(57)【要約】【課題】車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことが可能なスイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供する。【解決手段】スイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う、スイッチ装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの出力レートを同じ値に設定する、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合において、各前記送信元アドレスの優先度に従って前記各フレームを前記スイッチ部へ出力する、請求項２に記載のスイッチ装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの出力レートを、各前記送信元アドレスの全部または一部において異なる値に設定する、請求項１に記載のスイッチ装置。
【請求項５】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う、スイッチ装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かの確認を周期的に行う、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項７】
前記処理部は、前記中継処理を行うべきフレームが所定数以上蓄積された場合に前記調整処理を行う、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のスイッチ装置。
【請求項８】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、
前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、
前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う、通信制御方法。
【請求項９】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、
前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、
前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う、通信制御方法。
【請求項１０】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う、通信制御プログラム。
【請求項１１】
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、
コンピュータを、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、
として機能させるためのプログラムであり、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う、通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載ネットワークにおけるセキュリティを向上させるための車載ネットワークシステムが開発されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１（特開２０１３−１６８８６５号公報）には、以下のような車載ネットワークシステムが開示されている。すなわち、車載ネットワークシステムは、車載ネットワーク上で用いられる通信規約のうち前記車載ネットワーク上における実装に依拠する部分を定義する定義データを格納するメモリを備えた車載制御装置と、前記車載制御装置に対して前記定義データを発行する通信規約発行装置とを備える。前記通信規約発行装置は、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させる登録装置から、前記車載制御装置を前記車載ネットワークに参加させるよう要求する登録要求を受け取ると、前記登録装置に対する認証を実施した上で、前記車載ネットワークに上における実装に準拠した前記定義データを作成して前記登録装置に返信する。前記登録装置は、前記通信規約発行装置が送信した前記定義データを受け取り、受け取った前記定義データを前記メモリ上に格納するよう前記車載制御装置に対して要求する。そして、前記車載制御装置は、前記登録装置から定義データを受け取って前記メモリ上に格納し、前記定義データが定義する前記部分にしたがって、前記通信規約に準拠して前記車載ネットワークを用いて通信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６８８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車載ネットワークでは、車載制御装置からの情報を中継する通信ゲートウェイが設けられる。
【０００６】
たとえば、通信ゲートウェイの構成として、レイヤ２（Ｌ２）の中継処理を行うＬ２スイッチと、レイヤ３（Ｌ３）の中継処理を行うＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とを備える構成が考えられる。
【０００７】
このような構成において、たとえば通信ゲートウェイがデータを受信した場合、Ｌ２スイッチは、Ｌ２レベルで中継処理可能なデータを中継し、Ｌ３レベルでの処理が必要なデータをＭＣＵへ出力する。ＭＣＵは、Ｌ２スイッチからデータを受けて、受けたデータの中継処理を行ってＬ２スイッチ経由で中継先の装置へ送信する。このような中継処理において、データは、たとえばシリアル処理される。
【０００８】
たとえば、通信ゲートウェイが複数の通信経路からデータを並行して受信する輻輳状態では、受信したデータの一部を待機させることが必要となる。このため、受信したデータが、Ｌ２スイッチ用のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等に一時的に保存される。
【０００９】
しかしながら、ＲＡＭの空き容量が逼迫する場合、データのロスが発生することがある。これに対して、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成が考えられるが、この場合、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートが低いため、ＲＡＭの空き容量に余裕がある非輻輳状態でも中継処理に時間がかかってしまう。
【００１０】
この発明は、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いて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことが可能なスイッチ装置、通信制御方法および通信制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００１２】
（５）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わるスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００１３】
（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００１４】
（９）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる通信制御方法は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００１５】
（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、として機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００１６】
（１１）上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる通信制御プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、して機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００１７】
本発明は、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することができるだけでなく、スイッチ装置を備える車載通信システムとして実現することができる。また、本発明は、スイッチ装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの適用例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１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を示す図である。
【図４】図４は、スイッチの装置の比較例の詳細な構成を示す図である。
【図５】図５は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図６】図６は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図７】図７は、スイッチの装置の比較例の詳細な構成を示す図である。
【図８】図８は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図９】図９は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置におけるＩＰスタックＬ３中継処理部のキュー制御を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置におけるＩＰスタックＬ３中継処理部のキュー制御を説明するための図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が上位中継フレームを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２０】図２０は、本発明の第２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を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第２の実施の形態に係る車載ネットワークにおいて伝送されるポーズフレームの一例を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図２７】図２７は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。
【図２８】図２８は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置が上位中継フレームを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図２９】図２９は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置がポーズ期間を短縮する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００２１】
（１）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００２２】
このような構成により、処理部は、各フレームの送信元アドレスが同一であるか否かに基づいて、自己のスイッチ装置が輻輳状態であるか否かを判断することができる。そして、各フレームの送信元アドレスが異なる場合にＲＡＭの空き容量が逼迫する可能性が高い輻輳状態であると判断し、出力レートを下げることで、データのロスを防ぐことができる。また、各フレームの送信元アドレスが同じである場合にデータのロスが発生する可能性が低い非輻輳状態であると判断し、出力レートを上げることで、処理部を介した中継処理をより早く完了させることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００２３】
（２）好ましくは、前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの出力レートを同じ値に設定する。
【００２４】
このような構成により、輻輳状態において、各送信元アドレスを有する装置へ同じ速度でデータを中継することができる。また、フレームごとに出力レートを変更する必要が無いので調整処理を簡素化することができる。
【００２５】
（３）より好ましくは、前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合において、各前記送信元アドレスの優先度に従って前記各フレームを前記スイッチ部へ出力する。
【００２６】
このような構成により、たとえば、出力レートを下げている輻輳状態において、優先して中継すべきフレームをより早くスイッチ部へ出力することができるので、車載ネットワークにおける重要なデータの伝送遅延をより小さくすることができる。
【００２７】
（４）好ましくは、前記処理部は、前記各フレームの前記送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの出力レートを、各前記送信元アドレスの全部または一部において異なる値に設定する。
【００２８】
このような構成により、輻輳状態において、送信元アドレスに応じた出力レートでフレームをスイッチ部へ出力することができるので、車載ネットワークにおいて、柔軟な速度設定に従ってフレームを伝送することができる。
【００２９】
（５）本発明の実施の形態に係るスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００３０】
このように、各フレームの送信元アドレスが異なる場合、すなわち輻輳状態である場合において、各送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへ、たとえば送信の延期要求を送信する構成により、輻輳の程度を下げるか、または非輻輳状態にすることができるので、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成を用いなくてもデータのロスを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００３１】
（６）好ましくは、前記処理部は、前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かの確認を周期的に行う。
【００３２】
このような構成により、定期的に確認する簡易なポーリング方式で、中継処理を行うべき複数のフレームの存在を確認することができる。
【００３３】
（７）好ましくは、前記処理部は、前記中継処理を行うべきフレームが所定数以上蓄積された場合に前記調整処理を行う。
【００３４】
このような構成により、中継処理を行うべきフレームが所定数以上蓄積されたことをトリガとするイベントドリブン型で調整処理を行うことができる。
【００３５】
（８）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００３６】
このような構成により、処理部は、各フレームの送信元アドレスが同一であるか否かに基づいて、自己のスイッチ装置が輻輳状態であるか否かを判断することができる。そして、各フレームの送信元アドレスが異なる場合にＲＡＭの空き容量が逼迫する可能性が高い輻輳状態であると判断し、出力レートを下げることで、データのロスを防ぐことができる。また、各フレームの送信元アドレスが同じである場合にデータのロスが発生する可能性が低い非輻輳状態であると判断し、出力レートを上げることで、処理部を介した中継処理をより早く完了させることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００３７】
（９）本発明の実施の形態に係る通信制御方法は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理し、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して中継処理を行う処理部とを備えるスイッチ装置における通信制御方法であって、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行うステップと、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在するか否かを確認するステップとを含み、前記中継処理を行うステップにおいては、前記処理部において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００３８】
このように、各フレームの送信元アドレスが異なる場合、すなわち輻輳状態である場合において、各送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへ、たとえば送信の延期要求を送信する構成により、輻輳の程度を下げるか、または非輻輳状態にすることができるので、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成を用いなくてもデータのロスを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００３９】
（１０）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、として機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【００４０】
このような構成により、処理部は、各フレームの送信元アドレスが同一であるか否かに基づいて、自己のスイッチ装置が輻輳状態であるか否かを判断することができる。そして、各フレームの送信元アドレスが異なる場合にＲＡＭの空き容量が逼迫する可能性が高い輻輳状態であると判断し、出力レートを下げることで、データのロスを防ぐことができる。また、各フレームの送信元アドレスが同じである場合にデータのロスが発生する可能性が低い非輻輳状態であると判断し、出力レートを上げることで、処理部を介した中継処理をより早く完了させることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００４１】
（１１）本発明の実施の形態に係る通信制御プログラムは、車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置において用いられる通信制御プログラムであって、コンピュータを、スイッチ部と、前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部、として機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【００４２】
このように、各フレームの送信元アドレスが異なる場合、すなわち輻輳状態である場合において、各送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへ、たとえば送信の延期要求を送信する構成により、輻輳の程度を下げるか、または非輻輳状態にすることができるので、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成を用いなくてもデータのロスを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【００４３】
以下、本発明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。
【００４４】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。
【００４５】
図１を参照して、車載通信システム３０１は、スイッチ装置１０１と、複数の車載通信デバイス１１１とを備える。車載通信システム３０１は、車両１に搭載される。
【００４６】
車載通信デバイス１１１は、たとえば、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）、セントラルゲートウェイ（ＣＧＷ）、ヒューマンマシンインタフェース、カメラ、センサ、運転支援装置およびナビゲーション装置等であり、スイッチ装置１０１と通信を行うことが可能である。
【００４７】
車両１の車載ネットワークにおけるスイッチ装置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。
【００４８】
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（以下、イーサネットケーブルとも称する。）により互いに接続されている。
【００４９】
スイッチ装置１０１および車載通信デバイス１１１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、ＩＥＥＥ８０２．３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。イーサネットフレームの伝送速度は、たとえば１００Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａ  ｂｉｔｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）である。
【００５０】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車載通信システムの適用例を示す図である。図２には、車載通信デバイス１１１の具体例として、ＴＣＵ１１１Ａ、ＣＧＷ１１１Ｂ、カメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄが示される。
【００５１】
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、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。
【００５２】
車載ネットワークにおいて、たとえば、ＴＣＵ１１１ＡとＣＧＷ１１１Ｂとカメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄとは、互いに異なるサブネットに属する。
【００５３】
車載ネットワークでは、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。
【００５４】
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処理するスイッチ装置である。
【００５５】
具体的には、スイッチ装置１０１は、ＴＣＵ１１１Ａ、ＣＧＷ１１１Ｂ、カメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄ間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００５６】
詳細には、スイッチ装置は、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（レイヤ２）スイッチとして機能することが可能であり、同じサブネット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。
【００５７】
この例では、スイッチ装置１０１は、カメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄ間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００５８】
また、スイッチ装置１０１は、Ｌ３（レイヤ３）中継装置としても機能することが可能であり、異なるサブネット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。
【００５９】
この例では、スイッチ装置１０１は、ＴＣＵ１１１Ａとカメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄとの間で伝送されるイーサネットフレーム、ＣＧＷ１１１Ｂとカメラ１１１Ｃおよび運転支援装置１１１Ｄとの間で伝送されるイーサネットフレーム、ならびにＴＣＵ１１１ＡとＣＧＷ１１１Ｂとの間で伝送されるイーサネットフレームを中継する。
【００６０】
ＴＣＵ１１１Ａは、たとえば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３Ｇ等の通信規格に従って、図示しない無線基地局装置と無線通信を行うことが可能である。
【００６１】
この例では、ＴＣＵ１１１Ａは、地図情報を提供するサーバから運転支援装置１１１Ｄへ伝送される地図情報を中継する。
【００６２】
より詳細は、ＴＣＵ１１１Ａは、地図情報を含むＩＰパケットを格納した無線フレームを無線基地局から受信すると、受信した無線フレームからＩＰパケットを取得し、取得したＩＰパケットをイーサネットフレームに格納する。
【００６３】
ここで、サーバからのＩＰパケットには、たとえば、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、当該サーバのＩＰアドレスおよび運転支援装置１１１ＤのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
【００６４】
ＴＣＵ１１１Ａは、自己と運転支援装置１１１Ｄとが異なるサブネットに属していることから、デフォルトゲートウェイであるスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレス、および自己のＭＡＣアドレスを、送信先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。
【００６５】
以下、スイッチ装置１０１においてＬ３中継が必要なイーサネットフレームを上位中継フレームとも称する。また、ＴＣＵ１１１Ａから送信される上位中継フレームを上位中継フレームＡとも称する。
【００６６】
また、イーサネットフレームには、たとえば優先度を設定することが可能である。具体的には、イーサネットフレームにおいて、ＰＣＰ（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｃｏｄｅ  Ｐｏｉｎｔ）領域に優先度を示す３ビットの値が格納される。この例では、優先度が最高を示す７が上位中継フレームＡに格納されている。
【００６７】
ＴＣＵ１１１Ａは、サーバからのＩＰパケットを格納した上位中継フレームＡをスイッチ装置１０１へ送信する。
【００６８】
ＣＧＷ１１１Ｂは、たとえば、エンジン制御デバイス、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）制御デバイス、ＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）制御デバイス、ブレーキ制御デバイス、シャーシ制御デバイス、ステアリング制御デバイス、計器表示制御デバイスおよび盗難検知デバイス等の制御デバイスとＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）経由で通信を行うことが可能である。
【００６９】
ＣＧＷ１１１Ｂは、制御デバイスと他の車載通信デバイス１１１との間でやり取りされる情報の中継処理を行う。
【００７０】
この例では、ＣＧＷ１１１Ｂは、たとえば、速度情報を計測する制御デバイスから運転支援装置１１１Ｄへ伝送される速度情報を中継する。
【００７１】
より詳細は、ＣＧＷ１１１Ｂは、制御デバイスから速度情報を含むメッセージを受信すると、受信したメッセージから速度情報を取得し、取得した速度情報を含むＩＰパケットを作成してイーサネットフレームに格納する。
【００７２】
このＩＰパケットには、たとえば、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、ＣＧＷ１１１ＢのＩＰアドレスおよび運転支援装置１１１ＤのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
【００７３】
ＣＧＷ１１１Ｂは、ＴＣＵ１１１Ａと同様に、自己と運転支援装置１１１Ｄとが異なるサブネットに属していることから、デフォルトゲートウェイであるスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレス、および自己のＭＡＣアドレスを、送信先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。
【００７４】
以下、ＣＧＷ１１１Ｂから送信される上位中継フレームを上位中継フレームＢとも称する。この例では、優先度が２番目に高いことを示す６が上位中継フレームＢに格納されている。
【００７５】
ＣＧＷ１１１Ｂは、速度情報を含むＩＰパケットを格納した上位中継フレームＢをスイッチ装置１０１へ送信する。
【００７６】
カメラ１１１Ｃは、たとえば、自己の車両１の周囲の画像または映像を撮影することが可能である。より詳細には、カメラ１１１Ｃは、たとえば、自己の車両１の周囲の画像を定期的に撮影し、撮影した画像を示す画像情報を含むＩＰパケットを作成してイーサネットフレームに格納する。
【００７７】
このＩＰパケットには、たとえば、送信元ＩＰアドレスおよび送信先ＩＰアドレスとして、カメラ１１１ＣのＩＰアドレスおよび運転支援装置１１１ＤのＩＰアドレスがそれぞれ含まれる。
【００７８】
カメラ１１１Ｃは、ＴＣＵ１１１Ａ，ＣＧＷ１１１Ｂと異なり、自己と運転支援装置１１１Ｄとが同じサブネットに属していることから、運転支援装置１１１ＤのＭＡＣアドレスおよび自己のＭＡＣアドレスを、送信先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。
【００７９】
以下、スイッチ装置１０１においてＬ３中継が不要なイーサネットフレームを下位中継フレームとも称する。また、カメラ１１１Ｃから送信される下位中継フレームを下位中継フレームＣとも称する。
【００８０】
カメラ１１１Ｃは、画像情報を含むＩＰパケットを格納した下位中継フレームＣをスイッチ装置１０１へ送信する。
【００８１】
スイッチ装置１０１は、ＴＣＵ１１１Ａから上位中継フレームＡを受信すると、受信した上位中継フレームＡに対してＬ３の中継処理を行うことで、上位中継フレームＡを運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【００８２】
スイッチ装置１０１は、ＣＧＷ１１１Ｂから上位中継フレームＢを受信すると、受信した上位中継フレームＢに対してＬ３の中継処理を行うことで、上位中継フレームＢを運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【００８３】
スイッチ装置１０１は、カメラ１１１Ｃから下位中継フレームＣを受信すると、受信した下位中継フレームＣに対してＬ２の中継処理を行うことで、下位中継フレームＣを運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【００８４】
運転支援装置１１１Ｄは、たとえば、ＴＣＵ１１１Ａ、ＣＧＷ１１１Ｂおよびカメラ１１１Ｃからスイッチ装置１０１経由で受信した上位中継フレームＡ、上位中継フレームＢおよび下位中継フレームＣから地図情報、速度情報および画像情報をそれぞれ取得する。
【００８５】
運転支援装置１１１Ｄは、取得した地図情報、速度情報および画像情報に基づいて、自己の車両１の運転を支援する。
【００８６】
［スイッチ装置１０１の構成］
図３は、本発明の第１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を示す図である。
【００８７】
図３を参照して、スイッチ装置１０１は、スイッチ部３１と、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと，ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）３５と、処理部４１とを備える。
【００８８】
以下、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄの各々を通信ポート３４とも称する。通信ポート３４には、固有のポート番号が割り当てられる。
【００８９】
なお、スイッチ装置１０１は、４つの通信ポート３４を備える構成に限らず、３つまたは５つ以上の通信ポート３４を備える構成であってもよい。
【００９０】
通信ポート３４は、イーサネットケーブルを介して車載通信デバイス１１１に接続されている。この例では、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄは、イーサネットケーブルを介してＴＣＵ１１１Ａ，ＣＧＷ１１１Ｂ，カメラ１１１Ｃ，運転支援装置１１１Ｄにそれぞれ接続されている。
【００９１】
通信ポート３４は、たとえば、接続先の車載通信デバイス１１１からイーサネットフレームを受信して、受信したイーサネットフレームのフィルタリング処理等のフレーム処理を行う。そして、通信ポート３４は、処理後のイーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。
【００９２】
また、通信ポート３４は、スイッチ部３１からイーサネットフレームを受けて、受けたイーサネットフレームを接続先の車載通信デバイス１１１へ送信する。
【００９３】
スイッチ部３１は、Ｌ２，Ｌ３のうちのＬ２に従って処理部４１を介さずに中継処理を行うことが可能である。
【００９４】
詳細には、スイッチ部３１は、Ｌ２スイッチとして動作し、イーサネットフレームの中継処理を行う。
【００９５】
より詳細には、スイッチ部３１は、通信ポート３４からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスを参照する。
【００９６】
スイッチ部３１は、たとえば、送信先ＭＡＣアドレスと出力先との対応関係を示すＡＲＬ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｌｏｇｉｃ）テーブルをサブネットごとに保持する。
【００９７】
ＡＲＬテーブルの内容は、上述したように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。
【００９８】
詳細には、ＡＲＬテーブルにおける出力先は、同一のサブネットに接続する通信ポート３４のポート番号、および処理部４１のいずれかを示す。より詳細には、同一のサブネット内で伝送される下位中継フレームの出力先は、通信ポート３４のポート番号を示す。一方、異なるサブネット間で伝送される上位中継フレームの出力先は、処理部４１を示す。
【００９９】
スイッチ部３１は、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応する出力先を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、取得した出力先へ出力する。
【０１００】
具体的には、スイッチ部３１は、下位中継フレームに対しては、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応するポート番号を出力先として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、取得したポート番号に対応する通信ポート３４経由で車載通信デバイス１１１へ送信する。
【０１０１】
また、スイッチ部３１は、上位中継フレームに対しては、処理部４１を出力先として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処理部４１へ出力する。
【０１０２】
また、スイッチ部３１は、処理部４１からイーサネットフレームを受けると、受けたイーサネットフレームに含まれる送信先ＭＡＣアドレスを参照する。
【０１０３】
スイッチ部３１は、参照した送信先ＭＡＣアドレスに対応するポート番号を出力先としてＡＲＬテーブルから取得し、処理部４１から受けたイーサネットフレームを、取得したポート番号に対応する通信ポート３４経由で車載通信デバイス１１１へ送信する。
【０１０４】
処理部４１は、Ｌ２よりも上位のＬ３に従って中継処理を行う。処理部４１における中継処理の詳細については、後述する。
【０１０５】
［スイッチ装置の比較例の構成］
図４は、スイッチの装置の比較例の詳細な構成を示す図である。図４では、スイッチ装置の比較例において、上位中継フレームＡ，Ｂが輻輳している状態が示される。
【０１０６】
図４を参照して、スイッチ装置１０１の比較例であるスイッチ装置９０１は、スイッチ部３１と、ＤＲＡＭ３５と、処理部９１とを備える。スイッチ部３１は、Ｌ２スイッチ処理部３２と、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）３３とを含む。処理部９１は、タイマ４５と、イーサネットコントローラ９２と、ドライバ９３と、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４とを含む。
【０１０７】
ＳＲＡＭ３３の記憶容量は、たとえばＤＲＡＭ３５の記憶容量より小さい。具体的には、ＳＲＡＭ３３およびＤＲＡＭ３５の記憶容量は、それぞれ１２８キロバイトおよび１２８メガバイトである。
【０１０８】
スイッチ部３１におけるＬ２スイッチ処理部３２は、通信ポート３４Ｃ経由でカメラ１１１Ｃから下位中継フレームＣを受信すると、受信した下位中継フレームＣを通信ポート３４Ｄ経由で運転支援装置１１１Ｄへ送信する。この下位中継フレームＣの伝送速度は、１００Ｍｂｐｓである。
【０１０９】
また、Ｌ２スイッチ処理部３２は、通信ポート３４Ａ経由でＴＣＵ１１１Ａから上位中継フレームＡを受信すると、受信した上位中継フレームＡを処理部９１へ出力する。
【０１１０】
処理部９１におけるイーサネットコントローラ９２は、Ｌ２スイッチ処理部３２から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをドライバ９３へ出力する。
【０１１１】
ドライバ９３は、イーサネットコントローラ９２から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをＩＰスタックＬ３中継処理部９４へ出力する。
【０１１２】
ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、ドライバ９３から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡの送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを書き換えるＬ３中継処理を行う。
【０１１３】
より詳細には、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、たとえば、送信先ネットワークと送出インタフェースとの対応関係を示すルーティングテーブルを保持している。また、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、たとえば、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応関係を示すＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルを送出インタフェースごとに保持している。
【０１１４】
ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、ドライバ９３から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡに含まれるＩＰパケットから送信先ＩＰアドレス、ここでは運転支援装置１１１ＤのＩＰアドレスを取得し、たとえば、取得した送信先ＩＰアドレスに対してサブネットマスク計算を行うことにより送信先ネットワークを特定する。
【０１１５】
ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、ルーティングテーブルを参照し、特定した送信先ネットワークに対応する送出インタフェースを特定する。
【０１１６】
そして、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、特定した送出インタフェースに対応するＡＲＰテーブルを参照し、送信先ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレス、ここでは運転支援装置１１１ＤのＭＡＣアドレスを当該ＡＲＰテーブルから取得する。
【０１１７】
ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、上位中継フレームＡの送信先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを、それぞれ運転支援装置１１１ＤのＭＡＣアドレス、および自己のスイッチ装置１０１のＭＡＣアドレスに書き換え、上位中継フレームＡをドライバ９３へ出力する。
【０１１８】
ドライバ９３は、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをイーサネットコントローラ９２へ出力する。
【０１１９】
イーサネットコントローラ９２は、ドライバ９３から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをスイッチ部３１へ出力する。
【０１２０】
スイッチ部３１におけるＬ２スイッチ処理部３２は、イーサネットコントローラ９２から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡを通信ポート３４Ｄ経由で運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【０１２１】
ＣＧＷ１１１Ｂからスイッチ装置１０１を経由して運転支援装置１１１Ｄへ伝送される上位中継フレームＢについても、スイッチ部３１および処理部９１において上位中継フレームＡと同様に処理される。
【０１２２】
図５は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図５において、横軸は時間を示し、縦軸は受信速度を示す。
【０１２３】
図４および図５を参照して、たとえば、Ｌ２スイッチ処理部３２とイーサネットコントローラ９２との間、イーサネットコントローラ９２とドライバ９３との間、およびドライバ９３とＩＰスタックＬ３中継処理部９４との間における上位中継フレームＡ，Ｂの伝送速度が１００Ｍｂｐｓである場合、以下の問題が発生する。
【０１２４】
すなわち、たとえば、Ｌ２スイッチ処理部３２が通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃからそれぞれ上位中継フレームＡ，上位中継フレームＢ，下位中継フレームＣを並行して受信する輻輳状態になると、Ｌ２スイッチ処理部３２は、受信した上位中継フレームおよび下位中継フレームのうち、処理を後回しにしたイーサネットフレームをＳＲＡＭ３３へ保存する。
【０１２５】
しかしながら、ＳＲＡＭ３３の記憶容量は大きくないため、ＳＲＡＭ３３の空き容量が逼迫すると、Ｌ２スイッチ処理部３２は、保存できないイーサネットフレームを破棄する。すなわち、輻輳状態が発生すると、フレームロスが発生する可能性が高まる。
【０１２６】
フレームロスの発生を抑制するために、ＳＲＡＭ３３の空きをなるべく大きく確保しておきたいという要求がある。
【０１２７】
これに対して、スイッチ装置９０１における処理部９１において、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４からドライバ９３への上位中継フレームの出力レートを、たとえば１Ｍｂｐｓに制限する方法が考えられる。
【０１２８】
図６は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図６において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０１２９】
図４および図６を参照して、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、たとえば、上位中継フレームＡおよび上位中継フレームＢの順にドライバ９３からこれらの上位中継フレームを１００Ｍｂｐｓの伝送速度で受けると、受けた順にＬ３中継処理を行う。
【０１３０】
ここで、ドライバ９３への上位中継フレームの出力レートが１Ｍｂｐｓに制限されているため、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、上位中継フレームＡの伝送に時間を要する。
【０１３１】
ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、たとえば、上位中継フレームＡのドライバ９３への伝送が完了するまで上位中継フレームＢをＤＲＡＭ３５に一時的に保存しておき、上位中継フレームＡの出力が完了次第、ＤＲＡＭ３５から上位中継フレームＢを取得してＬ３中継処理を行う。そして、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４は、Ｌ３中継処理の完了した上位中継フレームＢをドライバ９３へ出力する。
【０１３２】
このような構成により、輻輳状態においてＳＲＡＭ３３より容量の大きいＤＲＡＭ３５に上位中継フレームを蓄積することができるので、ＳＲＡＭ３３の空き容量が逼迫してフレームロスが発生する可能性を低くすることができる。
【０１３３】
また、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４が上位中継フレームを出力するレートが１Ｍｂｐｓに制限されるため、図６に示すように、スイッチ装置１０１からの上位中継フレームＡ，Ｂの送信速度も１Ｍｂｐｓに制限される。
【０１３４】
［課題］
図７は、スイッチの装置の比較例の詳細な構成を示す図である。図７では、スイッチ装置の比較例において、上位中継フレームＡ，Ｂが輻輳していない状態が示される。図７の見方は、図４と同様である。
【０１３５】
図８は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図８において、横軸は時間を示し、縦軸は受信速度を示す。
【０１３６】
図７および図８を参照して、スイッチ装置１０１は、図５に示す場合と異なり上位中継フレームＡ，Ｂを並行して受信しないため、上位中継フレームＡおよび下位中継フレームＣを並行して受信しても、フレームロスを発生させずに中継することができる可能性が高い。
【０１３７】
図９は、スイッチの装置の比較例が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図９において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０１３８】
図７および図９を参照して、上述したように、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４が上位中継フレームＡを出力するレートが１Ｍｂｐｓに制限されるため、フレームロスを発生させずに中継することができる可能性が高まっている一方で、図９に示すように、スイッチ装置１０１からの上位中継フレームＡの送信速度が１Ｍｂｐｓに制限されてしまう。
【０１３９】
フレームロスを発生させずに中継を成功させる可能性を高めながら、上位中継フレームの送信速度を向上することが可能な技術が求められる。
【０１４０】
そこで、本発明の実施の形態に係るスイッチ装置では、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。
【０１４１】
［スイッチ装置１０１の構成］
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。図１０では、スイッチ装置１０１において、上位中継フレームＡ，Ｂが輻輳している状態が示される。
【０１４２】
図１０を参照して、スイッチ装置１０１におけるスイッチ部３１は、Ｌ２スイッチ処理部３２と、ＳＲＡＭ３３とを含む。処理部４１は、イーサネットコントローラ４２と、ドライバ４３と、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４と、タイマ４５とを含む。
【０１４３】
この例では、スイッチ装置１０１では、図５に示す場合と同様に、Ｌ２スイッチ処理部３２が通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃからそれぞれ上位中継フレームＡ，上位中継フレームＢ，下位中継フレームＣを並行して受信する輻輳状態である。
【０１４４】
スイッチ装置１０１におけるＬ２スイッチ処理部３２およびＳＲＡＭ３３の動作は、図４に示すスイッチ装置９０１におけるＬ２スイッチ処理部３２およびＳＲＡＭ３３とそれぞれ同様である。
【０１４５】
Ｌ２スイッチ処理部３２とイーサネットコントローラ４２との間、およびイーサネットコントローラ４２とドライバ４３との間では、１００Ｍｂｐｓの伝送速度で上位中継フレームの伝送が行われる。
【０１４６】
ドライバ４３は、１００Ｍｂｐｓの伝送速度で上位中継フレームをＩＰスタックＬ３中継処理部４４へ出力する。
【０１４７】
処理部４１におけるイーサネットコントローラ４２、ドライバ４３およびＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、タイマ４５を使用可能である。
【０１４８】
［ポーリング方式］
処理部４１は、たとえば、ポーリング方式に従って、中継処理を行うべきイーサネットフレームすなわち上位中継フレームが複数存在するか否かの確認を周期的に行う。
【０１４９】
より詳細には、処理部４１におけるイーサネットコントローラ４２は、スイッチ部３１から上位中継フレームを受けると、受けた上位中継フレームを一時的に保存する。
【０１５０】
ドライバ４３は、タイマ４５に待機時間Ｔｗを設定する。タイマ４５は、ドライバ４３の設定値に従って動作し、満了するとドライバ４３に通知する。
【０１５１】
ドライバ４３は、タイマ４５から満了の通知を受けると、イーサネットコントローラ４２に蓄積された上位中継フレームの個数を確認する。
【０１５２】
ドライバ４３は、イーサネットコントローラ４２において２つ以上の上位中継フレームが蓄積されている場合、蓄積された上位中継フレームをイーサネットコントローラ４２から取得してＩＰスタックＬ３中継処理部４４へ出力する。
【０１５３】
一方、ドライバ４３は、たとえば、イーサネットコントローラ４２において２つ以上の上位中継フレームが蓄積されていない場合、タイマ４５に新たな待機時間Ｔｗを設定し、タイマ４５から通知を受けるまで待機する。
【０１５４】
なお、ドライバ４３は、イーサネットコントローラ４２において２つ以上の上位中継フレームが蓄積されている場合に、上位中継フレームをイーサネットコントローラ４２から取得する構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０１５５】
ドライバ４３は、イーサネットコントローラ４２においてＮ１個以上の上位中継フレームが蓄積されている場合に、上位中継フレームをイーサネットコントローラ４２から取得する構成であってもよい。ここで、Ｎ１は、３以上の整数である。
【０１５６】
また、処理部４１は、ポーリング方式に従って、上位中継フレームをＩＰスタックＬ３中継処理部４４へ出力する構成に限定されない。
【０１５７】
［イベントドリブン方式］
処理部４１は、たとえば、中継処理を行うべきイーサネットフレームすなわち上位中継フレームが所定数以上蓄積された場合に、後述する調整処理を行う。
【０１５８】
より詳細には、処理部４１におけるイーサネットコントローラ４２は、スイッチ部３１から上位中継フレームを受けると、受けた上位中継フレームをドライバ４３へ出力する。
【０１５９】
ドライバ４３は、イーサネットコントローラ４２から上位中継フレームを受けると、受けた上位中継フレームを一時的に保存する。
【０１６０】
ドライバ４３は、保存した上位中継フレームの個数が２以上になると、保存した上位中継フレームをＩＰスタックＬ３中継処理部４４へ出力する。
【０１６１】
なお、ドライバ４３は、保存した上位中継フレームの個数が２以上になると、保存した上位中継フレームをＩＰスタックＬ３中継処理部４４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。
【０１６２】
ドライバ４３は、保存した上位中継フレームの個数がＮ２以上になると、保存した上位中継フレームをＩＰスタックＬ３中継処理部４４へ出力する構成であってもよい。ここで、Ｎ２は、３以上の整数である。
【０１６３】
処理部４１は、スイッチ部３１を介して、車載ネットワークにおけるデータを中継処理する。
【０１６４】
詳細には、処理部４１は、自己において中継処理を行うべきイーサネットフレームすなわち上位中継フレームが複数存在する場合において、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが同一であるか否かに応じて各上位中継フレームのスイッチ部３１への出力レートを変更する調整処理を行う。
【０１６５】
より詳細には、処理部４１は、たとえば、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における各上位中継フレームの出力レートを同じ値に設定する。具体的には、処理部４１は、たとえば、調整処理において、各上位中継フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて異なる場合の出力レートを小さくする。
【０１６６】
より具体的には、処理部４１におけるＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、ドライバ４３から複数の上位中継フレームを受けるごとに調整処理を行う。
【０１６７】
より具体的には、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、たとえば、図５に示すような輻輳状態においてドライバ４３から上位中継フレームＡ，Ｂを受けると、受けた上位中継フレームＡ，Ｂに含まれる送信元ＩＰアドレスがそれぞれサーバのＩＰアドレスおよびＣＧＷ１１１ＢのＩＰアドレスであること確認する。
【０１６８】
ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、上位中継フレームＡ，Ｂに含まれる送信元ＩＰアドレスが異なることを確認すると、上位中継フレームＡ，Ｂに対してＬ３中継処理を行い、上位中継フレームＡ，Ｂを１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力する。
【０１６９】
ドライバ４３は、たとえば、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをイーサネットコントローラ４２へ出力する。
【０１７０】
イーサネットコントローラ４２は、ドライバ４３から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡをスイッチ部３１へ出力する。
【０１７１】
スイッチ部３１におけるＬ２スイッチ処理部３２は、イーサネットコントローラ４２から上位中継フレームＡを受けると、受けた上位中継フレームＡを通信ポート３４Ｄ経由で運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【０１７２】
上位中継フレームＢも、上位中継フレームＡと同様に、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４から運転支援装置１１１Ｄへ伝送される。
【０１７３】
この場合、スイッチ装置１０１から送信される上位中継フレームＡ，Ｂの送信速度は、図６に示すように、１Ｍｂｐｓとなる。
【０１７４】
なお、上位中継フレームＡ，ＢのＩＰスタックＬ３中継処理部４４からドライバ４３への伝送速度は、１Ｍｂｐｓに限らず、他の速度であってもよい。
【０１７５】
また、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、ドライバ４３から複数の上位中継フレームを受けるごとに調整処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、ドライバ４３から複数の上位中継フレームを２以上の所定回数受けるごとに調整処理を行う構成であってもよい。また、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、ドライバ４３から複数の上位中継フレームを受けて調整処理を行った後、所定時間調整処理を行わず、その後ドライバ４３から複数の上位中継フレームを受けて、再び調整処理行う構成であってもよい。
【０１７６】
［Ｓｔｒｉｃｔ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｑｕｅｕｉｎｇ］
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置におけるＩＰスタックＬ３中継処理部のキュー制御を説明するための図である。
【０１７７】
図１１を参照して、処理部４１は、たとえば、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合において、各送信元ＩＰアドレスの優先度に従って各上位中継フレームをスイッチ部３１へ出力する。
【０１７８】
より詳細には、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、たとえば、高優先キュー４４Ａと、低優先キュー４４Ｂと、スケジューラ４４Ｃとを含む。なお、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、２つのキューを含む構成に限らず、３つ以上のキューを含む構成であってもよい。
【０１７９】
ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、Ｌ３中継処理を行った複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスに応じて、各上位中継フレームを高優先キュー４４Ａまたは低優先キュー４４Ｂに振り分ける。
【０１８０】
この例では、上位中継フレームＡに含まれる優先度が最高の７であるので、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、上位中継フレームＡを高優先キュー４４Ａに振り分ける。また、上位中継フレームＢに含まれる優先度が２番目に高い６であるので、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、上位中継フレームＢを低優先キュー４４Ｂに振り分ける。
【０１８１】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図１２において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０１８２】
図１１および図１２を参照して、スケジューラ４４Ｃは、高優先キュー４４Ａに上位中継フレームＡが含まれる場合、高優先キュー４４Ａから上位中継フレームＡを取得して１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力する。
【０１８３】
スケジューラ４４Ｃは、高優先キュー４４Ａにおける上位中継フレームＡが無くなるまで上位中継フレームＡを優先的にドライバ４３へ出力し、高優先キュー４４Ａにおける上位中継フレームＡが無くなると、低優先キュー４４Ｂから上位中継フレームＢを取得して１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力する。
【０１８４】
この例では、図１２に示すように、３つの上位中継フレームＡが１Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信された後、５つの上位中継フレームＢが１Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信される。
【０１８５】
なお、スケジューラ４４Ｃは、上位中継フレームＡ，Ｂともに１Ｍｂｐｓでドライバ４３へ出力する構成に限らず、異なる伝送速度でドライバ４３へ出力する構成であってもよい。
【０１８６】
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図１３において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０１８７】
図１１および図１３を参照して、処理部４１は、たとえば、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における各上位中継フレームの出力レートを、各送信元ＩＰアドレスの全部において異なる値に設定する。
【０１８８】
この例では、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４におけるスケジューラ４４Ｃは、たとえば、高優先キュー４４Ａに含まれる上位中継フレームＡを５０Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力するとともに、低優先キュー４４Ｂに含まれる上位中継フレームＢを１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力する。
【０１８９】
この場合、図１３に示すように３つの上位中継フレームＡが５０Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信された後、５つの上位中継フレームＢが１Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信される。
【０１９０】
［Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ］
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置におけるＩＰスタックＬ３中継処理部のキュー制御を説明するための図である。
【０１９１】
図１４を参照して、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、たとえば、第１のキュー４４Ｄと、第２のキュー４４Ｅと、スケジューラ４４Ｆとを含む。
【０１９２】
ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、Ｌ３中継処理を行った複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスに応じて、各上位中継フレームを第１のキュー４４Ｄまたは第２のキュー４４Ｅに振り分ける。
【０１９３】
この例では、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、上位中継フレームＡ，Ｂを第１のキュー４４Ｄ，第２のキュー４４Ｅにそれぞれ振り分ける。
【０１９４】
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図１５において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０１９５】
図１４および図１５を参照して、スケジューラ４４Ｆは、第１のキュー４４Ｄおよび第２のキュー４４Ｅの重みづけの割合に従って、上位中継フレームを第１のキュー４４Ｄおよび第２のキュー４４Ｅから取得する。
【０１９６】
この例では、第１のキュー４４Ｄおよび第２のキュー４４Ｅに１：２の重みづけが設定されている状況を想定する。
【０１９７】
スケジューラ４４Ｆは、たとえば、第１のキュー４４Ｄから上位中継フレームＡを１つ取得して１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力した後、第２のキュー４４Ｅから上位中継フレームＢを２つ連続で取得して１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力することを繰り返す。
【０１９８】
この例では、図１５に示すように、１つの上位中継フレームＡが１Ｍｂｐｓの送信速度でスイッチ装置１０１から送信された後、２つの上位中継フレームＢが１Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信されることが繰り返される。この場合、上位中継フレームＢの伝送速度を、実質的に上位中継フレームＡの伝送速度の２倍にすることができる。
【０１９９】
このように、第１のキュー４４Ｄおよび第２のキュー４４Ｅの重みづけの割合を設定する構成により、上位中継フレームＡ，Ｂの実質的な伝送速度を、設定した重みづけの割合に応じて調整することができる。
【０２００】
なお、スケジューラ４４Ｃは、上位中継フレームＡ，Ｂともに１Ｍｂｐｓでドライバ４３へ出力する構成に限らず、異なる伝送速度でドライバ４３へ出力する構成であってもよい。
【０２０１】
図１６は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図１６において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０２０２】
図１４および図１６を参照して、この例では、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４におけるスケジューラ４４Ｆは、たとえば、第１のキュー４４Ｄから上位中継フレームＡを１つ取得して１Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力した後、第２のキュー４４Ｅから上位中継フレームＢを２つ連続で取得して５０Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力することを繰り返す。
【０２０３】
この場合、図１６に示すように、１つの上位中継フレームＡが１Ｍｂｐｓの送信速度でスイッチ装置１０１から送信された後、２つの上位中継フレームＢが５０Ｍｂｐｓの送信速度で連続してスイッチ装置１０１から送信されることが繰り返される。この場合、上位中継フレームＢの伝送速度を、実質的に上位中継フレームＡの伝送速度の１００倍にすることができる。
【０２０４】
図１７は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。図１７では、スイッチ装置１０１において、上位中継フレームＡ，Ｂが輻輳していない状態が示される。図１７の見方は、図１０と同様である。
【０２０５】
図１８は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図１８において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０２０６】
図１７および図１８を参照して、この例では、スイッチ装置１０１では、図８に示す場合と同様に、Ｌ２スイッチ処理部３２が上位中継フレームＡを受信するが上位中継フレームＢを受信しない、上位中継フレームの輻輳がない状態である。
【０２０７】
ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、たとえば、ドライバ４３から２つの上位中継フレームＡを受けると、受けた２つの送信元ＩＰアドレスがサーバのＩＰアドレスであること確認する。
【０２０８】
ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、ドライバ４３から受けた２つの上位中継フレームＡに含まれる送信元ＩＰアドレスが同じであることを確認すると、当該２つの上位中継フレームＡに対してＬ３中継処理を行い、当該２つの上位中継フレームＡを１００Ｍｂｐｓの伝送速度でドライバ４３へ出力する。
【０２０９】
この場合、スイッチ装置１０１から送信される上位中継フレームＡの送信速度は、図１８に示すように、１００Ｍｂｐｓとなる。
【０２１０】
このように、上位中継フレームの輻輳がない状態におけるスイッチ部３１への出力レートを、輻輳状態におけるスイッチ部３１への出力レートより大きくする構成により、上位中継フレームの輻輳がない状態のようにフレームロスを発生させずに中継することができる可能性が高まっている状況において、スイッチ装置１０１からの上位中継フレームの送信速度を高くすることができる。これにより、フレームロスを発生させずに中継を成功させる可能性を高めながら、上位中継フレームの送信速度を向上することができる。
【０２１１】
［動作の流れ］
スイッチ装置１０１は、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、以下に示すフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０２１２】
図１９は、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置が上位中継フレームを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２１３】
図１９を参照して、まず、スイッチ装置１０１における処理部４１は、ポーリング方式またはイベントドリブン方式を用いて、複数の上位中継フレームが存在することを確認するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。
【０２１４】
そして、処理部４１は、複数の上位中継フレームが存在することを確認すると（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、受けた複数の上位中継フレームに対してＬ３中継処理を行う（ステップＳ１０４）。
【０２１５】
次に、処理部４１は、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスが異なる場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、当該複数の上位中継フレームを１Ｍｂｐｓの伝送速度でスイッチ部３１へ出力する（ステップＳ１０８）。
【０２１６】
一方、処理部４１は、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスがすべて同じである場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、当該複数の上位中継フレームを１００Ｍｂｐｓの伝送速度でスイッチ部３１へ出力する（ステップＳ１１０）。
【０２１７】
次に、処理部４１は、上記複数の上位中継フレームを１Ｍｂｐｓの伝送速度でスイッチ部３１へ出力するか（ステップＳ１０８）、または上記複数の上位中継フレームを１００Ｍｂｐｓの伝送速度でスイッチ部３１へ出力すると（ステップＳ１１０）、ポーリング方式またはイベントドリブン方式を用いて、複数の上位中継フレームが存在することを確認するまで待機する（ステップＳ１０２でＮＯ）。
【０２１８】
なお、処理部４１は、上記ステップＳ１０８において、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームのスイッチ部３１への出力順を、Ｓｔｒｉｃｔ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ＱｕｅｕｉｎｇまたはＷｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎに従って、送信元ＩＰアドレスに応じて制御してもよい。
【０２１９】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが同一であるか否かに応じて調整処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部４１は、各上位中継フレームの送信元ＭＡＣアドレスが同一であるか否かに応じて調整処理を行う構成であってもよい。
【０２２０】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、送信元アドレスの異なる上位中継フレームＡ，ＢをＬ３中継処理する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部４１は、送信元アドレスの異なる３種類以上の上位中継フレームをＬ３中継処理する構成であってもよい。この場合、処理部４１は、たとえば、自己においてＬ３中継処理を行うべき上位中継フレームが３つ以上存在する場合において、各上位中継フレームに含まれる送信元アドレスの一部が異なる場合に出力レートを１Ｍｂｐｓに設定する構成であってもよいし、各上位中継フレームに含まれる送信元アドレスの全部が異なる場合に出力レートを１Ｍｂｐｓに設定する構成であってもよい。この際、処理部４１は、各上位中継フレームに含まれる送信元アドレスの全部が同じ場合に出力レートをたとえば１００Ｍｂｐｓに設定する。
【０２２１】
なお、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１におけるＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、スケジューラ４４Ｃおよびスケジューラ４４Ｆを用いて、上位中継フレームをドライバ４３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。ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、スケジューラ４４Ｃおよびスケジューラ４４Ｆを用いずに上位中継フレームをドライバ４３へ出力する構成であってもよい。この場合、ＩＰスタックＬ３中継処理部４４は、たとえば、Ｌ３中継処理後の上位中継フレームを、ドライバ４３から受けた順にドライバ４３へ出力する。
【０２２２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、上位中継フレームＡ，Ｂの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における上位中継フレームＡ，Ｂの出力レートを、各送信元ＩＰアドレスの全部において異なる値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。処理部４１は、たとえば、上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが３種類ある場合において、３種類の上位中継フレームの出力レートを、各送信元ＩＰアドレスの一部において異なる値に設定する構成であってもよい。具体的には、処理部４１は、３種類の上位中継フレームの出力レートを、たとえば、それぞれ１Ｍｂｐｓ、１Ｍｂｐｓおよび２０Ｍｂｐｓに設定する。
【０２２３】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１におけるイーサネットコントローラ４２およびドライバ４３は、ポーリング方式またはイベントドリブン方式を用いて、複数の上位中継フレームが存在するか否かを確認する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部４１は、図４に示すイーサネットコントローラ９２およびドライバ９３のように、下位側のＬ２スイッチ処理部３２から上位中継フレームを受けるごとに上位側のＩＰスタックＬ３中継処理部９４へ出力する構成であってもよい。この場合、ＩＰスタックＬ３中継処理部９４が、中継すべき複数の上位中継フレームが存在するか否かを判断する。
【０２２４】
ところで、特許文献１に記載の車載ネットワークでは、車載制御装置からの情報を中継する通信ゲートウェイが設けられる。
【０２２５】
たとえば、通信ゲートウェイの構成として、レイヤ２の中継処理を行うＬ２スイッチと、レイヤ３の中継処理を行うＭＣＵとを備える構成が考えられる。
【０２２６】
このような構成において、たとえば通信ゲートウェイがデータを受信した場合、Ｌ２スイッチは、Ｌ２レベルで中継処理可能なデータを中継し、Ｌ３レベルでの処理が必要なデータをＭＣＵへ出力する。ＭＣＵは、Ｌ２スイッチからデータを受けて、受けたデータの中継処理を行ってＬ２スイッチ経由で中継先の装置へ送信する。このような中継処理において、データは、たとえばシリアル処理される。
【０２２７】
たとえば、通信ゲートウェイが複数の通信経路からデータを並行して受信する輻輳状態では、受信したデータの一部を待機させることが必要となる。このため、受信したデータが、Ｌ２スイッチ用のＲＡＭ等に一時的に保存される。
【０２２８】
しかしながら、ＲＡＭの空き容量が逼迫する場合、データのロスが発生することがある。これに対して、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成が考えられるが、この場合、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートが低いため、ＲＡＭの空き容量に余裕がある非輻輳状態でも中継処理に時間がかかってしまう。
【０２２９】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理する。処理部４１は、スイッチ部３１を介して中継処理を行う。そして、処理部４１は、自己において中継処理を行うべきイーサネットフレームが複数存在する場合において、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における各イーサネットフレームのスイッチ部３１への出力レートを、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行う。
【０２３０】
このような構成により、処理部４１は、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが同一であるか否かに基づいて、自己のスイッチ装置１０１が輻輳状態であるか否かを判断することができる。そして、各フレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合にＳＲＡＭ３３の空き容量が逼迫する可能性が高い輻輳状態であると判断し、出力レートを下げることで、データのロスを防ぐことができる。また、各フレームの送信元ＩＰアドレスが同じである場合にデータのロスが発生する可能性が低い非輻輳状態であると判断し、出力レートを上げることで、処理部４１を介した中継処理をより早く完了させることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【０２３１】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における各イーサネットフレームの出力レートを同じ値に設定する。
【０２３２】
このような構成により、輻輳状態において、各送信元ＩＰアドレスを有する装置へ同じ速度でデータを中継することができる。また、イーサネットフレームごとに出力レートを変更する必要が無いので調整処理を簡素化することができる。
【０２３３】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合において、各送信元ＩＰアドレスの優先度に従って各イーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力する。
【０２３４】
このような構成により、たとえば、出力レートを下げている輻輳状態において、優先して中継すべきイーサネットフレームをより早くスイッチ部３１へ出力することができるので、車載ネットワークにおける重要なデータの伝送遅延をより小さくすることができる。
【０２３５】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合における各イーサネットフレームの出力レートを、各送信元ＩＰアドレスの全部または一部において異なる値に設定する。
【０２３６】
このような構成により、輻輳状態において、送信元ＩＰアドレスに応じた出力レートでイーサネットフレームをスイッチ部３１へ出力することができるので、車載ネットワークにおいて、柔軟な速度設定に従ってイーサネットフレームを伝送することができる。
【０２３７】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、中継処理を行うべきイーサネットフレームが複数存在するか否かの確認を周期的に行う。
【０２３８】
このような構成により、定期的に確認する簡易なポーリング方式で、中継処理を行うべき複数のイーサネットフレームの存在を確認することができる。
【０２３９】
また、本発明の第１の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部４１は、中継処理を行うべきイーサネットフレームが所定数以上蓄積された場合に調整処理を行う。
【０２４０】
このような構成により、中継処理を行うべきイーサネットフレームが所定数以上蓄積されたことをトリガとするイベントドリブン型で調整処理を行うことができる。
【０２４１】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２４２】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係るスイッチ装置と比べて、処理部が車載ネットワークにおける上位中継フレームの伝送を制御するスイッチ装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係るスイッチ装置と同様である。
【０２４３】
［スイッチ装置１０２の構成］
図２０は、本発明の第２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を示す図である。
【０２４４】
図２０を参照して、スイッチ装置１０２は、スイッチ部３１と、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄと、ＤＲＡＭ３５と、処理部５１とを備える。
【０２４５】
スイッチ装置１０２におけるスイッチ部３１、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４ＤおよびＤＲＡＭ３５の動作は、図３に示すスイッチ装置１０１におけるスイッチ部３１、通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４ＤおよびＤＲＡＭ３５とそれぞれ同様である。
【０２４６】
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置の詳細な構成を示す図である。図２１では、スイッチ装置１０２において、上位中継フレームＡ，Ｂが輻輳している状態が示される。
【０２４７】
図２１を参照して、スイッチ装置１０２におけるスイッチ部３１は、Ｌ２スイッチ処理部３２と、ＳＲＡＭ３３とを含む。処理部５１は、イーサネットコントローラ４２と、４３と、タイマ４５と、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４とを含む。
【０２４８】
スイッチ装置１０２におけるＬ２スイッチ処理部３２、ＳＲＡＭ３３、イーサネットコントローラ４２、ドライバ４３およびタイマ４５の動作は、図１０に示すスイッチ装置１０１におけるＬ２スイッチ処理部３２、ＳＲＡＭ３３、イーサネットコントローラ４２、ドライバ４３およびタイマ４５とそれぞれ同様である。
【０２４９】
Ｌ２スイッチ処理部３２とイーサネットコントローラ４２との間、イーサネットコントローラ４２とドライバ４３との間、およびドライバ４３とＩＰスタックＬ３中継処理部５４との間では、１００Ｍｂｐｓの伝送速度で上位中継フレームの伝送が行われる。
【０２５０】
処理部５１は、スイッチ部３１を介して、車載ネットワークにおけるデータを中継処理する。
【０２５１】
詳細には、処理部５１は、自己において中継処理を行うべきイーサネットフレームすなわち上位中継フレームが複数存在する場合において、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが異なるとき、各送信元ＩＰアドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへ上位中継フレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行う。
【０２５２】
図２２は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図２２において、横軸は時間を示し、縦軸は受信速度を示す。
【０２５３】
図２２を参照して、この例では、スイッチ装置１０２では、Ｌ２スイッチ処理部３２が通信ポート３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃからそれぞれ上位中継フレームＡ，上位中継フレームＢ，下位中継フレームＣを１００Ｍｂｐｓの受信速度で並行して受信する輻輳状態である。
【０２５４】
図２１および図２２を参照して、処理部５１におけるＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、たとえば、図２２に示すような輻輳状態においてドライバ４３から上位中継フレームＡ，Ｂを受けると、受けた上位中継フレームＡ，Ｂに含まれる送信元ＩＰアドレスがそれぞれサーバのＩＰアドレスおよびＣＧＷ１１１ＢのＩＰアドレスであること確認する。
【０２５５】
ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、上位中継フレームＡ，Ｂに含まれる送信元ＩＰアドレスが異なることを確認すると、上位中継フレームの輻輳が発生していることを認識する。
【０２５６】
また、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、上位中継フレームＡ，Ｂに含まれる優先度がそれぞれ７および６であることを確認し、上位中継フレームＡを上位中継フレームＢより優先的に中継すべきと認識する。
【０２５７】
図２３は、本発明の第２の実施の形態に係る車載ネットワークにおいて伝送されるポーズフレームの一例を示す図である。
【０２５８】
ポーズフレームは、先頭から順に、プリアンブル、送信元ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ−ＳＡ）、送信先ＭＡＣアドレス（ＭＣＡ−ＤＡ）、タイプ、操作コード、送信停止期間、パディングおよびＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を格納するための各フィールドを有する。
【０２５９】
各フィールドのサイズは、先頭から順に、８バイト、６バイト、６バイト、２バイト、２バイト、２バイト、４４バイトおよび４バイトである。
【０２６０】
ポーズフレームでは、タイプおよび操作コードとして、０ｘ８８０８および０ｘ０００１の値がそれぞれ格納される。ここで、「０ｘ」で始まる数字は、「０ｘ」以降の数字が１６進数で表されていることを意味する。
【０２６１】
また、送信停止期間に指定する値に応じてポーズ期間の長さが設定される。この例では、１６進数で表す０ｘ０３Ｅ８は、１０進数における１０００に相当するので、１０００×５１２／（１００×１０＾６）で算出される５．１２ミリ秒が、ポーズ期間の長さとして設定される。ここで、「ａ＾ｂ」は、ａのｂ乗を意味する。
【０２６２】
図２４は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図２４において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０２６３】
再び図２１および図２４を参照して、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、ＭＡＣ−ＳＡ、ＭＡＣ−ＤＡおよび送信停止期間として、自己のスイッチ装置１０２のＭＡＣアドレス、ＣＧＷ１１１ＢのＭＡＣアドレスおよび０ｘ０３Ｅ８をそれぞれ含むポーズフレームＰＦ１を作成する。
【０２６４】
ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、作成したポーズフレームＰＦ１を時刻ｔ１においてドライバ４３およびイーサネットコントローラ４２経由でスイッチ部３１へ出力する。
【０２６５】
スイッチ部３１におけるＬ２スイッチ処理部３２は、処理部５１からポーズフレームＰＦ１を受けると、受けたポーズフレームＰＦ１を通信ポート３４Ｂ経由でＣＧＷ１１１Ｂへ送信する。
【０２６６】
また、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、ポーズフレームＰＦ１をドライバ４３へ出力した後、上位中継フレームＡ，Ｂに対してＬ３中継処理を行い、上位中継フレームＡ，Ｂをこの順でドライバ４３へ出力する。
【０２６７】
スイッチ装置１０２からは、ポーズフレームＰＦ１、上位中継フレームＡおよび上位中継フレームＢが、この順で、ＣＧＷ１１１Ｂ、運転支援装置１１１Ｄおよび運転支援装置１１１Ｄへそれぞれ送信される。
【０２６８】
図２５は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図２５において、横軸は時間を示し、縦軸は受信速度を示す。
【０２６９】
図２および図２５を参照して、ＣＧＷ１１１Ｂは、スイッチ装置１０２からポーズフレームＰＦ１を受信すると、受信したポーズフレームＰＦ１の内容に従い、５１２ミリ秒の長さを有するポーズ期間Ｐｓｅにおいて、上位中継フレームＢのスイッチ装置１０２への送信を待機する。
【０２７０】
この例では、ＣＧＷ１１１Ｂは、ポーズフレームＰＦ１を受信してから５１２ミリ秒間、４つの上位中継フレームＢのスイッチ装置１０２への送信を待機する。
【０２７１】
一方、ＴＣＵ１１１Ａは、ＣＧＷ１１１Ｂと異なり、スイッチ装置１０２からポーズフレームＰＦ１を受信しないので、時刻ｔ１後、さらに２つの上位中継フレームＡをスイッチ装置１０２へ送信する。
【０２７２】
再び図２４を参照して、スイッチ装置１０２は、ＴＣＵ１１１Ａから２つの上位中継フレームＡを受信して、受信した２つの上位中継フレームＡを中継して運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【０２７３】
また、スイッチ装置１０２は、ポーズ期間Ｐｓｅの満了する時刻ｔ３の後、ＣＧＷ１１１Ｂから４つの上位中継フレームＢを受信して、受信した４つの上位中継フレームＢを中継して運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【０２７４】
このように、ポーズフレームＰＦ１を用いて、より優先度の低い上位中継フレームＢの伝送タイミングを遅らせる構成により、スイッチ装置１０２では、上位中継フレームＡおよびＢの輻輳を防ぐことができる。
【０２７５】
［ポーズの変形パターン］
図２４に示すように、スイッチ装置１０２では、ポーズ期間Ｐｓｅの満了する時刻ｔ３までＣＧＷ１１１Ｂから上位中継フレームＢを受信できないため、時刻ｔ２において上位中継フレームＡの送信が完了してから時刻ｔ３までＬ３中継処理を行う余裕があるにもかかわらず、Ｌ３中継処理の待機状態となってしまう。
【０２７６】
図２６は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチの装置が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを送信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図２６において、横軸は時間を示し、縦軸は送信速度を示す。
【０２７７】
図２１および図２６を参照して、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、作成したポーズフレームＰＦ１を時刻ｔ１においてドライバ４３およびイーサネットコントローラ４２経由でスイッチ部３１へ出力するとき、自己の状態をポーズ解消状態からポーズ状態へ遷移させる。
【０２７８】
そして、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、時刻ｔ２において、ポーズ状態においてＬ３中継処理すべき上位中継フレームをすべてドライバ４３へ出力したので、ＣＧＷ１１１Ｂにおけるポーズを解除するためのポーズフレームＰＦ２を作成する。
【０２７９】
ポーズフレームＰＦ２には、ＭＡＣ−ＳＡ、ＭＡＣ−ＤＡおよび送信停止期間として、スイッチ装置１０２のＭＡＣアドレス、ＣＧＷ１１１ＢのＭＡＣアドレスおよび０ｘ００００がそれぞれ含まれる。
【０２８０】
ＩＰスタックＬ３中継処理部５４は、作成したポーズフレームＰＦ２をドライバ４３およびイーサネットコントローラ４２経由でスイッチ部３１へ出力するとともに、自己の状態をポーズ状態からポーズ解消状態へ遷移させる。
【０２８１】
スイッチ部３１におけるＬ２スイッチ処理部３２は、処理部５１からポーズフレームＰＦ２を受けると、受けたポーズフレームＰＦ２を通信ポート３４Ｂ経由でＣＧＷ１１１Ｂへ送信する。
【０２８２】
図２７は、本発明の第２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が、上位中継フレームおよび下位中継フレームを受信する時刻を示すタイムチャートの一例を示す図である。なお、図２７において、横軸は時間を示し、縦軸は受信速度を示す。
【０２８３】
図２および図２７を参照して、ＣＧＷ１１１Ｂは、スイッチ装置１０２からポーズフレームＰＦ２を受信すると、受信したポーズフレームＰＦ２の内容に基づいて、ポーズ期間Ｐｓｅの長さが０ミリ秒に短縮されたことを認識し、待機中の４つの上位中継フレームＢのスイッチ装置１０２への送信を開始する。
【０２８４】
再び図２６を参照して、スイッチ装置１０２は、ＣＧＷ１１１Ｂから４つの上位中継フレームＢを受信して、受信した４つの上位中継フレームＢを中継して運転支援装置１１１Ｄへ送信する。
【０２８５】
このように、ポーズフレームＰＦ２を用いてポーズ期間Ｐｓｅの長さを調整する構成により、ＩＰスタックＬ３中継処理部５４が、Ｌ３中継処理を行う余裕があるにもかかわらず、Ｌ３中継処理の待機状態となってしまう状況を防ぐことができる。
【０２８６】
［動作の流れ］
スイッチ装置１０２は、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、以下に示すフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０２８７】
図２８は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置が上位中継フレームを中継する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２８８】
図２８を参照して、スイッチ装置１０２における処理部５１が、ポーズ解消状態である状況を想定する。
【０２８９】
まず、スイッチ装置１０２における処理部５１は、ポーリング方式またはイベントドリブン方式を用いて、複数の上位中継フレームが存在することを確認するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０２９０】
そして、処理部５１は、複数の上位中継フレームが存在することを確認すると（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、受けた複数の上位中継フレームに対してＬ３中継処理を行う（ステップＳ２０４）。
【０２９１】
次に、処理部５１は、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスが異なる場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、ポーズフレームＰＦ１を作成し、作成したポーズフレームＰＦ１をスイッチ部３１へ出力する（ステップＳ２０８）。
【０２９２】
次に、処理部５１は、自己の状態をポーズ解消状態からポーズ状態へ遷移させる（ステップＳ２１０）。
【０２９３】
次に、処理部５１は、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームに含まれる送信元ＩＰアドレスが同じであるか（ステップＳ２０６でＮＯ）、または自己の状態をポーズ解消状態からポーズ状態へ遷移させると（ステップＳ２１０）、ポーリング方式またはイベントドリブン方式を用いて、複数の上位中継フレームが存在することを確認するまで待機する（ステップＳ２０２でＮＯ）。
【０２９４】
なお、処理部５１は、上記ステップＳ２０８において、Ｌ３中継処理の完了した複数の上位中継フレームのスイッチ部３１への出力順を、Ｓｔｒｉｃｔ  Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ＱｕｅｕｉｎｇまたはＷｅｉｇｈｔｅｄ  Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎに従って、送信元ＩＰアドレスに応じて制御してもよい。
【０２９５】
また、上記ステップＳ２０８およびＳ２１０の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０２９６】
図２９は、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置がポーズ期間を短縮する際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０２９７】
図２９を参照して、スイッチ装置１０２における処理部５１が、ポーズ状態である状況を想定する。
【０２９８】
まず、スイッチ装置１０２における処理部５１は、Ｌ３中継処理後の上位中継フレームをすべてスイッチ部３１へ出力するまで待機する（ステップＳ３０２でＮＯ）。
【０２９９】
そして、処理部５１は、Ｌ３中継処理後の上位中継フレームをすべてスイッチ部３１へ出力すると（ステップＳ３０２でＹＥＳ）、ポーズフレームＰＦ２を作成し、作成したポーズフレームＰＦ２をスイッチ部３１へ出力する（ステップＳ３０４）。
【０３００】
次に、処理部５１は、自己の状態をポーズ状態からポーズ解消状態へ遷移させる（ステップＳ３０６）。
【０３０１】
なお、上記ステップＳ３０４およびＳ３０６の順番は、上記に限らず、順番を入れ替えてもよい。
【０３０２】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部５１は、優先度に基づいて、ポーズフレームＰＦ１を送信すべき車載通信デバイス１１１を決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。処理部５１は、ポーズフレームＰＦ１を送信すべき車載通信デバイス１１１を優先度に関係なく決定する構成であってもよい。
【０３０３】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部５１は、上位中継フレームが複数存在する場合において、各上位中継フレームの送信元ＩＰアドレスが異なるとき、ポーズフレームＰＦ１を送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部５１は、上位中継フレームが複数存在する場合において、各上位中継フレームの送信元ＭＡＣアドレスが異なるとき、ポーズフレームＰＦ１を送信する構成であってもよい。
【０３０４】
また、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置では、処理部５１は、上位中継フレームの送信を待機すべき期間の長さを示すポーズフレームＰＦ１を送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。処理部５１は、上位中継フレームの送信を待機すべき期間の満了タイミングを示すイーサネットフレームまたはＩＰパケットを送信する構成であってもよい。
【０３０５】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係るスイッチ装置は、車載ネットワークにおけるデータを中継処理する。処理部５１は、スイッチ部３１を介して中継処理を行う。そして、処理部５１は、自己において中継処理を行うべきイーサネットフレームが複数存在する場合において、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なるとき、各送信元ＩＰアドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する。
【０３０６】
このように、各イーサネットフレームの送信元ＩＰアドレスが異なる場合、すなわち輻輳状態である場合において、各送信元ＩＰアドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへ、たとえば送信の延期要求を送信する構成により、輻輳の程度を下げるか、または非輻輳状態にすることができるので、ＭＣＵからＬ２スイッチへのデータの出力レートを下げる構成を用いなくてもデータのロスを防ぐことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、データのロスを防ぎながら当該データの中継処理を効率よく行うことができる。
【０３０７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る車載通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３０８】
なお、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る各装置の構成要素および動作のうち、一部または全部を適宜組み合わせることも可能である。
【０３０９】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許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。
【０３１０】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０３１１】
［付記１］
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なる場合における前記各フレームの前記スイッチ部への出力レートを、前記各フレームの送信元アドレスが同一である場合と比べて小さくする調整処理を行い、
前記スイッチ装置は、複数のレイヤを有する通信プロトコルに従って動作し、
前記スイッチ部は、前記複数のレイヤのうちの第１のレイヤに従って前記処理部を介さずに前記中継処理を行うことが可能であり、
前記処理部は、前記第１のレイヤよりも上位の第２のレイヤに従って前記中継処理を行い、
前記スイッチ装置は、さらに、
前記スイッチ部が前記フレームを蓄積するための第１の記憶部を備え、
前記処理部は、前記第１の記憶部よりも記憶容量の大きい第２の記憶部に前記フレームを蓄積可能であり、
前記フレームは、イーサネットフレームであり、
前記送信元アドレスは、送信元ＩＰアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスである、スイッチ装置。
【０３１２】
［付記２］
車載ネットワークにおけるデータを中継処理するスイッチ装置であって、
スイッチ部と、
前記スイッチ部を介して前記中継処理を行う処理部とを備え、
前記処理部は、自己において前記中継処理を行うべきフレームが複数存在する場合において、各前記フレームの送信元アドレスが異なるとき、各前記送信元アドレスを有する装置のうちの少なくともいずれか１つへフレームの送信タイミングに関する指示を送信する調整処理を行い、
前記スイッチ装置は、複数のレイヤを有する通信プロトコルに従って動作し、
前記スイッチ部は、前記複数のレイヤのうちの第１のレイヤに従って前記処理部を介さずに前記中継処理を行うことが可能であり、
前記処理部は、前記第１のレイヤよりも上位の第２のレイヤに従って前記中継処理を行い、
前記スイッチ装置は、さらに、
前記スイッチ部が前記フレームを蓄積するための第１の記憶部を備え、
前記処理部は、前記第１の記憶部よりも記憶容量の大きい第２の記憶部に前記フレームを蓄積可能であり、
前記フレームは、イーサネットフレームであり、
前記送信元アドレスは、送信元ＩＰアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスであり、
前記指示は、ポーズフレームである、スイッチ装置。
【符号の説明】
【０３１３】
１  車両
３１  スイッチ部
３２  Ｌ２スイッチ処理部
３３  ＳＲＡＭ
３４  通信ポート
３５  ＤＲＡＭ
４１  処理部
４２  イーサネットコントローラ
４３  ドライバ
４４Ａ  高優先キュー
４４Ｂ  低優先キュー
４４Ｃ  スケジューラ
４４Ｄ  第１のキュー
４４Ｅ  第２のキュー
４４Ｆ  スケジューラ
４４  ＩＰスタックＬ３中継処理部
４５  タイマ
５１  処理部
５４  ＩＰスタックＬ３中継処理部
９１  処理部
９２  イーサネットコントローラ
９３  ドライバ
９４  ＩＰスタックＬ３中継処理部
１０１，１０２  スイッチ装置
１１１Ａ  ＴＣＵ
１１１Ｂ  ＣＧＷ
１１１Ｃ  カメラ
１１１Ｄ  運転支援装置
１１１  車載通信デバイス
３０１  車載通信システム
９０１  スイッチ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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