特許 6708966 車載通信システム、スイッチ装置および車載通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6708966

(24)【登録日】2020年5月26日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】車載通信システム、スイッチ装置および車載通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/28 20060101AFI20200601BHJP

   B60R 16/023 20060101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/28 200Z

   B60R16/023 Z

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2016-187938(P2016-187938)

(22)【出願日】2016年9月27日

(65)【公開番号】特開2018-56679(P2018-56679A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】特許業務法人ワンディーＩＰパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】岩田 章人

(72)【発明者】

【氏名】浦山 博史

(72)【発明者】

【氏名】小川 明紘

(72)【発明者】

【氏名】萩原 剛志

(72)【発明者】

【氏名】藪内 靖弘

【審査官】 中川 幸洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−２０３０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１７０５０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 LEE, Sang-Yub, et al.，MOST Network System Supporting Full-Duplexing Communication，In: Advanced Communication Technology (ICACT), 2012 14th International Conference on，２０１２年 ２月１９日，pp. 1272-1275

【文献】 ZENG, Weiying, KHALID, Mohammed AS, and CHOWDHURY, Sazzadur，In-Vehicle Networks Outlook: Achievements and Challenges，IEEE Communications Surveys & Tutorials Vol.18 No.3，２０１６年 １月２７日，pp.1552-1571

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｂ６０Ｒ １６／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される車載通信システムであって、
各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、
前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、
前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定し、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行い、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の複数の温度と前記受信信号品質についての前記切り替え処理における判断基準との対応関係を保持し、自己の温度を取得し、取得した前記温度および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う、車載通信システム。

【請求項2】

前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、通信ポートごとの前記対応関係を保持する、請求項１に記載の車載通信システム。

【請求項3】

前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、他のスイッチ装置における通信ポートの受信信号品質および前記対応関係を取得し、取得した前記受信信号品質および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う、請求項１または請求項２に記載の車載通信システム。

【請求項4】

前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の通信ポート間は、イーサネット通信用のケーブルで接続され、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置間は、さらにシリアル通信用のケーブルで接続される、請求項３に記載の車載通信システム。

【請求項5】

車両に搭載されるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
各前記通信ポートの受信信号品質を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された、使用すべき通信ポートとして選択されている使用ポートの前記受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の前記通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う切り替え処理部とを備え、
前記切り替え処理部は、自己の前記スイッチ装置の複数の温度と前記受信信号品質についての前記切り替え処理における判断基準との対応関係を保持し、自己の前記スイッチ装置の温度を取得し、取得した前記温度および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う、スイッチ装置。

【請求項6】

車両に搭載される車載通信システムにおける車載通信方法であって、
前記車載通信システムは、各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、
前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、
前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定するステップと、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行うステップとを含み、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の複数の温度と前記受信信号品質についての前記切り替え処理における判断基準との対応関係を保持し、
前記切り替え処理を行うステップにおいては、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の温度および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う、車載通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載通信システム、スイッチ装置および車載通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高品質サービスを提供するためにシステムの二重化（冗長化）を行うための技術が開発されている。

【0003】

たとえば、特許文献１（特開２０１６−１２９３２号公報）には、以下のような局側装置が開示されている。すなわち、局側装置は、運用系（現用）ＯＳＵ１〜Ｎと待機系（予備）ＯＳＵ Ｎ＋１と、制御部とを備える。制御部は、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）との間で、論理回線に紐付けられたＯＮＵの管理情報を伝達する。論理回線は、光回線ユニットと受動的光ネットワークとの固定的な組み合わせにより定義される。一方、ＯＳＵは、実回線に紐付けられた管理情報を取得する。実回線は、光回線ユニットおよび受動的光ネットワークの実際の組み合わせを示す。制御部は、マッピング情報を用いて、管理情報に紐付けられた回線を、論理回線と実回線との間で相互に変換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１２９３２号公報

【特許文献2】特開２０１５−８８８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

たとえば、特許文献１に記載の冗長構成を車載ネットワークに適用する構成が考えられる。しかしながら、車両では、スペースに制約があるため、エンジンおよびモータ等の雑音源と信号線とが近接する配置となることがある。

【0006】

このような配置となる場合、雑音源の動作に応じて通信環境が急激に悪化するため、たとえば信号線よって伝送される信号のノイズレベルが急激に上昇し、通信品質が低下する。この場合、通信が困難になることもあり、好ましくない。車載ネットワークにおける冗長切り替えを通信環境に応じて適切に行うことが可能な技術が求められる。

【0007】

この発明は、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ける冗長切り替えを適切に行うことが可能な車載通信システム、スイッチ装置および車載通信方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる車載通信システムは、車両に搭載される車載通信システムであって、各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定し、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う。

【0009】

（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるスイッチ装置は、車両に搭載されるスイッチ装置であって、複数の通信ポートと、各前記通信ポートの受信信号品質を測定する測定部と、前記測定部によって測定された、使用すべき通信ポートとして選択されている使用ポートの前記受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の前記通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う切り替え処理部とを備える。

【0010】

（７）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる車載通信方法は、車両に搭載される車載通信システムにおける車載通信方法であって、前記車載通信システムは、各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定するステップと、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行うステップとを含む。

【0011】

本発明は、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することができるだけでなく、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することができる。

【0012】

本発明は、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することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、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したりすることができる。また、本発明は、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することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の第１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】図２は、本発明の第１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の構成を示す図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける各スイッチ装置間の接続の詳細を示す図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における記憶部が保持するＳＮＲテーブルの一例を示す図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおけるスイッチ装置が切り替え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6】図６は、本発明の第２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7】図７は、本発明の第２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の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

【0016】

（１）本発明の実施の形態に係る車載通信システムは、車両に搭載される車載通信システムであって、各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定し、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う。

【0017】

このように、各スイッチ装置において第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの受信信号品質を測定する構成により、たとえば、使用ポートの信号についてノイズレベルの上昇による受信信号品質の低下を検知した場合に、使用ポートを他の通信ポートに切り替えるべきと適切に判断し、使用ポートを他の通信ポートに切り替えることができる。これにより、使用ポートを経由する通信経路を、他の通信ポートを経由する通信経路に切り替える冗長切り替えを適切に行うことができるので、通信が困難な状況が継続してしまうことを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【0018】

（２）好ましくは、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の複数の温度と前記受信信号品質についての前記切り替え処理における判断基準との対応関係を保持し、自己の温度を取得し、取得した前記温度および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う。

【0019】

このような構成により、たとえば、受信信号の信号処理を良好に行うことが可能なＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の下限が温度に応じて変化する場合において、スイッチ装置の温度に応じた判断基準を上記対応関係から取得することができる。これにより、たとえば、上記信号処理を良好に行うことが困難な場合に、使用ポートを他の通信ポートに切り替えるべきと判断することができる。

【0020】

（３）より好ましくは、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、通信ポートごとの前記対応関係を保持する。

【0021】

このような構成により、たとえば、受信信号の信号処理を良好に行うことが可能なＳＮＲの下限の温度変化が通信ポートごとに異なる場合において、スイッチ装置の温度および通信ポートの別に応じた判断基準を上記対応関係から取得することができる。

【0022】

（４）より好ましくは、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、他のスイッチ装置における通信ポートの受信信号品質および前記対応関係を取得し、取得した前記受信信号品質および前記対応関係にさらに基づいて前記切り替え処理を行う。

【0023】

このような構成により、他のスイッチ装置における受信信号の信号処理が良好に行われるか否かを判断することができるので、当該他のスイッチ装置を経由して対象のスイッチ装置へ至る通信経路と当該他のスイッチ装置を経由せずに対象のスイッチ装置へ至る通信経路との優劣を総合的に判断することができる。

【0024】

（５）より好ましくは、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の通信ポート間は、イーサネット（登録商標）通信用のケーブルで接続され、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置間は、さらにシリアル通信用のケーブルで接続される。

【0025】

このような構成により、他のスイッチ装置における通信ポートの受信信号品質および上記対応関係を専用のシリアル通信用のケーブルから確実に取得することができるので、切り替え処理を迅速に行うことができる。

【0026】

（６）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車両に搭載されるスイッチ装置であって、複数の通信ポートと、各前記通信ポートの受信信号品質を測定する測定部と、前記測定部によって測定された、使用すべき通信ポートとして選択されている使用ポートの前記受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の前記通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う切り替え処理部とを備える。

【0027】

このように、スイッチ装置において各通信ポートの信号の受信信号品質を測定する構成により、たとえば、使用ポートの信号についてノイズレベルの上昇による受信信号品質の低下を検知した場合に、使用ポートを他の通信ポートに切り替えるべきと適切に判断し、使用ポートを他の通信ポートに切り替えることができる。これにより、使用ポートを経由する通信経路を、他の通信ポートを経由する通信経路に切り替える冗長切り替えを適切に行うことができるので、通信が困難な状況が継続してしまうことを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【0028】

（７）本発明の実施の形態に係る車載通信方法は、車両に搭載される車載通信システムにおける車載通信方法であって、前記車載通信システムは、各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定するステップと、前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々が、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行うステップとを含む。

【0029】

このように、各スイッチ装置において第１の通信ポートおよび第２の通信ポートの受信信号品質を測定する構成により、たとえば、使用ポートの信号についてノイズレベルの上昇による受信信号品質の低下を検知した場合に、使用ポートを他の通信ポートに切り替えるべきと適切に判断し、使用ポートを他の通信ポートに切り替えることができる。これにより、使用ポートを経由する通信経路を、他の通信ポートを経由する通信経路に切り替える冗長切り替えを適切に行うことができるので、通信が困難な状況が継続してしまうことを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【0030】

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。

【0031】

＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１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。

【0032】

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を備える。以下、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの各々をスイッチ装置１０１とも称する。

【0033】

車載通信システム３０１は、車両に搭載される。また、たとえば、複数の車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２、セントラルゲートウェイ１１３および制御デバイス１１４は、車両に搭載される。

【0034】

なお、車両では、複数の車内通信デバイス１１１が搭載される構成に限らず、１つの車内通信デバイス１１１が搭載される構成であってもよい。また、車両では、１つの車外通信デバイス１１２が搭載される構成に限らず、複数の車外通信デバイス１１２が搭載される構成であってもよい。

【0035】

車内通信デバイス１１１は、たとえば、ヒューマンマシンインタフェース、カメラ、センサおよびナビゲーション装置等であり、スイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

【0036】

車外通信デバイス１１２は、たとえば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って、図示しない無線基地局装置と無線通信を行うことが可能であり、かつスイッチ装置１０１Ａと通信を行うことが可能である。

【0037】

制御デバイス１１４は、たとえば、エンジン制御部、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御部、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）制御部、ブレーキ制御部、シャーシ制御部およびステアリング制御部等である。

【0038】

セントラルゲートウェイ１１３は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）経由で制御デバイス１１４と通信を行うことが可能であり、かつスイッチ装置１０１Ａと通信を行うことが可能である。

【0039】

セントラルゲートウェイ１１３は、制御デバイス１１４と車内通信デバイス１１１および車外通信デバイス１１２との間でやり取りされる情報の中継処理を行う。

【0040】

なお、車載通信システム３０１では、車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３がスイッチ装置１０１Ａに直接接続される構成であるとしたが、これに限定するものではない。車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３が、それぞれ別のスイッチ装置１０１に直接接続される構成であってもよい。

【0041】

スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃは、たとえば、車載のイーサネット通信用のケーブル（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。また、スイッチ装置１０１は、たとえば、イーサネットケーブル１０により車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３と接続されている。

【0042】

スイッチ装置１０１は、自己に直接接続された車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３と通信を行うことが可能であり、かつ他のスイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。

【0043】

スイッチ装置１０１、および当該スイッチ装置１０１と直接接続された他の装置間では、たとえば、イーサネットフレームを用いて情報のやり取りが行われる。

【0044】

スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの環境は、たとえばそれぞれ異なる。より詳細には、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃは、たとえば、車両のダッシュボード、ならびに車両の前部および後部等の異なる場所に設けられており、周囲温度がそれぞれ異なる。

【0045】

［課題］
各スイッチ装置１０１間を接続するイーサネットケーブル１０は、たとえば、エンジンからの低周波ノイズ、および各デバイスからのクロックノイズ等の影響を受ける。これらのノイズは突発的であったり定常的であったりする。

【0046】

イーサネットケーブル１０は、ノイズ源と自己との配置に応じてノイズを受信することがある。このため、各スイッチ装置１０１間で伝送される信号にノイズが重畳し、定常的な、または突発的な信号品質の低下が発生することがある。

【0047】

信号線の断線を検出するために通常用いられるインピーダンス測定法では、上記のようなノイズ増加による信号品質の低下を検出することが困難であるので、信号品質が低下した場合に、通信経路を切り替える冗長化を実現することが困難である。

【0048】

そこで、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、このような課題を解決する。

【0049】

［スイッチ装置１０１の構成］
図２は、本発明の第１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の構成を示す図である。

【0050】

図２を参照して、スイッチ装置１０１は、スイッチ部（測定部）３１と、制御部（切り替え処理部）３２と、記憶部３３と、複数の通信ポート３４と、温度センサ３５とを備える。

【0051】

スイッチ部３１、制御部３２、記憶部３３および温度センサ３５は、基板３６に設けられる。なお、スイッチ部３１、制御部３２、記憶部３３および温度センサ３５のうちの少なくともいずれか１つが、異なる基板に設けられてもよい。

【0052】

温度センサ３５は、基板３６の温度Ｔａを計測し、計測結果を示す温度情報を制御部３２へたとえば定期的に出力する。

【0053】

通信ポート３４は、たとえば、イーサネットケーブル１０を接続可能な端子である。なお、通信ポート３４は、集積回路の端子であってもよい。

【0054】

各通信ポート３４には、イーサネットケーブル１０が接続されている。より詳細には、通信ポート３４である通信ポート３４Ａは、イーサネットケーブル１０を介して他のスイッチ装置１０１における通信ポート３４に接続されている。通信ポート３４である通信ポート３４Ｂは、イーサネットケーブル１０を介して当該他のスイッチ装置１０１と異なる別のスイッチ装置１０１における通信ポート３４に接続されている。

【0055】

図３は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける各スイッチ装置間の接続の詳細を示す図である。図３では、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃの各々において、スイッチ装置１０１間の通信に用いる通信ポート３４Ａ，３４Ｂが示される。また、図３では、車内通信デバイス１１１の一部、車外通信デバイス１１２、セントラルゲートウェイ１１３および制御デバイス１１４が図示されていない。

【0056】

図３を参照して、スイッチ装置１０１Ａの通信ポート３４Ａおよび通信ポート３４Ｂが、スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ａおよびスイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ａにイーサネットケーブル１０を介してそれぞれ接続されている。

【0057】

スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ｂおよびスイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ｂがイーサネットケーブル１０を介して接続されている。

【0058】

すなわち、スイッチ装置１０１Ａ〜１０１Ｃによってリング型ネットワークが形成される。

【0059】

再び図２を参照して、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ以外の複数の通信ポート３４の各々は、イーサネットケーブル１０を介して車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３のうちのいずれか１つに接続されている。

【0060】

スイッチ部３１は、具体的にはレイヤ２（Ｌ２）スイッチであり、通信ポート３４ごとの信号処理回路を有する。各信号処理回路には、固有のアドレス、たとえばＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが割り当てられている。各信号処理回路は、対応の通信ポート３４を介して、他のスイッチ装置１０１、車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２およびセントラルゲートウェイ１１３と通信可能である。

【0061】

また、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部３１は、たとえば、レイヤ３（Ｌ３）ルーティングを行うことも可能である。なお、スイッチ装置１０１Ｂ，１０１Ｃにおけるスイッチ部３１がＬ３ルーティングを行うことが可能な構成であってもよい。

【0062】

スイッチ部３１は、ある装置から受信したイーサネットフレームをその宛先に応じて他の装置へ送信する。

【0063】

より詳細には、スイッチ部３１は、制御部３２から受ける経路指定情報、ならびにイーサネットフレームに含まれる送信元アドレスおよび宛先アドレスに基づいて、受信したイーサネットフレームを他の装置へ送信する。

【0064】

再び図３を参照して、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部３１は、送信元アドレスとして自己に直接接続された車内通信デバイス１１１である車内通信デバイス１１１Ａのアドレス、および宛先アドレスとしてスイッチ装置１０１Ｃに直接接続された車内通信デバイス１１１である車内通信デバイス１１１Ｃのアドレスを含むイーサネットフレームを受信すると、以下の処理を行う。

【0065】

すなわち、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部３１は、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームについてスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信すべき旨を経路指定情報が含む場合、イーサネットフレームを通信ポート３４Ｂ経由でスイッチ装置１０１Ｃへ送信する。

【0066】

一方、スイッチ装置１０１Ａにおけるスイッチ部３１は、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームについてスイッチ装置１０１Ｂを介してスイッチ装置１０１Ｃへ送信すべき旨を経路指定情報が含む場合、イーサネットフレームを通信ポート３４Ａ経由でスイッチ装置１０１Ｂへ送信する。

【0067】

再び図２を参照して、スイッチ部３１は、各通信ポート３４の受信信号品質を測定する。より詳細には、スイッチ部３１は、受信信号品質の一例であるイーサネットフレームを含む受信信号のＳＮＲを通信ポート３４ごとに測定し、測定結果を示すＳＮＲ情報を制御部３２へたとえば定期的に出力する。この例では、ＳＮＲの値が大きいほどノイズが小さく、受信信号品質がよい。

【0068】

図４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における記憶部が保持するＳＮＲテーブルの一例を示す図である。

【0069】

図４を参照して、記憶部３３は、たとえば、不揮発性メモリであり、自己の複数の温度と受信信号品質についての切り替え処理における判断基準との対応関係を保持する。この切り替え処理については後述する。

【0070】

より詳細には、記憶部３３には、たとえば、上記対応関係の一例であるＳＮＲテーブルＳＴ１が通信ポート３４ごとに登録されている。

【0071】

ＳＮＲテーブルＳＴ１には、たとえば、基板３６の温度Ｔａと温度Ｔａにおいて切り替え処理を行うべきしきい値Ｔｈ１との対応関係が含まれる。

【0072】

ＳＮＲテーブルＳＴ１は、たとえば、以下の方法により作成される。すなわち、開発者は、たとえば、対象の通信ポート３４経由で受信したイーサネットフレームに含まれるデータに基づいてＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）値を計算する。開発者は、計算したＣＲＣ値と当該イーサネットフレームにおけるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）フィールドに含まれる値（以下、ＦＣＳ値とも称する。）とを比較する。

【0073】

開発者は、たとえば、ある温度Ｔａにおいて、ＳＮＲを変化させながらＣＲＣ値とＦＣＳ値との不一致の発生確率を記録する。そして、開発者は、不一致の発生確率が所定値を超えるＳＮＲを当該温度Ｔａにおける対象の通信ポート３４のしきい値Ｔｈ１として採用する。

【0074】

開発者は、他の温度Ｔａにおいても同様にしきい値Ｔｈ１を決定することによりＳＮＲテーブルＳＴ１を完成させる。

【0075】

また、記憶部３３には、たとえば、車載通信システム３０１における各装置の接続トポロジを示す経路情報が登録されている。

【0076】

制御部３２は、スイッチ部３１によって測定された、使用すべき通信ポート３４として選択されている使用ポートの受信信号品質に基づいて、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う。

【0077】

ここで、使用ポートは、たとえば、経路指定情報により指定された通信ポート３４である。具体的には、図３に示すスイッチ装置１０１Ａにおいて、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームについてスイッチ装置１０１Ｃへ直接送信すべき旨を経路指定情報が含む場合、通信ポート３４Ｂが使用ポートとなる。

【0078】

また、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームについてスイッチ装置１０１Ｂを介してスイッチ装置１０１Ｃへ送信すべき旨を経路指定情報が含む場合、通信ポート３４Ａが使用ポートとなる。

【0079】

なお、使用ポートは、固定的に運用されてもよいし、流動的に運用されてもよい。使用ポートが流動的に運用される場合、たとえば、イーサネットフレームの送信元および宛先に応じて使用ポートを変更してもよい。具体的には、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームに対しては、通信ポート３４Ｂを使用ポートに用いるとともに、車内通信デバイス１１１Ａからスイッチ装置１０１Ｃに直接接続された車内通信デバイス１１１である車内通信デバイス１１１Ｄへ送信されるイーサネットフレームに対しては、通信ポート３４Ａを使用ポートに用いてもよい。

【0080】

制御部３２は、たとえば、自己のスイッチ装置１０１の温度を取得する。具体的には、制御部３２は、温度情報を温度センサ３５から受ける。

【0081】

制御部３２は、たとえば、使用ポートの受信信号品質、取得した温度、およびＳＮＲテーブルＳＴ１に基づいて上記切り替え処理を行う。言い換えると、制御部３２は、たとえば、使用ポートの受信信号品質、および温度Ｔａに対応する上記判断基準を用いて上記切り替え処理を行う。

【0082】

制御部３２は、温度センサ３５から受けた温度情報の示す温度Ｔａの計測結果、およびＳＮＲテーブルＳＴ１に基づいて、通信ポート３４ごとのしきい値Ｔｈ１を認識する。

【0083】

また、制御部３２は、たとえば、スイッチ部３１から受けるＳＮＲ情報に基づいて、スイッチ部３１が各通信ポート３４経由で受信する信号のＳＮＲを監視し、監視結果を示すステータス情報を更新する。

【0084】

制御部３２は、たとえば、監視しているＳＮＲが所定条件Ｃ１を満たした場合、他のスイッチ装置１０１における通信ポート３４の受信信号品質およびＳＮＲテーブルＳＴ１を取得する。

【0085】

ここで、所定条件Ｃ１は、たとえば、監視しているＳＮＲが対応のしきい値Ｔｈ１を下回った場合、監視しているＳＮＲが対応のしきい値Ｔｈ１を下回る恐れがある場合、および監視しているＳＮＲが対応のしきい値Ｔｈ１より小さい状態が所定時間継続した場合等である。

【0086】

制御部３２は、たとえば、所定条件Ｃ１を満たすＳＮＲが存在する場合、以下の切り替え処理を開始する。

【0087】

以下では、スイッチ装置１０１Ａの制御部３２において行われる切り替え処理について説明するが、スイッチ装置１０１Ｂ，１０１Ｃの制御部３２においても同様の切り替え処理が行われる。

【0088】

ここで、たとえば、スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ｂの受信信号のＳＮＲが所定条件Ｃ１を満たす状況を想定する（図３参照）。

【0089】

また、スイッチ装置１０１Ａおよび１０１Ｃ間でやり取りされるイーサネットフレームは、スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ｂおよびスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ａを介して行われる状況を想定する。

【0090】

したがって、スイッチ装置１０１Ａおよび１０１Ｃにおける使用ポートは、それぞれ通信ポート３４Ｂおよび３４Ａである。

【0091】

以下、スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ｂ、およびスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ａを経由する、スイッチ装置１０１Ａおよびスイッチ装置１０１Ｃ間の経路を、使用経路とも称する。

【0092】

スイッチ装置１０１Ａにおいて、制御部３２は、記憶部３３における経路情報に基づいて、スイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ａ、スイッチ装置１０１Ｂにおける通信ポート３４Ａ，３４Ｂおよびスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ｂを経由する、スイッチ装置１０１Ａおよびスイッチ装置１０１Ｃ間の経路を代替経路として認識する。

【0093】

そして、制御部３２は、送信元アドレスおよび宛先アドレスとして、それぞれスイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ｂに対応するアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ａに対応するアドレスを含むヘルスチェックパケットＨＣＰ１を作成する。

【0094】

同様に、制御部３２は、送信元アドレスおよび宛先アドレスとして、それぞれスイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ａに対応するアドレス、およびスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ｂに対応するアドレスを含むヘルスチェックパケットＨＣＰ２を作成する。

【0095】

制御部３２は、作成したヘルスチェックパケットＨＣＰ１およびＨＣＰ２をそれぞれ通信ポート３４Ｂおよび３４Ａ経由で送信する。

【0096】

スイッチ装置１０１Ｂにおいて、制御部３２は、通信ポート３４Ａおよびスイッチ部３１経由でスイッチ装置１０１ＡからヘルスチェックパケットＨＣＰ２を受信すると、受信したときのＳＮＲ、通信ポート３４Ａのアドレス、温度Ｔａおよび対応のＳＮＲテーブルＳＴ１をヘルスチェックパケットＨＣＰ２におけるデータフィールドに書き込む。そして、制御部３２は、ヘルスチェックパケットＨＣＰ２をスイッチ部３１および通信ポート３４Ｂ経由で送信する。

【0097】

スイッチ装置１０１Ｃにおいて、制御部３２は、通信ポート３４Ｂおよびスイッチ部３１経由でスイッチ装置１０１ＢからヘルスチェックパケットＨＣＰ２を受信すると、受信したときのＳＮＲ、通信ポート３４Ｂに対応するアドレス、温度Ｔａおよび対応のＳＮＲテーブルＳＴ１をヘルスチェックパケットＨＣＰ２におけるデータフィールドに書き込む。

【0098】

そして、制御部３２は、ヘルスチェックパケットＨＣＰ２の送信元アドレスおよび宛先アドレスを、それぞれスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ｂに対応するアドレス、およびスイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ａに対応するアドレスに書き換えた後、ヘルスチェックパケットＨＣＰ２をスイッチ部３１および通信ポート３４Ｂ経由で送信する。

【0099】

スイッチ装置１０１Ｂにおいて、制御部３２は、通信ポート３４Ｂおよびスイッチ部３１経由でスイッチ装置１０１ＣからヘルスチェックパケットＨＣＰ２を受信すると、受信したときのＳＮＲ、通信ポート３４Ｂに対応するアドレス、温度Ｔａおよび対応のＳＮＲテーブルＳＴ１をヘルスチェックパケットＨＣＰ２におけるデータフィールドに書き込む。そして、制御部３２は、ヘルスチェックパケットＨＣＰ２をスイッチ部３１および通信ポート３４Ａ経由で送信する。

【0100】

また、スイッチ装置１０１Ｃにおいて、制御部３２は、通信ポート３４Ａおよびスイッチ部３１経由でスイッチ装置１０１ＡからヘルスチェックパケットＨＣＰ１を受信すると、受信したときのＳＮＲ、通信ポート３４Ａに対応するアドレス、温度Ｔａおよび対応のＳＮＲテーブルＳＴ１をヘルスチェックパケットＨＣＰ１におけるデータフィールドに書き込む。

【0101】

そして、制御部３２は、ヘルスチェックパケットＨＣＰ１の送信元アドレスおよび宛先アドレスを、それぞれスイッチ装置１０１Ｃにおける通信ポート３４Ａに対応するアドレス、およびスイッチ装置１０１Ａにおける通信ポート３４Ｂに対応するアドレスに書き換えた後、ヘルスチェックパケットＨＣＰ１をスイッチ部３１および通信ポート３４Ａ経由で送信する。

【0102】

スイッチ装置１０１Ａにおいて、制御部３２は、通信ポート３４Ａおよびスイッチ部３１経由でヘルスチェックパケットＨＣＰ２を受信し、また、通信ポート３４Ｂおよびスイッチ部３１経由でヘルスチェックパケットＨＣＰ１を受信する。

【0103】

制御部３２は、たとえば、取得した他のスイッチ装置１０１における通信ポート３４のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１にさらに基づいて切り替え処理を行う。

【0104】

より詳細には、制御部３２は、ヘルスチェックパケットＨＣＰ１およびＨＣＰ２におけるデータフィールドにそれぞれ書き込まれた内容に基づいて、使用経路および代替経路のいずれの通信品質が優れているかを判断する。

【0105】

具体的には、制御部３２は、たとえば、使用経路におけるヘルスチェックパケットＨＣＰ２の受信時のＳＮＲと温度Ｔａに対応するしきい値Ｔｈ１との差を集計することにより使用経路の通信品質を点数化する。

【0106】

同様に、制御部３２は、たとえば、代替経路におけるヘルスチェックパケットＨＣＰ１の受信時のＳＮＲと温度Ｔａに対応するしきい値Ｔｈ１との差を集計することにより代替経路の通信品質を点数化する。

【0107】

制御部３２は、使用経路の点数が代替経路の点数以上である場合、使用経路の通信品質が代替経路の通信品質より優れていると判定し、使用ポートを通信ポート３４Ｂのまま維持すべきと判断する。

【0108】

一方、制御部３２は、使用経路の点数が代替経路の点数より小さい場合、代替経路の通信品質が使用経路の通信品質より優れていると判定し、使用ポートを通信ポート３４Ｂから通信ポート３４Ａに切り替えるべきと判断する。

【0109】

そして、制御部３２は、車内通信デバイス１１１Ａから１１１Ｃへ送信されるイーサネットフレームについてスイッチ装置１０１Ｂを介してスイッチ装置１０１Ｃへ送信すべき旨を含む経路指定情報を作成し、作成した経路指定情報をスイッチ部３１へ出力する。

【0110】

また、制御部３２は、たとえば、切り替え処理を行うごとに、処理内容をログに記録する。

【0111】

［動作］
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。

【0112】

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る監視システムにおけるスイッチ装置が切り替え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。

【0113】

図５を参照して、まず、スイッチ装置１０１は、イーサネットフレームを他の装置から受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。

【0114】

そして、スイッチ装置１０１は、イーサネットフレームを他の装置から受信すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、イーサネットフレームの受信信号のＳＮＲを測定する（ステップＳ１０４）。

【0115】

次に、スイッチ装置１０１は、測定した受信信号のＳＮＲが所定条件Ｃ１を満たす場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ヘルスチェックパケットを他のスイッチ装置１０１へ送信することにより、他のスイッチ装置１０１におけるＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１を取得する（ステップＳ１０８）。

【0116】

次に、スイッチ装置１０１は、自己の受信信号のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１、ならびに他のスイッチ装置１０１のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１に基づいて切り替え処理を行う（ステップＳ１１０）。

【0117】

次に、スイッチ装置１０１は、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるべきと判断した場合（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、使用ポートを当該他の通信ポート３４へ切り替える（ステップＳ１１４）。

【0118】

次に、スイッチ装置１０１は、測定した受信信号のＳＮＲが所定条件Ｃ１を満たさないか（ステップＳ１０６でＮＯ）、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるべきと判断しないか（ステップＳ１１２でＮＯ）、または使用ポートを当該他の通信ポート３４へ切り替えると（ステップＳ１１４）、新たなイーサネットフレームを他の装置から受信するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。

【0119】

なお、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムは、スイッチ装置１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム３０１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。

【0120】

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置は、３つ以上の通信ポート３４を備える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、２つの通信ポート３４を備える構成であってもよい。

【0121】

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、制御部３２は、使用ポートの受信信号のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１、ならびに他のスイッチ装置１０１における各通信ポート３４の受信信号のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１に基づいて切り替え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。制御部３２は、使用ポートの受信信号のＳＮＲに基づいて切り替え処理を行う構成であってもよい。具体的には、制御部３２は、たとえば、使用ポートの受信信号のＳＮＲと所定のしきい値との大小関係に基づいて切り替え処理を行う。また、制御部３２は、使用ポートの受信信号のＳＮＲ、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１に基づいて切り替え処理を行う構成であってもよい。

【0122】

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、ＳＮＲテーブルＳＴ１が通信ポート３４ごとに記憶部３３に登録される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では、各通信ポート３４について共通のＳＮＲテーブルＳＴ１が記憶部３３に登録される構成であってもよい。

【0123】

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、基板３６の温度Ｔａを切り替え処理に用いる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では、制御部３２の温度およびスイッチ部３１の温度等を切り替え処理に用いる構成であってもよい。

【0124】

ところで、たとえば、特許文献１に記載の冗長構成を車載ネットワークに適用する構成が考えられる。しかしながら、車両では、スペースに制約があるため、エンジンおよびモータ等の雑音源と信号線とが近接する配置となることがある。

【0125】

このような配置となる場合、雑音源の動作に応じて通信環境が急激に悪化するため、たとえば信号線よって伝送される信号のノイズレベルが急激に上昇し、通信品質が低下する。この場合、通信が困難になることもあり、好ましくない。車載ネットワークにおける冗長切り替えを通信環境に応じて適切に行うことが可能な技術が求められる。

【0126】

これに対して、本発明の第１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。スイッチ装置１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、通信ポート３４Ａおよび３４Ｂを有する。スイッチ装置１０１Ａの通信ポート３４Ａおよび３４Ｂが、スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ａおよびスイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ａにそれぞれ接続される。スイッチ装置１０１Ｂの通信ポート３４Ｂおよびスイッチ装置１０１Ｃの通信ポート３４Ｂが接続される。スイッチ装置１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、自己の通信ポート３４Ａの受信信号品質および自己の通信ポート３４Ｂの受信信号品質を測定する。そして、スイッチ装置１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、自己の通信ポート３４Ａおよび３４Ｂのうち、使用すべき通信ポート３４として選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う。

【0127】

このように、各スイッチ装置１０１において通信ポート３４Ａおよび３４Ｂの受信信号品質を測定する構成により、たとえば、使用ポートの信号についてノイズレベルの上昇による受信信号品質の低下を検知した場合に、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるべきと適切に判断し、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えることができる。これにより、使用ポートを経由する通信経路を、他の通信ポート３４を経由する通信経路に切り替える冗長切り替えを適切に行うことができるので、通信が困難な状況が継続してしまうことを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【0128】

また、本発明の第１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、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、自己の複数の温度Ｔａと受信信号品質についての切り替え処理における判断基準との対応関係を保持する。そして、スイッチ装置１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、自己の温度を取得し、取得した温度および当該対応関係にさらに基づいて切り替え処理を行う。

【0129】

このような構成により、たとえば、受信信号の信号処理を良好に行うことが可能なＳＮＲの下限が温度に応じて変化する場合において、スイッチ装置１０１の温度に応じた判断基準を上記対応関係から取得することができる。これにより、たとえば、上記信号処理を良好に行うことが困難な場合に、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるべきと判断することができる。

【0130】

また、本発明の第１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、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、通信ポート３４ごとの対応関係を保持する。

【0131】

このような構成により、たとえば、受信信号の信号処理を良好に行うことが可能なＳＮＲの下限の温度変化が通信ポート３４ごとに異なる場合において、スイッチ装置１０１の温度および通信ポート３４の別に応じた判断基準を上記対応関係から取得することができる。

【0132】

また、本発明の第１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、１０１Ｂおよび１０１Ｃの各々は、他のスイッチ装置１０１における通信ポート３４の受信信号品質および対応関係を取得し、取得した受信信号品質および対応関係にさらに基づいて切り替え処理を行う。

【0133】

このような構成により、他のスイッチ装置１０１における受信信号の信号処理が良好に行われるか否かを判断することができるので、当該他のスイッチ装置１０１を経由して対象のスイッチ装置１０１へ至る通信経路と当該他のスイッチ装置１０１を経由せずに対象のスイッチ装置１０１へ至る通信経路との優劣を総合的に判断することができる。

【0134】

また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置１０１は、車両に搭載される。スイッチ部３１は、複数の通信ポート３４の受信信号品質を測定する。そして、制御部３２は、スイッチ部３１によって測定された、使用すべき通信ポート３４として選択されている使用ポートの受信信号品質に基づいて、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う。

【0135】

このように、スイッチ装置１０１において各通信ポート３４の信号の受信信号品質を測定する構成により、たとえば、使用ポートの信号についてノイズレベルの上昇による受信信号品質の低下を検知した場合に、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えるべきと適切に判断し、使用ポートを他の通信ポート３４に切り替えることができる。これにより、使用ポートを経由する通信経路を、他の通信ポート３４を経由する通信経路に切り替える冗長切り替えを適切に行うことができるので、通信が困難な状況が継続してしまうことを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおける冗長切り替えを適切に行うことができる。

【0136】

次に、本発明の他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。

【0137】

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車載通信システムと比べてイーサネットケーブルとは別のケーブルがスイッチ装置間をさらに接続する車載通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様である。

【0138】

図６は、本発明の第２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。

【0139】

図６を参照して、車載通信システム３０２は、スイッチ装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃを備える。以下、スイッチ装置１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃの各々をスイッチ装置１０２とも称する。

【0140】

図６に示す車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２、セントラルゲートウェイ１１３および制御デバイス１１４の動作は、図１に示す車内通信デバイス１１１、車外通信デバイス１１２、セントラルゲートウェイ１１３および制御デバイス１１４とそれぞれ同様である。

【0141】

スイッチ装置１０２Ａ、スイッチ装置１０２Ｂおよびスイッチ装置１０２Ｃの通信ポート３４間は、たとえばイーサネットケーブル１０で接続される。

【0142】

また、スイッチ装置１０２Ａ、スイッチ装置１０２Ｂおよびスイッチ装置１０２Ｃ間は、たとえば、シリアル通信用のケーブル（以下、シリアルケーブルとも称する。）１１でさらに接続される。

【0143】

［スイッチ装置１０２の構成］
図７は、本発明の第２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の構成を示す図である。

【0144】

図７を参照して、スイッチ装置１０２は、スイッチ部（測定部）３１と、制御部（切り替え処理部）４２と、記憶部３３と、複数の通信ポート３４と、温度センサ３５とを備える。

【0145】

スイッチ装置１０２におけるスイッチ部３１、記憶部３３、通信ポート３４および温度センサ３５の動作は、図２に示すスイッチ装置１０１におけるスイッチ部３１、記憶部３３、通信ポート３４および温度センサ３５とそれぞれ同様である。

【0146】

制御部４２には、シリアルケーブル１１が接続されている。より詳細には、制御部４２は、シリアルケーブル１１を介して他のスイッチ装置１０２における制御部４２に接続されている。

【0147】

制御部４２は、シリアルケーブル１１を介して他のスイッチ装置１０２における制御部４２とシリアル通信を行う。

【0148】

具体的には、制御部４２は、記憶部３３におけるステータス情報、温度ＴａおよびＳＮＲテーブルＳＴ１を含む切り替え判断用情報をシリアルケーブル１１経由で他のスイッチ装置１０２に送信するとともに、他のスイッチ装置１０２の切り替え判断用情報をシリアルケーブル１１経由で当該他のスイッチ装置１０２から取得する。

【0149】

より詳細には、制御部４２は、たとえば、ステータス情報の示す監視対象のＳＮＲが所定条件Ｃ１を満たした場合、他のスイッチ装置１０２から切り替え判断用情報をシリアルケーブル１１経由で取得する。

【0150】

制御部４２は、たとえば、自己のスイッチ装置１０２の切り替え判断用情報、および他のスイッチ装置１０２から取得した切り替え判断用情報に基づいて切り替え処理を行う。

【0151】

以上のように、本発明の第２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１０２Ａ、１０２Ｂおよび１０２Ｃの通信ポート間は、イーサネット通信用のケーブルで接続される。そして、スイッチ装置１０２Ａ、１０２Ｂおよび１０２Ｃ間は、さらにシリアル通信用のケーブルで接続される。

【0152】

このような構成により、他のスイッチ装置１０２における通信ポート３４の受信信号品質および対応関係を専用のシリアル通信用のケーブルから確実に取得することができるので、切り替え処理を迅速に行うことができる。

【0153】

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

【0154】

なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。

【0155】

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、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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。

【0156】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

【0157】

［付記１］
車両に搭載される車載通信システムであって、
各々が、第１の通信ポートおよび第２の通信ポートを有する第１のスイッチ装置、第２のスイッチ装置および第３のスイッチ装置を備え、
前記第１のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートが、前記第２のスイッチ装置の第１の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第１の通信ポートにそれぞれ接続され、
前記第２のスイッチ装置の第２の通信ポートおよび前記第３のスイッチ装置の第２の通信ポートが接続され、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートの受信信号品質および自己の第２の通信ポートの受信信号品質を測定し、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートおよび第２の通信ポートのうち、使用すべき通信ポートとして選択している使用ポートの受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行い、
前記第１のスイッチ装置、前記第２のスイッチ装置および前記第３のスイッチ装置の各々は、自己の第１の通信ポートのＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）および自己の第２の通信ポートのＳＮＲを測定し、前記使用ポートのＳＮＲに基づいて前記切り替え処理を行う、車載通信システム。

【0158】

［付記２］
車両に搭載されるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
各前記通信ポートの受信信号品質を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された、使用すべき通信ポートとして選択されている使用ポートの前記受信信号品質に基づいて、前記使用ポートを他の前記通信ポートに切り替えるか否かを判断する切り替え処理を行う切り替え処理部とを備え、
前記測定部は、前記各通信ポートのＳＮＲを測定し、
前記切り替え処理部は、前記使用ポートのＳＮＲに基づいて前記切り替え処理を行う、スイッチ装置。

【符号の説明】

【0159】

１０ イーサネットケーブル
１１ シリアルケーブル
３１ スイッチ部（測定部）
３２ 制御部（切り替え処理部）
３３ 記憶部
３４ 通信ポート
３５ 温度センサ
３６ 基板
４２ 制御部（切り替え処理部）
１０１，１０２ スイッチ装置
１１１ 車内通信デバイス
１１２ 車外通信デバイス
１１３ セントラルゲートウェイ
１１４ 制御デバイス
３０１，３０２ 車載通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】