ出力する。
スイッチ部５１Ｂは、経路制御部５７Ｂから送信禁止要求を受けて、たとえば、自己に接続された機能部１１１から受信するイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスがスイッチ装置１０１ＡのＭＡＣアドレスであるイーサネットフレームにおいて、宛先ＭＡＣアドレスをスイッチ装置１０１ＣのＭＡＣアドレスに書き換える等の処理を行う。
以下、ＴＣＰ異常通知、ｐｉｎｇ異常通知および通信異常通知の各々を、単に異常通知とも称する。
［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４は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、機能部に関する異常を検知し、異常が検知された機能部に対する変更処理のシーケンスを示す図である。図４は、スイッチ装置１０１Ａおよびスイッチ装置１０１Ｂにおける処理を代表的に示している。
図４を参照して、まず、スイッチ装置１０１Ａは、機能部１１１に関する異常を検知する（ステップＳ１０１）。
次に、スイッチ装置１０１Ａは、各種異常を示す異常通知を含むＯＡＭフレームを生成する（ステップＳ１０２）。
次に、スイッチ装置１０１Ａは、生成したＯＡＭフレームをスイッチ装置１０１Ｂへ送信する（ステップＳ１０３）。
次に、スイッチ装置１０１Ｂは、受信したＯＡＭフレームから、異常通知の種類により異常の種類を判別する（ステップＳ１０４）。
次に、スイッチ装置１０１Ｂは、判別した異常の種類に応じてプロトコル変更処理または経路変更処理を行う（ステップＳ１０５）。
次に、スイッチ装置１０１Ｂは、プロトコル変更処理を行う場合、異常が検知された機能部１１１へプロトコル変更要求を送信する（ステップＳ１０６）。
同様に、スイッチ装置１０１Ａおよびスイッチ装置１０１Ｂは、スイッチ装置１０１Ａにおいて機能部１１１に関する新たな異常が検知されるたびに、ステップＳ１０１～ステップＳ１０６の動作を行う。
図５は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、ＴＣＰ異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。図５は、図４に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０３の動作の詳細を示す。
図５を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、ＴＣＰを使用して機能部１１１と通信を行う際、機能部１１１へＳＹＮパケットを送信する（ステップＳ２０１）。
次に、スイッチ装置１０１は、ＳＹＮ ＡＣＫパケットの応答を待つ（ステップＳ２０２）。
次に、スイッチ装置１０１は、ＳＹＮ ＡＣＫパケットを受信した場合（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、ＡＣＫパケットを当該機能部１１１へ送信する（ステップＳ２０３）。
一方、スイッチ装置１０１は、ＳＹＮパケットを送信してから所定時間が経過してもＳＹＮ ＡＣＫパケットを受信できない場合（ステップＳ２０２でＮＯ）、ＴＣＰ異常通知を含むＯＡＭフレームを生成し（ステップＳ２０４）、他のスイッチ装置１０１へ送信する（ステップＳ２０５）。
図６は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、ｐｉｎｇ異常を判定する際の動作手順を定めたフローチャートである。図６は、図４に示すステップＳ１０１～ステップＳ１０３の動作の詳細を示す。
図６を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、機能部１１１へｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔを送信する（ステップＳ３０１）。
次に、スイッチ装置１０１は、ｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙの応答を待つ（ステップＳ３０２）。
次に、スイッチ装置１０１は、ｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを受信した場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、機能部１１１からの次のイーサネットフレームを待つ（ステップＳ３０３）。
次に、スイッチ装置１０１は、当該機能部１１１からのイーサネットフレームを受信した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）、当該機能部１１１からの新たなイーサネットフレームを待つ（ステップＳ３０３）。
一方、スイッチ装置１０１は、ｅｃｈｏ ｒｅｑｕｅｓｔを送信してから所定時間が経過してもｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを受信できない場合（ステップＳ３０２でＮＯ）、またはｅｃｈｏ ｒｅｐｌｙを受信してから所定時間が経過しても当該機能部１１１からの新たなイーサネットフレームを受信できない場合（ステップＳ３０３でＮＯ）、ｐｉｎｇ異常通知を含むＯＡＭフレームを生成し（ステップＳ３０４）、他のスイッチ装置１０１へ送信する（ステップＳ３０５）。
図７は、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置が、変更処理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は、図４に示すステップＳ１０４～ステップＳ１０６の動作の詳細を示す。
図７を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、他のスイッチ装置１０１から異常通知を含むＯＡＭフレームを受信する（ステップＳ４０１）。
次に、スイッチ装置１０１は、それぞれ、ＯＡＭフレームに含まれる異常通知の種類およびＩＰアドレスにより、異常の種類および異常機能部をそれぞれ判断する（ステップＳ４０２）。
次に、スイッチ装置１０１は、ＯＡＭフレームにＴＣＰ異常通知が含まれる場合（ステップＳ４０３でＹＥＳ）、プロトコル変更要求ＰＣ１を含むイーサネットフレームを生成し（ステップＳ４０４）、異常機能部へ送信する（ステップＳ４０５）。
一方、スイッチ装置１０１は、ＯＡＭフレームにＴＣＰ異常通知が含まれず（ステップＳ４０３でＮＯ）、ｐｉｎｇ異常通知が含まれる場合（ステップＳ４０６でＹＥＳ）、プロトコル変更要求ＰＣ２を含むイーサネットフレームを生成し（ステップＳ４０７）、異常機能部へ送信する（ステップＳ４０５）。
一方、スイッチ装置１０１は、ＯＡＭフレームにＴＣＰ異常通知が含まれず（ステップＳ４０３でＮＯ）、かつｐｉｎｇ異常通知が含まれない場合（ステップＳ４０６でＮＯ）、すなわちＯＡＭフレームに通信異常通知が含まれる場合（ステップＳ４０８）、経路変更処理を行う（ステップＳ４０９）。
なお、本発明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では、異常検知１～３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、異常検知１～３のうちの一部を行う構成であってもよい。
また、本発明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では、変更部５６Ｂは、ＴＣＰ異常であると判断された機能部１１１Ｃに対して、使用するプロトコルを、複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる構成であるとしたが、これに限定するものではない。変更部５６Ｂは、ＴＣＰ異常であると判断された機能部１１１Ｃに対して、上記複数レイヤのうち、機能部１１１Ｃが使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる構成であってもよい。
また、本発明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では、変更部５６Ｂは、ＴＣＰ異常であると判断された機能部１１１Ｃに対して、使用するプロトコルを、複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる構成であるとしたが、これに限定するものではない。検知部５２は、ＴＣＰ異常以外の異常を検知し、使用するプロトコルを、上記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる構成であってもよい。
また、本発明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では、変更部５６Ｂは、ｐｉｎｇ異常であると判断された機能部１１１Ｃに対して、上記複数レイヤのうち、機能部１１１Ｃが使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる構成であるとしたが、これに限定するものではない。検知部５２は、ｐｉｎｇ異常以外の異常を検知し、上記複数レイヤのうち、機能部１１１Ｃが使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる構成であってもよい。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、車両１は、自動運転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。車両１は、自動運転を行わない構成であってもよい。
また、本発明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が機能部１１１に関する異常を検知し、スイッチ装置１０１Ｂがプロトコル変更処理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。たとえば、スイッチ装置１０１Ｂが機能部１１１に関する異常を検知してプロトコル変更処理を行う構成であってもよい。この場合、スイッチ装置１０１Ｂにおいて、検知部５２Ｂが機能部１１１に関する異常を検知し、変更部５６Ｂがプロトコル変更処理を行う。
ところで、たとえば特許文献１に記載の車載ネットワークにおいて車載ＥＣＵの異常を検知する方法として、通信ゲートウェイが車載ＥＣＵの異常を検知する方法が考えられる。
しかしながら、車載ＥＣＵの異常を検知しても、当該車載ＥＣＵが復旧するまでに時間を要する場合、異常状態の継続により、運転支援または自動運転に用いるデータの処理に支障が生じる可能性がある。
これに対して、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、検知部５２は、機能部１１１に関する異常を検知する。変更部５６は、検知部５２によって異常が検知された場合、異常が検知された機能部１１１に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う。
このように、異常が検知された機能部１１１である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部１１１との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部１１１が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、機能部１１１は、複数レイヤを有するモデルに従って動作する。検知部５２は、機能部１１１とのＴＣＰに従う所定の情報の送受信に失敗した場合、当該機能部１１１がＴＣＰ異常であると判断する。変更部５６は、プロトコル変更処理として、ＴＣＰ異常であると判断された機能部１１１に対して、使用するプロトコルを、複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる。
このような構成により、ＴＣＰを用いた通信に異常がある一方で、異なるプロトコルでは通信可能な場合において、変更後のプロトコルを使用して異常機能部との通信を継続させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、機能部１１１は、複数レイヤを有するモデルに従って動作する。検知部５２は、スイッチ装置１０１によって機能部１１１へ送信されたｐｉｎｇに対する所定の情報が当該機能部１１１から受信できない場合、当該機能部１１１がｐｉｎｇ異常であると判断する。変更部５６は、プロトコル変更処理として、ｐｉｎｇ異常であると判断された機能部１１１に対して、複数レイヤのうち、当該機能部１１１が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる。
このような構成により、同一レイヤにおいては通信不能である一方で、異なるレイヤにおいては通信可能な場合において、変更後のプロトコルを使用して異常機能部との通信を継続させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、検知部５２は、自己のスイッチ装置１０１および他のスイッチ装置１０１間の通信経路における異常である通信異常を検知する。経路制御部５７は、通信異常の検知された通信経路を、異なるスイッチ装置１０１を経由する他の通信経路へ切り替える経路変更処理を行う。
このような構成により、異なるスイッチ装置１０１を経由してデータを伝送し、通信異常である通信経路を避けて通信を継続させることができる。
また、本発明の実施の形態に係る車載通信システムでは、車両１は、自動運転を行う。
このような構成により、車両１において、機能部１１１間の通信を継続させることにより、自動運転を安定して継続することができる。
また、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置では、スイッチ部５１は、車両１に搭載される複数の機能部１１１間のデータを中継する。検知部５２は、機能部１１１に関する異常を検知する。変更部５６は、検知部５２によって異常が検知された場合、異常が検知された機能部１１１に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う。
このように、異常が検知された機能部１１１である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部１１１との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部１１１が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。
したがって、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置では、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
また、本発明の実施の形態に係る通信制御方法では、まず、機能部１１１に関する異常を検知する。次に、機能部１１１に関する異常を検知した場合、異常が検知された当該機能部１１１に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う。
このように、異常が検知された機能部１１１である異常機能部が使用するプロトコルを変更させる構成により、異常機能部と他の機能部１１１との通信に使用するプロトコルを変更し、変更後のプロトコルに従って当該他の機能部１１１が異常機能部と通信を行うことができるため、異常機能部との通信を継続させることができる。
したがって、本発明の実施の形態に係る通信制御方法では、車載ネットワークにおいてより安定した処理を実現することができる。
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、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、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］
車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ装置と、
前記機能部に関する異常を検知する検知部と、
前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備え、
前記検知部は、ＯＡＭフレームを用いて、検知した前記異常を他の前記スイッチ装置へ通知する、車載通信システム。
［付記２］
車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ部と、
前記機能部に関する異常を検知する検知部と、
前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを変更させるプロトコル変更処理を行う変更部とを備え、
前記検知部は、ＯＡＭフレームを用いて、検知した前記異常を他の前記スイッチ装置へ通知する、スイッチ装置。
１ 車両
１０ イーサネットケーブル
５１ スイッチ部
５２ 検知部
５３ 記憶部
５４ 通信ポート
５６ 変更部
５７ 経路制御部
１０１ スイッチ装置
１１１ 機能部
３０１ 車載通信システム

Claims (8)

  1. 車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置を備える車載通信システムであって、
    前記機能部は、複数レイヤを有するモデルに従って動作し、
    前記機能部の通信に関する異常を検知する検知部と、
    前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させるか、または、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる、プロトコル変更処理を行う変更部とを備える、車載通信システム。
  2. 前記検知部は、前記機能部とのＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従う所定の情報の送受信に失敗した場合、前記機能部がＴＣＰ異常であると判断し、
    前記変更部は、前記プロトコル変更処理として、前記ＴＣＰ異常であると判断された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させる、請求項１に記載の車載通信システム。
  3. 前記検知部は、前記スイッチ装置によって前記機能部へ送信されたｐｉｎｇ（Ｐａｃｋｅｔ ＩＮｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｐｅｒ）に対する所定の情報が前記機能部から受信できない場合、前記機能部がｐｉｎｇ異常であると判断し、
    前記変更部は、前記プロトコル変更処理として、前記ｐｉｎｇ異常であると判断された前記機能部に対して、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる、請求項１または請求項２に記載の車載通信システム。
  4. 前記検知部は、自己の前記スイッチ装置および他の前記スイッチ装置間の通信経路における異常である通信異常を検知し、
    前記車載通信システムは、さらに、
    前記通信異常の検知された前記通信経路を、異なる前記スイッチ装置を経由する他の通信経路へ切り替える経路変更処理を行う経路制御部を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載通信システム。
  5. 前記車両は、自動運転を行う車両である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車載通信システム。
  6. 車両に搭載され、複数レイヤを有するモデルに従って動作する複数の機能部間のデータを中継するスイッチ部と、
    前記機能部の通信に関する異常を検知する検知部と、
    前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させるか、または、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる、プロトコル変更処理を行う変更部とを備える、スイッチ装置。
  7. 車両に搭載され、複数レイヤを有するモデルに従って動作する複数の機能部間のデータを中継する１または複数のスイッチ装置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、
    前記機能部の通信に関する異常を検知するステップと、
    前記異常を検知した場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させるか、または、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる、プロトコル変更処理を行うステップとを含む、通信制御方法。
  8. コンピュータを備えるスイッチ装置であって車両に搭載される複数の機能部間のデータを中継するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、
    前記機能部は、複数レイヤを有するモデルに従って動作し、
    前記コンピュータを、
    前記機能部の通信に関する異常を検知する検知部と、
    前記検知部によって異常が検知された場合、前記異常が検知された前記機能部に対して、使用するプロトコルを、前記複数レイヤのうちの同じレイヤにおいて用いられる他のプロトコルに変更させるか、または、前記複数レイヤのうち、前記機能部が使用しているプロトコルより下位のレイヤにおいて用いられるプロトコルに従う通信を行わせる、プロトコル変更処理を行う変更部、
    として機能させるための、通信制御プログラム。
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