JP2004349961A - 中継装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】相互に接続される端末装置の構成を簡素にし、更に、実行すべき処理の負荷も軽減する。
【解決手段】制御部１３は、受信バッファにフレームが格納されていれば、電圧検出部１５から検出結果を取得する（Ｓ１０及びＳ２０）。続いて、検出結果からバッテリ電圧が低電圧状態である否かを判定し、その判定結果に応じた内容テーブルを参照して、伝送制御の内容を取得する（Ｓ３０〜Ｓ５０）。そして、予め設定された伝送実行処理に移行し（Ｓ６０）、内容テーブル１３１，１３３に設定された伝送制御の内容として、通信Ｉ／Ｆ部１１のポート番号が設定されていれば、該当するポートにフレームを転送する。一方、伝送制御の内容として、「破棄」が設定されている場合には、そのフレームを直ちに破棄する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の端末装置を相互に接続する中継装置と、これに関わる技術とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両には、多数の電子制御装置（ＥＣＵ）が搭載されているだけでなく、これらＥＣＵに各種制御を連係して行わせるために、ＥＣＵを相互に接続してなる通信ネットワーク（例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ））が構築されている。
【０００３】
ところで、通信ネットワークに接続されたＥＣＵや、そのＥＣＵの動作に関わる他の装置などに異常が生じた場合、その異常が通信ネットワークに接続された他のＥＣＵの制御にも影響を与え、車両の走行に支障を来すことが考えられる。
そこで、これらＥＣＵには、例えば、ＥＣＵを構成する回路やＥＣＵに供給される電源電圧、通信ネットワークを構成する伝送路などの状態や、ＥＣＵを取り巻く環境を検出するための各種検出回路が具備されている。そして、これら検出回路から供給される検出結果が異常を示している場合には、その旨を他のＥＣＵに通知することで、他のＥＣＵへの影響を最小限に抑えるようにされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２６１７８０号公報（段落［０００９］〜［００８９］、第２，４，６，９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような検出回路を具備した従来のＥＣＵでは、装置規模が大きくなり、又、構成も複雑になるだけでなく、そのＥＣＵが本来果たすべき機能を実現するための処理以外に、検出回路からの検出結果に基づく処理も実行しなければならず、処理の負荷が大きかった。
【０００６】
そこで、本発明は、相互に接続される端末装置の構成を簡素にし、更に、実行すべき処理の負荷も軽減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の中継装置では、伝送制御手段が、端末装置により構成される通信ネットワークの状態、もしくは端末装置により制御される制御対象物の状態のうちの少なくとも一方を検出する検出装置から供給される検出結果に応じて、端末装置間におけるデータの伝送制御を変更する。
【０００８】
つまり、端末装置が、通信ネットワークの状態や、端末装置により制御される制御対象物の状態の検出を個々に行うのではなく、中継装置の伝送制御手段がこれらを一括して行う。そして、その検出結果に応じて、伝送制御を適宜変更することにより、例えば、不適切なデータの伝送や、不適切な端末装置へのデータの伝送、不適切な順序でのデータの伝送などを防止する。
【０００９】
即ち、この中継装置によれば、端末装置に検出装置を具備する必要がないため、その分だけ端末装置の構成を簡素にできる。又、端末装置が検出装置の検出結果に応じて伝送制御を変更する必要がないため、その分だけ端末装置が実行すべき処理を軽減できる。
【００１０】
尚、検出装置は、例えば、請求項２記載のように、データの伝送先の端末装置に供給される電源電圧を検出対象としても良いし、請求項３記載のように、データの伝送先である端末装置の状態を検出対象としても良い。又、例えば、請求項４記載のように、データの伝送先である端末装置への伝送路の状態を検出対象としても良い。
【００１１】
そして、中継装置の伝送制御手段は、検出結果が予め指定された内容である場合に、例えば、請求項５記載のように、データを破棄するように設定されていても良いし、請求項６記載のように、データの伝送先を変更するように設定されていても良い。又、例えば、請求項７記載のように、データの伝送順序を変更するように設定されていても良い。
【００１２】
即ち、データを破棄する場合には、例えば、故障や電源電圧の低下などによって正常な動作ができないと判断される端末装置に対してデータを伝送したり、そのような端末装置からのデータが他の端末装置へ伝送されることを防止できる。
又、データの伝送先を変更する場合には、例えば、伝送先の端末装置と他の端末装置とが共通の処理を行うことが可能であれば、伝送先の端末装置が正常に動作できないときに、その処理を他の端末装置に代理させることができる。
【００１３】
又、データの伝送順序を変更する場合には、例えば、状況に応じて優先的に伝送すべきデータがある場合に、そのデータを効率良く伝送先の端末装置へ伝送できる。
そして、上述した中継装置の伝送制御手段はいずれも、請求項８記載のように、伝送制御の内容を設定された内容テーブルを複数備え、検出結果に応じて、使用する内容テーブルを切り替え、該内容テーブルに基づいて伝送制御を行っても良い。
【００１４】
即ち、このように伝送制御手段を構成することで、伝送制御を容易に変更できる。
ここで、端末装置は、請求項９記載のように、同一の通信ネットワークに接続されていても良い。
【００１５】
この場合、上述した中継装置を、例えば、請求項１０記載のように、ハブとして用いれば良い。
又、請求項１１記載のように、端末装置は、互いに異なる通信ネットワークに接続され、中継装置は、この通信ネットワークを介して端末装置を相互に接続していても良い。
【００１６】
この場合、上述した中継装置を、例えば、請求項１２記載のように、ルーターとして用いたり、請求項１３記載のように、ゲートウェイとして用いれば良い。
ところで、車両に搭載されたＥＣＵなどの端末装置は、高い信頼性を求められているため、本来果たすべき機能を実現するための処理以外にも様々な処理を行わなければならず、処理の負荷が大きい。このため、上述した中継装置はいずれも、請求項１４記載のように、車両に搭載された端末装置に好適である。
【００１７】
ここで、請求項１５記載の発明は、コンピュータを請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置における伝送制御手段として機能させるためのプログラムである。
即ち、このプログラムを実行するコンピュータは、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置における伝送制御手段として機能する。つまり、中継装置は、このプログラムを実行するコンピュータを伝送制御手段とすることで、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
又、請求項１６記載の発明は、コンピュータを請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置として機能させるためのプログラムである。
即ち、このプログラムを実行するコンピュータは、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置として機能するため、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
尚、これらプログラムは、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ）や光ディスク（ＭＯ）、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、メモリカードなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、これら記録媒体からコンピュータにロードされて用いられても良い。又、この他、コンピュータに組み込まれるＲＯＭやバックアップＲＡＭに記録され、これらＲＯＭやバックアップＲＡＭからコンピュータにロードされて用いられても良いし、通信ネットワークを介してコンピュータにロードされて用いられても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
まず、図３は、本発明に係るゲートウェイ１を備えた車載通信システム１０の概要図である。
【００２１】
図３に示すように、車載通信システム１０は、運転者に情報を提供する複数のＥＣＵが接続された情報系ＬＡＮ３や、車体に搭載された各種装備品を制御する複数のＥＣＵが接続されたボデー系ＬＡＮ５などの複数の通信ネットワークと、これら通信ネットワークを相互に接続するゲートウェイ１とから構成されている。
【００２２】
尚、情報系ＬＡＮ３には、運転席に設置されたタッチパネル（図示せず）を介して入力された指令を受け、この指令を該当するＥＣＵへ送信すると共に、車両の各部から収集した情報をタッチパネルに表示するパネルＥＣＵ３１などが接続されている。又、ボデー系ＬＡＮ５には、エアコンを制御するためのエアコンＥＣＵ５１や、ドアロック機構を制御するドアロックＥＣＵ５３などが接続されている。
【００２３】
ところで、車載通信システム１０では、各通信ネットワークはそれぞれ、通信速度が互いに異なるだけで、通信プロトコルなどは同一に設定されている。
又、各ＥＣＵには、ＩＤ（識別番号）が割り当てられており、各ＥＣＵは、他のＥＣＵにデータを伝送する際、伝送先のＥＣＵのＩＤなどを含んだヘッダをデータに付加してフレームを作成し、通信ネットワーク上にブロードキャストする。そして、通信ネットワーク上にブロードキャストされたフレームのうち、自らに割り当てられたＩＤを含むフレームを取り込み、データを抽出する。
【００２４】
但し、各ＥＣＵは、必要な場合にのみフレームを伝送する（つまり、定期的なフレームの伝送は行わない。）。
ここで、図１は、ゲートウェイ１の機能ブロック図である。
図１に示すように、ゲートウェイ１は、当該ゲートウェイ１に接続された各通信ネットワークとフレームの送受信を行う通信インターフェイス部（以下、「通信Ｉ／Ｆ部」と記す。）１１と、通信Ｉ／Ｆ部１１にて受信されたフレームの伝送制御などを行う制御部１３と、車両の電源ライン９に接続され、車両に搭載されたバッテリの電圧（以下、「バッテリ電圧」という。）を検出する電圧検出部１５とを備えている。但し、ゲートウェイ１は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、各種ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などから構成され、これらによって上述の各構成要素が実現されている。
【００２５】
尚、通信Ｉ／Ｆ部１１は、各通信ネットワークに接続されている各ポート（Ａ〜Ｄ）毎に、各通信ネットワーク上にブロードキャストされたフレームを取り込むと共に、フレームを取り込んだことを示す取得信号を制御部１３へ出力する。
又、制御部１３は、通信Ｉ／Ｆ部１１から取得信号を受けると、該当するポート内のフレームのヘッダを参照し、そのポートが、異なる通信ネットワーク上のＥＣＵのＩＤを含むフレームを取り込んでいることを確認した場合には、そのフレームを取り込んで、当該制御部１３内に設けられた受信バッファに格納する。一方、該当するポートが、同一の通信ネットワーク上のＥＣＵのＩＤを含むフレームを取り込んでいること確認した場合には、そのフレームを破棄するように通信Ｉ／Ｆ部１１に指令する。
【００２６】
ここで、制御部１３には、各通信ネットワーク上の各種フレームに含まれるＩＤと、制御部１３が実行すべき伝送制御の内容とを対応づけた内容テーブル１３１，１３３が記憶されており（図６参照）、制御部１３は、後述の伝送制御処理の際にこれらを参照して、フレームの伝送制御を行う。
【００２７】
尚、本実施形態において、内容テーブル１３１は、バッテリ電圧が正常な状態（つまり、バッテリ電圧が予め指定された閾値以上）である場合を想定して伝送制御の内容が設定されている。具体的には、実行すべき伝送制御の内容として、ルーティング情報（ここでは、フレームを送出すべき通信Ｉ／Ｆ部１１のポート番号）が設定されている。
【００２８】
一方、内容テーブル１３３は、バッテリ電圧が低電圧状態（つまり、バッテリ電圧が予め指定された閾値未満）である場合を想定して設定されている。具体的には、内容テーブル１３１と同様に、伝送制御の内容としてポート番号が設定されているが、低電圧時に安定した動作が困難となるＥＣＵ（例えば、エアコンＥＣＵ５１やドアロックＥＣＵ５３など）のＩＤに対しては、ポート番号に代えて「破棄」というコマンドが設定されている。
【００２９】
以下、図２に示すフローチャートに沿って、制御部１３が実行する伝送制御処理について説明する。尚、制御部１３は、この伝送制御処理をほぼ一定の周期にて繰り返し実行する。
図２に示すように、本処理が起動されると、制御部１３は、まず、当該制御部１３の受信バッファにフレームが格納されているか否かを確認する（Ｓ１０）。ここで、フレームが格納されていない場合には、直ちに本処理を終了する。
【００３０】
一方、Ｓ１０にて、フレームが格納されている場合には、電圧検出部１５から検出結果を取得し（Ｓ２０）、バッテリ電圧が低電圧状態であるか否かを判定する（Ｓ３０）。ここで、バッテリ電圧が低電圧状態でない場合には、内容テーブル１３１を参照して、受信バッファ内のフレームに含まれているＩＤに対応する伝送制御の内容を取得したのち（Ｓ４０）、予め設定された伝送実行処理を実行して（Ｓ６０）、本処理を終了する。
【００３１】
一方、Ｓ３０にて、バッテリ電圧が低電圧状態である場合には、内容テーブル１３３を参照して、受信バッファ内のフレームに含まれているＩＤに対応する伝送制御の内容を取得したのち（Ｓ５０）、Ｓ６０を経て本処理を終了する。
尚、Ｓ６０の伝送実行処理では、内容テーブル１３１，１３３に設定された伝送制御の内容として、通信Ｉ／Ｆ部１１のポート番号が設定されていれば、制御部１３は、通信Ｉ／Ｆ部１１の該当するポートにフレームを転送する（図６参照）。これにより、通信Ｉ／Ｆ部１１の該当するポートから該当する通信ネットワーク上にフレームがブロードキャストされる。
【００３２】
一方、伝送制御の内容として、「破棄」が設定されている場合には、制御部１３は、そのフレームを直ちに破棄する（図７参照）。
尚、図６，７に記載された「処理部」は、制御部１３において上述の伝送制御処理を行う実体である。
【００３３】
以上のように構成されたゲートウェイ１では、例えば、バッテリ電圧が正常な状態であり、エアコンＥＣＵ５１が正常に作動する場合には、ゲートウェイ１は、パネルＥＣＵ３１からエアコンＥＣＵ５１へのフレームをエアコンＥＣＵ５１へ伝送する（図４参照）。一方、バッテリ電圧が低電圧状態であり、エアコンＥＣＵ５１が安定して作動することが困難な場合には、ゲートウェイ１は、パネルＥＣＵ３１からエアコンＥＣＵ５１へのフレームを受けても、エアコンＥＣＵ５１へは伝送せずにそのまま破棄する（図５参照）。
【００３４】
つまり、各ＥＣＵが、バッテリ電圧の検出を個々に行うのではなく、ゲートウェイ１がこれを一括して行う。そして、その検出結果に応じて、正常に動作ができないと判断されるＥＣＵへのフレームを破棄する。尚、これにより、正常に動作できないと判断されるＥＣＵがフレームを受けて、作動することがない。
【００３５】
以上から、本実施形態のゲートウェイ１によれば、各ＥＣＵにバッテリ電圧を検出するための検出回路を設ける必要がないため、その分だけ各ＥＣＵの構成を簡素にできる。又、バッテリ電圧の低下により、正常な動作ができないと判断されるＥＣＵへのフレームを破棄するため、各ＥＣＵにバッテリ電圧の低下に対するフェールセーフ処理を設けずとも、このＥＣＵの作動を防止できる。即ち、各ＥＣＵが実行すべき処理の負荷を軽減できる。
【００３６】
尚、本実施形態では、制御部１３が行う伝送制御処理のＳ３０、Ｓ４０、Ｓ５０、Ｓ６０と内容テーブル１３１，１３３が本発明の伝送制御手段に相当する。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、各ＥＣＵは、必要な場合にのみフレームの伝送を行っていたが、定期的にフレームの伝送を行うように設定されていれば、各ＥＣＵにバッテリ電圧を検出する電圧検出回路などを設けなくとも、低電圧時にフレームが定期的に受信できないことに起因してフェールセーフ処理に移行できる。
【００３８】
又、上記実施形態では、ゲートウェイ１は、バッテリ電圧を検出し、その検出結果に応じて伝送制御を変更していたが、伝送先のＥＣＵの作動状態（例えば、故障しているか否か、もしくは電源がＯＮされているか否かなど）や伝送先のＥＣＵへの伝送路の状態を検出し、その検出結果に応じて伝送制御を変更しても良い。この場合、具体的には、伝送先のＥＣＵの作動状態や伝送路の状態に応じて伝送元からのフレームを破棄しても良いし、他のＥＣＵが同一の処理を行うことが可能であれば、他のＥＣＵをフレームの伝送先に変更しても良い。
【００３９】
又、ゲートウェイ１は、車両や各ＥＣＵの制御対象物の状態を検出し、その検出結果に応じて、伝送制御を変更しても良い。
この場合、具体的には、フレームの伝送順序を変更すれば良い。これにより、検出結果に応じて、優先的に伝送すべきフレームがある場合に、そのフレームを効率良く伝送先のＥＣＵへ伝送できる。尚、これを実現するには、受信バッファの領域をフレームに含まれるＩＤ毎に分割し、検出結果に応じて、参照する領域の順序を変更するように制御部１３を設定すれば良い。
【００４０】
又、上記実施形態では、本発明を車両に搭載された通信ネットワークに適用したが、他の通信ネットワークに適用しても良い。
又、上記実施形態では、本発明をゲートウェイに適用したが、ルーターやハブに適用しても良い。
【００４１】
又、上記実施形態では、ゲートウェイ１は、同一プロトコルの通信ネットワークを相互に接続するように設定されていたが、異なるプロトコルの通信ネットワークを接続するように設定されていても良い。この場合、制御部１３が受信バッファから通信Ｉ／Ｆ部１１のポートへフレームを転送する際に、フレームのフォーマットを伝送先の通信ネットワークの通信プロトコルに応じたフォーマットに変換するように制御部１３を設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るゲートウェイ１の構成ブロック図である。
【図２】制御部１３が実行する伝送制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明に係るゲートウェイ１を備えた車載通信システム１０の概要図である。
【図４】バッテリ電圧が正常な状態の場合における車載通信システム１０のフレームの流れを示す説明図である。
【図５】バッテリ電圧が低電圧状態の場合における車載通信システム１０のフレームの流れを示す説明図である。
【図６】バッテリ電圧が正常な状態の場合において制御部１３が実行する伝送制御処理の概要を示す説明図である。
【図７】バッテリ電圧が低電圧状態である場合において制御部１３が実行する伝送制御処理の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
１…ゲートウェイ、３…情報系ＬＡＮ、５…ボデー系ＬＡＮ、９…電源ライン、１０…車載通信システム、１１…通信Ｉ／Ｆ部、１３…制御部、１５…電圧検出部、３１…パネルＥＣＵ、５１…エアコンＥＣＵ、５３…ドアロックＥＣＵ、１３１，１３３…内容テーブル。

Claims (16)

1. 複数の端末装置を相互に接続する中継装置であって、
   前記端末装置により構成される通信ネットワークの状態、もしくは前記端末装置により制御される制御対象物の状態のうちの少なくとも一方を検出する検出装置から供給される検出結果に応じて、前記端末装置間におけるデータの伝送制御を変更する伝送制御手段を備えたことを特徴とする中継装置。
2. 前記検出装置は、前記データの伝送先の端末装置に供給される電源電圧を検出対象とすることを特徴とする請求項１記載の中継装置。
3. 前記検出装置は、前記データの伝送先である端末装置の状態を検出対象とすることを特徴とする請求項１記載の中継装置。
4. 前記検出装置は、前記データの伝送先である端末装置への伝送路の状態を検出対象とすることを特徴とする請求項１記載の中継装置。
5. 前記伝送制御手段は、前記検出結果が予め指定された内容である場合に、前記データを破棄することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の中継装置。
6. 前記伝送制御手段は、前記検出結果が予め指定された内容である場合に、前記データの伝送先を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の中継装置。
7. 前記伝送制御手段は、前記検出結果が予め指定された内容である場合に、前記データの伝送順序を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか記載の中継装置。
8. 前記伝送制御手段は、
   前記伝送制御の内容を設定された内容テーブルを複数備え、前記検出結果に応じて、使用する前記内容テーブルを切り替え、該内容テーブルに基づいて前記伝送制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７いずれか記載の中継装置。
9. 前記端末装置は、同一の通信ネットワークに接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれか記載の中継装置。
10. 当該中継装置は、ハブからなることを特徴とする請求項９記載の中継装置。
11. 前記端末装置は、互いに異なる通信ネットワークに接続され、
    当該中継装置は、前記通信ネットワークを介して前記端末装置を相互に接続していることを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれか記載の中継装置。
12. 当該中継装置は、ルーターからなることを特徴とする請求項１１記載の中継装置。
13. 当該中継装置は、ゲートウェイからなることを特徴とする請求項１１記載の中継装置。
14. 前記端末装置は、車両に搭載されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１３いずれか記載の中継装置。
15. コンピュータを、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置における伝送制御手段として機能させるためのプログラム。
16. コンピュータを、請求項１乃至請求項１４いずれか記載の中継装置として機能させるためのプログラム。

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