JP6919373B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

本開示は、車両のネットワークシステムに関する。

車両に要求される機能が多彩化していくにつれ、車両の機能はいつでもアップグレードできる環境になることが予想される。そして、車両の機能のアップグレードに伴い機器が増加すると、車両内の機器の搭載位置に関する制約をなくすことが要求されると予想される。また、これらの機器に対する異常事態が発生した場合や、新たな機器が追加された場合に、柔軟に対応できる機能も要求されると予想される。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。

特開２０１６−１４４１１７号公報

オープンフロープロトコルは、セキュリティの観点から、コントローラとスイッチとの間を、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。車両のネットワークを推奨されるオープンフロープロトコル通りに実装する場合、車両の制御メッセージを送信するためのＥｔｈｅｒｎｅｔ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信号線とを、別個に搭載することになる。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用いるトランシーバやハーネスが割高である。つまり、車両のネットワークを推奨されるオープンフロープロトコル通りに実装すると、コストが増加するという問題がある。

一方、コストを抑制するために、制御メッセージとオープンフローメッセージをすべて１本のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線で送信することが考えられる。しかしながら、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線を共用すると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線の通信帯域を逼迫させてしまい、制御メッセージの送信を阻害してしまう可能性がある。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線を共用すると、その信号線に異常が発生した場合に、オープンフローメッセージの送信ができなくなる。その結果、オープンフローメッセージのやり取りにより実現するフェールセーフ機能を、維持できなくなる可能性がある。

本開示は、コストを抑制しつつ、オープンフローネットワークの機能を適切に導入した車両のネットワークシステムを提供することを目的とする。

本開示は、車両に搭載される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（５１〜５５）と、第２信号線（６１〜６５）と、を備える。そして、第１制御装置は、ネットワーク制御部（１０）と、第１通信制御部（１１）と、第２通信制御部（１２）と、を備える。第２制御装置は、ネットワーク処理部（２０）と、第３通信制御部（２１）と、第４通信制御部（２２）と、を備える。

ネットワーク制御部は、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。ネットワーク処理部は、ネットワーク制御部からの指示に従って処理を実行する。第１通信制御部及び第３通信制御部は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って通信を制御する。第２通信制御部及び第４通信制御部は、ＣＡＮプロトコルまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従って通信を制御する。第１信号線は、第１制御装置と複数の第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。

本開示によれば、オープンフローネットワークのコントローラの機能を有する第１制御装置と、オープンフローネットワークのスイッチの機能を有する複数の第２制御装置のそれぞれとが、第１信号線と第２信号線の２つの信号線で接続される。よって、信号線の通信帯域が逼迫することを抑制できる。そして、第１信号線と第２信号線のうち第２信号線は、ＣＡＮプロトコルまたはＣＡＮ−ＦＤプロトコルに従った通信用の信号線となっている。よって、２つの信号線の両方を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従った通信用の信号線とする場合と比べて、コストが抑制される。したがって、コストを抑制しつつ、オープンフローネットワークの機能を適切に導入したネットワークシステムを実現することができる。

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。

本実施形態に係るネットワークシステムの構成を示す図である。 オープンフロープロトコル通りに実装したネットワークシステムの構成を示す図である。 制御メッセージの通信とオープンフローメッセージの通信とでＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線を共用するネットワークシステムの構成を示す図である。 オープンフローメッセージのやり取りを示すシーケンス図である。 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線に障害が発生したネットワークを示す図である。 Ｅｔｈｅｒｎｅ信号線に障害が発生した場合におけるメッセージのやり取りを示すシーケンス図である。 ＣＡＮ信号線に障害が発生したネットワークを示す図である。 ＣＡＮ信号線に障害が発生した場合におけるメッセージのやり取りを示すシーケンス図である。 ウェイクアップメッセージのやり取りを示すシーケンス図である。

以下、図面を参照しながら、本開示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。

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、を備えた、オープンフローネットワークである。

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。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。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。

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。ＣＡＮ信号線６１はメイン信号線である。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。

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、ネットワーク制御部１０と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１と、ＣＡＮ通信制御部１２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。

ネットワーク制御部１０は、オープン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、ネットワーク制御部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、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１又はＣＡＮ通信制御部１２によって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０又はＣＡＮ信号線６０を介して、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。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部１１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。

ＣＡＮ通信制御部１２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。
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。ここでは、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、ネットワーク処理部２０と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１と、ＣＡＮ通信制御部２２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。

ネットワーク処理部２０は、ネットワーク制御部１０からの指示に従って処理を実行する。例えば、ネットワーク処理部２０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１又はＣＡＮ通信制御部２２によって、通信ルール設定用のオープンフローメッセージが受信された場合に、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。また、ネットワーク処理部２０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１又はＣＡＮ通信制御部２２によって、情報取得用のオープンフローメッセージが受信された場合に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１又はＣＡＮ通信制御部２２によって、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、ネットワーク処理部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に、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部２１又はＣＡＮ通信制御部２２によって、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。

Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部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。また、ＣＡＮ通信制御部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。

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、機能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。

本実施形態では、オープンフローメッセージは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０及びＣＡＮ信号線６０のどちらかを介して送信される。一方、制御メッセージは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０のみを介して送信される。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Ｃ１から、サブネットワーク４２に接続されたノードＣ２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。

制御メッセージの送信には、ＣＡＮ信号線６０よりも通信速度が速いＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０が用いられる。また、Ｅｔｈｅｒｎｅｔフレームは、ＣＡＮフレームよりも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、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中継する。

次に、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、２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。

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おそれがある。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おそれがある。

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。

＜２．オープンフローメッセージのやりとり＞
次に、ＣＡＮ信号線６０を介したオープンフローメッセージのやり取りの一例について、図４を参照して説明する。図４における実線の矢印は、ＣＡＮ信号線６０を介したやり取りを示している。図４は、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３との接続時に行われるオープンフローメッセージのやり取りを示している。

まず、Ｓ１では、コントローラＡが、ＣＡＮ信号線６０を介して、スイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれへHelloメッセージを送信する。Helloメッセージは、コントローラＡとスイッチＢ１〜Ｂ３との間の接続の開始時に用いられるメッセージである。ＣＡＮ信号線６０を用いると、ブロードキャストやマルチキャストが可能であるため、コントローラＡは、ブロードキャストやマルチキャストによって、HelloメッセージをスイッチＢ１〜Ｂ３へ一斉送信するとよい。

続いて、Ｓ２〜Ｓ４では、スイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれが、ＣＡＮ信号線６０を介して、コントローラＡへHelloメッセージを返信する。
続いて、Ｓ５では、コントローラＡが、ＣＡＮ信号線６０を介して、スイッチＢ１へFeatures Requestメッセージを送信する。Features Requestメッセージは、スイッチＢ１のケイパビリティの取得に用いられるメッセージである。

そして、Ｓ６では、スイッチＢ１が、ＣＡＮ信号線６０を介して、コントローラＡへFeatures Replyメッセージを返信する。Features Relyメッセージは、Features Requestメッセージで要求されたケイパビリティの返信に用いられるメッセージである。

Ｓ７〜Ｓ１０では、Ｓ５及びＳ６と同様に、コントローラＡとスイッチＢ２，Ｂ３のそれぞれとが、ＣＡＮ信号線６０を介して、Features RequestメッセージとFeatures Replyメッセージのやり取りを行う。

＜３．Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線の異常時のメッセージのやりとり＞
次に、制御メッセージ及びオープンフローメッセージのやり取りの一例について、図５及び図６を参照して説明する。図６における実線の矢印は、ＣＡＮ信号線６０を介したやり取りを示し、二重線の矢印は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を介したやり取りを示す。また、図６における破線の矢印は、ＣＡＮ信号線７０〜７３を介したやり取りを示す。

また、図５は、コントローラＡとスイッチＢ１の間のＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１に異常が発生している状態を示している。図６は、サブネットワーク４１のノードＣ１からサブネットワーク４３のノードＣ３へ制御メッセージを送信する際における、制御メッセージ及びオープンフローメッセージのやり取りを示している。この時点において、メインネットワーク３０では、ノードＣ１からノードＣ３へ制御メッセージＭ１を送信する場合に、ノードＣ１→スイッチＢ１→コントローラＡ→スイッチＢ３→ノードＣ３の中継経路が設定されている。

まず、Ｓ２０では、ノードＣ１が、ＣＡＮ信号線７１を介して、スイッチＢ１へノードＣ３宛ての制御メッセージＭ１を送信する。
そして、Ｓ２１では、スイッチＢ１が、設定されている中継経路に従って、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１を介して、コントローラＡへ制御メッセージＭ１を送信しようとする。しかしながら、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１に異常が発生しているため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１を介して制御メッセージＭ１を送信することができない。そのため、スイッチＢ１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１の異常を検出する。

そして、Ｓ２２では、スイッチＢ１は、ＣＡＮ信号線６０を介して、コントローラＡへPort Statusメッセージを送信する。Port Statusメッセージは、オープンフローメッセージの一つであり、ネットワーク状態の変化を通知するためのメッセージである。つまり、スイッチＢ１は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１の異常検出に伴い、オープンフローメッセージを送信して、コントローラＡに制御メッセージＭ１をどのように中継するか問い合わせる。

続いて、Ｓ２３及びＳ２４では、コントローラＡが、Port Statusメッセージの受信に伴い、ＣＡＮ信号線６０を介して、スイッチＢ１，Ｂ２のそれぞれへFlow Modメッセージを送信する。Flow Modメッセージは、オープンフローメッセージの一つであり、スイッチに対して動作指示を送信するために用いられるメッセージである。コントローラＡは、スイッチＢ１→コントローラＡ→スイッチＢ３の中継経路を、スイッチＢ１→スイッチＢ２→スイッチＢ３の中継経路に変更する指示を、Flow ModメッセージでスイッチＢ１，Ｂ２へそれぞれ送信する。スイッチＢ１，Ｂ２は、Flow Modメッセージを受信すると、コントローラＡの指示に従って中継経路を再設定する。

続いて、Ｓ２５では、スイッチＢ１が、再設定した中継経路に従って、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５４を介して、スイッチＢ２へ制御メッセージＭ１を送信する。
続いて、Ｓ２６では、スイッチＢ２が、再設定した中継経路に従って、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５５を介して、スイッチＢ３へ制御メッセージＭ１を送信する。

続いて、Ｓ２７では、スイッチＢ３が、ＣＡＮ信号線７３を介して、ノードＣ３へ制御メッセージＭ１を送信する。
このようにオープンフローメッセージをやり取りすることにより、設定されている中継経路上で異常が発生した場合でも、新たな中継経路が再設定されるため、新たな中継経路を介して制御メッセージＭ１を送信することができる。

＜４．ＣＡＮ信号線の異常時のメッセージのやりとり＞
次に、制御メッセージ及びオープンフローメッセージのやり取りの他の一例について、図７及び図８を参照して説明する。図８における各種の矢印は、図６における各種の矢印と同様の内容を示している。

図７は、スイッチＢ１とメインのＣＡＮ信号線６１とを接続するＣＡＮ信号線６３に異常が発生している状態を示している。図８は、ノードＣ１に変更が加えられ、ノードＣ１から制御メッセージを送信する宛先としてノードＣ２が追加された場合における、制御メッセージ及びオープンフローメッセージのやり取りを示している。

まず、Ｓ２４０では、ノードＣ１が、ノードＣ２宛ての制御メッセージＭ２を、ＣＡＮ信号線７１を介してスイッチＢ１へ送信する。しかしながら、スイッチＢ１は、ノードＣ２が新たな宛先であるため、制御メッセージＭ２をどのように中継すればよいかわからない。

そこで、Ｓ４１では、スイッチＢ１は、コントローラＡに制御メッセージＭ２の扱いを問い合わせるために、ＣＡＮ信号線６３を介して、Port Statusメッセージを送信しようとする。しかしながら、ＣＡＮ信号線６３に異常が発生しているため、ＣＡＮ信号線６３を介してPort Statusメッセージを送信することができない。

よって、Ｓ４２では、スイッチＢ１は、ＣＡＮ信号線６３の代わりに、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１を介して、コントローラＡへPort Statusメッセージを送信する。
続いて、Ｓ４３では、コントローラＡが、Port Statusメッセージの受信に伴い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５１を介して、スイッチＢ１へFlow Modメッセージを送信する。コントローラＡは、ノードＣ１からノードＣ２への制御メッセージＭ２の中継経路を、スイッチＢ１→スイッチＢ２の中継経路とする指示を、Flow ModメッセージでスイッチＢ１へ送信する。スイッチＢ１は、Flow Modメッセージを受信すると、コントローラＡの指示に従って中継経路を設定する。

続いて、Ｓ４４では、スイッチＢ１が、設定された中継経路に従って、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５４を介して、スイッチＢ２へ制御メッセージＭ２を送信する。
続いて、Ｓ４５では、スイッチＢ２が、ＣＡＮ信号線７２を介して、ノードＣ２へ制御メッセージＭ２を送信する。

このように、ＣＡＮ信号線６０に異常が発生した場合でも、オープンフローメッセージを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を介してコントローラＡへ送信することにより、新たな中継経路を設定することができる。

＜５．ウェイクアップメッセージのやりとり＞
次に、ウェイクアップメッセージのやり取りの一例について、図９を参照して説明する。図９に示す各種矢印は、図６に示す各種矢印と同様の内容を示している。

車両に搭載されているＥＣＵ等は、車両の状態がバッテリーオン状態またはアクセサリーオン状態になっている時には、バッテリーの消費を抑制するために、必要最低限の機能以外を停止させ、消費電力を抑制した低消費電力モードの状態（以下、スリープ状態）になっている。ここで、バッテリーオン状態は、バッテリーにＥＣＵ等が接続されているが、車両からキーが抜かれている、又はキーが認証されていない状態である。また、アクセサリーオン状態は、キーが差し込まれ、又はキーが認証されて、アクセサリーオンの状態まで電源ポジションが進んだ状態であり、アクセサリー系の車載機器が動作可能な状態である。さらに、イグニッションオン状態は、アクセサリー状態からさらに電源ポジションが進んで、エンジン又はモータが動作し、車両の全機能が利用可能な状態である。

バッテリーオン状態からアクセサリーオン状態への切り替えや、アクセサリーオン状態からイグニッションオン状態への切り替え等が発生すると、ネットワークシステム１００に接続されたいずれかのノードが、スリープ状態から通常動作状態への切り替え要因（以下、ウェイクアップイベント）として認識し、自身のノードをスリープ状態から通常動作状態へと遷移（以下、ウェイクアップ）する。そして、ウェイクアップイベントを検出したノードは、同じウェイクアップイベントによって他のノードの低消費電力モードの解除を要求するメッセージ（以下、ウェイクアップメッセージ）を送信する。同じネットワークに接続されているスリープ状態のノードは、ウェイクアップメッセージを受信することでウェイクアップイベントとして検出し、ウェイクアップする。

ウェイクアップメッセージは、電圧の立ち下がり又は立ち上がりで表される信号である。ＣＡＮプロトコルに従った通信では、スリープ状態のノードをウェイクアップする技術が確立されている。よって、本実施形態では、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においてウェイクアップメッセージを送信する場合に、ＣＡＮ信号線６０を用いてウェイクアップメッセージを送信する。また、本実施形態では、ノードＣ１が、ウェイクアップイベントを検出する。

まず、Ｓ６０では、ノードＣ１が、ウェイクアップイベントを検出し、ＣＡＮ信号線７１を介して、サブネットワーク４１のスリープ状態の各ノード及びスイッチＢ１へ、ウェイクアップメッセージＭ３を一斉送信する。サブネットワーク４１のスリープ状態の各ノード及びスイッチＢ１は、ウェイクアップメッセージＭ３を受信してウェイクアップし、通信可能状態に遷移する。

続いて、Ｓ６１では、スイッチＢ１が、ＣＡＮ信号線６０を介して、コントローラＡ及びスイッチＢ２，Ｂ３へ、ウェイクアップメッセージＭ４を一斉送信する。コントローラＡ及びスイッチＢ２，Ｂ３は、ウェイクアップメッセージＭ４を受信してウェイクアップし、通信可能状態に遷移する。

続いて、Ｓ６２では、コントローラＡが、ＣＡＮ信号線７０を介して、サブネットワーク４０のスリープ状態の各ノードへ、ウェイクアップメッセージＭ５を一斉送信する。サブネットワーク４０のスリープ状態の各ノードは、ウェイクアップメッセージＭ５を受信してウェイクアップする。

続いて、Ｓ６３では、スイッチＢ２が、ＣＡＮ信号線７２を介して、サブネットワーク４２のスリープ状態の各ノードへ、ウェイクアップメッセージＭ６を一斉送信する。サブネットワーク４２のスリープ状態の各ノードは、ウェイクアップメッセージＭ６を受信してウェイクアップする。

続いて、Ｓ６４では、スイッチＢ３が、ＣＡＮ信号線７３を介して、サブネットワーク４３のスリープ状態の各ノードへ、ウェイクアップメッセージＭ７を一斉送信する。サブネットワーク４３のスリープ状態の各ノードは、ウェイクアップメッセージＭ７を受信してウェイクアップする。

＜６．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とスイッチＢ１〜Ｂ３のそれぞれとが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０とＣＡＮ信号線６０の２本の信号線で接続される。よって、信号線の通信帯域が逼迫することを抑制できる。そして、２本の信号線のうちの一方は、ＣＡＮプロトコルが適用されたＣＡＮ信号線６０を用いている。したがって、コストを抑制しつつ、オープンフローネットワークの機能を適切にネットワークシステム１００に導入することができる。

（２）Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０の通信速度に比べて、ＣＡＮ信号線６０の通信速度は低い。そのため、比較的データサイズの大きい制御メッセージは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を用いて送信される。これにより、制御メッセージの通信速度を高くすることができる。また、比較的データサイズの小さいオープンフローメッセージは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０及びＣＡＮ信号線６０のどちらかを用いて送信される。よって、オープンフローメッセージをＣＡＮ信号線６０のみを用いて送信する場合と比べて、オープンフローメッセージの通信速度を高くすることができる。

（３）ＣＡＮ信号線６０の異常が検出された場合には、異常が検出されたＣＡＮ信号線６０を介してやり取りされていたオープンフローメッセージが、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０を介して取りされる。よって、ＣＡＮ信号線６０の異常が検出された場合でも、オープンフローネットワークの機能を維持することができる。

（４）ＣＡＮプロトコルに従った通信では、スリープ状態のノードをウェイクアップする技術が確立されている。よって、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３のうちウェイクアップ状態の装置が、ＣＡＮ信号線６０を介して、ウェイクアップメッセージを送信する。これにより、コントローラＡ及びスイッチＢ１〜Ｂ３のうちスリープ状態の装置をウェイクアップすることができる。

＜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。

（ａ）上記実施形態では、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送信にはＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０及びＣＡＮ信号線６０の両方を用いたが、オープンフローメッセージの送信にはＣＡＮ信号線６０のみを用いるようにしてもよい。つまり、制御メッセージの送信とオープンフローメッセージの送信とで信号線を使い分け、制御メッセージの送信にはＥｔｈｅｒｎｅｔ信号線５０のみを用い、オープンフローメッセージの送信にはＣＡＮ信号線６０のみを用いるようにしてもよい。

（ｂ）上記実施形態の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すればよい。

（ｃ）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又は置換してもよい。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。

１０…ネットワーク制御部、１１，２１…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信制御部、１２，２２…ＣＡＮ通信制御部、２０…ネットワーク処理部、５０〜５５…Ｅｔｈｅｒｎｅｔ信号線、６０〜６５…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。

Claims (4)

1. 車両に搭載されるネットワークシステム（１００）であって、
   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ネットワーク制御部（１０）と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルに従って通信を制御するように構成された第１通信制御部（１１）と、ＣＡＮ（登録商標）プロトコルまたは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第２通信制御部（１２）と、を有する第１制御装置（Ａ）と、
   前記ネットワーク制御部からの指示に従って処理を実行するように構成されたネットワーク処理部（２０）と、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第３通信制御部（２１）と、ＣＡＮプロトコルまたは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第４通信制御部（２２）と、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制御装置は、前記車両を制御するためのメッセージである制御メッセージを、前記第１信号線及び前記第２信号線のうちの前記第１信号線を用いて送信し、前記オープンフロープロトコルに従ったメッセージであるオープンフローメッセージを、前記第１信号線及び前記第２信号線のどちらかを用いて送信する、
   ネットワークシステム。
2. 車両に搭載されるネットワークシステム（１００）であって、
   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ネットワーク制御部（１０）と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルに従って通信を制御するように構成された第１通信制御部（１１）と、ＣＡＮ（登録商標）プロトコルまたは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第２通信制御部（１２）と、を有する第１制御装置（Ａ）と、
   前記ネットワーク制御部からの指示に従って処理を実行するように構成されたネットワーク処理部（２０）と、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第３通信制御部（２１）と、ＣＡＮプロトコルまたは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第４通信制御部（２２）と、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制御装置は、前記車両を制御するためのメッセージである制御メッセージを、前記第１信号線及び前記第２信号線のうちの前記第１信号線を用いて送信し、前記オープンフロープロトコルに従ったメッセージであるオープンフローメッセージを、前記第１信号線及び前記第２信号線のうちの前記第２信号線を用いて送信する、
   ネットワークシステム。
3. 前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置のいずれかにより前記第２信号線の異常が検出された場合には、前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置は、異常が検出された前記第２信号線を用いて送信していた前記オープンフローメッセージを、前記第１信号線を用いて送信するように構成されている、
   請求項１に記載のネットワークシステム。
4. 前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置は、前記第１制御装置及び前記複数の第２制御装置のうちの自装置以外の制御装置であって、消費電力が抑制される低消費電力モードの状態になっている前記制御装置の前記低消費電力モードを解除する場合に、前記低消費電力モードの解除を要求する解除メッセージを、前記第２信号線を用いて送信するように構成されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワークシステム。

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