WO2021186926A1 - スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 - Google Patents
スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021186926A1 WO2021186926A1 PCT/JP2021/003774 JP2021003774W WO2021186926A1 WO 2021186926 A1 WO2021186926 A1 WO 2021186926A1 JP 2021003774 W JP2021003774 W JP 2021003774W WO 2021186926 A1 WO2021186926 A1 WO 2021186926A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- frame
- diagnostic
- switch device
- duplication
- priority information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
- H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
- H04L12/4645—Details on frame tagging
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/44—Star or tree networks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
- B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40143—Bus networks involving priority mechanisms
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
- H04L43/02—Capturing of monitoring data
- H04L43/028—Capturing of monitoring data by filtering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
- H04L12/4641—Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
- H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/44—Star or tree networks
- H04L2012/445—Star or tree networks with switching in a hub, e.g. ETHERNET switch
Definitions
- the present disclosure relates to a switch device, an in-vehicle communication system, and a communication method.
- This application claims priority based on Japanese Application No. 2020-0448884 filed on March 16, 2020, and incorporates all the contents described in the Japanese application.
- Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-107584 discloses the following network devices. That is, the network device includes the first port for transmitting and receiving the first frame and the mirroring data which is the data of a predetermined length extracted from the predetermined position of the first frame in the payload. The frame aggregation means for generating the second frame and the second port for sending the second frame are provided.
- Patent Document 2 International Publication No. 2012/133060 discloses the following network system. That is, the network system includes a switch and a controller that sets a flow entry in which rules and actions for uniformly controlling packets as a flow are defined in the flow table of the switch, and the controller includes the inside of the network.
- the tag information given to the flowing packet and the flow cookie information (Flow cocoie) indicating the flow entry corresponding to the packet are mapped and held, and a plurality of VLANs (Virtual Local Area Networks) are virtually handled.
- VLANs Virtual Local Area Networks
- JP-A-2018-107584 International Publication No. 2012/133060 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-183936 JP-A-2009-335777
- the switch device of the present disclosure is a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, and is a switch device having a plurality of communication ports and a WLAN ID (identifier) transmitted from the functional unit.
- the switch unit that relays the frame to which the information including the priority information is added to the other functional unit via the communication port according to the priority information, and the diagnostic device are connected to the other switch device.
- the duplication unit includes a duplication unit that generates a diagnostic duplication frame by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- the priority information added to the diagnostic duplication frame can be set separately from the priority information added to the copy source frame, and the switch unit is the diagnostic unit generated by the duplication unit.
- the duplicate frame is output from the communication port corresponding to the other switch device according to the priority information set by the duplicate unit.
- the in-vehicle communication system of the present disclosure is an in-vehicle communication system used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, and includes a plurality of switch devices, and the switch device includes a plurality of communication ports.
- the switch device relays the frame to which the information including the WLAN ID and the priority information transmitted from the functional unit is added to the other functional unit via the communication port according to the priority information.
- the switch device duplicates the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- Generates a diagnostic duplication frame outputs the generated diagnostic duplication frame from the communication port corresponding to the other switch device, and the switch device outputs the generated priority information added to the diagnostic duplication frame. Can be set separately from the priority information added to the frame of the duplication source, and the switch device transfers the generated diagnostic duplication frame to the other switch device according to the set priority information. Output from the corresponding communication port.
- the communication method of the present disclosure is a communication method in a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, wherein the switch device includes a plurality of communication ports, and the switch device includes a plurality of communication ports.
- the frame to which the information including the VIN ID and the priority information transmitted from the functional unit is added is relayed to the other functional unit via the communication port according to the priority information, and the diagnostic device is used.
- a step of generating a diagnostic duplication frame by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports, and generation In the step of generating the diagnostic duplication frame, including the step of outputting the diagnostic duplication frame from the communication port corresponding to the other switch device, the priority added to the diagnostic duplication frame is added.
- the diagnostic copy frame is set to the other diagnostic copy frame according to the set priority information. Output from the communication port corresponding to the switch device.
- One aspect of the present disclosure can be realized not only as a switch device provided with such a characteristic processing unit, but also as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the switch device, or processing in the switch device. It can be realized as a program for causing a computer to execute the above steps. Further, one aspect of the present disclosure can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of an in-vehicle communication system including a switch device, or as a program for causing a computer to execute a processing step in the in-vehicle communication system. Can be done.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a VID, a MAC address, and an IP address of each device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of an Ethernet frame transmitted in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of a configuration of a switch device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration of a switch device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a VID, a MAC address, and an
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a diagnostic duplication frame generated by the duplication unit in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system according to a modified example of the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 8 is a diagram showing an example of a configuration of a switch device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 9 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the embodiment of the present disclosure generates and transmits a diagnostic copy frame.
- FIG. 10 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the embodiment of the present disclosure receives a diagnostic duplication frame and transmits it to the diagnostic device.
- FIG. 11 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the modified example of the embodiment of the present disclosure receives the diagnostic duplication frame and transmits it to the diagnostic device.
- FIG. 12 is a diagram showing an example of a sequence of relay processing in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a switch device, an in-vehicle communication system, and a communication method capable of realizing smooth communication between switch devices in an in-vehicle network. That is.
- the switch device is a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, and is transmitted from the plurality of communication ports and the functional unit.
- a switch unit that relays a frame to which information including a WLAN ID and priority information is added to another functional unit via the communication port according to the priority information
- a switch unit in which the diagnostic device is another switch device When connected to, the plurality of communication ports include a duplication unit that generates a diagnostic duplication frame by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port.
- the duplication unit can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the frame of the duplication source, and the switch unit is generated by the duplication unit.
- the diagnostic duplication frame is output from the communication port corresponding to the other switch device according to the priority information set by the duplication unit.
- the priority information added to the diagnostic replication frame is set separately from the priority information added to the replication source frame, and the diagnostic replication frame is sent to another switch device according to the set priority information.
- the priority information of the diagnostic replication frame can be set according to the importance of the replication source frame and the diagnostic replication frame. Therefore, the replication source frame and the diagnostic replication frame can be set. The frame of higher importance among the frames can be more reliably transmitted to another switch device while suppressing the delay. Therefore, smooth communication between the switch devices in the in-vehicle network can be realized.
- the duplication unit sets, as the priority information added to the diagnostic duplication frame, a priority lower than the priority indicated by the priority information added to the frame of the duplication source. do.
- the copy source frame when the importance of the copy source frame is higher than the importance of the diagnostic copy frame, the copy source frame can be transmitted to another switch device more reliably while suppressing the delay. can.
- the duplication unit sets, as the priority information added to the diagnostic duplication frame, a priority higher than the priority indicated by the priority information added to the frame of the duplication source. do.
- the diagnostic replication frame when the importance of the diagnostic replication frame is higher than the importance of the replication source frame, the diagnostic replication frame can be more reliably transmitted to another switch device while suppressing the delay. can.
- the switch device further acquires connection information which is information that can recognize which switch device the diagnostic device is connected to in an in-vehicle network including the plurality of switch devices.
- the duplication unit includes an acquisition unit, and the duplication unit recognizes that the diagnostic device is connected to the other switch device based on the connection information acquired by the acquisition unit.
- the duplication unit generates the diagnostic duplication frame to which specific information which is information to be transmitted to the diagnostic apparatus is added.
- the normal frame and the diagnostic duplication frame can be easily distinguished in another switch device that has received the diagnostic duplication frame.
- the in-vehicle communication system is an in-vehicle communication system used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, and includes the plurality of switch devices. Is a frame including a plurality of communication ports, and the switch device transmits a frame to which information including a WLAN ID and priority information is added, which is transmitted from the functional unit, via the communication port according to the priority information. The switch device relays to the other functional unit, and when the diagnostic device is connected to the other switch device, the switch device relays via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- a diagnostic duplication frame is generated by duplicating the frame to be used, and the generated diagnostic duplication frame is output from the communication port corresponding to the other switch device, and the switch device uses the diagnostic duplication frame.
- the priority information added to the copy source can be set separately from the priority information added to the copy source frame, and the switch device sets the generated diagnostic copy frame to the set priority. Output from the communication port corresponding to the other switch device according to the information.
- the priority information added to the diagnostic replication frame is set separately from the priority information added to the replication source frame, and the diagnostic replication frame is sent to another switch device according to the set priority information.
- the priority information of the diagnostic replication frame can be set according to the importance of the replication source frame and the diagnostic replication frame. Therefore, the replication source frame and the diagnostic replication frame can be set. The frame of higher importance among the frames can be more reliably transmitted to another switch device while suppressing the delay. Therefore, smooth communication between the switch devices in the in-vehicle network can be realized.
- the communication method according to the embodiment of the present disclosure is a communication method in a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device, and the switch device has a plurality of communication ports.
- the switch device transmits a frame to which information including a WLAN ID and priority information transmitted from the functional unit is added to the other functional unit via the communication port according to the priority information.
- diagnostic duplication by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- the diagnostic duplication In the step of generating the diagnostic duplication frame, which includes a step of generating the frame and a step of outputting the generated diagnostic duplication frame from the communication port corresponding to the other switch device, the diagnostic duplication In the step of setting the priority information added to the frame separately from the priority information added to the copying source frame and outputting the diagnostic duplication frame, the priority information is set according to the set priority information.
- the diagnostic duplication frame is output from the communication port corresponding to the other switch device.
- the priority information added to the diagnostic replication frame is set separately from the priority information added to the replication source frame, and the diagnostic replication frame is sent to another switch device according to the set priority information.
- the priority information of the diagnostic replication frame can be set according to the importance of the replication source frame and the diagnostic replication frame. Therefore, the replication source frame and the diagnostic replication frame can be set. The frame of higher importance among the frames can be more reliably transmitted to another switch device while suppressing the delay. Therefore, smooth communication between the switch devices in the in-vehicle network can be realized.
- FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present disclosure.
- the in-vehicle communication system 301 includes a plurality of switch devices 101, a plurality of in-vehicle communication devices 111, and a diagnostic device 201.
- the in-vehicle communication system 301 is mounted on the vehicle 1.
- the in-vehicle communication system 301 includes a switch device 101A and a switch device 101B as the switch device 101. Further, the in-vehicle communication system 301 includes in-vehicle communication devices 111A, 111B, 111C, 111D as the in-vehicle communication device 111.
- the switch device 101A is an example of the second switch.
- the switch device 101B is an example of the first switch.
- the in-vehicle communication device 111 is an example of a functional unit.
- the in-vehicle communication system 301 is not limited to the configuration including four in-vehicle communication devices 111, and may be configured to include two, three, or five or more in-vehicle communication devices 111.
- the in-vehicle communication device 111 is, for example, an automatic operation ECU (Electronic Control Unit), a sensor, a navigation device, a TCU (Telematics Communication Unit), a central gateway, a human machine interface, a camera, or the like, and communicates with the switch device 101. Is possible.
- ECU Electronic Control Unit
- sensor Sensor Sensor
- TCU Telematics Communication Unit
- central gateway a human machine interface
- a camera or the like
- connection relationship between each switch device 101 and each in-vehicle communication device 111 in the in-vehicle communication system 301 is fixed, for example.
- the switch device 101 and the vehicle-mounted communication device 111 are connected to each other by, for example, a vehicle-mounted Ethernet (registered trademark) communication cable, that is, an Ethernet cable. Further, the switch device 101A and the switch device 101B are connected to each other by, for example, an Ethernet cable. Further, the switch device 101A and the diagnostic device 201 are connected to each other by, for example, an Ethernet cable. For example, the switch device 101 and the Ethernet cable constitute an in-vehicle network.
- a vehicle-mounted Ethernet (registered trademark) communication cable that is, an Ethernet cable.
- the switch device 101A and the switch device 101B are connected to each other by, for example, an Ethernet cable.
- the switch device 101A and the diagnostic device 201 are connected to each other by, for example, an Ethernet cable.
- the switch device 101 and the Ethernet cable constitute an in-vehicle network.
- the switch device 101, the in-vehicle communication device 111, and the diagnostic device 201 communicate with each other using an Ethernet cable.
- Information is exchanged between the switch device 101 and the vehicle-mounted communication device 111, for example, by using an Ethernet frame according to IEEE802.1Q.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of the VID, MAC address, and IP address of each device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- the ID of the VLAN to which the in-vehicle communication device 111A and the diagnostic device 201 belong is "222".
- the ID of the VLAN to which the in-vehicle communication devices 111B and 111C belong is "111”.
- the IDs of the VLAN to which the in-vehicle communication device 111D belongs are "111" and "222".
- the switch device 101, the vehicle-mounted communication device 111, and the diagnostic device 201 have a unique MAC (Media Access Control) address. Further, different IP (Internet Protocol) addresses are assigned to the switch device 101, the vehicle-mounted communication device 111, and the diagnostic device 201.
- MAC Media Access Control
- IP Internet Protocol
- FIG. 3 is a diagram showing an example of an Ethernet frame transmitted in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- the Ethernet frame has an Ethernet header and a payload.
- the destination MAC address, source MAC address, tag 1, and type are stored in the Ethernet header.
- the payload stores an IP header, a destination IP address, a destination IP address, arbitrary data, and the like.
- Tag 1 includes TCID (Tag Protocol Identifier), PCP (Priority Code Point), DEI (Drop Eligibility Indicator), and VID (VLAN Identifier).
- TCID Tag Protocol Identifier
- PCP Primary Code Point
- DEI Drop Eligibility Indicator
- VID VLAN Identifier
- the priority information of the Ethernet frame is stored in the PCP. More specifically, the PCP stores priority information indicating eight levels of priority from the lowest priority "zero" to the highest priority "7".
- the ID of the VLAN is stored in the VID.
- the switch device 101 performs relay processing for relaying data in the in-vehicle network. More specifically, the switch device 101 can perform relay processing according to, for example, layer 2 and layer 3 higher than layer 2.
- IP packets are stored in Ethernet frames and transmitted.
- the switch device 101 relays the Ethernet frame transmitted between the in-vehicle communication devices 111.
- the switch device 101 operates according to a communication protocol having a plurality of layers. More specifically, the switch device 101 can function as an L2 switch and relays Ethernet frames transmitted between in-vehicle communication devices 111 belonging to the same VLAN. The switch device 101 can also function as an L3 switch, and relays Ethernet frames between in-vehicle communication devices 111 belonging to different VLANs.
- the IP packet when the vehicle-mounted communication device 111C transmits an IP packet to the vehicle-mounted communication device 111B, the IP packet includes IP-C and IP-B as a source IP address and a destination IP address, respectively.
- vehicle-mounted communication device 111C and the vehicle-mounted communication device 111B belong to the same VLAN, 111, MAC-B, and MAC-C are Ethernet as the VID, destination MAC address, and source MAC address in tag 1, respectively. Write to frame.
- the in-vehicle communication device 111C transmits an Ethernet frame containing an IP packet to the switch device 101B.
- the switch device 101B When the switch device 101B receives the Ethernet frame from the vehicle-mounted communication device 111C, the switch device 101B performs layer 2 switch processing on the received Ethernet frame to transmit the Ethernet frame to the vehicle-mounted communication device 111B via the switch device 101A.
- the vehicle-mounted communication device 111B transmits an IP packet to the vehicle-mounted communication device 111A
- the IP packet includes IP-B and IP-A as a source IP address and a destination IP address, respectively.
- the vehicle-mounted communication device 111B belongs to a different VLAN from itself and the vehicle-mounted communication device 111A, 111, the MAC address of the switch device 101A which is the default gateway, that is, the MAC-F, and the MAC-B address are attached to the tag 1.
- the MAC address of the switch device 101A which is the default gateway, that is, the MAC-F, and the MAC-B address are attached to the tag 1.
- the in-vehicle communication device 111B transmits an Ethernet frame containing an IP packet to the switch device 101A.
- the switch device 101A When the switch device 101A receives the Ethernet frame from the vehicle-mounted communication device 111B, the switch device 101A transmits the Ethernet frame to the vehicle-mounted communication device 111A by performing layer 3 relay processing on the received Ethernet frame.
- the diagnostic device 201 identifies the cause of the abnormality and the abnormal location by analyzing the Ethernet frame transmitted and received between the in-vehicle communication devices 111.
- the administrator of the in-vehicle communication system 301 designates one of the plurality of communication ports 54 in the switch device 101 as a monitoring target. ..
- the communication port 54 designated as the monitoring target is also referred to as a designated port 54.
- the diagnostic device 201 identifies the cause and location of the abnormality by analyzing the Ethernet frame transmitted via the designated port. Specifically, the diagnostic device 201 receives a mirror frame, which is a duplicate of the Ethernet frame transmitted via the designated port, from the switch device 101, and analyzes the received mirror frame.
- Switch device configuration 4 and 5 are diagrams showing an example of the configuration of the switch device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 4 shows the configuration of the switch device 101A.
- FIG. 5 shows the configuration of the switch device 101B.
- the switch device 101 includes a switch unit 110, an acquisition unit 120, a duplication unit 130, a determination unit 140, a storage unit 150, and a plurality of communication ports 54.
- the switch unit 110, the acquisition unit 120, the duplication unit 130, and the determination unit 140 are realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor).
- a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor).
- the storage unit 150 is, for example, a non-volatile memory.
- the storage unit 150 in the switch device 101 including the designated port 54 stores designated information for identifying the designated port 54.
- the communication port 54 is, for example, a terminal to which an Ethernet cable can be connected.
- the communication port 54 can be connected to the vehicle-mounted communication device 111, the diagnostic device 201, and the other switch device 101, respectively.
- the switch device 101A includes communication ports 54A, 54B, 54C, and 54D as communication ports 54.
- the communication ports 54A, 54B, 54C and 54D are connected to the vehicle-mounted communication device 111A, the vehicle-mounted communication device 111B, the diagnostic device 201 and the switch device 101B, respectively, via an Ethernet cable.
- the switch device 101B includes communication ports 54E, 54F, and 54G as communication ports 54.
- the communication ports 54E, 54F and 54G are connected to the vehicle-mounted communication device 111C, the vehicle-mounted communication device 111D and the switch device 101A, respectively, via an Ethernet cable.
- switch device 101A is not limited to the configuration in which the four communication ports 54 are provided, and may be configured in which two, three, or five or more communication ports 54 are provided.
- switch device 101B is not limited to the configuration in which the three communication ports 54 are provided, and may be configured in which two or four or more communication ports 54 are provided.
- the switch unit 110 relays the Ethernet frame to which the information including the VLAN ID and the priority information transmitted from the vehicle-mounted communication device 111 is added to the other vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54 according to the priority information. do.
- the switch unit 110 performs layer 2 or layer 3 relay processing on the Ethernet frame received via the communication port 54.
- the switch unit 110 when the switch unit 110 receives the Ethernet frame transmitted from the vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54, the switch unit 110 stores the received Ethernet frame in the storage unit 150.
- the storage unit 150 is provided with a queue for each priority of Ethernet frames.
- the switch unit 110 refers to the priority information stored in the PCP in the tag 1 of the received Ethernet frame, distributes the Ethernet frame to the corresponding queue according to the priority, and stores it in the storage unit 150.
- the switch unit 110 acquires an Ethernet frame from each queue in the storage unit 150 at a cycle according to the priority, and outputs the acquired Ethernet frame from the communication port 54 corresponding to the destination vehicle-mounted communication device 111.
- the switch unit 110 has, for example, a plurality of terminals (not shown) connected to the plurality of communication ports 54, respectively. Each terminal is assigned a unique logical port number.
- the storage unit 150 stores, for example, an ARP (Address Resolution Protocol) table and an ARL (Address Resolution Logical) table for each VLAN ID.
- ARP Address Resolution Protocol
- ARL Address Resolution Logical
- the contents of the ARP table and the ARL table are predetermined by the user, for example, based on the connection relationship fixed in the in-vehicle communication system 301 as described above.
- the ARP table shows the correspondence between the IP address and the MAC address. Further, the ARL table shows the correspondence between the MAC address of the vehicle-mounted communication device 111 and the logical port number of the terminal to which the vehicle-mounted communication device 111 is connected, and the MAC address of the other switch device 101 and the other switch device 101. The correspondence with the logical port number of the terminal to which is connected is shown.
- the switch unit 110 refers to the destination MAC address of the Ethernet frame to be output, which is acquired from the storage unit 150.
- the switch unit 110 acquires the logical port number corresponding to the referenced destination MAC address from the ARL table, and receives the received Ethernet frame from the terminal of the acquired logical port number via the communication port 54 of the vehicle-mounted communication device 111 or another switch. It transmits to the device 101.
- connection information which is information that can recognize which switch device 101 the diagnostic device 201 is connected to in the vehicle-mounted network including the plurality of switch devices 101.
- the diagnostic device 201 when the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 of the switch device 101, the diagnostic device 201 transmits authentication information including its own MAC address and the like to the switch device 101.
- the diagnostic device 201 when the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54C of the switch device 101A via an Ethernet cable, the diagnostic device 201 transmits authentication information including its own MAC address and the like to the switch device 101A.
- the switch unit 110 in the switch device 101A receives the authentication information from the diagnostic device 201 via the communication port 54C, the switch unit 110 outputs the received authentication information to the acquisition unit 120.
- the acquisition unit 120 in the switch device 101A receives the authentication information from the switch unit 110, the acquisition unit 120 performs the authentication process of the diagnostic device 201 using the received authentication information.
- the acquisition unit 120 adds the correspondence between the MAC address of the diagnostic device 201 and the logical port number of the terminal connected to the communication port 54C to the ARL table in the storage unit 150.
- the acquisition unit 120 in the switch device 101A generates the IP address of the diagnostic device 201 and the connection information indicating that the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A, and stores the generated connection information in the storage unit 150. .. Further, the acquisition unit 120 transmits the generated connection information to another switch device 101, that is, the switch device 101B via the switch unit 110 and the communication port 54.
- the switch unit 110 in the switch device 101B When the switch unit 110 in the switch device 101B receives the connection information from the switch device 101A via the communication port 54G, the switch unit 110 outputs the received connection information to the acquisition unit 120.
- the acquisition unit 120 in the switch device 101B When the acquisition unit 120 in the switch device 101B receives the connection information from the switch unit 110, the acquisition unit 120 stores the received connection information in the storage unit 150.
- the duplication unit 130 duplicates the Ethernet frame to be relayed via the designated port among the plurality of communication ports 54 to obtain the diagnostic duplication frame. Generate.
- the Ethernet frame to be relayed via the designated port is also referred to as a target frame.
- the duplication unit 130 recognizes that the diagnostic device 201 is connected to another switch device 101 based on the connection information acquired by the acquisition unit 120. Further, for example, when the designated information is stored in the storage unit 150, the duplication unit 130 recognizes the designated port based on the designated information.
- the duplication unit 130 in the switch device 101B recognizes that the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A based on the connection information in the storage unit 150. Further, the duplication unit 130 in the switch device 101B recognizes that, for example, the communication port 54F is the designated port based on the designated information in the storage unit 150.
- the duplication unit 130 in the switch device 101B monitors the storage unit 150 and detects the Ethernet frame relayed via the communication port 54F among the Ethernet frames stored in the storage unit 150 by the switch unit 110 as the target frame. do.
- the duplication unit 130 includes an Ethernet frame received by the switch unit 110 via the communication port 54F and a switch unit via the communication port 54F among the Ethernet frames stored in the storage unit 150 by the switch unit 110.
- the Ethernet frame to be transmitted by 110 is detected as the target frame.
- the duplication unit 130 refers to the ARP table and the ARP table in the storage unit 150, and the Ethernet frame is a communication port based on the destination IP address and the source IP address stored in the Ethernet frame in the storage unit 150. It is determined whether or not the frame is a target frame relayed via 54F.
- the duplication unit 130 is transmitted from an Ethernet frame having a source IP address of IP-D and a destination IP address of IP-B, that is, an in-vehicle communication device 111D. It is determined that the Ethernet frame addressed to the vehicle-mounted communication device 111B is the target frame received by the switch unit 110 via the communication port 54F.
- the replication unit 130 has an Ethernet frame whose source IP address is IP-C and whose destination IP address is IP-D, that is, an Ethernet frame addressed to the vehicle-mounted communication device 111D transmitted from the vehicle-mounted communication device 111C. Is a target frame to be transmitted by the switch unit 110 via the communication port 54F.
- the duplication unit 130 When the duplication unit 130 detects the target frame, it duplicates the target frame to generate a diagnostic duplication frame.
- the duplication unit 130 generates a diagnostic duplication frame to which specific information, which is information to be transmitted to the diagnostic apparatus 201, is added.
- the duplication unit 130 detects the target frame, it duplicates the target frame and adds specific information to the duplication frame obtained by duplication to generate a diagnostic duplication frame.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of a diagnostic duplication frame generated by the duplication unit in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- the diagnostic replication frame has an Ethernet header and a payload.
- the destination MAC address, the source MAC address, the tag 2, the tag 1, and the type are stored in the Ethernet header in the diagnostic replication frame. Except for tag 2 in the diagnostic duplication frame, it is a duplication of the target frame of the duplication source.
- the duplication unit 130 generates a diagnostic duplication frame by adding the tag 2 to the duplication frame which is a duplication of the target frame.
- the information stored in the tag 2 is an example of specific information.
- Tag 2 includes TPID, PCP, DEI, and VID, similarly to tag 1.
- the TPID in the tag 2 stores information indicating that the diagnostic duplication frame includes the tag 2.
- the duplication unit 130 acquires the IP address of the diagnostic device 201 by referring to the connection information in the storage unit 150, and performs subnet mask calculation or the like for the acquired IP address of the VLAN to which the diagnostic device 201 belongs. Identify the ID. Then, the duplication unit 130 stores the ID of the VLAN to which the diagnostic device 201 belongs in the VID of the tag 2.
- the priority information of the diagnostic duplication frame is stored in the PCP of the tag 2. More specifically, the PCP stores priority information indicating eight levels of priority from the lowest priority "zero" to the highest priority "7".
- the replication unit 130 can set the priority information added to the diagnostic replication frame separately from the priority information added to the replication source Ethernet frame. More specifically, the duplication unit 130 sets the priority information of the diagnostic duplication frame separately from the priority information stored in the PCP in the tag 1 of the target frame of the duplication source, and sets the set priority information. It is stored in the PCP in tag 2 of the diagnostic duplication frame.
- the duplication unit 130 sets a priority lower than the priority indicated by the priority information added to the target frame of the duplication source as the priority information added to the diagnostic duplication frame. Specifically, when the PCP in the tag 1 of the target frame of the duplication source stores the priority information indicating the priority "2", the duplication unit 130 stores the priority information in the tag 2 of the diagnostic duplication frame. , Stores priority information indicating that the priority is "0".
- the duplication unit 130 sets a priority higher than the priority indicated by the priority information added to the target frame of the duplication source as the priority information added to the diagnostic duplication frame. Specifically, when the PCP in the tag 1 of the target frame of the duplication source stores the priority information indicating the priority "2", the duplication unit 130 stores the priority information in the tag 2 of the diagnostic duplication frame. , Stores priority information indicating that the priority is "7".
- the switch unit 110 outputs the diagnostic duplication frame generated by the duplication unit 130 from the communication port 54 corresponding to the other switch device 101 according to the priority information set by the duplication unit 130.
- the duplication unit 130 distributes the generated diagnostic duplication frame to the corresponding queue according to the priority of the diagnostic duplication frame and stores it in the storage unit 150.
- the switch unit 110 in the switch device 101B acquires a diagnostic duplication frame from each queue in the storage unit 150 at a cycle according to the priority, and transfers the acquired diagnostic duplication frame to the switch device 101A which is another switch device 101. Output from the corresponding communication port 54G.
- the determination unit 140 uses the Ethernet frame received by the switch unit 110 as a diagnostic replication frame. Judge that there is.
- the determination unit 140 monitors the storage unit 150 and detects the Ethernet frame including the tag 2 from the Ethernet frames stored in the storage unit 150 by the switch unit 110, the detected Ethernet frame is diagnosed. Judged as a duplicate frame.
- the Ethernet frames received from the switch device 101B by the switch unit 110 in the switch device 101A via the communication port 54D include a diagnostic replication frame and a normal Ethernet frame other than the diagnostic replication frame. There can be.
- the determination unit 140 in the switch device 101A monitors the storage unit 150 and detects the Ethernet frame including the tag 2 from the Ethernet frames stored in the storage unit 150 by the switch unit 110, the Ethernet frame is duplicated for diagnosis. Judge that it is a frame.
- the determination unit 140 is a communication port corresponding to the diagnostic device 201 of the plurality of communication ports 54 of the diagnostic replication frame based on the VLAN ID stored in the VID in the tag 2 of the diagnostic replication frame. Judgment regarding output to 54 is made.
- the determination unit 140 determines the diagnostic duplication frame. Should be output to the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201.
- the determination unit 140 discards the diagnostic duplication frame, for example. do.
- the determination unit 140 stores the VLAN in the VID in the tag 2 of the diagnostic replication frame. Based on the ID of the above, the configuration may be configured to determine which of the plurality of diagnostic devices 201 the diagnostic duplication frame should be output to the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201.
- the determination unit 140 should output the diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201 among the plurality of communication ports 54 by adding the tag 2 to the diagnostic duplication frame. It may be configured to be determined to exist.
- the storage unit 150 is provided with an area for a diagnostic flag for each Ethernet frame.
- the diagnostic flag is a flag that is turned on when the Ethernet frame is a diagnostic replication frame.
- the determination unit 140 turns on the diagnostic flag of the Ethernet frame determined to be the diagnostic replication frame among the Ethernet frames in the storage unit 150.
- the switch unit 110 communicates the diagnostic replication frame with the diagnostic device 201 regardless of the destination IP address of the Ethernet frame, that is, the diagnostic replication frame. Output from port 54. In this case, the switch unit 110 outputs the diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201 according to the priority information stored in the tag 2 of the diagnostic duplication frame.
- the switch unit 110 when the switch unit 110 outputs a diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201, and the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 in its own switch device 101, the tag The diagnostic duplication frame from which 2 has been deleted is output from the corresponding communication port 54 to the diagnostic device 201.
- the determination unit 140 determines whether or not the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 of its own switch device 101 based on the ARL table in the storage unit 150.
- the determination unit 140 in the switch device 101A determines that the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54C in its own switch device 101A based on the connection information in the storage unit 150. ..
- the determination unit 140 in the switch device 101A determines that the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54C in the switch device 101A, the determination unit 140 deletes the tag 2 of the diagnostic duplication frame in the storage unit 150.
- the switch unit 110 acquires a diagnostic replication frame from which the tag 2 has been deleted by the determination unit 140 and the diagnostic flag is turned on from the storage unit 150, and outputs the acquired diagnostic replication frame from the communication port 54C to the diagnostic device 201. do.
- the switch unit 110 has a configuration in which the diagnostic duplication frame from which the tag 2 has been deleted by the determination unit 140 is output from the corresponding communication port 54 to the diagnostic device 201.
- the determination unit 140 may be configured not to delete the tag 2 of the diagnostic duplication frame when the diagnostic device 201 is not connected to the communication port 54 of its own switch device 101.
- FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system according to a modified example of the embodiment of the present disclosure.
- the in-vehicle communication system 302 includes switch devices 101A, 101B, and 101C as the switch device 101. Further, the in-vehicle communication system 302 includes in-vehicle communication devices 111A, 111B, 111C, 111D, 111E as the in-vehicle communication device 111.
- the switch device 101A and the switch device 101C are connected to each other by, for example, an Ethernet cable. Further, the switch device 101C and the switch device 101B are connected to each other by, for example, an Ethernet cable.
- FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of the switch device in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- FIG. 8 shows the configuration of the switch device 101C.
- the switch device 101C includes communication ports 54H, 54J, 54K as communication ports 54.
- the communication ports 54H, 54J and 54K are connected to the switch device 101A, the switch device 101B and the vehicle-mounted communication device 111E, respectively, via an Ethernet cable.
- Ethernet frame received from the switch device 101B by the switch unit 110 in the switch device 101C via the communication port 54J there may be a diagnostic replication frame and a normal Ethernet frame other than the diagnostic replication frame.
- the determination unit 140 in the switch device 101C monitors the storage unit 150 and detects the Ethernet frame including the tag 2 among the Ethernet frames stored in the storage unit 150 by the switch unit 110, the Ethernet frame is duplicated for diagnosis. Judge that it is a frame. Then, the determination unit 140 turns on the diagnostic flag of the Ethernet frame determined to be the diagnostic replication frame.
- the determination unit 140 in the switch device 101C determines that the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 in the other switch device 101A based on the connection information in the storage unit 150.
- the diagnostic unit 140 When the determination unit 140 in the switch device 101C determines that the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 in the other switch device 101A, the diagnostic unit 140 does not delete the tag 2 of the diagnostic replication frame in the storage unit 150 for diagnosis. The state in which the tag 2 is attached to the duplicate frame is maintained.
- the switch unit 110 in the switch device 101C uses the diagnostic replication frame as the diagnostic apparatus 201 regardless of the destination IP address of the Ethernet frame, that is, the diagnostic replication frame. Output from the communication port 54 corresponding to. In this case, the switch unit 110 outputs the diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the diagnostic device 201 according to the priority information stored in the tag 2 of the diagnostic duplication frame.
- the switch unit 110 in the switch device 101C recognizes that the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A by referring to the connection information in the storage unit 150, and switches the diagnostic duplication frame to the switch device. Output from the communication port 54H corresponding to 101A.
- Each device in the in-vehicle communication system includes a computer including a memory, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer is a program including a part or all of each step of the following flowchart and sequence. Is read from the memory and executed. The programs of these plurality of devices can be installed from the outside. The programs of these plurality of devices are distributed in a state of being stored in a recording medium.
- FIG. 9 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the embodiment of the present disclosure generates and transmits a diagnostic duplication frame.
- FIG. 9 shows an example of an operation procedure when the switch device 101B generates and transmits a diagnostic copy frame when the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A as shown in FIG.
- the switch device 101B listens for the Ethernet frame (NO in step S102) and receives the Ethernet frame transmitted from the vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54 (YES in step S102), It is determined whether or not the Ethernet frame is an Ethernet frame to be relayed via the designated port. More specifically, the switch device 101B determines whether or not the received Ethernet frame is the target frame (step S104).
- the switch device 101B determines that the received Ethernet frame is not the target frame (NO in step S106)
- the switch device 101B transmits the Ethernet frame to the communication port 54 according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame. It relays to the destination vehicle-mounted communication device 111 via the vehicle (step S108).
- the switch device 101B waits for a new Ethernet frame (NO in step S102).
- the switch device 101B determines that the received Ethernet frame is the target frame (YES in step S106)
- the switch device 101B generates a duplicate frame that is a duplicate of the target frame (step S110).
- the switch device 101B sets the priority information to be added to the diagnostic duplication frame, and adds the tag 2 in which the set priority information is stored to the duplication frame to generate the diagnostic duplication frame ( Step S112).
- the switch device 101B relays the target frame to the destination vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54 according to the priority information stored in the tag 1 of the target frame (step S114).
- the switch device 101B outputs a diagnostic duplication frame from the communication port 54G corresponding to the switch device 101A according to the priority information in the set tag 2 (step S116).
- the switch device 101B waits for a new Ethernet frame (NO in step S102).
- FIG. 10 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the embodiment of the present disclosure receives a diagnostic duplication frame and transmits it to the diagnostic device.
- FIG. 10 shows an example of an operation procedure when the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A as shown in FIG. 1 and the switch device 101A receives the diagnostic duplication frame and transmits it to the diagnostic device 201. Shown.
- the switch device 101A listens for the Ethernet frame (NO in step S202) and receives the Ethernet frame transmitted from the switch device 101B via the communication port 54D (YES in step S202), the switch device 101A receives the Ethernet frame. It is determined whether or not the Ethernet frame is a diagnostic replication frame to be output from the communication port 54C corresponding to the diagnostic device 201 (step S204).
- the switch device 101A determines that the received Ethernet frame is not a diagnostic replication frame (NO in step S206)
- the switch device 101A relays the Ethernet frame to the destination vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54 (step). S208).
- the switch device 101A waits for a new Ethernet frame (NO in step S202).
- the switch device 101A determines that the received Ethernet frame is a diagnostic replication frame (YES in step S206)
- the switch device 101A deletes the tag 2 of the diagnostic replication frame (step S210).
- the switch device 101A outputs the diagnostic replication frame from which the tag 2 has been deleted from the communication port 54C to the diagnostic device 201 regardless of the destination IP address of the diagnostic replication frame (step S212).
- the switch device 101A waits for a new Ethernet frame (NO in step S202).
- FIG. 11 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the switch device according to the modified example of the embodiment of the present disclosure receives the diagnostic duplication frame and transmits it to the diagnostic device.
- FIG. 11 shows an example of an operation procedure when the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A as shown in FIG. 7 and the switch device 101C receives the diagnostic duplication frame and transmits it to the switch device 101A. Shown.
- the switch device 101C listens for the Ethernet frame (NO in step S302) and receives the Ethernet frame transmitted from the switch device 101B via the communication port 54J (YES in step S302), the switch device 101C receives the Ethernet frame. It is determined whether or not the Ethernet frame is a diagnostic replication frame to be output from the communication port 54H corresponding to the switch device 101A to which the diagnostic device 201 is connected (step S304).
- the switch device 101C determines that the received Ethernet frame is not a diagnostic replication frame (NO in step S306), the switch device 101C relays the Ethernet frame to the destination vehicle-mounted communication device 111 via the communication port 54 (step). S308).
- the switch device 101C waits for a new Ethernet frame (NO in step S302).
- the switch device 101C determines that the received Ethernet frame is a diagnostic replication frame (YES in step S306), the switch device 101C switches the diagnostic replication frame regardless of the destination IP address of the diagnostic replication frame. Output from the communication port 54H corresponding to 101A (step S310).
- the switch device 101C waits for a new Ethernet frame (NO in step S302).
- FIG. 12 is a diagram showing an example of a sequence of relay processing in the in-vehicle communication system according to the embodiment of the present disclosure.
- the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54C of the switch device 101A via an Ethernet cable (step S402).
- the switch device 101A generates connection information indicating that the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A, and transmits the generated connection information to the switch device 101B (step S404).
- the vehicle-mounted communication device 111C transmits the Ethernet frame F1 addressed to the vehicle-mounted communication device 111B to the switch device 101B (step S406).
- the switch device 101B relays the Ethernet frame F1 received from the vehicle-mounted communication device 111C via the communication port 54E. Specifically, the switch device 101B transmits the Ethernet frame F1 to the switch device 101A via the communication port 54G according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame F1 (step S408).
- the switch device 101A relays the Ethernet frame F1 received from the switch device 101B via the communication port 54D. Specifically, the switch device 101A transmits the Ethernet frame F1 to the vehicle-mounted communication device 111B via the communication port 54B according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame F1 (step S410).
- the vehicle-mounted communication device 111D transmits the Ethernet frame F2 addressed to the vehicle-mounted communication device 111B to the switch device 101B (step S412).
- the switch device 101B determines that the Ethernet frame F2 is the target frame. Then, the switch device 101B generates a replication frame that is a replication of the Ethernet frame F2, sets priority information to be added to the diagnostic replication frame, and duplicates the tag 2 in which the set priority information is stored.
- a diagnostic replication frame is generated by adding to (step S414).
- the switch device 101B relays the Ethernet frame F2 according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame F2. Specifically, the switch device 101B transmits the Ethernet frame F2 to the switch device 101A via the communication port 54G (step S416).
- the switch device 101B transmits the generated diagnostic duplication frame to the switch device 101A via the communication port 54G according to the priority information in the set tag 2 (step S418).
- the switch device 101A relays the Ethernet frame F2 received from the switch device 101B via the communication port 54D. Specifically, the switch device 101A transmits the Ethernet frame F2 to the vehicle-mounted communication device 111B via the communication port 54B according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame F2 (step S420).
- the switch device 101A receives the diagnostic duplication frame from the switch device 101B via the communication port 54D, acquires the priority information stored in the tag 2 of the received diagnostic duplication frame, and deletes the tag 2. (Step S422).
- the switch device 101A transmits the diagnostic copy frame from which the tag 2 has been deleted to the diagnostic device 201 via the communication port 54C according to the acquired priority information of the diagnostic copy frame (step S424).
- the vehicle-mounted communication device 111C transmits the Ethernet frame F3 addressed to the vehicle-mounted communication device 111D to the switch device 101B (step S426).
- the switch device 101B determines that the Ethernet frame F3 to be transmitted via the communication port 54F, which is a designated port, is the target frame. Then, the switch device 101B generates a replication frame that is a replication of the Ethernet frame F3, sets priority information to be added to the diagnostic replication frame, and duplicates the tag 2 in which the set priority information is stored.
- a diagnostic replication frame is generated by adding to (step S428).
- the switch device 101B relays the Ethernet frame F3 according to the priority information stored in the tag 1 of the Ethernet frame F3. Specifically, the switch device 101B transmits the Ethernet frame F3 to the vehicle-mounted communication device 111D via the communication port 54F (step S430).
- the switch device 101B transmits the generated diagnostic duplication frame to the switch device 101A via the communication port 54G according to the priority information in the set tag 2 (step S432).
- the switch device 101A receives the diagnostic duplication frame from the switch device 101B via the communication port 54D, acquires the priority information stored in the tag 2 of the received diagnostic duplication frame, and deletes the tag 2. (Step S434).
- the switch device 101A transmits the diagnostic copy frame from which the tag 2 has been deleted to the diagnostic device 201 via the communication port 54C according to the acquired priority information of the diagnostic copy frame (step S436).
- the switch devices 101A and 101B are configured to include the determination unit 140, but the present invention is not limited to this.
- the switch device 101A may include the determination unit 140, while the switch device 101B may not include the determination unit 140.
- the diagnostic device 201 is connected to the switch device 101A, and the communication port 54F in the switch device 101B is a designated port, but the present invention is not limited to this. ..
- the diagnostic device 201 may be connected to the switch device 101B, and any communication port 54 in the switch device 101A may be a designated port.
- the duplication unit 130 in the switch device 101A performs the same processing as the duplication unit 130 in the switch device 101B described above
- the determination unit 140 in the switch device 101B performs the same processing as the determination unit 140 in the switch device 101A described above. I do.
- the replication unit 130 sets the priority information added to the diagnostic replication frame separately from the priority information added to the replication source Ethernet frame.
- the configuration is not limited to this.
- the replication unit 130 separately sets the priority information added to the diagnostic replication frame. The configuration may not be set to.
- the duplication unit 130 generates a diagnostic duplication frame to which the tag 2 is added as information to the effect that the target frame should be transmitted to the diagnostic device 201.
- the configuration is not limited to this. Even if the duplication unit 130 is configured to generate a diagnostic duplication frame to which information different from the tag 2 such as 1-bit information is added as information to the effect that the duplication frame should be transmitted to the diagnostic apparatus 201. good. Further, for example, the duplication unit 130 may be configured to generate a diagnostic duplication frame in which a part of the content of the duplication frame is changed, instead of adding information to the effect that it should be transmitted to the diagnostic apparatus 201.
- the duplication unit 130 sets the priority information of the diagnostic duplication frame and stores the set priority information in the PCP in the tag 2 of the diagnostic duplication frame.
- the duplication unit 130 may be configured to store the set priority information in the PCP in the tag 1 of the diagnostic duplication frame. That is, the duplication unit 130 may be configured to replace the PCP in the tag 1 of the diagnostic duplication frame with the set priority information.
- the switch device 101 is configured to include the acquisition unit 120, but the present invention is not limited to this.
- the switch device 101 may not include the acquisition unit 120.
- the determination unit 140 determines that the diagnostic device 201 is connected to the communication port 54 in its own switch device 101, the diagnostic duplication frame in the storage unit 150
- the configuration is such that the tag 2 of the above is deleted, the present invention is not limited to this.
- the determination unit 140 may be configured not to delete the tag 2 of the diagnostic duplication frame regardless of which switch device 101 the communication port 54 is connected to the diagnostic device 201.
- the switch unit 110 outputs the diagnostic duplication frame to which the tag 2 is attached from the corresponding communication port 54 to the diagnostic device 201.
- Patent Document 3 describes a so-called port mirroring technique in which a specific communication port in a switching hub is monitored and a frame passing through the communication port is mirrored.
- the Ethernet frame received by the switching hub via the monitored communication port and the Ethernet frame transferred by the switching hub via the monitored communication port are duplicated and obtained by duplication. Rewrite the destination of the Ethernet frame to the address of the network analyzer. As a result, the Ethernet frame obtained by duplication is transmitted to the network analyzer and analyzed by the network analyzer.
- Patent Document 4 describes a security method for improving security in a system including a plurality of switch devices and a plurality of PCs (Personal Computers). Specifically, in this security method, the PC transmits a frame including the VLAN tag information in which the number of the VLAN to which the PC belongs is stored to the switch device. The switch device relays the frame to the destination PC only when the VLAN tag information included in the frame received from the PC matches the VLAN number previously associated with the communication port to which the PC is connected. ..
- Non-Patent Document 1 describes a procedure for setting a communication port to be monitored and a VLAN to be monitored in a switch device having a port mirroring function.
- Non-Patent Document 1 describes that as a part of the network policy setting procedure of LLDP-MED (Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery), it is selected whether or not the traffic is tagged with a VLAN. ing.
- LLDP-MED Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery
- switch device 101B having the designated port 54 and the switch device 101A to which the diagnostic device 201 is connected are separate switch devices 101, for example, as in the vehicle-mounted communication system 301 shown in FIG.
- the switch device 101B to the diagnostic device 201 via the switch device 101A it is necessary to transmit the mirror frame from the switch device 101B to the switch device 101A in addition to the normal frame.
- the traffic from the switch device 101B to the switch device 101A increases.
- congestion may occur between the switch device 101B and the switch device 101A, resulting in a delay or loss of a mirror frame or a delay or loss of a normal frame.
- the switch unit 110 attaches a frame to which information including the VLAN ID and priority information transmitted from the vehicle-mounted communication device 111 is added. It relays to another in-vehicle communication device 111 via the communication port 54 according to the priority information.
- the duplication unit 130 diagnoses by duplicating a frame to be relayed via a designated communication port 54 among a plurality of communication ports 54. Generate a duplicate frame for.
- the duplication unit 130 can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the duplication source frame.
- the switch unit 110 outputs the diagnostic duplication frame generated by the duplication unit 130 from the communication port 54 corresponding to the switch device 101A according to the priority information set by the duplication unit 130.
- the plurality of switch devices 101 attach a frame to which information including the VLAN ID and priority information transmitted from the vehicle-mounted communication device 111 to another vehicle. It relays to the communication device 111.
- the switch device 101B duplicates the diagnostic device by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port 54 among the plurality of communication ports 54. A frame is generated, and the generated duplicate frame for diagnosis is output from the communication port 54 corresponding to the other switch device 101.
- the switch device 101B can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the duplication source frame.
- the switch device 101B outputs the generated diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the switch device 101A according to the set priority information.
- the communication method according to the embodiment of the present disclosure is the communication method in the switch device 101.
- the switch device 101 should relay via the designated communication port 54 among the plurality of communication ports 54.
- a diagnostic replication frame is generated by duplicating the frame.
- the switch device 101 outputs the generated diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the other switch device 101.
- the switch device 101 sets the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the duplication source frame.
- the switch device 101 outputs the diagnostic duplication frame, the switch device 101 outputs the diagnostic duplication frame from the communication port 54 corresponding to the other switch device 101 according to the set priority information.
- the priority information added to the diagnostic replication frame is set separately from the priority information added to the replication source frame, and the diagnostic replication frame is sent to another switch device according to the set priority information.
- the priority information of the diagnostic replication frame can be set according to the importance of the replication source frame and the diagnostic replication frame. Therefore, the replication source frame and diagnostics can be set. The frame of higher importance among the duplicate frames for use can be more reliably transmitted to another switch device while suppressing the delay.
- the switch device the in-vehicle communication system, and the communication method according to the embodiment of the present disclosure can realize smooth communication between the switch devices in the in-vehicle network.
- a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device With multiple communication ports A switch unit that relays a frame to which information including a VLAN ID and priority information transmitted from the functional unit is added to another functional unit via the communication port according to the priority information.
- a diagnostic copy frame is generated by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports. Equipped with a replica
- the duplication unit can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the frame of the duplication source.
- the switch unit outputs the diagnostic duplication frame generated by the duplication unit from the communication port corresponding to the other switch device according to the priority information set by the duplication unit.
- the switch unit and the duplication unit are switch devices realized by a processor.
- a switch device used in a vehicle equipped with a plurality of functional units and a diagnostic device With multiple communication ports A switch unit that relays a frame to which information including a VLAN ID and priority information transmitted from the functional unit is added to another functional unit via the communication port according to the priority information.
- a diagnostic copy frame is generated by duplicating the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports. Equipped with a replica
- the duplication unit can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the frame of the duplication source.
- the switch unit outputs the diagnostic duplication frame generated by the duplication unit from the communication port corresponding to the other switch device according to the priority information set by the duplication unit.
- the duplication unit is a switch device that generates the diagnostic duplication frame to which specific information including the ID of the VLAN of the diagnostic apparatus and information to be transmitted to the diagnostic apparatus is added.
- the switch device includes a plurality of communication ports.
- the switch device relays the frame to which the information including the VLAN ID and the priority information transmitted from the functional unit is added to the other functional unit via the communication port according to the priority information.
- the switch device duplicates the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- a diagnostic duplication frame is generated, and the generated diagnostic duplication frame is output from the communication port corresponding to the other switch device.
- the switch device can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the duplication source frame.
- the switch device outputs the generated duplicate frame for diagnosis from the communication port corresponding to the other switch device according to the set priority information.
- the functional unit is an in-vehicle communication system which is an ECU.
- the switch device includes a plurality of communication ports.
- the switch device relays the frame to which the information including the VLAN ID and the priority information transmitted from the functional unit is added to the other functional unit via the communication port according to the priority information.
- the switch device duplicates the frame to be relayed via the designated communication port among the plurality of communication ports.
- a diagnostic duplication frame is generated, and the generated diagnostic duplication frame is output from the communication port corresponding to the other switch device.
- the switch device can set the priority information added to the diagnostic duplication frame separately from the priority information added to the duplication source frame.
- the switch device outputs the generated duplicate frame for diagnosis from the communication port corresponding to the other switch device according to the set priority information.
- the switch device generates the diagnostic duplication frame to which specific information including the VLAN ID of the diagnostic device, which is information to be transmitted to the diagnostic device, is added.
- the other switch device receives the diagnostic replication frame, and based on the VLAN ID included in the specific information added to the diagnostic replication frame, the plurality of communication ports of the diagnostic replication frame.
- An in-vehicle communication system that determines the output to the communication port corresponding to the diagnostic device.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
スイッチ装置は、複数の通信ポートと、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
Description
本開示は、スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法に関する。本出願は、2020年3月16日出願の日本出願第2020-044884号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての内容を援用するものである。
従来、ネットワークにおける対象の通信ポートを経由するフレームをミラーリングすることにより、当該通信ポートを用いた通信を中断することなく当該フレームを解析する技術が知られている。
たとえば、特許文献1(特開2018-107584号公報)には、以下のようなネットワーク装置が開示されている。すなわち、ネットワーク装置は、第1のフレームを送受信する第1のポートと、前記第1のフレームの所定の位置から抽出された所定の長さのデータであるミラーリングデータをペイロードに含む第2のフレームを生成するフレーム集約手段と、前記第2のフレームを送出する第2のポートと、を備える。
また、特許文献2(国際公開第2012/133060号)には、以下のようなネットワークシステムが開示されている。すなわち、ネットワークシステムは、スイッチと、パケットをフローとして一律に制御するためのルールとアクションが定義されたフローエントリを、前記スイッチのフローテーブルに設定するコントローラとを含み、前記コントローラは、ネットワーク内を流れるパケットに付与されたタグ情報と、前記パケットに対応するフローエントリを示すフロークッキー情報(Flow cookie)をマッピングして保持し、仮想的に複数のVLAN(Virtual Local Area Network)を取り扱う。
Cisco Systems, Inc.、「Cisco Small Business 300 1.1 シリーズ マネージド スイッチ アドミニストレーション ガイド」、2011年、p.67-69,79-81
本開示のスイッチ装置は、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、複数の通信ポートと、前記機能部から送信された、VLANのID(Identifier)および優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
本開示の車載通信システムは、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、複数のスイッチ装置を備え、前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
本開示の通信方法は、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置における通信方法であって、前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを備え、前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成するステップと、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力するステップとを含み、前記診断用複製フレームを生成するステップにおいては、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定し、前記診断用複製フレームを出力するステップにおいては、設定した前記優先度情報に従って前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
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、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たり、スイッチ装置における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、スイッチ装置を備える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たり、車載通信システムにおける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。
<本開示が解決しようとする課題>
特許文献1~4に記載の技術を超えて、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することを可能とする技術が望まれる。
特許文献1~4に記載の技術を超えて、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することを可能とする技術が望まれる。
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、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することが可能なスイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法を提供することである。
<本開示の効果>
本開示によれば、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することが可能である。
本開示によれば、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することが可能である。
<本開示の実施形態の概要>
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)本開示の実施の形態に係るスイッチ装置は、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、複数の通信ポートと、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
このように、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定し、設定した優先度情報に従って診断用複製フレームを他のスイッチ装置に対応する通信ポートから出力する構成により、複製元のフレームおよび診断用複製フレームの重要度の別に応じて診断用複製フレームの優先度情報を設定することができるため、複製元のフレームおよび診断用複製フレームのうちの重要度がより高い方のフレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。したがって、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することができる。
(2)好ましくは、前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報として、複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報が示す優先順位よりも低い優先順位を設定する。
このような構成により、複製元のフレームの重要度が診断用複製フレームの重要度よりも高い場合に、複製元のフレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。
(3)好ましくは、前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報として、複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報が示す優先順位よりも高い優先順位を設定する。
このような構成により、診断用複製フレームの重要度が複製元のフレームの重要度よりも高い場合に、診断用複製フレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。
(4)好ましくは、前記スイッチ装置は、さらに、複数の前記スイッチ装置を含む車載ネットワークにおいて、前記診断装置がいずれの前記スイッチ装置に接続されているかを認識可能な情報である接続情報を取得する取得部を備え、前記複製部は、前記取得部により取得された前記接続情報に基づいて、前記診断装置が前記他のスイッチ装置に接続されていることを認識する。
このような構成により、たとえば、診断装置とスイッチ装置との接続関係が予め固定されていないような車載ネットワークにおいて、新たに他のスイッチ装置に診断装置が接続されたことを認識し、対象となるフレームに基づく診断用複製フレームを生成することができる。
(5)好ましくは、前記複製部は、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成する。
このような構成により、診断用複製フレームを受信した他のスイッチ装置において、通常のフレームと診断用複製フレームとを容易に識別することができる。
(6)本開示の実施の形態に係る車載通信システムは、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、複数のスイッチ装置を備え、前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
このように、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定し、設定した優先度情報に従って診断用複製フレームを他のスイッチ装置に対応する通信ポートから出力する構成により、複製元のフレームおよび診断用複製フレームの重要度の別に応じて診断用複製フレームの優先度情報を設定することができるため、複製元のフレームおよび診断用複製フレームのうちの重要度がより高い方のフレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。したがって、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することができる。
(7)本開示の実施の形態に係る通信方法は、複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置における通信方法であって、前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを備え、前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成するステップと、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力するステップとを含み、前記診断用複製フレームを生成するステップにおいては、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定し、前記診断用複製フレームを出力するステップにおいては、設定した前記優先度情報に従って前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する。
このように、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定し、設定した優先度情報に従って診断用複製フレームを他のスイッチ装置に対応する通信ポートから出力する方法により、複製元のフレームおよび診断用複製フレームの重要度の別に応じて診断用複製フレームの優先度情報を設定することができるため、複製元のフレームおよび診断用複製フレームのうちの重要度がより高い方のフレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。したがって、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することができる。
<本開示の実施形態の詳細>
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。
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。
[構成および基本動作]
図1は、本開示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1は、本開示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1を参照して、車載通信システム301は、複数のスイッチ装置101と、複数の車載通信デバイス111と、診断装置201とを備える。車載通信システム301は、車両1に搭載される。
より詳細には、車載通信システム301は、スイッチ装置101として、スイッチ装置101A,スイッチ装置101Bを備える。また、車載通信システム301は、車載通信デバイス111として、車載通信デバイス111A,111B,111C,111Dを備える。スイッチ装置101Aは、第2のスイッチの一例である。スイッチ装置101Bは、第1のスイッチの一例である。車載通信デバイス111は、機能部の一例である。
なお、車載通信システム301は、4つの車載通信デバイス111を備える構成に限らず、2つ、3つまたは5つ以上の車載通信デバイス111を備える構成であってもよい。
車載通信デバイス111は、たとえば、自動運転ECU(Electronic Control Unit)、センサ、ナビゲーション装置、TCU(Telematics Communication Unit)、セントラルゲートウェイ、ヒューマンマシンインタフェース、およびカメラ等であり、スイッチ装置101と通信を行うことが可能である。
車載通信システム301における各スイッチ装置101および各車載通信デバイス111の接続関係は、たとえば固定されている。
スイッチ装置101および車載通信デバイス111は、たとえば、車載のイーサネット(登録商標)通信用のケーブルすなわちイーサネットケーブルにより互いに接続されている。また、スイッチ装置101Aおよびスイッチ装置101Bは、たとえばイーサネットケーブルにより互いに接続されている。また、スイッチ装置101Aおよび診断装置201は、たとえばイーサネットケーブルにより互いに接続されている。たとえば、スイッチ装置101およびイーサネットケーブルは、車載ネットワークを構成する。
スイッチ装置101、車載通信デバイス111および診断装置201は、イーサネットケーブルを用いて互いに通信する。スイッチ装置101および車載通信デバイス111間では、たとえば、IEEE802.1Qに従う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。
図2は、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のVID、MACアドレスおよびIPアドレスの一例を示す図である。
図2を参照して、車載通信システム301において、車載通信デバイス111Aおよび診断装置201の属するVLANのIDは、「222」である。また、車載通信デバイス111B,111Cの属するVLANのIDは、「111」である。また、車載通信デバイス111Dの属するVLANのIDは、「111」および「222」である。
スイッチ装置101、車載通信デバイス111および診断装置201は、固有のMAC(Media Access Control)アドレスを有する。また、スイッチ装置101、車載通信デバイス111および診断装置201には、異なるIP(Internet Protocol)アドレスが割り当てられている。
図3は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおいて伝送されるイーサネットフレームの一例を示す図である。
図3を参照して、イーサネットフレームは、イーサネットヘッダと、ペイロードとを有する。
イーサネットヘッダには、宛先MACアドレスと、送信元MACアドレスと、タグ1と、タイプとが格納される。ペイロードには、IPヘッダ、宛先IPアドレス、送信先IPアドレス、および任意のデータ等が格納される。
タグ1は、TPID(Tag Protocol Identifier)と、PCP(Priority Code Point)と、DEI(Drop Eligibility Indicator)と、VID(VLAN Identifier)とを含む。
TPIDには、当該イーサネットフレームがタグ1を含むことを示す情報が格納される。PCPには、当該イーサネットフレームの優先度情報が格納される。より詳細には、PCPには、最も優先順位が低い「ゼロ」から最も優先順位が高い「7」までの8段階の優先順位を示す優先度情報が格納される。VIDには、VLANのIDが格納される。
スイッチ装置101は、車載ネットワークにおけるデータを中継する中継処理を行う。より詳細には、スイッチ装置101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。
具体的には、車載通信システム301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。
スイッチ装置101は、各車載通信デバイス111間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
詳細には、スイッチ装置101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101は、L2スイッチとして機能することが可能であり、同じVLANに属する車載通信デバイス111間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。また、スイッチ装置101は、L3スイッチとしても機能することが可能であり、異なるVLANに属する車載通信デバイス111間のイーサネットフレームを中継する。
具体的には、車載通信デバイス111CがIPパケットを車載通信デバイス111Bへ送信する場合、このIPパケットには、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスとして、IP-CおよびIP-Bがそれぞれ含まれる。
車載通信デバイス111Cは、自己と車載通信デバイス111Bとが同じVLANに属していることから、111、MAC-BおよびMAC-Cを、タグ1におけるVID、宛先MACアドレスおよび送信元MACアドレスとしてそれぞれイーサネットフレームに書き込む。
車載通信デバイス111Cは、IPパケットを格納したイーサネットフレームをスイッチ装置101Bへ送信する。
スイッチ装置101Bは、車載通信デバイス111Cからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに対してレイヤ2のスイッチ処理を行うことで、イーサネットフレームをスイッチ装置101A経由で車載通信デバイス111Bへ送信する。
また、車載通信デバイス111BがIPパケットを車載通信デバイス111Aへ送信する場合、このIPパケットには、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスとして、IP-BおよびIP-Aがそれぞれ含まれる。
車載通信デバイス111Bは、自己と車載通信デバイス111Aとが異なるVLANに属していることから、111、デフォルトゲートウェイであるスイッチ装置101AのMACアドレスすなわちMAC-F、およびMAC-Bアドレスを、タグ1におけるVID、宛先MACアドレスおよび送信元MACアドレスとしてそれぞれイーサネットフレームに書き込む。
車載通信デバイス111Bは、IPパケットを格納したイーサネットフレームをスイッチ装置101Aへ送信する。
スイッチ装置101Aは、車載通信デバイス111Bからイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームに対してレイヤ3の中継処理を行うことで、イーサネットフレームを車載通信デバイス111Aへ送信する。
診断装置201は、車載通信システム301において異常が発生した場合に、車載通信デバイス111間で送受信されるイーサネットフレームを解析することにより、異常の原因および異常箇所を特定する。
より詳細には、たとえば、車載通信システム301の管理者は、車載通信システム301において異常が発生すると、スイッチ装置101における複数の通信ポート54のうちのいずれかの通信ポート54を監視対象として指定する。以下、監視対象として指定された通信ポート54を指定ポート54とも称する。
診断装置201は、指定ポートを経由して伝送されるイーサネットフレームを解析することにより、異常の原因および異常箇所を特定する。具体的には、診断装置201は、指定ポートを経由して伝送されるイーサネットフレームの複製であるミラーフレームをスイッチ装置101から受信し、受信したミラーフレームを解析する。
[スイッチ装置の構成]
図4および図5は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチ装置の構成の一例を示す図である。図4は、スイッチ装置101Aの構成を示している。図5は、スイッチ装置101Bの構成を示している。
図4および図5は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチ装置の構成の一例を示す図である。図4は、スイッチ装置101Aの構成を示している。図5は、スイッチ装置101Bの構成を示している。
図4および図5を参照して、スイッチ装置101は、スイッチ部110と、取得部120と、複製部130と、判断部140と、記憶部150と、複数の通信ポート54とを備える。
たとえば、スイッチ部110、取得部120、複製部130および判断部140は、CPU(Central Processing Unit)およびDSP(Digital Signal Processor)等のプロセッサによって実現される。
記憶部150は、たとえば不揮発性メモリである。たとえば、指定ポート54を備えるスイッチ装置101における記憶部150は、指定ポート54を特定するための指定情報を記憶している。
通信ポート54は、たとえば、イーサネットケーブルを接続可能な端子である。通信ポート54は、車載通信デバイス111、診断装置201および他のスイッチ装置101にそれぞれ接続可能である。
図4に示す例では、スイッチ装置101Aは、通信ポート54として、通信ポート54A,54B,54C,54Dを備える。通信ポート54A、54B、54Cおよび54Dは、それぞれ車載通信デバイス111A、車載通信デバイス111B、診断装置201およびスイッチ装置101Bにイーサネットケーブルを介して接続される。
また、図5に示す例では、スイッチ装置101Bは、通信ポート54として、通信ポート54E,54F,54Gを備える。通信ポート54E、54Fおよび54Gは、それぞれ車載通信デバイス111C、車載通信デバイス111Dおよびスイッチ装置101Aにイーサネットケーブルを介して接続される。
なお、スイッチ装置101Aでは、4つの通信ポート54が設けられる構成に限らず、2つ、3つまたは5つ以上の通信ポート54が設けられる構成であってもよい。また、スイッチ装置101Bでは、3つの通信ポート54が設けられる構成に限らず、2つまたは4つ以上の通信ポート54が設けられる構成であってもよい。
[スイッチ部]
スイッチ部110は、車載通信デバイス111から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているイーサネットフレームを、優先度情報に従って通信ポート54経由で他の車載通信デバイス111へ中継する。
スイッチ部110は、車載通信デバイス111から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているイーサネットフレームを、優先度情報に従って通信ポート54経由で他の車載通信デバイス111へ中継する。
スイッチ部110は、通信ポート54を介して受信したイーサネットフレームに対してレイヤ2またはレイヤ3の中継処理を行う。
より詳細には、スイッチ部110は、車載通信デバイス111から送信されたイーサネットフレームを通信ポート54経由で受信すると、受信したイーサネットフレームを記憶部150に保存する。
たとえば、記憶部150には、イーサネットフレームの優先順位ごとのキューが設けられている。
スイッチ部110は、受信したイーサネットフレームのタグ1におけるPCPに格納された優先度情報を参照し、イーサネットフレームを優先順位ごとに対応のキューに振り分けて記憶部150に保存する。
そして、スイッチ部110は、たとえば優先順位に応じた周期で記憶部150における各キューからイーサネットフレームを取得し、取得したイーサネットフレームを宛先の車載通信デバイス111に対応する通信ポート54から出力する。
より詳細には、スイッチ部110は、たとえば、複数の通信ポート54にそれぞれ接続される図示しない複数の端子を有する。各端子には、固有の論理ポート番号が割り当てられている。
また、記憶部150は、たとえば、VLANのIDごとのARP(Address Resolution Protocol)テーブル、およびARL(Address Resolution Logic)テーブルを記憶している。
ARPテーブルおよびARLテーブルの内容は、上述したように車載通信システム301において固定されている接続関係に基づいて、たとえばユーザにより予め定められている。
具体的には、ARPテーブルは、IPアドレスとMACアドレスとの対応関係を示す。また、ARLテーブルは、車載通信デバイス111のMACアドレスと当該車載通信デバイス111を接続先とする端子の論理ポート番号との対応関係、および他のスイッチ装置101のMACアドレスと当該他のスイッチ装置101を接続先とする端子の論理ポート番号との対応関係を示す。
スイッチ部110は、記憶部150から取得した、出力すべきイーサネットフレームの宛先MACアドレスを参照する。スイッチ部110は、参照した宛先MACアドレスに対応する論理ポート番号をARLテーブルから取得し、受信したイーサネットフレームを、取得した論理ポート番号の端子から通信ポート54経由で車載通信デバイス111または他のスイッチ装置101へ送信する。
[取得部]
取得部120は、複数のスイッチ装置101を含む車載ネットワークにおいて、診断装置201がいずれのスイッチ装置101に接続されているかを認識可能な情報である接続情報を取得する。
取得部120は、複数のスイッチ装置101を含む車載ネットワークにおいて、診断装置201がいずれのスイッチ装置101に接続されているかを認識可能な情報である接続情報を取得する。
たとえば、診断装置201は、スイッチ装置101の通信ポート54に接続されると、自己のMACアドレス等を含む認証情報を当該スイッチ装置101へ送信する。
図1および図4に示す例では、診断装置201は、イーサネットケーブルを介してスイッチ装置101Aの通信ポート54Cに接続されると、自己のMACアドレス等を含む認証情報をスイッチ装置101Aへ送信する。
スイッチ装置101Aにおけるスイッチ部110は、通信ポート54C経由で診断装置201から認証情報を受信すると、受信した認証情報を取得部120へ出力する。
スイッチ装置101Aにおける取得部120は、スイッチ部110から認証情報を受けると、受けた認証情報を用いて診断装置201の認証処理を行う。取得部120は、診断装置201の認証処理に成功すると、診断装置201のMACアドレスと、通信ポート54Cに接続される端子の論理ポート番号との対応関係を記憶部150におけるARLテーブルに追加する。
また、スイッチ装置101Aにおける取得部120は、診断装置201のIPアドレスおよび診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている旨を示す接続情報を生成し、生成した接続情報を記憶部150に保存する。また、取得部120は、生成した接続情報をスイッチ部110および通信ポート54経由で他のスイッチ装置101すなわちスイッチ装置101Bへ送信する。
スイッチ装置101Bにおけるスイッチ部110は、通信ポート54G経由でスイッチ装置101Aから接続情報を受信すると、受信した接続情報を取得部120へ出力する。
スイッチ装置101Bにおける取得部120は、スイッチ部110から接続情報を受けると、受けた接続情報を記憶部150に保存する。
[複製部]
複製部130は、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されている場合、複数の通信ポート54のうちの指定ポートを経由して中継すべきイーサネットフレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。以下、指定ポートを経由して中継すべきイーサネットフレームを、対象フレームとも称する。
複製部130は、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されている場合、複数の通信ポート54のうちの指定ポートを経由して中継すべきイーサネットフレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。以下、指定ポートを経由して中継すべきイーサネットフレームを、対象フレームとも称する。
(対象フレームの検出)
たとえば、複製部130は、取得部120により取得された接続情報に基づいて、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されていることを認識する。また、たとえば、複製部130は、記憶部150に指定情報が保存されている場合、当該指定情報に基づいて、指定ポートを認識する。
たとえば、複製部130は、取得部120により取得された接続情報に基づいて、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されていることを認識する。また、たとえば、複製部130は、記憶部150に指定情報が保存されている場合、当該指定情報に基づいて、指定ポートを認識する。
具体的には、スイッチ装置101Bにおける複製部130は、記憶部150における接続情報に基づいて、診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されていることを認識する。また、スイッチ装置101Bにおける複製部130は、記憶部150における指定情報に基づいて、たとえば通信ポート54Fが指定ポートであると認識する。
スイッチ装置101Bにおける複製部130は、記憶部150を監視し、スイッチ部110により記憶部150に保存されるイーサネットフレームのうちの、通信ポート54Fを経由して中継されるイーサネットフレームを対象フレームとして検出する。
より詳細には、複製部130は、スイッチ部110により記憶部150に保存されるイーサネットフレームのうちの、通信ポート54F経由でスイッチ部110により受信されたイーサネットフレーム、および通信ポート54F経由でスイッチ部110により送信されるべきイーサネットフレームを対象フレームとして検出する。
たとえば、複製部130は、記憶部150におけるARPテーブルおよびARLテーブルを参照することにより、記憶部150におけるイーサネットフレームに格納された宛先IPアドレスおよび送信元IPアドレスに基づいて、当該イーサネットフレームが通信ポート54Fを経由して中継される対象フレームであるか否かを判断する。
再び図1および図5を参照して、たとえば、複製部130は、送信元IPアドレスがIP-Dであり、かつ宛先IPアドレスがIP-Bであるイーサネットフレーム、すなわち車載通信デバイス111Dから送信された車載通信デバイス111B宛のイーサネットフレームを、通信ポート54F経由でスイッチ部110により受信された対象フレームであると判断する。
また、たとえば、複製部130は、送信元IPアドレスがIP-Cであり、かつ宛先IPアドレスがIP-Dであるイーサネットフレーム、すなわち車載通信デバイス111Cから送信された車載通信デバイス111D宛のイーサネットフレームを、通信ポート54F経由でスイッチ部110により送信されるべき対象フレームであると判断する。
(診断用複製フレームの生成)
複製部130は、対象フレームを検出すると、当該対象フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。
複製部130は、対象フレームを検出すると、当該対象フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。
たとえば、複製部130は、診断装置201へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された診断用複製フレームを生成する。
より詳細には、複製部130は、対象フレームを検出すると、当該対象フレームを複製し、複製により得られた複製フレームに特定情報を付加することにより、診断用複製フレームを生成する。
図6は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおける複製部により生成される診断用複製フレームの一例を示す図である。
図6を参照して、診断用複製フレームは、イーサネットヘッダと、ペイロードとを有する。
診断用複製フレームにおけるイーサネットヘッダには、宛先MACアドレスと、送信元MACアドレスと、タグ2と、タグ1と、タイプとが格納される。診断用複製フレームにおけるタグ2以外は、複製元の対象フレームの複製である。
複製部130は、対象フレームの複製である複製フレームにタグ2を付加することにより診断用複製フレームを生成する。タグ2に格納される情報は、特定情報の一例である。
タグ2は、タグ1と同様に、TPIDと、PCPと、DEIと、VIDとを含む。タグ2におけるTPIDには、当該診断用複製フレームがタグ2を含むことを示す情報が格納される。
たとえば、複製部130は、記憶部150における接続情報を参照することにより診断装置201のIPアドレスを取得し、取得したIPアドレスに対してサブネットマスク計算等を行うことにより診断装置201が属するVLANのIDを特定する。そして、複製部130は、診断装置201が属するVLANのIDをタグ2のVIDに格納する。
タグ2におけるPCPには、当該診断用複製フレームの優先度情報が格納される。より詳細には、PCPには、最も優先順位が低い「ゼロ」から最も優先順位が高い「7」までの8段階の優先順位を示す優先度情報が格納される。
複製部130は、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のイーサネットフレームに付加される優先度情報とは別個に設定可能である。より詳細には、複製部130は、診断用複製フレームの優先度情報を、複製元の対象フレームのタグ1におけるPCPに格納される優先度情報とは別個に設定し、設定した優先度情報を診断用複製フレームのタグ2におけるPCPに格納する。
たとえば、複製部130は、診断用複製フレームに付加される優先度情報として、複製元の対象フレームに付加される優先度情報が示す優先順位よりも低い優先順位を設定する。具体的には、複製部130は、複製元の対象フレームのタグ1におけるPCPに、優先順位が「2」を示す優先度情報が格納されている場合、診断用複製フレームのタグ2におけるPCPに、優先順位が「0」を示す優先度情報を格納する。
あるいは、複製部130は、診断用複製フレームに付加される優先度情報として、複製元の対象フレームに付加される優先度情報が示す優先順位よりも高い優先順位を設定する。具体的には、複製部130は、複製元の対象フレームのタグ1におけるPCPに、優先順位が「2」を示す優先度情報が格納されている場合、診断用複製フレームのタグ2におけるPCPに、優先順位が「7」を示す優先度情報を格納する。
スイッチ部110は、複製部130により生成された診断用複製フレームを、複製部130により設定された優先度情報に従って他のスイッチ装置101に対応する通信ポート54から出力する。
より詳細には、複製部130は、生成した診断用複製フレームを、当該診断用複製フレームの優先順位ごとに対応のキューに振り分けて記憶部150に保存する。
スイッチ装置101Bにおけるスイッチ部110は、たとえば優先順位に応じた周期で記憶部150における各キューから診断用複製フレームを取得し、取得した診断用複製フレームを他のスイッチ装置101であるスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54Gから出力する。
[判断部]
判断部140は、スイッチ部110により受信された他のスイッチ装置101からのイーサネットフレームに特定情報すなわちタグ2が付加されている場合、スイッチ部110により受信された当該イーサネットフレームが診断用複製フレームであると判断する。
判断部140は、スイッチ部110により受信された他のスイッチ装置101からのイーサネットフレームに特定情報すなわちタグ2が付加されている場合、スイッチ部110により受信された当該イーサネットフレームが診断用複製フレームであると判断する。
より詳細には、判断部140は、記憶部150を監視し、スイッチ部110により記憶部150に保存されるイーサネットフレームの中から、タグ2を含むイーサネットフレームを検出すると、検出したイーサネットフレームは診断用複製フレームであると判断する。
図1および図4に示す例において、スイッチ装置101Aにおけるスイッチ部110が通信ポート54D経由でスイッチ装置101Bから受信するイーサネットフレームとしては、診断用複製フレームと、診断用複製フレーム以外の通常のイーサネットフレームとがあり得る。
スイッチ装置101Aにおける判断部140は、記憶部150を監視し、スイッチ部110により記憶部150に保存されるイーサネットフレームの中から、タグ2を含むイーサネットフレームを検出すると、当該イーサネットフレームは診断用複製フレームであると判断する。
たとえば、判断部140は、診断用複製フレームのタグ2におけるVIDに格納されたVLANのIDに基づいて、当該診断用複製フレームの、複数の通信ポート54のうちの診断装置201に対応する通信ポート54への出力に関する判断を行う。
より詳細には、判断部140は、記憶部150における診断用複製フレームのタグ2におけるVIDに格納されたVLANのIDが、診断装置201の属するVLANのIDと一致する場合、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54へ出力すべきであると判断する。
一方、判断部140は、記憶部150における診断用複製フレームのタグ2におけるVIDに格納されたVLANのIDが、診断装置201の属するVLANのIDと一致しない場合、たとえば当該診断用複製フレームを破棄する。
なお、スイッチ装置101Aにおける判断部140は、属するVLANが異なる複数の診断装置201がスイッチ装置101Aにおける通信ポート54にそれぞれ接続されている場合、診断用複製フレームのタグ2におけるVIDに格納されたVLANのIDに基づいて、当該診断用複製フレームを、複数の診断装置201のうちのいずれの診断装置201に対応する通信ポート54へ出力すべきであるかを判断する構成であってもよい。
また、判断部140は、診断用複製フレームにタグ2が付加されていることをもって、当該診断用複製フレームを複数の通信ポート54のうちの診断装置201に対応する通信ポート54から出力すべきであると判断する構成であってもよい。
たとえば、記憶部150には、イーサネットフレームごとに診断フラグ用の領域が設けられる。診断フラグは、イーサネットフレームが診断用複製フレームである場合にオンされるフラグである。
判断部140は、記憶部150におけるイーサネットフレームのうちの、診断用複製フレームであると判断したイーサネットフレームの診断フラグをオンする。
(診断用複製フレームの出力例)
スイッチ部110は、記憶部150におけるイーサネットフレームの診断フラグがオンされている場合、当該イーサネットフレームすなわち診断用複製フレームの宛先IPアドレスに関わらず、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。この場合、スイッチ部110は、診断用複製フレームのタグ2に格納された優先度情報に従って、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。
スイッチ部110は、記憶部150におけるイーサネットフレームの診断フラグがオンされている場合、当該イーサネットフレームすなわち診断用複製フレームの宛先IPアドレスに関わらず、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。この場合、スイッチ部110は、診断用複製フレームのタグ2に格納された優先度情報に従って、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。
たとえば、スイッチ部110は、診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する場合であって、診断装置201が自己のスイッチ装置101における通信ポート54に接続されている場合、タグ2が削除された診断用複製フレームを対応の通信ポート54から診断装置201へ出力する。
より詳細には、判断部140は、記憶部150におけるARLテーブルに基づいて、診断装置201が自己のスイッチ装置101における通信ポート54に接続されているか否かを判断する。
図1および図4に示す例では、スイッチ装置101Aにおける判断部140は、記憶部150における接続情報に基づいて、診断装置201が自己のスイッチ装置101Aにおける通信ポート54Cに接続されていると判断する。
スイッチ装置101Aにおける判断部140は、診断装置201がスイッチ装置101Aにおける通信ポート54Cに接続されていると判断すると、記憶部150における診断用複製フレームのタグ2を削除する。
スイッチ部110は、判断部140によってタグ2が削除され、かつ診断フラグがオンされた診断用複製フレームを記憶部150から取得し、取得した診断用複製フレームを通信ポート54Cから診断装置201へ出力する。
(変形例)
なお、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、スイッチ部110は、判断部140によってタグ2が削除された診断用複製フレームを対応の通信ポート54から診断装置201へ出力する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判断部140は、診断装置201が自己のスイッチ装置101における通信ポート54に接続されていない場合、診断用複製フレームのタグ2を削除しない構成であってもよい。以下、具体的に説明する。
なお、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、スイッチ部110は、判断部140によってタグ2が削除された診断用複製フレームを対応の通信ポート54から診断装置201へ出力する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判断部140は、診断装置201が自己のスイッチ装置101における通信ポート54に接続されていない場合、診断用複製フレームのタグ2を削除しない構成であってもよい。以下、具体的に説明する。
図7は、本開示の実施の形態の変形例に係る車載通信システムの構成を示す図である。
図7を参照して、車載通信システム302は、スイッチ装置101として、スイッチ装置101A,101B,101Cを備える。また、車載通信システム302は、車載通信デバイス111として、車載通信デバイス111A,111B,111C,111D,111Eを備える。
スイッチ装置101Aおよびスイッチ装置101Cは、たとえばイーサネットケーブルにより互いに接続されている。また、スイッチ装置101Cおよびスイッチ装置101Bは、たとえばイーサネットケーブルにより互いに接続されている。
図8は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおけるスイッチ装置の構成の一例を示す図である。図8は、スイッチ装置101Cの構成を示している。
図8を参照して、スイッチ装置101Cは、通信ポート54として、通信ポート54H,54J,54Kを備える。通信ポート54H、54Jおよび54Kは、それぞれスイッチ装置101A、スイッチ装置101Bおよび車載通信デバイス111Eにイーサネットケーブルを介して接続される。
スイッチ装置101Cにおけるスイッチ部110が通信ポート54J経由でスイッチ装置101Bから受信するイーサネットフレームとしては、診断用複製フレームと、診断用複製フレーム以外の通常のイーサネットフレームとがあり得る。
スイッチ装置101Cにおける判断部140は、記憶部150を監視し、スイッチ部110により記憶部150に保存されるイーサネットフレームのうちの、タグ2を含むイーサネットフレームを検出すると、当該イーサネットフレームは診断用複製フレームであると判断する。そして、判断部140は、診断用複製フレームであると判断したイーサネットフレームの診断フラグをオンする。
また、スイッチ装置101Cにおける判断部140は、記憶部150における接続情報に基づいて、診断装置201が他のスイッチ装置101Aにおける通信ポート54に接続されていると判断する。
スイッチ装置101Cにおける判断部140は、診断装置201が他のスイッチ装置101Aにおける通信ポート54に接続されていると判断すると、記憶部150における診断用複製フレームのタグ2を削除することなく、診断用複製フレームにタグ2が付加された状態を維持する。
スイッチ装置101Cにおけるスイッチ部110は、記憶部150におけるイーサネットフレームの診断フラグがオンされている場合、当該イーサネットフレームすなわち診断用複製フレームの宛先IPアドレスに関わらず、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。この場合、スイッチ部110は、診断用複製フレームのタグ2に格納された優先度情報に従って、当該診断用複製フレームを診断装置201に対応する通信ポート54から出力する。
より詳細には、スイッチ装置101Cにおけるスイッチ部110は、記憶部150における接続情報を参照することにより、診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されていることを認識し、診断用複製フレームをスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54Hから出力する。
[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、以下のフローチャートおよびシーケンス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。
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、以下のフローチャートおよびシーケンス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。
図9は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置が診断用複製フレームを生成して送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図9は、図1に示すように診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている場合において、スイッチ装置101Bが診断用複製フレームを生成して送信する際の動作手順の一例を示している。
図9を参照して、まず、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームを待ち受け(ステップS102でNO)、車載通信デバイス111から送信されたイーサネットフレームを通信ポート54経由で受信すると(ステップS102でYES)、当該イーサネットフレームが指定ポートを経由して中継すべきイーサネットフレームであるか否かを判断する。より詳細には、スイッチ装置101Bは、受信したイーサネットフレームが対象フレームであるか否かを判断する(ステップS104)。
次に、スイッチ装置101Bは、受信したイーサネットフレームが対象フレームではないと判断した場合(ステップS106でNO)、当該イーサネットフレームのタグ1に格納された優先度情報に従って、当該イーサネットフレームを通信ポート54経由で宛先の車載通信デバイス111へ中継する(ステップS108)。
次に、スイッチ装置101Bは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS102でNO)。
一方、スイッチ装置101Bは、受信したイーサネットフレームが対象フレームであると判断した場合(ステップS106でYES)、当該対象フレームの複製である複製フレームを生成する(ステップS110)。
次に、スイッチ装置101Bは、診断用複製フレームに付加される優先度情報を設定し、設定した優先度情報が格納されたタグ2を複製フレームに付加することにより診断用複製フレームを生成する(ステップS112)。
次に、スイッチ装置101Bは、対象フレームのタグ1に格納された優先度情報に従って、対象フレームを通信ポート54経由で宛先の車載通信デバイス111へ中継する(ステップS114)。
次に、スイッチ装置101Bは、設定したタグ2における優先度情報に従って、診断用複製フレームをスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54Gから出力する(ステップS116)。
次に、スイッチ装置101Bは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS102でNO)。
図10は、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置が診断用複製フレームを受信して診断装置へ送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図10は、図1に示すように診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている場合において、スイッチ装置101Aが診断用複製フレームを受信して診断装置201へ送信する際の動作手順の一例を示している。
図10を参照して、まず、スイッチ装置101Aは、イーサネットフレームを待ち受け(ステップS202でNO)、スイッチ装置101Bから送信されたイーサネットフレームを通信ポート54D経由で受信すると(ステップS202でYES)、受信したイーサネットフレームが、診断装置201に対応する通信ポート54Cから出力すべき診断用複製フレームであるか否かを判断する(ステップS204)。
次に、スイッチ装置101Aは、受信したイーサネットフレームが診断用複製フレームではないと判断した場合(ステップS206でNO)、当該イーサネットフレームを通信ポート54経由で宛先の車載通信デバイス111へ中継する(ステップS208)。
次に、スイッチ装置101Aは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS202でNO)。
一方、スイッチ装置101Aは、受信したイーサネットフレームが診断用複製フレームであると判断した場合(ステップS206でYES)、診断用複製フレームのタグ2を削除する(ステップS210)。
次に、スイッチ装置101Aは、当該診断用複製フレームの宛先IPアドレスに関わらず、タグ2が削除された当該診断用複製フレームを通信ポート54Cから診断装置201へ出力する(ステップS212)。
次に、スイッチ装置101Aは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS202でNO)。
図11は、本開示の実施の形態の変形例に係るスイッチ装置が診断用複製フレームを受信して診断装置へ送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図11は、図7に示すように診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている場合において、スイッチ装置101Cが診断用複製フレームを受信してスイッチ装置101Aへ送信する際の動作手順の一例を示している。
図11を参照して、まず、スイッチ装置101Cは、イーサネットフレームを待ち受け(ステップS302でNO)、スイッチ装置101Bから送信されたイーサネットフレームを通信ポート54J経由で受信すると(ステップS302でYES)、受信したイーサネットフレームが、診断装置201が接続されているスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54Hから出力すべき診断用複製フレームであるか否かを判断する(ステップS304)。
次に、スイッチ装置101Cは、受信したイーサネットフレームが診断用複製フレームではないと判断した場合(ステップS306でNO)、当該イーサネットフレームを通信ポート54経由で宛先の車載通信デバイス111へ中継する(ステップS308)。
次に、スイッチ装置101Cは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS302でNO)。
一方、スイッチ装置101Cは、受信したイーサネットフレームが診断用複製フレームであると判断した場合(ステップS306でYES)、当該診断用複製フレームの宛先IPアドレスに関わらず、当該診断用複製フレームをスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54Hから出力する(ステップS310)。
次に、スイッチ装置101Cは、新たなイーサネットフレームを待ち受ける(ステップS302でNO)。
図12は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおける中継処理のシーケンスの一例を示す図である。
図12を参照して、まず、たとえば診断装置201がイーサネットケーブルを介してスイッチ装置101Aの通信ポート54Cに接続される(ステップS402)。
次に、スイッチ装置101Aは、診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている旨を示す接続情報を生成し、生成した接続情報をスイッチ装置101Bへ送信する(ステップS404)。
次に、たとえば、車載通信デバイス111Cは、車載通信デバイス111B宛のイーサネットフレームF1をスイッチ装置101Bへ送信する(ステップS406)。
次に、スイッチ装置101Bは、通信ポート54E経由で車載通信デバイス111Cから受信したイーサネットフレームF1を中継処理する。具体的には、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF1のタグ1に格納された優先度情報に従って、イーサネットフレームF1を通信ポート54G経由でスイッチ装置101Aへ送信する(ステップS408)。
次に、スイッチ装置101Aは、通信ポート54D経由でスイッチ装置101Bから受信したイーサネットフレームF1を中継処理する。具体的には、スイッチ装置101Aは、イーサネットフレームF1のタグ1に格納された優先度情報に従って、イーサネットフレームF1を通信ポート54B経由で車載通信デバイス111Bへ送信する(ステップS410)。
次に、たとえば、車載通信デバイス111Dは、車載通信デバイス111B宛のイーサネットフレームF2をスイッチ装置101Bへ送信する(ステップS412)。
次に、スイッチ装置101Bは、指定ポートである通信ポート54F経由で車載通信デバイス111CからイーサネットフレームF2を受信すると、当該イーサネットフレームF2が対象フレームであると判断する。そして、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF2の複製である複製フレームを生成するとともに、診断用複製フレームに付加される優先度情報を設定し、設定した優先度情報が格納されたタグ2を複製フレームに付加することにより診断用複製フレームを生成する(ステップS414)。
次に、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF2のタグ1に格納された優先度情報に従って、イーサネットフレームF2を中継処理する。具体的には、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF2を通信ポート54G経由でスイッチ装置101Aへ送信する(ステップS416)。
また、スイッチ装置101Bは、設定したタグ2における優先度情報に従って、生成した診断用複製フレームを通信ポート54G経由でスイッチ装置101Aへ送信する(ステップS418)。
次に、スイッチ装置101Aは、通信ポート54D経由でスイッチ装置101Bから受信したイーサネットフレームF2を中継処理する。具体的には、スイッチ装置101Aは、イーサネットフレームF2のタグ1に格納された優先度情報に従って、イーサネットフレームF2を通信ポート54B経由で車載通信デバイス111Bへ送信する(ステップS420)。
次に、スイッチ装置101Aは、通信ポート54D経由でスイッチ装置101Bから診断用複製フレームを受信し、受信した診断用複製フレームのタグ2に格納された優先度情報を取得し、タグ2を削除する(ステップS422)。
次に、スイッチ装置101Aは、取得した診断用複製フレームの優先度情報に従って、タグ2が削除された診断用複製フレームを通信ポート54C経由で診断装置201へ送信する(ステップS424)。
次に、たとえば、車載通信デバイス111Cは、車載通信デバイス111D宛のイーサネットフレームF3をスイッチ装置101Bへ送信する(ステップS426)。
次に、スイッチ装置101Bは、通信ポート54E経由で車載通信デバイス111CからイーサネットフレームF3受信すると、指定ポートである通信ポート54F経由で送信されるべき当該イーサネットフレームF3を対象フレームであると判断する。そして、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF3の複製である複製フレームを生成するとともに、診断用複製フレームに付加される優先度情報を設定し、設定した優先度情報が格納されたタグ2を複製フレームに付加することにより診断用複製フレームを生成する(ステップS428)。
次に、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF3のタグ1に格納された優先度情報に従って、イーサネットフレームF3を中継処理する。具体的には、スイッチ装置101Bは、イーサネットフレームF3を通信ポート54F経由で車載通信デバイス111Dへ送信する(ステップS430)。
また、スイッチ装置101Bは、設定したタグ2における優先度情報に従って、生成した診断用複製フレームを通信ポート54G経由でスイッチ装置101Aへ送信する(ステップS432)。
次に、スイッチ装置101Aは、通信ポート54D経由でスイッチ装置101Bから診断用複製フレームを受信し、受信した診断用複製フレームのタグ2に格納された優先度情報を取得し、タグ2を削除する(ステップS434)。
次に、スイッチ装置101Aは、取得した診断用複製フレームの優先度情報に従って、タグ2が削除された診断用複製フレームを通信ポート54C経由で診断装置201へ送信する(ステップS436)。
なお、本開示の実施の形態に係る車載通信システム301では、スイッチ装置101A,101Bが、判断部140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。たとえば、診断装置201およびスイッチ装置101Aの接続関係が固定されている場合、スイッチ装置101Aが判断部140を備える一方で、スイッチ装置101Bは判断部140を備えない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る車載通信システム301では、診断装置201がスイッチ装置101Aに接続され、スイッチ装置101Bにおける通信ポート54Fが指定ポートであるとしたが、これに限定するものではない。診断装置201がスイッチ装置101Bに接続され、スイッチ装置101Aにおけるいずれかの通信ポート54が指定ポートであってもよい。この場合、スイッチ装置101Aにおける複製部130が、上述のスイッチ装置101Bにおける複製部130と同様の処理を行い、スイッチ装置101Bにおける判断部140が、上述のスイッチ装置101Aにおける判断部140と同様の処理を行う。
また、本開示の実施の形態に係る車載通信システム301では、複製部130は、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のイーサネットフレームに付加される優先度情報とは別個に設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、複製部130は、診断用複製フレームが出力される通信ポート54が、複製元のイーサネットフレームが出力される通信ポート54とは異なる場合、診断用複製フレームに付加される優先度情報を別個に設定しない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、複製部130は、対象フレームの複製フレームに、診断装置201へ伝送すべき旨の情報としてタグ2が付加された診断用複製フレームを生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。複製部130は、複製フレームに、診断装置201へ伝送すべき旨の情報として、1ビットの情報等の、タグ2とは異なる情報が付加された診断用複製フレームを生成する構成であってもよい。また、たとえば、複製部130は、診断装置201へ伝送すべき旨の情報を付加する代わりに、複製フレームの内容の一部が変更された診断用複製フレームを生成する構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、複製部130は、診断用複製フレームの優先度情報を設定し、設定した優先度情報を診断用複製フレームのタグ2におけるPCPに格納する構成であるとしたが、これに限定するものではない。複製部130は、設定した優先度情報を診断用複製フレームのタグ1におけるPCPに格納する構成であってもよい。すなわち、複製部130は、診断用複製フレームのタグ1におけるPCPを、設定した優先度情報に置き換える構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101は、取得部120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。たとえば、診断装置201およびスイッチ装置101Aの接続関係が固定されており、予め記憶部150に接続情報が保存されている場合、スイッチ装置101は取得部120を備えない構成であってもよい。
また、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、判断部140は、診断装置201が自己のスイッチ装置101における通信ポート54に接続されていると判断すると、記憶部150における診断用複製フレームのタグ2を削除する構成であるとしたが、これに限定するものではない。判断部140は、診断装置201がいずれのスイッチ装置101の通信ポート54に接続されているかに関わらず、診断用複製フレームのタグ2を削除しない構成であってもよい。この場合、スイッチ部110は、タグ2が付加された診断用複製フレームを対応の通信ポート54から診断装置201へ出力する。
ところで、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することを可能とする技術が望まれる。
たとえば、特許文献3には、スイッチングハブにおける特定の通信ポートを監視し、当該通信ポートを経由するフレームをミラーリングする、いわゆるポートミラーリング技術について記載されている。特許文献3に記載のポートミラーリング技術では、スイッチングハブが監視対象の通信ポート経由で受信するイーサネットフレーム、およびスイッチングハブが監視対象の通信ポート経由で転送するイーサネットフレームを複製し、複製により得られたイーサネットフレームの宛先をネットワークアナライザのアドレスに書き換える。これにより、複製により得られたイーサネットフレームは、ネットワークアナライザへ送信され、ネットワークアナライザにおいて解析される。
また、特許文献4には、複数のスイッチ装置と、複数のPC(Personal Computer)とを含むシステムにおいて、セキュリティを向上させるためのセキュリティ方法が記載されている。具体的には、このセキュリティ方法では、PCは、自己が属するVLANの番号が格納されたVLANタグ情報を含むフレームをスイッチ装置へ送信する。スイッチ装置は、PCから受信したフレームに含まれるVLANタグ情報と、当該PCが接続された通信ポートに予め対応付けられたVLAN番号とが一致した場合にのみ、当該フレームを宛先のPCへ中継する。
また、非特許文献1には、ポートミラーリング機能を有するスイッチ装置における、監視対象の通信ポートおよび監視対象のVLANの設定手順について記載されている。また、非特許文献1には、LLDP-MED(Link Layer Discovery Protocol-Media Endpoint Discovery)のネットワークポリシーの設定手順の一部として、トラフィックをVLANタグ付きにするか否かを選択することが記載されている。
しかしながら、従来のポートミラーリング技術では、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することができない場合がある。
より詳細には、たとえば図1に示す車載通信システム301のように、指定ポート54を備えるスイッチ装置101Bと、診断装置201が接続されたスイッチ装置101Aとが別個のスイッチ装置101である場合、対象フレームの複製であるミラーフレームをスイッチ装置101A経由でスイッチ装置101Bから診断装置201へ送信するために、スイッチ装置101Bからスイッチ装置101Aへ、通常のフレームに加えてミラーフレームを伝送する必要があり、スイッチ装置101Bからスイッチ装置101Aへのトラフィックが増大する。
その結果、スイッチ装置101Bとスイッチ装置101Aとの間において輻輳が発生し、ミラーフレームの遅延またはロスが生じたり、通常のフレームの遅延またはロスが生じたりする場合がある。
これに対して、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置101では、スイッチ部110は、車載通信デバイス111から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、優先度情報に従って通信ポート54経由で他の車載通信デバイス111へ中継する。複製部130は、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されている場合、複数の通信ポート54のうちの指定されている通信ポート54を経由して中継すべきフレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。複製部130は、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定可能である。スイッチ部110は、複製部130により生成された診断用複製フレームを、複製部130により設定された優先度情報に従ってスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54から出力する。
本開示の実施の形態に係る車載通信システム301では、複数のスイッチ装置101は、車載通信デバイス111から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを他の車載通信デバイス111へ中継する。スイッチ装置101Bは、診断装置201がスイッチ装置101Aに接続されている場合、複数の通信ポート54のうちの指定されている通信ポート54を経由して中継すべきフレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した診断用複製フレームを他のスイッチ装置101に対応する通信ポート54から出力する。スイッチ装置101Bは、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定可能である。スイッチ装置101Bは、生成した診断用複製フレームを、設定した優先度情報に従ってスイッチ装置101Aに対応する通信ポート54から出力する。
本開示の実施の形態に係る通信方法は、スイッチ装置101における通信方法である。この通信方法では、まず、スイッチ装置101が、診断装置201が他のスイッチ装置101に接続されている場合、複数の通信ポート54のうちの指定されている通信ポート54を経由して中継すべきフレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する。次に、スイッチ装置101が、生成した診断用複製フレームを他のスイッチ装置101に対応する通信ポート54から出力する。スイッチ装置101は、診断用複製フレームを生成する際、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定する。スイッチ装置101は、診断用複製フレームを出力する際、設定した優先度情報に従って診断用複製フレームを他のスイッチ装置101に対応する通信ポート54から出力する。
このように、診断用複製フレームに付加される優先度情報を複製元のフレームに付加される優先度情報とは別個に設定し、設定した優先度情報に従って診断用複製フレームを他のスイッチ装置に対応する通信ポートから出力する構成および方法により、複製元のフレームおよび診断用複製フレームの重要度の別に応じて診断用複製フレームの優先度情報を設定することができるため、複製元のフレームおよび診断用複製フレームのうちの重要度がより高い方のフレームを、遅延を抑制しながらより確実に他のスイッチ装置へ伝送することができる。
したがって、本開示の実施の形態に係るスイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法では、車載ネットワークにおけるスイッチ装置間の円滑な通信を実現することができる。
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。本開示の範囲は、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。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
[付記1]
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、
前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ部および前記複製部は、プロセッサにより実現される、スイッチ装置。
[付記1]
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、
前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ部および前記複製部は、プロセッサにより実現される、スイッチ装置。
[付記2]
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、
前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記複製部は、前記診断装置のVLANのIDを含む、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成する、スイッチ装置。
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、
前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記複製部は、前記診断装置のVLANのIDを含む、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成する、スイッチ装置。
[付記3]
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、
複数のスイッチ装置を備え、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記機能部は、ECUである、車載通信システム。
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、
複数のスイッチ装置を備え、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記機能部は、ECUである、車載通信システム。
[付記4]
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、
複数のスイッチ装置を備え、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置のVLANのIDを含む、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成し、
前記他のスイッチ装置は、前記診断用複製フレームを受信し、前記診断用複製フレームに付加された前記特定情報に含まれるVLANのIDに基づいて、前記診断用複製フレームの、前記複数の通信ポートのうちの前記診断装置に対応する前記通信ポートへの出力に関する判断を行う、車載通信システム。
複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、
複数のスイッチ装置を備え、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置のVLANのIDを含む、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成し、
前記他のスイッチ装置は、前記診断用複製フレームを受信し、前記診断用複製フレームに付加された前記特定情報に含まれるVLANのIDに基づいて、前記診断用複製フレームの、前記複数の通信ポートのうちの前記診断装置に対応する前記通信ポートへの出力に関する判断を行う、車載通信システム。
1 車両
54 通信ポート
101 スイッチ装置
110 スイッチ部
120 取得部
130 複製部
140 判断部
111 車載通信デバイス
201 診断装置
301 車載通信システム
54 通信ポート
101 スイッチ装置
110 スイッチ部
120 取得部
130 複製部
140 判断部
111 車載通信デバイス
201 診断装置
301 車載通信システム
Claims (7)
- 複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置であって、
複数の通信ポートと、
前記機能部から送信された、VLAN(Virtual Local Area Network)のID(Identifier)および優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継するスイッチ部と、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成する複製部とを備え、
前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ部は、前記複製部により生成された前記診断用複製フレームを、前記複製部により設定された前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する、スイッチ装置。 - 前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報として、複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報が示す優先順位よりも低い優先順位を設定する、請求項1に記載のスイッチ装置。
- 前記複製部は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報として、複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報が示す優先順位よりも高い優先順位を設定する、請求項1に記載のスイッチ装置。
- 前記スイッチ装置は、さらに、
複数の前記スイッチ装置を含む車載ネットワークにおいて、前記診断装置がいずれの前記スイッチ装置に接続されているかを認識可能な情報である接続情報を取得する取得部を備え、
前記複製部は、前記取得部により取得された前記接続情報に基づいて、前記診断装置が前記他のスイッチ装置に接続されていることを認識する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のスイッチ装置。 - 前記複製部は、前記診断装置へ伝送すべき旨の情報である特定情報が付加された前記診断用複製フレームを生成する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のスイッチ装置。
- 複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられる車載通信システムであって、
複数のスイッチ装置を備え、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを含み、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記スイッチ装置は、前記診断装置が他の前記スイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成し、生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力し、
前記スイッチ装置は、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定可能であり、
前記スイッチ装置は、生成した前記診断用複製フレームを、設定した前記優先度情報に従って前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する、車載通信システム。 - 複数の機能部と、診断装置とが搭載される車両に用いられるスイッチ装置における通信方法であって、
前記スイッチ装置は、複数の通信ポートを備え、
前記スイッチ装置は、前記機能部から送信された、VLANのIDおよび優先度情報を含む情報が付加されているフレームを、前記優先度情報に従って前記通信ポート経由で他の前記機能部へ中継し、
前記診断装置が他のスイッチ装置に接続されている場合、前記複数の通信ポートのうちの指定されている前記通信ポートを経由して中継すべき前記フレームを複製することにより診断用複製フレームを生成するステップと、
生成した前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力するステップとを含み、
前記診断用複製フレームを生成するステップにおいては、前記診断用複製フレームに付加される前記優先度情報を複製元の前記フレームに付加される前記優先度情報とは別個に設定し、
前記診断用複製フレームを出力するステップにおいては、設定した前記優先度情報に従って前記診断用複製フレームを前記他のスイッチ装置に対応する前記通信ポートから出力する、通信方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202180018105.8A CN115211079B (zh) | 2020-03-16 | 2021-02-02 | 交换机装置、车载通信系统及通信方法 |
US17/911,654 US12021658B2 (en) | 2020-03-16 | 2021-02-02 | Switch device, in-vehicle communication system, and communication method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-044884 | 2020-03-16 | ||
JP2020044884A JP7437197B2 (ja) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021186926A1 true WO2021186926A1 (ja) | 2021-09-23 |
Family
ID=77771974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/003774 WO2021186926A1 (ja) | 2020-03-16 | 2021-02-02 | スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12021658B2 (ja) |
JP (1) | JP7437197B2 (ja) |
CN (1) | CN115211079B (ja) |
WO (1) | WO2021186926A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7899048B1 (en) * | 2003-01-15 | 2011-03-01 | Cisco Technology, Inc. | Method and apparatus for remotely monitoring network traffic through a generic network |
JP2017216613A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | APRESIA Systems株式会社 | 転送装置および転送方法 |
JP2019125884A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 株式会社デンソー | 中継装置 |
JP2019161349A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 株式会社デンソー | 中継装置 |
JP2019176255A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 日本電気株式会社 | ネットワークシステム、制御装置、処理規則設定方法及びプログラム |
WO2019240034A1 (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-19 | 日本電信電話株式会社 | ネットワーク管理システム、管理装置、中継装置、方法およびプログラム |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000183936A (ja) | 1998-12-10 | 2000-06-30 | Hitachi Cable Ltd | ポートミラーリング機能付加装置 |
US7555562B2 (en) * | 2002-06-27 | 2009-06-30 | Alcatel Lucent | Method and apparatus for mirroring traffic over a network |
US7636320B1 (en) * | 2002-06-28 | 2009-12-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System and method for creating an asynchronous transfer mode port mirror |
JP2008227695A (ja) | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Nec Access Technica Ltd | パケット通信システムおよびパケット通信方法 |
US8358591B2 (en) * | 2007-06-06 | 2013-01-22 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Network traffic monitoring in a server network environment |
JP2009033577A (ja) | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Fujitsu Microelectronics Ltd | タグベースvlanのセキュリティ方法および中継装置 |
US8520540B1 (en) | 2010-07-30 | 2013-08-27 | Cisco Technology, Inc. | Remote traffic monitoring through a network |
KR20130125826A (ko) | 2011-03-29 | 2013-11-19 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 네트워크 시스템 및 vlan 태그 정보 취득 방법 |
US8588224B2 (en) * | 2011-05-14 | 2013-11-19 | International Business Machines Corporation | Priority based flow control in a distributed fabric protocol (DFP) switching network architecture |
JP2013192128A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 中継装置及び中継方法 |
JP2016116024A (ja) | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 日立金属株式会社 | タグ変換装置 |
WO2016135828A1 (ja) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | 三菱電機株式会社 | 中継装置および通信システム |
KR101768138B1 (ko) * | 2015-10-26 | 2017-08-30 | 현대자동차주식회사 | 블루투스 호환성 문제 해결 방법 및 그를 위한 장치 |
JP2018107584A (ja) | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 日本電気株式会社 | ネットワーク装置及びその制御方法 |
JP6812887B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2021-01-13 | 住友電気工業株式会社 | スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラム |
JP6873025B2 (ja) * | 2017-11-17 | 2021-05-19 | 株式会社日立製作所 | パラメータ設定方法、データ分析装置、データ分析システム及びプログラム |
KR20200143961A (ko) * | 2019-06-17 | 2020-12-28 | 현대자동차주식회사 | 차량 진단 통신 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 |
-
2020
- 2020-03-16 JP JP2020044884A patent/JP7437197B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-02 US US17/911,654 patent/US12021658B2/en active Active
- 2021-02-02 CN CN202180018105.8A patent/CN115211079B/zh active Active
- 2021-02-02 WO PCT/JP2021/003774 patent/WO2021186926A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7899048B1 (en) * | 2003-01-15 | 2011-03-01 | Cisco Technology, Inc. | Method and apparatus for remotely monitoring network traffic through a generic network |
JP2017216613A (ja) * | 2016-06-01 | 2017-12-07 | APRESIA Systems株式会社 | 転送装置および転送方法 |
JP2019125884A (ja) * | 2018-01-15 | 2019-07-25 | 株式会社デンソー | 中継装置 |
JP2019161349A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 株式会社デンソー | 中継装置 |
JP2019176255A (ja) * | 2018-03-27 | 2019-10-10 | 日本電気株式会社 | ネットワークシステム、制御装置、処理規則設定方法及びプログラム |
WO2019240034A1 (ja) * | 2018-06-15 | 2019-12-19 | 日本電信電話株式会社 | ネットワーク管理システム、管理装置、中継装置、方法およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115211079A (zh) | 2022-10-18 |
CN115211079B (zh) | 2024-04-16 |
JP7437197B2 (ja) | 2024-02-22 |
US20230142079A1 (en) | 2023-05-11 |
JP2021150658A (ja) | 2021-09-27 |
US12021658B2 (en) | 2024-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113454598B (zh) | 提供具有访客vm移动性的服务 | |
US8054833B2 (en) | Packet mirroring | |
US10887119B2 (en) | Multicasting within distributed control plane of a switch | |
US8306024B2 (en) | Preventing forwarding of a packet to a control plane | |
US20110004698A1 (en) | Defining Network Traffic Processing Flows Between Virtual Machines | |
US20100172365A1 (en) | HiGig AUTOTRUNKING | |
CN102461089A (zh) | 用于使用标签进行策略执行的方法和设备 | |
US8295202B2 (en) | Dynamic connectivity determination | |
EP2497234A1 (en) | Switching apparatus and method based on virtual interfaces | |
JP2005502228A (ja) | データ通信処理方法、コンピューティングデバイス、および、コンピュータ可読媒体 | |
JP2006295938A (ja) | ネットワーク型ルーティング機構 | |
JP6926708B2 (ja) | 車載通信システム、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラム | |
WO2020085422A1 (ja) | 車載ネットワーク中継装置及び車載ネットワーク中継方法 | |
US8102854B2 (en) | Neighbor discovery proxy with distributed packet inspection scheme | |
US20110110372A1 (en) | Systems and methods to perform hybrid switching and routing functions | |
US6671739B1 (en) | Controlling network access by modifying packet headers at a local hub | |
CN116566752A (zh) | 安全引流系统、云主机及安全引流方法 | |
WO2021186925A1 (ja) | スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 | |
WO2021186926A1 (ja) | スイッチ装置、車載通信システムおよび通信方法 | |
JP4011528B2 (ja) | ネットワーク仮想化システム | |
JP4223365B2 (ja) | データ中継装置およびデータ中継方法 | |
Aweya | Switch/Router Architectures: Systems with Crossbar Switch Fabrics | |
JP4625523B2 (ja) | パケット指向型の情報伝送のための方法と通信装置 | |
US8432809B2 (en) | Method for communication between processors | |
JP4685596B2 (ja) | ステートレス自動構成プロセスを実行するためのアクセスマルチプレクサシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21769878 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21769878 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |