JP6981114B2 - 車両ネットワークシステム - Google Patents

Description

本開示は、車両ネットワークシステムに関する。

車両に要求される機能が多彩化していくにつれ、車両内の機器の搭載位置に関する制約の廃止や、異常状態の発生に対する対応、新たな機器の追加に対する対応などが、要求されるようになると予想される。このような要求に対応するネットワークの仕組みとして、Software Defined Networkがある。そして、この仕組みを実現する手段として、特許文献１に記載の通信処理装置のように、オープンフロープロトコルを適用したオープンフローネットワークがある。

特開２０１６−１４４１１７号公報

オープンフロープロトコルは、コントローラと複数のスイッチのそれぞれとの間を、通常のメッセージを送信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号線と、オープンフローメッセージを送信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線とで、別個に接続することを推奨している。しかしながら、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従った車両通信は、ＣＡＮ（登録商標）プロトコルなどに従った他の車両通信と比べて技術的に成熟していないため、他の車両通信と比べてコストが増加する。そこで、車両ネットワークにオープンフロープロトコルを適用する場合、上述した二本のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線のうちの一方をＣＡＮ信号線にすることが考えらえる。

そして、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線とＣＡＮ信号線とを用いて構成された車両ネットワークにおいては、車両制御用の制御メッセージ及びオープンフローメッセージの通信が行われる。ここで、オープンフローメッセージの種別や車両の電源状態など、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因が存在する。このような要因によっては、オープンフローメッセージを、二本の信号線のうちの一方で送信すると時間を要してリアルタイムで送信できなかったり、二本の信号線のうちの一方では送信できなかったりする。オープンフローメッセージがリアルタイムで送信されないと、制御メッセージをリアルタイムで送信することも困難になり得る。

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつ、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる車両ネットワークシステムを提供することを目的とする。

本開示は、車両に搭載された車両ネットワークシステム（１００）であって、第１制御装置（Ａ）と、複数の第２制御装置（Ｂ１〜Ｂ３）と、第１信号線（５０）と、第２信号線（６０）と、を備える。第１制御装置は、オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部（１０）を有する。複数の第２制御装置は、オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部（２０）を有する。第１信号線は、第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信するための信号線である。第２信号線は、第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、ＣＡＮフレームまたはＣＡＮ−ＦＤフレームを送信するための信号線である。さらに、第１制御装置及び複数の第２制御装置のそれぞれは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部（１１，２１）と、ＣＡＮ通信制御部（１２，２２）と、通信選択部（１３，２３）と、を備える。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御する。ＣＡＮ通信制御部は、ＣＡＮまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御する。通信選択部は、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及びＣＡＮ通信制御部のいずれか一方を選択する。

本開示によれば、第１制御装置と複数の第２制御装置のそれぞれとが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信用の第１信号線とＣＡＮ通信用の第２信号線とで接続されているため、２つの信号線の両方を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信用の信号線とする場合と比べて、コストを抑制できる。そして、オープンフローメッセージの送信方法が、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて選択される。したがって、第１制御装置及び複数の第２制御装置は、上記要因に応じて、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる。ひいては、多様な上記要因が存在する場合でも、車両ネットワークシステムは、オープンフロープロトコル作動をさせることができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

本実施形態の車両ネットワークシステムの構成を示す図である。 オープンフロープロトコルの推奨通りに実装したネットワークシステムの構成を示す図である。 制御メッセージの通信とオープンフローメッセージの通信とでＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線を共用するネットワークシステムの構成を示す図である。 オープンフローメッセージの送信処理の処理手順を示すフローチャートである。 通信方法選択テーブルの一例を示す説明図である。 ＣＡＮ通信による受信処理の処理手順を示すフローチャートである。 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信による受信処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
＜１．構成＞
まず、本開示を適用したネットワークシステム１００の構成について、図１を参照して説明する。ネットワークシステム１００は、車両に搭載されたネットワークシステムであり、メインネットワーク３０と、サブネットワーク４０〜４３と、を備える。車両は、エンジン自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車など、どのような駆動源の車両でもよい。

メインネットワーク３０は、コントローラＡと、スイッチＢ１〜Ｂ３と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）信号線５１〜５５と、ＣＡＮ（登録商標）信号線６１〜６５と、を備え、車両の制御用メッセージやオープンフローメッセージが通信されるネットワークである。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１〜５５は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従ったＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを送信するための信号線である。その内のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１〜５３は、それぞれ、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれとを１対１で接続する信号線である。残りのＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５４，５５は、それぞれ、スイッチＢ１とスイッチＢ２、スイッチＢ２とスイッチＢ３を１対１で接続する信号線である。以下では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１〜５５をまとめてＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０と称する。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０が、本開示の第１信号線に相当する。

ＣＡＮ信号線６１〜６５は、ＣＡＮプロトコルに従ったＣＡＮフレームを送信するための信号線である。そのうちのＣＡＮ信号線６１はメイン信号線である。残りのＣＡＮ信号線６２〜６５は、それぞれ、ＣＡＮ信号線６１とコントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれとを接続するサブ信号線である。つまり、ＣＡＮ信号線６１〜６５は、バス型ネットワークを構成している。以下では、ＣＡＮ信号線６１〜６５をまとめてＣＡＮ信号線６０と称する。ＣＡＮ信号線６０が、本開示の第２信号線に相当する。

ここで、オープンフロープロトコル通りに実装したメインネットワーク３１を図２に示す。メインネットワーク３１は、ＣＡＮ信号線６０を備える代わりに、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれとを１対１で接続するＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５００を備える点で、メインネットワーク３０と異なる。つまり、メインネットワーク３１は、二本の信号線がどちらもＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線で構成されている。そのため、コストが増大する。

また、信号線をＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０の一本のみにしたメインネットワーク３２を図３に示す。メインネットワーク３２は、ＣＡＮ信号線６０を備えず、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０のみを備える点で、メインネットワーク３０と異なる。つまり、メインネットワーク３２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０でオープンフローメッセージと制御メッセージのすべてを送信する。そのため、コストの増大が抑制される。しかしながら、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０ですべてのメッセージを送信する構成にすると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０の通信帯域が逼迫するおそれがある。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０ですべてのメッセージを送信する構成にすると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０に異常が発生した場合に、コントローラＡが異常検出のオープンフローメッセージを受信できない可能性がある。よって、異常が発生しても、フェールセーフ機能が実現されない可能性がある。

上述した２つの例に対して、本実施形態に係るメインネットワーク３０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０とＣＡＮ信号線６０とを備えている。そのため、コストの増大を抑制しつつ、異常が発生してもオープンフローネットワークのフェールセーフ機能を維持できる。

コントローラＡは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備え、オープンフロープロトコルにおけるコントローラとして機能するＥＣＵである。コントローラＡには、サブネットワーク４０が接続されている。そして、コントローラＡは、オープンフロー制御部１０と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１と、ＣＡＮ通信制御部１２と、通信選択部１３と、を備える。コントローラＡの各機能は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方により実現される。コントローラＡが、本開示の第１制御装置に相当する。

スイッチＢ１〜Ｂ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備え、オープンフロープロトコルにおけるスイッチとして機能するＥＣＵである。スイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれには、サブネットワーク４１〜４３のそれぞれが接続されている。そして、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、サブネットワーク４０〜４３の間での車両制御用の制御メッセージの送信を中継する。

本実施形態では、スイッチＢ１〜Ｂ３は、同様の構成となっているため、代表してスイッチＢ１の構成について説明する。スイッチＢ１は、オープンフロー処理部２０と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１と、ＣＡＮ通信制御部２２と、通信選択部２３と、を備える。スイッチＢ１〜スイッチＢ３が、本開示の第２制御装置に相当する。

オープンフロー制御部１０は、オープンフロープロトコルに従ってメインネットワーク３０を制御する。詳しくは、オープンフロー制御部１０は、オープンフロープロトコルに従ったオープンフローメッセージを、スイッチＢ１〜Ｂ３へ送信させる。オープンフローメッセージは、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３の間でやり取りするメッセージである。オープンフローメッセージには、スイッチＢ１〜Ｂ３の設定用のメッセージ、つまり、メインネットワーク３０の通信ルール設定用のメッセージや、情報取得用のメッセージが含まれる。

オープンフロー処理部２０は、オープンフロー制御部１０からのオープンフローメッセージに従い実行する。例えば、オープンフロー処理部２０は、スイッチＢ１が通信ルール設定用のオープンフローメッセージを受信した場合に、オープンフローメッセージに応じてスイッチＢ１の通信ルールを設定する。

また、オープンフロー処理部２０は、スイッチＢ１が情報取得用のオープンフローメッセージを受信した場合に、要求に応じた情報をオープンフローメッセージでコントローラＡへ送信させる。さらに、オープンフロー処理部２０は、メインネットワーク３０の負荷状態や異常状態、新しいネットワークノードを検出した場合の検出情報を、オープンフローメッセージでコントローラＡへ送信させる。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御する。つまり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を介したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームの送信及び受信を行う。以下では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，１２によって行われる、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を介した通信を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信と称する。

ＣＡＮ通信制御部１２，２２は、ＣＡＮプロトコルに従って通信を制御する。つまり、ＣＡＮ通信制御部１２，２２は、ＣＡＮ信号線６０を介したＣＡＮフレームの送信及び受信を行う。以下では、ＣＡＮ通信制御部１２，２２によって行われる、ＣＡＮ信号線６０を介した通信を、ＣＡＮ通信と称する。

通信選択部１３，２３は、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１及びＣＡＮ通信制御部１２，２２のいずれか一方を選択する。つまり、通信選択部１３，２３は、オープンフローメッセージを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信とＣＡＮ通信のどちらで送信するか選択し、選択した方の通信方法でオープンフローメッセージを送信させる。オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因は、予め決められており、オープンフローメッセージの種別や、車両の電源状態を含む。

サブネットワーク４０〜４３は、それぞれ、ＣＡＮ信号線７０〜７３に複数のＥＣＵ等の通信装置が接続されて構成されている。ＣＡＮ信号線７０〜７３は、ＣＡＮプロトコルに従ってＣＡＮフレームを通信するための信号線である。車両に搭載されたＥＣＵ等の通信装置は、車両の搭載位置や機能などに応じて分類されて、サブネットワークを構成している。なお、ＣＡＮ信号線７０〜７３は、ＣＡＮプロトコル以外のプロトコルに従ってフレームを送信するための信号線であってもよい。

本実施形態では、メインネットワーク３０において、制御メッセージとオープンフローメッセージの通信が行われ、サブネットワーク４０〜４３において、制御メッセージの通信が行われる。制御メッセージは、車両を制御するためのメッセージで、所定のＥＣＵへの指令等である。例えば、サブネットワーク４１に接続されたノードＣ１１から、サブネットワーク４２に接続されたノードＣ２１への制御メッセージは、スイッチＢ１，Ｂ２により中継され、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５４を介して送信される。

そして、メインネットワーク３０において、制御メッセージの通信には、基本的に、ＣＡＮ通信よりも通信速度が速いＥｔｈｅｒｎｅｔ通信が用いられる。ただし、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームは、ＣＡＮフレームよりも転送できるデータサイズが大きい。よって、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、メインネットワーク３０において、サブネットワーク４０〜４３のノードから受信した複数のＣＡＮフレームを１つのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにまとめて送信する。例えば、コントローラＡが、サブネットワーク４０のノードＣ０１，０２，０３から、サブネットワーク４１のノードＣ１１，１２，１３宛ての３つのＣＡＮフレームを受信した場合には、３つのＣＡＮフレームをまとめて１つのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにする。そして、コントローラＡは、そのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームをスイッチＢ１へ送信する。スイッチＢ１は、受信したＥｔｈｅｒｎｅｔフレームを３つのＣＡＮフレームに分けて、ノードＣ１１，１２，１３へ送信する。

一方、メインネットワーク３０において、オープンフローメッセージの通信には、上述したように、通信選択部１３，２３により選択された通信方法が用いられる。オープンフローメッセージは、その種別によって、メッセージ長や通信頻度、通信タイミングが異なる。メッセージ長の長いオープンフローメッセージの通信を、ＣＡＮ通信によって行うと、通信に時間がかかり、リアルタイムで通信を行うことが困難な場合が生じる。その結果、制御メッセージの通信をリアルタイムで行うことが困難になったり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信帯域を逼迫させたりする可能性がある。また、通信頻度が高いオープンフローメッセージの通信を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信によって行うと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０の通信帯域を逼迫させる可能性がある。よって、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、オープンフローメッセージを、オープンフローメッセージの種別に応じて選択された通信方法によって送信する。

また、車両の電源状態は、バッテリーオン状態、アクセサリーオン状態及びイグニッションオン状態の３つの状態を含む。イグニッションオン状態は、車両がエンジン自動車の場合には、エンジンが作動している状態であり、車両が電気自動車及びハイブリッド自動車の場合には、走行用モータに電力が供給されて、走行用モータが動作可能になっている状態である。また、本実施形態において、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、車両全体の消費電力を抑制するため、ＣＡＮ通信線６０に接続されているＣＡＮ通信制御部１２，２２、及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信線５０に接続されているＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１を、車両の電源状態に応じて作動状態または非作動状態に切り替える。例えば、車両の電源状態がバッテリーオン状態では、ＣＡＮ通信制御部１２，２２、及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は共に非作動状態となり、アクセサリーオン状態では、車両の構成により異なるが、ＣＡＮ通信制御部１２，２２は作動状態、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は非作動状態となり、イグニッションオン状態では、ＣＡＮ通信制御部１２，２２、及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は共に作動状態となる。なお、アクセサリーオン状態では、ＣＡＮ通信制御部１２，２２及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１の両方が作動状態となることもある。

そのため、車両の電源状態によっては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信を用いてオープンフローメッセージを送信できない。よって、オープンフローメッセージは、車両の電源状態に応じて選択された通信方法によって送信される。

＜２．送信処理＞
次に、オープンフローメッセージを送信する処理手順について、図４のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のオープンフローメッセージの送信処理は、通信選択部１３，２３が実行する処理の１つである。通信選択部１３，２３は、オープンフロー制御部１０またはオープンフロー処理部２０からオープンフローメッセージの送信要求を受ける度、本送信処理を実行する。

まず、Ｓ１０では、車両の電源状態を確認する。また、Ｓ１５で、車両の電源状態に対応したＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１の作動状態とＣＡＮ通信制御１２，２２の作動状態を確認する。Ｓ１５において、ＣＡＮ通信制御部１２，２２のみが作動状態である場合は、Ｓ７０へ進み、ＣＡＮ通信制御部１２，２２によってオープンフローメッセージを送信させる。

また、Ｓ１０において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１のみが作動状態である場合は、Ｓ６０へ進み、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１によってオープンフローメッセージを送信させる。

また、Ｓ１０において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１及びＣＡＮ通信制御部１２，２２の両方が非作動状態である場合は、本処理を終了する。
さらに、Ｓ１５において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１及びＣＡＮ通信制御部１２，２２の両方が作動状態である場合は、Ｓ３０へ進み、送信するオープンフローメッセージの種別を確認する。

続いて、Ｓ４０において、通信方法選択テーブルを参照して、Ｓ３０で確認したオープンフローメッセージの種別に対応する通信方法を取得する。通信方法選択テーブルは、オープンフローメッセージの種別とそのオープンフローメッセージの通信方法が対応付けられたテーブルであり、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３のメモリに予め記憶されている。図５に、通信方法選択テーブルの一例を示す。

オープンフローメッセージの種別としては、図５に示すように、Helloメッセージ、Echo Requestメッセージ、Echo Replyメッセージ、Errorメッセージ、Features Requestメッセージ、Features Replyメッセージ、Packet Outメッセージ、Status Requestメッセージ、Status Replyメッセージなどがある。

Helloメッセージは、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３との接続開始時に用いられるメッセージである。Echo Requestメッセージは、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３との接続の死活監視に用いられるメッセージであり、Echo Replyは、それに対する返信メッセージである。Errorメッセージは、エラーを通知するためのメッセージである。Features Requestは、コントローラＡがスイッチＢ１〜Ｂ３にスイッチ情報を要求するメッセージであり、Features Replyは、それに対してスイッチＢ１〜Ｂ３がスイッチ情報を返信するメッセージである。Packet Outは、コントローラＡがスイッチＢ１〜Ｂ３から出力させるパケットを送るためのメッセージである。Status Requestは、コントローラＡがスイッチＢ１〜Ｂ３に統計情報を要求するメッセージであり、Status Replyは、それに対してスイッチＢ１〜Ｂ３が統計情報を返信するメッセージである。

通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が予め設定された長さ閾値よりも短いオープンフローメッセージには、ＣＡＮ通信が対応付けられ、メッセージ長が長さ閾値よりも長いオープンフローメッセージには、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信が対応付けられていてもよい。この場合に用いるオープンフローメッセージの種別はメッセージ長である。あるいは、通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が長さ閾値よりも短く、かつ、通信頻度が予め設定された頻度閾値よりも高いオープンフローメッセージには、ＣＡＮ通信が対応付けられていてもよい。そして、通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が長さ閾値よりも長い、または、通信頻度が頻度閾値よりも低いオープンフローメッセージには、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信が対応付けられていてもよい。この場合に用いるオープンフローメッセージの種別は、メッセージ長及び通信頻度である。

図５に示す通信方法選択テーブルでは、上の欄ほど、メッセージ長が短くかつ通信頻度が高いオープンフローメッセージを示し、下の欄ほど、メッセージ長が長いまたは通信頻度が低いオープンフローメッセージを示している。一般的に、メッセージ長の長いオープンフローメッセージは、通信ルール設定用のメッセージであり、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３の起動時などに送信されるだけである。つまり、一般的に、メッセージ長の長いオープンフローメッセージは、制御メッセージの送信開始前に送信され、通信頻度も低い。そのため、メッセージ長の長いオープンフローメッセージをＥｔｈｅｒｎｅｔ通信によって送信しても、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信帯域を逼迫させる可能性は低い。

なお、コントローラＡは、長さ閾値や頻度閾値を変更して、オープンフローメッセージの種別と通信方法との対応関係を変更し、自身の通信方法選択テーブルを変更するとともに、スイッチＢ１〜Ｂ３の通信方法選択テーブルを変更させてもよい。

続いて、Ｓ５０において、Ｓ４０で取得した通信方法を判定する。Ｓ５０において、通信方法がＥｔｈｅｒｎｅｔ通信であると判定した場合は、Ｓ６０へ進み、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１から、オープンフローメッセージを送信させる。一方、Ｓ５０において、通信方法がＣＡＮ通信であると判定した場合は、Ｓ７０へ進み、ＣＡＮ通信制御部１２，２２から、オープンフローメッセージを送信させる。以上により、本処理を終了する。

＜３．受信処理＞
次に、ＣＡＮフレームのメッセージを受信する処理手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のＣＡＮ受信処理は、ＣＡＮ通信制御部１２，２２が実行する処理の１つである。ＣＡＮ通信制御部１２，２２は、ＣＡＮフレームのメッセージを受信する度、本ＣＡＮ受信処理を実行する。

まず、Ｓ１００では、受信したメッセージのＣＡＮ ＩＤを確認する。ネットワークシステム１００において、ＣＡＮ ＩＤのそれぞれには、オープンフローメッセージであるか否か及び送信先のＥＣＵが予め対応付けられている。

続いて、Ｓ１１０では、Ｓ１００において確認したＣＡＮ ＩＤが、オープンフローメッセージ用のＣＡＮ ＩＤであるか否か判定する。Ｓ１００において確認したＣＡＮ ＩＤが、オープンフローメッセージ用のＣＡＮ ＩＤである場合、Ｓ１２０へ進む。Ｓ１２０では、受信したメッセージをオープンフローメッセージとして取得するとともに制御する。

一方、Ｓ１００において確認したＣＡＮ ＩＤが、オープンフローメッセージ用のＣＡＮ ＩＤではない場合、すなわち制御メッセージ用のＣＡＮ ＩＤの場合には、Ｓ１３０へ進む。Ｓ１３０では、受信したメッセージを制御メッセージとして取得するとともに制御する。以上で本処理を終了する。

次に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームのメッセージを受信する処理手順について、図７のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のＥｔｈｅｒｎｅｔ受信処理は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１が実行する処理の１つである。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームのメッセージを受信する度、本Ｅｔｈｅｒｎｅｔ受信処理を実行する。

まず、Ｓ２００では、受信したメッセージを確認する。具体的には、受信したメッセージのＯＳＩ Ｌａｙｅｒ２に設定されたＶＬＡＮ、あるいは、ＯＳＩ Ｌａｙｅｒ４に設定された論理ポートを確認する。

続いて、Ｓ２１０では、受信したメッセージがオープンフローメッセージか否か判定する。具体的には、受信したメッセージのＯＳＩ Ｌａｙｅｒ２に設定されたＶＬＡＮがオープンフロー用ＶＬＡＮの場合、または、ＯＳＩ Ｌａｙｅｒ４に設定された論理ポートがオープンフロー用ポートの場合に、受信したメッセージがオープンフローメッセージであると判定する。Ｓ２１０において、受信したメッセージがオープンフローメッセージであると判定した場合には、Ｓ２２０に進む。Ｓ２２０では、受信したメッセージをオープンフローメッセージとして取得するとともに制御する。

一方、Ｓ２１０において、受信したメッセージがオープンフローメッセージではないと判定した場合、つまり制御メッセージと判定した場合には、Ｓ２３０へ進む。Ｓ２３０では、受信したメッセージを制御メッセージとして取得するとともに制御する。以上で本処理を終了する。

＜５．効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）コントローラＡと複数のスイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれとが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０とＣＡＮ信号線６０とで接続されているため、２つの信号線の両方を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線とする場合と比べて、コストを抑制できる。そして、オープンフローメッセージの送信方法が、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて選択される。したがって、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、上記要因に応じて、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる。ひいては、多様な上記要因が存在する場合でも、車両ネットワークシステムは、オープンフロープロトコル作動させることができる。

（２）車両の電源状態に応じて、オープンフローメッセージの送信方法が選択される。よって、消費電力抑制のために、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１が非作動状態になっている場合でも、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、作動状態になっているＣＡＮ通信制御部１２，２２を用いて、オープンフローメッセージを送信することができる。

（３）Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１が作動状態になった以降においては、オープンフローメッセージの種別に応じて通信方法が選択される。そのため、制御メッセージの通信が始まり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信負荷が高くなった場合でも、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信帯域を逼迫させることを抑制しつつ、オープンフローメッセージを送信することができる。

（４）１つのＣＡＮフレームにおけるプロトコル制御用の情報は、１つのＥｔｈｅｒｎｅｔフレームにおけるプロトコル制御用の情報よりも少ない。そのため、比較的短いメッセージ長のオープンフローメッセージは、ＣＡＮ通信によって送信される。これにより、通信効率を上げることができる。また、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信を用いて、比較的長いメッセージ長のオープンフローメッセージを送信することで、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信帯域を逼迫させることを抑制しつつ、通信速度を上げることができる。

（５）コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、メッセージ長に加えて通信頻度に応じて通信方法を選択することにより、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信の通信帯域を逼迫させることをさらに抑制しつつ、オープンフローメッセージを送信することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示を実施するための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。

（ａ）上記実施形態では、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、ＣＡＮ通信制御部１２，２２及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１の両方が作動状態の場合には、オープンフローメッセージの種別に応じて通信方法を選択したが、本開示はこれに限定されるものではない。コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、ＣＡＮ通信制御部１２，２２及びＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１，２１の両方が作動状態の場合には、オープンフローメッセージの種別にかかわらず、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信によってオープンフローメッセージを送信してもよい。このようにしても、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信が非作動状態になっている場合に、作動状態になっているＣＡＮ通信を用いて、オープンフローメッセージを送信することができる。

（ｂ）上記実施形態及びその変形例に係る図４のフローチャートにおいて、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、Ｓ１０，Ｓ１５及びＳ２０の処理は実行しなくてもよい。すなわち、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、通信制御部の作動状態にかかわらず、オープンフローメッセージの種別のみに応じて、通信方法を選択してもよい。このようにしても、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３は、車両の制御メッセージの通信帯域を逼迫させることなく、オープンフローメッセージの通信を行うことができる。ただし、この場合、通信が正しく行われない場合のフェールセーフ処理等が必要になる。

（ｃ）上記実施形態及びその変形例において、ＣＡＮ信号線６０は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従ってＣＡＮ−ＦＤフレームを送信するための信号線であってもよい。この場合、ＣＡＮ通信制御部１２，２２は、ＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御する通信制御部として構成し、通信選択部１３，２３は、ＣＡＮ通信の代わりに、ＣＡＮ−ＦＤ通信を選択するように構成すればよい。

（ｄ）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よい。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よい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。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または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１０…オープンフロー制御部、１１，２１…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部、１２，２２…ＣＡＮ通信制御部、１３，２３…通信選択部、２０…オープンフロー処理部、５１〜５５…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線、６１〜６５…ＣＡＮ信号線、１００…ネットワークシステム、Ａ…コントローラ、Ｂ１〜Ｂ３…スイッチ。

Claims (7)

1. 車両に搭載された車両ネットワークシステム（１００）であって、
   オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部（１０）を有する第１制御装置（Ａ）と、
   前記オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部（２０）を有する複数の第２制御装置（Ｂ１〜Ｂ３）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを送信するための第１信号線（５１〜５５）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、ＣＡＮ（登録商標）フレームまたはＣＡＮ−ＦＤフレームを送信するための第２信号線（６１〜６５）と、
   を備え、
   前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置のそれぞれは、
   Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部（１１，２１）と、
   ＣＡＮまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＣＡＮ通信制御部（１２，２２）と、
   オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、前記オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及び前記ＣＡＮ通信制御部のいずれか一方を選択するように構成された通信選択部（１３，２３）と、
   を備え、
   前記要因は、オープンフローメッセージの種別を含み、
   前記通信選択部は、前記オープンフローメッセージの種別に応じて、前記通信制御部を選択するように構成されている、
   車両ネットワークシステム。
2. 車両に搭載された車両ネットワークシステム（１００）であって、
   オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部（１０）を有する第１制御装置（Ａ）と、
   前記オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部（２０）を有する複数の第２制御装置（Ｂ１〜Ｂ３）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを送信するための第１信号線（５１〜５５）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、ＣＡＮ（登録商標）フレームまたはＣＡＮ−ＦＤフレームを送信するための第２信号線（６１〜６５）と、
   を備え、
   前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置のそれぞれは、
   Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部（１１，２１）と、
   ＣＡＮまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＣＡＮ通信制御部（１２，２２）と、
   オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、前記オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及び前記ＣＡＮ通信制御部のいずれか一方を選択するように構成された通信選択部（１３，２３）と、
   を備え、
   前記要因は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及びＣＡＮ通信制御部の作動状態を含み、
   前記通信選択部は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及びＣＡＮ通信制御部の作動状態に応じて、前記通信制御部を選択し、
   前記通信選択部は、
   前記ＣＡＮ通信制御部及び前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部のうちの前記ＣＡＮ通信制御部のみが作動状態の場合は、前記ＣＡＮ通信制御部を選択し、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及び前記ＣＡＮ通信制御部が両方作動状態の場合は、前記オープンフローメッセージの種別に応じて、前記通信制御部を選択するように構成されている、
   車両ネットワークシステム。
3. 車両に搭載された車両ネットワークシステム（１００）であって、
   オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部（１０）を有する第１制御装置（Ａ）と、
   前記オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部（２０）を有する複数の第２制御装置（Ｂ１〜Ｂ３）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームを送信するための第１信号線（５１〜５５）と、
   前記第１制御装置と前記複数の第２制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、ＣＡＮ（登録商標）フレームまたはＣＡＮ−ＦＤフレームを送信するための第２信号線（６１〜６５）と、
   を備え、
   前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置のそれぞれは、
   Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＥｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部（１１，２１）と、
   ＣＡＮまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御するように構成されたＣＡＮ通信制御部（１２，２２）と、
   オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、前記オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及び前記ＣＡＮ通信制御部のいずれか一方を選択するように構成された通信選択部（１３，２３）と、
   を備え、
   前記要因は、前記車両の電源状態を含み、
   前記通信選択部は、前記車両の電源状態と、それに対応する前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部及びＣＡＮ通信制御部の作動状態に応じて、前記通信制御部を選択する、
   車両ネットワークシステム。
4. 前記電源状態は、バッテリーオン状態、アクセサリーオン状態、及びイグニッションオン状態の３つの状態を含み、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり、
   前記ＣＡＮ通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり
   前記通信選択部は、
   前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合は、前記ＣＡＮ通信制御部及び前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部のいずれも選択せず、
   前記電源状態が前記アクセサリーオン状態または前記イグニッションオン状態の場合は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部を選択するように構成されている、
   請求項３に記載の車両ネットワークシステム。
5. 前記電源状態は、バッテリーオン状態、アクセサリーオン状態、及びイグニッションオン状態の３つの状態を含み、
   前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態及び前記アクセサリーオンの状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり、
   前記ＣＡＮ通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり
   前記通信選択部は、
   前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合は、前記ＣＡＮ通信制御部及び前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部のいずれも選択せず、
   前記電源状態が前記アクセサリーオン状態の場合は、前記ＣＡＮ通信制御部を選択し、
   前記電源状態が前記イグニッションオン状態の場合は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部を選択するように構成されている、
   請求項３に記載の車両ネットワークシステム。
6. 前記オープンフローメッセージの種別は、メッセージ長を含み、
   前記通信選択部は、
   前記メッセージ長が設定された長さ閾値よりも短い場合は、前記ＣＡＮ通信制御部を選択し、
   前記メッセージ長が前記長さ閾値よりも長い場合は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部を選択するように構成されている、
   請求項１又は２に記載の車両ネットワークシステム。
7. 前記オープンフローメッセージの種別は、メッセージ長及び通信頻度を含み、
   前記通信選択部は、
   前記メッセージ長が設定された長さ閾値よりも短く、かつ前記通信頻度が設定された頻度閾値よりも高い場合は、前記ＣＡＮ通信制御部を選択し、
   前記メッセージ長が前記長さ閾値よりも長い場合、または、前記通信頻度が前記頻度閾値よりも低い場合は、前記Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部を選択するように構成されている、
   請求項１、２、６のいずれか１項に記載の車両ネットワークシステム。

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