WO2020049871A1 - 車両用通信装置 - Google Patents

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WO2020049871A1
WO2020049871A1 PCT/JP2019/027460 JP2019027460W WO2020049871A1 WO 2020049871 A1 WO2020049871 A1 WO 2020049871A1 JP 2019027460 W JP2019027460 W JP 2019027460W WO 2020049871 A1 WO2020049871 A1 WO 2020049871A1
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WO
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phy
clock
unit
vehicle
communication device
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PCT/JP2019/027460
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周平 糸田
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
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    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication device that connects to an in-vehicle communication network.
  • Ethernet registered trademark
  • an apparatus having a function of performing communication conforming to the Ethernet standard includes a physical layer (PHY) unit that provides a physical layer, and a medium access control (MAC) that executes medium access control. ) Part.
  • a communication device includes a plurality of PHY units and a plurality of MAC units corresponding to each PHY unit.
  • the MAC unit operates based on a clock signal input from the PHY unit or the like. For example, when the PHY unit and the MAC unit are configured to communicate with each other by MII (Media Independent Interface), the MAC unit performs the PHY unit based on a clock signal input from the PHY unit connected to the MAC unit. And data transmission and reception. In RMII (Reduced @ MII), the MAC unit transmits and receives data to and from the PHY unit using a reference clock signal output from a clock generator separately prepared from the PHY unit.
  • the communication device here includes an information processing device such as a computer in addition to the router and the switch.
  • a configuration in which the MAC unit outputs a clock signal for transmitting and receiving data to and from the PHY unit, such as a PHY unit in the MII or a clock generator in the RMII is referred to as a clock output source.
  • a signal line through which a clock signal for the MAC unit to transmit and receive data to and from the PHY unit flows is referred to as a clock line.
  • a problem may occur in a clock output source due to external noise superimposed on a communication cable, and a clock line connected to the clock output source may be fixed to a certain level (hereinafter, a clock sticking phenomenon).
  • a clock sticking phenomenon since vehicles have many noise sources such as actuators, noise is more likely to be superimposed on communication cables than in offices, schools, homes, and the like (hereinafter, offices and the like). Therefore, in a communication device used in a vehicle (that is, a vehicle communication device), the clock sticking phenomenon described above is more likely to occur than in a general communication device used in an office or the like.
  • the vehicle communication device is, for example, an electronic control device (hereinafter, ECU).
  • a relay device such as a router or a switching hub is also included in the vehicle communication device.
  • the MAC unit connected to the clock line where the clock sticking phenomenon occurs transmits data to the PHY unit or data output from the PHY unit. Will not be able to receive. Accordingly, the vehicle communication device cannot transmit or receive data with another communication device via the MAC unit.
  • the in-vehicle communication devices such as the ECU and the relay device are stored inside the vehicle, and are not configured to be easily operated by a user such as a driver.
  • the present disclosure has been made based on this situation, and an object of the present disclosure is to provide a vehicular communication device that can automatically eliminate the sticking of a clock signal for operating a MAC unit. .
  • the vehicle communication device for achieving the object is, for example, a vehicle communication device that performs communication in accordance with the Ethernet standard, and includes a MAC unit that performs medium access control and a MAC unit for operating the MAC unit.
  • a clock monitoring unit that monitors the clock signal; and a recovery processing unit that restarts a clock output source configured to output the clock signal when the clock monitoring unit detects that the clock signal has stopped.
  • the clock monitoring unit detects the stop of the clock signal, and the recovery processing unit restarts the clock output source.
  • the clock signal stops it is assumed that a malfunction has occurred in the clock output source due to external noise superimposed on the communication cable. Therefore, if the clock output source is restarted, the fixation of the clock line is resolved. I can expect that. That is, according to the above configuration, the sticking of the clock signal for operating the MAC unit can be automatically eliminated.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle-mounted communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the relay device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the clock monitoring unit and the return processing unit.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the clock monitoring unit.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the clock stuck elimination process.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a modification of the configuration of the relay device.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a modification of the operation mode of the return processing unit.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a modification of the operation mode of the return processing unit.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle-mounted communication system 100 according to the present disclosure.
  • the in-vehicle communication system 100 is a communication system built in a vehicle.
  • the in-vehicle communication system 100 according to the present embodiment is configured according to the in-vehicle Ethernet standard. Ethernet is a registered trademark.
  • Ethernet communication data communication conforming to the Ethernet communication protocol is referred to as Ethernet communication.
  • a communication frame hereinafter refers to a communication frame according to the Ethernet communication protocol (a so-called Ethernet frame).
  • the in-vehicle communication system 100 includes at least one relay device 2 and a plurality of electronic control units (hereinafter, ECU: Electronic Control Unit) 2 as nodes.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the on-vehicle communication system 100 illustrated in FIG. 1 includes, for example, six ECUs 1 and two relay devices 2. When distinguishing two relay apparatuses 2, they are described as relay apparatuses 2a and 2b. When discriminating each of the six ECUs 1, the ECUs 1a to 1f are described.
  • the ECUs 1a to 1c are connected to each other via the communication cable 9 so as to be able to communicate with the relay device 2a.
  • the ECUs 1d to 1f are connected to each other via the communication cable 9 so as to be able to communicate with the relay device 2b.
  • the relay device 2a and the relay device 2b are also connected via a communication cable 9 so as to be able to communicate with each other.
  • the communication cable 9 is, for example, a twisted pair cable.
  • the numbers of the ECUs 1 and the relay devices 2 that constitute the in-vehicle communication system are merely examples, and can be changed as appropriate.
  • the network topology of the in-vehicle communication system 100 shown in FIG. 1 is an example and is not limited to this.
  • the network topology of the vehicle-mounted communication system 100 may be a mesh type, a star type, a bus type, a ring type, or the like.
  • the network shape can also be changed as appropriate.
  • the various ECUs 1 are connected to the relay device 2 via the communication cable 9 as described above.
  • the plurality of ECUs 1 provide different functions.
  • the ECU 1a is an ECU that provides an automatic driving function (so-called automatic driving ECU).
  • the ECU 1b is an ECU that obtains a program for updating software of the ECU by wirelessly communicating with an external server, and executes a software update of an ECU to which the program is applied using the program.
  • the ECU 1c is an ECU that provides a function as a gateway when the in-vehicle communication system 100 is connected to an external tool by wire.
  • the external tool refers to a tool (so-called reprogramming tool) for updating or rewriting software of the target ECU by wired communication, or a diagnostic tool (so-called diagnostic tool).
  • An ECU 1 that provides various functions can be connected to the relay device 2 as a node.
  • Each ECU 1 transmits and receives data to and from another ECU 1 via the relay device 2 according to the Ethernet communication protocol.
  • Each ECU 1 directly communicates only with the relay device 2.
  • the node connected to the relay device 2 may be a sensor or the like other than the ECU 1.
  • the node may be an external tool capable of dynamically changing a connection state to the in-vehicle communication system 100 by a user or an inspector.
  • the relay device 2 can also correspond to a node according to another viewpoint. For example, for the relay device 2a, the relay device 2b corresponds to one of the nodes connected to the own device.
  • Each of the ECU 1 and the relay device 2 is assigned unique identification information (MAC address).
  • the relay device 2 is a device that transmits a communication frame input from a certain communication cable 9 to the communication cable 9 corresponding to the destination of the communication frame. As shown in FIG. 2, the relay device 2 includes a plurality of PHYs 3, a control unit 4, and a microcomputer (hereinafter, a microcomputer 5).
  • the $ PHY 3 is connected to the communication cable 9 and provides a physical layer in the OSI reference model.
  • the PHY 3 includes a port 31 that is electrically connected to the communication cable 9.
  • one communication cable 9 is connected to one PHY 3. That is, each PHY 3 includes one port 31 for connecting to the communication cable 9.
  • one PHY 3 included in the relay device 2a is connected to the ECU 1a via the communication cable 9, and another PHY 3 is connected to the ECU 1b via the communication cable 9.
  • the relay device 2a includes a PHY 3 connected to the ECU 1c via the communication cable 9, a PHY 3 connected to the relay device 2b, and the like.
  • the number of PHYs 3 provided in the relay device 2 corresponds to the number of nodes to which the relay device 2 can be connected.
  • the relay device 2 of the present embodiment includes six PHYs 3 so that Ethernet communication can be performed with up to six nodes.
  • the number of PHYs 3 provided in the relay device 2 may be four or eight.
  • the PHY 3 may include a plurality of ports 31.
  • the PHY 3 may include two ports 31.
  • a unique port number is set for each of the plurality of ports 31 provided in the relay device 2.
  • the port 31 is described as a K-th port using the port number K set for the port 31.
  • the first port indicates the port 31 whose port number is set to No. 1
  • the second port indicates the port 31 whose port number is set to No. 2.
  • the PHY 3 generally converts a signal input from a communication cable 9 (hereinafter, a connection cable) connected to itself to a digital signal that can be processed by the control unit 4, and converts the signal into a digital signal that can be processed by the control unit 4.
  • the PHY 3 converts the digital signal input from the control unit 4 into an analog signal that can be converted into an electric signal that can be transmitted to the communication cable 9, and outputs the analog signal to a predetermined communication cable 9.
  • the PHY 3 performs frame encoding, serial / parallel conversion, signal waveform conversion, and the like in addition to the above-described signal format conversion processing.
  • the PHY 3 is an IC having an analog circuit or the like, that is, a hardware circuit.
  • Each PHY 3 and the control unit 4 (specifically, the MAC 41) are configured to communicate according to the MII (Media Independent Interface) standard, as described later.
  • PHY3 corresponds to the PHY section.
  • the control unit 4 is connected to each of the plurality of PHYs 3 and is also connected to the microcomputer 5 so as to be able to communicate with each other.
  • the control unit 4 is programmed so as to be able to execute the functions of the second layer (data link layer) to the third layer (so-called network layer) in the OSI reference model.
  • the control unit 4 includes, as functional blocks, a plurality of MACs 41, a plurality of clock monitoring units 42, a switch processing unit 43, and a third layer providing unit L3.
  • the MAC 41 is configured to execute medium access control (Medium Access Control) in the Ethernet communication protocol.
  • the MAC 41 is prepared for each of the plurality of PHYs 3. That is, the same number of MACs 41 as the PHYs 3 are prepared.
  • the plurality of MACs 41 are connected to different PHYs 3, respectively.
  • the MAC 41 corresponds to a medium access control unit.
  • the MAC 41 provides the switch processing unit 43 with a communication frame (hereinafter, also referred to as a reception frame) input from the PHY 3 connected to the MAC 41.
  • the MAC 41 outputs the communication frame input from the switch processing unit 43 to the PHY 3 corresponding to the MAC 41 and sends the communication frame to the communication cable 9.
  • the MAC 41 implements CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) in cooperation with the PHY 3.
  • the MAC 41 may be configured to provide the function specified by IEEE802.3.
  • the MAC 41 corresponds to a MAC unit.
  • the clock monitoring unit 42 is configured to monitor a clock signal input from the PHY 3 to the MAC 41.
  • the clock monitoring unit 42 is prepared, for example, for each MAC 41 (in other words, for each PHY 3). That is, the control unit 4 includes a plurality of clock monitoring units 42 so as to correspond to each MAC 41 / PHY 3. The details of the clock monitoring unit 42 will be separately described later.
  • the switch processing unit 43 specifies the PHY 3 (strictly speaking, the port 31) to which the communication frame is to be transmitted, based on the communication frame input from the MAC 41 based on the destination MAC address and the address table included in the communication frame. Then, by outputting the communication frame to the MAC 41 corresponding to the specified PHY 3, the received frame is relayed.
  • the address table is data indicating a MAC address of a node connected to each PHY 3 (specifically, each port 31).
  • the MAC address connected to each PHY 3 is learned by various methods such as a learning bridge and ARP (Address @ Resolution @ Protocol). Here, a detailed description of the method of generating the address table is omitted. Note that the function of learning the MAC address of the connection destination of each PHY 3 (hereinafter, an address table updating function) may be provided in the control unit 4 or the microcomputer 5.
  • the third-layer providing unit L3 is configured to perform a relay process using an IP (Internet Protocol) address.
  • IP Internet Protocol
  • the third layer providing unit L3 relays communication frames between different networks.
  • the function of the third layer in the OSI reference model may be provided in the microcomputer 5.
  • the functional arrangement in the relay device 2 can be changed as appropriate.
  • the control unit 4 is realized using, for example, an FPGA (field-programmable gate array).
  • the control unit 4 may be realized by using an ASIC (application specific integrated circuit). Further, the control unit 4 may be realized using an MPU, a CPU, and a GPU.
  • the control unit 4 having the above functions corresponds to a configuration that operates as a switch (in other words, a switching hub) or a router.
  • the microcomputer 5 is a general-purpose computer including a CPU, a ROM, a RAM I / O, and a bus line for connecting these components.
  • the ROM stores a program for causing a general-purpose computer to function as the microcomputer 5.
  • the microcomputer 5 provides the fourth to seventh layers of the OSI reference model.
  • the microcomputer 5 includes a fourth-layer providing unit L4, a fifth-layer providing unit L5, a sixth-layer providing unit L6, and a seventh-layer providing unit L7 corresponding to each of the fourth to seventh layers.
  • the fourth layer providing unit L4 is configured to execute a process as a fourth layer (that is, a transport layer), and execute inter-program communication, data transfer guarantee, and the like.
  • the fifth layer providing unit L5 is configured to execute a process as a fifth layer (that is, a session layer).
  • the sixth layer providing unit L6 is configured to execute processing as a sixth layer (that is, a presentation layer).
  • the seventh layer providing unit L7 is configured to execute a process as a seventh layer (that is, an application layer).
  • Such a configuration corresponds to a configuration in which the fourth to seventh layers are realized by software processing.
  • the storage medium for storing the program executed by the CPU is not limited to the ROM, and may be any storage medium as long as it is stored in a non-transitional substantial storage medium.
  • the microcomputer 5 further includes a return processing unit 51.
  • the recovery processing unit 51 executes a predetermined clock sticking elimination process based on the notification from the clock monitoring unit 42. Details of the operation of the return processing unit 51 will be described later separately.
  • the MAC 41 of this embodiment is configured to transmit and receive data by PHY 3 and MII. That is, the PHY 3 includes a transmission clock output terminal P11, a transmission data input terminal P12, a reception clock output terminal P13, and a reception data output terminal P14.
  • the MAC 41 includes a transmission clock input terminal P21, a transmission data output terminal P22, a reception clock input terminal P23, and a reception data input terminal P24.
  • the MAC 41 includes a transmission control unit 411 and a reception control unit 412 as a configuration for performing communication by MII.
  • the PHY 3 has a reset input terminal P15.
  • the transmission clock output terminal P11 is connected to the transmission clock input terminal P21 by a signal line, and the transmission data input terminal P12 is connected to the transmission data output terminal P22 by a signal line.
  • the reception clock output terminal P13 is connected to the reception clock input terminal P23 by a signal line, and the reception data output terminal P14 is connected to the reception data input terminal P24 by a signal line.
  • a signal line connecting the transmission clock output terminal P11 and the transmission clock input terminal P21 is referred to as a transmission clock line Ln1.
  • the reception clock output terminal P13 and the signal line of the reception clock input terminal P23 are referred to as a reception clock line Ln2.
  • the MAC 41 includes a terminal for outputting a transmission enable signal, a terminal for inputting a signal indicating that valid reception data is being received, and the like (all not shown). Further, the MAC 41 may include terminals for inputting / outputting various signals, such as an input terminal for a carrier detection signal and an input terminal for a collision detection signal.
  • the PHY 3 When the PHY 3 operates normally, the PHY 3 sequentially outputs a transmission clock signal (#TX_CLK in the figure) of a predetermined frequency (for example, 25 MHz) from the transmission clock output terminal P11.
  • the transmission clock signal output from the transmission clock output terminal P11 is input to the transmission clock input terminal P21 of the MAC 41.
  • the transmission clock signal is a clock for operating the transmission control unit 411 of the MAC 41.
  • the transmission control unit 411 is configured to execute a process for outputting a communication frame input from the switch processing unit 43 to the PHY 3.
  • the transmission control unit 411 outputs the data constituting the communication frame input from the switch processing unit 43 to the PHY 3 on a 4-bit basis, based on the input of the transmission clock signal.
  • TXD shown in the figure represents 4-bit transmission data.
  • the transmission data is output from the transmission data output terminal P22 of the MAC 41, and is input to the transmission data input terminal P12 of the PHY3.
  • the transmission data input to the PHY 3 is subjected to processing such as modulation by a transmission circuit (not shown) and transmitted to the communication cable 9.
  • the transmission control unit 411 stops operating. Therefore, if the output of the transmission clock output terminal P11 of a certain PHY 3 is fixed to a certain level (for example, high level / low level), the relay device 2 sends the output to another communication device connected to the PHY 3 Data cannot be transmitted.
  • a certain level for example, high level / low level
  • the PHY 3 When the PHY 3 is operating normally, the PHY 3 sequentially outputs a reception clock signal (#TX_CLK in the figure) of a predetermined frequency (for example, 25 MHz) from the reception clock output terminal P13.
  • the reception clock signal output from the reception clock output terminal P13 is input to the reception clock input terminal P23 of the MAC 41.
  • the reception clock signal is a clock for operating the reception control unit 412 of the MAC 41.
  • the PHY 3 receives data input from the communication cable 9 and outputs four bits from the reception data output terminal P14.
  • the reception data (RXD in the figure) output from the reception data output terminal P14 is input to the reception data input terminal P24 of the MAC 41.
  • the reception control unit 412 of the MAC 41 is configured to execute processing for outputting reception data provided from the PHY 3 to the switch processing unit 43.
  • the reception control unit 412 operates based on the reception clock signal being input, and acquires the data input to the reception data input terminal P24.
  • the reception control unit 412 stops the operation. Therefore, when the reception clock signal is stopped, the reception control unit 412 does not receive the data even if the reception data is output from the reception data output terminal P14. Therefore, when the output of the reception clock output terminal P13 of a certain PHY 3 is fixed at a certain level (for example, high level), the relay apparatus 2 transmits another communication apparatus connected to the PHY 3. Will not be able to receive data from
  • the relay device 2 includes a plurality of types of clock signals such as a system clock.
  • the clock signal is a signal for operating the transmission control unit 411 and the reception control unit 412 of the MAC 41. Refers to a clock signal.
  • PHY 3 that outputs a clock signal corresponds to a clock output source.
  • the clock monitoring unit 42 has a configuration for detecting a stuck transmission clock signal or a reception clock line.
  • the clock monitoring unit 42 of this embodiment includes a transmission clock monitoring unit 421 and a reception clock monitoring unit 422 as a more detailed configuration.
  • the transmission clock monitoring unit 421 is configured to receive the output signal of the transmission clock output terminal P11.
  • the transmission clock monitoring unit 421 is electrically connected to the transmission clock line Ln1.
  • the transmission clock monitor 421 sequentially monitors the voltage applied to the transmission clock line Ln1, and detects the stop of the transmission clock signal. It should be noted that sequentially monitoring the voltage applied to the transmission clock line Ln1 means that the signal input to the transmission clock input terminal P21 of the MAC 41 and the signal output from the transmission clock output terminal P11 of the PHY 3 are sequentially monitored. It is equivalent to doing.
  • the transmission clock monitoring unit 421 determines that the PHY 3 is operating normally based on the periodic input of the pulse signal from the transmission clock output terminal P11. Further, the transmission clock monitoring unit 421 detects an abnormal operation of the PHY 3 based on the fact that the periodic pulse signal is no longer input from the transmission clock output terminal P11. For example, as shown in FIG. 4, the transmission clock monitoring unit 421 determines that the transmission clock line is stuck when a rising edge is not observed for a predetermined standby time Tq or more.
  • the state where the transmission clock line is fixed corresponds to a state where the output of the transmission clock output terminal P11 is fixed at a certain level such as a high level or a low level. Determining that the transmission clock line is stuck corresponds to detecting the stuck transmission clock line.
  • the standby time Tq which is a parameter for determining that the transmission clock line is stuck, may be set to, for example, four times the interval Tp between rising edges when the PHY 3 is operating normally.
  • the specific value of the standby time Tq may be appropriately designed.
  • the standby time Tq may be set to a value longer than the rising interval Tp of the pulse signal. Note that the case where the rising edge of the transmission clock signal is not observed for the predetermined standby time Tq or more is the case where the transmission clock signal remains at a constant level (for example, high level or low level) for the predetermined standby time Tq or more. Is equivalent to
  • the transmission clock monitoring unit 421 detects that the transmission clock line is stuck, it outputs abnormality notification data to the microcomputer 5.
  • the abnormality notification data is data indicating that the transmission clock line of the PHY 3 to be monitored is stuck. It is preferable that the abnormality notification data include information indicating which PHY 3 of the plurality of PHYs 3 included in the relay device 2 has the clock line stuck.
  • a unique identification number hereinafter, a PHY number
  • the PHY 3 in which the clock line is stuck refers to the PHY 3 in a state where the output level of the clock output terminal is stuck at a constant level.
  • the return processing unit 51 of the microcomputer 5 outputs a reset signal to the PHY 3 in which the clock line is stuck, based on the abnormality notification data input from the transmission clock monitoring unit 421. As described above, the microcomputer 5 outputs a reset signal to the PHY 3 that is detected by the clock monitoring unit 42 to be not operating normally, and restarts the PHY 3. As a result, the PHY 3 in which the clock line is stuck is returned to a normal state.
  • the output process of the reset signal is an example of a process performed by the return processing unit 51 to normalize the operation of the PHY 3.
  • the content of the processing performed by the return processing unit 51 to normalize the operation of the PHY 3 is not limited to this. Details of the operation mode of the return processing unit 51 will be separately described later.
  • the reception clock monitoring unit 422 is configured to sequentially monitor the voltage applied to the reception clock line Ln2 and detect the sticking of the reception clock line.
  • the reception clock monitoring unit 422 is configured to receive the output signal of the reception clock output terminal P13.
  • the reception clock monitoring unit 422 is electrically connected to the reception clock line Ln2. Note that sequentially monitoring the voltage applied to the reception clock line Ln2 is equivalent to sequentially monitoring the input signal to the reception clock input terminal P23 of the MAC 41 and the output signal from the reception clock output terminal P13 of the PHY 3. I do.
  • the method by which the reception clock monitoring unit 422 detects the fixation of the reception clock line can be the same as the method by which the transmission clock monitoring unit 421 detects the fixation of the transmission clock line. That is, the reception clock monitoring unit 422 determines that the reception clock signal is stopped when the rising edge is not observed for the predetermined standby time Tq or more. When the reception clock monitoring unit 422 determines that the reception clock line is stuck, it outputs abnormality notification data to the microcomputer 5. The content of the abnormality notification data is the same as the abnormality notification data output by the transmission clock monitoring unit 421.
  • the transmission clock monitoring unit 421 and the reception clock monitoring unit 422 are configured to determine that the PHY 3 is operating abnormally even when the interval between rising edges of the clock signal is too short or too long. May be.
  • the transmission clock monitoring unit 421 and the reception clock monitoring unit 422 are not distinguished, they are simply described as the clock monitoring unit 42.
  • the clock stuck elimination process is a process of returning the PHY 3 in which the clock line is stuck to a normal state.
  • the recovery processing unit 51 executes the clock stuck elimination processing based on the input of the abnormality notification data from the clock monitoring unit 42.
  • the absorber amount estimation processing of the present embodiment includes S101 to S109 as an example. Note that the conditions under which the return processing unit 51 executes the clock stuck elimination process can be changed as appropriate.
  • the recovery processing unit 51 may be configured to execute the clock stuck elimination processing when the stop of the clock signal is detected a plurality of times in the same PHY 3 within a predetermined time.
  • the recovery processing unit 51 outputs a reset signal to the PHY 3 (hereinafter, the target PHY) in which the lock of the clock line is detected.
  • the target PHY may be specified by, for example, a PHY number included in the abnormality notification data.
  • S102 is executed.
  • the PHY activation time is an assumed value of the time required to restart the PHY 3.
  • the specific value of the PHY activation time may be appropriately designed.
  • the target PHY corresponds to the target PHY part.
  • the reset signal is directly input from the microcomputer 5 to the target PHY.
  • the microcomputer 5 may instruct the control unit 4 to reset the target PHY, and the control unit 4 may be configured to reset the target PHY based on an instruction from the microcomputer 5.
  • the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY determines whether the clock signal is normally output from the target PHY.
  • the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY is a clock monitoring unit 42 configured to monitor a clock signal output from the target PHY among the plurality of clock monitoring units 42.
  • the clock monitoring unit 42 connected to the clock output terminal of the target PHY corresponds to the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY.
  • the determination as to whether or not the target PHY normally outputs the clock signal may be performed in the same manner as the determination as to whether or not the clock line is fixed. If it can be confirmed that the target PHY is outputting the clock signal normally, the affirmative determination is made in S102, and this flow ends. On the other hand, if the target PHY does not output the clock signal normally, that is, if the clock line of the target PHY is still stuck, a negative determination is made in S102 and S103 is executed.
  • step S103 the return processing unit 51 cooperates with the power supply circuit 6 to temporarily cut off power supply to the target PHY, thereby restarting the target PHY in hardware (that is, hardware reboot). Specifically, the return processing unit 51 outputs a control signal to the power supply circuit 6 to cut off the power supply to the target PHY. Then, after the elapse of the predetermined time, the power supply circuit 6 outputs a control signal for supplying power to the target PHY.
  • S104 is executed.
  • the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY determines whether a clock signal is normally output from the target PHY. If it is confirmed that the target PHY is outputting the clock signal normally, the affirmative determination is made in S104, and the present flow ends. On the other hand, if the target PHY does not output the clock signal normally, a negative determination is made in S104 and S105 is executed.
  • the return processing unit 51 restarts the control unit 4 and proceeds to S106.
  • the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY determines whether a clock signal is normally output from the target PHY. If it can be confirmed that the target PHY is outputting the clock signal normally, the affirmative determination is made in S106, and this flow ends. On the other hand, if the target PHY does not output the clock signal normally, a negative determination is made in S106 and S107 is executed.
  • the return processing unit 51 restarts the relay device 2 itself including the microcomputer 5, and proceeds to S108.
  • restarting the relay device 2 as its own device is also referred to as device restart.
  • the clock monitoring unit 42 corresponding to the target PHY determines whether a clock signal is normally output from the target PHY. If it can be confirmed that the target PHY is outputting the clock signal normally, the affirmative determination is made in S108, and this flow ends. On the other hand, if the target PHY does not normally output the clock signal, a negative determination is made in S108 and S109 is executed.
  • the return processing unit 51 executes a PHY sticking notification process.
  • the PHY stuck notification process is a process of notifying a user or an external device of an abnormality of the PHY 3 (specifically, stuck clock line).
  • the PHY sticking notification process corresponds to a process of notifying that a clock signal for operating the MAC 42 is abnormal.
  • the return processing unit 51 cooperates with a wireless communication device (not shown) to notify a center that manages the vehicle that an abnormality has occurred in the PHY 3 of the relay device 2.
  • the return processing unit 51 notifies, via a display, an indicator, a speaker, or the like, that an abnormality has occurred in the communication network built in the vehicle, as a PHY sticking notification process.
  • the normalization of the target PHY is attempted by individually restarting only the target PHY as the clock sticking elimination process (S101, S103). According to such a configuration, even while the target PHY is restarted, communication between the devices via other PHYs 3 in which the clock line is not detected is continued. Therefore, the influence on the in-vehicle communication system 100 can be reduced as compared with the case where the device restart is executed.
  • the function provided by the relay device 2 (for example, the relay function of the communication frame) is temporarily stopped.
  • the relay function of the relay device 2 stops, the plurality of ECUs 1 connected to the relay device 2 cannot communicate with other ECUs 1. That is, communication between the ECUs 1 is affected. Therefore, there is a situation in which it is desirable to avoid restarting the relay device 2 while traveling.
  • the target PHY is normalized by restarting only the target PHY (S101, S103). Then, when the clock line is fixed by the individual restart of the target PHY, the device restart is not executed.
  • the entire apparatus in order to eliminate the lock of the clock line, the entire apparatus must be restarted. The frequency of restarting can be suppressed.
  • the recovery processing unit 51 of the present embodiment has disclosed the mode in which S101 to S109 are executed as the clock stuck elimination processing, the present invention is not limited to this.
  • the clock stuck elimination process may be performed only in S101 or may be performed only in S13. Alternatively, only S107 may be performed. The contents of the clock stuck elimination process can be changed as appropriate.
  • the return processing unit 51 specifies the number of PHYs 3 to which the clock line is stuck (hereinafter, the number of stuck PHYs) based on the notification from the clock monitoring unit 42, and executes the clock stuck elimination process according to the number of stuck PHYs.
  • the configuration of the processing to be performed may be changed. For example, as illustrated in FIG. 7, the return processing unit 51 determines whether the number of fixed PHYs is less than a predetermined device reset threshold (S201). If the number of fixed PHYs is less than the device reset threshold, the PHY 3 in which the clock is fixed is individually restarted (S202). As the means for individually restarting the PHYs in S202, input of a reset signal, power supply control, or the like can be employed. The process in S202 corresponds to an individual restart process. On the other hand, if the number of fixed PHYs is equal to or greater than the predetermined device reset threshold (S201 NO), the relay device 2 as its own device is restarted (S203).
  • the device reset threshold may be set to a value of 2 or more, such as 2, 3, 4, 5, or the like.
  • the device reset threshold is set to two. According to such a setting mode, when only one PHY 3 has a clock stuck, the PHY 3 alone is restarted. On the other hand, when a plurality of PHYs 3 have a clock stuck, the relay device 2 It restarts itself (S203).
  • the present modification is created by focusing on the above points, and according to the return processing unit 51 of the present modification, a measure corresponding to the cause of the occurrence of the clock sticking is executed, so , The relay device 2 can be returned to a normal state.
  • the device reset threshold corresponds to a parameter for determining whether clock sticking is caused by noise superimposed on the communication cable or an abnormality of the device itself.
  • the above control mode corresponds to a mode in which when the number of stuck PHYs is less than the device reset threshold, the cause of the clock stuck is regarded as noise superimposed on the communication cable, and the clock stuck elimination process is executed.
  • This modification is created based on the technical idea, and the return processing unit 51 according to this modification is shown in FIG. 8 when it becomes necessary to execute a restart of the entire apparatus. It operates according to the flowchart. It is to be noted that the case in which it is necessary to execute a restart of the entire apparatus is, for example, a case in which a negative determination is made in S106 in FIG. 5 and the process proceeds to S107, or a case in which a negative determination is made in S201 in FIG. And so on.
  • the return processing unit 51 determines whether the current vehicle state is a predetermined restart permission based on vehicle information provided from various ECUs 1 mounted on the vehicle in which the relay device 2 is used. It is determined whether the condition is satisfied (S301).
  • the return processing unit 51 that executes S301 corresponds to a vehicle state determination unit.
  • the restart permission condition is a condition for the return processing unit 51 to execute the device restart.
  • the restart permission condition is set in advance.
  • the restart condition is that the vehicle speed is 0 km / h and the shift position is set to the parking position. According to such a setting, the return processing unit 51 performs the device restart while the vehicle is stopped in a state where the shift position is set to the parking position.
  • the ECU 1 and the other relay devices 2 connected to the relay device 2 are restarted for each device. Notification is made (S302). Then, the device is restarted (S303).
  • the execution of the device restart is suspended and the restart preparation process is executed (S304).
  • the restart preparation process is a process for shifting the state of the vehicle to a state that satisfies a predetermined restart permission condition.
  • the specific contents of the restart preparation process may be appropriately designed according to the contents of the restart permission state.
  • the restart permission condition may include that the current position of the vehicle exists in a predetermined evacuation area.
  • the evacuation area is a place where the vehicle can be stopped without obstructing other traffic.
  • an emergency parking zone which is a space installed on the shoulder of the road for the purpose of stopping a malfunctioning vehicle, emergency vehicle, road management vehicle, etc., or a space for vehicles to cross each other Evacuation shelters are included.
  • Whether or not the vehicle exists in the evacuation area may be specified by using a positioning result obtained by a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver and map data including information on the evacuation area.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the return processing unit 51 may be configured not to execute the clock stuck elimination process when the microcomputer 5 or the control unit 4 is executing a specific process that can stop the clock signal of the PHY 3.
  • a specific process in which the clock signal of the PHY 3 can be stopped is executed, for example, while the microcomputer 5 is being started up, the control unit 4 is being reprogrammed, the control unit 4 is being started up, or the PHY 3 is intentionally stopped. If so, the PHY 3 is running. According to such a configuration, when the clock signal is stopped due to a factor other than the failure of the PHY 3, the clock stuck elimination process is not executed. That is, it is possible to suppress unnecessary execution of the clock stuck elimination process.
  • the return processing unit 51 may be included in the control unit 4 or may be included in the clock monitoring unit 42.
  • the return processing unit 51 may be realized by cooperation between the control unit 4 and the microcomputer 5.
  • the clock monitoring unit 42 may be included in the microcomputer 5.
  • the MAC 41 may be realized as a chip independent of the control unit 4.
  • the present invention is applicable to various vehicle communication devices such as the ECU 1.
  • the vehicle communication device refers to a vehicle device configured to be capable of performing communication conforming to the Ethernet standard.
  • various ECUs 1, relay devices 2, peripheral monitoring sensors such as an object recognition device, and the like may correspond to the vehicle communication device.
  • the restart permission condition for the ECU 1 that provides the automatic driving function may be set to, for example, that the vehicle is stopped or that the driving authority is transferred to the driver's seat. Further, it is preferable that the restart permission condition for the ECU 1 that controls the traveling of the vehicle includes that the vehicle is stopped. According to such a setting, the restart of the ECU 1 is suspended until the vehicle stops, and it is possible to reduce the possibility of affecting the traveling control. It is preferable that each ECU 1 is configured not to execute the restart during the execution of the software update. That is, it is preferable that the restart execution condition includes that the software update is not being performed. If a restart is required during software update, the update process is executed during or from the beginning as update preparation process. It is preferred that
  • the PHY 3 and the MAC 41 may be configured to communicate by RMII (Reduced MII), RGMII (Reduced Gigabit MII), or the like.
  • the clock monitoring unit 42 may be configured to monitor the reference clock input to the MAC 41.
  • the means and / or functions provided by the relay device 2 can be provided by software recorded in a substantial memory device and a computer executing the software, only software, only hardware, or a combination thereof. Some or all of the functions of the relay device 2 may be realized as hardware. A mode in which a certain function is realized as hardware includes a mode in which one function or a plurality of ICs are used. When part or all of the functions of the relay device 2 is provided by an electronic circuit that is hardware, it can be provided by a digital circuit including a large number of logic circuits or an analog circuit. The same applies to the means and / or functions provided by the ECU 1.

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Abstract

車両用通信装置は、イーサネット規格に準拠して通信を行うよう構成され、媒体アクセス制御を実行するＭＡＣ部（４１）と、前記ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号を監視するクロック監視部（４２）と、前記クロック監視部によって前記クロック信号が停止していることが検出された場合に、前記クロック信号を出力するクロック出力源を再起動させる復帰処理部（５１）と、を備える。

Description

車両用通信装置 関連出願の相互参照
　本開示は、２０１８年９月５日に出願された日本出願番号２０１８－１６６１０５号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、車両内通信ネットワークに接続する通信装置に関する。
　従来、オフィスや家庭などではイーサネット（登録商標）による通信ネットワークが広く使用されている。また、近年では車両においても、通信速度向上等の観点から、イーサネットの導入が進んでいる（例えば特許文献１）。
　一般的に、イーサネットに規格に準拠した通信を実施する機能を有する装置（以降、通信装置）は、物理層を提供する物理層（ＰＨＹ）部と、媒体アクセス制御を実行する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部と、を備える。なお、一般的に通信装置は複数のＰＨＹ部を備えるとともに、各ＰＨＹ部に対応するように複数のＭＡＣ部を備える。
　ＭＡＣ部は、ＰＨＹ部等から入力されるクロック信号に基づいて動作する。例えば、ＰＨＹ部とＭＡＣ部とがＭＩＩ（Media Independent Interface）によって通信するように構成されている場合、ＭＡＣ部は当該ＭＡＣ部と接続されているＰＨＹ部から入力されるクロック信号に基づいてＰＨＹ部とデータの送受信を実施する。また、ＲＭＩＩ（Reduced MII）では、ＭＡＣ部はＰＨＹ部とは別途用意されているクロック発生器が出力するレファレンスクロック信号を用いてＰＨＹ部とデータの送受信を実施する。なお、ここでの通信装置には、ルータやスイッチのほかに、コンピュータ等の情報処理装置も含まれる。
　以降では便宜上、ＭＩＩにおけるＰＨＹ部やＲＭＩＩにおけるクロック発生器など、ＭＡＣ部がＰＨＹ部とデータの送受信を実施するためのクロック信号を出力する構成のことをクロック出力源と称する。また、ＭＡＣ部がＰＨＹ部とデータの送受信を実施するためのクロック信号が流れる信号線のことをクロックラインと称する。
特開２０１８－５６６７９号公報
　通信装置においては、通信ケーブルに重畳した外部ノイズによって、クロック出力源に不具合が生じ、当該クロック出力源に連なるクロックラインが一定のレベルに固着してしまう事象（以降、クロック固着現象）が起こりうる。特に、車両においてはアクチュエータ等のノイズ源が多いため、オフィスや学校、家庭等（以降、オフィス等）の環境に比べて、ノイズが通信ケーブルに重畳しやすい。故に、車両で使用される通信装置（つまり車両用通信装置）においては、オフィス等で使用される一般的な通信装置に比べて、上記のクロック固着現象が起こりやすい。なお、車両用通信装置とは、例えば電子制御装置（以降、ＥＣＵ）である。また、ルータやスイッチングハブといった中継装置もまた車両用通信装置に含まれる。
　そして、車両用通信装置においてクロック固着現象が生じた場合、当該クロック固着現象が生じているクロックラインに接続しているＭＡＣ部は、ＰＨＹ部へデータを送信したり、ＰＨＹ部から出力されるデータを受信したりできなくなる。これに伴い、車両用通信装置は、当該ＭＡＣ部を介して他の通信装置とデータを送信したり、データを受信したりできなくなる。
　一方、車載ＥＣＵの中には、安全性の観点からリアルタイムに情報を共有するべき組み合わせも存在する。そのため、車両用通信装置におけるクロック固着現象はなるべく早期に解消したいという需要がある。
　なお、オフィス等で使用される通信装置（つまり一般向けの通信装置）であれば、仮にクロック固着現象による不具合が発生した場合であっても、電源ボタンの長押し等によってユーザが手動で当該通信装置を再起動させるといった処置をとることができる。しかしながら、ＥＣＵや中継装置などの車載通信装置は、車両内部に格納されており、ドライバ等のユーザが簡単に操作できる構成ではない。
　本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号の固着を自動で解消可能な車両用通信装置を提供することにある。
　その目的を達成するための車両用通信装置は、一例として、イーサネット規格に準拠して通信を行う車両用通信装置であって、媒体アクセス制御を実行するＭＡＣ部と、ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号を監視するクロック監視部と、クロック監視部によってクロック信号が停止していることが検出された場合に、クロック信号を出力する構成としてのクロック出力源を再起動させる復帰処理部と、を備える。
　上記の構成によれば、ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号が固着した場合には、クロック監視部によってクロック信号の停止が検出され、復帰処理部が、クロック出力源を再起動させる。クロック信号が停止する場合とは、通信ケーブルに重畳した外部ノイズによってクロック出力源に不具合が生じていることが想定されるため、クロック出力源を再起動させれば、クロックラインの固着は解消することが期待できる。つまり、上記の構成によれば、ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号の固着を自動で解消することができる。
　本開示における上記あるいは他の目的、構成、利点は、下記の図面を参照しながら、以下の詳細説明から、より明白となる。図面において、
図１は、車載通信システムの概略的な構成を示す図である。 図２は、中継装置の構成を示すブロック図である。 図３は、クロック監視部及び復帰処理部の作動を説明するための図である。 図４は、クロック監視部の作動を説明するための図である。 図５は、クロック固着解消処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、中継装置の構成の変形例を示すブロック図である。 図７は、復帰処理部の作動態様の変形例を説明するためのフローチャートである。 図８は、復帰処理部の作動態様の変形例を説明するためのフローチャートである。
　以下、本開示の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本開示に係る車載通信システム１００の構成例を示す図である。車載通信システム１００は、車両に構築されている通信システムである。本実施形態の車載通信システム１００は、車載イーサネットの規格に従って構成されている。なお、イーサネットは登録商標である。以下では、イーサネット通信プロトコルに準拠したデータ通信をイーサネット通信という。また、以降における通信フレームとは、イーサネット通信プロトコルに従った通信フレーム（いわゆるイーサネットフレーム）を指す。
　車載通信システム１００は少なくとも１つの中継装置２と、ノードとしての複数の電子制御装置（以降、ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２と、を備えている。図１に示す車載通信システム１００は一例として、６つのＥＣＵ１と、２つの中継装置２とを備えている。２つの中継装置２を区別する場合には、中継装置２ａ、２ｂと記載する。また、６つのＥＣＵ１のそれぞれを区別する場合には、ＥＣＵ１ａ～１ｆと記載する。
　ＥＣＵ１ａ～１ｃはそれぞれ通信ケーブル９を介して中継装置２ａと相互通信可能に接続されている。ＥＣＵ１ｄ～１ｆはそれぞれ通信ケーブル９を介して中継装置２ｂと相互通信可能に接続されている。中継装置２ａと中継装置２ｂもまた通信ケーブル９を介して互いに相互通信可能に接続されている。通信ケーブル９は、たとえば、ツイストペアケーブルである。
　なお、車載通信システムを構成するＥＣＵ１や中継装置２の数は一例であり、適宜変更可能である。また、図１に示す車載通信システム１００のネットワークトポロジは一例であってこれに限らない。車載通信システム１００のネットワークトポロジは、メッシュ型や、スター型、バス型、リング型などであってもよい。ネットワーク形状も適宜変更可能である。
　種々のＥＣＵ１は、前述の通り、通信ケーブル９を介して中継装置２と接続されている。複数のＥＣＵ１はそれぞれ異なる機能を提供する。例えばＥＣＵ１ａは自動運転機能を提供するＥＣＵ（いわゆる自動運転ＥＣＵ）である。また、ＥＣＵ１ｂは、外部サーバと無線通信することによってＥＣＵのソフトウェアを更新するためのプログラムを取得し、当該プログラムを用いて、当該プログラムの適用対象となるＥＣＵのソフトウェアアップデートを実行するＥＣＵである。ＥＣＵ１ｃは、車載通信システム１００が外部ツールと有線接続する際のゲートウェイとしての機能を提供するＥＣＵである。ここでの外部ツールとは、有線通信によって対象ＥＣＵのソフトウェアの更新や書き換えを行うためのツール（いわゆるリプログラミングツール）や、診断ツール（いわゆるダイアグツール）を指す。中継装置２には様々な機能を提供するＥＣＵ１がノードとして接続されうる。
　各ＥＣＵ１は、中継装置２を介して他のＥＣＵ１とイーサネット通信プロトコルに従ったデータの送受信を実行する。それぞれのＥＣＵ１は、直接的には、中継装置２とのみ通信を行う。なお、中継装置２に接続されるノードは、センサなど、ＥＣＵ１以外のものでもよい。ノードは、ユーザや点検者によって車載通信システム１００への接続状態を動的に変更可能な外部ツールであってもよい。中継装置２もまた、別の観点によればノードに相当しうる。例えば中継装置２ａにとって中継装置２ｂは自装置に接続するノードの１つに該当する。ＥＣＵ１や中継装置２などにはそれぞれ固有の識別情報（ＭＡＣアドレス）が付与されている。
　中継装置２は、或る通信ケーブル９から入力された通信フレームを、当該通信フレームの宛先に応じた通信ケーブル９に送出する装置である。中継装置２は図２に示すように、複数のＰＨＹ３と、制御部４と、マイクロコンピュータ（以降、マイコン５）とを備えている。
　ＰＨＹ３は、通信ケーブル９と接続され、ＯＳＩ参照モデルにおける物理層を提供する。ＰＨＹ３は、通信ケーブル９と電気的に接続されるポート３１を備える。本実施形態では一例として１つのＰＨＹ３には、１本の通信ケーブル９が接続されるように構成されている。つまり、各ＰＨＹ３は、通信ケーブル９と接続するためのポート３１を１つずつ備える。
　例えば中継装置２ａが備える或る１つのＰＨＹ３は、通信ケーブル９を介してＥＣＵ１ａと接続されており、他の１つのＰＨＹ３は、通信ケーブル９を介してＥＣＵ１ｂと接続されている。その他、中継装置２ａは、通信ケーブル９を介してＥＣＵ１ｃと接続されているＰＨＹ３や、中継装置２ｂと接続されているＰＨＹ３などを備える。
　中継装置２が備えるＰＨＹ３の数は、中継装置２が接続可能なノードの数に相当する。本実施形態の中継装置２は一例として、最大６つのノードとイーサネット通信可能なように、６つのＰＨＹ３を備える。なお、他の構成として、中継装置２が備えるＰＨＹ３の数は４や８などであっても良い。また、ＰＨＹ３は、ポート３１を複数備えるものであってもよい。例えばＰＨＹ３は、２つのポート３１を備えていてもよい。
　中継装置２が備える複数のポート３１にはそれぞれ固有のポート番号が設定されている。便宜上、中継装置２が備える複数のポート３１を区別する場合には、そのポート３１に設定されているポート番号Ｋを用いて第Ｋポートと記載する。例えば、第１ポートはポート番号が１番に設定されているポート３１を指し、第２ポートはポート番号が２番に設定されているポート３１を指す。
　ＰＨＹ３は、概略的には、自分自身と接続している通信ケーブル９（以降、接続ケーブル）から入力された信号を、制御部４で処理可能なデジタル信号に変換して制御部４（具体的にはＭＡＣ４１）に出力する。また、ＰＨＹ３は、制御部４から入力されたデジタル信号を、通信ケーブル９へ伝送可能な電気信号に変換アナログ信号に変換した上で所定の通信ケーブル９に出力する。その他、ＰＨＹ３は、上記の信号形式の変換処理に加えて、フレーム符号化、シリアルパラレル変換、信号波形変換などを行う。ＰＨＹ３はアナログ回路などを備えたＩＣ、すなわち、ハードウェア回路である。各ＰＨＹ３と制御部４（具体的にはＭＡＣ４１）とは、別途後述するように、ＭＩＩ（Media Independent Interface）規格で通信するように構成されている。ＰＨＹ３はＰＨＹ部に相当する。
　制御部４は、複数のＰＨＹ３のそれぞれと接続されているとともに、マイコン５とも相互通信可能に接続されている。制御部４は、ＯＳＩ参照モデルにおける第２層（データリンク層）～第３層（いわゆるネットワーク層）の機能を実行できるようにプログラムされている。制御部４は、機能ブロックとして、複数のＭＡＣ４１と、複数のクロック監視部４２と、スイッチ処理部４３と、第３層提供部Ｌ３と、を備える。ＭＡＣ４１は、イーサネット通信プロトコルにおける媒体アクセス制御（Medium Access Control）を実施する構成である。ＭＡＣ４１は、複数のＰＨＹ３のそれぞれに対して用意されている。つまり、ＭＡＣ４１はＰＨＹ３と同数用意されている。複数のＭＡＣ４１はそれぞれ異なる１つのＰＨＹ３と接続されている。ＭＡＣ４１は媒体アクセス制御部に相当する。
　ＭＡＣ４１は、当該ＭＡＣ４１と接続しているＰＨＹ３から入力された通信フレーム（以降、受信フレームとも記載）をスイッチ処理部４３に提供する。加えて、ＭＡＣ４１はスイッチ処理部４３から入力された通信フレームを、当該ＭＡＣ４１に対応するＰＨＹ３に出力し、通信ケーブル９へと送出させる。なお、ＭＡＣ４１は、ＰＨＹ３と協働してCSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）を実施する。ＭＡＣ４１は、IEEE802.3にて規定されている機能を提供するように構成されていれば良い。ＭＡＣ４１がＭＡＣ部に相当する。
　クロック監視部４２は、ＰＨＹ３からＭＡＣ４１へ入力されるクロック信号を監視する構成である。クロック監視部４２は、例えば、ＭＡＣ４１毎（換言すればＰＨＹ３毎）に用意されている。つまり、制御部４は、各ＭＡＣ４１／ＰＨＹ３に対応するように、複数のクロック監視部４２を備える。クロック監視部４２の詳細については別途後述する。
　スイッチ処理部４３は、ＭＡＣ４１から入力された通信フレームを、当該通信フレームに含まれる宛先ＭＡＣアドレスとアドレステーブルに基づいて、該通信フレームを送出するべきＰＨＹ３（厳密にはポート３１）を特定する。そして、特定したＰＨＹ３に対応するＭＡＣ４１へ当該通信フレームを出力することにより、受信フレームの中継を実施する。アドレステーブルは、各ＰＨＹ３（具体的には各ポート３１）に接続しているノードのＭＡＣアドレスを示すデータである。各ＰＨＹ３に接続しているＭＡＣアドレスについてはラーニングブリッジやＡＲＰ（Address Resolution Protocol）など、多様な方法で学習される。ここではアドレステーブルの生成方法についての詳細な説明は省略する。なお、ＰＨＹ３毎の接続先のＭＡＣアドレスを学習する機能（以降、アドレステーブル更新機能）は、制御部４が備えていてもよいし、マイコン５が備えていても良い。
　第３層提供部Ｌ３はＩＰ（Internet Protocol）アドレスを用いた中継処理を実施する構成である。換言すれば、第３層提供部Ｌ３は、異なるネットワーク間での通信フレームの中継を実施する。なお、ＯＳＩ参照モデルにおける第３層の機能は、マイコン５が備えていても良い。中継装置２内における機能配置は適宜変更可能である。
　当該制御部４は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）を用いて実現されている。なお、制御部４は、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）を用いて実現されていても良い。また、制御部４は、ＭＰＵや、ＣＰＵ、ＧＰＵを用いて実現されていても良い。なお、上記の機能を備える制御部４は、スイッチ（換言すればスイッチングハブ）や、ルータとして作動する構成に相当する。
　マイコン５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭＩ／Ｏ、およびこれらの構成を接続するバスラインなどを備えた汎用的なコンピュータである。ＲＯＭには、汎用的なコンピュータを、マイコン５として機能させるためのプログラムが格納されている。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、マイコン５は、ＯＳＩ参照モデルにおける第４層から第７層までの機能を提供する。
　すなわち、マイコン５は、第４層から第７層までの各層に対応する第４層提供部Ｌ４、第５層提供部Ｌ５、第６層提供部Ｌ６、及び第７層提供部Ｌ７を備える。第４層提供部Ｌ４は、第４層（つまりトランスポート層）としての処理を実行する構成であり、プログラム間通信や、データ転送保証などを実行する。第５層提供部Ｌ５は、第５層（つまりセッション層）としての処理を実行する構成である。第６層提供部Ｌ６は、第６層（つまりプレゼンテーション層）としての処理を実行する構成である。第７層提供部Ｌ７は、第７層（つまりアプリケーション層）としての処理を実行する構成である。このような構成は、第４層～第７層をソフトウェア処理によって実現される構成に相当する。なお、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶する記憶媒体はＲＯＭに限られず、非遷移的実体的記録媒体に記憶されていればよい。
　また、マイコン５は、別途図３に示すように、復帰処理部５１を備える。復帰処理部５１は、クロック監視部４２からの通知に基づいて所定のクロック固着解消処理を実行する。当該復帰処理部５１の作動の詳細については別途後述する。
　＜クロック監視部４２に係る構成及び作動について＞
　次に図３を用いて、クロック監視部４２に係る構成及び作動について説明する。本実施形態のＭＡＣ４１はＰＨＹ３とＭＩＩによってデータの送受信を実施するように構成されている。すなわち、ＰＨＹ３は、送信クロック出力端子Ｐ１１、送信データ入力端子Ｐ１２、受信クロック出力端子Ｐ１３、及び受信データ出力端子Ｐ１４を備える。また、ＭＡＣ４１は、送信クロック入力端子Ｐ２１、送信データ出力端子Ｐ２２、受信クロック入力端子Ｐ２３、及び受信データ入力端子Ｐ２４を備える。その他、ＭＡＣ４１は、ＭＩＩによる通信を実施するための構成として、送信制御部４１１及び受信制御部４１２を備える。その他、ＰＨＹ３はリセット入力端子Ｐ１５を備える。
　送信クロック出力端子Ｐ１１は送信クロック入力端子Ｐ２１と信号線で接続されており、送信データ入力端子Ｐ１２は送信データ出力端子Ｐ２２と信号線で接続されている。受信クロック出力端子Ｐ１３は受信クロック入力端子Ｐ２３と信号線で接続されており、受信データ出力端子Ｐ１４は受信データ入力端子Ｐ２４と信号線で接続されている。便宜上、送信クロック出力端子Ｐ１１と送信クロック入力端子Ｐ２１とを接続する信号線のことを送信クロックラインＬｎ１と称する。また、受信クロック出力端子Ｐ１３は受信クロック入力端子Ｐ２３と信号線のことを受信クロックラインＬｎ２と称する。
　なお、ＭＡＣ４１は、送信イネーブル信号を出力するための端子や、有効な受信データを受信していることを示す信号が入力されるための端子などを備える（何れも図示略）。また、ＭＡＣ４１は、キャリア検出信号用の入力端子や、衝突検出信号用の入力端子など、多様な信号の入力／出力するための端子を備えうる。
　ＰＨＹ３は、正常に動作している場合、送信クロック出力端子Ｐ１１から、所定の周波数（例えば２５ＭＨｚ）の送信クロック信号（図中　ＴＸ＿ＣＬＫ）を逐次出力する。送信クロック出力端子Ｐ１１から出力された送信クロック信号は、ＭＡＣ４１の送信クロック入力端子Ｐ２１に入力される。送信クロック信号は、ＭＡＣ４１の送信制御部４１１を動作させるためのクロックである。
　送信制御部４１１は、スイッチ処理部４３から入力された通信フレームをＰＨＹ３に出力するための処理を実行する構成である。送信制御部４１１は、送信クロック信号が入力されていることに基づいて、スイッチ処理部４３から入力された通信フレームを構成するデータを４ビットずつ、ＰＨＹ３に出力する。図中に示すＴＸＤは、４ビットの送信データを表している。送信データは、ＭＡＣ４１の送信データ出力端子Ｐ２２から出力され、ＰＨＹ３の送信データ入力端子Ｐ１２へと入力される。ＰＨＹ３に入力された送信データは、図示しない送信回路によって変調等の処理が施されて通信ケーブル９へと送出される。
　なお、送信クロック信号が停止している場合、送信制御部４１１は動作を停止する。そのため、中継装置２は、或るＰＨＹ３の送信クロック出力端子Ｐ１１の出力が一定のレベル（例えばハイレベル／ローレベル）に固着してしまっている場合、当該ＰＨＹ３に接続する他の通信装置へ向けたデータを送信できなくなってしまう。
　また、ＰＨＹ３は、正常に動作している場合、受信クロック出力端子Ｐ１３から所定の周波数（例えば２５ＭＨｚ）の受信クロック信号（図中　ＴＸ＿ＣＬＫ）を逐次出力する。受信クロック出力端子Ｐ１３から出力された受信クロック信号は、ＭＡＣ４１の受信クロック入力端子Ｐ２３に入力される。受信クロック信号は、ＭＡＣ４１の受信制御部４１２を動作させるためのクロックである。また、ＰＨＹ３は、通信ケーブル９から入力されているデータを受信し、受信データ出力端子Ｐ１４から４ビットずつ出力する。受信データ出力端子Ｐ１４から出力された受信データ（図中　ＲＸＤ）は、ＭＡＣ４１の受信データ入力端子Ｐ２４に入力される。
　ＭＡＣ４１の受信制御部４１２は、ＰＨＹ３から提供される受信データをスイッチ処理部４３に出力するための処理を実行する構成である。受信制御部４１２は、受信クロック信号が入力されていることに基づいて動作し、受信データ入力端子Ｐ２４に入力されているデータを取得する。なお、受信クロック信号が停止している場合には、受信制御部４１２は動作を停止する。そのため、受信クロック信号が停止している場合には、受信データ出力端子Ｐ１４から受信データが出力されていても、受信制御部４１２は当該データを受信しない。故に、中継装置２は、或るＰＨＹ３の受信クロック出力端子Ｐ１３の出力が一定のレベル（例えばハイレベル）に固着している場合には、中継装置２は、当該ＰＨＹ３に接続する他の通信装置からのデータを受信することができなくなる。
　以降では便宜上、受信クロック信号と送信クロック信号とを互いに区別しない場合には、クロック信号と記載する。また、送信クロック出力端子Ｐ１１と受信クロック出力端子Ｐ１３を区別しない場合には単にクロック出力端子と記載する。なお、一般的に、中継装置２には、システムクロックなど、複数種類のクロック信号が存在するが、ここでのクロック信号とは、ＭＡＣ４１の送信制御部４１１や受信制御部４１２が動作するためのクロック信号を指す。クロック信号を出力するＰＨＹ３は、クロック出力源に相当する。
　クロック監視部４２は、送信クロック信号や受信クロックラインの固着を検出するための構成である。本実施形態のクロック監視部４２はより細かい構成として、送信クロック監視部４２１と、受信クロック監視部４２２とを備える。
　送信クロック監視部４２１は、送信クロック出力端子Ｐ１１の出力信号が入力されるように構成されている。例えば送信クロック監視部４２１は、送信クロックラインＬｎ１と電気的に接続されている。送信クロック監視部４２１は、送信クロックラインＬｎ１に印加されている電圧を逐次監視して、送信クロック信号の停止を検出する。なお、送信クロックラインＬｎ１に印加されている電圧を逐次監視することは、ＭＡＣ４１の送信クロック入力端子Ｐ２１に入力されている信号や、ＰＨＹ３の送信クロック出力端子Ｐ１１から出力されている信号を逐次監視することに相当する。
　送信クロック監視部４２１は、送信クロック出力端子Ｐ１１からパルス信号が定期的に入力されることに基づいてＰＨＹ３が正常動作していると判断する。また、送信クロック監視部４２１は、送信クロック出力端子Ｐ１１から定期的なパルス信号が入力されなくなったことに基づいてＰＨＹ３の異常動作を検出する。例えば、送信クロック監視部４２１は図４に示すように、所定の待機時間Ｔｑ以上、立ち上がりエッジが観測されない場合、送信クロックラインが固着していると判定する。送信クロックラインが固着している状態とは、送信クロック出力端子Ｐ１１の出力が、ハイレベルやローレベルなど一定のレベルに固まっている状態に相当する。送信クロックラインが固着していると判定することは、送信クロックラインの固着を検出することに相当する。
　送信クロックラインが固着していると判定するためのパラメータである待機時間Ｔｑは、例えば、ＰＨＹ３が正常に動作している場合の立ち上がりエッジの間隔Ｔｐの４倍などに設定されていればよい。待機時間Ｔｑの具体的な値は適宜設計されれば良い。待機時間Ｔｑは、パルス信号の立ち上がり間隔Ｔｐよりも長い値に設定されていればよい。なお、送信クロック信号の立ち上がりエッジが所定の待機時間Ｔｑ以上観測されない場合とは、所定の待機時間Ｔｑ以上、送信クロック信号が一定のレベル（例えばハイレベルやローレベル）のままとなっている場合に相当する。
　送信クロック監視部４２１は、送信クロックラインの固着を検出すると、マイコン５に対して、異常通知データを出力する。異常通知データは、監視対象とするＰＨＹ３の送信クロックラインが固着していることを示すデータである。異常通知データには、中継装置２が備える複数のＰＨＹ３のうちの何れのＰＨＹ３にクロックラインの固着が生じているのかを示す情報が含まれていることが好ましい。本実施形態では一例として中継装置２が備える各ＰＨＹ３には固有の識別番号（以降、ＰＨＹ番号）が予め設定されており、送信クロック監視部４２１は、クロックラインが固着しているＰＨＹ３のＰＨＹ番号を通知するように構成されている。なお、クロックラインの固着が生じているＰＨＹ３とは、クロック出力端子の出力レベルが一定のレベルに張り付いている状態のＰＨＹ３を指す。
　マイコン５の復帰処理部５１は、送信クロック監視部４２１から入力された異常通知データに基づいて、クロックラインの固着が生じているＰＨＹ３に対してリセット信号を出力する。このようにマイコン５は、クロック監視部４２によって正常に動作していないことが検出されたＰＨＹ３に対してリセット信号を出力して再起動させる。これにより、クロックラインの固着が生じたＰＨＹ３を正常な状態へと復帰させる。なお、リセット信号の出力処理は、ＰＨＹ３の作動を正常化するために復帰処理部５１が実施する処置の一例である。ＰＨＹ３の作動を正常化するために復帰処理部５１が実施する処置の内容はこれに限らない。復帰処理部５１の作動態様の詳細については別途後述する。
　受信クロック監視部４２２は、受信クロックラインＬｎ２に印加されている電圧を逐次監視して、受信クロックラインの固着を検出する構成である。受信クロック監視部４２２は、受信クロック出力端子Ｐ１３の出力信号が入力されるように構成されている。例えば受信クロック監視部４２２は、受信クロックラインＬｎ２と電気的に接続されている。なお、受信クロックラインＬｎ２に印加されている電圧を逐次監視することは、ＭＡＣ４１の受信クロック入力端子Ｐ２３への入力信号や、ＰＨＹ３の受信クロック出力端子Ｐ１３からの出力信号を逐次監視することに相当する。
　受信クロック監視部４２２が、受信クロックラインの固着を検出する方法は、送信クロック監視部４２１が送信クロックラインの固着を検出する方法と同様とすることができる。すなわち、受信クロック監視部４２２は所定の待機時間Ｔｑ以上、立ち上がりエッジが観測されない場合、受信クロック信号が停止していると判定する。受信クロック監視部４２２は、受信クロックラインが固着していると判定すると、マイコン５に異常通知データを出力する。異常通知データの内容は、送信クロック監視部４２１が出力する異常通知データと同様である。
　なお、送信クロック監視部４２１や受信クロック監視部４２２は、クロック信号の立ち上がりエッジの間隔が短すぎたり、長すぎたりする場合にも、ＰＨＹ３が異常動作していると判定するように構成されていても良い。以降において送信クロック監視部４２１や受信クロック監視部４２２を区別しない場合には単にクロック監視部４２と記載する。
　＜クロック固着解消処理＞
　ここでは図５に示すフローチャートを用いて復帰処理部５１がクロック監視部４２等と協働して実施するクロック固着解消処理について説明する。クロック固着解消処理は、クロックラインの固着が生じているＰＨＹ３の正常な状態へと復帰させる処理である。復帰処理部５１は、クロック監視部４２から異常通知データが入力されたことに基づいてクロック固着解消処理を実行する。本実施形態の吸収体量推定処理は一例としてＳ１０１～Ｓ１０９を備える。なお、復帰処理部５１がクロック固着解消処理を実行する条件は適宜変更可能である。例えば、復帰処理部５１は、一定時間以内に、同一のＰＨＹ３においてクロック信号の停止が複数回検出された場合に、当該クロック固着解消処理を実行するように構成されていても良い。
　まずＳ１０１では復帰処理部５１が、クロックラインの固着が検出されているＰＨＹ３（以降、対象ＰＨＹ）に対してリセット信号を出力する。対象ＰＨＹは、例えば、異常通知データに含まれるＰＨＹ番号によって特定されれば良い。Ｓ１０１の処理が完了して、所定のＰＨＹ起動時間が経過すると、Ｓ１０２を実行する。ＰＨＹ起動時間は、ＰＨＹ３の再起動にかかる時間の想定値である。ＰＨＹ起動時間の具体的な値は適宜設計されれば良い。対象ＰＨＹが対象ＰＨＹ部に相当する。
　なお、本実施形態では一例としてマイコン５から対象ＰＨＹへ直接的にリセット信号を入力するように構成されているものとするが、これに限らない。マイコン５が制御部４に対して対象ＰＨＹをリセットするように指示し、制御部４がマイコン５からの指示に基づいて対象ＰＨＹをリセットするように構成されていても良い。
　Ｓ１０２では、対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２が、対象ＰＨＹから正常にクロック信号が出力されているか否かを判定する。対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２とは、複数のクロック監視部４２のうち、対象ＰＨＹが出力するクロック信号を監視するように構成されているクロック監視部４２である。換言すれば、対象ＰＨＹのクロック出力端子と接続されているクロック監視部４２が、対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２に相当する。
　対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力しているか否かの判断は、クロックラインが固着しているか否かの判断と同様に実施すれば良い。対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していることが確認できた場合にはＳ１０２を肯定判定して本フローを終了する。一方、対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していない場合、つまり、まだ対象ＰＨＹのクロックラインが固着している場合にはＳ１０２を否定判定してＳ１０３を実行する。
　Ｓ１０３では復帰処理部５１が、電源回路６と協働して、対象ＰＨＹへの電力供給を一時的に遮断することにより、対象ＰＨＹをハードウェア的に再起動（つまりハードウェアリブート）させる。具体的には、復帰処理部５１は電源回路６に対して、対象ＰＨＹへの電力供給を遮断させる制御信号を出力する。そして、その所定時間経過後に、電源回路６に対し、対象ＰＨＹへの電力供給させる制御信号を出力する。Ｓ１０３での処理が完了するとＳ１０４を実行する。
　Ｓ１０４ではＳ１０２と同様に、対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２が、対象ＰＨＹから正常にクロック信号が出力されているか否かを判定する。対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していることが確認できた場合にはＳ１０４を肯定判定して本フローを終了する。一方、対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していない場合にはＳ１０４を否定判定してＳ１０５を実行する。
　Ｓ１０５では復帰処理部５１が、制御部４を再起動させてＳ１０６に移る。Ｓ１０６ではＳ１０２と同様に、対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２が、対象ＰＨＹから正常にクロック信号が出力されているか否かを判定する。対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していることが確認できた場合にはＳ１０６を肯定判定して本フローを終了する。一方、対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していない場合にはＳ１０６を否定判定してＳ１０７を実行する。
　Ｓ１０７では復帰処理部５１が、マイコン５を含む中継装置２自身を再起動させてＳ１０８に移る。以降では便宜上、自装置としての中継装置２を再起動させることを、装置再起動とも記載する。
　Ｓ１０８ではＳ１０２と同様に、対象ＰＨＹに対応するクロック監視部４２が、対象ＰＨＹから正常にクロック信号が出力されているか否かを判定する。対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していることが確認できた場合にはＳ１０８を肯定判定して本フローを終了する。一方、対象ＰＨＹが正常にクロック信号を出力していない場合にはＳ１０８を否定判定してＳ１０９を実行する。
　Ｓ１０９では復帰処理部５１が、ＰＨＹ固着通知処理を実行する。ＰＨＹ固着通知処理は、ＰＨＹ３の異常（具体的にはクロックラインの固着）をユーザ又は外部装置に通知する処理である。ＰＨＹ固着通知処理は、ＭＡＣ４２の動作させるためのクロック信号に異常が生じていることを通知する処理に相当する。例えば復帰処理部５１はＰＨＹ固着通知処理として、図示しない無線通信装置と協働して、車両を管理するセンタに向けて中継装置２のＰＨＹ３に異常が生じていることを通知する。あるいは、復帰処理部５１は、ＰＨＹ固着通知処理として、車両内に構築されている通信ネットワークに異常が生じていることを、ディスプレイやインジケータ、スピーカ等を介して通知する。Ｓ１０９での処理が完了すると本フローを終了する。
　＜実施形態のまとめ＞
　上述した構成では、例えば通信ケーブル９に重畳したノイズの影響によって、当該通信ケーブル９に拙速するＰＨＹ３のクロックラインが固着した場合には、クロック監視部４２が当該事象の発生を検出し、復帰処理部５１が対象ＰＨＹを再起動させる。このような構成によれば、中継装置２は自動的に対象ＰＨＹを正常な状態へ復帰させることができる。また、ＰＨＹ３のクロックラインが固着した場合であっても、ドライバ等のユーザが手動操作によって中継装置２を再起動させる必要がない。
　加えて、上記の実施形態では、クロック固着解消処理として、対象ＰＨＹのみを個別に再起動させることによって対象ＰＨＹの正常化を試みる（Ｓ１０１、Ｓ１０３）。このような構成によれば、対象ＰＨＹを再起動させている間も、クロックラインの固着が検出されていない他のＰＨＹ３を経由する装置間の通信は継続される。故に、装置再起動を実行する場合に比べて、車載通信システム１００への影響を低減することができる。
　また、対象ＰＨＹのみを個別に再起動させるための方法として、リセット信号による再起動と、電源の遮断及び再投入による再起動の２つの方法を試みる。このように、対象ＰＨＹを複数のアプローチで再起動させる構成によれば、対象ＰＨＹが正常な状態に復帰する可能性を高めることができる。
　ところで、装置再起動を実行した場合には、当該中継装置２が提供する機能（例えば通信フレームの中継機能）が一時的に停止してしまう。当然、中継装置２による中継機能が停止すると、当該中継装置２に接続する複数のＥＣＵ１が他のＥＣＵ１と通信不能となってしまう。つまり、ＥＣＵ１間の通信に影響を与えてしまう。そのため、走行中においては、中継装置２を再起動させることはなるべく避けたいといった事情がある。
　そのような事情に対して、上記の構成では、Ｓ１０７として装置再起動を実行する前に、まずは、対象ＰＨＹのみを再起動させることによって対象ＰＨＹの正常化を試みる（Ｓ１０１、Ｓ１０３）。そして、対象ＰＨＹの個別的な再起動によってクロックラインの固着が解消された場合には、装置再起動は実行しない。このように、対象ＰＨＹのみを再起動させることによって対象ＰＨＹの正常化を試みた後の予備手段として装置再起動を実行する構成によれば、クロックラインの固着を解消するために、装置全体を再起動させる頻度を抑制することができる。なお、本実施形態の復帰処理部５１はクロック固着解消処理としてＳ１０１～Ｓ１０９を実行する態様を開示したが、これに限らない。クロック固着解消処理はＳ１０１だけであってもよいし、Ｓ１３だけであってもよい。また、Ｓ１０７だけであっても良い。クロック固着解消処理の内容は適宜変更可能である。
　以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。
　［変形例１］
　上述した実施形態では複数のＭＡＣ４１のそれぞれに対して個別にクロック監視部４２を設けた構成を開示したが、これに限らない。１つのクロック監視部４２が複数のＭＡＣ４１へ入力されるクロック信号を監視するように構成されていても良い。換言すれば、図６に示すように、複数のクロック監視部４２は１つのモジュールに統合されていてもよい。
　［変形例２］
　復帰処理部５１は、クロック監視部４２からの通知に基づき、クロックラインが固着しているＰＨＹ３の数（以降、固着ＰＨＹ数）を特定し、固着ＰＨＹ数に応じて、クロック固着解消処理として実行する処置の内容を変更するように構成されていても良い。例えば復帰処理部５１は、図７に示すように、固着ＰＨＹ数が所定の装置リセット閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ２０１）。そして、固着ＰＨＹ数が装置リセット閾値未満である場合には、クロック固着が生じているＰＨＹ３を個別に再起動させる（Ｓ２０２）。Ｓ２０２としてＰＨＹを個別に再起動させる手段としては、リセット信号の入力や、電源制御などを採用することができる。Ｓ２０２の処理が、個別再起動処理に相当する。一方、固着ＰＨＹ数が所定の装置リセット閾値以上である場合には（Ｓ２０１　ＮＯ）、自装置としての中継装置２を再起動させる（Ｓ２０３）。
　装置リセット閾値は、例えば２、３、４、５など、２以上の値に設定されていれば良い。例えば装置リセット閾値は２に設定される。そのような設定態様によれば、クロック固着が生じているＰＨＹ３が１つの場合には、当該ＰＨＹ３単体を再起動させる一方、クロック固着が生じているＰＨＹ３が複数である場合には、中継装置２そのものを再起動させる（Ｓ２０３）。
　ところで、ＰＨＹ３にクロック固着が生じる原因としては、例えば、当該ＰＨＹ３に接続する通信ケーブル９に重畳したノイズが考えられる。仮に、通信ケーブル９に重畳したノイズによってクロック固着が生じたのであれば、クロック固着が観測されるＰＨＹ３は１つとなることが期待される。通信ケーブル９はそれぞれ異なる態様で設けられており、ノイズの重畳態様も通信ケーブル９毎に異なるためである。そのため、複数のＰＨＹ３において同時にクロック固着が生じている場合には、逆説的に、クロック固着が生じた原因は、通信ケーブル９に重畳しているノイズではなく、装置自身の異常である可能性が高い。
　本変形例は上記の点に着眼して創出されたものであって、本変形例の復帰処理部５１によれば、クロック固着が生じた原因に応じた処置を実行することになり、より迅速に中継装置２を正常な状態へと復帰させることが可能となる。なお、装置リセット閾値は、別の観点によれば、クロック固着が、通信ケーブルに重畳しているノイズによって生じているのか、装置自体の異常であるかを切り分けるためのパラメータに相当する。上記の制御態様は、固着ＰＨＹ数が装置リセット閾値未満である場合には、クロック固着の原因は通信ケーブルに重畳しているノイズであると見なしてクロック固着解消処理を実行する態様に相当する。
　［変形例３］
　上述したように、中継装置２の再起動を実行すると、中継装置２の起動が完了するまで、当該中継装置２に接続するＥＣＵ１は他のＥＣＵ１と通信不能となってしまう。そのため、中継装置２が仮に自動運転機能を提供するＥＣＵ１など、車両の走行を制御するＥＣＵ１と接続されている場合には、車両が走行している間に装置再起動を実行することは好ましくない。復帰処理部５１は、例えば車両が停車している場合など、当該中継装置２の中継機能が停止してもよい状況においてのみ、装置再起動を実行するように構成されていることが好ましい。
　本変形例は当該技術的思想に基づいて創出されたものであって、本変形例に係る復帰処理部５１は、装置全体の再起動を実行する必要が生じた場合には、図８に示すフローチャートに沿うように作動する。なお、装置全体の再起動を実行する必要が生じた場合とは、例えば、図５のＳ１０６が否定判定されてＳ１０７に移った場合や、図７のＳ２０１が否定判定されてＳ２０３に移った場合などである。
　本変形例の復帰処理部５１は、当該中継装置２が使用されている車両に搭載されている種々のＥＣＵ１から提供される車両情報に基づいて、現在の車両の状態が、所定の再起動許可条件を充足しているか否かを判定する（Ｓ３０１）。Ｓ３０１を実行する復帰処理部５１が車両状態判断部に相当する。
　ここでの車両情報とは、例えば車速や、シフトポジション、パーキングブレーキのオン／オフ、車両の現在位置、ブレーキペダルの踏み込み状態などを指す。再起動許可条件とは、復帰処理部５１が装置再起動を実行するための条件である。再起動許可条件は予め設定されている。例えば再起動条件は、車速が０ｋｍ／ｈであって、かつ、シフトポジションがパーキングポジションに設定されていることである。そのような設定によれば、復帰処理部５１はシフトポジションがパーキングポジションに設定されている状態での停車中に、装置再起動が実行するようになる。
　車両の状態が再起動許可条件を充足している場合には（Ｓ３０１　ＹＥＳ）、当該中継装置２に接続するＥＣＵ１や他の中継装置２に対して、装置単位での再起動を実行することを通知する（Ｓ３０２）。そして、装置の再起動を実行する（Ｓ３０３）。
　一方、現在の車両の状態が再起動許可条件を充足していない場合には（Ｓ３０１　ＮＯ）、装置再起動の実行を保留にして、再起動準備処理を実行する（Ｓ３０４）。例えば、車両を退避エリアまで走行するようにドライバに提案したり、自動運転ＥＣＵに対して退避エリアで停車するように指示する。再起動準備処理は、車両の状態を所定の再起動許可条件を充足する状態へと移行させるための処理である。再起動準備処理の具体的な内容は、再起動許可状態の内容に応じて適宜設計されれば良い。
　上記の構成によれば、車両の走行中に、急に中継装置２が再起動を実行することはない。所定の再起動許可状態になってから再起動を実行するため、ＥＣＵ１間の通信に与える影響や、車両の走行制御に与える影響を抑制することができる。なお、再起動許可条件には、車両の現在位置が所定の退避エリアに存在することを含んでいても良い。退避エリアは、他の交通の妨げとならずに停車可能な場所である。退避エリアには、例えば、故障車・緊急車両・道路管理車両等が、停車することを目的に道路の路肩に設置されているスペースである非常駐車帯や、車両同士が行き違いを行うためのスペースである待避所が含まれる。車両が退避エリアに存在するか否かは、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機による測位結果と、退避エリアの情報を含む地図データとを用いて特定されれば良い。
　［変形例４］
　復帰処理部５１は、マイコン５や制御部４が、ＰＨＹ３のクロック信号が停止し得る特定の処理を実行している場合には、クロック固着解消処理を実行しないように構成されていても良い。ＰＨＹ３のクロック信号が停止し得る特定の処理を実行している場合とは、例えば、マイコン５の起動中や、制御部４のリプログラミング中、制御部４の起動中、ＰＨＹ３を意図的に停止させている場合、ＰＨＹ３の起動中などである。このような構成によれば、ＰＨＹ３の不具合以外の要因でクロック信号が停止する場合には、クロック固着解消処理は実行されない。つまり、不必要にクロック固着解消処理を実行することを抑制できる。
　［変形例５］
　上述した各機能の配置態様は一例であって適宜変更可能である。例えば復帰処理部５１は、制御部４が備えていても良いし、クロック監視部４２が備えていても良い。復帰処理部５１は、制御部４とマイコン５との協働によって実現されていても良い。また、クロック監視部４２は、マイコン５が備えていてもよい。ＭＡＣ４１は、制御部４とは独立したチップとして実現されていても良い。
　［変形例６］
　上述した実施形態等では、中継装置２に適用した態様を開示したが、これに限らない。ＥＣＵ１など、種々の車両用通信装置に適用可能である。ここでの車両用通信装置とは、イーサネット規格に準拠した通信を実施可能に構成されている車両用の装置を指す。例えば種々のＥＣＵ１や、中継装置２、物体認識装置等の周辺監視センサなどが車両用通信装置に該当しうる。
　なお、自動運転機能を提供するＥＣＵ１にとっての再起動許可条件とは、例えば、車両が停車していることや、運転席乗員に運転権限を移譲していることなどに設定されていればよい。また、車両の走行を制御するＥＣＵ１にとっての再起動許可条件には、車両が停車中であることが含まれていることが好ましい。そのような設定によれば、車両が停車するまではＥＣＵ１の再起動が保留となり、走行制御に影響を与える恐れを低減することができる。各ＥＣＵ１は、ソフトウェアアップデートの実行中は再起動を実行しないように構成されていることが好ましい。つまり、再起動実行条件にはソフトウェアアップデート中ではないことが含まれていることが好ましい。仮に、ソフトウェアアップデート中に再起動の必要が生じた場合には、再起動準備処理として、アップデート処理を途中又は最初から実行アップデートに係るデータを保存した上で、再起動処理を実行するように構成されていることが好ましい。
　［変形例７］
　以上では、ＰＨＹ３とＭＡＣ４１とがＭＩＩによって通信するように構成されている態様への適用例を開示したが、本開示の適用範囲はこれに限定されない。ＰＨＹ３とＭＡＣ４１とはＲＭＩＩ（Reduced MII）やＲＧＭＩＩ（Reduced Gigabit MII）などによって通信するように構成されていても良い。その場合、クロック監視部４２は、ＭＡＣ４１に入力されるリファレンスクロックを監視するように構成されていればよい。
　＜付言＞
　中継装置２が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。中継装置２が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、１つ又は複数のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。また、中継装置２が備える機能の一部又は全部が、ハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。ＥＣＵ１が提供する手段および／または機能についても同様である。

Claims (10)

  1. 　イーサネット規格に準拠して通信を行う車両用通信装置であって、
    　媒体アクセス制御を実行する媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部（４１）と、
    　前記ＭＡＣ部が動作するためのクロック信号を監視するクロック監視部（４２）と、
    　前記クロック監視部によって前記クロック信号が停止していることが検出された場合に、前記クロック信号を出力するクロック出力源を再起動させる復帰処理部（５１）と、を備える車両用通信装置。
  2. 　請求項１に記載の車両用通信装置であって、
    　複数の物理層（ＰＨＹ）部（３）と、
    　複数の前記ＰＨＹ部のそれぞれに対応する複数の前記ＭＡＣ部と、を備え、
    　複数の前記ＰＨＹ部はそれぞれ前記クロック出力源として、対応する前記ＭＡＣ部に対して前記クロック信号を出力するように構成されており、
    　前記クロック監視部は、複数の前記ＰＨＹ部のそれぞれが出力する前記クロック信号を監視するように構成されている車両用通信装置。
  3. 　請求項２に記載の車両用通信装置であって、
    　前記復帰処理部は、前記クロック監視部によって前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部を再起動させるように構成されている車両用通信装置。
  4. 　請求項２又は３に記載の車両用通信装置であって、
    　前記復帰処理部は、前記クロック監視部によって前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部の数が所定の装置リセット閾値未満である場合には、前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部を個別に再起動させるように構成されている車両用通信装置。
  5. 　請求項２から４の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    　前記復帰処理部は、前記クロック監視部によって前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部の数が所定の装置リセット閾値以上である場合には、自装置を再起動するように構成されている車両用通信装置。
  6. 　請求項２から５の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    　前記復帰処理部は、
    　前記クロック監視部によって前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部である対象ＰＨＹ部に対してリセット信号を出力することで当該対象ＰＨＹ部を再起動させるとともに、
    　当該リセット信号に基づく再起動後においても前記対象ＰＨＹ部による前記クロック信号の出力が停止したままである場合には、当該ＰＨＹ部への電力供給を一時的に遮断することにより再起動させるように構成されている車両用通信装置。
  7. 　請求項２から６の何れか１項に記載の車両用通信装置であって、
    　前記復帰処理部は、
    　前記クロック監視部によって前記クロック信号の出力が停止していることが検出されている前記ＰＨＹ部である対象ＰＨＹ部を個別に再起動させる個別再起動処理を実行するとともに、
    　前記個別再起動処理の実行後においても前記対象ＰＨＹ部による前記クロック信号の出力が停止したままである場合には、自装置を再起動させるように構成されている車両用通信装置。
  8. 　請求項５又は７に記載の車両用通信装置であって、
    　自装置が使用されている車両の現在の状態が、自装置の再起動を実行してよい状態であるか否かを判断する車両状態判断部（Ｓ３０１）を備え、
    　前記復帰処理部は、前記車両状態判断部によって前記車両の状態が自装置の再起動を実行してよい状態ではないと判断している間は、自装置の再起動を保留にするように構成されている車両用通信装置。
  9. 　請求項５、７、及び８の何れか１項に記載の車両用通信装置は、当該装置が使用されている車両の走行制御を行う電子制御装置として構成されており、
    　前記復帰処理部は、前記車両が走行している状態において、自装置の再起動を実行する必要が生じた場合には、前記車両が停車するまで自装置の再起動を保留するように構成されている車両用通信装置。
  10. 　請求項５、７、及び８の何れか１項に記載の車両用通信装置は、自動運転機能を提供する電子制御装置として構成されており、
    　前記復帰処理部は、自動運転中において自装置の再起動を実行する必要が生じた場合には、運転権限を運転席の乗員に移譲するまで自装置の再起動を保留にし、運転権限を運転席の乗員に移譲した後に自装置の再起動を実行するように構成されている車両用通信装置。
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