CN113950809A - 车载通信系统、交换机装置以及控制方法 - Google Patents

车载通信系统、交换机装置以及控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开的车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压，所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。

Description

车载通信系统、交换机装置以及控制方法
技术领域
本公开涉及车载通信系统、交换机装置以及控制方法。
本申请主张以2019年7月17日申请的日本申请特愿2019-131585号为基础的优先权，并将其公开的全部内容援引于此。
背景技术
例如，日本专利特开2015-067187号公报(专利文献1)中公开了如下的车辆控制系统。即，一种车辆控制系统，是对车辆具有的多个功能部进行控制的车辆控制系统，具备：多个功能ECU，分开配置于所述车辆的多个区域，控制所述多个功能部，并根据作为控制对象的所述功能部的功能分类为多个组；多个中继ECU，配置于所述多个区域的每一个中；第一网络，将所述多个中继ECU相互连接；以及第二网络，配置于所述多个区域的每一个中，并在各区域内连接所述功能ECU与所述中继ECU，各功能ECU在和配置于与该功能ECU的配置区域不同的区域内、并与该功能ECU分类至同一组的所述功能ECU进行通信时，介由该功能ECU的配置区域内的所述第二网络及所述中继ECU、所述第一网络、以及作为通信对方的所述功能ECU的配置区域内的所述中继ECU及所述第二网络进行数据的发送或接收。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-067187号公报
非专利文献
非专利文献1：NXP AUTOMOTIVE、Automotive Ethenet Congress(德国)、“AUTOMOTIVE ETHERNET-ENABLER FOR AUTONOMOUS DRIVING”、2016年2月4日
发明内容
(1)本公开的车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压，所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
(4)本公开的交换机装置具备：交换机部，经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继；电源接受电路，从所述传输路径提取电源电压；以及电源供给电路，将通过所述电源接受电路提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身的所述交换机装置连接的一个或多个所述功能部供给。
(5)本公开的控制方法是如下的车载通信系统中的控制方法，所述车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述控制方法包括如下步骤：所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压；以及，所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
(6)本公开的控制方法是交换机装置中的控制方法，所述交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述控制方法包括如下步骤：从所述传输路径提取电源电压；以及，将提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给。
本公开的一个方式不仅能够作为具备这样的特征性的处理部的车载通信系统而实现，还能够作为用于使计算机执行该特征性处理的步骤的程序而实现。另外，本公开的一个方式能够作为实现车载通信系统的一部分或者全部的半导体集成电路而实现。
本公开的一个方式不仅能够作为具备这样的特征性的处理部的交换机装置而实现，还能够作为用于使计算机执行该特征性处理的步骤的程序而实现。另外，本公开的一个方式能够作为实现交换机装置的一部分或者全部的半导体集成电路而实现。
附图说明
图1是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的结构的图。
图2是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的比较例1的图。
图3是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的比较例2的图。
图4是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的结构的一例的图。
图5是示出本公开的第一实施方式涉及的交换机装置的结构的一例的图。
图6是示出本公开的第一实施方式涉及的交换机装置的结构的其他例的图。
图7是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中的电源电压的供给和中继处理的时序的一例的图。
图8是规定本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中的电源电压的供给和中继处理的动作过程的流程图。
图9是示出本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统的结构的一例的图。
图10是示出本公开的第二实施方式涉及的交换机装置的结构的一例的图。
图11是示出在本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统中向新功能部供给电源电压的时序的一例的图。
具体实施方式
[本公开所要解决的技术问题]
例如，在上述那样的车载网络中，在车辆设置有多个功能部的情况下，功能部间的布线等随着功能部的增加而增加，因此，该车载网络中的传输线路的总长增大。
本公开是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络的车载通信系统、交换机装置以及控制方法。
[本公开的效果]
根据本公开，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
[本公开的实施方式的说明]
首先，列出本公开的实施方式的内容进行说明。
(1)本公开的实施方式涉及的车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压，所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
根据这样的结构，例如能够在车辆中的分离的位置配置各交换机装置，因此，在各功能部的配置部位在车辆中分散的情况下，能够抑制车载网络中的通信用的传输线路的总长增大。另外，通过介由电源用的专用线向第一交换机装置供给电源电压、并从第一交换机装置介由通信用的传输线路将电源电压分配给各功能部的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。另外，通过从第一交换机装置介由通信用的传输线路向第二交换机装置供给电源电压、并从第二交换机装置向各功能部分配电源电压的结构，能够进一步减少车载网络中的电源用的布线。因此，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
(2)优选所述第一交换机装置和所述第二交换机装置中的至少任意一方能够针对与自身连接的每个所述功能部切换是否供给电源电压。
根据这样的结构，能够将向各功能部的电源供给的控制汇集到交换机装置中，因而能够简化车载网络中的控制系统。
(3)更优选所述第二交换机装置在作为新的所述功能部的新功能部与自身连接时，将从所述新功能部接收到的认证信息向所述第一交换机装置发送，从所述第一交换机装置接收表示是否应向所述新功能部供给电源电压的电源控制信息，并根据接收到的所述电源控制信息切换是否向所述新功能部供给电源电压。
根据这样的结构，能够在使车载网络具有扩展性的同时，简化用于新功能部的认证以及电源供给控制的结构。
(4)本公开的实施方式涉及的交换机装置具备：交换机部，经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继；电源接受电路，从所述传输路径提取电源电压；以及电源供给电路，将通过所述电源接受电路提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身的所述交换机装置连接的一个或多个所述功能部供给。
这样，通过介由通信用的传输线路将电源电压分配给各功能部和交换机装置的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。因此，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
(5)本公开的实施方式涉及的控制方法是如下的车载通信系统中的控制方法，所述车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述控制方法包括如下步骤：所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压；以及，所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
根据这样的结构，例如能够在车辆中的分离的位置配置各交换机装置，因此，在各功能部的配置部位在车辆中分散的情况下，能够抑制车载网络中的通信用的传输线路的总长增大。另外，通过介由电源用的专用线向第一交换机装置供给电源电压、并从第一交换机装置介由通信用的传输线路将电源电压分配给各功能部的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。另外，通过从第一交换机装置介由通信用的传输线路向第二交换机装置供给电源电压、并从第二交换机装置向各功能部分配电源电压的结构，能够进一步减少车载网络中的电源用的布线。因此，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
(6)本公开的实施方式涉及的控制方法是如下的交换机装置中的控制方法，所述交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，所述控制方法包括如下步骤：从所述传输路径提取电源电压；以及，将提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给。
这样，通过介由通信用的传输线路将电源电压分配给各功能部和交换机装置的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。因此，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
以下，使用附图对本公开的实施方式进行说明。需要说明的是，对于附图中的相同或相当部分，标注相同的附图标记并不重复进行说明。另外，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意地组合。
＜第一实施方式＞
[结构和基本动作]
图1是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的结构的图。
参照图1，车载通信系统401具备交换机装置151。
车载通信系统401搭载于车辆101中。车辆101中设置有多个功能部111。
交换机装置151例如是设置于车辆101的前侧的车载ECU(Electronic ControlUnit：电子控制单元)，介由以太网(注册商标)电缆10等对多个功能部111间的信息进行中继。更为详细而言，交换机装置151通过以太网电缆10等与多个功能部111连接，能够和与自身连接的多个功能部111进行通信。在交换机装置151和功能部111之间，例如使用以太网帧交互信息。
车外通信装置111A是功能部111的一个，能够与车辆101外部的外部装置进行通信。
具体而言，例如，车外通信装置111A是TCU(Telematics Communication Unit：远程通信单元)，能够遵循LTE(Long Term Evolution：长期演进)或3G等的通信标准介由无线基站装置161等与服务器等的外部装置201进行无线通信。
[比较例1]
图2是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的比较例1的图。比较例1是相对于后述图3所示的车载通信系统的比较例。
参照图2，车载通信系统402具备作为交换机装置151的两个交换机装置151A、151B。交换机装置151A例如通过以太网电缆10与交换机装置151B、车外通信装置111A、LiDAR(Light Detection and Ranging：光检测和测距)111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D以及相机111E连接。交换机装置151B例如通过以太网电缆10与相机111F、111G、111H连接。以下，将交换机装置151A、151B中的每一个也称为交换机装置151。
在此，LiDAR111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D以及相机111E、111F、111G、111H是功能部111的一例。另外，LiDAR111B以及相机111E、111F、111G、111H是传感器的一例。此外，车载通信系统402并不限于LiDAR及相机，也可以是设置有毫米波传感器等其他种类的传感器的结构。
如此将具有对多个功能部间的信息进行中继的交换机功能的车载ECU与LiDAR及相机等的传感器连接的结构，例如已在NXP AUTOMOTIVE、Automotive Ethenet Congress(德国)、“AUTOMOTIVE ETHERNET-ENABLER FOR AUTONOMOUS DRIVING”、2016年2月4日(非专利文献1)中公开。
交换机装置151A、车外通信装置111A、LiDAR111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D以及相机111E例如设置于车辆101的前侧。交换机装置151B及相机111E、111F、111G例如设置于车辆101的后侧。
中央网关111D例如通过遵循CAN(Controller Area Network：控制器局域网)(注册商标)标准的CAN总线11与各控制设备122连接。
中央网关111D例如进行分别与不同CAN总线11连接的控制设备122之间的信息的中继处理，另外，进行交换机装置151A和控制设备122之间的信息的中继处理。
LiDAR111B例如包括用于照射激光的激光设备、用于接收由物体引起的激光的散射光的受光元件、搭载有对应软件的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)以及处理电路等。
相机111E、111F、111G、111H包括用于拍摄车辆101周围的摄像元件、搭载有对应软件的CPU以及处理电路等。
交换机装置151进行对车载通信系统402中的各功能部111之间的数据进行中继的中继处理。即，交换机装置151将从某一功能部111接收到的以太网帧根据其目的地向其他的功能部111或其他的交换机装置151发送。
更为详细而言，各功能部111及各交换机装置151例如属于车载通信系统402中的一个或多个VLAN(Virtual Local Area Network：虚拟局域网)。
另外，各交换机装置151及各功能部111具有固有的MAC(Media Access Control：媒体访问控制)地址和IP(Internet Protocol：互联网协议)地址。
交换机装置151A、151B例如能够遵循第二层、以及比第二层更上位的第三层进行中继处理。
更为详细而言，在车载通信系统402中，例如遵循IP协议，使用IP数据包进行信息的收发。IP数据包被存储在以太网帧中进行传输。
具体而言，交换机装置151A、151B遵循具有多个层的通信协议进行动作。更为详细而言，交换机装置151可以作为L2(第二层)交换机发挥功能，对在属于同一VLAN的功能部111之间传输的以太网帧、以及在其他的交换机装置151和功能部111之间传输的以太网帧进行中继。
另外，交换机装置151A、151B也可以作为L3(第三层)交换机发挥功能，对在属于不同VLAN的功能部111之间传输的以太网帧、以及在其他的交换机装置151和功能部111之间传输的以太网帧进行中继。
这样，即使是在由于车辆101中各功能部111的配置部位分散而使连接各功能部111的以太网电缆10等的布线增加这样的车辆101中，通过在车辆101中的分离的位置配置多个交换机装置151的结构，也能够抑制车载通信系统402中的以太网电缆10的总长增大。
[比较例2]
图3是示出本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的比较例2的图。比较例2是相对于后述图4及其之后附图所示的本公开的实施方式涉及的车载通信系统的比较例。
参照图3，在搭载有车载通信系统402的车辆101中，交换机装置151A、151B、车外通信装置111A、LiDAR(Light Detection and Ranging)111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D以及相机111E、111F、111G、111H例如通过电源用的专用线20与电源装置123连接，从电源装置123介由专用线20接受电源电压的供给。
此外，在图3中，为了简化附图，构成为介由共用的专用线20向各功能部111及各交换机装置151供给电源电压，但并不限定于此。也可以介由各自独立的专用线20向各功能部111及各交换机装置151供给电源电压。
[技术问题]
在比较例2中，在设置于车辆的各功能部中，除了以太网电缆之外，还需要用于供给电源电压的电缆等的布线，因此，将以太网电缆以及该电缆等合并而成的电缆的总长进一步增大。
相对于此，在本公开的实施方式涉及的车载通信系统中，通过以下那样的结构及动作解决上述技术问题。除了以下说明的内容以外，其他与车载通信系统401、402相同。
图4是表示本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统的结构的一例的图。
参照图4，车载通信系统403具备交换机装置152A和交换机装置152B。以下，将交换机装置152A、152B中的每一个也称为交换机装置152。交换机装置152是功能部111的一例。
交换机装置152A例如设置于车辆101的前侧，通过与遵循IEEE802.3af的标准的POE(Power Over Ethernet(注册商标))对应的以太网电缆(以下，也称为POE电缆)12等的传输路径与车外通信装置111A、LiDAR(Light Detection and Ranging)111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D、相机111E以及交换机装置152B连接。
另外，交换机装置152A例如通过电源用的专用线20与电源装置123连接，介由专用线20从电源装置123接受电源电压的供给。
交换机装置152B例如设置于车辆101的后侧，通过POE电缆12等的传输路径与相机111F、111G、111H连接。即，交换机装置152A和交换机装置152B分开配置于车辆101的前侧和后侧。
此外，在车载通信系统403中，POE电缆12也可以是车载网络中使用的、与遵循IEEE802.3bu的标准的PoDL(Power over Datalines)对应的以太网电缆。
[交换机装置]
图5是表示本公开的第一实施方式涉及的交换机装置的结构的一例的图。图5示出交换机装置152A的结构。
参照图5，交换机装置152A具备交换机部51、存储部53、多个通信端口54以及多个电源供给电路56。交换机部51包含进行物理层(PHY：Physical Layer)的处理的一个或多个接口电路57和交换机电路58。此外，通信端口54及电源供给电路56也可以分别设置一个。
交换机装置152A中的交换机部51及各电源供给电路56例如与电源装置123连接。更为详细而言，交换机部51及各电源供给电路56介由专用线20与电源装置123连接，介由专用线20从电源装置123接受电源电压的供给。交换机部51利用该电源电压进行动作。
[中继处理]
交换机装置152A中的通信端口54例如是能够连接POE电缆12的端子。此外，通信端口54也可以是集成电路的端子。
多个通信端口54分别介由POE电缆12与交换机装置152B或多个功能部111中的任意一个连接。另外，多个通信端口54分别例如与VLAN相互对应。
交换机部51进行经由POE电缆12对多个功能部111之间的信息进行中继的中继处理。存储部53保持应中继的信息。
更为详细而言，交换机部51例如作为L2交换机进行动作，对属于同一VLAN的功能部111之间的以太网帧进行中继。
具体而言，交换机部51中的接口电路57在从某一功能部111介由对应的通信端口54接收到信号时，通过对接收到的信号进行例如A/D(Analog-to-Digital：模拟-数字)转换而获取以太网帧。然后，接口电路57将获取的以太网帧向交换机电路58输出。
交换机电路58将从接口电路57接收到的以太网帧保存于存储部53中，并确认以太网帧的目的地MAC地址，例如，通过参照保存于存储部53中的地址表来确定与所确认的目的地MAC地址对应的通信端口54。地址表表示通信端口54的端口编号与VLAN的ID及连接目标装置的MAC地址之间的对应关系。
然后，交换机电路58从存储部53获取该以太网帧，并将获取的以太网帧向与所确定的通信端口54对应的接口电路57输出。
接口电路57对从交换机电路58接收到的以太网帧进行D/A(Digital-to-Analog：数字-模拟)转换，并将转换后的信号介由该通信端口54及POE电缆12发送给该以太网帧的目的地MAC地址所示的功能部111。
另外，交换机部51例如作为L3交换机进行动作，对属于不同VLAN的功能部111之间的通信数据进行中继。
具体而言，交换机部51中的交换机电路58确认从接口电路57接收到的以太网帧的目的地MAC地址是自身的MAC地址，从该以太网帧中提取IP数据包。
交换机电路58例如通过参照保存在存储部53中的网络表，确定与IP数据包中包含的目的地IP地址对应的VLAN的ID。网络表表示VLAN的ID与网络地址之间的对应关系。
进而，交换机电路58通过参照保存在存储部53中的ARP(Address ResolutionProtocol：地址解析协议)表，获取相当于与所确定的ID对应的VLAN的网关的功能部例如交换机装置152B的MAC地址。ARP表按VLAN的ID表示IP地址与MAC地址之间的对应关系。
然后，交换机电路58生成包含获取的MAC地址作为目的地MAC地址且包含该IP数据包的以太网帧并保存至存储部53中。
交换机电路58通过参照上述地址表而确定与该目的地MAC地址对应的通信端口54。
然后，交换机电路58从存储部53获取该以太网帧，并将获取的以太网帧向与所确定的通信端口54对应的接口电路57输出。
接口电路57介由该通信端口54和POE电缆12将对从交换机电路58接收到的以太网帧进行D/A(Digital-to-Analog)转换后的信号向该以太网帧的目的地MAC地址所示的功能部111例如交换机装置152B发送。
此外，交换机部51并不限于经由POE电缆12对多个功能部111之间的信息进行中继的结构，也可以是经由POE电缆12对其他的交换机装置152和功能部111之间的信息进行中继的结构。更为详细而言，交换机装置152A中的交换机部51也可以经由POE电缆12对交换机装置152B和功能部111之间的信息进行中继。
[电源电压的供给]
交换机装置152A介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111和交换机装置152B供给电源电压。
详细而言，交换机装置152A中的电源供给电路56将从电源装置123介由专用线20接受的电源电压，介由POE电缆12向与自身的交换机装置152A连接的一个或多个功能部111供给。
更为详细而言，交换机装置152A中的一个或多个电源供给电路56将从电源装置123介由专用线20接受的电源电压向对应的通信端口54输出。
由此，通过电源供给电路56供给的电源电压介由与各通信端口54连接的POE电缆12被向功能部111及交换机装置152B供给。
具体而言，再次参照图3，交换机装置152A中的各电源供给电路56介由POE电缆12向车外通信装置111A、LiDAR111B、驾驶辅助装置111C、中央网关111D、相机111E以及交换机装置152B供给电源电压。
此外，电源供给电路56也可以是供给基于上述电源电压的电压的结构。更为详细而言，电源供给电路56也可以是将对从电源装置123介由专用线20接受的电源电压进行升压或降压后的电源电压向对应的通信端口54输出的结构。
这样，在车载通信系统403中的POE电缆12中，将通过接口电路57对以太网帧进行D/A转换而得到的信号与通过电源供给电路56供给的电源电压重叠地进行传输。
在车载通信系统403中，通过将多个交换机装置152配置于车辆101中的分离的位置的结构，在各功能部111的配置部位在车辆101中分散的情况下，能够抑制车载通信系统403中的POE电缆12的总长增大。
另外，通过从交换机装置152A介由POE电缆12将电源电压分配给各功能部111及交换机装置152B的结构，不再需要连接交换机装置152B及各功能部111与电源装置123的专用线20，因而能够进一步减少车载通信系统中的布线。
图6是示出本公开的第一实施方式涉及的交换机装置的结构的其他例的图。图6示出交换机装置152B的结构。
参照图6，交换机装置152B与图5所示的交换机装置152A相比，还具备电源接受电路55。另外，交换机装置152B具备比自身的通信端口54的数量少一个的电源供给电路56。
电源接受电路55与交换机部51及各电源供给电路56连接，并且，介由多个通信端口54中的任意一个及POE电缆12与交换机装置152A连接。
另外，电源供给电路56中的每一个介由对应的其他通信端口54及POE电缆12与对应的功能部111连接。
[电源电压的获取]
交换机装置152B从POE电缆12提取电源电压。更为详细而言，交换机装置152B中的电源接受电路55从POE电缆12提取电源电压。
具体而言，电源接受电路55例如使用未图示的滤波器取出从交换机装置152A介由POE电缆12及通信端口54传输的电源电压。
然后，电源接受电路55将取出的电源电压向交换机部51及电源供给电路56输出。此外，电源接受电路55也可以是将对介由POE电缆12及通信端口54从交换机装置152A接受到的电源电压进行升压或降压后的电源电压向交换机部51及电源供给电路56输出的结构。
交换机部51例如利用从电源接受电路55接受的电源电压进行动作。而且，交换机部51例如进行与交换机装置152A同样的上述中继处理。更为详细而言，交换机装置152B中的交换机部51经由POE电缆12对多个功能部111之间的信息、以及交换机装置152A和功能部111之间的信息进行中继。
再次参照图3，交换机装置152B介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给电源电压。
更为详细而言，再次参照图6，交换机装置152B中的电源供给电路56将通过电源接受电路55提取的电源电压介由POE电缆12向与自身的交换机装置152B连接的一个或多个功能部111供给。
更为详细而言，交换机装置152B中的一个或多个电源供给电路56将通过电源接受电路55供给的电源电压向对应的通信端口54输出。
由此，通过电源供给电路56供给的电源电压介由与各通信端口54连接的POE电缆12被向功能部111供给。
此外，电源供给电路56也可以是供给基于上述电源电压的电压的结构。更为详细而言，电源供给电路56也可以是将使从电源接受电路55接受供给的电源电压升压或降压后的电源电压向对应的通信端口54输出的结构。
[动作的流程]
本公开的实施方式涉及的车载通信系统中的各装置具备包含存储器的计算机，该计算机中的CPU等的运算处理部从该存储器分别读出并执行包括以下的时序图或流程图的各步骤的一部分或者全部的程序。这多个装置的程序能够分别从外部进行安装。这多个装置的程序分别以存储在记录介质中的状态流通。
图7是表示本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中的电源电压的供给和中继处理的时序的一例的图。
参照图7，首先，交换机装置152A例如从电源装置123介由专用线20接受电源电压的供给而开始动作(步骤S101)。
接着，交换机装置152A介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111和交换机装置152B供给电源电压(步骤S102)。
另外，交换机装置152A进行经由POE电缆12对与自身连接的多个功能部111之间的信息进行中继的中继处理(步骤S103)。
接着，交换机装置152B从POE电缆12提取电源电压，并利用提取的电源电压开始动作(步骤S104)。
接着，交换机装置152B介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给电源电压(步骤S105)。
接着，交换机装置152B进行经由POE电缆12对与自身连接的多个功能部111之间的信息进行中继的中继处理(步骤S105)。
图8是规定本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中的电源电压的供给和中继处理的动作过程的流程图。
参照图8，首先，交换机装置152例如从电源装置123介由专用线20接受电源电压的供给而开始动作，或者从POE电缆12等的传输路径提取电源电压而开始动作(步骤S201)。
接着，交换机装置152将从电源装置123介由专用线20接受供给的电源电压或从POE电缆12等的传输路径提取的电源电压、或者将该各电源电压升压或降压后的电源电压介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给(步骤S202)。
接着，交换机装置152进行经由POE电缆12对与自身连接的多个功能部111之间的信息进行中继的中继处理(步骤S203)。
此外，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中，为交换机装置152A和交换机装置152B作为L2交换机或L3交换机发挥功能的结构，但并不限定于此。在车载通信系统403中，例如也可以为交换机装置152A作为L2交换机或L3交换机发挥功能，交换机装置152B作为L2交换机发挥功能的结构。
另外，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中，为交换机装置152B中的电源接受电路55介由POE电缆12及通信端口54从交换机装置152A接受电源电压的供给的结构，但并不限定于此。也可以为电源接受电路55例如介由POE电缆12及通信端口54从功能部111接受电源电压的供给的结构。
然而，在车载网络中，在车辆设置有多个功能部的情况下，功能部间的布线等随着功能部的增加而增加，因此，该车载网络中的传输线路的总长增大。
相对于此，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中，交换机装置152A和交换机装置152B经由POE电缆12对多个功能部111之间的信息进行中继。交换机装置152A从车辆101中搭载的电源装置123介由电源用的专用线20接受电源电压的供给，并介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111和交换机装置152B供给电源电压。交换机装置152B从POE电缆12提取电源电压，并介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给电源电压。
根据这样的结构，例如能够在车辆101中的分离的位置配置各交换机装置152，因此在各功能部111的配置部位在车辆中分散的情况下，能够抑制车载网络中的通信用的传输线路的总长增大。另外，通过介由电源用的专用线20向交换机装置152A供给电源电压、从交换机装置152A介由通信用的POE电缆12将电源电压分配给各功能部111的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。另外，通过从交换机装置152A介由POE电缆12向交换机装置152B供给电源电压、并从交换机装置152B向各功能部111分配电源电压的结构，能够进一步减少车载网络中的电源用的布线。
因此，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
另外，在本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中，交换机部51经由POE电缆12对车辆101中搭载的多个功能部111之间的信息进行中继。电源接受电路55从POE电缆12提取电源电压。电源供给电路56将通过电源接受电路55提取的电源电压或基于该电源电压的电压介由POE电缆12向与自身的交换机装置152连接的一个或多个功能部111供给。
这样，通过介由POE电缆12将电源电压分配给各功能部111和交换机装置152的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。因此，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
因此，在本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中，可以实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
另外，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中，交换机装置152A和交换机装置152B经由POE电缆12对多个功能部111之间的信息进行中继。在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中的控制方法中，首先，交换机装置152A从车辆101中搭载的电源装置123介由电源用的专用线20接受电源电压的供给，并介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111和交换机装置152B供给电源电压。接着，交换机装置152B从POE电缆12提取电源电压，并介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给电源电压。
根据这样的结构，例如能够在车辆101中的分离的位置配置各交换机装置152，因此在各功能部111的配置部位在车辆中分散的情况下，能够抑制车载网络中的通信用的传输线路的总长增大。另外，通过介由电源用的专用线20向交换机装置152A供给电源电压、并从交换机装置152A介由通信用的POE电缆12将电源电压分配给各功能部111的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。另外，通过从交换机装置152A介由POE电缆12向交换机装置152B供给电源电压、并从交换机装置152B向各功能部111分配电源电压的结构，能够进一步减少车载网络中的电源用的布线。
因此，在本公开的第一实施方式涉及的车载通信系统中的控制方法中，能够实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
另外，本公开的第一实施方式涉及的交换机装置经由POE电缆12对车辆101中搭载的多个功能部111之间的信息进行中继。在本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中的控制方法中，首先，从POE电缆12提取电源电压。接着，将提取的电源电压或基于该电源电压的电压介由POE电缆12向与自身连接的一个或多个功能部111供给。
这样，通过介由POE电缆12将电源电压分配给各功能部111和交换机装置152的结构，除了能够减少通信用的布线长度之外，还能够减少车载网络中的电源用的布线。
因此，在本公开的第一实施方式涉及的交换机装置中的控制方法中，可以实现有效地减少了布线的结构更简单的车载网络。
以下，使用附图对本公开的其他实施方式进行说明。需要说明的是，对于附图中的相同或相当部分，标注相同的附图标记并不重复进行说明。
＜第二实施方式＞
本实施方式涉及与第一实施方式涉及的车载通信系统相比具备能够控制电源电压的供给的交换机装置的车载通信系统。除了以下说明的内容以外，与第一实施方式涉及的车载通信系统相同。
图9是示出本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统的结构的一例的图。
参照图9，与车载通信系统403相比，车载通信系统404还具备交换机装置152C，该交换机装置152C提供能够追加用于扩展车载通信系统功能的新的功能部111的总线。以下，将交换机装置152A、152B、152C中的每一个也称为交换机装置152。
[电源电压供给的控制]
交换机装置152C能够针对与自身连接的每个功能部111切换是否供给电源电压。
图10是示出本公开的第二实施方式涉及的交换机装置的结构的一例的图。
参照图10，与图6所示的交换机装置152B相比，交换机装置152C还具备处理部52。处理部52例如利用从电源接受电路55接受的电源电压进行动作。
交换机装置152C中的处理部52例如向电源供给电路56输出控制是否通过电源供给电路56供给电源电压的控制信号。
例如，在交换机装置152C中，在各通信端口54均未连接功能部111的情况下，处理部52向各电源供给电路56输出使电源供给电路56停止供给电源电压的控制信号。
由此，各电源供给电路56根据从处理部52接收到的控制信号，停止向对应的通信端口54供给电源电压。
另一方面，在交换机装置152C中，在一个或多个通信端口54上连接有功能部111的情况下，处理部52向对应的电源供给电路56输出使电源供给电路56供给电源电压的控制信号。
电源供给电路56根据从处理部52接收到的控制信号向对应的通信端口54输出电源电压。
此外，在车载通信系统404中，并不限于交换机装置152C能够针对与自身连接的每个功能部111切换是否供给电源电压的结构，也可以是交换机装置152A、152B也具备处理部52且能够进行同样的处理的结构。即，也可以是交换机装置152A、152B、152C中的至少任意一个能够针对与自身连接的每个功能部111切换是否供给电源电压的结构。
另外，再次参照图9，交换机装置152A也可以控制是否使交换机装置152C向功能部111供给电源电压。
参照图9及图10，例如，在作为新的功能部111的新功能部与交换机装置152C连接的情况下，交换机装置152C中的处理部52向对应的电源供给电路56输出使该电源供给电路56供给电源电压的控制信号。
该电源供给电路56根据从处理部52接收到的控制信号向对应的通信端口54输出电源电压。
由此，新功能部介由对应的通信端口54及POE电缆12从该电源供给电路56接受电源电压的供给。
另外，处理部52例如通过参照存储部53中的上述地址表，确认该通信端口54的连接目标装置即新功能部的MAC地址未登记于该地址表，创建包含请求该新功能部的MAC地址以及认证信息的认证请求的以太网帧。
然后，处理部52将所创建的以太网帧介由交换机部51、对应的通信端口54以及POE电缆12向新功能部发送。
新功能部接收从交换机装置152C发送来的以太网帧，并获取接收到的以太网帧中包含的认证请求。
然后，新功能部根据获取的认证请求创建包含自身的MAC地址及认证信息的以太网帧，并将所创建的以太网帧向交换机装置152C发送。
交换机装置152C中的交换机部51接收从新功能部发送来的以太网帧。更为详细而言，交换机部51中的交换机电路58介由POE电缆12、对应的通信端口54以及对应的接口电路57接收该以太网帧。
然后，交换机电路58将接收到的以太网帧保存在存储部53中，并确认以太网帧的目的地MAC地址，并且，通过参照上述地址表，向处理部52输出所确认的目的地MAC地址表示自身的交换机装置152C的意思的信息。
处理部52将从新功能部接收的认证信息向交换机装置152A发送。
更为详细而言，处理部52从交换机电路58接受上述信息，从存储部53获取通过交换机电路58保存的、包含新功能部的MAC地址的以太网帧。
然后，处理部52将使获取的以太网帧的目的地MAC地址设定为交换机装置152A的目的地MAC地址的以太网帧介由交换机部51、对应的通信端口54以及POE电缆12向交换机装置152A发送。
另外，处理部52通过将获取的以太网帧中包含的新功能部的MAC地址与接收到该以太网帧的通信端口54的端口编号相对应地追加至存储部53中的上述地址表，从而更新该地址表。
再次参照图5，交换机装置152A中的交换机部51接收从交换机装置152C发送来的以太网帧。更为详细而言，交换机部51中的交换机电路58介由POE电缆12、对应的通信端口54以及对应的接口电路57接收该以太网帧。
然后，交换机电路58将接收到的以太网帧保存在存储部53中，并确认以太网帧的目的地MAC地址，并且，通过参照上述地址表，向处理部52输出所确认的目的地MAC地址表示自身的交换机装置152A的意思的信息。
处理部52从交换机电路58接受该信息，从存储部53获取通过交换机电路58保存的该以太网帧，并根据获取的以太网帧中包含的认证信息进行新功能部的认证处理。
然后，处理部52向交换机装置152C发送表示是否应向新功能部供给电源电压的电源控制信息。
更为详细而言，当新功能部的认证处理成功时，处理部52创建作为电源控制信息而包含使交换机装置152C继续供给电源电压的指示的以太网帧，并将所创建的以太网帧介由交换机部51、对应的通信端口54以及POE电缆12向交换机装置152C发送。
另一方面，当新功能部的认证处理失败时，处理部52创建作为电源控制信息而包含使交换机装置152C停止供给电源电压的指示的以太网帧，并将所创建的以太网帧介由交换机部51、对应的通信端口54以及POE电缆12向交换机装置152C发送。
再次参照图9和图10，交换机装置152C中的交换机部51接收从交换机装置152A发送的以太网帧。更为详细而言，交换机部51中的交换机电路58介由POE电缆12、对应的通信端口54以及对应的接口电路57接收该以太网帧。
然后，交换机电路58将接收到的以太网帧保存在存储部53中，并确认以太网帧的目的地MAC地址，并且，通过参照上述地址表，向处理部52输出所确认的目的地MAC地址表示自身的交换机装置152C的意思的信息。
处理部52从交换机电路58接受该信息，从存储部53获取通过交换机电路58保存的该以太网帧，获取所获取的以太网帧中包含的电源控制信息，并根据获取的电源控制信息切换是否向新功能部供给电源电压。
更为详细而言，当从该以太网帧获取了使交换机装置152C继续供给电源电压的指示时，处理部52继续向对应的电源供给电路56输出使该电源供给电路56供给电源电压的控制信号。
另一方面，当从该以太网帧获取了使交换机装置152C停止供给电源电压的指示时，处理部52向对应的电源供给电路56输出使该电源供给电路56停止供给电源电压的控制信号。
电源供给电路56根据从处理部52接收到的控制信号，停止向对应的通信端口54输出电源电压。
由此，不再从该电源供给电路56介由对应的通信端口54和POE电缆12向新功能部供给电源电压。
图11是示出在本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统中向新功能部供给电源电压的时序的一例的图。
参照图11，首先，交换机装置152C在新功能部与自身连接时，介由自身的对应通信端口54和POE电缆12向新功能部供给电源电压(步骤S301)。
接着，交换机装置152C创建包含请求新功能部的MAC地址和认证信息的认证请求的以太网帧，并将创建的以太网帧介由POE电缆12向新功能部发送(步骤S302)。
接着，新功能部接收从交换机装置152C发送来的以太网帧，获取接收到的以太网帧中包含的认证请求(步骤S303)。
接着，新功能部根据获取的认证请求创建包含认证信息的以太网帧，并将所创建的以太网帧介由POE电缆12向交换机装置152C发送(步骤S304)。
接着，交换机装置152C接收从新功能部发送来的包含认证信息的以太网帧，并将接收到的以太网帧介由POE电缆12向交换机装置152A发送(步骤S305)。
接着，交换机装置152A接收从交换机装置152C发送来的以太网帧，并获取接收到的以太网帧中包含的认证信息(步骤S306)。
接着，交换机装置152A根据获取的认证信息进行新功能部的认证处理(步骤S307)。
接着，交换机装置152A根据认证处理的结果，创建包含表示是否应向新功能部供给电源电压的电源控制信息的以太网帧，并将创建的以太网帧介由POE电缆12向交换机装置152C发送(步骤S308)。
接着，交换机装置152C接收从交换机装置152A发送来的以太网帧，并获取接收到的以太网帧中包含的电源控制信息(步骤S309)。
接着，交换机装置152C根据获取的电源控制信息继续向新功能部供给电源电压，或者停止向新功能部供给电源电压(步骤S310)。
此外，在本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统中，为当新功能部与交换机装置152C连接时，交换机装置152A根据来自新功能部的认证信息进行认证处理、并根据该认证处理的结果切换是否向新功能部供给电源电压的结构，但并不限定于此。在车载通信系统404中，也可以是交换机装置152C进行上述认证处理、并根据该认证处理的结果切换是否向新功能部供给电源电压的结构。
另外，本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统为具备交换机装置152B的结构，但并不限定于此。车载通信系统404也可以为不具备交换机装置152B的结构。
如以上那样，在本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统中，交换机装置152A、152B、152C中的至少任意一个能够针对与自身连接的每个功能部111切换是否供给电源电压。
根据这样的结构，能够将向各功能部111的电源供给的控制汇集到交换机装置152中，因而能够简化车载网络中的控制系统。
另外，在本公开的第二实施方式涉及的车载通信系统中，交换机装置152C在作为新的功能部111的新功能部与自身连接时，将从新功能部接收到的认证信息向交换机装置152A发送，从交换机装置152A接收表示是否向新功能部供给电源电压的电源控制信息，并根据接收到的电源控制信息切换是否向新功能部供给电源电压。
根据这样的结构，能够在使车载网络具有扩展性的同时，简化用于新功能部的认证以及电源供给控制的结构。
其他的结构以及动作与第一实施方式涉及的车载通信系统相同，故此处不再重复详细的说明。
应认为上述实施方式在所有方面均为示例而非限制性的内容。本公开的范围并非上述说明而是由权利要求示出，意图包含与权利要求的范围等同的意思及范围内的所有变更。
以上的说明包括以下附记的特征。
(附记1)
一种车载通信系统，具备第一交换机装置和第二交换机装置，
所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，
所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压，
所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压，
所述第一交换机装置和所述第二交换机装置分开配置于车辆的前侧和后侧，
所述第一交换机装置作为第二层交换机和第三层交换机进行动作，
所述第二交换机装置作为第二层交换机进行动作。
(附记2)
一种交换机装置，具备：
交换机部，经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继；
电源接受电路，从所述传输路径提取电源电压；以及
电源供给电路，将通过所述电源接受电路提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身的所述交换机装置连接的一个或多个所述功能部供给，
所述交换机装置作为第二层交换机或第三层交换机进行动作。
附图标记说明
10 以太网电缆
11 CAN总线
12 POE电缆
20 专用线
51 交换机部
52 处理部
53 存储部
54 通信端口
55 电源接受电路
56 电源供给电路
57 接口电路
58 交换机电路
101 车辆
111 功能部
111A 车外通信装置
111B LiDAR
111C 驾驶辅助装置
111D 中央网关
111E、111F、111G、111H 相机
122 控制设备
123 电源装置
151、151A、151B、152、152A、152B、152C 交换机装置
161 无线基站装置
201 外部装置
401、402、403、404 车载通信系统。

Claims (6)

1.一种车载通信系统，具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，
所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压，
所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
2.根据权利要求1所述的车载通信系统，其中，
所述第一交换机装置和所述第二交换机装置中的至少任意一方能够针对与自身连接的每个所述功能部切换是否供给电源电压。
3.根据权利要求2所述的车载通信系统，其中，
所述第二交换机装置在作为新的所述功能部的新功能部与自身连接时，将从所述新功能部接收到的认证信息向所述第一交换机装置发送，从所述第一交换机装置接收表示是否应向所述新功能部供给电源电压的电源控制信息，并根据接收到的所述电源控制信息切换是否向所述新功能部供给电源电压。
4.一种交换机装置，具备：
交换机部，经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继；
电源接受电路，从所述传输路径提取电源电压；以及
电源供给电路，将通过所述电源接受电路提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身的所述交换机装置连接的一个或多个所述功能部供给。
5.一种控制方法，是车载通信系统中的控制方法，所述车载通信系统具备第一交换机装置和第二交换机装置，所述第一交换机装置和所述第二交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，
所述控制方法包括如下步骤：
所述第一交换机装置从所述车辆中搭载的电源装置介由电源用的专用线接受电源电压的供给，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部和所述第二交换机装置供给电源电压；以及
所述第二交换机装置从所述传输路径提取电源电压，并介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给电源电压。
6.一种控制方法，是交换机装置中的控制方法，所述交换机装置经由传输路径对车辆中搭载的多个功能部之间的信息进行中继，
所述控制方法包括如下步骤：
从所述传输路径提取电源电压；以及
将提取的所述电源电压或基于所述电源电压的电压介由所述传输路径向与自身连接的一个或多个所述功能部供给。
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