JP2019134301A - 車載ネットワークシステム、電子制御装置、ゲートウェイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を低減することができる。【解決手段】車載ネットワークシステムは、電子制御装置、複数のゲートウェイ装置、および車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置を備え車両に搭載される車載ネットワークシステムであって、センサ装置のそれぞれは、少なくとも１つのゲートウェイ装置を介して電子制御装置と通信を行い、電子制御装置は、稼働させるセンサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部と、モード管理部が決定する運転モードに基づき、接続されるセンサ装置が稼働しないゲートウェイ装置であるセンサ中継不要ゲートウェイ装置を特定し、センサ中継不要ゲートウェイ装置を処理能力が低下した低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部とを備え、ゲートウェイ装置はいずれかの同一の運転モードにおいて稼働しない複数のセンサ装置と他のゲートウェイ装置を介さずに接続される。【選択図】図１

Description

本発明は、車載ネットワークシステム、電子制御装置、およびゲートウェイ装置に関する。

自動車においては、自動運転の高度化とともに車載に搭載するセンサ数、センサ種別が増大している。また、自動運転の高信頼化を図るために、自動運転用電子制御装置の冗長化に加え、異種のセンサを設けて冗長化することが検討されており、センサ数、センサ種別が増加すると考えられる。また、センサの性能の向上とともにするセンサが送信するデータ量も増加傾向にある。このようにセンサ数、センサ種別の増加にともない、多数のセンサやアクチュエータと電子制御装置との配線長、配線数が増加するため、車載ネットワークシステムでは、配線をシンプルにするため、センサ、アクチュエータ、電子制御装置をゲートウェイで集線し、ゲートウェイがバックボーンネットワークに接続されるネットワーク構成へ移行すると考えられる。また、このようにセンサ数、センサ種別、センサあたりの通信量の増加とともに、車載ネットワークでの帯域が増大するため、車載ネットワークでの消費電力の増大が懸念される。さらに、環境負荷の低減や、車両の燃費向上という観点からも車載ネットワークの低消費電力化が望まれる。
特許文献１には、自車両周辺の物体を検出するセンシング機器と、前記センシング機器の計測結果を収集し、必要に応じて前記センシング機器の動作状態の切り換えを指示する電子制御ユニットと、前記センシング機器と前記電子制御ユニットとの間で信号を送受信するためのバス型ネットワークと、を備え、前記センシング機器は、通常の動作を行う通常状態での動作状態と、消費電力を削減する省電力状態での動作状態をとり得るように構成され、前記電子制御ユニットは、前記センシング機器の前記動作状態を管理するセンシング機器動作状態管理部を備え、前記センシング機器動作状態管理部は、前記センシング機器から取得したセンシング結果から、自車両の周辺環境を認識する周辺環境認識処理部と、前記周辺環境認識処理部の認識結果に基づいて、前記通常状態での動作状態にて動作中の前記センシング機器を前記省電力状態での動作状態へ移行させるか否か、又は、前記省電力状態での動作状態にて動作中の前記センシング機器を前記通常状態での動作状態へ移行させるか否かを判定し、前記判定に基づいて前記バス型ネットワークを介して前記センシング機器へ動作状態を切り換えるよう指示する動作状態切り換え処理部と、を備え、前記周辺環境認識処理部は、前記センシング機器の計測結果から、自車両周辺に存在する物体の、位置、若しくは速度、又はその双方に関する情報を算出し、前記算出の結果に基づいて、自車両と周辺に存在する物体との相対的な関係を認識し、前記動作状態切り換え処理部は、自車両周辺に存在する物体の相対位置と相対速度が予め定めた閾値を上回った場合には、現在省電力状態での動作状態にある前記センシング機器を通常状態での動作状態に切り換える必要があると判定し、前記バス型ネットワークを介して前記センシング機器へ通常状態での動作状態に切り換えるよう指示し、自車両周辺に存在する物体の数が予め定めた閾値を上回った場合には、現在省電力状態での動作状態にある前記センシング機器を通常状態での動作状態に切り換える必要があると判定し、前記バス型ネットワークを介して前記センシング機器へ通常状態での動作状態に切り換えるよう指示する、ことを特徴とする車両制御装置が開示されている。

特許５７０１３５４号 明細書

特許文献１に記載されている発明では、消費電力の低減が十分でない。

本発明の第１の態様による車載ネットワークシステムは、電子制御装置、複数のゲートウェイ装置、および車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置を備え前記車両に搭載される車載ネットワークシステムであって、前記センサ装置のそれぞれは、少なくとも１つのゲートウェイ装置を介して前記電子制御装置と通信を行い、前記電子制御装置は、稼働させる前記センサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部と、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、接続される前記センサ装置が稼働しない前記ゲートウェイ装置であるセンサ中継不要ゲートウェイ装置を特定し、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置を処理能力が低下した低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部とを備え、前記ゲートウェイ装置はいずれかの同一の前記運転モードにおいて稼働しない複数の前記センサ装置と他の前記ゲートウェイ装置を介さずに接続される。
本発明の第２の態様による電子制御装置は、複数のゲートウェイ装置、および車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置と通信し前記車両に搭載される電子制御装置であって、稼働させる前記センサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部と、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、接続される前記センサ装置が稼働しない前記ゲートウェイ装置であるセンサ中継不要ゲートウェイ装置を特定し、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置を処理能力が低下した低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部とを備える。
本発明の第３の態様によるゲートウェイ装置は、稼働させるセンサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうちいずれかの運転モードを決定する電子制御装置と、車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数の前記センサ装置との通信を仲介するゲートウェイ装置であって、いずれかの同一の前記運転モードにおいて稼働しない複数の前記センサ装置と他の前記ゲートウェイ装置を介さずに接続される。

本発明によれば、消費電力を低減することができる。

車両１００に搭載される車載ネットワークシステムＳの構成図 センサ装置１０の共通する構成を示すブロック図 ゲートウェイ装置３０の共通する構成を示すブロック図 ＥＣＵ装置５０の共通する構成を示すブロック図 運転モード管理テーブルの一例を示す図 通信経路管理テーブルの一例を示す図 スリープ指示制御部５０１３の処理を示すフローチャート スリープ制御部３０１１の処理を示すフローチャート スリープ動作の一例を示すシーケンス図 変形例１におけるスリープ動作の一例を示すシーケンス図 第２の実施の形態における運転モード管理テーブルの一例を示す図 第２の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第３の実施の形態における運転モード管理テーブルの一例を示す図 第３の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第４の実施の形態におけるスリープ動作の一例を示すシーケンス図 第４の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第４の実施の形態におけるスリープ制御部３０１１の処理を示すフローチャート 第５の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第６の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第７の実施の形態における車載ネットワークシステムＳの構成図 第７の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャート 第８の実施の形態におけるゲートウェイ装置３０Ａの機能構成図

―第１の実施の形態―
以下、図１〜図９を参照して、本発明に係る車載ネットワークシステムＳの第１の実施の形態を説明する。

（用語の定義）
本実施の形態では、装置のいずれかの構成要素を消費電力を低減させている状態を「低電力状態」や「スリープ状態」と呼び、消費電力を低減させない状態を「通常状態」と呼ぶ。低電力状態では通常状態に比べて処理能力が低下する。低電力状態とはたとえば、ある構成要素へ電力を全く供給せず動作が停止している状態や、動作を低速にして消費電力を低減している状態である。本実施の形態では、稼動させるＥＣＵとセンサの組み合わせを運転モードと呼ぶ。

（車載ネットワークシステムＳの構成）
図１は、車両１００に搭載される車載ネットワークシステムＳの構成図である。

車載ネットワークシステムＳは、ＥＣＵ５０−１〜ＥＣＵ５０−２、ゲートウェイ３０−１Ｆ，ゲートウェイ３０−１Ｒ、ゲートウェイ３０−２Ｆ、ゲートウェイ３０−２Ｒ、センサ１０−１Ａ〜センサ１０−１Ｄ、およびセンサ１０−２Ａ〜センサ１０−２Ｄを備える。以下では上述したそれぞれのＥＣＵを特に区別しない場合にＥＣＵ装置５０と呼び、上述したそれぞれのゲートウェイを特に区別しない場合にゲートウェイ装置３０と呼び、上述したそれぞれのセンサを特に区別しない場合にセンサ装置１０と呼ぶ。また以下ではそれぞれのセンサ装置１０に共通する符号である「１０−」を省略して、センサ１０−１Ａを「センサ１Ａ」と記載する場合がある。また同様にゲートウェイ３０−１Ｒを「ゲートウェイ１Ｒ」、ＥＣＵ５０−１を「ＥＣＵ１」などと表記する場合がある。

センサ装置１０およびＥＣＵ装置５０は２つのグループに分類される。センサ１０−１Ａ〜１０−１Ｄ、およびＥＣＵ５０−１は第１のグループに所属し、センサ１０−２Ａ〜１０−２Ｄ、およびＥＣＵ５０−２は第２のグループに属する。ゲートウェイ３０−１Ｆおよびゲートウェイ３０−１Ｒはグループ１のセンサ装置１０を集線し、ゲートウェイ３０−２Ｆ、およびゲートウェイ３０−２Ｒはグループ２のセンサ装置１０を集線するように接続される。

図１では、センサ１０−１Ａ，センサ１０−１Ｂ、およびＥＣＵ５０−１がゲートウェイ３０−１Ｆに直接接続され、センサ１０−２Ａ，センサ１０−２Ｂ、およびＥＣＵ５０−２がゲートウェイ３０−２Ｆに直接接続され、センサ１０−１Ｃおよびセンサ１０−１Ｄがゲートウェイ３０−１Ｒに直接接続され、センサ１０−２Ｃおよびセンサ１０−２Ｄがゲートウェイ３０−２Ｒに直接接続される。なお、あるセンサ装置１０がゲートウェイ装置３０に直接接続されるとは、間に他のゲートウェイ装置３０を介在させずに接続することをいう。

ゲートウェイ装置３０同士は、リング状に接続される。具体的には、ゲートウェイ３０−１Ｒとゲートウェイ３０−１Ｆ間、ゲートウェイ３０−１Ｆとゲートウェイ３０−２Ｆ間、ゲートウェイ３０−２Ｆとゲートウェイ３０−２Ｒ間、ゲートウェイ３０−２Ｒとゲートウェイ３０−１Ｒ間が接続される。ゲートウェイ装置３０同士はリング状に接続されているので、いずれかのゲートウェイ間の１箇所が故障して通信不可となっても迂回する経路があるため、省配線かつ高信頼なネットワークが実現される。

これら２つのグループは、後述する運転モードにおける使用の有無により分類されている。たとえばある運転モードでは第１のグループの機器のみが使用され、別なあるモードでは第２のグループの機器のみが使用される。またそれぞれのセンサ装置１０は、車両１００の周囲の情報を収集する。収集する情報によりその取り付け場所は制限されるので、それぞれのセンサ装置１０の車両１００内での設置位置が制限される。たとえばセンサ１０−１Ａが車両１００の左前方を撮影するカメラである場合は、センサ１０−１Ａは車両１００の左前方に設置される。

ゲートウェイ装置３０は、車両１００におけるエリアも考慮して配置される。たとえば同じ第１のグループに属する２つのゲートウェイ装置３０は、車両１００の前方にゲートウェイ３０−１Ｆが、車両１００の後方にゲートウェイ３０−１Ｒが配置される。これにより、車載ネットワークの配線を長くせずに、グループ毎に分けてセンサ装置１０とゲートウェイ装置３０間を接続することが可能である。

またグループ分けを縮退動作を基準として決定することで、ＥＣＵ１やＥＣＵ２、ＥＣＵ１と第１グループのセンサ装置１０をつなぐゲートウェイ装置３０、ＥＣＵ２と第２のグループのセンサ装置１０をつなぐゲートウェイ装置のいずれかが故障しても、縮退動作が可能となる。この場合は、ＥＣＵ５０−１が主体となって動作する縮退動作で用いるセンサ装置１０を第１のグループとし、ＥＣＵ５０−２が主体となって動作する縮退動作で用いるセンサ装置１０を第２のグループとする。またこの場合は、車載ネットワークの高信頼化という利点を有する。

（通信）
車載ネットワークシステムＳの通信について説明する。それぞれのセンサ装置１０が取得したセンサ情報は、所定の通信規格に従った形式にてゲートウェイ装置３０に送信される。これらのセンサ情報は１つ以上のゲートウェイ装置３０を介してＥＣＵ１またはＥＣＵ２に送信される。ただしセンサ情報がＥＣＵ１とＥＣＵ２の両方に送信されてもよい。

第１のグループに属するセンサを利用しない場合には、第１のグループに属するセンサのセンサ情報をＥＣＵに伝達する役割を有するゲートウェイ３０−１Ｆおよびゲートウェイ３０−１Ｒは、他の役割を有しなければ一時的な動作停止、すなわちスリープが可能である。同様に、第２のグループに属するセンサを利用しない場合には、第１のグループに属するセンサ装置１０のセンサ情報をＥＣＵ装置５０に伝達する役割を有するゲートウェイ３０−２Ｆおよびゲートウェイ３０−２Ｒは他の役割を有しなければ一時的な動作停止、すなわちスリープが可能である。

なおスリープはグループ単位でなく、センサ装置１０が接続されるゲートウェイ単位でおこなってもよい。たとえば、第１のグループに属するセンサ１０−１Ｃとセンサ１０−２Ｃを利用しない場合には、センサ装置１０としてはセンサ１０−１Ｃとセンサ１０−２Ｃのみに接続されるゲートウェイ３０−１Ｒが他の役割を有しない場合に、ゲートウェイ３０−１Ｒをスリープ状態に遷移させることができる。

このように、ゲートウェイ装置３０に異なるグループのセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０をできるだけ混在しないように接続することにより、以下の利点を有する。すなわち、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０を一定期間利用しないときに、利用しないセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０だけでなく、それらが接続されたゲートウェイ装置３０の消費電力を低減させることができる。

なお図１では車載ネットワークシステムＳは、センサ装置１０を８台、ゲートウェイ装置３０を４台、ＥＣＵ装置５０を２台備えるが、車載ネットワークシステムＳの構成はこれに限定されない。たとえば図１では、ゲートウェイ装置３０間はリング型で接続されているが、ゲートウェイ３０−１Ｒとゲートウェイ３０−１Ｆとの間、ゲートウェイ３０−１Ｆとゲートウェイ３０−２Ｆとの間、ゲートウェイ３０−２Ｆとゲートウェイ３０−２Ｒとの間が接続される構成にしても、グループ毎のセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０を分けて集線できる。

また図１では、それぞれのゲートウェイ装置３０に２台のセンサ装置１０が接続されていたが、それぞれのゲートウェイ装置３０ごとに接続されるセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０の数が異なっていてもよい。また図１では、第１のグループを集線するゲートウェイ装置３０の数と第２のグループを集線するゲートウェイ装置３０の数はともに２台であったが、異なってもよい。

（センサ装置１０の構成）
図２は、センサ装置１０の共通する構成を示すブロック図である。すなわち図１に示したように車載ネットワークシステムＳには複数のセンサが含まれ、それらの詳細な構成は必ずしも同一でないが、ここではこれらセンサ装置１０に共通する構成を説明する。

センサ装置１０は、制御部１０１と、演算処理部１０２と、計測部１０３と、通信インタフェース（以下、「通信ＩＦ」と呼ぶ）１０５と、を備える。以下では、制御部１０１、演算処理部１０２、計測部１０３、および通信ＩＦ１０５をまとめて「センサ装置１０の各構成部」と呼ぶ。センサ装置１０の各構成部は内部バス１０４を介して相互に接続されており、相互に制御用のデータをやりとりすることが可能である。

制御部１０１および演算処理部１０２は、特定用途向けの集積回路、すなわちＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）である。ただし制御部１０１および演算処理部１０２はＣＰＵ，ＲＯＭ，およびＲＡＭから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに展開して実行することにより実現されてもよい。制御部１０１および演算処理部１０２の具体的な機能は後述する。

計測部１０３は、車両の周辺環境を予め設定されたサンプリング周波数でセンシングする。そして計測部１０３は、そのセンシングした物理量を電気信号に変換し、その電気信号をデジタル信号に変換して、演算処理部１０２に出力する。計測部１０３はたとえば、画像センサやミリ波センサである。

演算処理部１０２は、計測部１０３から取得したデジタル信号に基づいて、各種演算処理を行い、演算した結果（以下、「周囲情報」と呼ぶ）をフレーム形式のペイロード部に格納し、フレームを通信ＩＦ１０５に出力する。また演算処理部１０２は、通信ＩＦ１０５から入力されたフレームのヘッダ部の記載された宛先がその装置の識別子と一致する場合に、受信したフレームを制御部１０１に出力する。

通信ＩＦ１０５は、演算処理部１０２から取得したフレームを通信規格に従う形式に変換して、接続されたゲートウェイ装置３０に出力する。また、ゲートウェイ装置３０から入力された信号をフレームに変換して演算処理部１０２に出力する。通信ＩＦ１０５が接続されるネットワークの規格はたとえば、車載用に工夫されたＩＥＥＥ８０２．３や、ＣＡＮ（登録商標）、ＣＡＮ−ＦＤなどである。なお図２では通信ＩＦ１０５は一つのみ備えるが、通信の高信頼化のために、複数の通信ＩＦ１０５を備えてもよい。

通信ＩＦ１０５は物理的な通信インタフェース、たとえばＲＪ４５コネクタと制御回路の組み合わせである。制御部１０１および演算処理部１０２は、処理の過程で仮想的な通信の接続口を想定しており、これを「通信ポート」や「ポート」とも呼ぶ。制御部１０１および演算処理部１０２が規定する通信ポートと通信ＩＦ１０５の対応はあらかじめ定められている。そのためたとえば、制御部１０１や演算処理部１０２がデータを出力する通信ポートを決定すると、データを出力する通信ＩＦ１０５も一意に定まる。

通信ＩＦ１０５は、接続先であるゲートウェイ装置３０とＬＰＳ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｓｌｅｅｐ）信号をやりとりして低電力状態に遷移できる。また通信ＩＦ１０５は、低電力状態においてＷａｋｅＵｐ（以下、「ＷＵＰ」）信号を受信すると、低電力状態から通常状態に遷移する。さらに通信ＩＦ１０５は、低電力状態においてＷＵＰ信号を受信すると、通信ＩＦ１０５を起動して内部バス１０４を介してスリープ制御部１０１１にＷＵＰ信号の受信を通知する。また通信ＩＦ１０５は、通常状態にある場合にＬＰＳ信号を受信すると、内部バス１０４を介してスリープ制御部１０１１にＬＰＳ信号の受信を通知する。

制御部１０１は、スリープ制御部１０１１と管理部１０１２とを備える。スリープ制御部１０１１は、センサ装置１０の各構成部の電力状態を制御する。たとえば、接続されているゲートウェイ装置３０から低電力状態への遷移指令であるＬＰＳ信号を受信すると、スリープ制御部１０１１はセンサ装置１０の各構成部を低電力状態に遷移させてスリープ状態に移行する。ただしスリープ制御部１０１１は、低電力状態に遷移させる対象から制御部１０１を除外してもよい。

管理部１０１２は、計測部１０３および演算処理部１０２の動作を制御および管理する。たとえば管理部１０１２は、計測部１０３に対してセンシングの周期の変更指示を出したり、演算処理部１０２に対して動作周波数の変更指示を出したりする。なお、スリープ制御部１０１１と管理部１０１２は、連携して動作してもよい。

センサ装置１０は以上説明した構成を有するので、通信ＩＦ１０５、演算処理部１０２、および計測部１０３を低電力状態にすることが可能である。また、ゲートウェイ装置３０から受信した信号に基づいて、通常状態からスリープ状態に変更したり、スリープ状態から通常状態に変更することができる。

（ゲートウェイ装置３０の構成）
図３は、ゲートウェイ装置３０の共通する構成を示すブロック図である。ゲートウェイ装置３０は、制御部３０１と、フレーム転送処理部３０２と、１または複数の通信ＩＦ３０３とを備える。以下では、制御部３０１と、フレーム転送処理部３０２と、通信ＩＦ３０３とをまとめて、「ゲートウェイ装置３０の各構成部」と呼ぶ。ゲートウェイ装置３０の各構成部は、バス３０４を介して相互に接続されており、相互に制御用のデータをやりとりする。

制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２は、ＡＳＩＣである。ただし制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２はＣＰＵ，ＲＯＭ，およびＲＡＭから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに展開して実行することにより実現されてもよい。制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２の具体的な機能は後述する。

通信ＩＦ３０３は物理的な通信インタフェース、たとえばＲＪ４５コネクタと制御回路の組み合わせである。制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２は、処理の過程で仮想的な通信の接続口を想定しており、これを「通信ポート」や「ポート」とも呼ぶ。制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２が規定する通信ポートと通信ＩＦ３０３の対応はあらかじめ定められている。そのためたとえば、制御部３０１およびフレーム転送処理部３０２がデータを出力する通信ポートを決定すると、データを出力する通信ＩＦ３０３も一意に定まる。

制御部３０１は、スリープ制御部３０１１と通信管理部３０１２とを備える。スリープ制御部３０１１は、ゲートウェイ装置３０の各構成部の電力状態を制御する。スリープ制御部３０１１は、他のＥＣＵから受信したスリープ指示フレームに従って、ゲートウェイ装置３０の各構成部を低電力状態に設定する。また、ゲートウェイ装置３０が通信ＩＦ３０３を介してＬＰＳ信号を受信した場合に、ＬＰＳ信号を受信した通信ＩＦ３０３を低電力状態にすべきか否かを判断する。

なお前述のとおりセンサ装置１０はＬＰＳ信号を受信すると装置全体を低電力状態にするスリープ状態に移行したが、ゲートウェイ装置３０はＬＰＳ信号を受信してもスリープ状態には移行しない。ゲートウェイ装置３０はＬＰＳ信号を受信しても、最大限でＬＰＳ信号を受信した通信ＩＦ３０３を低電力状態に遷移させるだけである。

通信管理部３０１２は、ゲートウェイ装置３０が転送するフレームの経路情報や転送先情報、帯域情報、優先度情報、および障害情報などを管理する。

それぞれの通信ＩＦ３０３は、ＥＣＵ装置５０やセンサ装置１０、または他のゲートウェイ装置３０と通信する。本実施の形態における通信ＩＦ３０３は１対１接続であり、ゲートウェイ装置３０は接続される装置の数と同等以上の通信ＩＦ３０３を備える。たとえば図１においてゲートウェイ３０−１Ｆは、２つのセンサ装置１０、２つのゲートウェイ装置３０、および１つのＥＣＵ装置５０と接続されるので、ゲートウェイ３０−１Ｆは少なくとも５つの通信ＩＦ３０３を備える。

通信ＩＦ３０３は、ネットワークを介して受信したデータをフレーム転送処理部３０２に出力し、また、フレーム転送処理部３０２から入力されたデータをネットワークに出力する。それぞれの通信ＩＦ３０３が対応する通信規格は特に制限されない。通信ＩＦ３０３はたとえば車載用に工夫されたＩＥＥＥ８０２．３や、ＣＡＮ、ＣＡＮ−ＦＤなどに対応する。また、それぞれの通信ＩＦ３０３は異なる通信規格に対応してもよい。

通信ＩＦ３０３は、スリープ制御部３０１１から低電力状態への遷移指示を受けると、接続先にＬＰＳ信号を送信するとともに通常状態から低電力状態に遷移する。通信ＩＦ３０３は、スリープ制御部３０１１から通常状態への遷移指示を受けると、低電力状態から通常状態に遷移するとともに、接続先にＷＵＰ信号を送信する。通信ＩＦ３０３は、低電力状態であってもＷＵＰ信号は常に受け付けており、接続先からＷＵＰ信号を受信すると通常状態に遷移して制御部３０１にＷＵＰ信号の受信を通知する。通信ＩＦ３０３は、通常状態にある場合にＬＰＳ信号を受信すると、制御部３０１にＬＰＳ信号の受信を通知する。

フレーム転送処理部３０２は、通信ＩＦ３０３から入力されたフレームを処理対象とし、そのフレームのヘッダ部に格納された宛先から出力すべき通信ＩＦ３０３を決定し、そのフレームをその通信ＩＦ３０３に出力する。フレーム転送処理部３０２は、通信ＩＦ３０３から入力されたフレームのヘッダ部に格納された宛先がそのゲートウェイ装置３０である場合は、フレームのペイロードを制御部３０１に出力する。フレーム転送処理部３０２は、たとえばそのゲートウェイ装置３０を宛先とするスリープ指示フレームが、通信ＩＦ３０３から入力されると、スリープ指示フレームのペイロードをスリープ制御部３０１１に出力する。フレーム転送処理部３０２は、転送データベースを備えており、入力されたフレームの出力先を決めるのに用いられる。フレーム転送処理部３０２が転送するフレームには、スリープ指示フレームも含まれる。

それぞれのゲートウェイ装置３０は、通信ＩＦ３０３およびフレーム転送処理部３０２を低電力状態に遷移できる。また、他のＥＣＵから受信したスリープ指示フレームを受信して、それに基づいてスリープ制御方法を決めることができる。またゲートウェイ装置３０は、通信ＩＦ３０３を介してＬＰＳ信号を送信することにより、接続しているセンサ装置１０やＥＣＵに対して低消費電力状態への遷移を促すことができる。

（ＥＣＵ装置の構成）
図４は、ＥＣＵ装置５０の共通する構成を示すブロック図である。ＥＣＵ装置５０は、制御部５０１と、演算処理部５０２と、１以上の通信ＩＦ５０３とを備える。以下では、制御部５０１、演算処理部５０２、および通信ＩＦ５０３をまとめて「ＥＣＵ装置５０の各構成部」と呼ぶ。ＥＣＵ装置５０の各構成部はバス５０４を介して相互に接続されており、相互に制御用のデータをやりとりする。

制御部５０１および演算処理部５０２は、ＡＳＩＣである。ただし制御部５０１および演算処理部５０２はＣＰＵ，ＲＯＭ，およびＲＡＭから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに展開して実行することにより実現されてもよい。制御部５０１および演算処理部５０２の具体的な機能は後述する。

通信ＩＦ５０３は物理的な通信インタフェース、たとえばＲＪ４５コネクタと制御回路の組み合わせである。制御部５０１および演算処理部５０２は、処理の過程で仮想的な通信の接続口を想定しており、これを「通信ポート」や「ポート」とも呼ぶ。制御部５０１および演算処理部５０２が規定する通信ポートと通信ＩＦ５０３の対応はあらかじめ定められている。

制御部５０１は、モード管理部５０１１、通信管理部５０１２、およびスリープ指示制御部５０１３を備える。モード管理部５０１１は、演算処理部５０２での演算結果や他のセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０から受信したデータに基づいて検出した、周辺オブジェクトの数、車両との距離、天候の情報などに基づいて、運転モードを決定する。

通信管理部５０１２は、車載ネットワーク全体における通信の経路情報、帯域情報、優先度情報、障害情報などを管理する。経路情報は、たとえば、車載ネットワーク内にあるセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０がどのＥＣＵ装置５０と通信し、どのゲートウェイ装置３０をどの順序で経由して通信しているかの情報をもつ。帯域情報は、たとえば、各センサ装置１０やＥＣＵ装置５０と他のＥＣＵ装置５０間で通信するデータ量およびその送信周期などの情報を管理する。優先度情報は、たとえば、各センサ装置１０やＥＣＵ装置５０と他のＥＣＵ装置５０間で通信するデータに対する優先度の値を管理する。障害情報は、たとえば、どの通信区間でどのような障害が発生しているかを管理する。通信管理部５０１２が管理している情報は、スリープ指示制御部５０１３により利用される。

スリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１で決定された運転モードに基づいて、スリープ対象となる機器、およびスリープさせる期間を決定する。そして、スリープ対象とスリープ期間を含むスリープ指示フレームを発行し、演算処理部５０２および通信ＩＦ５０３を介して送信する。演算処理部５０２は、通信ＩＦ５０３を介してセンサ装置１０や他のＥＣＵ装置５０から入力された情報に基づいて演算を行う。演算処理部５０２の具体的な演算内容は特に限定されない。演算処理部５０２の演算結果は、通信ＩＦ５０３を介して他のＥＣＵに送信される。

それぞれの通信ＩＦ５０３は、他のＥＣＵ装置５０やゲートウェイ装置３０と通信する。本実施の形態における通信ＩＦ５０３は１対１接続であり、ＥＣＵ装置５０は接続される装置の数と同等以上の通信ＩＦ５０３を備える。通信ＩＦ５０３は、ネットワークを介して受信したデータを演算処理部５０２や制御部５０１に出力し、また、演算処理部５０２や制御部５０１から入力されたデータをネットワークに出力する。それぞれの通信ＩＦ５０３が対応する通信規格は特に制限されない。通信ＩＦ３０５はたとえば車載用に工夫されたＩＥＥＥ８０２．３や、ＣＡＮ、ＣＡＮ−ＦＤなどに対応する。また、それぞれの通信ＩＦ５０３は異なる通信規格に対応してもよい。

このようにＥＣＵ装置５０は、車載ネットワークに接続されているセンサ装置１０や他のＥＣＵからのデータに基づいて演算を行い、他のＥＣＵに演算結果を送信する。またＥＣＵ装置５０は運転モードを決定し、決定した運転モードに基づいてスリープ状態に遷移させる装置および期間を決定する。そしてＥＣＵ装置５０は、スリープ指示フレームをスリープ対象となる装置に送信する。

（運転モード管理テーブル）
図５は、ＥＣＵ装置５０に格納される運転モード管理テーブルの一例を示す図である。運転モード管理テーブルには、運転モードごとに利用する装置が示される。なお以下では、ある運転モードにおいて利用する装置を「利用対象」の装置と呼び、利用しない装置を「利用対象外」の装置と呼ぶことがある。運転モード管理テーブルはたとえば図５に示すように表形式で表され、行がそれぞれの装置に対応し、列がそれぞれの運転モードに対応する。ただし図５では左端の列には装置のＩＤが記載され、上端の段にはモードの名称が記載されている。表の各要素は、各運転モードでその装置を利用するか否かを表す値が入力される。図５では利用する場合には○が記入され、利用しない場合には空欄となっている。

たとえばモード０では、すべての装置が利用される。モード１では、第１のグループのみ、すなわちＥＣＵ１とセンサ１Ａ〜センサ１Ｄが利用される。モード２では、第２のグループのみ、すなわちＥＣＵ２とセンサ２Ａ〜センサ２Ｄが利用される。モード３では、センサ２Ｃとセンサ２Ｄを除く機器が利用される。モード４では、ＥＣＵ１、ＥＣＵ２、およびセンサ１Ａ〜センサ１Ｄが利用される。

モード管理部５０１１は、たとえば以下のようにモードを選択する。モード管理部５０１１は、車両の周辺にあるオブジェクトが多い状況、天候が良好でなく多種のセンサによる認識が必要な状況など、他のモードでの対応が不適切な場合にモード０を選択する。モード管理部５０１１は、自動運転ＥＣＵ２やそれに接続されたゲートウェイ装置が故障し、自動運転ＥＣＵ１で縮退動作する場合にモード１を選択する。

モード管理部５０１１は、自動運転ＥＣＵ１やそれに接続されたゲートウェイが故障し、自動運転ＥＣＵ２で縮退動作する場合にモード２を選択する。モード管理部５０１１は、車両が認識すべきオブジェクトが比較的少ない高速道におり、車両の周辺のオブジェクトが少ない場合にモード３を選択する。モード管理部５０１１は、天候がよく周辺の視界が良好で複数種のセンサを利用しなくても認識が可能な場合にモード４を選択する。

（通信経路管理テーブル）
図６は、ＥＣＵ５０の通信管理部５０１２に備えられる通信経路管理テーブルの一例を示す図である。通信経路管理テーブルは、送信元、送信先、経由するゲートウェイ装置の項目から構成され、送信元、送信先のペアに対して、その通信で経由するゲートウェイ装置の識別子のリストが記載される。たとえば、センサ１ＡがＥＣＵ１にセンサ情報を送信する場合には、ゲートウェイ１Ｆのみが経由される。また、センサ１ＡがＥＣＵ２に送信する場合には、ゲートウェイ１Ｆ、２Ｆの順に経由される。また、センサ２ＸがＥＣＵ２に送信する場合には、ゲートウェイ２Ｒ、１Ｒ、１Ｆ、２Ｆの順に経由される。

通信管理部５０１２は通信経路管理テーブルを参照することで、各センサや各ＥＣＵが接続されているゲートウェイ装置の特定や、各通信で中継処理に用いられるゲートウェイを特定することができる。たとえば経由するゲートウェイ装置が１つである場合には、送信元端末および送信先端末のいずれもそのゲートウェイ装置に接続されていると判断できる。たとえばセンサ１ＡからＥＣＵ１へは経由するゲートウェイ装置がゲートウェイ１Ｆのみなので、センサ１ＡおよびＥＣＵ１のいずれもがゲートウェイ１Ｆに接続されていると判断できる。

また経由するゲートウェイ装置が２つの場合には、送信元端末が１つ目のゲートウェイ装置に接続され、送信先端末が２つめのゲートウェイ装置に接続されていると判断できる。また、経由するゲートウェイ装置が３つ以上である場合は、送信元端末が最初のゲートウェイ装置に接続され、送信先端末が最後のゲートウェイ装置に接続され、それ以外のゲートウェイ装置が中継に利用されていると判断できる。たとえばセンサ２ＸからＥＣＵ２へは経由するゲートウェイ装置がゲートウェイ２Ｒ、ゲートウェイ１Ｒ、ゲートウェイ１Ｆ、ゲートウェイ２Ｆの４つなので、センサ２Ｘが１つ目のゲートウェイ装置であるゲートウェイ２Ｒに接続され、ＥＣＵ２が最後のゲートウェイ装置であるゲートウェイ２Ｆに接続され、ゲートウェイ１Ｒおよびゲートウェイ１Ｆが中継に利用されていると判断できる。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図７は、ＥＣＵ装置５０が備えるスリープ指示制御部５０１３の処理を示すフローチャートである。本実施の形態では運転モードはある一定の時間周期ごとに設定される。運転モードが設定されるとスリープ指示制御部５０１３により図７に示す処理が実行され、一定の時間が経過すると、すなわち次に運転モードが設定されると再び図７に示す処理が実行される。

スリープ指示制御部５０１３は、まずモード管理部５０１１から次の周期で設定すべき運転モードの番号を取得する（Ｓ１１０１）。次にスリープ指示制御部５０１３は、取得した運転モードが通常モードすなわちモード０であるか否かを判定する（Ｓ１１０２）。スリープ指示制御部５０１３は、取得した運転モードが通常モードでないと判断する場合には、Ｓ１１０３に進み、後述するようにスリープ指示を決定するための一連の処理を行う。スリープ指示制御部５０１３は、取得した運転モードが通常モードであると判断する場合には、スリープさせる機器が存在しないので図７に示す処理を終了する。

スリープ指示制御部５０１３は、取得した運転モードが通常モードでないと判断する場合には、運転モード番号および運転モード管理テーブルからその運転モードにおいて利用するセンサ装置１０およびＥＣＵ装置５０を特定する（Ｓ１１０３）。たとえばスリープ指示制御部５０１３は、図５に示す運転モード管理テーブルにおいて、対応する運転モードで○が記載されているセンサ装置１０およびＥＣＵ装置５０を抽出すればよい。

次にスリープ指示制御部５０１３は、Ｓ１１０３ＡからＳ１１０３Ｂまでの処理をそれぞれのゲートウェイ装置３０を処理対象として実行する。たとえばスリープ指示制御部５０１３は、１回目はゲートウェイ１Ｆを処理対象としてＳ１１０３ＡからＳ１１０３Ｂまでの処理を実行し、次にゲートウェイ１Ｒを処理対象としてＳ１１０３ＡからＳ１１０３Ｂまでの処理を実行し、同様にゲートウェイ２Ｆ、ゲートウェイ２Ｒを処理対象とする。全てのゲートウェイ装置を処理対象として処理が完了するとＳ１１１０に進む。

Ｓ１１０４ではスリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されるセンサ装置１０およびＥＣＵ装置５０が全て利用対象外であるか否かを判定する（Ｓ１１０４）。この判定には、まず処理対象のゲートウェイ装置３０に接続しているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０を、通信経路管理テーブルを用いて特定する。次に、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続しているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０がそれぞれ利用対象か否かを判断する。スリープ指示制御部５０１３は、接続されたすべてのセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が利用対象外であると判断する場合にはＳ１１０５に進む。スリープ指示制御部５０１３は、利用対象となるセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が１つ以上あると判断する場合には、Ｓ１１０６に進む。

たとえば、ゲートウェイ１Ｆに直接接続されるＥＣＵ装置５０やセンサ装置１０は、図６に示す通信経路管理テーブルによれば、ＥＣＵ１、センサ１Ａ、およびセンサ１Ｂであり、これらが利用対象であるか否かにより判定すればよい。たとえば運転モードがモード２である場合には、ＥＣＵ１、センサ１Ａ、およびセンサ１Ｂはすべて利用対象外であると判定される。

Ｓ１１０５ではスリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０で中継が必要な利用対象のセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０があるか否かを判断する。本ステップの判断は次のように行われる。スリープ指示制御部５０１３はまず、処理対象のゲートウェイ装置３０で中継が必要なセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０を特定し、特定したセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０が利用対象か否かを判定することで、中継が必要な利用対象のセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０があるかを判定できる。たとえば、ゲートウェイ１Ｆはセンサ２Ｘの通信を中継する必要があり、運転モードがモード２である場合には、センサ２Ｘは利用対象外であるため、中継が必要なセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０がないと判定される。スリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０で中継が必要な利用対象のセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０がないと判断する場合にはＳ１１０７に進み、あると判断する場合にはＳ１１０８に進む。

スリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されるセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０がすべて利用対象外で、かつ、中継が必要な利用対象センサ装置１０またはＥＣＵ装置５０が存在しないと判断する場合には、処理対象のゲートウェイ装置３０の全ての通信ＩＦ３０３をスリープ対象として決定する（Ｓ１１０７）。スリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されるセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０がすべて利用対象外で、かつ、中継が必要な利用対象のセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０が存在すると判断する場合には、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０が接続されている通信ＩＦをスリープ対象として決定する（Ｓ１１０８）。

Ｓ１１０４において否定判断された場合にはスリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０すべてが利用対象か否かを判断する（Ｓ１１０６）。すべてが利用対象でない、すなわち利用対象外となるセンサ装置１０またはＥＣＵ装置５０が１つ以上存在すると判断する場合には、Ｓ１１０９に進む。Ｓ１１０６において否定判断された場合には、スリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されていて、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０で利用対象外となる通信ＩＦのみをスリープ対象として決定する。Ｓ１１０６において肯定判断された場合にはスリープ指示制御部５０１３は、処理対象のゲートウェイ装置３０に接続されたすべてのセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が利用対象であるため、処理対象のゲートウェイ装置３０に関連するスリープ対象がないと判断してＳ１１１０に進む。

たとえば図１に示す構成において運転モードがモード２に設定される場合では、ゲートウェイ１Ｆ、１Ｒ、２Ｆ、２ＲについてＳ１１０４からＳ１１０９までの処理を行う。Ｓ１１０４からＳ１１０９までの処理により、ゲートウェイ１Ｆおよびゲートウェイ１Ｒは全ポートがスリープ対象と判断され、ゲートウェイ２Ｆおよびゲートウェイ２Ｒはスリープ対象ではないと判断される。

すべてのゲートウェイ装置３０を処理対象としてＳ１１０３ＡからＳ１１０３Ｂまでの処理が実行されると、スリープ対象となるゲートウェイ装置およびポートが決定される。そしてスリープ指示制御部５０１３は、スリープ対象となるゲートウェイ装置３０に対して、スリープ指示フレームを発行し、そのゲートウェイ装置３０に送信して（Ｓ１１１０）、図６に示す処理を終了する。スリープ指示フレームには、スリープ対象となる箇所すなわち全ポートか否か、そして全ポートでない場合はスリープ対象のポートを特定する情報、およびスリープの期間すなわちスリープ開始時刻および終了時刻の情報が含まれる。

スリープ対象のポートはゲートウェイ装置３０のポートを一意に指定できればどのような情報でもよい。たとえば、スリープ対象のポートに接続されているセンサ装置１０の識別子を用いることができ、センサ装置１０の識別子はＩＥＥＥ８０２．３を利用している場合にはＭＡＣアドレスを使用できる。またＭＡＣアドレスを用いる代わりに、ゲートウェイ装置３０の物理ポート番号を直接指定してもよい。その場合には、スリープ指示制御部５０１３が参照する通信経路管理テーブルにおいて、接続されているポート番号を含めて記載する。

また、それぞれのゲートウェイ装置３０にスリープ指示フレームを送信する代わりに、全てのゲートウェイ装置３０に単一のスリープ指示フレームを送信してもよい。その場合にはスリープ指示フレームには、前述の情報に加えて対象となるゲートウェイ装置３０を特定する情報をさらに含める。

以上の処理により、スリープ指示制御部５０１３は、指定された運転モードで低電力状態にさせるべきゲートウェイ装置３０やゲートウェイ装置３０のポートを特定し、該当するゲートウェイ装置３０にスリープ指示を送信することができる。また、ゲートウェイ装置３０に接続しているセンサ装置１０およびＥＣＵ装置５０がすべて利用対象外でも、そのゲートウェイ装置３０が利用対象の他のセンサ装置１０などの中継処理に用いられる場合には利用対象のセンサ装置１０の通信を維持することができる。

なお上記では、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０の通信に用いるデータ通信用のケーブルを介して、ゲートウェイ装置３０にスリープ指示フレームを送信していた。しかしデータ通信用のケーブルとは別にスリープ指示フレームを送信するための通信ネットワークを別途用意してもよい。

（ゲートウェイのスリープ制御部３０１１のフローチャート）
図８は、ゲートウェイ装置３０が備えるスリープ制御部３０１１の処理を示すフローチャートである。スリープ制御部３０１１の処理は大きく２つある。第１の処理は、ＥＣＵ装置５０からスリープ指示フレームを受信して行う処理である。第２の処理は、隣接しているゲートウェイ装置３０のポートがスリープ状態への移行に伴いＬＰＳ信号を出力し、そのＬＰＳ信号を受けたポートをスリープさせる処理である。スリープ制御部３０１１は、スリープ指示制御部５０１３が動作するごとに図８に示す処理を実行する。

スリープ制御部３０１１はまず、スリープ指示フレームの受信有無を確認する（Ｓ１２０１）。スリープ制御部３０１１は、スリープ指示フレームを受信したと判断する場合にはＳ１２０２に進み、Ｓ１２０２からＳ１２１５にかけて前述の第１の処理を実行する。スリープ制御部３０１１は、スリープ指示フレームを受信しなかったと判断する場合には、Ｓ１２１６に進む。

Ｓ１２１６ではスリープ制御部３０１１は、通信ＩＦ３０３でＬＰＳ信号を受信した否かを判定する（Ｓ１２１６）。ＬＰＳ信号を受信したと判断する場合には、Ｓ１２１７からＳ１２２０にかけて前述の第２の処理を実行する。スリープ制御部３０１１は、ＬＰＳ信号を受信しなかったと判断する場合は図８に示す処理を終了する。

Ｓ１２０２ではスリープ制御部３０１１は、全ポートがスリープ対象か否かを判断する（Ｓ１２０２）。具体的にはスリープ制御部３０１１は、受信したスリープ指示フレームに含まれるスリープ対象から判定する。スリープ制御部３０１１は、全ポートがスリープ対象であると判断する場合にはＳ１２０３に進み、一部のポートのみが対象であると判断する場合はＳ１２１１に進む。

Ｓ１２０３ではスリープ制御部３０１１は、全ポート、すなわち全ての通信ＩＦ３０３からＬＰＳ信号を送信させる（Ｓ１２０３）。ＬＰＳ信号を受信した装置は受信応答であるＡＣＫ信号を送信するので、そのＡＣＫ信号をゲートウェイ装置３０が受信する（Ｓ１２０４）。次にスリープ制御部３０１１は、ＡＣＫ信号を受信した通信ＩＦ３０３を低電力状態に移行させ（Ｓ１２０５）、フレーム転送処理部３０２を低電力状態にする（Ｓ１２０６）。またＳ１２０６ではスリープ制御部３０１１は、制御部３０１の処理能力を大きく低下させて制御部３０１の消費電力を減少させる。

次にスリープ制御部３０１１は、スリープ終了時刻になったか否かを判断する（Ｓ１２０７）。スリープ制御部３０１１は、肯定判断する場合にはＳ１２０８に進み、否定判断する場合にはＳ１２０７に戻る。すなわち、スリープがタイムアウトになったかを監視し、タイムアウトになったと判断する場合にＳ１２０８に進む。Ｓ１２０８ではスリープ制御部３０１１は、フレーム転送処理部３０２を起動する。またスリープ制御部３０１１は、低下させていた制御部３０１の処理能力を通常に戻す。

次にスリープ制御部３０１１は、スリープさせていた全ての通信ＩＦ３０３を通常状態に遷移させ、それらの通信ＩＦ３０３からＷＵＰ信号を送信する（Ｓ１２０９）。ＷＵＰ信号を受信したセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０は、その通信ＩＦを通常状態に戻す。スリープ制御部３０１１は、最後にゲートウェイ装置３０の全ての通信ＩＦ３０３においてリンクアップを確認し、図８に示す処理を終了する（Ｓ１２１０）。

Ｓ１２０２において否定判断されるとスリープ制御部３０１１は、スリープ指示フレームのスリープ対象を取得してスリープ対象となる通信ＩＦ３０３を特定し、その通信ＩＦ３０３からＬＰＳ信号を送信する。（Ｓ１２１１）。なお、スリープ対象の通信ＩＦ３０３が接続される装置の識別子で特定される場合には、前述の不図示の転送データベースを参照することで通信ＩＦ３０３を特定すればよい。ＬＰＳ信号を受信した装置は応答であるＡＣＫ信号を送信するので、そのＡＣＫ信号をゲートウェイ装置３０が受信する（Ｓ１２１２）。

次にスリープ制御部３０１１は、ＡＣＫ信号を受信した通信ＩＦ３０３を低電力状態にする（Ｓ１２１３）。またスリープ制御部３０１１は、省電力状態にした通信ＩＦ３０３の数に応じて制御部３０１の処理能力を低下させて制御部３０１の消費電力を減少させる。次にスリープ制御部３０１１は、スリープ終了時刻になったか否かを判断し（Ｓ１２１４）、肯定判断する場合にはＳ１２０８に移り、否定判断する場合にはＳ１２１４に戻る。すなわちスリープ制御部３０１１は、スリープのタイムアウトを監視し、タイムアウトになった場合にＳ１２１４に進む。

次にスリープ制御部３０１１は、スリープさせていた通信ＩＦ３０３を通常状態にし、ＷＵＰ信号を送信させ（Ｓ１２１５）、前述のＳ１２１０に進む。このＷＵＰ信号を受信した他の装置の通信インタフェースは、通常状態に戻される。またＳ１２１５ではスリープ制御部３０１１は、Ｓ１２１３において低下させていた制御部３０１の処理能力を通常に戻す。

Ｓ１２０１において否定判断されるとスリープ制御部３０１１は、いずれかの通信ＩＦ３０３がＬＰＳ信号を受信したか否かを判断する。いずれかの通信ＩＦ３０３がＬＰＳ信号を受信したと判断する場合はＳ１２１７に進み、いずれの通信ＩＦ３０３もＬＰＳ信号を受信していないと判断する場合は図８に示す処理を終了する。Ｓ１２１７ではスリープ制御部３０１１は、ＬＰＳ信号を受信した通信ＩＦ３０３においてＡＣＫ信号を送信し、その通信ＩＦ３０３を低電力状態にする（Ｓ１２１８）。このときスリープ制御部３０１１は、省電力状態にした通信ＩＦ３０３の数に応じて制御部３０１の処理能力を低下させて制御部３０１の消費電力を減少させる。

その後、隣接しているゲートウェイ装置のスリープ期間が終了すると、隣接するゲートウェイ装置３０からＷＵＰ信号を受信する（Ｓ１２１９）。スリープ制御部３０１１は、ＷＵＰ信号を受信すると該当する通信ＩＦ３０３を起動し、Ｓ１２１８において低下させていた制御部３０１の処理能力を通常に戻して前述のＳ１２１０に進む（Ｓ１２２０）。

以上説明した処理によれば、ゲートウェイ装置３０のスリープ制御部３０１１は、ＥＣＵ装置５０から受信したスリープ指示フレームにしたがい、指定されたスリープ対象を、指定されたスリープ期間にわたってスリープさせる。また隣接するゲートウェイ装置３０の通信ＩＦ３０３が低電力状態に遷移する際に、ＬＰＳ信号を受信することで、その通信ＩＦ３０３と接続された通信ＩＦ３０３を低電力状態にすることができ、さらに隣接したゲートウェイ装置３０が通常状態に遷移するとＷＵＰ信号を受信することで通常状態に戻すことができる。

（ゲートウェイ装置３０のスリープ状態の例）
ゲートウェイ装置３０は様々なスリープ状態を取りうる。ゲートウェイ装置３０の一部の通信ＩＦ３０３において通信が不要になった際には、その通信ＩＦ３０３を、フレームは受信できないがＷＵＰ信号は受信可能なスリープ状態にしてもよい。また、１以上の通信ＩＦ３０３をスリープ状態にする場合に、フレーム転送処理部３０２や制御部３０１の処理能力を低下させて消費電力をさらに低減してもよい。処理能力の低下はたとえば、動作周波数を低下させることや、動作させるプロセッサのコアの数を減らすことで実現できる。

また、すべての通信ＩＦ３０３において通信が不要となった場合には、すべての通信ＩＦ３０３を低電力状態にするのに加えて、フレーム転送処理部３０２の動作を停止してもよい。また、ＷＵＰ信号に応じて動作を開始できる範囲で、制御部３０１を低電力状態にしてもよい。

（スリープ動作のシーケンス）
図９は、車載ネットワークシステムＳにおけるスリープ動作の一例を示すシーケンス図である。この例では、図１に示した車載ネットワークの構成において、モード０の状態から始まり、モード１に変更した後に、モード０に戻る場合の動作を示す。図９では図示上から下に向かって時間が経過している。図９の上部に示す初期状態において、運転モードがモード０であり、すべての装置が通常状態にある。

まずＥＣＵ１がモード１に変更すべきトリガを検出する。トリガはたとえば、ＥＣＵ２において故障が発生し、ＥＣＵ１によるＥＣＵ２の故障の検出である。次にＥＣＵ１において、モード管理部５０１１が本トリガに基づいて、次の周期で設定すべきモードをモード１に決定する。そして、スリープ指示制御部５０１３が、モード１の場合でのスリープ対象となるゲートウェイ装置３０、およびスリープ対象となる通信ＩＦ３０３を決定する。この例では、ゲートウェイ２Ｆの全ポートとゲートウェイ２Ｒの全ポートがスリープ対象となる。

次に、ＥＣＵ１が運転モードとスリープ範囲を決定すると、ＥＣＵ１はＥＣＵ２に対して決定されたモードを通知し、ＥＣＵ１とＥＣＵ２で動作させるべきモードを共有する。次に、ＥＣＵ１がスリープ対象のゲートウェイであるゲートウェイ２Ｆとゲートウェイ２Ｒにスリープ指示フレームを送信する。なおこのスリープ指示フレームにおいて指定されるスリープ期間は、時刻ｔ１ｓから時刻ｔ１ｅまでである。

次に、ゲートウェイ２Ｆやゲートウェイ２Ｒは、受信したスリープ指示フレームに基づいてスリープ制御の動作を行う。スリープ開始時刻ｔ１ｓになると、ゲートウェイ２Ｆおよびゲートウェイ２Ｒは、スリープ対象である全ての通信ＩＦ３０３からＬＰＳ信号を送信する。ゲートウェイ２Ｆは、センサ２Ａ、センサ２Ｂ，ゲートウェイ１Ｆ、ゲートウェイ２Ｒ、ＥＣＵ２に対して送信する。ゲートウェイ２Ｒは、センサ２Ｃ，センサ２Ｄ、ゲートウェイ１Ｒ，ゲートウェイ２Ｆに送信する。ＬＰＳ信号を受信した各装置は、送信元にＡＣＫ信号を送信する。なおここでは、ゲートウェイ２Ｆからゲートウェイ２ＲへのＬＰＳ信号が先に送信されたため、ゲートウェイ２Ｒはゲートウェイ２ＦにＡＣＫ信号を送信する。

次に、ＬＰＳ信号を受けたセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０は、通信インタフェースを低電力状態にする。また、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０は、通信インタフェース以外の部分についても低電力状態にしてよい。たとえば、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０が備えているプロセッサの処理のクロック周波数を下げてもよいし、通信インタフェースでＷＵＰ信号を受信した際に装置を起動するのに必要な部分以外を電源ＯＦＦにしてもよい。

ＬＰＳ信号を受けたゲートウェイ１Ｆは、ゲートウェイ２Ｆと接続される通信ＩＦ３０３のみ低電力状態とし、他の通信ＩＦ３０３は通常状態を維持する。ＬＰＳ信号を受けたゲートウェイ１Ｒは、ゲートウェイ２Ｒと接続される通信ＩＦ３０３のみ低電力状態とし、他の通信ＩＦ３０３は通常状態を維持する。また、ゲートウェイ２Ｆおよびゲートウェイ２Ｒは、全ての通信ＩＦ３０３ポートをスリープさせるため、フレーム転送処理部３０２もスリープ状態に遷移させる。

ゲートウェイ２Ｆおよびゲートウェイ２Ｒは、スリープ終了時刻である時刻ｔ１ｅより所定の時間前の時刻になったことを検出すると、すべてのポートに対してＷＵＰ信号を送信する。ＷＵＰ信号を受信したセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０は通常状態に戻る。また、ゲートウェイ２Ｆおよびゲートウェイ２Ｒも、フレーム転送処理部３０２および通信ＩＦ３０３を通常状態に戻す。ここで、所定の時間は、スリープ状態から通常状態に戻すのに要する時間である。所定の時間だけ前にＷＵＰ信号を送信するのは、スリープ終了時刻には通常状態に戻せるようにするためである。以上で、第１の周期における、モードを決定し、スリープさせ、スリープが終了して元の状態に戻す一連の処理が完了する。

第２の周期においても、第１の周期での処理と同様に、モードを決定し、スリープ対象となる装置、ポートを決定し、対象箇所をスリープさせ、通常状態に戻す。第２の周期においてもモード１が設定されるとする。第２の周期の途中において、ＥＣＵ１がモード０に変更するためのトリガを検出するとする。このトリガはたとえば、ＥＣＵ２の故障によりモード１に設定していたが、ＥＣＵ２の故障が復旧したことの検出が挙げられる。第１の実施例では、ゲートウェイ装置やセンサへのスリープは終了期間まで実行し、次の周期である第３の周期の開始において、運転モードがモード０に決定される。

以上のシーケンス動作によれば、周期的にその状況に適した運転モードに設定し、その運転モードに基づいてセンサ及びゲートウェイ装置をスリープ状態に設定することができる。

上記のシーケンスの動作例では、運転モードがモード１に設定されゲートウェイ２Ｆ、ゲートウェイ２Ｒがスリープ状態になる場合について述べた。運転モードがモード２、モード３など他のモードに設定される場合においても同様に動作が可能である。たとえば、運転モードがモード２に設定される場合には、ゲートウェイ１Ｒ，ゲートウェイ１Ｆがスリープ状態になる。また、たとえば、運転モードがモード３に設定される場合には、ゲートウェイ２Ｒがスリープ状態になる。

以上の説明においては、通信管理部やスリープ指示制御部５０１３をＥＣＵ１に搭載したが、必ずしもこれに限定されない。たとえば、ＥＣＵ１とは別の装置でＥＣＵ１と通信可能としてもよい。また、ゲートウェイ装置の一つ、たとえば、通信管理部やスリープ指示制御部５０１３をゲートウェイ３０−１Ｆに搭載してもよい。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車載ネットワークシステムＳは、ＥＣＵ装置５０、複数のゲートウェイ装置３０、および車両１００の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置１０を備え車両１００に搭載される。センサ装置１０のそれぞれは、少なくとも１つのゲートウェイ装置３０を介してＥＣＵ装置５０と通信を行う。ＥＣＵ装置５０は、稼働させるセンサ装置１０と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部５０１１と、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、接続されるセンサ装置１０が稼働しないゲートウェイ装置３０を特定し、そのゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部５０１３とを備える。ゲートウェイ装置３０はいずれかの同一の運転モードにおいて稼働しない複数のセンサ装置１０と他のゲートウェイ装置３０を介さずに接続される。

そのためいずれかのセンサ装置１０が稼働しない運転モードにおいて、そのセンサ装置１０に接続されたゲートウェイ装置３０の処理能力を低下させ、低消費電力状態に遷移させることができる。一般にセンサ装置１０とゲートウェイ装置３０の接続は、配線長が短くなるように設計されるので、図１の例では従来はセンサ１Ｃとセンサ２Ｃがゲートウェイ１Ｒに接続され、センサ１Ｄとセンサ２Ｄがゲートウェイ２Ｒに接続された。この場合は第１グループと第２グループの両方が稼働しない場合にしかゲートウェイ１Ｒやゲートウェイ２Ｒはフレーム転送処理部３０２を停止させることができなかった。

しかし本実施の形態ではゲートウェイ装置３０はいずれかの同一の運転モードにおいて稼働しない複数のセンサ装置１０と他のゲートウェイ装置３０を介さずに接続される。たとえばゲートウェイ１Ｒは、同一のモード２において稼働しないセンサ１Ｃおよびセンサ１Ｄと直接接続される。そのためモード２ではゲートウェイ１Ｒはセンサ装置１０が出力する周囲情報を転送する必要がなく、消費電力を低減させることができる。

（２）ゲートウェイ装置３０は、低電力状態において、接続されておりかつ通信が不要な装置の数に応じて処理能力を低下させる。接続されている機器の数が多くても、ある運転モードにおいて通信を行う機器が減少する場合は、その現象の割合に応じて処理能力を低減しても処理が飽和しないため、消費電力をさらに低減させることができる。

（３）スリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、直接接続されるセンサ装置１０が稼働しないゲートウェイ装置３０が他のゲートウェイ装置３０との通信の中継が不要と判断すると、そのゲートウェイ装置３０に通信機能を停止させる。ゲートウェイ装置３０は、それぞれの通信ＩＦ３０３を低電力状態にすることでも一定の省電力効果が認められる。しかし通信機能そのものを停止することでさらなる省電力効果が得られる。

（４）車載ネットワークシステムＳには、ＥＣＵ装置５０が複数含まれる。第１のＥＣＵ装置５０および第１のセンサ装置１０を含む第１グループと、第２のＥＣＵ装置５０および第２のセンサ装置１０を含む第２グループとが構成される。第１のセンサ装置１０は第１のゲートウェイ装置３０を経由して第１のＥＣＵ装置５０に接続される。第２のセンサ装置１０は第２のゲートウェイ装置３０を経由して第２のＥＣＵ装置５０に接続される。モード管理部５０１１は、第１のＥＣＵ装置５０の不具合を検出すると運転モードを第２グループを用いた縮退動作を行うモード２に決定し、第２のＥＣＵ装置５０の不具合を検出すると運転モードを第１グループを用いた縮退動作を行うモード１に決定する。スリープ指示制御部５０１３は、モード２では第１のゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させ、モード１では第２のゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させる。

（５）ＥＣＵ装置５０は、複数のゲートウェイ装置３０、および車両１００の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置１０と通信し車両１００に搭載される。稼働させるセンサ装置１０と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部５０１１と、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、接続されるセンサ装置１０が稼働しないゲートウェイ装置３０を特定し、そのゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部５０１３とを備える。そのためＥＣＵ装置５０は適切なゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させることができる。

（６）ゲートウェイ装置３０は、稼働させるセンサ装置１０と関連付けられた複数の運転モードのうちいずれかの運転モードを決定するＥＣＵ装置５０と、車両１００の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置１０との通信を仲介する。いずれかの同一の運転モードにおいて稼働しない複数のセンサ装置１０と他のゲートウェイ装置３０を介さずに接続される。そのためゲートウェイ装置３０は、ある運転モードにおいて接続される複数のセンサ装置１０が稼働しないため、それらのセンサ装置１０に接続される通信ＩＦ３０３を低電力状態に遷移でき、さらに低電力状態にある通信ＩＦ３０３の数に応じて制御部３０１の処理能力も低下させることで、ゲートウェイ装置３０の消費電力をさらに低減できる。

（変形例１）
上記した第１の実施の形態では、ＥＣＵ装置５０のスリープ指示制御部５０１３がゲートウェイ装置３０に対してスリープ指示フレームを送信した。そして、スリープ指示フレームを受信したゲートウェイ装置３０がセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０に対してＬＰＳ信号を送信し、自らの装置をスリープ状態へ遷移をさせた。しかしＥＣＵ装置５０はセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０に対してスリープ指示フレームを出力し、その後にゲートウェイ装置３０をスリープ状態に移行させてもよい。

図１０は変形例１におけるスリープ動作の一例を示すシーケンス図である。図１０は、第１の実施の形態における図９に対応する。図１０に示すシーケンス図では、スリープ指示制御部５０１３がセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０に対してスリープ指示フレームを送信し、スリープ指示フレームを受信したセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０がゲートウェイ装置３０に対してＬＰＳ信号を送信する。ゲートウェイ装置３０は、接続されているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０からＬＰＳ信号を受信すると、他のゲートウェイ装置との通信の要否を判断し、不要と判断する場合にスリープ状態に遷移する。また、指定された時刻になると、センサ装置１０やＥＣＵ装置５０が起動し、ゲートウェイ装置３０に対してＷＵＰ信号を送信する。ＷＵＰ信号を受信したゲートウェイ装置３０は、低電力状態にある他の通信ＩＦ３０３を起動してＷＵＰ信号を送信させ、更に、全ての通信ＩＦ３０３を通常状態に戻す。

（センサ装置１０の動作）
本変形例におけるセンサ装置１０の動作を説明する。本変形例ではセンサ装置１０は、ＥＣＵ装置５０が送信するスリープ指示フレームに基づいて、通常状態およびスリープ状態を設定する。

センサ装置１０の通信ＩＦ１０５が、ＥＣＵ装置５０からスリープ指示フレームを受信すると、スリープ指示フレームは演算処理部１０２に出力される。演算処理部１０２は、スリープ指示フレームの宛先に基づいて、そのスリープ指示フレームをスリープ制御部１０１１に出力する。スリープ制御部１０１１は、スリープ指示フレームを解析し、スリープ対象とスリープ期間を取得する。なおこの変形例では、制御部１０１が車載ネットワークシステムＳの全体で同期した時刻を管理している。スリープ制御部１０１１は、指定されたスリープの開始時刻になると、ゲートウェイ装置３０に対してＬＰＳ信号を出力し、ゲートウェイ装置３０からＡＣＫ信号を受信すると、センサ装置１０の通信ＩＦ１０５、演算処理部１０２、および計測部１０３をスリープ状態に遷移する。

センサ装置１０は、指定されたスリープの終了時刻になると、ゲートウェイ装置３０に対してＷＵＰ信号を出力するとともに、計測部１０３および演算処理部１０２を通常状態に変更する。この変形例においても、設定された運転モードに基づいて、ゲートウェイ装置３０、センサ装置１０、およびＥＣＵ装置５０を低電力状態にすることができる。

―第２の実施の形態―
図１１〜図１２を参照して、本発明に係る車載ネットワークシステムＳの第２の実施の形態を説明する。第１の実施の形態では、運転モードに関係なく、センサ装置１０が送信する周囲情報の送信周期は一定であるとした。しかしながら、通常モードでは他の運転モードに比べて多くのセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が動作するため、他の運転モードに比べて通信量が多くなり、ＥＣＵ装置５０の処理負荷が大きくなる。また低電力状態では、動作するセンサ装置１０の数が減るため収集可能な情報量が減少し、車両１００の周囲環境を認識する性能が低下することが考えられる。さらに低電力状態では、動作するセンサ装置１０の数が減るため運転モードを変更すべきトリガの検知が遅くなる可能性もある。

そこで第２の実施の形態では、運転モードごとに利用するセンサ装置１０の送信周期を制御する。第１の実施の形態では、利用するセンサ、ＥＣＵの組み合わせを運転モードとしたが、第２の実施の形態では、利用するセンサ、ＥＣＵ，利用するセンサの送信周期の組み合わせを運転モードと呼ぶ。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。

第２の実施の形態によれば、より多様な運転モードを選択することが可能となるため、状況により適した運転モードに設定することができる。また、通常モードでの送信周期を他の運転モードに比べて相対的に長く設定することにより、通常モードでの低消費電力化、低電力状態での認識性能の向上を図ることができる。
以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に第２の実施の形態を説明する。両者の主な相違点は、運転モード管理テーブルと、スリープ指示制御の動作である。

（センサ装置１０の動作）
第２の実施の形態によるセンサ装置１０は、第１の実施の形態における動作に加えて以下の動作を行う。すなわちセンサ装置１０は、ＥＣＵ装置５０のスリープ指示制御部５０１３から、設定すべき送信周期及び送信周期を変更する期間の情報を含む送信周期指示フレームを受信する。そしてセンサ装置１０は、送信周期指示フレームから送信周期を取得し、周囲情報を指定された送信周期で送信する。なおここでは、周囲情報を含むフレームの送信周期は、センサの値を計測する周期と同一とするが、両者の周期が異なってもよい。

センサ装置１０が受信した送信周期指示フレームは、制御部１０１の管理部１０１２に入力される。管理部１０１２は、入力された送信周期指示フレームを解析し、設定されるべき送信周期と、送信周期を変更する期間を取得する。そして、管理部１０１２は、指定された期間になると、計測部１０３に対してサンプリング周期の変更指示を出す。

（運転モード管理テーブル）
図１１は、第２の実施の形態における運転モード管理テーブルの一例を示す図である。第１の実施の形態との違いは、第１の実施の形態では各モードで利用するか否かの情報のみ格納していたのに対し、第２の実施の形態では、各モード利用する場合にはセンサのデータ送信周期が格納され。図１１はたとえば、センサ１Ａがモード０のとき送信周期はＴ０＿１ａであり、モード１のとき送信周期はＴ１＿１ａであることを示している。第１の実施の形態ではセンサ装置１０が周囲情報を送信する周期は、運転モードによらず一定であったが、第２の実施の形態では、周囲情報を送信シュル周期は運転モードによって変化しうる。

なお、上記の例では、送信周期の値そのものを格納したが、その代わりにモード０のときの送信周期を基準として比率の値を格納してもよい。また、各送信周期の値は、各モードにおいて、車載ネットワークの各区間での最大通信レートを考慮して決める必要がある。

また、図１１の例では、運転モードによって利用するセンサ、ＥＣＵの組み合わせが異なっていたが、センサ、ＥＣＵの組み合わせは同じだが、センサの送信周期のみことなるモードを用意してもかまわない。たとえば、モード４と利用するセンサ、ＥＣＵは同一だが、送信周期のみ異なるモード４Ａを用意してもよい。また、上記の例では、センサとモードごとに送信周期の値を用意していたが、モードごとに一律の値を用意してもよい。たとえば、モード１のときは、モード０のときの送信周期の０．５倍としてもよい。このように設定することで、運転モード管理テーブルのデータサイズを削減することが可能である。

また、各運転モードのデータ送信周期に関して、通常モードでの送信周期を相対的に長く、低電力状態での送信周期を相対的に短くすると以下の利点を有する。すなわち、通常モードでのセンサやゲートウェイ装置、ＥＣＵでの処理負荷を低減することができ、通常モードでの低電力化を図ることができる。また、低電力状態での送信周期が短くなるので、より迅速にセンサにより認識することが可能となる。さらに、低電力状態において、通常モードに戻すためのトリガをより早く検知することも可能となる。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図１２は、第２の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態との相違点は、Ｓ１１０１で運転モードを取得した後に、利用対象センサの送信周期を決定する処理（Ｓ２１０２）と、利用対象センサに対して送信周期指示フレームを発行し、送信する処理（Ｓ２１０３）が加わった点である。ただし図１２では、Ｓ１１０４以降の処理は第１の実施の形態と同様なので図示を省略している。

Ｓ２１０２では、Ｓ２１０１の処理で取得した運転モードに基づいて、運転モード管理テーブルを参照して、利用対象センサの送信周期を決定する。Ｓ２１０３では、利用対象センサに対して、Ｓ２１０２で取得した送信周期を格納した送信周期指示フレームを発行し、利用対象センサに送信する。

上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（７）ＥＣＵ装置５０のスリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、センサ装置１０が周囲情報を送信する周期を決定し、センサ装置１０に決定した周期で周囲情報を送信させる。そのため車両１００の動作モードをより増やすことができ、より多様な状況に対応でき、かつ、低消費電力化を図ることができる。

―第３の実施の形態―
図１３〜図１４を参照して、車載ネットワークシステムＳの第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態では、運転モードに関係なく、利用対象のセンサ装置１０が送信する周囲情報は重複させずに送信していた。しかし、低電力状態においては、通常モードよりも少数のセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が動作するため、周囲情報の送信中に発生するフレームロスが認識性能の低下や周辺オブジェクトの検知の遅れにつながる可能性がある。

第３の実施の形態では、運転モードごとにスリープさせるゲートウェイ装置３０、センサ装置１０を制御するのに加え、センサ装置１０での重複送信数を制御する。すなわち、第２の実施の形態では、運転モードに基づいて利用対象センサの送信周期を制御していたのに対し、第３の実施の形態では、運転モードに基づいて利用対象センサの重複送信数を制御する。以下では、第２の実施の形態との相違点を中心に第３の実施の形態を説明する。主な相違点は、センサ装置１０の機能、運転モード管理テーブルの構成、およびスリープ指示制御部５０１３の動作である。

（運転モード管理テーブル）
図１３は、第３の実施の形態における運転モード管理テーブルの一例を示す図である。第３の実施の形態での運転モード管理テーブルは、第２の実施の形態での運転モード管理テーブルと類似しており、第２の実施の形態では送信周期の値を格納していたのに対し、第３の実施の形態では重複送信数の値を格納する。たとえば図１３に示す例では、モード０では、全てのセンサ装置１０について重複した送信を行わない重複送信数０であり、モード１やモード２では、利用するセンサ装置１０のすべてが重複送信数１である。またモード３では、センサ１Ｃとセンサ１Ｄは重複送信数２であり、他のセンサ装置１０は重複送信数１である。

（センサ装置１０の動作）
第３の実施の形態によるセンサ装置１０は、第１の実施の形態における動作に加えて以下の動作を行う。すなわちセンサ装置１０は、スリープ指示制御部５０１３から重複送信数指示フレームを受信して重複送信数を取得する。そしてセンサ装置１０は、周囲情報を含むを指定された重複送信数だけコピーして送信する。たとえば、重複送信数が１である場合には、同一のフレームを１つ追加して合計２つ生成して、ゲートウェイ装置に送信する。センサ装置１０は、重複送信数指示フレームを受信すると、そのフレームは制御部の管理部１０１２に入力される。

管理部１０１２は、入力された重複送信数指示フレームを解析し、設定されるべき重複送信数と、重複送信数を変更する期間を取得する。そして管理部１０１２は、指定された期間になると、演算処理部１０２に対して重複送信数の変更指示を出す。演算処理部１０２は、計測部１０３から受信した信号に基づき周囲情報を含むフレームを生成する。そして演算処理部１０２は、指定された重複送信数に基づいてフレームを複製して通信ＩＦ１０５に出力する。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図１４は、第３の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態との相違点は、Ｓ１１０１を実行した後に、Ｓ３１０２およびＳ３１０３を実行してからＳ３１０４に進む点である。ただし図１４ではＳ１１０４以降の処理は第１の実施の形態と同様なので図示を省略している。

Ｓ３１０２では、スリープ指示制御部５０１３は、Ｓ１１０１の処理で取得した運転モードに基づいて、運転モード管理テーブルを参照して、利用対象センサの重複送信数を決定する。Ｓ３１０３では、スリープ指示制御部５０１３は、利用対象センサに対して、Ｓ３１０２で取得した重複送信数を格納した重複送信数指示フレームを発行し、利用対象センサに送信する。

上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（８）ＥＣＵ装置５０のスリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、センサ装置１０が周囲情報を重複して送信する回数を決定し、センサ装置１０に決定した回数だけ重複して周囲情報を送信させる。そのため、利用するセンサ装置１０が少ない低電力状態において、車載ネットワークでの実質的なフレームロス率を低減させることができ、認識性能の低下や通常モードに戻すためのトリガーの検知遅れ防止を図ることができる。

―第４の実施の形態―
図１５〜図１７を参照して、車載ネットワークシステムＳの第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。

第１の実施の形態では、スリープ指示の際に指定したスリープ期間中に、通常モードであるモード０に戻すべきトリガを検出しても、通常状態に戻るには指定されたスリープ期間が終了するまで待つ必要があった。しかしながら、低電力状態において利用しているセンサ装置１０の故障した場合には、周囲環境の認識性能が低下する可能性があるため、早期にモードが変更できることが望ましい。

第４の実施の形態では、モード０に戻すべきトリガを検出した場合には、スリープ終了時刻を待たずに、スリープ状態にあるゲートウェイ装置３０、センサ装置１０、およびＥＣＵ装置５０を起動させる。ただしゲートウェイ装置３０やセンサ装置１０の通信ＩＦが低電力状態にある場合には、ＥＣＵ装置５０が送信するフレームを受信できず、起動させることができない。そのためＥＣＵ装置５０は、モード０に戻すべきトリガを検出すると、通常状態にあるゲートウェイ装置３０にスリープ解除指示フレームを送信する。するとそのゲートウェイ装置３０は、低電力状態にある通信ＩＦ３０３を起動するとともにＷＵＰ信号を送信し、隣接する装置を起動させる。

以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に第３の実施の形態を説明する。主な相違点は、スリープ制御のシーケンス、スリープ指示制御の動作、ゲートウェイ装置３０のスリープ制御の動作である。

（スリープ制御シーケンス）
図１５は、第４の実施の形態におけるスリープ制御動作の一例を示すシーケンス図である。この例では、運転モードをモード０からモード１に変化させて、モード１の期間中にモード０に戻すトリガをゲートウェイ１Ｒが検出している。なお、第１の実施の形態との相違点はモード０へのトリガを検出した以降の動作であるため、この部分のみ説明する。

ゲートウェイ１Ｒがモード０のトリガを検出すると、ゲートウェイ１Ｒはトリガを検出したことをＥＣＵ１に通知するフレームを送信する。このフレームは、ゲートウェイ１Ｆを介してＥＣＵ１に送信される。次に、ＥＣＵ１がトリガ検出の通知を受信すると、ＥＣＵ１は全ゲートウェイ装置３０、ＥＣＵ装置５０，センサ装置１０に対してスリープ解除を指示するフレームを送信する。

次に、スリープ解除指示フレームを受信したゲートウェイ１Ｒおよびゲートウェイ１Ｆは、低電力状態になっているすべての通信ＩＦ３０３からＷＵＰ信号を送信する。この例ではゲートウェイ１Ｒは、ゲートウェイ２Ｒに対してＷＵＰ信号を送信し、ゲートウェイ１Ｆはゲートウェイ２Ｆに対してＷＵＰ信号を送信する。

次に、スリープ状態にあったゲートウェイ２Ｒおよびゲートウェイ２Ｆは、ＷＵＰ信号を受信すると、それらのスリープ制御部３０１１が各構成部を通常状態に遷移させ、低電力状態にあった他の通信ＩＦ３０３からＷＵＰ信号を送信する。ゲートウェイ２Ｒは、ゲートウェイ１Ｆ，センサ２Ｃ，およびセンサ２ＤにＷＵＰ信号を送信する。ゲートウェイ２Ｆは、ＥＣＵ２、センサ２Ａ、センサ２ＢにＷＵＰ信号を送信する。このＷＵＰ信号を受信した、スリープ状態にある装置は通常状態に遷移する。

次に、ＥＣＵ１は運転モードをモード０に変更し、ＥＣＵ２にモード０に変化したことを通知する。これにより、時刻ｔ１ｍに車載ネットワークシステム全体が通常状態に戻る。第１の実施の形態では、時刻ｔ１ｍより遅い時刻ｔ１ｅにモード０に遷移したが、この第４の実施の形態によれば、迅速にスリープ状態から通常状態に復旧することができる。

（スリープ指示制御のフローチャート）
図１６は、第４の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。Ｓ１１０１からＳ１１１０までの処理は第１の実施の形態と同一なので、説明および図示の一部を省略する。第４の実施の形態では、Ｓ１１１０以降の処理が異なる。

第１の実施の形態ではスリープ指示制御部５０１３は、ゲートウェイ装置３０にスリープ指示フレームを送信した後は、スリープ終了時刻まで待機していた。しかし第４の実施の形態では、スリープ終了時刻より前の時刻において、モード０に戻るトリガーが検出されたか否かを監視する（Ｓ４１１２）。そしてスリープ指示制御部５０１３は、スリープ終了時刻までトリガーを検出しなかった場合には処理を終了する。スリープ指示制御部５０１３はトリガーを検出した場合には、起動している全てのゲートウェイ装置３０にスリープ解除指示フレームを送信して（Ｓ４１１３）処理を終了する。

なお、モード０に戻るトリガーの検出は、ＥＣＵ１で直接おこなってもよいし、他の装置が検出してＥＣＵ１に通知し、それをＥＣＵ１で検知してもよい。

以上の処理により、スリープ終了時刻より前においても、トリガーを検出した場合に迅速に通常状態に戻すことができる。なおここではＥＣＵ１がスリープ解除指示フレームを送信していたが、それぞれのゲートウェイ装置３０が送信してもよい。その場合には、ゲートウェイ装置３０はスリープ解除指示フレームを送信する機能を備える。

（スリープ制御部３０１１のフローチャート）
図１７は、第４の実施の形態におけるスリープ制御部３０１１の処理を示すフローチャートである。第１の実施の形態において示した図８のフローチャートとの相違は、Ｓ１２０７において否定判定されるとＳ４２０８を実行する点、およびＳ１２１５において否定判定されるとＳ４２１６とＳ４２１７を実行する点である。第１の実施の形態と同様の処理は、説明および図示を省略する。

スリープ制御部３０１１は、Ｓ１２０６において全ポートをスリープさせると、スリープタイムアウトか否かを判断する（Ｓ１２０７）。スリープ制御部３０１１は、タイムアウトではないと判断するとＷＵＰ信号を受信したか否かを判断し（Ｓ４２０８）、ＷＵＰ信号を受信するとＳ１２０８に進むみ、フレーム転送処理部の起動を直ちにおこなう。

またスリープ制御部３０１１は、Ｓ１２１３において一部のポートをスリープさせるとスリープタイムアウトか否かを判断する（Ｓ１２１４）。スリープ制御部３０１１は、タイムアウトではないと判断すると、ＷＵＰ信号またはスリープ解除フレームを受信したか否かを判断し（Ｓ４２１６）、いずれかを受信するとＳ４２１７に進みスリープ対象でないポートからスリープ解除フレームを送信する。ここでスリープ解除フレームを送信するのは、通常状態の通信インタフェースに接続されている他の装置にもスリープ解除すべきであることを通知し、車載ネットワーク全体を通常状態に戻すためである。次にスリープ制御部３０１１はＳ１２１５に進む。以後の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

上述した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（９）スリープ指示制御部５０１３は、いずれかの機器が低電力状態である場合に、いずれの機器も省電力状態としない運転モードへのトリガーを検出すると低電力状態にないゲートウェイ装置３０にＷＵＰ信号を出力させ、ゲートウェイ装置３０およびセンサ装置１０は、ＷＵＰ信号を受信すると低電力状態を終了する。ゲートウェイ装置３０はスリープ解除指示フレームを受信すると、スリープ終了時刻を待たずに装置を起動することができ、また、他の装置に対してＷＵＰ信号またはスリープ解除フレームを送信し、スリープ解除指示を伝播させることができる。

―第５の実施の形態―
図１８を参照して、車載ネットワークシステムＳの第５の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。

第１の実施の形態では、一定の周期で運転モードを設定していた。そのため、いずれの運転モードも継続する時間の長さは同一であった。しかしＥＣＵ装置５０がスリープ指示フレームを送信してから実際に各装置がスリープ状態に遷移する時間や、スリープ状態から通常状態に遷移する時間を考慮すると、消費電力の低減効果を高めるには、低電力状態の運転モードは、低電力状態でない運転モードよりも長いことが望ましい。そこで第５の実施の形態では、スリープ指示フレームで指定するスリープ期間の長さを、新しく設定される運転モードに基づいて設定する。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に第３の実施の形態を説明する。主な相違点は、スリープ指示制御の動作である。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図１８は、第５の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態との相違点は、Ｓ１１０１で運転モードを取得した後に、次の運転モードの期間の長さを決定し（Ｓ１１０１Ｐ）、その後にＳ１１０２に進む。Ｓ１１０１Ｐにおける期間の長さの決定は、たとえばスリープ指示制御部５０１３が不図示のテーブルを参照することで、予め定められた運転モードごとの期間の長さを採用する。スリープ指示制御部５０１３は次に実行される運転モードの期間の長さに基づきスリープの期間を決定するので、スリープ指示制御部５０１３は運転モードごとに低電力状態に遷移させる時間の長さを決定すると言い換えることもできる。

上述した第５の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１０）スリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、ゲートウェイ装置３０を低電力状態に遷移させる時間の長さを決定する。そのため、消費電力の低減効果を高めることができる。

―第６の実施の形態―
図１９を参照して、車載ネットワークシステムＳの第６の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。

第１の実施の形態では、あるゲートウェイ装置３０に接続されているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０がある運転モードにおいて利用対象外であっても、通信の中継が必要な場合には次の問題があった。すなわちゲートウェイ装置３０はフレーム転送処理部３０２の動作を継続する必要があるのでフレーム転送処理部３０２を停止できず、さらなる消費電力の低減の妨げとなっていた。そこで第６の実施の形態では、運転モードを変更する際に、センサ装置１０とＥＣＵ装置５０間の通信経路を変更することでさらなる低消費電力化を実現する。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図１９は、第６の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。第１の実施の形態と同一の処理は説明、および図示を省略する。第１の実施の形態におけるＳ１１０３ＢとＳ１１１０の間に以下の処理が加わる。スリープ指示制御部５０１３は、Ｓ１１０３Ｂの次に、スリープ指示制御部５０１３は、中継処理のみを行うゲートウェイ装置３０が存在するか否かを判断する（Ｓ６１１０）。中継処理のみを行うゲートウェイ装置３０とは、接続しているセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０は次の運転モードにおいて利用対象外であるが、他のゲートウェイ装置３０の通信を中継するゲートウェイ装置３０である。

スリープ指示制御部５０１３は、Ｓ６１１０を肯定判断する場合はＳ６１１１に進み、否定判断する場合はＳ１１１０に進む。Ｓ６１１１ではスリープ指示制御部５０１３は、該当するゲートウェイ装置３０を経由して通信するセンサとその宛先を特定する（Ｓ６１１１）。次にスリープ指示制御部５０１３は、該当センサと宛先まででそのゲートウェイを経由しない代替通信経路が存在するか否かを判断する（Ｓ６１１２）。ただし代替通信経路の有無は、単純な経路の有無の判断ではなく通信帯域も考慮する。スリープ指示制御部５０１３は代替通信経路が存在しないと判断する場合はＳ１１１０に進み、代替経路が存在すると判断する場合はＳ６１１３に進む。

Ｓ６１１３ではスリープ指示制御部５０１３は、Ｓ６１１２において存在を判断した代替通信経路を使うように、ゲートウェイ装置３０に内蔵される転送データベースの変更内容を決定する。そしてスリープ指示制御部５０１３は、該当するゲートウェイ装置３０に転送データベースの変更指示を送信する（Ｓ６１１３）。またこれに対応してスリープ指示制御部５０１３は、それぞれのＥＣＵ装置５０で管理している通信経路管理テーブルを更新してＳ１１１０に進む。Ｓ１１１０以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

（通信管理部３０１２の動作）
第６の実施の形態の通信管理部３０１２は、第１の実施の形態の動作に加えて以下の動作を行う。すなわち通信管理部３０１２は、スリープ指示制御部５０１３から転送データベース変更指示を表す制御フレームを受信すると、その指示に従いゲートウェイ装置３０に格納されるゲートウェイの転送データベースを変更する。

上述した第６の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１１）センサ装置１０とＥＣＵ装置５０とを接続する経路が複数存在するように冗長に配線され、スリープ指示制御部５０１３は、センサ中継不要ゲートウェイ装置３０が他のゲートウェイ装置３０との通信の中継が不要となるように、センサ装置１０とＥＣＵ装置５０との通信経路を設定する。そのため中継処理のみを行うゲートウェイ装置３０をなくすように通信経路を変更し、変更後の通信経路になった場合での、スリープ対象を決めることができる。

―第７の実施の形態―
図２０〜図２１を参照して、車載ネットワークシステムＳの第７の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。

第１の実施の形態では、センサ装置１０は単一のゲートウェイ装置３０に接続された。しかし車載ネットワークの信頼性を高めるために、第７の実施の形態ではそれぞれのセンサ装置１０を複数のゲートウェイ装置３０に接続する。この構成によりセンサ装置１０は、あるゲートウェイ装置３０が故障しても別なゲートウェイ装置３０を介してＥＣＵ装置５０に周囲情報を送信することができる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に第７の実施の形態を説明する。主な相違点は、車載ネットワークシステムの構成とスリープ指示制御の動作である。

（車載ネットワーク構成）
図２０は、第７の実施の形態における車載ネットワークシステムＳの構成図である。第１の実施の形態における図１との違いは、それぞれのセンサ装置１０が２台のゲートウェイ装置３０に接続される点である。たとえば、センサ１Ｃは、ゲートウェイ１Ｒとゲートウェイ２Ｒに接続されている。そのため、いずれかのゲートウェイ装置３０が故障してもセンサとＥＣＵ間の通信を維持することが可能である。

（センサ装置１０の構成）
第１の実施の形態では、センサ装置１０は通信ＩＦ１０５を１つのみ備えていたが、第７の実施の形態では、センサ装置１０は通信ＩＦ１０５を２つ備える。

（センサ装置１０の動作）
第７の実施の形態によるセンサ装置１０は、第１の実施の形態における動作に加えて以下の動作を行う。センサ装置１０はＥＣＵ装置５０から、周囲情報を出力する送信ポートおよび送信ポートを変更する期間の情報を含む送信ポート指示フレームを受信する。そして、送信ポート指示フレームを解析して送信ポートを特定し、周囲情報を指定された送信ポートから出力する。

センサ装置１０が送信ポート指示フレームを受信すると、そのフレームは制御部１０１の管理部１０１２に入力される。管理部１０１２は、入力された送信ポート指示フレームを解析し、周囲情報を出力する送信ポートと、送信ポートを変更する期間を取得する。そして管理部１０１２は、指定された期間になると、演算処理部１０２および通信ＩＦ１０５に対して送信ポートの変更指示を出力する。

演算処理部１０２は、計測部１０３から受信した信号に基づき周囲情報を含むフレームを生成し、指定された送信ポートに対応する通信ＩＦ１０５に出力する。なお、周囲情報を含むフレームを出力する送信ポートは２つの通信ＩＦ１０５のうちの一つでもよいし、両方でもよい。両方のポートから出力する場合には、演算処理部１０２はフレームを複製して各送信ポートに対応する通信ＩＦ１０５に出力する。またこの場合は、センサ装置１０から２つの異なる経路を介してＥＣＵ装置５０に同一の周囲情報が送信されるため、ＥＣＵ装置５０は、複数の経路から受信したフレームに対して重複を排除する処理をさらに行う。

（スリープ指示制御部５０１３のフローチャート）
図２１は、第７の実施の形態におけるスリープ指示制御部５０１３の動作を表すフローチャートである。スリープ指示制御部５０１３は、運転モードを取得し（Ｓ１１０１）、利用対象センサの送信ポートを決定する（Ｓ７１０１）。たとえばセンサ１Ｃの送信ポートを、モード０ではゲートウェイ１Ｒとゲートウェイ２Ｒの両方とし、モード１ではゲートウェイ１Ｒのみとする。スリープ指示制御部５０１３は、送信ポートを決定すると送信ポート指示フレームを発行し、利用対象センサにその制御フレームを送信する（Ｓ７１０３）。スリープ指示制御部５０１３は次にＳ１１０２に進み、これ以降、第１の実施の形態と同様に処理する。

ただしスリープ指示制御部５０１３は、Ｓ１１０４の判断において、接続されている全てのセンサ装置１０を考慮するのではなく、その運転モードにおいてそのゲートウェイ装置３０に対して周囲情報を送信するセンサ装置１０のみを考慮する。そのため、センサ装置１０が複数のゲートウェイ装置３０に接続されている場合においても、ゲートウェイ装置３０をスリープ状態に遷移させることができる。

たとえば、モード１ではセンサ１Ｃおよびセンサ１Ｄがゲートウェイ１Ｒのみに出力する場合は、ゲートウェイ２Ｒは次の理由により接続された全てのセンサ装置１０が利用対象外と判断できる。まずセンサ２Ｃおよびセンサ２Ｄは、モード１では利用対象外となっている。またセンサ１Ｃおよびセンサ１Ｄは、モード１ではスリープ指示制御部５０１３からの指示により周囲情報をゲートウェイ１Ｒのみに出力しゲートウェイ２Ｒには出力しないので考慮外となる。したがってゲートウェイ２Ｒは接続された全てのセンサ装置１０が利用対象外と判断できる。

上述した第７の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１２）センサ装置１０は、２以上のゲートウェイ装置３０と直接接続され、スリープ指示制御部５０１３は、モード管理部５０１１が決定する運転モードに基づき、センサ装置１０に周囲情報の送信先を指定する。また本実施の形態では、対象となる運転モードにおいてゲートウェイ装置３０に対して周囲情報を送信するセンサ装置１０のみを考慮する。センサ装置１０が複数のゲートウェイ装置３０に接続されている場合においても、ゲートウェイ装置３０をスリープ状態に遷移させることができる。これにより、通信経路の冗長性の確保と消費電力の低減の両方を達成することができる。

（第７の実施の形態の変形例）
第７の実施の形態では、センサ装置１０とゲートウェイ装置３０との間に複数の通信経路がある場合を説明した。類似する形態として、センサ装置１０は第１の実施の形態と同様に１台のゲートウェイ装置３０とした接続されないが、ゲートウェイ装置３０同士を冗長性を有するように接続することが考えられる。このとき、あるゲートウェイ装置３０がセンサ装置１０から受信したフレームを複製し、それぞれ別々の経路を経由してＥＣＵ装置５０に送信される。

このとき、運転モードをモード１に設定する場合には、ゲートウェイ２Ｒは、第２グループのセンサ装置１０だけでなく、第１グループのセンサ装置１０の周囲情報を隣接するゲートウェイ装置３０から常に受信することになるため、スリープ状態に遷移できない。この場合は、スリープ指示制御部５０１３は、送信ポート指示フレームをゲートウェイ装置３０宛てに送信し、ゲートウェイ装置３０において片方の経路のみに出力するようにする。このようにすることで、たとえば、モード１に設定する場合には、ゲートウェイ２Ｒは、第１グループの周囲情報を隣接するゲートウェイ装置３０受信しなくなるため、スリープ状態に遷移できる。

―第８の実施の形態―
図２２を参照して、車載ネットワークシステムＳの第８の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に第８の実施の形態を説明する。主な相違点は、ゲートウェイ装置の機能構成である。

第１の実施の形態では、１台の物理的なゲートウェイ装置３０がそのまま１台のゲートウェイ装置３０として機能していたので、いわば１台の物理的なゲートウェイ装置３０が１台の論理的なゲートウェイ装置として機能していた。第８の実施の形態では、１台の物理的なゲートウェイ装置３０が２台の論理的なゲートウェイ装置として機能する。ただし１台の物理的なゲートウェイ装置３０が３台以上の論理的なゲートウェイ装置として機能してもよい。本実施の形態では、第１の実施の形態におけるゲートウェイ１Ｒとゲートウェイ２Ｒが単一のゲートウェイ装置３０により実現され、ゲートウェイ１Ｆとゲートウェイ２Ｆが別の単一のゲートウェイ装置３０により実現される。

（ゲートウェイ装置３０の構成）
図２２は、第８の実施の形態におけるゲートウェイ装置３０Ａの機能構成図である。ゲートウェイ装置３０Ａは、制御部３０１と第１論理ゲートウェイ３０Ａ−１と第２論理ゲートウェイ３０Ａ−２とを備える。各論理ゲートウェイは、通信ＩＦ３０３とフレーム転送処理部３０２とを備える。また、第１論理ゲートウェイ３０Ａ−１と第２論理ゲートウェイ３０Ａ−２との通信のために、通信ＩＦ３０３−４と通信ＩＦ３０３−７とが接続されている。

第１論理ゲートウェイ３０Ａ−１のそれぞれの通信ＩＦ３０３、第１論理ゲートウェイ３０Ａ−１のフレーム転送処理部３０２−１、第２論理ゲートウェイ３０Ａ−２のそれぞれの通信ＩＦ３０３、および第２論理ゲートウェイ３０Ａ−２のフレーム転送処理部３０２−２は、全て独立にスリープ状態に遷移できる。そのため、第１の実施の形態においてあるゲートウェイ装置３０の通信ＩＦ３０３およびフレーム転送処理部３０２をスリープ状態に遷移させることと、第８の実施の形態においてゲートウェイ装置３０Ａのいずれかの論理ゲートウェイの全体をスリープ状態に遷移させることとが対応し、第８の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に消費電力を低減することができる。また、ＥＣＵ１からスリープ指示フレームを受信した場合には、第１の実施の形態と同様に制御部３０１のスリープ制御部３０１１にて受信し、その指示に応じて処理がなされる。

上述した第８の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１３）複数のゲートウェイ装置３０に含まれる２以上のゲートウェイ装置３０は論理的に構成され１台のハードウエア装置により実現される。 第８の実施の形態によれば、１台の物理的なゲートウェイ装置３０Ａに複数の論理的なゲートウェイ装置を構成した場合においても、特定の運転モードでは利用対象でないセンサ装置１０やＥＣＵ装置５０が接続された論理ゲートウェイをスリープ状態に遷移させることができる。また、論理ゲートウェイを実現するプログラムや論理回路を書き換えることにより、各センサのグループ分けを変更したい場合においても、センサとゲートウェイのケーブル接続を変更することなく、各センサの接続先となる論理ゲートウェイを変更することができる。

（第８の実施の形態の変形例１）
ゲートウェイ装置３０Ａの通信ＩＦ３０３において、配線を動的に切替えが可能な配線切替部を設けてもよい。この配線切替部は手動のスイッチもしくは制御部３０１からの指示に基づいて入力と出力の対応を動的に変更が可能とする。本変形例によれば、接続先の変更を容易にし、状況にあわせて論理ゲートウェイをスリープ状態に遷移させやすくなる。

（第８の実施の形態の変形例２）
第８の実施の形態の論理ゲートウェイを動的に書き換え可能な論理回路、たとえばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成してもよい。本変形例によれば接続先の切り替え機能を論理回路に取り込むことができる。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１０…センサ装置
３０…ゲートウェイ装置
５０…ＥＣＵ装置
１００…車両
１０１…制御部
１０２…演算処理部
１０３…計測部
１０４…内部バス
１０５…通信インタフェース
３０１…制御部
３０２…フレーム転送処理部
５０１…制御部
５０２…演算処理部
１０１１…スリープ制御部
１０１２…管理部
３０１１…スリープ制御部
３０１２…通信管理部
５０１１…モード管理部
５０１２…通信管理部
５０１３…スリープ指示制御部

Claims (13)

1. 電子制御装置、複数のゲートウェイ装置、および車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置を備え前記車両に搭載される車載ネットワークシステムであって、
   前記センサ装置のそれぞれは、少なくとも１つのゲートウェイ装置を介して前記電子制御装置と通信を行い、
   前記電子制御装置は、
   稼働させる前記センサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部と、
   前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、接続される前記センサ装置が稼働しない前記ゲートウェイ装置であるセンサ中継不要ゲートウェイ装置を特定し、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置を処理能力が低下した低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部とを備え、
   前記ゲートウェイ装置はいずれかの同一の前記運転モードにおいて稼働しない複数の前記センサ装置と他の前記ゲートウェイ装置を介さずに接続される車載ネットワークシステム。
2. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記ゲートウェイ装置は、前記低電力状態において、接続されておりかつ通信が不要な装置の数に応じて処理能力を低下させる車載ネットワークシステム。
3. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記スリープ指示制御部は、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置が他の前記ゲートウェイ装置との通信の中継が不要と判断すると、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置に通信機能を停止させる車載ネットワークシステム。
4. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記電子制御装置の前記スリープ指示制御部は、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、前記センサ装置が前記周囲情報を送信する周期を決定し、前記センサ装置に決定した周期で前記周囲情報を送信させる車載ネットワークシステム。
5. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記電子制御装置の前記スリープ指示制御部は、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、前記センサ装置が前記周囲情報を重複して送信する回数を決定し、前記センサ装置に決定した回数だけ重複して前記周囲情報を送信させる車載ネットワークシステム。
6. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記スリープ指示制御部は、いずれかの機器が前記低電力状態である場合に、いずれの機器も省電力状態としない前記運転モードへのトリガーを検出すると前記低電力状態にない前記ゲートウェイ装置にウェイクアップ信号を出力させ、
   前記ゲートウェイ装置および前記センサ装置は、前記ウェイクアップ信号を受信すると前記低電力状態を終了する車載ネットワークシステム。
7. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記スリープ指示制御部は、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置を前記低電力状態に遷移させる時間の長さを決定する車載ネットワークシステム。
8. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記センサ装置と前記電子制御装置とを接続する経路が複数存在するように冗長に配線され、
   前記スリープ指示制御部は、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置が他の前記ゲートウェイ装置との通信の中継が不要となるように、前記センサ装置と前記電子制御装置との通信経路を設定する車載ネットワークシステム。
9. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
   前記電子制御装置は複数含まれ、
   第１の前記電子制御装置および第１の前記センサ装置を含む第１グループと、第２の前記電子制御装置および第２の前記センサ装置を含む第２グループとが構成され、
   前記第１のセンサ装置は前記第１のゲートウェイ装置を経由して前記第１の電子制御装置に接続され、
   前記第２のセンサ装置は前記第２のゲートウェイ装置を経由して前記第２の電子制御装置に接続され、
   前記モード管理部は、前記第１の電子制御装置の不具合を検出すると前記運転モードを前記第２グループを用いた縮退動作を行う第１縮退モードに決定し、前記第２の電子制御装置の不具合を検出すると前記運転モードを前記第１グループを用いた縮退動作を行う第２縮退モードに決定し、
   前記スリープ指示制御部は、前記第１縮退モードでは前記第１のゲートウェイ装置を低電力状態に遷移させ、前記第２縮退モードでは前記第２のゲートウェイ装置を低電力状態に遷移させる車載ネットワークシステム。
10. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    前記センサ装置は、２以上の前記ゲートウェイ装置と直接接続され、
    前記スリープ指示制御部は、前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、前記センサ装置に前記周囲情報の送信先を指定する車載ネットワークシステム。
11. 請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    前記複数のゲートウェイ装置に含まれる２以上の前記ゲートウェイ装置は論理的に構成され１台のハードウエア装置により実現される車載ネットワークシステム。
12. 複数のゲートウェイ装置、および車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数のセンサ装置と通信し前記車両に搭載される電子制御装置であって、
    稼働させる前記センサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうち、いずれかの運転モードを決定するモード管理部と、
    前記モード管理部が決定する運転モードに基づき、接続される前記センサ装置が稼働しない前記ゲートウェイ装置であるセンサ中継不要ゲートウェイ装置を特定し、前記センサ中継不要ゲートウェイ装置を処理能力が低下した低電力状態に遷移させるスリープ指示制御部とを備える電子制御装置。
13. 稼働させるセンサ装置と関連付けられた複数の運転モードのうちいずれかの運転モードを決定する電子制御装置と、車両の周囲の情報である周囲情報を収集する複数の前記センサ装置との通信を仲介するゲートウェイ装置であって、
    いずれかの同一の前記運転モードにおいて稼働しない複数の前記センサ装置と他の前記ゲートウェイ装置を介さずに接続されるゲートウェイ装置。
    

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