JP7088075B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、中継装置を備えた電子制御装置に関する。

例えばイーサネットのネットワークにおいて、複数の中継装置としてのスイッチをリング状に接続すれば、リング型トポロジが形成される。尚、イーサネットは登録商標である。リング型トポロジの場合、複数のスイッチとスイッチ同士を接続するネットワークとしての通信線とにより、フレームを１周させることが可能なリング状の通信経路が構成される。

また、例えば下記特許文献１には、複数の各ＥＣＵに備えられた中継装置としてのスイッチが、リング状に接続された構成が記載されている。ＥＣＵは、「Electronic Control Unit」の略であり、即ち、電子制御装置の略である。

そして、特許文献１に記載された各ＥＣＵのスイッチは、リング状の通信経路における一方の方向に、異常検出用フレームと異常通知フレームとの何れかを定期的に周回させるようになっている。そして、各ＥＣＵのスイッチは、所定の期間内に異常検出用フレームと異常通知フレームとの何れも受信しなかった場合に、各スイッチ間の通信経路（即ち、ネットワーク）のうち、フレーム周回方向における当該スイッチの直前の通信経路に、異常が生じていると判定する。つまり、各スイッチは、隣接する他のスイッチから所定の期間内に送られてくるはずのフレームが、その期間内に受信されないと、隣接する他のスイッチと当該スイッチとの間のネットワークに異常が生じたと判定するようになっている。

特開２０１７－３４５９０号公報

発明者の詳細な検討の結果、特許文献１の上記技術に関して、下記の課題が見出された。ＥＣＵの状態によっては、スイッチが、ネットワーク異常を検出するために使用されるフレームを、送信することができない場合がある。そして、何れかのＥＣＵのスイッチがフレームを送信することができない場合には、そのスイッチの次段に接続されているスイッチにおいて、ネットワーク異常が発生したと誤判定してしまう。

そこで、本開示の１つの局面は、中継装置が接続されるネットワークの異常の判定精度を、向上させる技術を提供する。

本開示の１つの態様による電子制御装置は、中継装置（５１）と、途絶判定部（７３，Ｓ１７０，Ｓ１９０）と、通信処理部（８１）と、異常判定部（７３，Ｓ２００～Ｓ２２０）と、を備える。

中継装置は、他の電子制御装置（１４）に備えられた中継装置である他中継装置（５４）と第１のネットワーク（３４）を介して接続され、少なくとも第１のネットワークを介してフレームの中継を行う。途絶判定部は、所定の期間内に他中継装置から第１のネットワークを介して前記中継装置に送られてくるはずの少なくとも１つの所定のフレームが、所定の期間内に前記中継装置にて受信されない受信途絶が、生じたか否かを判定する。また、通信処理部は、他の電子制御装置から、第１のネットワークとは別の第２のネットワーク（７９）に定期的に送信されるデータであって、他の電子制御装置の状態を表す状態データを、第２のネットワークから受信する。そして、異常判定部は、途絶判定部により受信途絶が生じたと判定された場合に、通信処理部による状態データの一定時間内における受信の有無と、通信処理部により受信された状態データの内容との、少なくとも一方に基づいて、第１のネットワークに異常が生じているか否かを判定する。尚、状態データの一定時間内における受信の有無とは、状態データが一定時間内に受信されたか否か、ということである。

このような構成によれば、他の電子制御装置に備えられた中継装置（即ち、他中継装置）からの所定のフレームが所定の期間内に受信されないという受信途絶だけでなく、他の電子制御装置の状態も加味されて、第１のネットワークに異常が生じているか否かが判定される。このため、中継装置が接続される第１のネットワークについて異常の判定精度を向上させることができる。

尚、「課題を解決するための手段」の欄と特許請求の範囲とに記載した括弧内の符号は、後述する図１におけるＥＣＵ１１を、本開示の１つの態様による電子制御装置とした場合に、後述する実施形態との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態の車載通信システムの構成を表す構成図である。 異常検出処理を表すフローチャートである。 冗長中継の処理を表すフローチャートである。 他の実施形態の異常検出処理を表すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す実施形態の車載通信システム１は、車両に搭載されたＥＣＵ１１～２２と、通信線３１～４２と、を備える。

ＥＣＵ１１～１４の各々は、他のＥＣＵ１５～２２間の通信を中継する中継装置として、イーサネットのネットワークスイッチであるイーサネットスイッチ５１～５４を備える。更に、ＥＣＵ１１～１４の各々は、演算装置としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）６１～６４も備える。尚、図示を省略しているが、マイコン６１～６４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備える。

スイッチ５１～５４は、例えばレイヤ２スイッチ（即ち、Ｌ２スイッチ）であり、イーサネット規格に従った中継のための通信を行う。各スイッチ５１～５４は、フレームを送受信するための複数のポートＰ１～Ｐ４と、イーサネット規格に従った中継処理を含む各処理を行う通信制御部７３とを、備える。尚、スイッチ５１～５４のポート数は、この例では４であるが、４以外であっても良い。通信制御部７３は、例えば集積回路やマイコン等によって構成される。スイッチ５１～５４の動作は、通信制御部７３によって実現される動作である。

車載通信システム１では、ＥＣＵ１１のスイッチ５１のポートＰ１と、ＥＣＵ１２のスイッチ５２のポートＰ１とが、通信線３１で接続されており、ＥＣＵ１２のスイッチ５２のポートＰ２と、ＥＣＵ１３のスイッチ５３のポートＰ１とが、通信線３２で接続されている。更に、ＥＣＵ１３のスイッチ５３のポートＰ２と、ＥＣＵ１４のスイッチ５４のポートＰ２とが、通信線３３で接続されており、ＥＣＵ１４のスイッチ５４のポートＰ１と、ＥＣＵ１１のスイッチ５１のポートＰ２とが、通信線３４で接続されている。

つまり、スイッチ５１～５４は、各スイッチのポートＰ１，Ｐ２が、他のスイッチのポートＰ１，Ｐ２に接続されることで、リング状に接続されている。このため、スイッチ５１～５４と、スイッチ５１～５４同士を接続する通信線３１～３４とにより、フレームを１周させることが可能なリング状の通信経路が構成される。リング状とは、ループ状のことでもある。

そして、ＥＣＵ１１のスイッチ５１のポートＰ３，Ｐ４には、通信線３５，３６を介してＥＣＵ１５，１６がそれぞれ接続されており、ＥＣＵ１２のスイッチ５２のポートＰ３，Ｐ４には、通信線３７，３８を介してＥＣＵ１７，１８がそれぞれ接続されている。また、ＥＣＵ１３のスイッチ５３のポートＰ３，Ｐ４には、通信線３９，４０を介してＥＣＵ１９，２０がそれぞれ接続されており、ＥＣＵ１４のスイッチ５４のポートＰ３，Ｐ４には、通信線４１，４２を介してＥＣＵ２１，２２がそれぞれ接続されている。つまり、スイッチ５１～５４のポートＰ１～Ｐ４のうち、リング状接続に使用されていないポートＰ３，Ｐ４には、通信ノード（即ち、通信端末）としてのＥＣＵ１５～２２が接続されている。

スイッチ５１～５４間の通信経路としては、例えばスイッチ５１を起点とすると、スイッチ５１からスイッチ５２への方向である左回り（即ち、反時計回り）の通信経路と、スイッチ５１からスイッチ５４への方向である右回り（即ち、時計回り）の通信経路との、２つが存在する。その２つの通信経路は、ＥＣＵ１５～２２のうち、異なるスイッチ５１～５４に接続されているＥＣＵ間の通信について、２つの通信経路として機能することができる。

尚、以下の説明においては、ポートＰ１～Ｐ４のうち、リング状接続に用いられているポートＰ１，Ｐ２のことを、リングポートともいう。また、リングポートではないポート、即ち、リング状接続に使用されていないポートＰ３，Ｐ４のことを、通常ポートともいう。

スイッチ５１～５４のポートＰ１～Ｐ４間において通信されるフレームは、イーサネットフレームである。このイーサネットフレームには、送信対象のデータ以外に、宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスとが含まれる。宛先ＭＡＣアドレスは、フレームの宛先装置のＭＡＣアドレスである。送信元ＭＡＣアドレスは、フレームの送信元装置のＭＡＣアドレスである。ＭＡＣアドレスは、装置のアドレスに相当する。

また、各スイッチ５１～５４は、メモリ７４を備える。メモリ７４は、例えば揮発性のメモリであって良く、書き換え可能な不揮発性メモリであっても良い。メモリ７４には、ＭＡＣアドレステーブル７５と、スイッチＩＤテーブル７７とが、少なくとも記憶される。

各スイッチ５１～５４のＭＡＣアドレステーブル７５には、そのスイッチにおけるポートの各々について、そのポートの先に接続されている装置のＭＡＣアドレスが登録される。例えば、スイッチ５１のＭＡＣアドレステーブル７５では、通常ポートＰ３に対しては、ＥＣＵ１５のＭＡＣアドレスが登録され、通常ポートＰ４に対しては、ＥＣＵ１６のＭＡＣアドレスが登録される。また、リングポートＰ１，Ｐ２の各々に対しては、他のスイッチ５２～５４の通常ポートＰ３，Ｐ４に接続されているＥＣＵ１７～２２のＭＡＣアドレスが登録される。スイッチ５１のリングポートＰ１，Ｐ２の先には、他のスイッチ５２～５４を介してＥＣＵ１７～２２が接続されていることになるからである。ＭＡＣアドレステーブル７５へのＭＡＣアドレスの登録は、例えばスイッチ５１～５４が備えるＭＡＣアドレス学習機能によって実施される。

各スイッチ５１～５４は、イーサネットにおける中継処理として、例えば下記の処理を行う。各スイッチ５１～５４は、ポートＰ１～Ｐ４の何れかからフレームが受信されると、受信されたフレーム（以下、受信フレーム）中の宛先ＭＡＣアドレスと、ＭＡＣアドレステーブル７５とに基づいて、受信フレームの転送先のポートを決定する。そして、転送先として決定したポートから、受信フレームを送信する。

例えば、スイッチ５１のポートＰ３に接続されているＥＣＵ１５が、スイッチ５３のポートＰ３に接続されているＥＣＵ１９を宛先とするフレームを、送信したとする。尚、ＥＣＵ１９を宛先とするフレームとは、宛先ＭＡＣアドレスとしてＥＣＵ１９のＭＡＣアドレスを含んだフレームである。また、ＥＣＵ１５から送信されるフレームには、送信元ＭＡＣアドレスとして、ＥＣＵ１５のＭＡＣアドレスが含まれる。ここでは、ＥＣＵ１５から送信されたＥＣＵ１９宛のフレームを、フレームｆ１５－１９と記載する。

この場合、スイッチ５１は、フレームｆ１５－１９をポートＰ３から受信する。そして、スイッチ５１が、受信したフレームｆ１５－１９を、ポートＰ１，Ｐ２のうち、ポートＰ１から送信したとすると、このフレームｆ１５－１９は、スイッチ５２を経由して、スイッチ５３のポートＰ１に入力され、スイッチ５３のポートＰ３からＥＣＵ１９に転送される。

また、図示を省略しているが、スイッチ５１～５４は、不揮発性メモリを備えており、その不揮発性メモリには、当該スイッチのＩＤ（即ち、Identification）が記憶されている。スイッチのＩＤは、スイッチを識別するための識別情報に相当する。

そして、各スイッチ５１～５４のメモリ７４内のスイッチＩＤテーブル７７には、リング状に接続された他のスイッチのＩＤが、当該スイッチのポートＰ１，Ｐ２の少なくとも一方からみた他のスイッチの接続順と対応付けて記録されている。つまり、スイッチＩＤテーブル７７には、当該スイッチの各ポートＰ１，Ｐ２からみて、どのＩＤのスイッチがどの順に接続されているか、という内容が記録されている。

また更に、ＥＣＵ１１～１４は、イーサネットとは異なるプロトコルの通信バス７９を介して相互に接続されている。この実施形態において、通信バス７９を介した通信のプロトコルは、ＣＡＮである。つまり、通信バス７９はＣＡＮのバスである。ＣＡＮは、「Controller Area Network」の略である。また、ＣＡＮは登録商標である。

ＥＣＵ１１～１４の各マイコン６１～６４は、通信バス７９を介して通信可能となっている。そして、各マイコン６１～６４は、通信バス７９を介して他のＥＣＵとデータのやり取りをする通信処理部８１として機能する。通信処理部８１は、少なくとも、当該マイコンが備えられているＥＣＵの状態を表す状態データを、通信バス７９に送出し、また、他のＥＣＵから送信された状態データを通信バス７９から受信する。

状態データの送信は、例えば一定時間Ｔｓ毎に実施される。状態データは、ＥＣＵが正常動作中であるか否かを少なくとも表す。また、状態データは、ＥＣＵが正常動作中であることとして、少なくとも当該ＥＣＵのスイッチが非リセット中であることを表し、ＥＣＵが正常動作中でないこととして、少なくとも当該ＥＣＵのスイッチがリセット中であることを表す。ＥＣＵ１１～１４において、スイッチ５１～５４は、例えばマイコン６１～６４によってリセットとリセット解除が実施される。また、状態データを含む通信フレーム（即ち、ＣＡＮフレーム）には、送信元のＥＣＵを特定可能な送信元情報が含まれる。この送信元情報としては、例えば、送信元のＥＣＵに備えられたスイッチのＩＤであって良く、また、スイッチのＩＤと対応付けられた別のＩＤであっても良い。

［２．受信途絶の検出機能］
スイッチ間での受信途絶を検出するために、スイッチ５１～５４のうちの何れか１つがマスタスイッチとして機能し、他のスイッチはスレーブスイッチとして機能する。ここで言う受信途絶とは、隣のスイッチからのフレームが途絶している、ということである。ここでは、スイッチ５１がマスタスイッチであるとする。また、後述する異常検出用フレームと異常通知フレームは、各スイッチ５１～５４のリングポートＰ１，Ｐ２間で転送されるフレームであり、換言すると、リング状の通信経路を流れるフレームである。

受信途絶を検出するための機能として、スイッチ５１の通信制御部７３は、下記〈１〉～〈３〉の機能を備え、スイッチ５２～５４の通信制御部７３は、下記〈４〉～〈７〉の機能を備える。

〈１〉マスタスイッチとしてのスイッチ５１は、リングポートＰ１，Ｐ２のうちの一方から、異常検出用フレームを一定時間Ｔｉ毎に送信する。ここでは、ポートＰ１から異常検出用フレームが送信されるとする。異常検出用フレームは、例えば、宛先ＭＡＣアドレスが、異常検出用フレームであることを示すコードになっているフレームである。尚、スイッチ５１のポートＰ１から送信される異常検出用フレームは、他の各スイッチ５２～５４が、後述する〈４〉の処理を行うことで、リング状の通信経路を１周して、スイッチ５１のポートＰ２に戻ってくる。また、異常検出用フレームの送信間隔である一定時間Ｔｉは、異常検出用フレームがリング状の通信経路を１周する時間よりも長い。また、一定時間Ｔｉは、例えば、前述した状態データの送信間隔である一定時間Ｔｓよりも短い。

〈２〉スイッチ５１は、異常検出用フレームの送信時から所定時間Ｔ１以内に、ポートＰ２から、異常検出用フレームと、他のスイッチが送信した異常通知フレームとの、何れかが受信されたか否かを判定する。そして、異常検出用フレームと異常通知フレームとの何れも所定時間Ｔ１以内に受信されない場合には、下記〈３〉の処理を行う。

尚、所定時間Ｔ１は、異常検出用フレームがリング状の通信経路を１周してスイッチ５１に戻ってくるまでの時間よりも長い。スイッチ５１において、異常検出用フレームの送信時から所定時間Ｔ１以内という期間は、異常検出用フレームの周回方向において当該スイッチの１つ前にあるスイッチ（以下、前スイッチ）から、異常検出用フレーム又は異常通知フレームが送られてくるはずの期間に該当する。

〈３〉スイッチ５１は、ポートＰ２からみて最初に接続されているスイッチ（即ち、前スイッチ）を、当該スイッチ５１のスイッチＩＤテーブル７７から特定する。スイッチの特定は、スイッチのＩＤを特定することによって実現される。そして、スイッチ５１は、特定した前スイッチ（即ち、スイッチ５４）からの受信途絶が生じたと判定する。尚、前スイッチからの受信途絶とは、前スイッチから送られてくるはずのフレームが受信されない、ということである。この場合、スイッチ５１とスイッチ５４との間のネットワーク（即ち、通信線３４）に、断線等の異常が生じている可能性がある。

〈４〉スレーブスイッチとしての各スイッチ５２～５４は、ポートＰ１，Ｐ２の何れかから異常検出用フレームが受信されると、その受信された異常検出用フレームを、ポートＰ１，Ｐ２のうち、当該異常検出用フレームが受信された方（以下、上流側リングポート）とは異なる方から送信する。

〈５〉また、各スイッチ５２～５４は、異常検出用フレームの受信時から所定時間Ｔ２以内に、ポートＰ１，Ｐ２のうちの上流側リングポートから、異常検出用フレームと、他のスイッチが送信した異常通知フレームとの、何れかが受信されたか否かを判定する。そして、スイッチ５２～５４のうち、異常検出用フレームの受信時から所定時間Ｔ２以内に異常検出用フレームと異常通知フレームとの何れも受信されないと判定したスイッチ（以下、途絶判定スイッチ）は、下記〈６〉の処理を行う。

尚、所定時間Ｔ２は、異常検出用フレームの送信間隔である上記一定時間Ｔｉよりも長い。また、スイッチ５２～５４において、異常検出用フレームの受信時から所定時間Ｔ２以内という期間は、前スイッチから、異常検出用フレーム又は異常通知フレームが送られてくるはずの期間に該当する。

〈６〉スイッチ５２～５４のうちの途絶判定スイッチは、上流側リングポートからみて最初に接続されているスイッチ（即ち、前スイッチ）を、当該スイッチのスイッチＩＤテーブル７７から特定し、その特定した前スイッチからの受信途絶が生じたと判定する。そして更に、途絶判定スイッチは、ポートＰ１，Ｐ２のうち、上流側リングポートとは異なる方から、異常通知フレームを送信する。この場合、途絶判定スイッチと前スイッチとの間のネットワークに、断線等の異常が生じている可能性がある。尚、異常通知フレームは、例えば、宛先ＭＡＣアドレスが、異常通知フレームであることを示すコードになっているフレームである。また、異常通知フレームには、送信元のスイッチ（即ち、途絶判定スイッチ）のＩＤが含まれて良い。

〈７〉各スイッチ５２～５４は、ポートＰ１，Ｐ２の何れかから、他のスイッチが送信した異常通知フレームが受信されると、その受信された異常通知フレームを、ポートＰ１，Ｐ２のうち、当該異常通知フレームが受信された方とは異なる方から送信する。

［３．ネットワークの異常を検出するための処理］
スイッチ５１～５４が、ネットワークの異常を検出するために行う異常検出処理について、図２を用い説明する。尚、図２の異常検出処理も、スイッチ５１～５４の通信制御部７３によって実施される。また、異常検出対象のネットワークは、スイッチ間を接続する通信線である。また、前述した異常検出用フレームと異常通知フレームは、リング状の通信経路を流れるフレームであることから、総称してリングフレームと言う。また、ここでは、スイッチ５１が行う処理について説明し、他のスイッチ５２～５４が行う処理については、スイッチ５１と比較して異なる部分を適宜説明する。

スイッチ５１は、例えば、異常検出用フレームの送信時から前述の所定時間Ｔ１が経過する毎に、図２の異常検出処理を開始する。
図２に示すように、スイッチ５１は、異常検出処理を開始すると、Ｓ１１０にて、フラグＦＡがセットされているか否かを判定し、フラグＦＡがセットされていれば、Ｓ１２０に進む。尚、フラグＦＡのセットは、後述のＳ２３０で行われる。

スイッチ５１は、Ｓ１２０では、フラグＦＡがセットされてから所定時間ＴＡが経過したか否かを判定し、所定時間ＴＡが経過していなければ、そのまま当該異常検出処理を終了する。また、フラグＦＡがセットされてから所定時間ＴＡが経過していれば、スイッチ５１は、Ｓ１３０にて、フラグＦＡをクリアし、その後、Ｓ１４０に進む。また、スイッチ５１は、上記Ｓ１１０にて、フラグＦＡがセットさていないと判定した場合にも、Ｓ１４０に進む。尚、所定時間ＴＡは、例えば、当該スイッチ５１が備えられたＥＣＵ（即ち、ＥＣＵ１１）と、前スイッチが備えられたＥＣＵ（以下、前ＥＣＵ）との、起動時間の差の最大値以上の時間に設定されている。

スイッチ５１は、Ｓ１４０では、フラグＦＢがセットされているか否かを判定し、フラグＦＢがセットされていれば、Ｓ１５０に進む。尚、フラグＦＢのセットは、後述のＳ２４０で行われる。

スイッチ５１は、Ｓ１５０では、フラグＦＢがセットされてから所定時間ＴＢが経過したか否かを判定し、所定時間ＴＢが経過していなければ、そのまま当該異常検出処理を終了する。また、フラグＦＢがセットされてから所定時間ＴＢが経過していれば、スイッチ５１は、Ｓ１６０にて、フラグＦＢをクリアし、その後、Ｓ１７０に進む。また、スイッチ５１は、上記Ｓ１４０にて、フラグＦＢがセットさていないと判定した場合にも、Ｓ１７０に進む。尚、所定時間ＴＢは、例えば、前ＥＣＵにおいてマイコンがスイッチをリセットする時間の、最大値以上の時間に設定されている。

スイッチ５１は、Ｓ１７０では、所定の期間内に前スイッチからのリングフレームを受信したか否かを判定する。ここで言う所定の期間は、スイッチ５１においては、異常検出用フレームの送信時から所定時間Ｔ１が経過するまでの期間である。

そして、スイッチ５１は、所定の期間内に前スイッチからのリングフレームを受信したと判定した場合には、Ｓ１８０に進み、当該スイッチ５１と前スイッチ（即ち、スイッチ５４）との間のネットワークは正常と判定する。具体的には、例えば、該当のネットワークが正常であること示す情報を所定の記憶領域に記憶する。そして、その後、当該異常検出処理を終了する。

また、スイッチ５１は、上記Ｓ１７０にて、所定の期間内に前スイッチからのリングフレームを受信しなかったと判定した場合には、Ｓ１９０に進み、前スイッチからの受信途絶が生じたと判定する。

そして、スイッチ５１は、次のＳ２００にて、現時点から遡って前述の一定時間Ｔｓ内に、即ち、一定時間Ｔｓだけ前の時点から現時点までの間に、前ＥＣＵからの状態データが当該ＥＣＵの通信処理部８１（即ち、マイコン６１）によって受信されたか否かを判定する。また例えば、スイッチ５１は、Ｓ２００では、現時点から一定時間Ｔｓ内に前ＥＣＵからの状態データが受信されたか否かを判定しても良い。

スイッチ５１は、上記Ｓ２００にて、前ＥＣＵからの状態データが受信されたと判定した場合には、Ｓ２１０に進み、前ＥＣＵからの状態データの内容に基づいて、前ＥＣＵが正常動作中であるか否かを判定する。本実施形態では、スイッチ５１は、前ＥＣＵが正常動作中であるか否かとして、前スイッチが非リセット中（即ち、動作中）であるか否かを判定する。

スイッチ５１は、上記Ｓ２１０にて、前スイッチが非リセット中であると判定した場合、即ち、前ＥＣＵが正常動作中であると判定した場合には、Ｓ２２０に進み、当該スイッチと前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると判定する。そして、その後、スイッチ５１は、当該異常検出処理を終了する。

また、スイッチ５１は、上記Ｓ２００にて、一定時間Ｔｓ内に前ＥＣＵからの状態データが受信されなかったと判定した場合には、Ｓ２３０に進み、前ＥＣＵが未起動であると判定して、前述のフラグＦＡをセットする。そして、Ｓ２５０に進み、前スイッチが待機状態であると判定した後、当該異常検出処理を終了する。

また、スイッチ５１は、上記Ｓ２１０にて、前スイッチがリセット中であると判定した場合には、Ｓ２４０に進み、前述のフラグＦＢをセットする。そして、Ｓ２５０に進み、前スイッチが待機状態であると判定した後、当該異常検出処理を終了する。

尚、スイッチ５１以外のスイッチ５２～５４は、例えば、異常検出用フレームの受信時から前述の所定時間Ｔ２が経過する毎に、図２の異常検出処理を開始する。そして、スイッチ５２～５４も、Ｓ１７０では、所定の期間内に前スイッチからのリングフレームを受信したか否かを判定するが、この所定の期間は、異常検出用フレームの受信時から所定時間Ｔ２が経過するまでの期間である。また、図２の異常検出処理は、一定時間毎に実施されても良い。

［４．他の処理］
［４－１．異常箇所の通知機能］
各スイッチ５１～５４は、図２のＳ２２０にて、当該スイッチと前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると判定した場合、即ち、ネットワークの異常箇所を検出した場合、異常箇所を他のスイッチ又は他のＥＣＵに通知する機能を備えて良い。

例えば、スイッチ５１であれば、ポートＰ１，Ｐ２のうち、異常検出用フレームを送信する方のポートから、異常箇所を特定可能な異常箇所情報を含む異常箇所通知フレームを、送信して良い。異常箇所情報としては、例えば、当該スイッチのＩＤであって良い。また、スイッチ５２～５４であれば、ポートＰ１，Ｐ２のうち、上流側リングポートではない方のポートから、上記異常箇所通知フレームを送信して良い。そして、各スイッチ５１～５４は、他のスイッチが送信した異常箇所通知フレームをポートＰ１，Ｐ２の何れかから受信した場合には、その異常箇所通知フレームに含まれる異常箇所情報から異常箇所を特定すれば良く、更に、その異常箇所通知フレームを、ポートＰ１，Ｐ２のうち、受信した方とは異なる方から送信すれば良い。このようにすれば、全てのスイッチ５１～５４に異常箇所通知フレームが伝達される。スイッチ５１～５４のうち、異常箇所通知フレームの送信元のスイッチ以外は、受信した異常箇所通知フレームに含まれる異常箇所情報としてのＩＤが示すスイッチと、そのスイッチから見た前スイッチとの間のネットワークが異常である、と検出することができる。

また、異常通知フレームが、異常箇所通知フレームとして兼用されても良い。
また例えば、スイッチ５１～５４の何れかが図２のＳ２２０で検出した異常箇所は、その異常箇所を検出したスイッチが備えられたＥＣＵのマイコンから、通信バス７９を介して、他のＥＣＵのマイコンに伝えられることで、他のスイッチに伝えられても良い。

［４－２．迂回ルートの選定機能］
各スイッチ５１～５４は、どのスイッチの通常ポートＰ３，Ｐ４にどのＥＣＵが接続されているかを特定可能な接続関係特定用情報を有して良い。そして、各スイッチ５１～５４は、異常箇所を検出した後、当該スイッチのポートＰ３，Ｐ４から受信されたフレームのうち、他のスイッチのポートＰ３，Ｐ４に接続されているＥＣＵを宛先とするフレーム（以下、中継対象フレーム）を中継する場合には、以下の処理を行って良い。尚、ここで言う異常箇所を検出した後とは、図２のＳ２２０でネットワークの異常箇所を検出した後と、他のスイッチからの上記異常箇所情報によってネットワークの異常箇所を検出した後との、何れかである。

各スイッチ５１～５４は、中継対象フレームの宛先のＥＣＵがポートＰ３，Ｐ４に接続されているスイッチ（以下、宛先スイッチ）を、上記接続関係特定用情報から特定する。そして、当該スイッチのリングポートＰ１，Ｐ２のうち、検出された異常箇所を通らずに宛先スイッチへフレームを伝送することができる方を選択して、その選択した方のリングポートから中継対象フレームを送信する。このようにすれば、中継対象フレームの転送に関して、ポートＰ１，Ｐ２につながる２つの通信経路のうち、異常箇所を避けた方の通信経路が、迂回ルートとして選択される。

尚、各スイッチ５１～５４は、異常箇所を検出した後において、中継対象フレームをポートＰ１，Ｐ２の両方から送信しても良いが、異常箇所を避けた迂回ルートを選択して送信することで、トラフィックの抑制が可能となる。

［４－３．冗長中継の機能］
ＥＣＵ１１～１４のマイコン６１～６４は、当該ＥＣＵのスイッチがネットワークの異常箇所を検出した後は、図３に示す処理を行っても良い。尚、ここでは、ＥＣＵ１１のマイコン６１を主体にして説明する。

マイコン６１は、スイッチ５１が異常箇所を検出した後、ポートＰ３，Ｐ４の何れかから前述の中継対象フレームを受信した場合に、図３に示す処理を行う。
図３に示すように、マイコン６１は、Ｓ３１０にて、スイッチ５１にて受信された中継対象フレームが、予め定められた特定のフレームであるか否かを判定する。そして、中継対象フレームが特定のフレームでなければ、当該図３の処理を終了するが、中継対象フレームが特定のフレームであれば、Ｓ３２０に進む。特定のフレームは、例えば、特定のＥＣＵを宛先とするフレームであって良いし、特定の種類のデータを含むフレームであっても良い。

マイコン６１は、Ｓ３２０では、特定のフレームである中継対象フレームを、ＣＡＮの通信バス７９を用いて中継する処理を行い、その後、当該図３の処理を終了する。例えば、Ｓ３２０では、中継対象フレームが、ＣＡＮフレームにおけるデータ領域に格納され、このＣＡＮフレームが通信バス７９に送出されて良い。

また、ＥＣＵ１１～１４のマイコン６１～６４は、中継対象フレームが格納されたＣＡＮフレームであって、他のマイコンが通信バス７９に送出したＣＡＮフレームを受信した場合には、下記の処理を行って良い。

マイコン６１～６４は、受信したＣＡＮフレームに格納されている中継対象フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、宛先判定を行う。具体的には、中継対象フレームの宛先装置が、当該ＥＣＵのスイッチのポートＰ３，Ｐ４に接続されているＥＣＵであるか否かを判定する。そして、この宛先判定により肯定判定した場合には、ＣＡＮフレームに格納されていた中継対象フレームを、当該ＥＣＵのスイッチに出力する。また、スイッチ５１～５４は、マイコン６１～６４から当該スイッチに中継対象フレームが出力された場合には、その出力された中継対象フレームと、他のスイッチから通信線３１～３４の何れかを介して受信した中継対象フレームとの何れかを、宛先装置へと転送して良い。

尚、特定のフレームである中継対象フレームは、複数に分割されて、その分割されたフレームの各部分が、複数のＣＡＮフレームに格納されて送信されても良い。この場合、マイコン６１～６４は、上記宛先判定により肯定判定した場合には、複数のＣＡＮフレームに分割して含まれる中継対象フレームを復元し、復元後の中継対象フレームを、当該ＥＣＵのスイッチに出力すれば良い。

［５．効果］
以上詳述した実施形態によれば、下記（１）～（７）の効果を奏する。
尚、上記実施形態では、リングフレームが、所定のフレームに相当し、ＥＣＵ１１～１４のそれぞれが、本開示の電子制御装置に相当する。そして、例えばＥＣＵ１１が本開示の電子制御装置であるとすると、スイッチ５１が、中継装置に相当し、ＥＣＵ１１の前ＥＣＵであるＥＣＵ１４が、他の電子制御装置に相当し、スイッチ５４が、他中継装置に相当し、前ＥＣＵとの間の通信線３４が、第１のネットワークに相当する。また、通信バス７９は、第２のネットワークに相当する。また、スイッチ５１～５４の通信制御部７３は、途絶判定部と、異常判定部と、リセット解除待ち部と、起動待ち部との、それぞれとして機能する。そして、図２のＳ１７０，Ｓ１９０は、途絶判定部としての処理に相当する。図２のＳ２００～Ｓ２２０は、異常判定部としての処理に相当する。図２のＳ１４０～Ｓ１６０，Ｓ２４０は、リセット解除待ち部としての処理に相当する。図２のＳ１１０～Ｓ１３０，Ｓ２３０は、起動待ち部としての処理に相当する。また、マイコン６１～６４により実現される通信処理部８１は、通信処理部に相当する。また、マイコン６１～６４は、冗長中継部としても機能する。そして、図３のＳ３１０，３２０は、冗長中継部としての処理に相当する。

（１）ＥＣＵ１１～１４のスイッチ５１～５４は、図２のＳ１９０で、前スイッチからの受信途絶が生じたと判定した場合に、図２のＳ２００，Ｓ２１０の判定を行うことにより、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じているか否かを判定する。このため、受信途絶という事象だけでなく、他の通信バス７９を介した前ＥＣＵからの状態データの一定時間内における受信有無と、受信された状態データの内容との、少なくとも一方に基づいて、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じているか否かが判定される。よって、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じているか否かが、前ＥＣＵの状態も加味して判定される。この結果、スイッチ５１～５４が接続されるネットワーク（即ち、通信線３１～３４）について、異常の判定精度を向上させることができる。

（２）スイッチ５１～５４は、図２のＳ２１０では、前ＥＣＵからの状態データの内容に基づいて、前ＥＣＵが正常動作中であるか否かを判定する。そして、前ＥＣＵが正常動作中であると判定した場合に、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると判定する。このため、前ＥＣＵが正常動作中でなく、例えば前ＥＣＵのスイッチ（即ち、前スイッチ）がフレームを送信することができない状態になっている場合に、前スイッチからの受信途絶という事象だけで、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると誤判定してしまうことが防止される。

（３）スイッチ５１～５４は、図２のＳ２１０では、前ＥＣＵからの状態データの内容に基づき、前ＥＣＵが正常動作中であるか否かとして、前スイッチが非リセット中であるか否かを判定する。そして、前スイッチが非リセット中である、即ちリセット中でない、と判定した場合に、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると判定する。このため、前スイッチがリセット中でフレームを送信することができない場合に、受信途絶という事象だけで、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると誤判定してしまうことが防止される。

（４）スイッチ５１～５４は、図２のＳ２００では、状態データの通信間隔である一定時間Ｔｓ内に前ＥＣＵからの状態データが受信されたか否かを判定する。そして、前ＥＣＵからの状態データが一定時間Ｔｓ内に受信されなかった場合には、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると判定しない。このため、例えばＥＣＵ１１～１４間の起動時間のばらつきにより、前ＥＣＵが未起動で前スイッチがフレームを送信することができない場合に、受信途絶という事象だけで、前スイッチとの間のネットワークに異常が生じていると誤判定してしまうことが防止される。

（５）スイッチ５１～５４は、図２のＳ１９０で前スイッチからの受信途絶が生じたと判定し、且つ、図２のＳ２１０で前スイッチがリセット中であると判定した場合には、フラグＦＢをセットする。そして、このフラグＦＢがセットされることにより、その後、前述の所定時間ＴＢが経過するまでは、少なくとも図２のＳ１７０の判定が停止される。このため、前スイッチのリセット中において、少なくとも図２のＳ１７０の判定を無駄に実施することが抑制され、処理負荷を低減することができる。

（６）スイッチ５１～５４は、図２のＳ１９０で前スイッチからの受信途絶が生じたと判定し、且つ、図２のＳ２００で前ＥＣＵからの状態データが一定時間Ｔｓ内に受信されなかったと判定した場合には、前ＥＣＵが未起動であると判定してフラグＦＡをセットする。そして、このフラグＦＡがセットされることにより、その後、前述の所定時間ＴＡが経過するまでは、少なくとも図２のＳ１７０の判定が停止される。このため、前ＥＣＵが未起動で前スイッチがフレームを送信することができない場合において、少なくとも図２のＳ１７０の判定を無駄に実施することが抑制され、処理負荷を低減することができる。

（７）ＥＣＵ１１～１４のマイコン６１～６４は、当該ＥＣＵのスイッチがネットワークの異常箇所を検出した後は、図３の処理を行うことにより、当該ＥＣＵのスイッチが中継するフレームのうちの特定のフレームを、通信バス７９を用いて中継する。このため、特定のフレームについては、イーサネットの２つの通信経路のうち、正常な方の通信経路だけでなく、通信バス７９を介しても中継することができる。よって、特定のフレームが宛先装置に転送される可能性を高めることができる。

［６．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

例えば、図２のＳ２００とＳ２１０とのうちの一方が削除されても良い。また、スイッチ５１～５４とは別に設けられた処理部が、図２の処理を実施しても良い。
また例えば、ＥＣＵ１１～１４から通信バス７９上へ送信される状態データとしては、当該ＥＣＵのスイッチがリングフレームを送信したか否かを少なくとも表すデータであっても良い。

例えば、上記実施形態において、状態データは、スイッチがリセット中であるか否かと、スイッチがリングフレームを送信したか否かとの、各内容を表すデータであるとする。
この場合、図２の異常検出処理は、図４のようになっていて良い。図４の異常検出処理は、図２の異常検出処理と比較すると、Ｓ２１０とＳ２２０との間にＳ２１５が追加されている。そして、図４に示すように、スイッチ５１～５４は、Ｓ２１０にて、前スイッチが非リセット中（即ち、動作中）であると判定すると、Ｓ２１５にて、前ＥＣＵからの状態データの内容に基づいて、前スイッチがリングフレームを送信したか否かを判定する。そして、前スイッチがリングフレームを送信したのであれば、Ｓ２２０に進み、前スイッチがリングフレームを送信していなければ、Ｓ２５０に進む。

このような実施形態によれば、各スイッチ５１～５４は、前スイッチがリングフレームを送信したか否かを、スイッチ５１～５４間のネットワークとは別の通信バス７９を介して知ることができる。このため、各スイッチ５１～５４においては、何らかの原因で前スイッチがリングフレームを送信できない状態の場合に、前スイッチからの受信途絶によって前スイッチとの間のネットワークが異常であると誤判定してしまうことが抑制される。

また、ＥＣＵ１１～１４から送信される状態データが表す内容として、スイッチがリセット中であるか否かの内容が含まれない構成でも良く、この場合には、図４のＳ１４０～Ｓ１６０，Ｓ２１０，Ｓ２４０を削除することができる。

また、スイッチを備えるＥＣＵの数は、例えば２又は３等、４以外でも良い。
また、本開示に記載のＥＣＵ１１～１４及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されても良い。あるいは、本開示に記載のＥＣＵ１１～１４及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されても良い。もしくは、本開示に記載のＥＣＵ１１～１４及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されても良い。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されても良い。ＥＣＵ１１～１４に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されても良い。

また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしても良い。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしても良い。また、上記実施形態の構成の一部を省略しても良い。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換しても良い。

また、上述したＥＣＵ１１～１４の他、当該ＥＣＵ１１～１４を構成要素とするシステム、当該ＥＣＵ１１～１４としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、ネットワークの異常検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１１～１４…ＥＣＵ、５１～５４…スイッチ、３１～３４…通信線、６１～６４…マイコン、７３…通信制御部、７９…通信バス、８１…通信処理部

Claims (8)

1. 他の電子制御装置（１４）に備えられた中継装置である他中継装置（５４）と第１のネットワーク（３４）を介して接続され、少なくとも前記第１のネットワークを介してフレームの中継を行うように構成された中継装置（５１）と、
   所定の期間内に前記他中継装置から前記第１のネットワークを介して前記中継装置に送られてくるはずの少なくとも１つの所定のフレームが、前記所定の期間内に前記中継装置にて受信されない受信途絶が、生じたか否かを判定するように構成された途絶判定部（７３，Ｓ１７０，Ｓ１９０）と、
   前記他の電子制御装置から、前記第１のネットワークとは別の第２のネットワーク（７９）に定期的に送信されるデータであって、前記他の電子制御装置の状態を表す状態データを、前記第２のネットワークから受信するように構成された通信処理部（８１）と、
   前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定された場合に、前記通信処理部による前記状態データの一定時間内における受信の有無と、前記通信処理部により受信された前記状態データの内容との、少なくとも一方に基づいて、前記第１のネットワークに異常が生じているか否かを判定するように構成された異常判定部（７３，Ｓ２００～Ｓ２２０）と、を備える、
   電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置であって、
   前記状態データは、前記他の電子制御装置が正常動作中であるか否かを少なくとも表すデータであり、
   前記異常判定部は、前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定され、前記通信処理部により受信された前記状態データに基づいて前記他の電子制御装置が正常動作中であると判定した場合に、前記第１のネットワークに異常が生じていると判定するように構成されている、
   電子制御装置。
3. 請求項２に記載の電子制御装置であって、
   前記状態データは、前記他の電子制御装置が正常動作中であることとして、少なくとも前記他中継装置が非リセット中であることを表し、前記他の電子制御装置が正常動作中でないこととして、少なくとも前記他中継装置がリセット中であることを表し、
   前記異常判定部は、前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定され、前記通信処理部により受信された前記状態データに基づいて前記他中継装置が非リセット中であると判定した場合に、前記第１のネットワークに異常が生じていると判定するように構成されている、
   電子制御装置。
4. 請求項３に記載の電子制御装置であって、
   前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定され、前記異常判定部により前記他中継装置がリセット中であると判定された場合に、前記途絶判定部の動作を所定の時間だけ停止させるように構成されたリセット解除待ち部（７３，Ｓ１４０～Ｓ１６０，Ｓ２４０）、を更に備える、
   電子制御装置。
5. 請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記異常判定部は、前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定された場合に、前記通信処理部により前記状態データが前記一定時間内に受信されなければ、前記第１のネットワークに異常が生じていると判定しないように構成されている、
   電子制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定され、前記通信処理部により前記状態データが前記一定時間内に受信されなかった場合に、前記途絶判定部の動作を所定の時間だけ停止させるように構成された起動待ち部（７３，Ｓ１１０～Ｓ１３０，Ｓ２３０）、を更に備える、
   電子制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記状態データは、前記他中継装置が前記所定のフレームを送信したか否かを少なくとも表すデータであり、
   前記異常判定部は、前記途絶判定部により前記受信途絶が生じたと判定され、前記通信処理部により受信された前記状態データに基づいて前記他中継装置が前記所定のフレームを送信したと判定した場合に、前記第１のネットワークに異常が生じていると判定するように構成されている、
   電子制御装置。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の電子制御装置であって、
   前記異常判定部により前記第１のネットワークに異常が生じていると判定された場合に、前記中継装置が中継するフレームのうちの特定のフレームを、前記第２のネットワークを用いて中継する処理を行うように構成された冗長中継部（６１，Ｓ３１０，Ｓ３２０）、を更に備える、
   電子制御装置。

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