特許 7401408 車載ハブ及び車載システム

(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】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】車載ハブ及び車載システム

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/44 20060101AFI20231212BHJP

【ＦＩ】

H04L12/44 300

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020127331

(22)【出願日】2020-07-28

(65)【公開番号】P2022024630

(43)【公開日】2022-02-09

【審査請求日】2023-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】井村 米和

(72)【発明者】

【氏名】上田 貴之

【審査官】岩田 玲彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１７８２１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １２／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載ネットワークにおいて異なるセグメントに所属するように設定可能な複数のポートを有する車載ハブであって、
レイヤ２スイッチング手段と、
前記レイヤ２スイッチング手段に接続される補助スイッチング手段と、
を備え、
前記レイヤ２スイッチング手段は、
送信元ノードのＭＡＣアドレスと、宛先ノードのＭＡＣアドレスと、車載情報ＩＤを含む車載メッセージとを含むフレームを、前記送信元ノードに接続された送信元ポートから受信するレイヤ２受信部と、
前記フレームが、前記送信元ポートが所属する第１セグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームでないと判断すると、前記フレームに対して、前記第１セグメントに割り当てられた第１セグメントＩＤを挿入して、前記フレームを前記補助スイッチング手段に転送するレイヤ２処理部と、
を備え、
前記補助スイッチング手段は、
前記車載情報ＩＤと、前記車載メッセージが送信される前記宛先ノードと、前記宛先ノードに接続された宛先ポートが所属する第２セグメントに割り当てられた第２セグメントＩＤとを紐付ける情報を記憶する補助記憶部と、
前記レイヤ２処理部から受信した前記フレームから、前記車載情報ＩＤを抽出する抽出部と、
前記情報に基づいて、抽出した前記車載情報ＩＤに紐付けられた前記宛先ノードを識別し、識別した前記宛先ノードに紐付けられた前記第２セグメントＩＤを取得する取得部と、
前記フレームに挿入された前記第１セグメントＩＤを、取得した前記第２セグメントＩＤに置き換えて、前記フレームを前記レイヤ２スイッチング手段に転送するフレーム処理部と、
を備え、
前記レイヤ２処理部は、前記フレーム処理部から受信した前記フレームに含まれる前記第２セグメントＩＤに基づいて、前記第２セグメントＩＤを取り除いた前記フレームを前記宛先ポートに転送する車載ハブ。

【請求項2】

前記フレーム処理部は、前記第２セグメントＩＤが前記第１セグメントＩＤと異なると判断する場合に、前記フレームに挿入された前記第１セグメントＩＤを前記第２セグメントＩＤに置き換えて、前記フレームを前記レイヤ２スイッチング手段に転送する請求項１に記載の車載ハブ。

【請求項3】

前記抽出部において、前記車載情報ＩＤが抽出されない場合、前記フレーム処理部は、前記フレームを破棄する請求項１又は２に記載の車載ハブ。

【請求項4】

前記取得部において、前記宛先ノードが識別されない場合、前記フレーム処理部は、前記フレームを破棄する請求項１又は２に記載の車載ハブ。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の車載ハブと、
前記車載ハブに収容される複数のノードと、
を備える車載システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載ハブ及び車載システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載される複数の機器が、通信インタフェースを介して、互いに通信可能に接続されて、車載ネットワークを構成する車載システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に開示された車載システムでは、車載ハブは、バーチャル・ローカル・エリア・ネットワーク（ＶＬＡＮ）により、車載ネットワークを複数のセグメントに仮想的に分割することができる。

【0004】

セグメント内において、車載ハブは、メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスに基づいてフレームの転送を行う。一方、セグメント間において、車載ハブは、フレームの転送を遮断する。これにより、車載ネットワークのセキュリティを向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－９６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の車載システムにおいて、異なるセグメント間で情報を共有する場合、セグメント間においてフレームの転送を行うために、ルーティング機能を有するレイヤ３スイッチング手段を別途設ける必要がある。

【0007】

レイヤ３スイッチング手段は、セグメント間において、インターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスに基づいてフレームを転送する。

【0008】

このように、従来の車載システムでは、車載ネットワークを複数のセグメントに分割する場合、セグメント内において、ＭＡＣアドレスに基づくフレームの転送が行われ、かつ、セグメント間において、ＩＰアドレスに基づくフレームの転送が行われる。このため、車載ネットワークの構成が複雑になり、車載システムの製造コストが増大するといった問題が生じていた。

【0009】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、製造コストの増大を抑制しつつ、車載ネットワークのセキュリティを向上し得る車載ハブ及び車載システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の態様に係る車載ハブは、車載ネットワークにおいて異なるセグメントに所属するように設定可能な複数のポートを有し、レイヤ２スイッチング手段と、レイヤ２スイッチング手段に接続される補助スイッチング手段とを備える。レイヤ２スイッチング手段は、レイヤ２受信部と、レイヤ２処理部とを備える。レイヤ２受信部は、送信元ノードのＭＡＣアドレスと、宛先ノードのＭＡＣアドレスと、車載情報ＩＤを含む車載メッセージとを含むフレームを、送信元ノードに接続された送信元ポートから受信する。レイヤ２処理部は、フレームが、送信元ポートが所属する第１セグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームでないと判断すると、当該フレームに対して、第１セグメントに割り当てられた第１セグメントＩＤを挿入して、当該フレームを補助スイッチング手段に転送する。補助スイッチング手段は、補助記憶部と、抽出部と、取得部と、フレーム処理部とを備える。補助記憶部は、車載情報ＩＤと、車載メッセージが送信される宛先ノードと、宛先ノードに接続された宛先ポートが所属する第２セグメントに割り当てられた第２セグメントＩＤとを紐付ける情報を記憶する。抽出部は、レイヤ２処理部から受信したフレームから、車載情報ＩＤを抽出する。取得部は、前記情報に基づいて、抽出した車載情報ＩＤに紐付けられた宛先ノードを識別し、識別した宛先ノードに紐付けられた第２セグメントＩＤを取得する。フレーム処理部は、フレームに挿入された第１セグメントＩＤを、取得した第２セグメントＩＤに置き換えて、当該フレームをレイヤ２スイッチング手段に転送する。レイヤ２処理部は、フレーム処理部から受信したフレームに含まれる第２セグメントＩＤに基づいて、第２セグメントＩＤを取り除いた当該フレームを宛先ポートに転送する。

【0011】

フレーム処理部は、第２セグメントＩＤが第１セグメントＩＤと異なると判断する場合に、フレームに挿入された前記第１セグメントＩＤを第２セグメントＩＤに置き換えて、当該フレームをレイヤ２スイッチング手段に転送することが好ましい。

【0012】

抽出部において、車載情報ＩＤが抽出されない場合、フレーム処理部はフレームを破棄することが好ましい。

【0013】

取得部において、宛先ノードが識別されない場合、フレーム処理部はフレームを破棄することが好ましい。

【0014】

本発明の他の態様に係る車載システムは、上述した車載ハブと、当該車載ハブに収容される複数のノードとを備える。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、製造コストの増大を抑制しつつ、車載ネットワークのセキュリティを向上し得る車載ハブ及び車載システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本実施形態に係る車載システムの全体概略構成図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るレイヤ２フレームの構成を示す図である。

【図3】図３は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段の機能ブロック構成図である。

【図4】図４は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段によって保持される、ポート番号とＭＡＣアドレスとを紐付けるＭＡＣアドレステーブルの一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段によって保持される、ポート番号とＶＬＡＮ ＩＤとを紐付けるＶＬＡＮ ＩＤテーブルの一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態に係る補助スイッチング手段の機能ブロック構成図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る補助スイッチング手段によって保持される、車載情報ＩＤと宛先ノードとを紐付ける車載情報ＩＤテーブルの一例を示す図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る補助スイッチング手段によって保持される、宛先ノードと、ポート番号と、ＶＬＡＮ ＩＤとを紐付ける宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルの一例を示す図である。

【図9】図９は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、レイヤ２スイッチング手段の動作フロー１を示す図である。

【図10】図１０は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、レイヤ２スイッチング手段の動作フロー２を示す図である。

【図11】図１１は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、補助スイッチング手段の動作フローを示す図である。

【図12】図１２は、本実施形態に係るフレーム転送手順の動作例におけるシーケンスを示す図である。

【図13】図１３は、本実施形態の変形例に係る車載システムの全体概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて、本実施形態に係る車載ハブ及び車載システムについて詳細に説明する。なお、同一の機能や構成には、同一又は類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

【0018】

［車載システムの全体概略構成］
図１は、本実施形態に係る車載システム１の全体概略構成図である。車載システム１は、車両に搭載され、車両内に形成された車載ネットワークの通信を制御する。開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）参照モデルのレイヤ１（物理層）及びレイヤ２（データリンク層）を規定する通信規格が、車載ネットワークに適用される。本実施形態では、車載ネットワークは、イーサネット（登録商標）を通信規格とするネットワークである。

【0019】

図１に示すように、車載システム１は、ノード１０ａ～１０ｄ及び車載ハブ２０を備える。車載ネットワークは、ノード１０ａ～１０ｄ及び車載ハブ２０により構成される。なお、ノードの数は４つには限定されず、他の値であってもよい。

【0020】

ノード１０ａ～１０ｄは、車両に搭載される機器であり、例えば、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）である。車両に搭載されるＥＣＵには、車両制御系ＥＣＵ、走行安全制御系ＥＣＵ、ボディ制御系ＥＣＵ、パワートレイン制御系ＥＣＵ、センシング系ＥＣＵ、情報通信系ＥＣＵなどがある。

【0021】

ノード１０ａ～１０ｄは、ケーブル３０ａ～３０ｄを用いて、車載ハブ２０に接続されている。本実施形態では、ケーブル３０ａ～３０ｄは、イーサネットで使用される通信ケーブルである。

【0022】

ノード１０ａ～１０ｄには、メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスＭａ～Ｍｄが割り当てられている。ＭＡＣアドレスは、レイヤ２において、車載ネットワークに接続しているノードを識別するために使用される。

【0023】

ノード１０ａ～１０ｄの各々は、車載ネットワークに特有のメッセージ（以下、車載メッセージという）を送受信する。車載メッセージは、データと、当該データの項目を識別するための車載情報ＩＤとを含む。当該データは、例えば、車両動作に関するデータである。

【0024】

車載メッセージに含まれるデータは、項目別に分類されている。当該項目は、車両全体のシステム開発時に定義される。車載ネットワークにおいて、各項目内のデータは、特定のノードで使用される。例えば、データの項目が「車速」である場合、当該データを使用するノードとして、「メータＥＣＵ」が定まる。このため、車両全体のシステム開発時に、各項目内のデータを使用するノードを予め定義することができる。

【0025】

車載メッセージに含まれる車載情報ＩＤは、車両全体のシステム開発時に、データの項目に割り当てられる。なお、データの項目は「車載情報」とも呼称される。

【0026】

ノード１０ａ～１０ｄの各々は、レイヤ２フレームに車載メッセージを含めて、車載メッセージの送受信を行う。本実施形態では、レイヤ２フレームは、イーサネットフレームである。

【0027】

図２は、本実施形態に係るレイヤ２フレームの構成を示す図である。図２に示すように、レイヤ２フレームは、プリアンブル、レイヤ２ヘッダ、レイヤ２ペイロード、及びフレーム・チェック・シーケンス（ＦＣＳ）を含む。

【0028】

プリアンブルは、車載ネットワークに接続しているノードに対して、フレーム送信の開始を認識させて、同期を取るタイミングを与えるビット列である。

【0029】

レイヤ２ヘッダは、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを有する。送信元ＭＡＣアドレスは、フレームを送信する送信元ノードに割り当てられたＭＡＣアドレスである。宛先ＭＡＣアドレスは、フレームを受信する宛先ノードに割り当てられたＭＡＣアドレスである。

【0030】

なお、後述するように、車載ハブ２０は、レイヤ２ヘッダに対して、バーチャル・ローカル・エリア・ネットワーク・識別子（ＶＬＡＮ ＩＤ）を含むバーチャル・ローカル・エリア・ネットワーク・タグ（ＶＬＡＮタグ）を挿入することができる。

【0031】

レイヤ２ペイロードは、車載メッセージを有する。上述したように、車載メッセージは、データと、当該データの項目（車載情報）を識別するための車載情報ＩＤとを含む。ノード１０ａ～１０ｄの各々は、車載メッセージを、レイヤ２フレームのペイロードに書き込む。

【0032】

ＦＣＳは、フレームのエラー検出に使用される値を有する。

【0033】

図１に示すように、車載ハブ２０は、車両に搭載される機器であり、ノード１０ａ～１０ｄを収容する。車載ハブ２０は、ノード間で送受信されるレイヤ２フレームの転送を行う。

【0034】

車載ハブ２０は、レイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０を備える。レイヤ２スイッチング手段５０は、信号線（バス）９０を用いて、補助スイッチング手段７０に接続される。

【0035】

レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａ～５１ｄ及びハブ内ポート５１ｅを備える。ポート５１ａ～５１ｄには、ケーブル３０ａ～３０ｄがそれぞれ接続される。ハブ内ポート５１ｅには、信号線９０が接続される。

【0036】

レイヤ２スイッチング手段５０は、バーチャル・ローカル・エリア・ネットワーク（ＶＬＡＮ）により、車載ネットワークを複数のセグメント（以下、ＶＬＡＮセグメントという）に仮想的（論理的）に分割することができる。なお、同一のＶＬＡＮセグメントに所属するポートに接続されたノードは、同一のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）に含まれる。

【0037】

例えば、２つのＶＬＡＮセグメントのうち、一方のＶＬＡＮセグメントには、高信頼性のノード（ＥＣＵ）が接続可能なポートが所属し、他方のＶＬＡＮセグメントには、低信頼性のノード（ＥＣＵ）が接続可能なポートが所属する。高信頼性のＥＣＵでは、送受信されるデータに高い信頼性が求められる。低信頼性のＥＣＵでは、送受信されるデータに高い信頼性が求められない。高信頼性のＥＣＵは、車両動作に必須な機器であり、車両出荷時に車両に組み込まれる。低信頼性のＥＣＵは、補助的な機器であり、車両出荷後に車両に取り付けられる。

【0038】

このような構成により、他方のＶＬＡＮセグメント内に、悪意のある装置が接続された場合でも、一方のＶＬＡＮセグメント内で転送されるメッセージは、他方のＶＬＡＮセグメントには届かない。このため、車載ネットワークのセキュリティを向上し得る。また、悪意のある装置が、なりすまし情報を送信した場合でも、一方のＶＬＡＮセグメントには、なりすまし情報は届かないため、車載ネットワークのセキュリティを向上し得る。

【0039】

また、２つのＶＬＡＮセグメントのうち、一方のＶＬＡＮセグメントには、ある系統の情報を共有するノード（ＥＣＵ）が接続可能なポートが所属し、他方のＶＬＡＮセグメントには、別系統の情報を共有するノード（ＥＣＵ）が接続可能なポートが所属する。例外的に、ＶＬＡＮセグメント間で情報を共有する場合に限って、ＶＬＡＮセグメント間において、レイヤ２フレームの転送が行われる。

【0040】

具体的には、２つのＶＬＡＮセグメントのうち、一方のＶＬＡＮセグメントに所属するポートに、メータＥＣＵが接続され、他方のＶＬＡＮセグメントに所属するポートに、アクセサリメータＥＣＵが接続される。この場合、メータＥＣＵ及びアクセサリメータＥＣＵは、車載情報「車速」のデータを共有するため、ＶＬＡＮセグメント間において、レイヤ２フレームの転送が行われる。

【0041】

レイヤ２スイッチング手段５０は、車載ネットワークを複数のＶＬＡＮセグメントに分割するために、ポート５１ａ～５１ｄの各々を、複数のＶＬＡＮセグメントのうち、１つのＶＬＡＮセグメントに所属させる。レイヤ２スイッチング手段５０は、ハブ内ポート５１ｅを複数のＶＬＡＮセグメントに所属させる。

【0042】

本実施形態では、レイヤ２スイッチング手段５０は、車載ネットワークを３つのＶＬＡＮセグメント（ＶＬＡＮセグメント＃１，＃２，＃３）に分割する。具体的には、レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａ，５１ｂをＶＡＬＮセグメント＃１に所属させる。レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ｃをＶＬＡＮセグメント＃２に所属させる。レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ｄをＶＬＡＮセグメント＃３に所属させる。レイヤ２スイッチング手段５０は、ハブ内ポート５１ｅをＶＬＡＮセグメント＃１～＃３に所属させる。

【0043】

なお、ＶＬＡＮセグメント＃１～＃３には、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１～ＶＬ３がそれぞれ割り当てられている。

【0044】

レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａ～５１ｄを、ＶＬＡＮタグを使用しないポートとして設定する。レイヤ２スイッチング手段５０は、ハブ内ポート５１ｅを、ＶＬＡＮタグを使用するポートとして設定する。

【0045】

ノード１０ａ～１０ｄの各々は、接続可能なポートを自由に選択することができず、予め決められたポート番号を有するポートのみに接続される。例えば、ポート５１ａ～５１ｄがそれぞれポート番号Ｐ１～Ｐ４を有する場合、ノード１０ａ～１０ｄとポート５１ａ～５１ｄとの接続関係は、次のとおりである。ノード１０ａは、ポート番号Ｐ１を有するポート５１ａのみに接続可能である。ノード１０ｂは、ポート番号Ｐ２を有するポート５１ｂのみに接続可能である。ノード１０ｃは、ポート番号Ｐ３を有するポート５１ｃのみに接続可能である。ノード１０ｄは、ポート番号Ｐ４を有するポート５１ｄのみに接続可能である。

【0046】

このような構成により、例えば、ノード１０ｄが、ノード１０ａのＭＡＣアドレスを用いて、ノード１０ａになりすましたとしても、ＶＬＡＮセグメント＃１に所属するポート５１ａ，５１ｂにしか届かない車載情報を、ポート５１ｄから取り出すことはできない。

【0047】

レイヤ２スイッチング手段５０は、後述するように、レイヤ２フレームとして、次のフレームを受信する。なお、送信元ＶＬＡＮセグメントは、レイヤ２フレームを受信したポート（送信元ポート）が所属するＶＬＡＮセグメントである。
・（送信元ＶＬＡＮセグメント内で）フラッディングを発生させないユニキャストフレーム
・（送信元ＶＬＡＮセグメント内で）フラッディングを発生させるユニキャストフレーム
・ブロードキャストフレーム

【0048】

フラッディングは、ユニキャストフレーム内の宛先ＭＡＣアドレスが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに対応付けられていない場合に発生する。この場合、レイヤ２スイッチング手段５０は、送信元ＶＬＡＮセグメント内でフラッディングを発生させて、受信したユニキャストフレームを、送信元ＶＬＡＮセグメント内の全ポート（送信元ポートを除く）に転送する。

【0049】

なお、フラッディングを発生させないユニキャストフレームは、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームとも呼称される。また、フラッディングを発生させるユニキャストフレーム及びブロードキャストフレームは、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームではないフレームとも呼称される。

【0050】

レイヤ２スイッチング手段５０は、同一のＶＬＡＮセグメント内では、ＶＬＡＮタグを使用せずに、レイヤ２フレームの転送を行う。

【0051】

一方、レイヤ２スイッチング手段５０は、異なるＶＬＡＮセグメント間では、ＶＬＡＮタグを使用して、レイヤ２フレームの転送を行う。具体的には、レイヤ２スイッチング手段５０は、レイヤ２フレームに対して、送信元ＶＬＡＮセグメントの送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを挿入して、ハブ内ポート５１ｅを介して、当該レイヤ２フレームを補助スイッチング手段７０に転送する。なお、送信元ＶＬＡＮセグメントは、第１セグメントとも呼称される。また、送信元ＶＬＡＮ ＩＤは、第１セグメントＩＤとも呼称される。

【0052】

補助スイッチング手段７０は、異なるＶＬＡＮセグメント間におけるレイヤ２フレームの転送を行う。本実施形態では、補助スイッチング手段７０は、レイヤ２スイッチング手段５０を制御するマイクロコントローラから構成される。マイクロコントローラには、設定機能を有するソフトウェアと、補助スイッチ機能を有するソフトウェアとが内蔵される。設定機能は、状況に応じて、レイヤ２スイッチング手段５０の動作に必要な設定を変更・調整する。補助スイッチ機能は、異なるＶＬＡＮセグメント間におけるレイヤ２フレームの転送を行う。

【0053】

補助スイッチング手段７０は、レイヤ２スイッチング手段５０からレイヤ２フレームを受信すると、レイヤ２フレーム内の車載情報ＩＤを読み取り、車載情報ＩＤが割り当てられた項目（車載情報）内のデータを使用する特定のノード（宛先ノード）を識別する。

【0054】

補助スイッチング手段７０は、特定のノード（宛先ノード）を識別すると、特定のノード（宛先ノード）に接続されたポート（宛先ポート）が所属するＶＬＡＮセグメント（宛先ＶＬＡＮセグメント）のＶＬＡＮ ＩＤ（宛先ＶＬＡＮ ＩＤ）を取得する。補助スイッチング手段７０は、レイヤ２フレームに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグに置き換えて、レイヤ２フレームをレイヤ２スイッチング手段５０に転送する。なお、宛先ＶＬＡＮセグメントは、第２セグメントとも呼称される。また、宛先ＶＬＡＮ ＩＤは、第２セグメントＩＤとも呼称される。

【0055】

レイヤ２スイッチング手段５０は、補助スイッチング手段７０からレイヤ２フレームを受信すると、レイヤ２フレーム内の宛先ＶＬＡＮ ＩＤに基づいて、レイヤ２フレームを宛先ポートに転送する。この際、レイヤ２スイッチング手段５０は、レイヤ２フレームから、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを取り除き、レイヤ２フレームの転送を行う。

【0056】

［車載システムの機能ブロック構成］
次に、車載システム１の機能ブロック構成について説明する。具体的には、車載ハブ２０のレイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０の機能ブロック構成について説明する。以下、本実施形態における特徴に関連する部分についてのみ説明する。従って、レイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０は、本実施形態における特徴に直接関係しない他の機能ブロックを備えることは勿論である。

【0057】

最初に、レイヤ２スイッチング手段５０の機能ブロック構成について説明する。図３は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段５０の機能ブロック構成図である。図３に示すように、レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａ～５１ｄ、ハブ内ポート５１ｅ、制御部５２、セグメント設定部５３、レイヤ２記憶部５５、レイヤ２受信部５７、及びレイヤ２処理部５９を備える。

【0058】

レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａ～５１ｄを介して、ノード１０ａ～１０ｄに接続される。ポート５１ａ～５１ｄには、ポート番号Ｐ１～Ｐ４が割り当てられる。ポート５１ａ～５１ｄの各々には、レイヤ２フレームが入力される。

【0059】

制御部５２は、レイヤ２スイッチング手段５０における処理全体を制御する。具体的には、制御部５２は、セグメント設定部５３、レイヤ２記憶部５５、レイヤ２受信部５７、及びレイヤ２処理部５９の各々の動作を制御する。

【0060】

セグメント設定部５３は、外部からの入力に基づいて、ポート５１ａ～５１ｄの各々を、ＶＬＡＮセグメント＃１～＃３のうち、１つのＶＬＡＮセグメントに所属させる。具体的には、セグメント設定部５３は、ポート５１ａ，５１ｂがＶＡＬＮセグメント＃１に所属するように、ポート番号Ｐ１，Ｐ２にＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１を紐付ける。セグメント設定部５３は、ポート５１ｃがＶＡＬＮセグメント＃２に所属するように、ポート番号Ｐ３にＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２を紐付ける。セグメント設定部５３は、ポート５１ｄがＶＡＬＮセグメント＃３に所属するように、ポート番号Ｐ４にＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ３を紐付ける。

【0061】

レイヤ２記憶部５５は、ポート番号とＭＡＣアドレスとを紐付ける情報を記憶する。図４は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段５０によって保持される、ポート番号とＭＡＣアドレスとを紐付けるＭＡＣアドレステーブルの一例を示す図である。本実施形態では、図４に示すように、レイヤ２記憶部５５は、ポート５１ａ～５１ｄのポート番号Ｐ１～Ｐ４と、ノード１０ａ～１０ｄのＭＡＣアドレスＭａ～Ｍｄとを紐付けるＭＡＣアドレステーブルを記憶する。

【0062】

レイヤ２記憶部５５は、セグメント設定部５３によって設定された、ポート番号とＶＬＡＮ ＩＤとを紐付ける情報を記憶する。図５は、本実施形態に係るレイヤ２スイッチング手段５０によって保持される、ポート番号とＶＬＡＮ ＩＤとを紐付けるＶＬＡＮ ＩＤテーブルの一例を示す図である。本実施形態では、図５に示すように、レイヤ２記憶部５５は、ポート５１ａ～５１ｄのポート番号Ｐ１～Ｐ４と、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１～ＶＬ３とを紐付けるＶＬＡＮ ＩＤテーブルを記憶する。

【0063】

レイヤ２受信部５７は、送信元ノードに接続された送信元ポートから、レイヤ２フレームを受信する。レイヤ２処理部５９は、レイヤ２受信部５７が受信したレイヤ２フレームが、送信元ポートが所属する送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームであるか否かを判断する。

【0064】

具体的には、レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスから、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートを特定することができるユニキャストフレームであるか否かを判断する。レイヤ２処理部５９は、後述するように、当該判断において、レイヤ２記憶部５５に記憶したＭＡＣアドレステーブル及びＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照する。

【0065】

レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームが上述のユニキャストフレームであると判断する場合、送信元ＶＬＡＮセグメント内において、宛先ＭＡＣアドレスに紐付けられたポート番号を有するポートに、当該レイヤ２フレームを転送する。この場合、レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮタグを使用せずに、レイヤ２フレームの転送を行う。

【0066】

一方、レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームが上述のユニキャストフレームではないと判断する場合、レイヤ２フレームに対して、送信元ＶＬＡＮセグメントの送信元ＶＬＡＮ ＩＤを挿入する。具体的には、レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに対して、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを挿入する。

【0067】

レイヤ２処理部５９は、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを、ハブ内ポート５１ｅを介して、補助スイッチング手段７０に転送する。なお、レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームが上述のユニキャストフレームでないと判断する場合、後述するように、送信元ＶＬＡＮセグメント内の残りの全ポートに、ＶＬＡＮタグを使用せずに、当該レイヤ２フレームを転送する動作も行う。

【0068】

レイヤ２処理部５９は、ハブ内ポート５１ｅを介して、レイヤ２フレームを補助スイッチング手段７０から受信すると、レイヤ２フレーム内の宛先ＶＬＡＮ ＩＤに基づいて、レイヤ２フレームを宛先ポートに転送する。この際、レイヤ２処理部５９は、レイヤ２フレームから、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを取り除いて、レイヤ２フレームの転送を行う。

【0069】

次に、補助スイッチング手段７０の機能ブロック構成について説明する。図６は、本実施形態に係る補助スイッチング手段７０の機能ブロック構成図である。図６に示すように、補助スイッチング手段７０は、制御部７１、補助記憶部７２、抽出部７３、取得部７５、及びフレーム処理部７７を備える。

【0070】

制御部７１は、補助スイッチング手段７０における処理全体を制御する。具体的には、制御部７１は、補助記憶部７２、抽出部７３、取得部７５、及びフレーム処理部７７の各々の動作を制御する。

【0071】

補助記憶部７２は、車載メッセージに含まれるデータの項目（車載情報）を識別するための車載情報ＩＤと、当該データを使用する１つ以上の特定のノード（宛先ノード）とを紐付ける情報を記憶する。上述したように、当該紐付けは、車両全体のシステム開発時に定められる。

【0072】

図７は、本実施形態に係る補助スイッチング手段７０によって保持される、車載情報ＩＤと宛先ノードとを紐付ける車載情報ＩＤテーブルの一例を示す図である。本実施形態では、図７に示すように、補助記憶部７２は、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１，ＩＶ２と、宛先ノード１０ａ～１０ｃとを紐付ける車載情報ＩＤテーブルを記憶する。

【0073】

本実施形態では、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１が割り当てられた項目内のデータは、ノード１０ａで取得され、かつ、ノード１０ｃで使用される。このため、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を含む車載メッセージは、ノード１０ａからノード１０ｃに送信される。よって、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１は、ノード１０ｃに紐付けられる。

【0074】

車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を含む車載メッセージの送信に用いられるレイヤ２フレームは、宛先ＭＡＣアドレスとして、ノード１０ｃのＭＡＣアドレスＭｃを有するユニキャストフレームである。図１に示すように、ノード１０ｃに接続されたポート５１ｃ（宛先ポート）は、ノード１０ａに接続されたポート５１ａ（送信元ポート）が所属するＶＬＡＮセグメント＃１（送信元ＶＬＡＮセグメント）内には存在しない。このため、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を含む車載メッセージの送信に用いられるレイヤ２フレームは、フラッディングを発生させるユニキャストフレーム（送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームではないフレーム）である。

【0075】

本実施形態では、車載情報ＩＤ＝ＩＶ２が割り当てられた項目内のデータは、ノード１０ｂで取得され、かつ、ノード１０ａ，１０ｃで使用される。このため、車載情報ＩＤ＝ＩＶ２を含む車載メッセージは、ノード１０ｂからノード１０ａ，１０ｃに送信される。よって、車載情報ＩＤ＝ＩＶ２は、ノード１０ａ，１０ｃに紐付けられる。

【0076】

図１に示すように、ノード１０ａに接続されたポート５１ａ（宛先ポート）、及びノード１０ｂに接続されたポート５１ｂ（送信元ポート）は、ＶＬＡＮセグメント＃１内のＶＬＡＮタグを使用しない全ポートを構成する。同様に、ノード１０ｃに接続されたポート５１ｃ（宛先ポート）は、ＶＬＡＮセグメント＃２内のＶＬＡＮタグを使用しない全ポートを構成する。このため、車載情報ＩＤ＝ＩＶ２を含む車載メッセージの送信に用いられるレイヤ２フレームは、ブロードキャストアドレスを有するブロードキャストフレーム（送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームではないフレーム）である。

【0077】

補助記憶部７２は、ポート番号とＶＬＡＮ ＩＤとを紐付ける情報（例えば、図５のＶＬＡＮ ＩＤテーブル）に対して、車載メッセージに含まれるデータを使用する特定のノード（宛先ノード）を更に紐付ける情報を記憶する。なお、特定のノード（宛先ノード）は、当該特定ノード（宛先ノード）に接続可能なポートのポート番号に紐付けられる。

【0078】

図８は、本実施形態に係る補助スイッチング手段７０によって保持される、宛先ノードと、ポート番号と、ＶＬＡＮ ＩＤとを紐付ける宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルの一例を示す図である。本実施形態では、図８に示すように、補助記憶部７２は、宛先ノード１０ａ～１０ｄと、ポート番号Ｐ１～Ｐ４と、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１～ＶＬ３とを紐付ける宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを記憶する。なお、図８における、ポート番号Ｐ１～Ｐ４と、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１～ＶＬ３との紐付けは、図５における、ポート番号Ｐ１～Ｐ４と、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１～ＶＬ３との紐付けと同じである。

【0079】

抽出部７３は、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅから、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する。抽出部７３は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを抽出する。

【0080】

抽出部７３は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ペイロードから、車載情報ＩＤを抽出する。抽出部７３は、車載情報ＩＤを抽出できない場合、無効を示す信号をフレーム処理部７７に通知する。

【0081】

取得部７５は、車載情報ＩＤテーブルを参照して、抽出部７３によって抽出された車載情報ＩＤに紐付けられた１つ以上の宛先ノードを識別する。取得部７５は、宛先ノードを識別できない場合、無効を示す信号をフレーム処理部７７に通知する。

【0082】

取得部７５は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、識別した各宛先ノードに紐付けられた宛先ＶＬＡＮ ＩＤを取得する。

【0083】

フレーム処理部７７は、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅから、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する。フレーム処理部７７は、受信したレイヤ２フレームを一時記憶する。

【0084】

フレーム処理部７７は、取得部７５によって取得された宛先ＶＬＡＮ ＩＤが、抽出部７３によって抽出された送信元ＶＬＡＮ ＩＤと異なるか否かを判断する。

【0085】

フレーム処理部７７は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが、送信元ＶＬＡＮ ＩＤと異なると判断する場合、一時記憶したレイヤ２フレームを読み出す。フレーム処理部７７は、読み出したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグに置き換える。

【0086】

具体的には、フレーム処理部７７は、レイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダにおいて、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグに上書きする。フレーム処理部７７は、ＶＬＡＮタグの上書きを行う代わりに、レイヤ２フレームにおいて、レイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダを、新規のレイヤ２ヘッダに上書きしてもよい。新規のレイヤ２ヘッダは、送信元ＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスと、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグとを含む。

【0087】

フレーム処理部７７は、ＶＬＡＮ ＩＤの置き換えを行うと、信号線９０を介して、レイヤ２フレームを、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅに転送する。

【0088】

一方、フレーム処理部７７は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと同じであると判断する場合、一時記憶したレイヤ２フレームを読み出さず、レイヤ２フレームの転送を行わない。この場合、レイヤ２スイッチング手段５０において、レイヤ２フレームは、既に宛先ノードに送信されている。

【0089】

フレーム処理部７７は、抽出部７３又は取得部７５から無効を示す信号が通知される場合、一時記憶したレイヤ２フレームを読み出さず、レイヤ２フレームの転送を行わない、又は一時記憶したレイヤ２フレームを破棄する。

【0090】

［車載システムの動作］
次に、車載システム１の動作について説明する。具体的には、車載ハブ２０におけるフレーム転送手順について説明する。具体的には、フレーム転送手順における、レイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー１，２及び補助スイッチング手段７０の動作フローと、フレーム転送手順の動作例におけるシーケンスとを説明する。

【0091】

［レイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー１］
最初に、レイヤ２スイッチング手段５０における、送信元ノードに接続された送信元ポートを介したレイヤ２フレームの受信から、レイヤ２フレームの転送までの動作フローを説明する。

【0092】

図９は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、レイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー１を示す図である。図９に示すように、レイヤ２受信部５７は、送信元ノードに接続された送信元ポートを介して、レイヤ２フレームを受信する（Ｓ１）。具体的には、レイヤ２受信部５７は、ポート５１ａ～５１ｄの各々を介して、レイヤ２フレームを受信する。

【0093】

レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ポートが所属する送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームであるか否かを判断する（Ｓ３）。

【0094】

具体的には、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスを抽出して、抽出した宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであるか否かを判断する。宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスである場合、Ｓ３において、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームではないと判断する。この場合、レイヤ２フレームは、ブロードキャストフレームである。

【0095】

一方、宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスでない場合、レイヤ２処理部５９は、送信元ポートのポート番号を識別する。レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、識別したポート番号に紐付けられたＶＬＡＮ ＩＤを、送信元ＶＬＡＮ ＩＤとして取得する。

【0096】

レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームから、宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、ＭＡＣアドレステーブルを参照して、抽出した宛先ＭＡＣアドレスに紐付けられたポート番号を取得する。レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、取得した送信元ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在するか否かを判断する。

【0097】

送信元ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在しない場合、Ｓ３において、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームではないと判断する。この場合、レイヤ２フレームは、フラッディングを発生させるユニキャストフレームである。

【0098】

一方、送信元ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在する場合、Ｓ３において、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームであると判断する。この場合、レイヤ２フレームは、フラッディングを発生させないユニキャストフレームである。

【0099】

レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームであると判断する（Ｓ３：ＹＥＳ）と、宛先ＭＡＣアドレスに対応するポートに、受信したレイヤ２フレームを転送する（Ｓ５）。具体的には、レイヤ２処理部５９は、宛先ＭＡＣアドレスに紐付けられたポート番号を有するポートに、ＶＬＡＮタグを使用せずに、受信したレイヤ２フレームを転送する。レイヤ２処理部５９は、Ｓ５の処理を実行すると、本動作フローを終了する。

【0100】

一方、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームでないと判断する（Ｓ３：ＮＯ）と、次の動作を行う。レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに対して、取得した送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを挿入する（Ｓ７）。レイヤ２処理部５９は、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを、ハブ内ポート５１ｅを介して、補助スイッチング手段７０に転送する（Ｓ７）。このように、レイヤ２フレームが、フラッディングを発生させるユニキャストフレーム、又はブロードキャストフレームである場合には、ＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームが、補助スイッチング手段７０に転送される。

【0101】

レイヤ２処理部５９は、続いて、ＶＬＡＮタグを使用せずに、受信したレイヤ２フレームを送信元ＶＬＡＮセグメント内の残りの全ポートに転送する（Ｓ９）。例えば、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１（図７参照）を含むレイヤ２フレームの場合、レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮセグメント＃１内でのフラッディングの発生により、受信したレイヤ２フレームを、ＶＬＡＮセグメント＃１内の残りのポート５１ｂに転送する。また、車載情報ＩＤ＝ＩＶ２（図７参照）を含むレイヤ２フレームの場合、レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮセグメント＃１内でブロードキャストを行い、受信したレイヤ２フレームを、ＶＬＡＮセグメント＃１内の残りのポート５１ａに転送する。このように、レイヤ２フレームが、フラッディングを発生させるユニキャストフレーム、又はブロードキャストフレームである場合には、ＶＬＡＮタグが挿入されていないレイヤ２フレームが、送信元ＶＬＡＮセグメント内の残りの全ポートに転送される。

【0102】

なお、Ｓ９の処理は、Ｓ７の処理の前、又はＳ７の処理と同時に行ってもよい。レイヤ２処理部５９は、Ｓ７，Ｓ９の処理を実行すると、本動作フローを終了する。

【0103】

［レイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー２］
次に、レイヤ２スイッチング手段５０における、補助スイッチング手段７０に接続されたハブ内ポート５１ｅを介したレイヤ２フレームの受信から、レイヤ２フレームの転送までの動作フローを説明する。

【0104】

図１０は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、レイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー２を示す図である。図１０に示すように、レイヤ２処理部５９は、補助スイッチング手段７０に接続されたハブ内ポート５１ｅを介して、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する（Ｓ１１）。

【0105】

レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを抽出する（Ｓ１３）。レイヤ２処理部５９は、抽出した宛先ＶＡＬＮ ＩＤが割り当てられた宛先ＶＬＡＮセグメントを選択する（Ｓ１５）。

【0106】

レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを取り除き、ＶＬＡＮタグを取り除いたレイヤ２フレームを、選択した宛先ＶＬＡＮセグメントに転送する（Ｓ１７）。

【0107】

具体的には、レイヤ２処理部５９は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、宛先ＭＡＣアドレスを抽出する。レイヤ２処理部５９は、抽出した宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスであると判断すると、ＶＬＡＮタグを取り除いたレイヤ２フレームを、選択した宛先ＶＬＡＮセグメント内の全ポートに転送する。この場合、レイヤ２フレームは、ブロードキャストフレームである。

【0108】

レイヤ２処理部５９は、抽出した宛先ＭＡＣアドレスがブロードキャストアドレスではないと判断すると、ＭＡＣアドレステーブルを参照して、抽出した宛先ＭＡＣアドレスに紐付けられたポート番号を取得する。この場合、レイヤ２フレームは、（送信元ＶＬＡＮセグメント内で）フラッディングを発生させるユニキャストフレームである。

【0109】

レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、宛先ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在するか否かを判断する。宛先ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在する場合、レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮタグを取り除いたレイヤ２フレームを、宛先ＶＬＡＮセグメント内に存在する、取得したポート番号を有するポートに転送する。

【0110】

一方、宛先ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、取得したポート番号が存在しない場合、レイヤ２処理部５９は、ＶＬＡＮタグを取り除いたレイヤ２フレームを、宛先ＶＬＡＮセグメント内のＶＬＡＮタグを使用しない全ポートに転送する。例えば、レイヤ２スイッチング手段５０が、宛先ＶＬＡＮセグメント内で、宛先ポートのポート番号と宛先ＭＡＣアドレスとの紐付けを学習する前であれば、フラッディングが発生する。この場合、レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＶＬＡＮセグメント内の全ポートに、レイヤ２フレームを転送する。

【0111】

レイヤ２処理部５９は、Ｓ１７の処理を実行すると、本動作フローを終了する。

【0112】

［補助スイッチング手段７０の動作フロー］
次に、補助スイッチング手段７０における、レイヤ２フレームの受信から、レイヤ２フレームの転送までの動作フローを説明する。

【0113】

図１１は、本実施形態に係るフレーム転送手順における、補助スイッチング手段７０の動作フローを示す図である。図１１に示すように、抽出部７３は、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅを介して、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する（Ｓ２１）。

【0114】

抽出部７３は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ペイロードから、車載情報ＩＤを抽出し、かつ、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを抽出する（Ｓ２３）。取得部７５は、車載情報ＩＤテーブルを参照して、抽出部７３によって抽出された車載情報ＩＤに紐付けられた１つ以上の宛先ノードを識別する。取得部７５は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、識別した各宛先ノードに紐付けられた宛先ＶＬＡＮ ＩＤを取得する（Ｓ２５）。

【0115】

フレーム処理部７７は、取得部７５によって取得された各宛先ＶＬＡＮ ＩＤが、抽出部７３によって抽出された送信元ＶＬＡＮ ＩＤと異なるか否かを判断する（Ｓ２７）。

【0116】

フレーム処理部７７は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと異なると判断する場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、レイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグに置き換える。フレーム処理部７７は、ＶＬＡＮタグの置き換えを行うと、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅに転送する（Ｓ２９）。フレーム処理部７７は、Ｓ２９の処理を実行すると、本動作フローを終了する。

【0117】

一方、フレーム処理部７７は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと同じであると判断する場合（Ｓ２７：ＮＯ）、レイヤ２フレームの転送は行わず、本動作フローを終了する。この場合、レイヤ２スイッチング手段５０において、レイヤ２フレームは、既に宛先ノードに送信されている。なお、送信元ポート及び宛先ポートが、同じＶＬＡＮセグメントに所属していても、レイヤ２スイッチング手段５０が、当該ＶＬＡＮセグメント内で、宛先ポートのポート番号と宛先ＭＡＣアドレスとの紐付けを学習する前であれば、フラッディングが発生する。この場合、レイヤ２スイッチング手段５０は、当該ＶＬＡＮセグメント内の全ポートに、レイヤ２フレームを転送するため、当該レイヤ２フレームは、補助スイッチング手段７０にも転送される。

【0118】

［フレーム転送手順の動作例におけるシーケンス］
最後に、フレーム転送手順の動作例を説明する。具体的には、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１（図７参照）を含むレイヤ２フレームを例に挙げて、車載ハブ２０におけるフレーム転送手順を説明する。

【0119】

図１２は、本実施形態に係るフレーム転送手順の動作例におけるシーケンスを示す図である。図１２に示すように、レイヤ２スイッチング手段５０は、ポート５１ａを介して、レイヤ２フレームを受信する（Ｓ３１）。レイヤ２スイッチング手段５０は、レイヤ２フレームを受信したポート５１ａのポート番号Ｐ１を識別し、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、ポート番号Ｐ１に紐付けられたＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１を、送信元ＶＬＡＮ ＩＤとして取得する。

【0120】

レイヤ２スイッチング手段５０は、受信したレイヤ２フレームから、宛先ＭＡＣアドレスＭｃを抽出し、ＭＡＣアドレステーブルを参照して、宛先ＭＡＣアドレスＭｃに紐付けられたポート番号Ｐ３を取得する。レイヤ２スイッチング手段５０は、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、ポート番号Ｐ３が、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）に紐付けられていないため、受信したレイヤ２フレームに対して、ＶＬＡＮタグの挿入を行う（Ｓ３３）。具体的には、レイヤ２スイッチング手段５０は、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）を含むＶＬＡＮタグを、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに挿入する。

【0121】

レイヤ２スイッチング手段５０は、フラッディングを発生させて、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）を含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを、ハブ内ポート５１ｅを介して、補助スイッチング手段７０に転送する（Ｓ３５）。レイヤ２スイッチング手段５０は、続いて、受信したレイヤ２フレームを、ＶＬＡＮタグを使用せずに、ＶＬＡＮセグメント＃１内の残りのポート５１ｂに転送する（Ｓ３７）。

【0122】

なお、ポート５１ｂに接続されたノード１０ｂは、フラッディングにより、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を含むレイヤ２フレームを受信しても、宛先ＭＡＣアドレスがノード１０ｂのＭＡＣアドレスＭｂではないため、当該レイヤ２フレームを破棄する。Ｓ３１～Ｓ３７までの処理内容は、上述したレイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー１に対応する。

【0123】

補助スイッチング手段７０は、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅを介して、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）を含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する。補助スイッチング手段７０は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ペイロードから、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を抽出し、かつ、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）を抽出する（Ｓ３９）。

【0124】

補助スイッチング手段７０は、車載情報ＩＤテーブルを参照して、抽出した車載情報ＩＤ＝ＩＶ１に紐付けられた宛先ノード１０ｃを識別する。補助スイッチング手段７０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、宛先ノード１０ｃに紐付けられた宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を取得する（Ｓ４１）。

【0125】

補助スイッチング手段７０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）が送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）と異なるため、ＶＬＡＮタグの置き換えを行う（Ｓ４３）。具体的には、補助スイッチング手段７０は、レイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１）を含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を含むＶＬＡＮタグに置き換える。

【0126】

補助スイッチング手段７０は、ＶＬＡＮタグの置き換えを行うと、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを、レイヤ２スイッチング手段５０のハブ内ポート５１ｅに転送する（Ｓ４５）。Ｓ３９～Ｓ４５までの処理内容は、上述した補助スイッチング手段７０の動作フローに対応する。

【0127】

レイヤ２スイッチング手段５０は、ハブ内ポート５１ｅを介して、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を含むＶＬＡＮタグが挿入されたレイヤ２フレームを受信する。レイヤ２スイッチング手段５０は、受信したレイヤ２フレームのレイヤ２ヘッダから、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を抽出する（Ｓ４７）。レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＶＡＬＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）が割り当てられた宛先ＶＬＡＮセグメント（ＶＬＡＮセグメント＃２）を選択する（Ｓ４９）。

【0128】

レイヤ２スイッチング手段５０は、受信したレイヤ２フレームから、宛先ＭＡＣアドレスＭｃを抽出し、ＭＡＣアドレステーブルを参照して、宛先ＭＡＣアドレスＭｃに紐付けられたポート番号Ｐ３を取得する。レイヤ２スイッチング手段５０は、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、ポート番号Ｐ３が、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）に紐付けられているため、受信したレイヤ２フレームを、ポート番号Ｐ３を有するポート５１ｃに転送する（Ｓ５１）。この際、レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ（ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２）を含むＶＬＡＮタグを取り除いたレイヤ２フレームを、ポート５１ｃに転送する。Ｓ４７～Ｓ５１までの処理内容は、上述したレイヤ２スイッチング手段５０の動作フロー２に対応する。

【0129】

このように、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を有する車載メッセージは、ＶＬＡＮセグメント＃１,＃２内のポートに転送されるが、ＶＬＡＮセグメント＃３内のポートには転送されない。従って、ＶＬＡＮセグメント＃１，＃２に所属するポートには、高信頼性のノードのみを接続させ、かつ、ＶＬＡＮセグメント＃３に所属するポートには、低信頼性のノードが接続させることで、車載ネットワークのセキュリティを向上させることができる。

【0130】

［作用・効果］
本実施形態によれば、レイヤ２フレームが、送信元ポートが所属する送信元ＶＬＡＮセグメント内のポートに転送されるユニキャストフレームでない場合、レイヤ２スイッチング手段５０は、当該レイヤ２フレームに対して、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを挿入する。レイヤ２スイッチング手段５０は、送信元ＶＬＡＮ ＩＤが挿入されたレイヤ２フレームを補助スイッチング手段７０に送信する。

【0131】

補助スイッチング手段７０は、車載情報ＩＤテーブルを参照して、レイヤ２フレームに含まれる車載情報ＩＤに紐付けられた宛先ノードを識別する。補助スイッチング手段７０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、識別した宛先ノードに紐付けられた宛先ＶＬＡＮ ＩＤを取得する。

【0132】

補助スイッチング手段７０は、レイヤ２フレームに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤを、取得した宛先ＶＬＡＮ ＩＤに置き換える。補助スイッチング手段７０は、ＶＬＡＮ ＩＤの置き換えを行うと、レイヤ２フレームをレイヤ２スイッチング手段５０に送信する。レイヤ２スイッチング手段５０は、レイヤ２フレームに含まれる宛先ＶＬＡＮ ＩＤに基づいて、宛先ＶＬＡＮ ＩＤを取り除いたレイヤ２フレームを宛先ポートに転送する。

【0133】

このような構成により、車載ハブ２０は、ＩＰアドレスを使用することなく、ＶＬＡＮセグメント間においてフレームの転送を行うことができる。このため、車載ネットワークの構成を簡素化することができる。また、ＩＰアドレスを使用しないため、高価で複雑なレイヤ３スイッチング手段を設ける必要がない。従って、本実施形態によれば、製造コストの増大を抑制することができる。

【0134】

本実施形態では、レイヤ２フレームのレイヤ２ペイロード内に、車載情報ＩＤを含む車載メッセージを設定することで、レイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０を用いて、ＶＬＡＮセグメント間においてフレームの転送を行うことができる。このため、レイヤ３スイッチング手段を使用する場合と比較して、製造コストの増大を効果的に抑制することができる。

【0135】

また、車載情報ＩＤに紐付けられていない宛先ノードに対しては、セグメント間におけるフレームの転送は行われない。従って、本実施形態によれば、車載ネットワークのセキュリティを向上することができる。

【0136】

結果として、本実施形態によれば、製造コストの増大を抑制しつつ、車載ネットワークのセキュリティを向上し得る車載ハブ２０及び車載システム１を提供することができる。

【0137】

本実施形態によれば、補助スイッチング手段７０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと異なると判断する場合に、レイヤ２フレームに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤに置き換える。補助スイッチング手段７０は、ＶＬＡＮ ＩＤの置き換えを行うと、レイヤ２フレームをレイヤ２スイッチング手段５０に送信する。

【0138】

宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと同じである場合には、レイヤ２スイッチング手段５０が、既に、当該ＶＬＡＮセグメント内において、レイヤ２フレームの転送を行っている。従って、このような構成により、宛先ＶＬＡＮ ＩＤが送信元ＶＬＡＮ ＩＤと同じである場合には、補助スイッチング手段７０は、レイヤ２フレームをレイヤ２スイッチング手段５０に送信しないため、車載ハブ２０の負荷を低減することができる。

【0139】

本実施形態によれば、補助スイッチング手段７０は、レイヤ２フレームから車載情報ＩＤを抽出することができない場合、当該レイヤ２フレームを破棄する。

【0140】

このような構成により、車載ハブ２０は、ＶＬＡＮセグメント間において不正なレイヤ２フレームの転送を行わないため、車載ネットワークのセキュリティを向上することができる。

【0141】

本実施形態によれば、補助スイッチング手段７０は、車載情報ＩＤに紐付けられた宛先ノードを識別することができない場合、レイヤ２フレームを破棄する。

【0142】

このような構成により、車載ハブ２０は、ＶＬＡＮセグメント間において不正なレイヤ２フレームの転送を行わないため、車載ネットワークのセキュリティを向上することができる。

【0143】

［その他の実施形態］
上述した実施形態では、車載ネットワークを３つのＶＬＡＮセグメントに分割したが、２つのＶＬＡＮセグメント又は４つ以上のＶＬＡＮセグメントに分割してもよい。

【0144】

上述した実施形態では、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１（図７参照）は、送信元ＶＬＡＮセグメントと異なる１つのＶＬＡＮセグメントに所属するポートに接続された宛先ノードに紐付けられているが、これに限定されない。例えば、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１は、ＶＬＡＮセグメント＃２に所属するポート５１ｃに接続された宛先ノード１０ｃに加えて、ＶＬＡＮセグメント＃３に所属するポート５１ｄに接続された宛先ノード１０ｄに紐付けられてもよい。

【0145】

この場合、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を有する車載メッセージは、ＶＬＡＮセグメント＃１～＃３内のポートに転送される。従って、ＶＬＡＮセグメント＃１～＃３に所属するポートには、高信頼性のノードのみを接続させることで、車載ネットワークのセキュリティを向上させることができる。

【0146】

補助スイッチング手段７０は、車載情報ＩＤ＝ＩＶ１を含むレイヤ２フレームを受信すると、図１１のＳ２５にて、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２，ＶＬ３を取得する。

【0147】

このため、補助スイッチング手段７０は、図１１のＳ２９にて、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノード１０ｃのＭＡＣアドレスＭｃを含んだレイヤ２フレームにおいて、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ３に置き換える場合がある。

【0148】

同様に、補助スイッチング手段７０は、図１１のＳ２９にて、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノード１０ｄのＭＡＣアドレスＭｄを含んだレイヤ２フレームにおいて、送信元ＶＬＡＮ ＩＤを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２に置き換える場合がある。

【0149】

これらの場合、レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＶＬＡＮ ＩＤに紐付けられたポート番号の中に、宛先ＭＡＣアドレスに紐付けられたポート番号が存在しないため、フラッディングを発生させて、宛先ＶＬＡＮセグメント内の全ポートに転送する。

【0150】

具体的には、レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノード１０ｃのＭＡＣアドレスＭｃを含んだレイヤ２フレームを、ＶＬＡＮセグメント＃３内のポート５１ｄに送信する。ポート５１ｄに接続されたノード１０ｄは、受信したレイヤ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスが、ノード１０ｄのＭＡＣアドレスＭｄではないため、当該レイヤ２フレームを破棄する。

【0151】

同様に、レイヤ２スイッチング手段５０は、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノード１０ｄのＭＡＣアドレスＭｄを含んだレイヤ２フレームを、ＶＬＡＮセグメント＃２内のポート５１ｃに送信する。ポート５１ｃに接続されたノード１０ｃは、受信したレイヤ２フレームの宛先ＭＡＣアドレスが、ノード１０ｃのＭＡＣアドレスＭｃではないため、当該レイヤ２フレームを破棄する。

【0152】

上述した実施形態では、車載システム１では、全てのノードは、１つの車載ハブにより収容されたが、複数の車載ハブにより収容されてもよい。この場合でも、車載ネットワークを複数のＶＬＡＮセグメントに分割することができる。

【0153】

図１３は、本実施形態の変形例に係る車載システム１００の全体概略構成図である。図１０に示すように、車載システム１００は、ノード１１０ａ～１１０ｋ及び車載ハブ１２０ａ～１２０ｃを備える。

【0154】

車載ハブ１２０ａは、ノード１１０ａ～１１０ｄを収容し、かつ、レイヤ２スイッチング手段１５０ａ及び補助スイッチング手段１７０ａを備える。

【0155】

車載ハブ１２０ｂは、ノード１１０ｅ～１１０ｈを収容し、かつ、レイヤ２スイッチング手段１５０ｂ及び補助スイッチング手段１７０ｂを備える。

【0156】

車載ハブ１２０ｃは、ノード１１０ｉ～１１０ｋを収容し、かつ、レイヤ２スイッチング手段１５０ｃ及び補助スイッチング手段１７０ｃを備える。

【0157】

車載システム１００では、ポート１５１ａ～１５１ｄ、ポート１５１ｆ～１５１ｉ、ポート１５１ｋ，１５１ｌ、ハブ内ポート１５１ｅ，１５１ｊは、ＶＬＡＮセグメント＃１０に所属している。ポート１５１ｍは、ＶＬＡＮセグメント＃２０に所属している。ハブ内ポート１５１ｎは、ＶＬＡＮセグメント＃１０，＃２０に所属している。ＶＬＡＮセグメント＃１０，＃２０には、ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１０，ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２０が割り当てられている。

【0158】

レイヤ２スイッチング手段１５０ａは、次の点を除いて、レイヤ２スイッチング手段５０と同じ構成をとる。（１）レイヤ２スイッチング手段１５０ａは、ＶＬＡＮセグメント＃１０に所属するＶＬＡＮタグを使用しないポート（図示略）及びケーブル２００ａを介して、レイヤ２スイッチング手段１５０ｂに接続されている。

【0159】

レイヤ２スイッチング手段１５０ｂは、次の点を除いて、レイヤ２スイッチング手段５０と同じ構成をとる。（１）レイヤ２スイッチング手段１５０ｂは、ＶＬＡＮセグメント＃１０に所属するＶＬＡＮタグを使用しないポート（図示略）及びケーブル２００ａを介して、レイヤ２スイッチング手段１５０ａに接続されている。（２）レイヤ２スイッチング手段１５０ｂは、ＶＬＡＮセグメント＃１０に所属するＶＬＡＮタグを使用しないポート（図示略）及びケーブル２００ｂを介して、レイヤ２スイッチング手段１５０ｃに接続されている。

【0160】

レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、次の点を除いて、レイヤ２スイッチング手段５０と同じ構成をとる。（１）レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、ノードが接続されるポート数が３つである。（２）レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、ＶＬＡＮセグメント＃１０に所属するＶＬＡＮタグを使用しないポート（図示略）及びケーブル２００ｂを介して、レイヤ２スイッチング手段１５０ｂに接続されている。

【0161】

補助スイッチング手段１７０ａ～１７０ｃは、補助スイッチング手段７０と同じ構成をとる。

【0162】

このように構成された車載システム１００において、例えば、ノード１１０ａが、異なるＶＬＡＮセグメントに所属するノード１１０ｋに対して、車載メッセージを含むレイヤ２フレームを送信する場合を考える。この場合、補助スイッチング手段１７０ａ～１７０ｃは、次の情報を有した車載情報ＩＤテーブル及び宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを保持する。車載情報ＩＤテーブルは、当該車載メッセージに含まれる車載情報ＩＤと、宛先ノード１１０ｋとを紐付ける情報を有する。宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルは、宛先ノード１１０ｋと、宛先ノード１１０ｋに接続された宛先ポート１５１ｍのポート番号と、宛先ポート１５１ｍが所属するＶＬＡＮセグメント＃２０のＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２０とを紐付ける情報を有する。

【0163】

車載ハブ１２０ａは、車載ハブ２０と同様の処理を行い、車載ハブ１２０ｂを介して、レイヤ２フレームを車載ハブ１２０ｃに転送する。車載ハブ１２０ｃにおいて、レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、送信元ＶＬＡＮセグメント＃１０内のポートの中に、宛先ノード１１０ｋに接続された宛先ポート１５１ｍが存在しないことを識別する。レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、フラッディングを発生させて、送信元ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１０を含むＶＬＡＮタグを挿入したレイヤ２フレームを、補助スイッチング手段１７０ｃに転送する。

【0164】

補助スイッチング手段１７０ｃは、車載情報ＩＤテーブル及び宛先ＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、レイヤ２フレームに挿入された送信元ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ１０を含むＶＬＡＮタグを、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２０を含むＶＬＡＮタグに置き換える。補助スイッチング手段１７０ｃは、宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２０を含むＶＬＡＮタグを挿入したレイヤ２フレームを、レイヤ２スイッチング手段１５０ｃに転送する。

【0165】

レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、ＭＡＣアドレステーブル及びＶＬＡＮ ＩＤテーブルを参照して、補助スイッチング手段１７０ｃから受信したレイヤ２フレームを、宛先ＶＬＡＮセグメント＃２０内の宛先ポート１５１ｍに転送する。この際、レイヤ２スイッチング手段１５０ｃは、レイヤ２フレームから宛先ＶＬＡＮ ＩＤ＝ＶＬ２０を含むＶＬＡＮタグを取り除いて、当該レイヤ２フレームをポート１５１ｍに転送する。

【0166】

レイヤ３スイッチング手段を使用する従来の車載システムでは、車載ハブの数が増加するにつれて、レイヤ３スイッチング手段の数も増加する。このため、転送装置の数が増加して、車載ネットワークの構成が複雑になる。一方、本変形例では、補助スイッチング手段は車載ハブ内に設けられているため、転送装置の数を減らすことができ、車載ネットワークの構成を簡潔にすることができる。

【0167】

上述した実施形態では、レイヤ２スイッチング手段５０は、ＶＬＡＮにより、車載ネットワークを複数のセグメントに仮想的（論理的）に分割したが、車載ネットワークの分割方法は、これに限定されない。例えば、レイヤ２スイッチング手段５０は、ＶＬＡＮを使用せずに、車載ネットワークを複数のセグメントに固定的（物理的）に分割してもよい。

【0168】

上述した実施形態では、レイヤ２フレームは、レイヤ３ヘッダを含まなかったが、これに限定されない。例えば、レイヤ２フレームは、レイヤ２ペイロードにレイヤ３ヘッダを含んでいてもよい。この場合、レイヤ３ヘッダには、送信元ＩＰアドレス及び宛先ＩＰアドレスは含まれておらず、特定のビット列が含まれる。

【0169】

上述した実施形態の説明に用いたブロック構成図（図３及び図６）は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックを実現する方法は、特に限定されない。例えば、各機能ブロックは、物理的または論理的に結合した１つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的または間接的に接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、１つの装置または複数の装置に、ソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。

【0170】

レイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０の各々が、複数のハードウェア要素で構成される場合、各機能ブロックは、何れかのハードウェア要素、又は当該ハードウェア要素の組み合わせによって実現される。ハードウェア要素として、プロセッサ、メモリ、ストレージ、入力装置、出力装置、バスなどが挙げられる。

【0171】

また、この場合、レイヤ２スイッチング手段５０及び補助スイッチング手段７０の各機能は、プロセッサ、メモリなどのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることによって実現される。具体的には、各機能は、ハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、プロセッサが演算を行い、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込みを制御することによって実現される。

【0172】

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【符号の説明】

【0173】

１，１００ 車載システム
１０ａ～１０ｄ，１１０ａ～１１０ｋ ノード
２０，１２０ａ～１２０ｃ 車載ハブ
５０，１５０ａ～１５０ｃ レイヤ２スイッチング手段
５１ａ～５１ｄ，１５１ａ～１５１ｄ，１５１ｆ～１５１ｉ，１５１ｋ～１５１ｍ ポート
５１ｅ，１５１ｅ，１５１ｊ，１５１ｎ ハブ内ポート
５７ レイヤ２受信部
５９ レイヤ２処理部
７０，１７０ａ～１７０ｃ 補助スイッチング手段
７２ 補助記憶部
７３ 抽出部
７５ 取得部
７７ フレーム処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】