JP2000269967A - ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワークシステムにおいて、障害発生時
にその障害の影響を少なくすること。 【解決手段】 ネットワークをツリー型のバスを有する
複数の機器を接続して構成し、そのネットワークのノー
ド点を構成する各機器（又は一部の機器）が、他の機器
との接続のための複数のポートと、それらのポートの接
続・切断の切換制御を行うポート制御器と、ネットワー
クの異常を検出する異常検出器を有し、該異常検出器が
ネットワークの異常を検出した場合に、自動的に機器の
接続状態を変更して、当該ネットワークを正常に復帰さ
せるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ツリー型のバスを
用いた複数の機器の接続システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の情報通信ネットワークの例とし
て、ツリー型、リング型、メッシュ型等のネットワーク
があるが、これらはそれぞれ長所、短所を有し用途に合
わせて最適のものを選んで使用される。

【０００３】例えば、図６（ａ）に示すツリー型は、各
ノードが階層的に接続されたネットワークであり、例え
ば本社のホストコンピュータが複数の支社のコンピュー
タと結ばれ、更にそれらのコンピュータが各営業所のコ
ンピュータと接続されているという形態をとる。ツリー
型は或ノード点の機器またはノード間の回線に障害が発
生すると、その障害個所より下流の機器は上流の機器と
相互接続できなくなる。それに対して、同図（ｃ）に示
すメッシュ型は、通信制御機能が各ノードに分散されて
おり、各ノードは少なくとも他の２つのノードに接続さ
れている。そのため、ネットワーク内の一つのノードに
障害が発生しても全体に影響を与えることはない。ま
た、ノード間を結ぶ１つの回線に障害が発生しても迂回
ルートにより復旧させることができるので信頼性が高
い。しかし、同図からも明らかなとおり回線網が複雑に
なりその分コスト高になる。

【０００４】同図（ｂ）に示すリング型は、各ノードを
ループ状に接続する形態でなる。リング型の長所は、回
線を共用するため、回線の長さが短くてすみ、制御も簡
単である。リング型は、上記ツリー型の階層構造を備え
ると共に上記メッシュ型の構造も備えている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一観点に従え
ば、本発明のネットワークシステムは、従来のリング型
ネットワーク及びツリー型ネットワークの長所を取り入
れた障害発生時に影響が少ないネットワークシステムを
提供することを課題とする。本発明の他の観点に従え
ば、本発明のネットワークシステムは、ツリー型ネット
ワークのノードに用いるバスポートを有する機器を使っ
て、障害発生時にその障害による影響の少ないネットワ
ークを構成することを課題とする。

【０００６】図２は、ツリー型ネットワークのポートを
備えた従来のノード機器Ｄ０１の一例を示す。同図の機
器においてポート１〜３の各ポートは双方向通信が可能
であり、ＰＨＹ ＩＣ（Ｄ０４）はリピータとての機能
を持つ。ポート１に入力する受信信号はＰＨＹ ＩＣ
（Ｄ０４）、ＬＩＮＫ ＩＣ（Ｄ０２）を介してマイコ
ンＤ０３に入力されると同時に、ポート２、ポート３へ
そのまま伝達され、ポート２、ポート３から他のノード
機器へ上記受信信号を伝達する。

【０００７】図２に示すノード機器を使って複数の機器
の間をツリー接続する場合、或１つの機器のポートが一
つ破損しただけで、そのポートの下流に接続された全て
の機器が通信不能になってしまう。そのため、接続する
機器が多いほどシステム全体の信頼性が低下するという
欠点がある。また、同様に、機器間を接続するケーブル
が１本破損しただけで、その破損個所より下流の全ての
機器が通信不能になってしまうと言う欠点がある。

【０００８】１つのシステム内の全ての機器を同一のバ
スで接続すると様々なメリットがあるが、その反面、そ
のように接続すると信頼性の重要度が異なる機器が同一
のバスで接続されるために、重要度の低い機器が破損し
た場合でも重要度の高い機器の機能に影響を及ぼしてし
まう、という問題がある。

【０００９】それを回避するためには、重要度の低い機
器の間を接続するバスと重要度が高い機器の間を接続す
るバスを別々のバスにするか、重要度の低い機器及びそ
れらの機器間を接続するケーブルに重要度の高い機器と
同様の信頼性を持たせた設計にする必要があり、コスト
が高くなってしまうという問題がある。従って、本発明
の更に他の観点によれば、重要度別に群分けして取り扱
うことのできるネットワークを提供することを課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、下記の手段を備えたネットワークシス
テムを提供する。即ち、ツリー型のバスを有する複数の
機器を接続し、相互に通信を行うネットワークシステム
において、そのネットワークのノード点を構成する各機
器（又は一部の機器）が、他の機器との接続のための複
数のポートと、それらのポートの接続・切断の切換制御
を行うポート制御器と、ネットワークの異常を検出する
異常検出器を有し、該異常検出器がネットワークの異常
を検出した場合に、自動的に機器の接続状態を変更し
て、そのネットワークを正常に復帰することができるよ
うにしたネットワークシステムを提供する。

【００１１】また、上記のネットワークシステムにおい
て、複数の機器をループ状に配線し、上記複数の機器の
中の１つの機器の１個のポートを切断状態にしておき、
当該ネットワークの１本のケーブル、又は１個のポート
が破損し、通信に異常をきたした場合に、上記切断状態
にしておいたポートをポート制御器によって接続するこ
とにより、通信を正常に復帰できるようにしたネットワ
ークシステムを提供する。

【００１２】更にまた、上記ネットワークシステムにお
いて、重要な機器群とさほど重要でない機器群を分断で
きるようにネットワークを構成し、通信に異常があった
場合に、重要でない機器群と重要な機器群を分断して重
要な機器群を残すことにより、深刻なトラブルを回避で
きるようにしたネットワークシステムを提供する。

【００１３】更に又、重要な機器群とさほど重要でない
機器群を分断できるようにネットワークを構成し、重要
な機器群についてはその群の複数の機器をループ状に配
線し、１つの機器の１個のポートを切断状態にしてお
き、当該ネットワークの１本のケーブル又は１個のポー
トが破損し、通信に異常をきたした時には、上記切断状
態にしておいたポートを接続することにより通信を正常
にできるようにし、重要でない機器群については分断に
より排除することにより深刻なトラブルを回避できるよ
うにしたネットワークシステムを提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のネットワークシステムの
一実施形態について、添付図面を参照して、下記に説明
する。図１は、上記図２に示した従来のノード機器（Ｆ
０２〜Ｆ０４）にポート接続・切断切換制御のためのポ
ート制御器Ｆ０５とバスの異常を検出する異常検出器Ｆ
０６を設けた機器Ｆ０１を示す。

【００１５】異常検出器Ｆ０６は、物理的に検出を行う
装置に限られるものではなく、マイコンＦ０３のソフト
ウエアで異常と判断する場合も含まれる。その場合に
は、物理的な異常検出器は不要である。異常検出器で検
出したバスの状態はマイコンＦ０３に伝えられ、同マイ
コンＦ０３によってポート制御器Ｆ０５を制御してポー
トの接続・切断の切換制御を行う。なお、この異常検出
器Ｆ０５はＰＨＹ ＩＣ（Ｆ０４）の中に含まれるよう
にしてもよく、その場合にはＬＩＮＫ ＩＣ（Ｆ０２）
を介してマイコンＦ０３から制御する。

【００１６】次に図３を参照して、本発明の一実施形態
としてのネットワークシステムの説明をする。同図に示
すシステムにおいては、機器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが
ループ状に接続されているが、これらの機器として上記
図１に示すようなツリー型のバスポートを持つ機器を使
う場合には、これらの機器間をループ接続するとネット
ワークが確立出来ないので、この例ではポート１を切断
状態にしている。

【００１７】つまり、配線上はループ接続であるが、実
際は機器ＡからＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの順に接続されてい
る。この状態で機器Ｃと機器Ｄとの間が通信不能になっ
たと仮定すると、機器Ａは、機器Ｂ及びＣとは通信でき
るが、機器Ｄ，Ｅ，Ｆとは通信できなくなる。そこで、
機器Ｄ，Ｅ，Ｆと通信できなくなったこと（通信可能な
機器数が減ること）から異常を検出し、該機器Ａは、切
断状態にしていたポート１を接続状態にすることでネッ
トワークを正常に復帰させることができる。

【００１８】この状態では、機器Ｃ，Ｂ，Ａ，Ｆ，Ｅ，
Ｄの順に接続されることになる。機器Ｃと機器Ｄの間以
外で通信不能になった場合も同様である。また、接続す
る機器のうち１つの機器（この場合は機器Ａ）のみがポ
ートの切断・接続を制御できる機能をもてばよい。以上
のように、複数の機器をループ状に接続し、ポートの切
断・接続を制御できる機能を持たせることにより、一部
にケーブルやポートの破損があった場合でも、ネットワ
ークを正常に保つことができる。

【００１９】上記の例では、機器Ａが他の機器と通信で
きなくなることで異常であることを検出したが、この方
法では、接続する機器が特定できない場合（接続機器数
が一定ではない場合）には、異常と判断できない。その
場合は、接続されている機器の数に変化が有ったことを
検出した時や、システムをリセットした時に、ポート１
のみ接続状態、ポート２のみ接続状態、ポート１と２が
共に接続状態の３通りのうち、最も接続されている機器
が多くなるポートの接続状態にすることで、接続する機
器が特定できない場合でも同様の効果を得ることができ
る。

【００２０】図４は、本発明の他の実施形態のネットワ
ークシステムを示す。同図に示す例は車載用のネットワ
ークを示している。同図の中央には表示ユニットＨ０１
が示されており、左側にはＮＡＶＩ（ナビゲーション装
置）Ｈ０２やＣＤプレーヤＨ０３、ＦＭ／ＡＭチューナ
Ｈ０５、ゲームユニットＨ０４が接続されている様子が
示されている。これらは、機能しなくなっても致命的な
問題が発生する可能性の低い機器から成る機器群であ
る。他方、同図の右側には、上記表示ユニットＨ０１に
後方監視カメラ１（Ｈ０６）、後方監視カメラ２（Ｈ０
９）、緊急通信ユニットＨ０８、緊急通信を発信するモ
デムユニットＨ０７が接続されている様子が示されてい
る。これらは、機能しなくなると致命的問題を起こす可
能性が高い機器から成る機器群である。そして図の中央
に示す表示ユニットは、どちらの機器群にも関わる機器
である。

【００２１】上記の重要な機器群と重要ではない機器群
を別々のバスで接続する方が安全であるが、一つのバス
にすることにより、幾つかの利点がある。例えば、緊急
通信で用いるモデムＨ０７は、ＮＡＶＩ（Ｈ０２）でも
インターネットなどで情報を得るために必要であるが、
別々のバスにした場合は、ＮＡＶＩ（Ｈ０２）ではモデ
ム（Ｈ０７）が使えなくなるかモデムを２つ用意しなく
てはならない。

【００２２】また、表示ユニットＨ０１は、どちらの機
器群にも必要であるが、別々のバスにした場合は表示ユ
ニットを２つ用いなければならない。これは車内のスペ
ースの問題からも実現困難である。ところで、重要な機
器群と重要でない機器群を同一のバスにした場合、重要
でない機器やそれらを繋ぐケーブルの一部に破損を生じ
たことによって、重要な機器も機能しなくなるという問
題があった。別々のバスにしてゲートウエイで繋ぐとい
う方法もあるが、やはりコスト的に問題がある。

【００２３】そこで、図４のように重要な機器群と重要
でない機器群を分断できる形で、ネットワークを形成
し、ネットワークに異常があった場合に、重要な機器群
と重要でない機器群を分断することで、上記の相反する
２つの問題を解決することができる。

【００２４】この点について更に具体的に説明すると、
図４のネットワークにおいて、左側のあまり重要でない
機器の群中に故障が発生して通信不能になった場合、表
示ユニットＨ０１がその通信不能状態を検出し、ポート
１を切断状態にすることで、左側の重要でない機器群を
ネットワークから切り離すことにより、システムの信頼
性は、パスが別々の場合と同等でありながら、モデムや
ディスプレイ等を２つ備えたシステムに比べてコストア
ップを抑えることが可能になる。

【００２５】上記実施形態においては、機器の重要度を
２つに分けた場合について説明したが、重要度を３つ以
上に分けても良い。例えば、図４において、モデムＨ０
７と緊急通信ユニットＨ０８を最も重要な機器群とし
て、３つのグループに分けても良い。その場合は、機器
群の分断が２段階で行われる。異常を検出した表示ユニ
ットＨ０１がポート１を切断したが、その後も回復しな
い場合は、モデム・ユニットＨ０７がポート２を切断す
るのである。

【００２６】図５は、本発明のネットワークシステムの
更に他の実施形態を示す。本実施形態のネットワークシ
ステムは、上記図４に示す実施形態におけると同様に、
機器群を重要な機器群と重要でない機器群に分断できる
ようにネットワークを構成するとともに、重要な機器の
群に対しては上記第１の実施形態におけると同様なルー
プ接続による信頼性向上をはかる構成を組み合わせたも
のである。

【００２７】本システムにおいて、表示ユニットＫ０１
が通信の異常を検出した際には、先ず、ポート３、ポー
ト４を制御して、後方監視カメラ１（Ｋ０５）、モデム
ユニットＫ０６、緊急通信ユニットＫ０７を含むループ
の機器の接続を切り換える。それでもまだ異常がある場
合は、ポート１を制御して、左側に接続されているＮＡ
ＶＩ（Ｋ０２）、ＣＤプレーヤＫ０３、ＦＭ／ＡＭチュ
ーナＫ０４を表示ユニットＫ０１から切り離す。

【００２８】

【発明の効果】請求項１〜４に記載の本発明のネットワ
ークシステムは、異常検出時に自動的に機器の接続状態
を変更するので、ネットワーク全体の信頼性が向上す
る。請求項２〜４に記載の本発明のネットワークシステ
ムは、表示ユニット等の装置を重要度の高い機器群と重
要度の低い機器群で共用することができるので低コスト
でスペースファクタの小さいネットワークが得られる。
また、重要度が異なる機器を同一のバスで接続可能にな
ることで、重要度の高い機器の機能を重要度の低い機器
が利用可能であり、その逆も同様に可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のネットワークシステムに用いるツリー
型バスを有する機器の一例を示すブロック図である。

【図２】従来のツリー型バスを有する機器の一例を示す
ブロック図である。

【図３】本発明のネットワークシステムの一実施形態の
ブロック図である。

【図４】本発明のネットワークシステムの他の実施形態
のブロック図である。

【図５】本発明のネットワークシステムの更に他の実施
形態のブロック図である。

【図６】本発明に関連する従来のネットワークの例を示
す線図である。

【符号の説明】

Ｆ０１‥‥ネットワークのノード点に用いる機器、Ｆ０
２‥‥ＬＩＮＫ ＩＣ（リンク回路ＩＣ）、Ｆ０３‥‥
マイクロコンピュータ、Ｆ０４‥‥物理層プロトコル部
ＩＣ、Ｆ０５‥‥ポート制御器、Ｆ０６‥‥異常検出器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツリー型のバスを有する複数の機器を接
   続し、相互に通信を行うネットワークシステムにおい
   て、そのネットワークのノード点を構成する各機器（又
   は一部の機器）が、他の機器との接続のための複数のポ
   ートと、それらのポートの接続・切断の切換制御を行う
   ポート制御器と、ネットワークの異常を検出する異常検
   出器を有し、該異常検出器がネットワークの異常を検出
   した場合に、自動的に機器の接続状態を変更して、当該
   ネットワークを正常に復帰させるようにしたネットワー
   クシステム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のネットワークシステム
   において、前記複数の機器をループ状に配線し、上記複
   数の機器の中の１つの機器の１個のポートを切断状態に
   しておき、当該ネットワークの１本のケーブル、又は１
   個のポートが破損し、通信に異常をきたした場合に、上
   記切断状態にしておいたポートをポート制御器によって
   接続することにより、通信を正常に復帰できるようにし
   たネットワークシステム。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のネットワークシステム
   において、前記複数の機器のうちの重要な機器群とさほ
   ど重要でない機器群を分断できるようにネットワークを
   構成し、通信に異常があった場合に、重要でない機器群
   と重要な機器群を分断して重要な機器群を残すことによ
   り、深刻なトラブルを回避できるようにしたネットワー
   クシステム。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のネットワークシステム
   において、前記重要な機器群についてはその群の複数の
   機器をループ状に配線し、１つの機器の１個のポートを
   切断状態にしておき、当該ネットワークの１本のケーブ
   ル又は１個のポートが破損し、通信に異常をきたした時
   には、上記切断状態にしておいたポートを接続すること
   により通信を正常にできるようにし、重要でない機器群
   については分断により排除することにより深刻なトラブ
   ルを回避できるようにしたネットワークシステム。