JP2019047413A - Vehicle network system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両ネットワークシステムに関する。 The present disclosure relates to a vehicle network system.
車両に要求される機能が多彩化していくにつれ、車両内の機器の搭載位置に関する制約の廃止や、異常状態の発生に対する対応、新たな機器の追加に対する対応などが、要求されるようになると予想される。このような要求に対応するネットワークの仕組みとして、Software Defined Networkがある。そして、この仕組みを実現する手段として、特許文献1に記載の通信処理装置のように、オープンフロープロトコルを適用したオープンフローネットワークがある。 As functions required for vehicles become more diverse, it is expected that abolition of restrictions on the mounting position of devices in vehicles, response to the occurrence of abnormal conditions, and response to the addition of new devices will be required. Be done. Software Defined Network is a network mechanism that responds to such a request. Then, as a means for realizing this mechanism, there is an open flow network to which an open flow protocol is applied, like the communication processing device described in Patent Document 1.
オープンフロープロトコルは、コントローラと複数のスイッチのそれぞれとの間を、通常のメッセージを送信するためのEthernet(登録商標)信号線と、オープンフローメッセージを送信するためのEthernet信号線とで、別個に接続することを推奨している。しかしながら、Ethernetプロトコルに従った車両通信は、CAN(登録商標)プロトコルなどに従った他の車両通信と比べて技術的に成熟していないため、他の車両通信と比べてコストが増加する。そこで、車両ネットワークにオープンフロープロトコルを適用する場合、上述した二本のEthernet信号線のうちの一方をCAN信号線にすることが考えらえる。 The open flow protocol separates an Ethernet (registered trademark) signal line for transmitting a normal message and an Ethernet signal line for transmitting an open flow message between a controller and each of a plurality of switches. It is recommended to connect. However, vehicle communication in accordance with the Ethernet protocol is not as mature as other vehicle communication in accordance with the CAN (registered trademark) protocol and the like, and therefore the cost is increased as compared with other vehicle communication. Therefore, when applying the open flow protocol to a vehicle network, it can be considered to use one of the two Ethernet signal lines described above as a CAN signal line.
そして、Ethernet信号線とCAN信号線とを用いて構成された車両ネットワークにおいては、車両制御用の制御メッセージ及びオープンフローメッセージの通信が行われる。ここで、オープンフローメッセージの種別や車両の電源状態など、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因が存在する。このような要因によっては、オープンフローメッセージを、二本の信号線のうちの一方で送信すると時間を要してリアルタイムで送信できなかったり、二本の信号線のうちの一方では送信できなかったりする。オープンフローメッセージがリアルタイムで送信されないと、制御メッセージをリアルタイムで送信することも困難になり得る。 And in the vehicle network comprised using Ethernet signal line and CAN signal line, communication of the control message for vehicle control and an open flow message is performed. Here, there are factors that affect the open flow message communication, such as the type of the open flow message and the power state of the vehicle. Depending on such factors, sending an open flow message on one of the two signal lines takes time and can not be sent in real time, or can not be sent on one of the two signal lines. Do. It may also be difficult to send control messages in real time if the open flow messages are not sent in real time.
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、コストを抑制しつつ、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる車両ネットワークシステムを提供することを目的とする。 This indication is made in view of the above-mentioned situation, and it aims at providing a vehicle network system which can perform communication of an open flow message appropriately, controlling cost.
本開示は、車両に搭載された車両ネットワークシステム(100)であって、第1制御装置(A)と、複数の第2制御装置(B1〜B3)と、第1信号線(50)と、第2信号線(60)と、を備える。第1制御装置は、オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部(10)を有する。複数の第2制御装置は、オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部(20)を有する。第1信号線は、第1制御装置と前記複数の第2制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ethernetフレームを送信するための信号線である。第2信号線は、第1制御装置と前記複数の第2制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、CANフレームまたはCAN−FDフレームを送信するための信号線である。さらに、第1制御装置及び複数の第2制御装置のそれぞれは、Ethernet通信制御部(11,21)と、CAN通信制御部(12,22)と、通信選択部(13,23)と、を備える。Ethernet通信制御部は、Ethernetプロトコルに従って通信を制御する。CAN通信制御部は、CANまたはCAN−FDプロトコルに従って通信を制御する。通信選択部は、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、Ethernet通信制御部及びCAN通信制御部のいずれか一方を選択する。 The present disclosure is a vehicle network system (100) mounted on a vehicle, the first control device (A), a plurality of second control devices (B1 to B3), and a first signal line (50). And a second signal line (60). The first control device has an open flow control unit (10) configured to control the network according to the open flow protocol. The plurality of second control devices have an open flow processing unit (20) configured to execute an instruction from the open flow control unit. The first signal line is a signal line connecting the first control device and each of the plurality of second control devices, and is a signal line for transmitting an Ethernet frame. The second signal line is a signal line which connects the first control device and each of the plurality of second control devices, and is a signal line for transmitting a CAN frame or a CAN-FD frame. Furthermore, each of the first control device and the plurality of second control devices includes an Ethernet communication control unit (11, 21), a CAN communication control unit (12, 22), and a communication selection unit (13, 23). Prepare. The Ethernet communication control unit controls communication according to the Ethernet protocol. The CAN communication control unit controls communication according to the CAN or CAN-FD protocol. The communication selection unit selects one of the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit as the communication control unit when transmitting the open flow message, according to the factor that affects the communication of the open flow message.
本開示によれば、第1制御装置と複数の第2制御装置のそれぞれとが、Ethernet通信用の第1信号線とCAN通信用の第2信号線とで接続されているため、2つの信号線の両方を、Ethernet通信用の信号線とする場合と比べて、コストを抑制できる。そして、オープンフローメッセージの送信方法が、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて選択される。したがって、第1制御装置及び複数の第2制御装置は、上記要因に応じて、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる。ひいては、多様な上記要因が存在する場合でも、車両ネットワークシステムは、オープンフロープロトコル作動をさせることができる。 According to the present disclosure, since the first control device and each of the plurality of second control devices are connected by the first signal line for Ethernet communication and the second signal line for CAN communication, two signals are provided. The cost can be reduced compared to the case where both of the lines are signal lines for Ethernet communication. Then, the method of transmitting the open flow message is selected according to the factor affecting the communication of the open flow message. Therefore, the first control device and the plurality of second control devices can appropriately communicate the open flow message according to the above factors. Furthermore, the vehicle network system can be made to operate the open flow protocol even when various factors mentioned above exist.
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the reference numerals in parentheses described in this column and the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one aspect, and the technical scope of the present disclosure It is not limited.
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
<1.構成>
まず、本開示を適用したネットワークシステム100の構成について、図1を参照して説明する。ネットワークシステム100は、車両に搭載されたネットワークシステムであり、メインネットワーク30と、サブネットワーク40〜43と、を備える。車両は、エンジン自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車など、どのような駆動源の車両でもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1. Configuration>
First, the configuration of a
メインネットワーク30は、コントローラAと、スイッチB1〜B3と、Ethernet(登録商標)信号線51〜55と、CAN(登録商標)信号線61〜65と、を備え、車両の制御用メッセージやオープンフローメッセージが通信されるネットワークである。
The
Ethernet信号線51〜55は、Ethernetプロトコルに従ったEthernetフレームを送信するための信号線である。その内のEthernet信号線51〜53は、それぞれ、コントローラAとスイッチB1〜B3のそれぞれとを1対1で接続する信号線である。残りのEthernet信号線54,55は、それぞれ、スイッチB1とスイッチB2、スイッチB2とスイッチB3を1対1で接続する信号線である。以下では、Ethernet信号線51〜55をまとめてEthernet信号線50と称する。Ethernet信号線50が、本開示の第1信号線に相当する。
The Ethernet
CAN信号線61〜65は、CANプロトコルに従ったCANフレームを送信するための信号線である。そのうちのCAN信号線61はメイン信号線である。残りのCAN信号線62〜65は、それぞれ、CAN信号線61とコントローラA及びスイッチB1〜B3のそれぞれとを接続するサブ信号線である。つまり、CAN信号線61〜65は、バス型ネットワークを構成している。以下では、CAN信号線61〜65をまとめてCAN信号線60と称する。CAN信号線60が、本開示の第2信号線に相当する。
The
ここで、オープンフロープロトコル通りに実装したメインネットワーク31を図2に示す。メインネットワーク31は、CAN信号線60を備える代わりに、コントローラAとスイッチB1〜B3のそれぞれとを1対1で接続するEthernet信号線500を備える点で、メインネットワーク30と異なる。つまり、メインネットワーク31は、二本の信号線がどちらもEthernet信号線で構成されている。そのため、コストが増大する。
Here, the
また、信号線をEthernet信号線50の一本のみにしたメインネットワーク32を図3に示す。メインネットワーク32は、CAN信号線60を備えず、Ethernet信号線50のみを備える点で、メインネットワーク30と異なる。つまり、メインネットワーク32は、Ethernet信号線50でオープンフローメッセージと制御メッセージのすべてを送信する。そのため、コストの増大が抑制される。しかしながら、Ethernet信号線50ですべてのメッセージを送信する構成にすると、Ethernet信号線50の通信帯域が逼迫するおそれがある。また、Ethernet信号線50ですべてのメッセージを送信する構成にすると、Ethernet信号線50に異常が発生した場合に、コントローラAが異常検出のオープンフローメッセージを受信できない可能性がある。よって、異常が発生しても、フェールセーフ機能が実現されない可能性がある。
Further, FIG. 3 shows a
上述した2つの例に対して、本実施形態に係るメインネットワーク30は、Ethernet信号線50とCAN信号線60とを備えている。そのため、コストの増大を抑制しつつ、異常が発生してもオープンフローネットワークのフェールセーフ機能を維持できる。
For the two examples described above, the
コントローラAは、CPU、ROM、RAM及びI/O等を備え、オープンフロープロトコルにおけるコントローラとして機能するECUである。コントローラAには、サブネットワーク40が接続されている。そして、コントローラAは、オープンフロー制御部10と、Ethernet通信制御部11と、CAN通信制御部12と、通信選択部13と、を備える。コントローラAの各機能は、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方により実現される。コントローラAが、本開示の第1制御装置に相当する。
The controller A is an ECU that includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like, and functions as a controller in the open flow protocol. The
スイッチB1〜B3は、CPU、ROM、RAM及びI/O等を備え、オープンフロープロトコルにおけるスイッチとして機能するECUである。スイッチB1〜B3のそれぞれには、サブネットワーク41〜43のそれぞれが接続されている。そして、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、サブネットワーク40〜43の間での車両制御用の制御メッセージの送信を中継する。
The switches B1 to B3 are ECUs that include a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and the like, and function as switches in the open flow protocol. Each of the
本実施形態では、スイッチB1〜B3は、同様の構成となっているため、代表してスイッチB1の構成について説明する。スイッチB1は、オープンフロー処理部20と、Ethernet通信制御部21と、CAN通信制御部22と、通信選択部23と、を備える。スイッチB1〜スイッチB3が、本開示の第2制御装置に相当する。
In the present embodiment, since the switches B1 to B3 have the same configuration, the configuration of the switch B1 will be representatively described. The switch B1 includes an open
オープンフロー制御部10は、オープンフロープロトコルに従ってメインネットワーク30を制御する。詳しくは、オープンフロー制御部10は、オープンフロープロトコルに従ったオープンフローメッセージを、スイッチB1〜B3へ送信させる。オープンフローメッセージは、コントローラAとスイッチB1〜B3の間でやり取りするメッセージである。オープンフローメッセージには、スイッチB1〜B3の設定用のメッセージ、つまり、メインネットワーク30の通信ルール設定用のメッセージや、情報取得用のメッセージが含まれる。
The open
オープンフロー処理部20は、オープンフロー制御部10からのオープンフローメッセージに従い実行する。例えば、オープンフロー処理部20は、スイッチB1が通信ルール設定用のオープンフローメッセージを受信した場合に、オープンフローメッセージに応じてスイッチB1の通信ルールを設定する。
The open
また、オープンフロー処理部20は、スイッチB1が情報取得用のオープンフローメッセージを受信した場合に、要求に応じた情報をオープンフローメッセージでコントローラAへ送信させる。さらに、オープンフロー処理部20は、メインネットワーク30の負荷状態や異常状態、新しいネットワークノードを検出した場合の検出情報を、オープンフローメッセージでコントローラAへ送信させる。
Further, when the switch B1 receives an open flow message for information acquisition, the open
Ethernet通信制御部11,21は、Ethernetプロトコルに従って通信を制御する。つまり、Ethernet通信制御部11,21は、Ethernet信号線50を介したEthernetフレームの送信及び受信を行う。以下では、Ethernet通信制御部11,12によって行われる、Ethernet信号線50を介した通信を、Ethernet通信と称する。
The Ethernet
CAN通信制御部12,22は、CANプロトコルに従って通信を制御する。つまり、CAN通信制御部12,22は、CAN信号線60を介したCANフレームの送信及び受信を行う。以下では、CAN通信制御部12,22によって行われる、CAN信号線60を介した通信を、CAN通信と称する。
The CAN
通信選択部13,23は、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、Ethernet通信制御部11,21及びCAN通信制御部12,22のいずれか一方を選択する。つまり、通信選択部13,23は、オープンフローメッセージを、Ethernet通信とCAN通信のどちらで送信するか選択し、選択した方の通信方法でオープンフローメッセージを送信させる。オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因は、予め決められており、オープンフローメッセージの種別や、車両の電源状態を含む。
The
サブネットワーク40〜43は、それぞれ、CAN信号線70〜73に複数のECU等の通信装置が接続されて構成されている。CAN信号線70〜73は、CANプロトコルに従ってCANフレームを通信するための信号線である。車両に搭載されたECU等の通信装置は、車両の搭載位置や機能などに応じて分類されて、サブネットワークを構成している。なお、CAN信号線70〜73は、CANプロトコル以外のプロトコルに従ってフレームを送信するための信号線であってもよい。
The
本実施形態では、メインネットワーク30において、制御メッセージとオープンフローメッセージの通信が行われ、サブネットワーク40〜43において、制御メッセージの通信が行われる。制御メッセージは、車両を制御するためのメッセージで、所定のECUへの指令等である。例えば、サブネットワーク41に接続されたノードC11から、サブネットワーク42に接続されたノードC21への制御メッセージは、スイッチB1,B2により中継され、Ethernet信号線54を介して送信される。
In the present embodiment, communication of a control message and an open flow message is performed in the
そして、メインネットワーク30において、制御メッセージの通信には、基本的に、CAN通信よりも通信速度が速いEthernet通信が用いられる。ただし、Ethernetフレームは、CANフレームよりも転送できるデータサイズが大きい。よって、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、メインネットワーク30において、サブネットワーク40〜43のノードから受信した複数のCANフレームを1つのEthernetフレームにまとめて送信する。例えば、コントローラAが、サブネットワーク40のノードC01,02,03から、サブネットワーク41のノードC11,12,13宛ての3つのCANフレームを受信した場合には、3つのCANフレームをまとめて1つのEthernetフレームにする。そして、コントローラAは、そのEthernetフレームをスイッチB1へ送信する。スイッチB1は、受信したEthernetフレームを3つのCANフレームに分けて、ノードC11,12,13へ送信する。
And in the
一方、メインネットワーク30において、オープンフローメッセージの通信には、上述したように、通信選択部13,23により選択された通信方法が用いられる。オープンフローメッセージは、その種別によって、メッセージ長や通信頻度、通信タイミングが異なる。メッセージ長の長いオープンフローメッセージの通信を、CAN通信によって行うと、通信に時間がかかり、リアルタイムで通信を行うことが困難な場合が生じる。その結果、制御メッセージの通信をリアルタイムで行うことが困難になったり、Ethernet通信の通信帯域を逼迫させたりする可能性がある。また、通信頻度が高いオープンフローメッセージの通信を、Ethernet通信によって行うと、Ethernet信号線50の通信帯域を逼迫させる可能性がある。よって、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、オープンフローメッセージを、オープンフローメッセージの種別に応じて選択された通信方法によって送信する。
On the other hand, in the
また、車両の電源状態は、バッテリーオン状態、アクセサリーオン状態及びイグニッションオン状態の3つの状態を含む。イグニッションオン状態は、車両がエンジン自動車の場合には、エンジンが作動している状態であり、車両が電気自動車及びハイブリッド自動車の場合には、走行用モータに電力が供給されて、走行用モータが動作可能になっている状態である。また、本実施形態において、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、車両全体の消費電力を抑制するため、CAN通信線60に接続されているCAN通信制御部12,22、及びEthernet通信線50に接続されているEthernet通信制御部11,21を、車両の電源状態に応じて作動状態または非作動状態に切り替える。例えば、車両の電源状態がバッテリーオン状態では、CAN通信制御部12,22、及びEthernet通信制御部11,21は共に非作動状態となり、アクセサリーオン状態では、車両の構成により異なるが、CAN通信制御部12,22は作動状態、Ethernet通信制御部11,21は非作動状態となり、イグニッションオン状態では、CAN通信制御部12,22、及びEthernet通信制御部11,21は共に作動状態となる。なお、アクセサリーオン状態では、CAN通信制御部12,22及びEthernet通信制御部11,21の両方が作動状態となることもある。
Also, the power state of the vehicle includes three states: battery on state, accessory on state, and ignition on state. In the ignition on state, when the vehicle is an engine car, the engine is operating, and when the vehicle is an electric car or a hybrid car, electric power is supplied to the traveling motor, and the traveling motor is It is in an operable state. Further, in the present embodiment, the controller A and the switches B1 to B3 are connected to the CAN
そのため、車両の電源状態によっては、Ethernet通信を用いてオープンフローメッセージを送信できない。よって、オープンフローメッセージは、車両の電源状態に応じて選択された通信方法によって送信される。 Therefore, depending on the power supply state of the vehicle, the open flow message can not be transmitted using Ethernet communication. Therefore, the open flow message is transmitted by the communication method selected according to the power supply state of the vehicle.
<2.送信処理>
次に、オープンフローメッセージを送信する処理手順について、図4のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のオープンフローメッセージの送信処理は、通信選択部13,23が実行する処理の1つである。通信選択部13,23は、オープンフロー制御部10またはオープンフロー処理部20からオープンフローメッセージの送信要求を受ける度、本送信処理を実行する。
<2. Transmission process>
Next, a processing procedure for transmitting an open flow message will be described with reference to the flowchart of FIG. The open flow message transmission process of the present embodiment is one of the processes executed by the
まず、S10では、車両の電源状態を確認する。また、S15で、車両の電源状態に対応したEthernet通信制御部11,21の作動状態とCAN通信制御12,22の作動状態を確認する。S15において、CAN通信制御部12,22のみが作動状態である場合は、S70へ進み、CAN通信制御部12,22によってオープンフローメッセージを送信させる。
First, in S10, the power supply state of the vehicle is confirmed. In S15, the operation state of the Ethernet
また、S10において、Ethernet通信制御部11,21のみが作動状態である場合は、S60へ進み、Ethernet通信制御部11,21によってオープンフローメッセージを送信させる。
If only the Ethernet
また、S10において、Ethernet通信制御部11,21及びCAN通信制御部12,22の両方が非作動状態である場合は、本処理を終了する。
さらに、S15において、Ethernet通信制御部11,21及びCAN通信制御部12,22の両方が作動状態である場合は、S30へ進み、送信するオープンフローメッセージの種別を確認する。
Further, in S10, when both the Ethernet
Furthermore, in S15, when both of the Ethernet
続いて、S40において、通信方法選択テーブルを参照して、S30で確認したオープンフローメッセージの種別に対応する通信方法を取得する。通信方法選択テーブルは、オープンフローメッセージの種別とそのオープンフローメッセージの通信方法が対応付けられたテーブルであり、コントローラA及びスイッチB1〜B3のメモリに予め記憶されている。図5に、通信方法選択テーブルの一例を示す。 Subsequently, in S40, a communication method corresponding to the type of the open flow message confirmed in S30 is acquired with reference to the communication method selection table. The communication method selection table is a table in which the types of open flow messages are associated with the communication methods of the open flow messages, and is stored in advance in the memory of the controller A and the switches B1 to B3. FIG. 5 shows an example of the communication method selection table.
オープンフローメッセージの種別としては、図5に示すように、Helloメッセージ、Echo Requestメッセージ、Echo Replyメッセージ、Errorメッセージ、Features Requestメッセージ、Features Replyメッセージ、Packet Outメッセージ、Status Requestメッセージ、Status Replyメッセージなどがある。 As types of open flow messages, as shown in FIG. 5, Hello message, Echo Request message, Echo Reply message, Error message, Features Request message, Features Reply message, Packet Out message, Status Request message, Status Reply message, etc. is there.
Helloメッセージは、コントローラAとスイッチB1〜B3との接続開始時に用いられるメッセージである。Echo Requestメッセージは、コントローラAとスイッチB1〜B3との接続の死活監視に用いられるメッセージであり、Echo Replyは、それに対する返信メッセージである。Errorメッセージは、エラーを通知するためのメッセージである。Features Requestは、コントローラAがスイッチB1〜B3にスイッチ情報を要求するメッセージであり、Features Replyは、それに対してスイッチB1〜B3がスイッチ情報を返信するメッセージである。Packet Outは、コントローラAがスイッチB1〜B3から出力させるパケットを送るためのメッセージである。Status Requestは、コントローラAがスイッチB1〜B3に統計情報を要求するメッセージであり、Status Replyは、それに対してスイッチB1〜B3が統計情報を返信するメッセージである。 The Hello message is a message used when the connection between the controller A and the switches B1 to B3 is started. The Echo Request message is a message used for alive monitoring of the connection between the controller A and the switches B1 to B3, and the Echo Reply is a reply message thereto. The Error message is a message for notifying an error. The Features Request is a message for the controller A to request the switches B1 to B3 for switch information, and the Features Reply is a message for the switches B1 to B3 to send back the switch information. Packet Out is a message for the controller A to send packets output from the switches B1 to B3. Status Request is a message for the controller A to request the switches B1 to B3 for statistical information, and Status Reply is a message for the switches B1 to B3 to send back the statistical information.
通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が予め設定された長さ閾値よりも短いオープンフローメッセージには、CAN通信が対応付けられ、メッセージ長が長さ閾値よりも長いオープンフローメッセージには、Ethernet通信が対応付けられていてもよい。この場合に用いるオープンフローメッセージの種別はメッセージ長である。あるいは、通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が長さ閾値よりも短く、かつ、通信頻度が予め設定された頻度閾値よりも高いオープンフローメッセージには、CAN通信が対応付けられていてもよい。そして、通信方法選択テーブルでは、メッセージ長が長さ閾値よりも長い、または、通信頻度が頻度閾値よりも低いオープンフローメッセージには、Ethernet通信が対応付けられていてもよい。この場合に用いるオープンフローメッセージの種別は、メッセージ長及び通信頻度である。 In the communication method selection table, CAN communication is associated with an open flow message whose message length is shorter than a preset length threshold, and Ethernet communication is associated with an open flow message whose message length is longer than the length threshold. It may be associated. The type of open flow message used in this case is the message length. Alternatively, in the communication method selection table, CAN communication may be associated with an open flow message in which the message length is shorter than the length threshold and the communication frequency is higher than the preset frequency threshold. Then, in the communication method selection table, Ethernet communication may be associated with an open flow message in which the message length is longer than the length threshold or the communication frequency is lower than the frequency threshold. The type of the open flow message used in this case is the message length and the communication frequency.
図5に示す通信方法選択テーブルでは、上の欄ほど、メッセージ長が短くかつ通信頻度が高いオープンフローメッセージを示し、下の欄ほど、メッセージ長が長いまたは通信頻度が低いオープンフローメッセージを示している。一般的に、メッセージ長の長いオープンフローメッセージは、通信ルール設定用のメッセージであり、コントローラA及びスイッチB1〜B3の起動時などに送信されるだけである。つまり、一般的に、メッセージ長の長いオープンフローメッセージは、制御メッセージの送信開始前に送信され、通信頻度も低い。そのため、メッセージ長の長いオープンフローメッセージをEthernet通信によって送信しても、Ethernet通信の通信帯域を逼迫させる可能性は低い。 In the communication method selection table shown in FIG. 5, the upper column indicates an open flow message with a short message length and high communication frequency, and the lower column indicates an open flow message with a long message length or low communication frequency. There is. In general, an open flow message with a long message length is a message for setting communication rules, and is only transmitted when the controller A and switches B1 to B3 are activated. That is, in general, an open flow message with a long message length is transmitted before the start of transmission of a control message, and communication frequency is low. Therefore, even if an open flow message with a long message length is transmitted by Ethernet communication, the possibility of squeezing the communication band of Ethernet communication is low.
なお、コントローラAは、長さ閾値や頻度閾値を変更して、オープンフローメッセージの種別と通信方法との対応関係を変更し、自身の通信方法選択テーブルを変更するとともに、スイッチB1〜B3の通信方法選択テーブルを変更させてもよい。 The controller A changes the length threshold and the frequency threshold, changes the correspondence between the open flow message type and the communication method, changes its own communication method selection table, and communicates with the switches B1 to B3. The method selection table may be changed.
続いて、S50において、S40で取得した通信方法を判定する。S50において、通信方法がEthernet通信であると判定した場合は、S60へ進み、Ethernet通信制御部11,21から、オープンフローメッセージを送信させる。一方、S50において、通信方法がCAN通信であると判定した場合は、S70へ進み、CAN通信制御部12,22から、オープンフローメッセージを送信させる。以上により、本処理を終了する。
Subsequently, in S50, the communication method acquired in S40 is determined. If it is determined in S50 that the communication method is Ethernet communication, the process proceeds to S60, and the Ethernet
<3.受信処理>
次に、CANフレームのメッセージを受信する処理手順について、図6のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のCAN受信処理は、CAN通信制御部12,22が実行する処理の1つである。CAN通信制御部12,22は、CANフレームのメッセージを受信する度、本CAN受信処理を実行する。
<3. Reception process>
Next, a processing procedure for receiving a CAN frame message will be described with reference to the flowchart of FIG. The CAN reception process of the present embodiment is one of the processes executed by the CAN
まず、S100では、受信したメッセージのCAN IDを確認する。ネットワークシステム100において、CAN IDのそれぞれには、オープンフローメッセージであるか否か及び送信先のECUが予め対応付けられている。
First, in S100, the CAN ID of the received message is confirmed. In the
続いて、S110では、S100において確認したCAN IDが、オープンフローメッセージ用のCAN IDであるか否か判定する。S100において確認したCAN IDが、オープンフローメッセージ用のCAN IDである場合、S120へ進む。S120では、受信したメッセージをオープンフローメッセージとして取得するとともに制御する。 Subsequently, in S110, it is determined whether the CAN ID confirmed in S100 is a CAN ID for an open flow message. If the CAN ID confirmed in S100 is a CAN ID for an open flow message, the process proceeds to S120. In S120, the received message is acquired as an open flow message and controlled.
一方、S100において確認したCAN IDが、オープンフローメッセージ用のCAN IDではない場合、すなわち制御メッセージ用のCAN IDの場合には、S130へ進む。S130では、受信したメッセージを制御メッセージとして取得するとともに制御する。以上で本処理を終了する。 On the other hand, if the CAN ID confirmed in S100 is not a CAN ID for an open flow message, that is, if it is a CAN ID for a control message, the process proceeds to S130. In S130, the received message is acquired as a control message and controlled. This is the end of the process.
次に、Ethernetフレームのメッセージを受信する処理手順について、図7のフローチャートを参照して説明する。本実施形態のEthernet受信処理は、Ethernet通信制御部11,21が実行する処理の1つである。Ethernet通信制御部11,21は、Ethernetフレームのメッセージを受信する度、本Ethernet受信処理を実行する。
Next, a processing procedure for receiving an Ethernet frame message will be described with reference to the flowchart of FIG. The Ethernet reception process of this embodiment is one of the processes executed by the Ethernet
まず、S200では、受信したメッセージを確認する。具体的には、受信したメッセージのOSI Layer2に設定されたVLAN、あるいは、OSI Layer4に設定された論理ポートを確認する。 First, in S200, the received message is confirmed. Specifically, the VLAN set in the OSI Layer 2 of the received message or the logical port set in the OSI Layer 4 is confirmed.
続いて、S210では、受信したメッセージがオープンフローメッセージか否か判定する。具体的には、受信したメッセージのOSI Layer2に設定されたVLANがオープンフロー用VLANの場合、または、OSI Layer4に設定された論理ポートがオープンフロー用ポートの場合に、受信したメッセージがオープンフローメッセージであると判定する。S210において、受信したメッセージがオープンフローメッセージであると判定した場合には、S220に進む。S220では、受信したメッセージをオープンフローメッセージとして取得するとともに制御する。 Subsequently, in S210, it is determined whether the received message is an open flow message. Specifically, if the VLAN set in OSI Layer 2 of the received message is the VLAN for open flow or the logical port set in OSI Layer 4 is the port for open flow, the received message is an open flow message It is determined that If it is determined in S210 that the received message is an open flow message, the process proceeds to S220. In S220, the received message is acquired as an open flow message and controlled.
一方、S210において、受信したメッセージがオープンフローメッセージではないと判定した場合、つまり制御メッセージと判定した場合には、S230へ進む。S230では、受信したメッセージを制御メッセージとして取得するとともに制御する。以上で本処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in S210 that the received message is not an open flow message, that is, when it is determined as a control message, the process proceeds to S230. In S230, the received message is acquired as a control message and controlled. This is the end of the process.
<5.効果>
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)コントローラAと複数のスイッチB1〜B3のそれぞれとが、Ethernet信号線50とCAN信号線60とで接続されているため、2つの信号線の両方を、Ethernet信号線とする場合と比べて、コストを抑制できる。そして、オープンフローメッセージの送信方法が、オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて選択される。したがって、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、上記要因に応じて、オープンフローメッセージの通信を適切に行うことができる。ひいては、多様な上記要因が存在する場合でも、車両ネットワークシステムは、オープンフロープロトコル作動させることができる。
<5. Effect>
According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the controller A and each of the plurality of switches B1 to B3 are connected by the
(2)車両の電源状態に応じて、オープンフローメッセージの送信方法が選択される。よって、消費電力抑制のために、Ethernet通信制御部11,21が非作動状態になっている場合でも、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、作動状態になっているCAN通信制御部12,22を用いて、オープンフローメッセージを送信することができる。
(2) A transmission method of the open flow message is selected according to the power supply state of the vehicle. Therefore, even when the Ethernet
(3)Ethernet通信制御部11,21が作動状態になった以降においては、オープンフローメッセージの種別に応じて通信方法が選択される。そのため、制御メッセージの通信が始まり、Ethernet通信の通信負荷が高くなった場合でも、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、Ethernet通信の通信帯域を逼迫させることを抑制しつつ、オープンフローメッセージを送信することができる。
(3) After the Ethernet
(4)1つのCANフレームにおけるプロトコル制御用の情報は、1つのEthernetフレームにおけるプロトコル制御用の情報よりも少ない。そのため、比較的短いメッセージ長のオープンフローメッセージは、CAN通信によって送信される。これにより、通信効率を上げることができる。また、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、Ethernet通信を用いて、比較的長いメッセージ長のオープンフローメッセージを送信することで、Ethernet通信の通信帯域を逼迫させることを抑制しつつ、通信速度を上げることができる。 (4) The information for protocol control in one CAN frame is less than the information for protocol control in one Ethernet frame. Therefore, open flow messages of relatively short message length are transmitted by CAN communication. This can improve communication efficiency. Further, the controller A and the switches B1 to B3 increase the communication speed while suppressing the communication bandwidth of the Ethernet communication from being restricted by transmitting an open flow message of a relatively long message length using the Ethernet communication. be able to.
(5)コントローラA及びスイッチB1〜B3は、メッセージ長に加えて通信頻度に応じて通信方法を選択することにより、Ethernet通信の通信帯域を逼迫させることをさらに抑制しつつ、オープンフローメッセージを送信することができる。 (5) The controller A and the switches B1 to B3 transmit the open flow message while further suppressing the communication bandwidth of the Ethernet communication from being restricted by selecting the communication method according to the communication frequency in addition to the message length. can do.
(他の実施形態)
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(Other embodiments)
As mentioned above, although the form for implementing this indication was described, this indication can be variously deformed and implemented, without being limited to an above-mentioned embodiment.
(a)上記実施形態では、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、CAN通信制御部12,22及びEthernet通信制御部11,21の両方が作動状態の場合には、オープンフローメッセージの種別に応じて通信方法を選択したが、本開示はこれに限定されるものではない。コントローラA及びスイッチB1〜B3は、CAN通信制御部12,22及びEthernet通信制御部11,21の両方が作動状態の場合には、オープンフローメッセージの種別にかかわらず、Ethernet通信によってオープンフローメッセージを送信してもよい。このようにしても、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、Ethernet通信が非作動状態になっている場合に、作動状態になっているCAN通信を用いて、オープンフローメッセージを送信することができる。
(A) In the above embodiment, when both the CAN
(b)上記実施形態及びその変形例に係る図4のフローチャートにおいて、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、S10,S15及びS20の処理は実行しなくてもよい。すなわち、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、通信制御部の作動状態にかかわらず、オープンフローメッセージの種別のみに応じて、通信方法を選択してもよい。このようにしても、コントローラA及びスイッチB1〜B3は、車両の制御メッセージの通信帯域を逼迫させることなく、オープンフローメッセージの通信を行うことができる。ただし、この場合、通信が正しく行われない場合のフェールセーフ処理等が必要になる。 (B) In the flowchart of FIG. 4 according to the above embodiment and the variation thereof, the controller A and the switches B1 to B3 may not execute the processes of S10, S15, and S20. That is, the controller A and the switches B1 to B3 may select the communication method only in accordance with the type of the open flow message regardless of the operation state of the communication control unit. Even in this case, the controller A and the switches B1 to B3 can perform the open flow message communication without narrowing the communication bandwidth of the control message of the vehicle. However, in this case, it is necessary to perform fail-safe processing when communication is not correctly performed.
(c)上記実施形態及びその変形例において、CAN信号線60は、CAN−FDプロトコルに従ってCAN−FDフレームを送信するための信号線であってもよい。この場合、CAN通信制御部12,22は、CAN−FDプロトコルに従って通信を制御する通信制御部として構成し、通信選択部13,23は、CAN通信の代わりに、CAN−FD通信を選択するように構成すればよい。
(C) In the above-mentioned embodiment and its modification, CAN signal wire 60 may be a signal wire for transmitting a CAN-FD frame according to CAN-FD protocol. In this case, the CAN
(d)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (D) The multiple functions of one component in the above embodiment may be realized by multiple components, or one function of one component may be realized by multiple components. . Also, a plurality of functions possessed by a plurality of components may be realized by one component, or one function realized by a plurality of components may be realized by one component. In addition, part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above-described embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other above-described embodiment. In addition, all the aspects contained in the technical thought specified only by the words described in the claim are an embodiment of this indication.
10…オープンフロー制御部、11,21…Ethernet通信制御部、12,22…CAN通信制御部、13,23…通信選択部、20…オープンフロー処理部、51〜55…Ethernet信号線、61〜65…CAN信号線、100…ネットワークシステム、A…コントローラ、B1〜B3…スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
オープンフロープロトコルに従ってネットワークを制御するように構成されたオープンフロー制御部(10)を有する第1制御装置(A)と、
前記オープンフロー制御部からの指示を実行するように構成されたオープンフロー処理部(20)を有する複数の第2制御装置(B1〜B3)と、
前記第1制御装置と前記複数の第2制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、Ethernet(登録商標)フレームを送信するための第1信号線(51〜55)と、
前記第1制御装置と前記複数の第2制御装置のそれぞれとを接続する信号線であって、CAN(登録商標)フレームまたはCAN−FDフレームを送信するための第2信号線(61〜65)と、
を備え、
前記第1制御装置及び前記複数の第2制御装置のそれぞれは、
Ethernetプロトコルに従って通信を制御するように構成されたEthernet通信制御部(11,21)と、
CANまたはCAN−FDプロトコルに従って通信を制御するように構成されたCAN通信制御部(12,22)と、
オープンフローメッセージの通信に影響を与える要因に応じて、前記オープンフローメッセージを送信する際の通信制御部として、前記Ethernet通信制御部及び前記CAN通信制御部のいずれか一方を選択するように構成された通信選択部(13,23)と、
を備える、
車両ネットワークシステム。 A vehicle network system (100) mounted on a vehicle,
A first control device (A) comprising an open flow control unit (10) configured to control a network according to an open flow protocol;
A plurality of second control devices (B1 to B3) having an open flow processing unit (20) configured to execute an instruction from the open flow control unit;
A signal line connecting the first control device and each of the plurality of second control devices, and a first signal line (51 to 55) for transmitting an Ethernet (registered trademark) frame;
A signal line connecting the first control device and each of the plurality of second control devices, and a second signal line (61 to 65) for transmitting a CAN (registered trademark) frame or a CAN-FD frame When,
Equipped with
Each of the first control device and the plurality of second control devices is
An Ethernet communication control unit (11, 21) configured to control communication according to the Ethernet protocol;
A CAN communication control unit (12, 22) configured to control communication according to CAN or CAN-FD protocol;
The communication control unit when transmitting the open flow message is configured to select any one of the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit according to the factor affecting the open flow message communication. The selected communication selection unit (13, 23),
Equipped with
Vehicle network system.
前記通信選択部は、前記オープンフローメッセージの種別に応じて、前記通信制御部を選択するように構成されている、
請求項1に記載の車両ネットワークシステム。 The factor includes the type of open flow message,
The communication selection unit is configured to select the communication control unit according to the type of the open flow message.
The vehicle network system according to claim 1.
前記通信選択部は、前記Ethernet通信制御部及びCAN通信制御部の作動状態に応じて、前記通信制御部を選択する、
請求項1に記載の車両ネットワークシステム。 The factors include operating states of the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit,
The communication selection unit selects the communication control unit according to the operation state of the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit.
The vehicle network system according to claim 1.
前記通信選択部は、前記車両の電源状態と、それに対応する前記Ethernet通信制御部及びCAN通信制御部の作動状態に応じて、前記通信制御部を選択する、
請求項1に記載の車両ネットワークシステム。 The factors include the power state of the vehicle,
The communication selection unit selects the communication control unit according to a power supply state of the vehicle and an operation state of the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit corresponding thereto.
The vehicle network system according to claim 1.
前記Ethernet通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり、
前記CAN通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり
前記通信選択部は、
前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合は、前記CAN通信制御部及び前記Ethernet通信制御部のいずれも選択せず、
前記電源状態が前記アクセサリーオン状態または前記イグニッションオン状態の場合は、前記Ethernet通信制御部を選択するように構成されている、
請求項4に記載の車両ネットワークシステム。 The power state includes three states: battery on state, accessory on state, and ignition on state.
The Ethernet communication control unit is in a non-operating state when the power state is the battery on state, and is in an operating state when the power state is the accessory on state and the ignition on state.
The CAN communication control unit is inoperative when the power supply state is the battery on state, and is operative when the power supply state is the accessory on state and the ignition on state, and the communication selection unit is
When the power supply state is the battery on state, neither the CAN communication control unit nor the Ethernet communication control unit is selected,
When the power supply state is the accessory on state or the ignition on state, the Ethernet communication control unit is selected.
The vehicle network system according to claim 4.
前記Ethernet通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態及び前記アクセサリーオンの状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり、
前記CAN通信制御部は、前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合に非作動状態であり、前記電源状態が前記アクセサリーオン状態及び前記イグニッションオン状態の場合に作動状態であり
前記通信選択部は、
前記電源状態が前記バッテリーオン状態の場合は、前記CAN通信制御部及び前記Ethernet通信制御部のいずれも選択せず、
前記電源状態が前記アクセサリーオン状態の場合は、前記CAN通信制御部を選択し、
前記電源状態が前記イグニッションオン状態の場合は、前記Ethernet通信制御部を選択するように構成されている、
請求項4に記載の車両ネットワークシステム。 The power state includes three states: battery on state, accessory on state, and ignition on state.
The Ethernet communication control unit is in the non-operating state when the power state is the battery on state and the accessory on state, and is in the operating state when the power state is the ignition on state.
The CAN communication control unit is inoperative when the power supply state is the battery on state, and is operative when the power supply state is the accessory on state and the ignition on state, and the communication selection unit is
When the power supply state is the battery on state, neither the CAN communication control unit nor the Ethernet communication control unit is selected,
When the power supply state is the accessory on state, the CAN communication control unit is selected,
When the power supply state is the ignition on state, the Ethernet communication control unit is configured to be selected.
The vehicle network system according to claim 4.
前記CAN通信制御部及び前記Ethernet通信制御部のうちの前記CAN通信制御部のみが作動状態の場合は、前記CAN通信制御部を選択し、
前記Ethernet通信制御部及び前記CAN通信制御部が両方作動状態の場合は、前記オープンフローメッセージの種別に応じて、前記通信制御部を選択するように構成されている、
請求項3に記載の車両ネットワークシステム。 The communication selection unit
When only the CAN communication control unit among the CAN communication control unit and the Ethernet communication control unit is in an operating state, the CAN communication control unit is selected,
When the Ethernet communication control unit and the CAN communication control unit are both in an operating state, the communication control unit is configured to be selected according to the type of the open flow message.
The vehicle network system according to claim 3.
前記通信選択部は、
前記メッセージ長が設定された長さ閾値よりも短い場合は、前記CAN通信制御部を選択し、
前記メッセージ長が前記長さ閾値よりも長い場合は、前記Ethernet通信制御部を選択するように構成されている、
請求項2、7に記載の車両ネットワークシステム。 The type of open flow message includes the message length,
The communication selection unit
When the message length is shorter than a set length threshold, the CAN communication control unit is selected,
The Ethernet communication control unit is configured to be selected when the message length is longer than the length threshold.
A vehicle network system according to any one of claims 2 and 7.
前記通信選択部は、
前記メッセージ長が設定された長さ閾値よりも短く、かつ前記通信頻度が設定された頻度閾値よりも高い場合は、前記CAN通信制御部を選択し、
前記メッセージ長が前記長さ閾値よりも長い場合、または、前記通信頻度が前記頻度閾値よりも低い場合は、前記Ethernet通信制御部を選択するように構成されている、
請求項2、7、8に記載の車両ネットワークシステム。 The open flow message type includes message length and communication frequency,
The communication selection unit
When the message length is shorter than the set length threshold and the communication frequency is higher than the set frequency threshold, the CAN communication control unit is selected.
When the message length is longer than the length threshold or when the communication frequency is lower than the frequency threshold, the Ethernet communication control unit is selected.
A vehicle network system according to any one of claims 2, 7 and 8.
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