JP2006222649A - ネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1のネットワークCAN1と第2のネットワークCAN2との間に介装され、ゲートウェイ手段1と監視手段3とを備えたゲートウェイ装置1において、その監視手段2に、第1のネットワークCAN1の状態を監視する第1ネットワーク監視手段81と、その監視結果に基づいて第1のネットワークCAN1の異常を検出する第1異常検出手段82と、第2のネットワークCAN2の状態を監視する第2ネットワーク監視手段83と、その監視結果に基づいて第2のネットワークCAN2の異常を検出する第2異常検出手段84とを設ける。
【選択図】 図1
Description
図5は、暴走監視マイコンを備えた従来のゲートウェイ装置を示す模式的なブロック図である。従来のゲートウェイ装置100は、一方のネットワークCAN1と他方のネットワークCAN2とを接続するもので、ゲートウェイとしての機能を発揮するゲートウェイ機能マイコン(以下適宜、「G/W機能マイコン」という)101と、G/W機能マイコン101を監視する暴走監視マイコン102とを備えている。なお、この例では一方のネットワークCAN1にはノードa及びノードbが接続され、他方のネットワークCAN2にはノードc及びノードdが接続されているものとする。
信することができなくなり、このため、暴走監視マイコン102は検知信号を受信できなくなる。したがって、暴走監視マイコン102は、検知信号を規定時間以上受信できなかった場合に、G/W機能マイコン101に異常が生じたと判定するようになっている。
(請求項2)。これにより、前記第1のネットワークまたは前記第2のネットワークで異常が生じた場合、その異常を検出することができる。
図1は本発明の一実施形態としてのネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置(以下適宜、単に「ゲートウェイ装置」という)を備えた通信システムの概要を示す模式的なブロック図である。この通信システムは、通信プロトコルとしてCANを用いた車載LANである。ここで、CANは、ネットワークが空いているときにはネットワークに接続された全ての送信装置(ノード等)から信号(データ)を送信することができるマルチマスタ型の通信プロトコルであり、ネットワークに早くアクセスした送信装置が送信権を得ることができるようになっている。
[第1のネットワーク]
第1のネットワークCAN1は、少なくとも1つのノードa,bが接続されたバス型のネットワークであり、CANプロトコルにしたがって通信を行なうことができるように構成されている。
Unit)、RAM(Random Access Memory)やROM(Rea
d Only Memory)等のメモリ、各種インターフェースなどの電子部品により構成されている。
第2のネットワークCAN2は、第1のネットワークCAN1と同様に構成されたバス型のネットワークであり、CANプロトコルにしたがって通信を行なうことができるようになっている。
ゲートウェイ装置1は、第1のネットワークCAN1と第2のネットワークCAN2との間で送受信されるデータの中継を行なうべく、CPU、RAMやROM等のメモリ、各種インターフェースなどの電子部品により構成された通信装置である。また、ゲートウェイ装置1は、ゲートウェイ手段の機能を発揮する第1のマイクロコンピュータであるゲートウェイ機能マイコン(以下適宜、「G/W機能マイコン」という)2と、監視手段の機能を発揮する第2のマイクロコンピュータである監視マイコン3とを備えている。
G/W機能マイコン2は、CPU、RAMやROM等のメモリ、各種インターフェースなどの電子部品により構成されている。また、G/W機能マイコン2は、通信ラインL1及び通信ラインL2により上記の第1のネットワークCAN1及び第2のネットワークCAN2にそれぞれ接続され、これにより、上記の第1のネットワークCAN1と第2のネットワークCAN2との間を接続するようになっている。
視マイコン監視手段6と、検知信号送信手段7とを備えている。なお、G/W機能マイコン2の各機能は、G/W機能マイコン2を構成する電子部品により実現されている。さらに、G/W機能マイコン2は監視マイコン3に制御ラインL3で接続され、この制御ラインL3を介してG/W機能マイコン2と監視マイコン3との間で制御や監視のための信号が送受信されるようになっている。
なお、ここでは信号として信号A〜Fの6種類を示したが、信号の種類は任意であり、また、信号A〜Fの種類の数に応じて受信バッファ41A〜41F及び送信バッファ42A〜42Fの数も設定される。
固有情報初期設定手段51は、ネットワーク監視手段8の第1ネットワーク監視手段81及び第2ネットワーク監視手段83がそれぞれ監視する対象となる、第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2それぞれに固有の情報を初期設定するものである。以下適宜、第1のネットワークCAN1の固有の情報を「第1固有情報」といい、第2のネットワークCAN2の固有の情報を「第2固有情報」という。
ワーク異常検出手段89が異常の検出に用いる第1判定値及び第2判定値の初期設定を行なうものである。具体的には、第1固有情報及び第2固有情報それぞれの所定値を、初期値として第1判定値記憶手段86及び第2判定値記憶手段88に記憶させるものである。これにより、上記の各初期値が、第1ネットワーク異常検出手段87及び第2ネットワーク異常検出手段89がそれぞれ判定に用いる第1判定値及び第2判定値として用いられるようになっている。なお、第1判定値及び第2判定値としてどのような値を初期設定するかは、通信システムの目的や送受信される信号の種類などに応じて任意に初期設定することができる。
したがって、固有情報初期設定手段51及び判定値初期設定手段52がそれぞれ第1固有情報及び第2固有情報並びに第1判定値及び第2判定値の初期設定を行なうことにより、ネットワーク監視手段8の初期設定を行なうようになっている。
監視手段異常判定手段61は、ネットワーク監視手段8が初期設定に失敗した場合に、即ち、初期設定手段5が前記所定の初期値を第1判定値記憶手段86及び第2判定値記憶手段88に設定する動作を失敗した場合に、ネットワーク監視手段8が異常であり、ひいては監視マイコン3が異常であると判定するものである。
本実施形態でも、上述したように通知信号を用いて初期設定が失敗したか否かを判定するようになっているものとする。
W機能マイコン2が異常となっていないか否かを判定するために用いられるようになっている。
監視マイコン3は、CPU、RAMやROM等のメモリ、各種インターフェースなどの電子部品により構成されている。また、監視マイコン3は、監視用ラインL4及び監視用ラインL5により上記の第1のネットワークCAN1及び第2のネットワークCAN2にそれぞれ接続されることで、第1のネットワークCAN1及び第2のネットワークCAN2それぞれに対して、上記G/W機能マイコン2に並設的に接続されている。これにより、上記の第1のネットワークCAN1及び第2のネットワークCAN2を監視して第1のネットワークCAN1及び第2のネットワークCAN2の異常を検出できるようになっている。
第1判定値記憶手段86は、第1のネットワークの異常を判定するための第1判定値を記憶しているものである。この第1判定値は、第1のネットワークCAN1が正常であれば第1固有情報が一致するはずの値、第1のネットワークCAN1が正常であれば第1固有情報が超えるはずがない上限値、第1のネットワークCAN1が正常であれば第1固有情報が下回るはずがない下限値など、任意の値を記憶させることができるようになっている。具体例としては、第1固有情報として信号のデータ識別情報やデータ長を初期設定する場合、第1のネットワークCAN1が正常であればそのデータ識別情報やデータ長に一致するはずの値を第1判定値とすることができる。また、例えば、第1固有情報として信号の送信周期を初期設定する場合、第1のネットワークCAN1が正常である場合の送信
周期の所定倍の値を第1判定値とすることができる。なお、第1判定値は、初期設定の際に判定値初期設定手段52に初期設定されることよって、第1判定値記憶手段86に記憶されるようになっている。
第2判定値記憶手段88は、第1判定値記憶手段86と同様に、第2のネットワークCAN2の異常を判定するための第2判定値を記憶しているものである。この第2判定値は、第2のネットワークCAN2の異常の判定に用いられるほかは第1判定値と同様にして初期設定及び使用をされるものである。
ツール接続通知手段91は、例えば検知信号送信手段7からの検知信号が定期的に送信されてこないことにより、G/W機能マイコン2が異常であると判定されたとき、第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2のうちのいずれか一方にサービスツールが接続されると、当該サービスツールが接続されたことを検知して、第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2に対してサービスツールが接続されたことを通知するものである。
に代わって中継するものである。
即ち、従来、G/W機能マイコン2が異常であると、サービスツールが接続されていない側のネットワーク(第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2のうちの他方)に接続されたノードは、サービスツールに通知したい情報(通常は、異常情報)を内容とする信号(以下適宜、「サービスツール用信号」という)をサービスツールに送ることができなかった。これも、G/W機能マイコン2が異常であるために信号ゲートウェイ手段4が第1のネットワークCAN1と第2のネットワークCAN2との間を接続できなくなっているためであった。そこで、代理返信手段92は、このようなG/W機能マイコン2の異常時に、サービスツールが接続されていない側のネットワークのノードが送信したサービスツール用信号を監視用ラインL4,L5を介して受信し、また、監視用ラインL4,L5を介して当該サービスツール用信号をサービスツールに送信(代理返信)するようになっている。
さらに、G/W機能マイコン2が異常であると判定した場合、ゲートウェイ異常監視手段10は、G/W機能マイコン2をリセット処理させて、G/W機能マイコン2を正常状態に復帰させるようになっている。
本実施形態のゲートウェイ装置1は上述したように構成されているので、この通信システムでは、信号ゲートウェイ手段4により、第1のネットワークCAN1に接続されたノードa,bと第2のネットワークCAN2に接続されたノードc,dとの間で通信を行なうことが可能である。
即ち、まず、ステップS1において、初期設定手段5によりネットワーク監視手段8の初期設定を行なう。即ち、固有情報初期設定手段51が第1固有情報及び第2固有情報の初期設定を行ない、また、判定値初期設定手段52が第1判定値及び第2判定値の初期設定を行なう。
次に、ステップS2において、監視マイコン監視手段6が監視手段異常判定手段61を用いて、上記の初期設定が失敗したか否かの判定を行なう。ステップS1で行なった初期設定が失敗していればステップS3に進み、逆に、初期設定が失敗せず正常に完了していればステップS4に進む。
一方、ステップS4では、ネットワーク監視手段8が第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2の監視を行なう。即ち、第1ネットワーク監視手段81が監視用ラインL4を通じて第1のネットワークCAN1の状態を監視し、その監視結果に基づいて第1異常検出手段82が第1のネットワークCAN1の異常を検出する。さらに、第2ネットワーク監視手段83が監視用ラインL5を通じて第2のネットワークCAN2の状態を監視し、その監視結果に基づいて第2異常検出手段84が第2のネットワークCAN2の異常を検出する。
ステップS6では、異常ノード通知手段85が、どのノードで異常が生じたかを、その他の正常なノード全てに通知する。そして、ステップS6の後、監視制御を終了する。
なお、上記の監視制御は、通信開始時のみならず、通信を行なっている任意のタイミングで行なうことができる。
まず、ステップSS1で、サービスツールが接続されたかどうかが判定され、サービスツールが接続されていない場合には何らの補助は行なわれないが、サービスツールが第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2のうちの一方に接続された場合には、ステップSS2に進む。
以上の要領で、ツール接続通知手段91及び代理返信手段92を用いたサービスツールの補助が行なわれる。
以上のように、本発明の一実施形態としてのゲートウェイ装置1によれば、ゲートウェイ装置1を介して複数のネットワークCAN1,CAN2それぞれに接続されたノードa〜d間で通信を行なう通信システムの各ネットワークCAN1,CAN2の状態を監視す
ることができる。したがって、ゲートウェイ装置1と通信可能なノードa〜dの異常を検出することが可能となる。
また、第1判定値や第2判定値を適切に初期設定するようにすれば、通信システムやネットワークCAN1,CAN2などの状態に応じて確実な異常の判定を行なうことが可能となる。
特に、G/W機能マイコン2)も含まれるため、ゲートウェイ装置1の異常を検出することもできる。したがって、ゲートウェイ装置1自体に異常が生じた場合でも、第1及び第2のネットワークCAN1,CAN2に接続されたノードa〜d全てに当該異常を通知することができる。
以上、本発明について実施形態を示して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
例えば、CAN以外の通信プロトコルを用いた通信システムにおいても、上記ゲートウェイ装置1を適用することができる。
また、例えば、上記ゲートウェイ装置1を適用する対象は車両LANに限定されず、船舶、電車、建造物、農業機器、医療機器など、任意のものに設けられた通信システムに適用することができる。
また、信号ゲートウェイ手段、初期設定手段、監視マイコン監視手段、検知信号送信手段、ネットワーク監視手段、サービスツール補助手段、ゲートウェイ異常監視手段、固有情報初期設定手段、判定値初期設定手段、監視手段異常判定手段、監視手段異常通知手段、第1ネットワーク監視手段、第1異常検出手段、第2ネットワーク監視手段、第2異常検出手段、異常ノード通知手段、第1判定値記憶手段、第1ネットワーク異常検出手段、第2判定値記憶手段、第2ネットワーク異常検出手段、ツール接続通知手段、代理返信手段などとしての各機能は、適宜選択的に組み合わせて用いるようにすることもできる。
ンピュータ)2によって構成し、また、監視手段をG/W機能マイコン2とは異なる監視マイコン(第2のマイクロコンピュータ)3により構成したが、ゲートウェイ手段及び監視手段はそれぞれ他の部材を用いて構成するようにしても良く、また、上記マイコンにそれ以外の部材を組み合わせて構成するようにしても良い。
2 ゲートウェイ機能マイコン
3 監視マイコン
4 信号ゲートウェイ手段
5 初期設定手段
6 監視マイコン監視手段
7 検知信号送信手段
8 ネットワーク監視手段
9 サービスツール補助手段
10 ゲートウェイ異常監視手段
51 固有情報初期設定手段
52 判定値初期設定手段
61 監視手段異常判定手段
62 監視手段異常通知手段
81 第1ネットワーク監視手段
82 第1異常検出手段
83 第2ネットワーク監視手段
84 第2異常検出手段
85 異常ノード通知手段
86 第1判定値記憶手段
87 第1ネットワーク異常検出手段
88 第2判定値記憶手段
89 第2ネットワーク異常検出手段
91 ツール接続通知手段
92 代理返信手段
100 ゲートウェイ装置
101 ゲートウェイ機能マイコン
102 暴走監視マイコン
CAN1 第1のネットワーク
CAN2 第2のネットワーク
L1,L2 通信ライン
L3 制御ライン
L4,L5 監視用ライン
Claims (11)
- それぞれノードを有する第1のネットワークと第2のネットワークとの間で送受信されるデータの中継を行なうゲートウェイ装置であって、
前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとの間に接続され、前記第1のネットワーク及び前記第2のネットワーク間で送受信されるデータの中継を行なうゲートウェイ手段と、
前記ゲートウェイ手段に並設され、前記第1のネットワーク及び前記第2のネットワークの通信状態を監視する監視手段とを備えた
ことを特徴とする、ネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記監視手段は、
前記第1のネットワークの通信状態を監視する第1ネットワーク監視手段と、
前記第1ネットワーク監視手段の監視結果に基づいて上記第1のネットワークの異常を検出する第1異常検出手段と、
前記第2のネットワークの通信状態を監視する第2ネットワーク監視手段と、
前記第2ネットワーク監視手段の監視結果に基づいて前記第2のネットワークの異常を検出する第2異常検出手段とを備えた
ことを特徴とする、請求項1記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記第1異常検出手段は、
前記第1のネットワークの異常を判定するための第1判定値を記憶した第1判定値記憶手段と、
前記第1ネットワーク監視手段の監視結果と前記第1判定値とに基づいて前記第1のネットワークの異常を検出する第1ネットワーク異常検出手段とを備え、
前記第2異常検出手段は、
前記第2のネットワークの異常を判定するための第2判定値を記憶した第2判定値記憶手段と、
前記第2ネットワーク監視手段の監視結果と前記第2判定値とに基づいて前記第2のネットワークの異常を検出する第2ネットワーク異常検出手段とを備えた
ことを特徴とする、請求項2記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記第1のネットワーク及び前記第2のネットワークを監視するための所定の初期値を前記第1判定値記憶手段及び前記第2判定値記憶手段に設定する初期設定手段を備えた
ことを特徴とする、請求項3記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記初期設定手段は、該ゲートウェイ装置を介して前記第1のネットワーク及び前記第2のネットワーク間を送信されるデータのデータ送信周期、データ識別情報及びデータ長の内の少なくとも一つの情報の所定値を初期値として前記第1判定値記憶手段及び第2判定値記憶手段に設定する
ことを特徴とする、請求項4記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記初期設定手段が、前記所定の初期値を前記第1判定値記憶手段および前記第2判定値記憶手段に設定する動作を失敗した場合に、前記監視手段が異常であると判定する監視手段異常判定手段をさらに備えた
ことを特徴とする、請求項4又は5記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記監視手段異常判定手段が、前記監視手段が異常であると判定した場合に、該監視手段が異常である旨を通知する監視手段異常通知手段をさらに備えた
ことを特徴とする、請求項6記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記監視手段が異常を検出した場合に、前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークに接続された前記ノードに異常の発生を通知する異常ノード通知手段をさらに備える
ことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記ゲートウェイ手段は、異常を検知するための検知信号を前記監視手段に送信し、
前記監視手段は、前記ゲートウェイ手段から受信した前記検知信号に基づいて該ゲートウェイ手段の異常を判定するゲートウェイ異常監視手段を備えた
ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記監視手段は、
前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークのいずれか一方に検査用のデータを収集するための検査ツールが接続されたことを検知して前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークに接続されたノードに通知するツール接続通知手段と、
前記第1のネットワークおよび第2のネットワークの内の一方に接続された前記検査ツールに対して、前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークの内の他方に接続されたノードから送信されるデータを前記ゲートウェイ手段に代わって中継する代理返信手段とをさらに備えた
ことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。 - 前記ゲートウェイ手段は、第1のマイクロコンピュータを備え、
前記監視手段は、前記第1のマイクロコンピュータと異なる第2のマイクロコンピュータを備えた
ことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載のネットワーク監視機能付のゲートウェイ装置。
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