特許 7447900 車載通信システム、スイッチ装置および制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-04

(45)【発行日】2024-03-12

(54)【発明の名称】車載通信システム、スイッチ装置および制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 41/00 20220101AFI20240305BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

H04L41/00

H04L12/28 100A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021532690

(86)(22)【出願日】2020-05-07

(86)【国際出願番号】 JP2020018516

(87)【国際公開番号】W WO2021009996

(87)【国際公開日】2021-01-21

【審査請求日】2022-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2019131585

(32)【優先日】2019-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ

(72)【発明者】

【氏名】岩田 章人

(72)【発明者】

【氏名】萩原 剛志

(72)【発明者】

【氏名】呉 ダルマワン

(72)【発明者】

【氏名】清水 洋祐

【審査官】中川 幸洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９１６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００７７７９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２００９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４１／００

Ｈ０４Ｌ １２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備え、
前記第１のスイッチ装置は、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給し、
前記第２のスイッチ装置は、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給し、
前記第２のスイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能であり、
前記第２のスイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を前記伝送路を介して前記第１のスイッチ装置から受信し、受信した前記電源制御情報に従い、自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える、車載通信システム。

【請求項2】

前記第２のスイッチ装置は、新たな前記機能部である新規機能部が自己に接続された場合、前記新規機能部から受信した認証情報を前記第１のスイッチ装置へ送信し、前記新規機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を前記第１のスイッチ装置から受信し、受信した前記電源制御情報に従い、前記新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える、請求項１に記載の車載通信システム。

【請求項3】

スイッチ装置であって、
車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ部と、
前記伝送路から電源電圧を取り出す電源受給回路と、
前記電源受給回路によって取り出された前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己の前記スイッチ装置に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給する電源供給回路とを備え、
前記スイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部ごとに、電圧を供給するか否かを切り替え可能であり、
前記スイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を、前記伝送路を介して自己に前記電源電圧を供給する他のスイッチ装置から前記伝送路を介して受信し、受信した前記電源制御情報に従い、自己に接続されている前記機能部に前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を供給するか否かを切り替える、スイッチ装置。

【請求項4】

車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備える車載通信システムにおける制御方法であって、
前記第１のスイッチ装置が、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップと、
前記第２のスイッチ装置が、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップとを含み、
前記第２のスイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能であり、
前記制御方法は、さらに、
前記第２のスイッチ装置が、自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を前記伝送路を介して前記第１のスイッチ装置から受信するステップを含み、
前記電源電圧を供給するステップにおいては、前記第２のスイッチ装置が、受信した前記電源制御情報に従い、自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える、制御方法。

【請求項5】

車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ装置における制御方法であって、
前記伝送路から電源電圧を取り出すステップと、
取り出した前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給するステップとを含み、
前記スイッチ装置は、自己に接続されている前記機能部ごとに、電圧を供給するか否かを切り替え可能であり、
前記制御方法は、さらに、
自己に接続されている前記機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を、前記伝送路を介して自己に前記電源電圧を供給する他のスイッチ装置から前記伝送路を介して受信するステップを含み、
前記伝送路を介して供給するステップにおいては、受信した前記電源制御情報に従い、自己に接続されている前記機能部に前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を供給するか否かを切り替える、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載通信システム、スイッチ装置および制御方法に関する。
この出願は、２０１９年７月１７日に出願された日本出願特願２０１９－１３１５８５号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

【背景技術】

【0002】

たとえば、特開２０１５－０６７１８７号公報（特許文献１）には、以下のような車両制御システムが開示されている。すなわち、車両制御システムは、車両が有する複数の機能部を制御する車両制御システムであって、前記車両の複数の領域に分かれて配置され、前記複数の機能部を制御し、制御対象の前記機能部の機能により複数のグループに分類される複数の機能ＥＣＵと、前記複数の領域ごとに配置されている複数の中継ＥＣＵと、前記複数の中継ＥＣＵを互いに接続する第１ネットワークと、前記複数の領域ごとに配置され、各領域内において前記機能ＥＣＵと前記中継ＥＣＵとを接続する第２ネットワークと、を備え、各機能ＥＣＵは、該機能ＥＣＵが配置されている領域とは異なる領域に配置され、かつ、該機能ＥＣＵと同じグループに分類されている前記機能ＥＣＵと通信する際に、該機能ＥＣＵが配置されている領域内の前記第２ネットワークおよび前記中継ＥＣＵと、前記第１ネットワークと、通信相手となる前記機能ＥＣＵが配置されている領域内の前記中継ＥＣＵおよび前記第２ネットワークと、を介してデータの送信または受信を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－０６７１８７号公報

【非特許文献】

【0004】

【文献】ＮＸＰ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ、Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｔｈｅｎｅｔ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ（独）、“ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＥＴＨＥＲＮＥＴ－ＥＮＡＢＬＥＲ ＦＯＲ ＡＵＴＯＮＯＭＯＵＳ ＤＲＩＶＩＮＧ”、２０１６年２月４日

【発明の概要】

【0005】

（１）本開示の車載通信システムは、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置は、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給し、前記第２のスイッチ装置は、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給する。

【0006】

（４）本開示のスイッチ装置は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ部と、前記伝送路から電源電圧を取り出す電源受給回路と、前記電源受給回路によって取り出された前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己の前記スイッチ装置に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給する電源供給回路とを備える。

【0007】

（５）本開示の制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備える車載通信システムにおける制御方法であって、前記第１のスイッチ装置が、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップと、前記第２のスイッチ装置が、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップとを含む。

【0008】

（６）本開示の制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ装置における制御方法であって、前記伝送路から電源電圧を取り出すステップと、取り出した前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給するステップとを含む。

【0009】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える車載通信システムとして実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、車載通信システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。

【0010】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備えるスイッチ装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、スイッチ装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの比較例１を示す図である。

【図3】図３は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの比較例２を示す図である。

【図4】図４は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の一例を示す図である。

【図6】図６は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の他の例を示す図である。

【図7】図７は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける電源電圧の供給および中継処理のシーケンスの一例を示す図である。

【図8】図８は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における電源電圧の供給および中継処理の動作手順を定めたフローチャートである。

【図9】図９は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。

【図10】図１０は、本開示の第２の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の一例を示す図である。

【図11】図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおいて、新規機能部へ電源電圧を供給するシーケンスの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［本開示が解決しようとする課題］
たとえば、上記のような車載ネットワークにおいて、車両に多数の機能部が設けられた場合、機能部の増加に伴って機能部間の配線等が増加することから、当該車載ネットワークにおける伝送線路のトータル長が増大してしまう。

【0013】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することが可能な車載通信システム、スイッチ装置および制御方法を提供することである。

【0014】

［本開示の効果］
本開示によれば、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0015】

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。

【0016】

（１）本開示の実施の形態に係る車載通信システムは、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備え、前記第１のスイッチ装置は、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給し、前記第２のスイッチ装置は、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給する。

【0017】

このような構成により、たとえば車両における離れた場所に各スイッチ装置を配置することができるため、各機能部の配置箇所が車両において分散している場合において、車載ネットワークにおける通信用の伝送線路のトータル長が増大することを抑制することができる。また、電源用の専用線を介して第１のスイッチ装置に電源電圧を供給し、第１のスイッチ装置から通信用の伝送線路を介して電源電圧を各機能部に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。また、第１のスイッチ装置から通信用の伝送線路を介して第２のスイッチ装置に電源電圧を供給し、第２のスイッチ装置から電源電圧を各機能部に分配する構成により、車載ネットワークにおける電源用の配線をさらに減らすことができる。したがって、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0018】

（２）好ましくは、前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置の少なくともいずれか一方は、自己に接続されている前記機能部ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能である。

【0019】

このような構成により、各機能部への電源供給の制御をスイッチ装置に集約することができるため、車載ネットワークにおける制御系を簡易化することができる。

【0020】

（３）より好ましくは、前記第２のスイッチ装置は、新たな前記機能部である新規機能部が自己に接続された場合、前記新規機能部から受信した認証情報を前記第１のスイッチ装置へ送信し、前記新規機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を前記第１のスイッチ装置から受信し、受信した前記電源制御情報に従い、前記新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える。

【0021】

このような構成により、車載ネットワークに拡張性を持たせながら、新規機能部の認証および電源供給制御のための構成を簡易化することができる。

【0022】

（４）本開示の実施の形態に係るスイッチ装置は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ部と、前記伝送路から電源電圧を取り出す電源受給回路と、前記電源受給回路によって取り出された前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己の前記スイッチ装置に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給する電源供給回路とを備える。

【0023】

このように、通信用の伝送線路を介して電源電圧を各機能部およびスイッチ装置に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。したがって、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0024】

（５）本開示の実施の形態に係る制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備える車載通信システムにおける制御方法であって、前記第１のスイッチ装置が、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップと、前記第２のスイッチ装置が、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給するステップとを含む。

【0025】

このような構成により、たとえば車両における離れた場所に各スイッチ装置を配置することができるため、各機能部の配置箇所が車両において分散している場合において、車載ネットワークにおける通信用の伝送線路のトータル長が増大することを抑制することができる。また、電源用の専用線を介して第１のスイッチ装置に電源電圧を供給し、第１のスイッチ装置から通信用の伝送線路を介して電源電圧を各機能部に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。また、第１のスイッチ装置から通信用の伝送線路を介して第２のスイッチ装置に電源電圧を供給し、第２のスイッチ装置から電源電圧を各機能部に分配する構成により、車載ネットワークにおける電源用の配線をさらに減らすことができる。したがって、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0026】

（６）本開示の実施の形態に係る制御方法は、車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ装置における制御方法であって、前記伝送路から電源電圧を取り出すステップと、取り出した前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給するステップとを含む。

【0027】

このように、通信用の伝送線路を介して電源電圧を各機能部およびスイッチ装置に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。したがって、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0028】

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0029】

＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。

【0030】

図１を参照して、車載通信システム４０１は、スイッチ装置１５１を備える。

【0031】

車載通信システム４０１は、車両１０１に搭載される。車両１０１には、複数の機能部１１１が設けられる。

【0032】

スイッチ装置１５１は、たとえば車両１０１のフロント側に設けられる車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、複数の機能部１１１間の情報をイーサネット（登録商標）ケーブル１０等を介して中継する。より詳細には、スイッチ装置１５１は、イーサネットケーブル１０等により複数の機能部１１１と接続されており、自己に接続された複数の機能部１１１と通信を行うことが可能である。スイッチ装置１５１および機能部１１１間では、たとえば、イーサネットフレームを用いて情報のやり取りが行われる。

【0033】

車外通信装置１１１Ａは、機能部１１１の１つであり、車両１０１の外部における外部装置と通信可能である。

【0034】

具体的には、たとえば、車外通信装置１１１Ａは、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）であり、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って無線基地局装置１６１等を介してサーバ等の外部装置２０１と無線通信を行うことが可能である。

【0035】

［比較例１］
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの比較例１を示す図である。比較例１は、後述する図３に示す車載通信システムに対する比較例である。

【0036】

図２を参照して、車載通信システム４０２は、車載通信システム４０２は、スイッチ装置１５１である２つのスイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂを備える。スイッチ装置１５１Ａは、たとえば、スイッチ装置１５１Ｂ、車外通信装置１１１Ａ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄ、およびカメラ１１１Ｅとイーサネットケーブル１０により接続される。スイッチ装置１５１Ｂは、たとえば、カメラ１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈとイーサネットケーブル１０により接続される。以下、スイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂの各々を、スイッチ装置１５１とも称する。

【0037】

ここで、ＬｉＤＡＲ１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄ、およびカメラ１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈは、機能部１１１の一例である。また、ＬｉＤＡＲ１１１Ｂおよびカメラ１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈは、センサの一例である。なお、車載通信システム４０２は、ＬｉＤＡＲおよびカメラに限らず、ミリ波センサ等、他の種類のセンサが設けられる構成であってもよい。

【0038】

このように、複数の機能部間の情報を中継するスイッチ機能を有する車載ＥＣＵとＬｉＤＡＲおよびカメラ等のセンサとが接続される構成は、たとえば、ＮＸＰ ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ、Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｔｈｅｎｅｔ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ（独）、“ＡＵＴＯＭＯＴＩＶＥ ＥＴＨＥＲＮＥＴ－ＥＮＡＢＬＥＲ ＦＯＲ ＡＵＴＯＮＯＭＯＵＳ ＤＲＩＶＩＮＧ”、２０１６年２月４日（非特許文献１）に開示されている。

【0039】

スイッチ装置１５１Ａ、車外通信装置１１１Ａ、ＬｉＤＡＲ１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄ、およびカメラ１１１Ｅは、たとえば、車両１０１のフロント側に設けられている。スイッチ装置１５１Ｂおよびカメラ１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇは、たとえば、車両１０１のリア側に設けられている。

【0040】

セントラルゲートウェイ１１１Ｄは、たとえば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（登録商標）の規格に従うＣＡＮバス１１により各制御デバイス１２２と接続される。

【0041】

セントラルゲートウェイ１１１Ｄは、たとえば、異なるＣＡＮバス１１にそれぞれ接続された制御デバイス１２２間における情報の中継処理を行い、また、スイッチ装置１５１Ａおよび制御デバイス１２２間における情報の中継処理を行う。

【0042】

ＬｉＤＡＲ１１１Ｂは、たとえば、レーザ光を照射するためのレーザ機器、物体によるレーザ光の散乱光を受光するための受光素子、対応するソフトウェアを搭載したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および処理回路等を含む。

【0043】

カメラ１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈは、車両１０１の周囲を撮影するための撮像素子、対応するソフトウェアを搭載したＣＰＵおよび処理回路等を含む。

【0044】

スイッチ装置１５１は、車載通信システム４０２における各機能部１１１間のデータを中継する中継処理を行う。すなわち、スイッチ装置１５１は、ある機能部１１１から受信したイーサネットフレームをその宛先に応じて他の機能部１１１または他のスイッチ装置１５１へ送信する。

【0045】

より詳細には、各機能部１１１および各スイッチ装置１５１は、たとえば、車載通信システム４０２における１または複数のＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に属する。

【0046】

また、各スイッチ装置１５１および各機能部１１１は、固有のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスおよびＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを有する。

【0047】

スイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂは、たとえば、レイヤ２、およびレイヤ２よりも上位のレイヤ３に従って中継処理を行うことが可能である。

【0048】

より詳細には、車載通信システム４０２では、たとえば、ＩＰプロトコルに従って、ＩＰパケットを用いて情報の送受信が行われる。ＩＰパケットは、イーサネットフレームに格納されて伝送される。

【0049】

具体的には、スイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂは、複数のレイヤを有する通信プロトコルに従って動作する。より詳細には、スイッチ装置１５１は、Ｌ２（レイヤ２）スイッチとして機能することが可能であり、同じＶＬＡＮに属する機能部１１１間で伝送されるイーサネットフレーム、ならびに他のスイッチ装置１５１および機能部１１１間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。

【0050】

また、スイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂは、Ｌ３（レイヤ３）スイッチとしても機能することが可能であり、異なるＶＬＡＮに属する機能部１１１間で伝送されるイーサネットフレーム、ならびに他のスイッチ装置１５１および機能部１１１間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。

【0051】

このように、車両１０１において各機能部１１１の配置箇所が分散していることから各機能部１１１を接続するイーサネットケーブル１０等の配線が増加するような車両１０１においても、複数のスイッチ装置１５１を車両１０１における離れた場所に配置する構成により、車載通信システム４０２におけるイーサネットケーブル１０のトータル長が増大することを抑制することができる。

【0052】

［比較例２］
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの比較例２を示す図である。比較例２は、後述する図４以降に示す本開示の実施の形態に係る車載通信システムに対する比較例である。

【0053】

図３を参照して、車載通信システム４０２が搭載される車両１０１において、スイッチ装置１５１Ａ，１５１Ｂ、車外通信装置１１１Ａ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄおよびカメラ１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈは、たとえば電源用の専用線２０により電源装置１２３と接続され、電源装置１２３から専用線２０を介して電源電圧の供給を受ける。

【0054】

なお、図３では、図面を簡単にするために、各機能部１１１および各スイッチ装置１５１に共通の専用線２０を介して電源電圧が供給される構成としたが、これに限定するものではない。各機能部１１１および各スイッチ装置１５１に別個の専用線２０を介して電源電圧が供給されてもよい。

【0055】

［課題］
比較例２において、車両に設けられる各機能部には、イーサネットケーブルとは別に、電源電圧を供給するためのケーブル等の配線も必要であることから、イーサネットケーブルおよび当該ケーブル等を合わせたケーブルのトータル長は、さらに増大する。

【0056】

これに対して、本開示の実施の形態に係る車載通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。以下で説明する内容以外は車載通信システム４０１，４０２と同様である。

【0057】

図４は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。

【0058】

図４を参照して、車載通信システム４０３は、スイッチ装置１５２Ａと、スイッチ装置１５２Ｂとを備える。以下、スイッチ装置１５２Ａ，１５２Ｂの各々を、スイッチ装置１５２とも称する。スイッチ装置１５２は、機能部１１１の一例である。

【0059】

スイッチ装置１５２Ａは、たとえば、車両１０１のフロント側に設けられ、車外通信装置１１１Ａ、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄ、カメラ１１１Ｅおよびスイッチ装置１５２Ｂと、ＩＥＥＥ ８０２．３ａｆの規格に従うＰＯＥ（Ｐｏｗｅｒ Ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））に対応するイーサネットケーブル（以下、ＰＯＥケーブルとも称する。）１２等の伝送路により接続される。

【0060】

また、スイッチ装置１５２Ａは、たとえば電源用の専用線２０により電源装置１２３と接続され、電源装置１２３から専用線２０を介して電源電圧の供給を受ける。

【0061】

スイッチ装置１５２Ｂは、たとえば、車両１０１のリア側に設けられ、カメラ１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１ＨとＰＯＥケーブル１２等の伝送路により接続される。すなわち、スイッチ装置１５２Ａおよびスイッチ装置１５２Ｂは、車両１０１のフロント側およびリア側に分かれて配置される。

【0062】

なお、車載通信システム４０３において、ＰＯＥケーブル１２は、車載ネットワークにおいて用いられる、ＩＥＥＥ ８０２．３ｂｕの規格に従うＰｏＤＬ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｄａｔａｌｉｎｅｓ）に対応するイーサネットケーブルであってもよい。

【0063】

［スイッチ装置］
図５は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の一例を示す図である。図５は、スイッチ装置１５２Ａの構成を示している。

【0064】

図５を参照して、スイッチ装置１５２Ａは、スイッチ部５１と、記憶部５３と、複数の通信ポート５４と、複数の電源供給回路５６とを備える。スイッチ部５１は、物理層（ＰＨＹ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）の処理を行う１または複数のインタフェース回路５７と、スイッチ回路５８とを含む。なお、通信ポート５４および電源供給回路５６は、それぞれ１つ設けられてもよい。

【0065】

スイッチ装置１５２Ａにおけるスイッチ部５１および各電源供給回路５６は、たとえば、電源装置１２３と接続される。より詳細には、スイッチ部５１および各電源供給回路５６は、専用線２０を介して電源装置１２３と接続され、電源装置１２３から専用線２０を介して電源電圧の供給を受ける。スイッチ部５１は、当該電源電圧により動作する。

【0066】

［中継処理］
スイッチ装置１５２Ａにおける通信ポート５４は、たとえばＰＯＥケーブル１２を接続可能な端子である。なお、通信ポート５４は、集積回路の端子であってもよい。

【0067】

複数の通信ポート５４の各々は、ＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｂまたは複数の機能部１１１のうちのいずれか１つに接続されている。また、複数の通信ポート５４の各々は、たとえばＶＬＡＮと対応付けられている。

【0068】

スイッチ部５１は、複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する中継処理を行う。記憶部５３は、中継すべき情報を保持する。

【0069】

より詳細には、スイッチ部５１は、たとえば、Ｌ２スイッチとして動作し、同じＶＬＡＮに属する機能部１１１間のイーサネットフレームを中継する。

【0070】

具体的には、スイッチ部５１におけるインタフェース回路５７は、ある機能部１１１から対応の通信ポート５４を介して信号を受信すると、受信した信号をたとえばＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ―ｔｏ―Ｄｉｇｉｔａｌ）変換することにより、イーサネットフレームを取得する。そして、インタフェース回路５７は、取得したイーサネットフレームをスイッチ回路５８へ出力する。

【0071】

スイッチ回路５８は、インタフェース回路５７から受けたイーサネットフレームを記憶部５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、たとえば、記憶部５３に保存されているアドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４を特定する。アドレステーブルは、通信ポート５４のポート番号とＶＬＡＮのＩＤおよび接続先装置のＭＡＣアドレスとの対応関係を示している。

【0072】

そして、スイッチ回路５８は、当該イーサネットフレームを記憶部５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４に対応するインタフェース回路５７へ出力する。

【0073】

インタフェース回路５７は、スイッチ回路５８から受けたイーサネットフレームをＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ―ｔｏ―Ａｎａｌｏｇ）変換し、変換した信号を当該通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して当該イーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスの示す機能部１１１へ送信する。

【0074】

また、スイッチ部５１は、たとえば、Ｌ３スイッチとして動作し、異なるＶＬＡＮに属する機能部１１１間の通信データを中継する。

【0075】

具体的には、スイッチ部５１におけるスイッチ回路５８は、インタフェース回路５７から受けたイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスが自己のＭＡＣアドレスであることを確認し、当該イーサネットフレームからＩＰパケットを取り出す。

【0076】

スイッチ回路５８は、たとえば、記憶部５３に保存されているネットワークテーブルを参照することにより、ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスに対応するＶＬＡＮのＩＤを特定する。ネットワークテーブルは、ＶＬＡＮのＩＤとネットワークアドレスとの対応関係を示している。

【0077】

さらに、スイッチ回路５８は、記憶部５３に保存されているＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルを参照することにより、特定したＩＤに対応するＶＬＡＮのゲートウェイに相当する機能部たとえばスイッチ装置１５２ＢのＭＡＣアドレスを取得する。ＡＲＰテーブルは、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係をＶＬＡＮのＩＤごとに示している。

【0078】

そして、スイッチ回路５８は、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとして含みかつ当該ＩＰパケットを含むイーサネットフレームを作成して記憶部５３に保存する。

【0079】

スイッチ回路５８は、上記アドレステーブルを参照することにより、当該宛先ＭＡＣアドレスに対応する通信ポート５４を特定する。

【0080】

そして、スイッチ回路５８は、当該イーサネットフレームを記憶部５３から取得し、取得したイーサネットフレームを、特定した通信ポート５４に対応するインタフェース回路５７へ出力する。

【0081】

インタフェース回路５７は、スイッチ回路５８から受けたイーサネットフレームをＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ―ｔｏ―Ａｎａｌｏｇ）変換した信号を当該通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して当該イーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスの示す機能部１１１たとえばスイッチ装置１５２Ｂへ送信する。

【0082】

なお、スイッチ部５１は、複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する構成に限らず、他のスイッチ装置１５２および機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する構成であってもよい。より詳細には、スイッチ装置１５２Ａにおけるスイッチ部５１は、スイッチ装置１５２Ｂおよび機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継してもよい。

【0083】

［電源電圧の供給］
スイッチ装置１５２Ａは、自己に接続されている１または複数の機能部１１１とスイッチ装置１５２ＢとにＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。

【0084】

詳細には、スイッチ装置１５２Ａにおける電源供給回路５６は、電源装置１２３から専用線２０を介して受けた電源電圧を、自己のスイッチ装置１５２Ａに接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して供給する。

【0085】

より詳細には、スイッチ装置１５２Ａにおける１または複数の電源供給回路５６は、電源装置１２３から専用線２０を介して受けた電源電圧を対応の通信ポート５４へ出力する。

【0086】

これにより、電源供給回路５６によって供給される電源電圧が、各通信ポート５４に接続されているＰＯＥケーブル１２を介して機能部１１１およびスイッチ装置１５２Ｂへ供給される。

【0087】

具体的には、再び図３を参照して、スイッチ装置１５２Ａにおける各電源供給回路５６は、ＰＯＥケーブル１２を介して車外通信装置１１１Ａ、ＬｉＤＡＲ１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｃ、セントラルゲートウェイ１１１Ｄ、カメラ１１１Ｅおよびスイッチ装置１５２Ｂへ電源電圧を供給する。

【0088】

なお、電源供給回路５６は、上記電源電圧に基づく電圧を供給する構成であってもよい。より詳細には、電源供給回路５６は、電源装置１２３から専用線２０を介して受けた電源電圧を昇圧または降圧した電源電圧を対応の通信ポート５４へ出力する構成であってもよい。

【0089】

このように、車載通信システム４０３におけるＰＯＥケーブル１２では、インタフェース回路５７によってイーサネットフレームがＤ／Ａ変換された信号が、電源供給回路５６によって供給される電源電圧に重畳されて伝送される。

【0090】

車載通信システム４０３では、複数のスイッチ装置１５２を車両１０１における離れた場所に配置する構成により、各機能部１１１の配置箇所が車両１０１において分散している場合において、車載通信システム４０３におけるＰＯＥケーブル１２のトータル長が増大することを抑制することができる。

【0091】

また、スイッチ装置１５２ＡからＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を各機能部１１１およびスイッチ装置１５２Ｂに分配する構成により、スイッチ装置１５２Ｂおよび各機能部１１１と電源装置１２３とを接続する専用線２０を不要にすることができるため、車載通信システムにおける配線をさらに減らすことができる。

【0092】

図６は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の他の例を示す図である。図６は、スイッチ装置１５２Ｂの構成を示している。

【0093】

図６を参照して、スイッチ装置１５２Ｂは、図５に示すスイッチ装置１５２Ａと比べて、
さらに、電源受給回路５５を備える。また、スイッチ装置１５２Ｂは、自己の通信ポート５４の数より１つ少ない電源供給回路５６を備える。

【0094】

電源受給回路５５は、スイッチ部５１および各電源供給回路５６と接続され、かつ複数の通信ポート５４のうちのいずれか１つおよびＰＯＥケーブル１２を介して、スイッチ装置１５２Ａと接続される。

【0095】

また、電源供給回路５６の各々は、対応の他の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して対応の機能部１１１に接続されている。

【0096】

［電源電圧の取得］
スイッチ装置１５２Ｂは、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出す。より詳細には、スイッチ装置１５２Ｂにおける電源受給回路５５は、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出す。

【0097】

具体的には、電源受給回路５５は、たとえば、スイッチ装置１５２ＡからＰＯＥケーブル１２および通信ポート５４を介して伝送された電源電圧を、図示しないフィルタを用いて抽出する。

【0098】

そして、電源受給回路５５は、抽出した電源電圧をスイッチ部５１および電源供給回路５６へ出力する。なお、電源受給回路５５は、ＰＯＥケーブル１２および通信ポート５４を介してスイッチ装置１５２Ａから受けた電源電圧を昇圧または降圧した電源電圧をスイッチ部５１および電源供給回路５６へ出力する構成であってもよい。

【0099】

スイッチ部５１は、たとえば、電源受給回路５５から受けた電源電圧により動作する。そして、スイッチ部５１は、たとえば、スイッチ装置１５２Ａと同様の上記中継処理を行う。より詳細には、スイッチ装置１５２Ｂにおけるスイッチ部５１は、複数の機能部１１１間の情報、ならびにスイッチ装置１５２Ａおよび機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する。

【0100】

再び図３を参照して、スイッチ装置１５２Ｂは、自己に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。

【0101】

より詳細には、再び図６を参照して、スイッチ装置１５２Ｂにおける電源供給回路５６は、電源受給回路５５によって取り出された電源電圧を、自己のスイッチ装置１５２Ｂに接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して供給する。

【0102】

より詳細には、スイッチ装置１５２Ｂにおける１または複数の電源供給回路５６は、電源受給回路５５によって供給される電源電圧を対応の通信ポート５４へ出力する。

【0103】

これにより、電源供給回路５６によって供給される電源電圧が、各通信ポート５４に接続されているＰＯＥケーブル１２を介して機能部１１１へ供給される。

【0104】

なお、電源供給回路５６は、上記電源電圧に基づく電圧を供給する構成であってもよい。より詳細には、電源供給回路５６は、電源受給回路５５から供給を受けた電源電圧を昇圧または降圧した電源電圧を対応の通信ポート５４へ出力する構成であってもよい。

【0105】

［動作の流れ］
本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

【0106】

図７は、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける電源電圧の供給および中継処理のシーケンスの一例を示す図である。

【0107】

図７を参照して、まず、スイッチ装置１５２Ａは、たとえば電源装置１２３から専用線２０を介して電源電圧の供給を受けて動作を開始する（ステップＳ１０１）。

【0108】

次に、スイッチ装置１５２Ａは、自己に接続されている１または複数の機能部１１１とスイッチ装置１５２ＢとにＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する（ステップＳ１０２）。

【0109】

また、スイッチ装置１５２Ａは、自己に接続されている複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する中継処理を行う（ステップＳ１０３）。

【0110】

次に、スイッチ装置１５２Ｂは、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出し、取り出した電源電圧により動作を開始する（ステップＳ１０４）。

【0111】

次に、スイッチ装置１５２Ｂは、自己に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する（ステップＳ１０５）。

【0112】

次に、スイッチ装置１５２Ｂは、自己に接続されている複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する中継処理を行う（ステップＳ１０５）。

【0113】

図８は、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における電源電圧の供給および中継処理の動作手順を定めたフローチャートである。

【0114】

図８を参照して、まず、スイッチ装置１５２は、たとえば、電源装置１２３から専用線２０を介して電源電圧の供給を受けて動作を開始するか、またはＰＯＥケーブル１２等の伝送路から電源電圧を取り出して動作を開始する（ステップＳ２０１）。

【0115】

次に、スイッチ装置１５２は、電源装置１２３から専用線２０を介して供給を受けた電源電圧もしくはＰＯＥケーブル１２等の伝送路から取り出した電源電圧、または当該各電源電圧を昇圧もしくは降圧した電源電圧を、自己に接続されている１または複数の機能部１１１へＰＯＥケーブル１２を介して供給する（ステップＳ２０２）。

【0116】

次に、スイッチ装置１５２は、自己に接続されている複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する中継処理を行う（ステップＳ２０３）。

【0117】

なお、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ａおよびスイッチ装置１５２Ｂは、Ｌ２スイッチまたはＬ３スイッチとして機能する構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム４０３において、たとえば、スイッチ装置１５２ＡがＬ２スイッチまたはＬ３スイッチとして機能し、スイッチ装置１５２ＢがＬ２スイッチとして機能する構成であってもよい。

【0118】

また、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ｂにおける電源受給回路５５は、ＰＯＥケーブル１２および通信ポート５４を介してスイッチ装置１５２Ａから電源電圧の供給を受ける構成であるとしたが、これに限定するものではない。電源受給回路５５は、たとえば、ＰＯＥケーブル１２および通信ポート５４を介して機能部１１１から電源電圧の供給を受ける構成であってもよい。

【0119】

ところで、車載ネットワークにおいて、車両に多数の機能部が設けられた場合、機能部の増加に伴って機能部間の配線等が増加することから、当該車載ネットワークにおける伝送線路のトータル長が増大してしまう。

【0120】

これに対して、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ａおよびスイッチ装置１５２Ｂは、複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する。スイッチ装置１５２Ａは、車両１０１に搭載される電源装置１２３から電源用の専用線２０を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の機能部１１１とスイッチ装置１５２ＢとにＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。スイッチ装置１５２Ｂは、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。

【0121】

このような構成により、たとえば車両１０１における離れた場所に各スイッチ装置１５２を配置することができるため、各機能部１１１の配置箇所が車両において分散している場合において、車載ネットワークにおける通信用の伝送線路のトータル長が増大することを抑制することができる。また、電源用の専用線２０を介してスイッチ装置１５２Ａに電源電圧を供給し、スイッチ装置１５２Ａから通信用のＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を各機能部１１１に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。また、スイッチ装置１５２ＡからＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｂに電源電圧を供給し、スイッチ装置１５２Ｂから電源電圧を各機能部１１１に分配する構成により、車載ネットワークにおける電源用の配線をさらに減らすことができる。

【0122】

したがって、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0123】

また、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、スイッチ部５１は、車両１０１に搭載される複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する。電源受給回路５５は、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出す。電源供給回路５６は、電源受給回路５５によって取り出された電源電圧または当該電源電圧に基づく電圧を、自己のスイッチ装置１５２に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して供給する。

【0124】

このように、ＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を各機能部１１１およびスイッチ装置１５２に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。したがって、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0125】

したがって、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0126】

また、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ａおよびスイッチ装置１５２Ｂは、複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する。本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける制御方法では、まず、スイッチ装置１５２Ａが、車両１０１に搭載される電源装置１２３から電源用の専用線２０を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の機能部１１１とスイッチ装置１５２ＢとにＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。次に、スイッチ装置１５２Ｂが、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を供給する。

【0127】

このような構成により、たとえば車両１０１における離れた場所に各スイッチ装置１５２を配置することができるため、各機能部１１１の配置箇所が車両において分散している場合において、車載ネットワークにおける通信用の伝送線路のトータル長が増大することを抑制することができる。また、電源用の専用線２０を介してスイッチ装置１５２Ａに電源電圧を供給し、スイッチ装置１５２Ａから通信用のＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を各機能部１１１に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。また、スイッチ装置１５２ＡからＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｂに電源電圧を供給し、スイッチ装置１５２Ｂから電源電圧を各機能部１１１に分配する構成により、車載ネットワークにおける電源用の配線をさらに減らすことができる。

【0128】

したがって、本開示の第１の実施の形態に係る車載通信システムにおける制御方法では、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0129】

また、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置は、車両１０１に搭載される複数の機能部１１１間の情報をＰＯＥケーブル１２経由で中継する。本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における制御方法では、まず、ＰＯＥケーブル１２から電源電圧を取り出す。次に、取り出した電源電圧または当該電源電圧に基づく電圧を、自己に接続されている１または複数の機能部１１１にＰＯＥケーブル１２を介して供給する。

【0130】

このように、ＰＯＥケーブル１２を介して電源電圧を各機能部１１１およびスイッチ装置１５２に分配する構成により、通信用の配線長を減らすことに加えて、さらに車載ネットワークにおける電源用の配線を減らすことができる。

【0131】

したがって、本開示の第１の実施の形態に係るスイッチ装置における制御方法では、配線を効果的に減らしたより簡易な構成の車載ネットワークを実現することができる。

【0132】

次に、本開示の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0133】

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る車載通信システムと比べて電源電圧の供給を制御可能なスイッチ装置を備える車載通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様である。

【0134】

図９は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムの構成の一例を示す図である。

【0135】

図９を参照して、車載通信システム４０４は、車載通信システム４０３と比べて、さらに、車載通信システムの機能を拡張させるための新たな機能部１１１を追加可能なバスを提供するスイッチ装置１５２Ｃを備える。以下、スイッチ装置１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃの各々を、スイッチ装置１５２とも称する。

【0136】

［電源電圧供給の制御］
スイッチ装置１５２Ｃは、自己に接続されている機能部１１１ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能である。

【0137】

図１０は、本開示の第２の実施の形態に係るスイッチ装置の構成の一例を示す図である。

【0138】

図１０を参照して、スイッチ装置１５２Ｃは、図６に示すスイッチ装置１５２Ｂと比べて、さらに、処理部５２を備える。処理部５２は、たとえば、電源受給回路５５から受けた電源電圧により動作する。

【0139】

スイッチ装置１５２Ｃにおける処理部５２は、たとえば、電源供給回路５６による電源電圧の供給を行うか否かを制御する制御信号を電源供給回路５６へ出力する。

【0140】

たとえば、スイッチ装置１５２Ｃにおいて、各通信ポート５４のいずれにも機能部１１１が接続されていない場合、処理部５２は、電源供給回路５６による電源電圧の供給を停止させる制御信号を各電源供給回路５６へ出力する。

【0141】

これにより、各電源供給回路５６は、処理部５２から受けた制御信号に従い、対応の通信ポート５４への電源電圧の供給を停止する。

【0142】

一方、スイッチ装置１５２Ｃにおいて、１または複数の通信ポート５４に機能部１１１が接続されている場合、処理部５２は、電源供給回路５６による電源電圧の供給を行わせる制御信号を対応の電源供給回路５６へ出力する。

【0143】

電源供給回路５６は、処理部５２から受けた制御信号に従い、対応の通信ポート５４へ電源電圧を出力する。

【0144】

なお、車載通信システム４０４において、スイッチ装置１５２Ｃが、自己に接続されている機能部１１１ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能な構成に限らず、スイッチ装置１５２Ａ，１５２Ｂも、処理部５２を備え、同様の処理を行うことが可能な構成であってもよい。すなわち、スイッチ装置１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃのうちの少なくともいずれか１つが、自己に接続されている機能部１１１ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能な構成であってもよい。

【0145】

また、再び図９を参照して、スイッチ装置１５２Ａが、スイッチ装置１５２Ｃによる機能部１１１への電源電圧の供給を行わせるか否かを制御してもよい。

【0146】

図９および図１０を参照して、たとえば、新たな機能部１１１である新規機能部がスイッチ装置１５２Ｃに接続された場合、スイッチ装置１５２Ｃにおける処理部５２は、対応の電源供給回路５６による電源電圧の供給を行わせる制御信号を当該電源供給回路５６へ出力する。

【0147】

当該電源供給回路５６は、処理部５２から受けた制御信号に従い、対応の通信ポート５４へ電源電圧を出力する。

【0148】

これにより、新規機能部は、当該電源供給回路５６から対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して当該電源供給回路５６から電源電圧の供給を受ける。

【0149】

また、処理部５２は、たとえば、記憶部５３における上記アドレステーブルを参照することにより、当該通信ポート５４の接続先装置すなわち新規機能部のＭＡＣアドレスが当該アドレステーブルに登録されていないことを確認して、当該新規機能部のＭＡＣアドレスおよび認証情報を要求する認証要求を含むイーサネットフレームを作成する。

【0150】

そして、処理部５２は、作成したイーサネットフレームをスイッチ部５１、対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して新規機能部へ送信する。

【0151】

新規機能部は、スイッチ装置１５２Ｃから送信されたイーサネットフレームを受信し、受信したイーサネットフレームに含まれる認証要求を取得する。

【0152】

そして、新規機能部は、取得した認証要求に従い、自己のＭＡＣアドレスおよび認証情報を含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをスイッチ装置１５２Ｃへ送信する。

【0153】

スイッチ装置１５２Ｃにおけるスイッチ部５１は、新規機能部から送信されたイーサネットフレームを受信する。より詳細には、スイッチ部５１におけるスイッチ回路５８は、ＰＯＥケーブル１２、対応の通信ポート５４および対応のインタフェース回路５７を介して当該イーサネットフレームを受信する。

【0154】

そして、スイッチ回路５８は、受信したイーサネットフレームを記憶部５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、上記アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスが自己のスイッチ装置１５２Ｃを示している旨の情報を処理部５２へ出力する。

【0155】

処理部５２は、新規機能部から受信した認証情報をスイッチ装置１５２Ａへ送信する。

【0156】

より詳細には、処理部５２は、スイッチ回路５８から上記情報を受けて、スイッチ回路５８によって保存された、新規機能部のＭＡＣアドレスを含むイーサネットフレームを記憶部５３から取得する。

【0157】

そして、処理部５２は、取得したイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスをスイッチ装置１５２Ａの宛先ＭＡＣアドレスに設定したイーサネットフレームをスイッチ部５１、対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ａへ送信する。

【0158】

また、処理部５２は、取得したイーサネットフレームに含まれる新規機能部のＭＡＣアドレスと当該イーサネットフレームを受信した通信ポート５４のポート番号とを対応付けて記憶部５３における上記アドレステーブルに追加することにより、当該アドレステーブルを更新する。

【0159】

再び図５を参照して、スイッチ装置１５２Ａにおけるスイッチ部５１は、スイッチ装置１５２Ｃから送信されたイーサネットフレームを受信する。より詳細には、スイッチ部５１におけるスイッチ回路５８は、ＰＯＥケーブル１２、対応の通信ポート５４および対応のインタフェース回路５７を介して当該イーサネットフレームを受信する。

【0160】

そして、スイッチ回路５８は、受信したイーサネットフレームを記憶部５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、上記アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスが自己のスイッチ装置１５２Ａを示している旨の情報を処理部５２へ出力する。

【0161】

処理部５２は、スイッチ回路５８から当該情報を受けて、スイッチ回路５８によって保存された当該イーサネットフレームを記憶部５３から取得し、取得したイーサネットフレームに含まれる認証情報に基づいて、新規機能部の認証処理を行う。

【0162】

そして、処理部５２は、新規機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報をスイッチ装置１５２Ｃへ送信する。

【0163】

より詳細には、処理部５２は、新規機能部の認証処理に成功した場合、スイッチ装置１５２Ｃによる電源電圧の供給を継続させる指示を電源制御情報として含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをスイッチ部５１、対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｃへ送信する。

【0164】

一方、処理部５２は、新規機能部の認証処理に失敗した場合、スイッチ装置１５２Ｃによる電源電圧の供給を停止させる指示を電源制御情報として含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをスイッチ部５１、対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｃへ送信する。

【0165】

再び図９および図１０を参照して、スイッチ装置１５２Ｃにおけるスイッチ部５１は、スイッチ装置１５２Ａから送信されたイーサネットフレームを受信する。より詳細には、スイッチ部５１におけるスイッチ回路５８は、ＰＯＥケーブル１２、対応の通信ポート５４および対応のインタフェース回路５７を介して当該イーサネットフレームを受信する。

【0166】

そして、スイッチ回路５８は、受信したイーサネットフレームを記憶部５３に保存するとともにイーサネットフレームの宛先ＭＡＣアドレスを確認し、上記アドレステーブルを参照することにより、確認した宛先ＭＡＣアドレスが自己のスイッチ装置１５２Ｃを示している旨の情報を処理部５２へ出力する。

【0167】

処理部５２は、スイッチ回路５８から当該情報を受けて、スイッチ回路５８によって保存された当該イーサネットフレームを記憶部５３から取得し、取得したイーサネットフレームに含まれる電源制御情報を取得し、取得した電源制御情報に従い、新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える。

【0168】

より詳細には、処理部５２は、スイッチ装置１５２Ｃによる電源電圧の供給を継続させる指示を当該イーサネットフレームから取得した場合、対応の電源供給回路５６による電源電圧の供給を行わせる制御信号の当該電源供給回路５６への出力を継続する。

【0169】

一方、処理部５２は、スイッチ装置１５２Ｃによる電源電圧の供給を停止させる指示を当該イーサネットフレームから取得した場合、対応の電源供給回路５６による電源電圧の供給を停止させる制御信号を当該電源供給回路５６へ出力する。

【0170】

電源供給回路５６は、処理部５２から受けた制御信号に従い、対応の通信ポート５４への電源電圧の出力を停止する。

【0171】

これにより、新規機能部に対して、当該電源供給回路５６から対応の通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して当該電源供給回路５６から電源電圧が供給されなくなる。

【0172】

図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムにおいて、新規機能部へ電源電圧を供給するシーケンスの一例を示す図である。

【0173】

図１１を参照して、まず、スイッチ装置１５２Ｃは、新規機能部が自己に接続された場合、自己の対応する通信ポート５４およびＰＯＥケーブル１２を介して新規機能部へ電源電圧の供給を行う（ステップＳ３０１）。

【0174】

次に、スイッチ装置１５２Ｃは、新規機能部のＭＡＣアドレスおよび認証情報を要求する認証要求を含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをＰＯＥケーブル１２を介して新規機能部へ送信する（ステップＳ３０２）。

【0175】

次に、新規機能部は、スイッチ装置１５２Ｃから送信されたイーサネットフレームを受信し、受信したイーサネットフレームに含まれる認証要求を取得する（ステップＳ３０３）。

【0176】

次に、新規機能部は、取得した認証要求に従い、認証情報を含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｃへ送信する（ステップＳ３０４）。

【0177】

次に、スイッチ装置１５２Ｃは、新規機能部から送信された認証情報を含むイーサネットフレームを受信し、受信したイーサネットフレームをＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ａへ送信する（ステップＳ３０５）。

【0178】

次に、スイッチ装置１５２Ａは、スイッチ装置１５２Ｃから送信されたイーサネットフレームを受信し、受信したイーサネットフレームに含まれる認証情報を取得する（ステップＳ３０６）。

【0179】

次に、スイッチ装置１５２Ａは、取得した認証情報に基づいて、新規機能部の認証処理を行う（ステップＳ３０７）。

【0180】

次に、スイッチ装置１５２Ａは、認証処理の結果に従って、新規機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報を含むイーサネットフレームを作成し、作成したイーサネットフレームをＰＯＥケーブル１２を介してスイッチ装置１５２Ｃへ送信する（ステップＳ３０８）。

【0181】

次に、スイッチ装置１５２Ｃは、スイッチ装置１５２Ａから送信されたイーサネットフレームを受信し、受信したイーサネットフレームに含まれる電源制御情報を取得する（ステップＳ３０９）。

【0182】

次に、スイッチ装置１５２Ｃは、取得した電源制御情報に従い、新規機能部への電源電圧の供給を継続するか、または新規機能部への電源電圧の供給を停止する（ステップＳ３１０）。

【0183】

なお、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムでは、新規機能部がスイッチ装置１５２Ｃに接続された場合、スイッチ装置１５２Ａが新規機能部からの認証情報に基づいて認証処理を行い、当該認証処理の結果に従って新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム４０４において、スイッチ装置１５２Ｃが上記認証処理を行い、当該認証処理の結果に従って新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える構成であってもよい。

【0184】

また、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムは、スイッチ装置１５２Ｂを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。車載通信システム４０４は、スイッチ装置１５２Ｂを備えない構成であってもよい。

【0185】

以上のように、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃのうちの少なくともいずれか１つは、自己に接続されている機能部１１１ごとに、電源電圧を供給するか否かを切り替え可能である。

【0186】

このような構成により、各機能部１１１への電源供給の制御をスイッチ装置１５２に集約することができるため、車載ネットワークにおける制御系を簡易化することができる。

【0187】

また、本開示の第２の実施の形態に係る車載通信システムでは、スイッチ装置１５２Ｃは、新たな機能部１１１である新規機能部が自己に接続された場合、新規機能部から受信した認証情報をスイッチ装置１５２Ａへ送信し、新規機能部に電源電圧を供給すべきか否かを示す電源制御情報をスイッチ装置１５２Ａから受信し、受信した電源制御情報に従い、新規機能部に電源電圧を供給するか否かを切り替える。

【0188】

このような構成により、車載ネットワークに拡張性を持たせながら、新規機能部の認証および電源供給制御のための構成を簡易化することができる。

【0189】

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

【0190】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0191】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継する第１のスイッチ装置および第２のスイッチ装置を備え、
前記第１のスイッチ装置は、前記車両に搭載される電源装置から電源用の専用線を介して電源電圧の供給を受けて、自己に接続されている１または複数の前記機能部と前記第２のスイッチ装置とに前記伝送路を介して電源電圧を供給し、
前記第２のスイッチ装置は、前記伝送路から電源電圧を取り出し、自己に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して電源電圧を供給し、
前記第１のスイッチ装置および前記第２のスイッチ装置は、車両のフロント側およびリア側に分かれて配置され、
前記第１のスイッチ装置は、レイヤ２スイッチおよびレイヤ３スイッチとして動作し、
前記第２のスイッチ装置は、レイヤ２スイッチとして動作する、車載通信システム。

【0192】

［付記２］
スイッチ装置であって、
車両に搭載される複数の機能部間の情報を伝送路経由で中継するスイッチ部と、
前記伝送路から電源電圧を取り出す電源受給回路と、
前記電源受給回路によって取り出された前記電源電圧または前記電源電圧に基づく電圧を、自己の前記スイッチ装置に接続されている１または複数の前記機能部に前記伝送路を介して供給する電源供給回路とを備え、
前記スイッチ装置は、レイヤ２スイッチまたはレイヤ３スイッチとして動作する、スイッチ装置。

【符号の説明】

【0193】

１０ イーサネットケーブル
１１ ＣＡＮバス
１２ ＰＯＥケーブル
２０ 専用線
５１ スイッチ部
５２ 処理部
５３ 記憶部
５４ 通信ポート
５５ 電源受給回路
５６ 電源供給回路
５７ インタフェース回路
５８ スイッチ回路
１０１ 車両
１１１ 機能部
１１１Ａ 車外通信装置
１１１Ｂ ＬｉＤＡＲ
１１１Ｃ 運転支援装置
１１１Ｄ セントラルゲートウェイ
１１１Ｅ，１１１Ｆ，１１１Ｇ，１１１Ｈ カメラ
１２２ 制御デバイス
１２３ 電源装置
１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ，１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃ スイッチ装置
１６１ 無線基地局装置
２０１ 外部装置
４０１，４０２，４０３，４０４ 車載通信システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】