JP2006240610A - Mobile electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に搭載される移動体電子装置の分野に属し、特にネットワーク化された移動体電子装置の高信頼化に関するものである。 The present invention belongs to the field of mobile electronic devices mounted on mobile bodies, and particularly relates to high reliability of networked mobile electronic devices.
従来より、移動体に搭載される移動体電子装置は、移動体走行の快適性や安全性を向上するための高機能化や高信頼化が進められている。移動体電子装置のなかで、特に自動車に搭載される車載電子装置には、車両走行系の監視や制御に関連する機器や、カーラジオ、カーステレオ、カーナビゲーションシステム等のエンターテイメント(娯楽)に関連する機器等が含まれ、これらを関連機能毎に通信により接続することによりネットワーク化が進められている。例えば、特許文献1では、複数の電子制御装置を共通信号線で接続し、電子制御装置間でデータリンクを構成する車両内通信制御装置が示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, mobile electronic devices mounted on a mobile body have been improved in functionality and reliability in order to improve the comfort and safety of traveling the mobile body. Among mobile electronic devices, in-vehicle electronic devices mounted on automobiles are particularly related to equipment related to monitoring and control of vehicle travel systems and entertainment such as car radios, car stereos, and car navigation systems. Networking is being promoted by connecting these devices by communication for each related function. For example,
また、特許文献2では、自動車外部との通信機能を有するとともに、車両速度等の車両走行状態の監視情報に合せて外部通信情報を配信する方法を変更する機能等を有し、外部通信、車両走行監視、車両走行制御の各機能部間での情報通信を行う車両内情報配信システムが示されている。
In addition,
このように、外部通信、車両走行監視、車両走行制御等の機能がネットワーク化され高機能化が進んでいる一方で、特に外部通信系からの種々の不適切な外部情報により、自動車の走行制御に関する信頼性が低下する可能性があることが問題となっている。
すなわち、車両外部との通信機能を持つ車載電子装置においては、外部からのウィルスやハッカー等の侵入や妨害により、車両走行監視・制御系の機器に何らか機能不全が起こり、車両走行に影響を及ぼす可能性があることが懸念されている。
このように、従来の移動体電子装置においては、外部通信系からの種々の不適切な外部情報に対するセキュリティー(security、安全性)を如何に確保するかが課題となっている。
Thus, while functions such as external communication, vehicle travel monitoring, vehicle travel control, etc. have been networked and enhanced, advanced travel control of automobiles, in particular, by various inappropriate external information from external communication systems. The problem is that the reliability of the system may decrease.
In other words, in an in-vehicle electronic device having a communication function with the outside of the vehicle, some malfunctions occur in the vehicle running monitoring / control system devices due to the intrusion or interference of viruses or hackers from the outside, affecting the vehicle running. There is concern about the potential for this.
As described above, in the conventional mobile electronic device, there is a problem of how to secure security against various inappropriate external information from the external communication system.
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、情報通信系から移動体制御系への不適切情報を排除することにより、移動体制御系の正常動作を確保することができ、移動体走行において信頼性の高い移動体電子装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By eliminating inappropriate information from the information communication system to the mobile control system, it is possible to ensure the normal operation of the mobile control system. The object of the present invention is to obtain a mobile electronic device having high reliability in mobile travel.
この発明に係る移動体電子装置においては、情報通信系機器を接続する情報通信系ネットワークと、情報通信系ネットワークと移動体制御系機器を接続する移動体制御系ネットワークとの間を接続するゲートウェイを備えた移動体電子装置おいて、ゲートウェイは、情報通信系ネットワークの動作状態を判定する判定手段と、判定結果に基づいて情報通信系ネットワークとの接続を停止・開始する接続切換手段を備えるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, there is provided a gateway for connecting the information communication system network connecting the information communication system device and the mobile control system network connecting the information communication system network and the mobile control system device. In the mobile electronic device provided, the gateway includes a determination unit that determines an operation state of the information communication network, and a connection switching unit that stops and starts connection with the information communication network based on the determination result. It is a thing.
この発明に係る移動体電子装置においては、ゲートウェイは、判定手段の判定結果に基づいて情報通信系ネットワークを正常状態に復旧する復旧手段を備えるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the gateway includes a recovery unit that restores the information communication network to a normal state based on the determination result of the determination unit.
この発明に係る移動体電子装置においては、判定手段は、情報通信系ネットワークからの状態情報、或いは所定処理の実行結果、或いは所定データの照合結果に基づいて、情報通信系ネットワークの動作状態を判定するようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the determining means determines the operating state of the information communication network based on the state information from the information communication network, the execution result of the predetermined process, or the collation result of the predetermined data. It is what you do.
この発明に係る移動体電子装置においては、ゲートウェイは、情報通信系ネットワークに接続された情報通信系機器或いは移動体制御系ネットワークに接続された移動体制御系機器の何れかに含まれるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the gateway is included in either the information communication system device connected to the information communication network or the mobile control system device connected to the mobile control network. Is.
この発明に係る移動体電子装置においては、ネットワークへの機器接続構成は、リング構成であるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the device connection configuration to the network is a ring configuration.
この発明に係る移動体電子装置においては、リング構成は、双方向通信が可能であるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the ring configuration is such that bidirectional communication is possible.
この発明に係る移動体電子装置においては、リング構成は、2重であるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the ring configuration is double.
この発明に係る移動体電子装置においては、ネットワークへの機器接続構成は、スター構成であるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the device connection configuration to the network is a star configuration.
この発明に係る移動体電子装置においては、ネットワークへの機器接続構成は、バス構成であるようにしたものである。 In the mobile electronic device according to the present invention, the device connection configuration to the network is a bus configuration.
このように本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果がある。 Since the present invention is configured as described above, the following effects are obtained.
この発明によれば、情報通信系機器を接続する情報通信系ネットワークと、情報通信系ネットワークと移動体制御系機器を接続する移動体制御系ネットワークとの間を接続するゲートウェイを備えた移動体電子装置おいて、ゲートウェイは、情報通信系ネットワークの動作状態を判定する判定手段と、判定結果に基づいて情報通信系ネットワークとの接続を停止・開始する接続切換手段を備えるようにしたので、情報通信系ネットワークから移動体制御系ネットワークへの不適切情報をゲートウェイにより排除することができ、また情報通信系ネットワークが動作不良の場合でも移動体制御系ネットワークの正常動作を確保することができ、移動体走行において信頼性の高い移動体電子装置を実現することができるという効果がある。 According to this invention, the mobile electronic device comprising the gateway for connecting the information communication system network connecting the information communication system device and the mobile control system network connecting the information communication system network and the mobile control system device. In the apparatus, the gateway includes a determination unit that determines an operation state of the information communication network and a connection switching unit that stops and starts connection with the information communication network based on the determination result. Inappropriate information from the network to the mobile control network can be eliminated by the gateway, and even if the information communication network is malfunctioning, normal operation of the mobile control network can be ensured. There is an effect that a mobile electronic device having high reliability in traveling can be realized.
この発明によれば、ゲートウェイは、判定手段の判定結果に基づいて情報通信系ネットワークを正常状態に復旧する復旧手段を備えるようにしたので、情報通信系ネットワークが一旦動作不良となった場合でも正常状態に復旧することにより、情報通信系ネットワークと移動体制御系ネットワークとの情報伝送を再開することができ、移動体走行においてさらに信頼性の高い移動体電子装置を実現することができるという効果がある。 According to the present invention, the gateway is provided with the recovery unit that restores the information communication network to the normal state based on the determination result of the determination unit, so that even if the information communication network once malfunctions, it is normal. By restoring the state, information transmission between the information communication network and the mobile control network can be resumed, and a mobile electronic device with higher reliability can be realized in mobile travel. is there.
この発明によれば、判定手段は、情報通信系ネットワークからの状態情報、或いは所定処理の実行結果、或いは所定データの照合結果に基づいて、情報通信系ネットワークの動作状態を判定するようにしたので、情報通信系ネットワークの動作状態について、信頼性の高い判定ができるという効果がある。 According to this invention, the determination means determines the operation state of the information communication network based on the status information from the information communication network, the execution result of the predetermined process, or the collation result of the predetermined data. There is an effect that the operation state of the information communication network can be determined with high reliability.
この発明によれば、ゲートウェイは、情報通信系ネットワークに接続された情報通信系機器或いは移動体制御系ネットワークに接続された移動体制御系機器の何れかに含まれるようにしたので、ゲートウェイとして専用機器を設置する必要がなくなり、装置構成が簡単となり、装置の低価格化をはかることができるという効果がある。 According to this invention, the gateway is included in either the information communication system device connected to the information communication system network or the mobile control system device connected to the mobile control system network. There is no need to install equipment, the device configuration is simplified, and the cost of the device can be reduced.
この発明によれば、ネットワークへの機器接続構成は、リング構成であるようにしたので、ネットワークを安価に構築できるという効果がある。 According to the present invention, since the device connection configuration to the network is a ring configuration, there is an effect that the network can be constructed at low cost.
この発明によれば、リング構成は、双方向通信が可能であるようにしたので、断線しても断線部分で折り返し通信を行うことで通信遮断とならないという効果がある。 According to the present invention, since the ring configuration enables bidirectional communication, there is an effect that communication is not interrupted by performing return communication at the disconnected portion even if the wire is disconnected.
この発明によれば、リング構成は、2重であるようにしたので、断線に対する耐性の大きいネットワークシステムを構築することができるという効果がある。 According to the present invention, since the ring configuration is double, there is an effect that it is possible to construct a network system having high resistance against disconnection.
この発明によれば、ネットワークへの機器接続構成は、スター構成であるようにしたので、ネットワークでの通信速度を速くすることができるという効果がある。 According to the present invention, since the device connection configuration to the network is a star configuration, there is an effect that the communication speed on the network can be increased.
この発明によれば、ネットワークへの機器接続構成は、バス構成であるようにしたので、ネットワーク構成を簡単で安価にできるという効果がある。 According to the present invention, since the device connection configuration to the network is a bus configuration, there is an effect that the network configuration can be simple and inexpensive.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1を示す移動体電子装置としての車載電子装置1の構成図である。
車載電子装置1は、複数の異なるネットワーク100、200、300、400が、プロセッサを備えた処理部110、210、310、410によって結合されて実現される分散システム構成を持っており、自動車での通信、エンターテイメント、走行監視、走行制御等の処理を行っている。
FIG. 1 is a configuration diagram of an in-vehicle
The in-vehicle
100は、シリアル通信または無線通信による通信情報を伝送する情報通信系ネットワークの一つとしての無線通信ネットワークである。100aには車外との通信用機器、100bには車内機器との通信用或いは車内機器経由の車外との通信用機器が接続され、無線通信に関連する制御処理部である第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ110により両者が接続されている。この無線通信ネットワーク100には、交通情報等を受信する電波ビーコン受信機130及び光ビーコン受信機131、GPS衛星電波を受信し自車位置・方位・速度を計測するGPS(Global Positioning System)受信機132、FM(Frequency Modulation)多重放送からの交通情報を受信するVICS(Vehicle Information & Communication System)受信機133、料金所通過時に自動料金収受の通信を行うETC(Electronic Toll Collection)通信機140、狭域通信を行うDSRC(Dedicated Short Range Communication)通信機141、携帯電話150、電話用ヘッドセット151、FAX(Facsimile)/モデム152、緊急通報を行うEmergency Callシステム153、パソコン(PC、Personal Computer)160、LAN(Local Area Network)161、携帯端末のPDA(Personal Digital Assistants)162、各アンテナ170〜190等の機器が接続されている。
200は、オーディオやビデオ等のマルチメディア情報を伝送する情報通信系ネットワークの一つとしての車載マルチメディアネットワークである。これには、ナビゲーション機能を備えるとともに車載マルチメディアに関連する制御処理部である第2のゲートウェイとしてのナビゲーション+車載マルチメディア通信部210の他、地図、映像、画像等を表示するための前席用の表示モニター220aと後席用の表示モニター220b、ラジオ付きカーステレオ230、ラジオのアンテナ240、ディジタルAV(オーディオ・ビデオ)機器250、DVD−ROM(Digital Versatile Disk - Read Only Memory)等に記憶された地図データベース260a等の機器が接続されている。
300は、車両走行監視に関する情報を伝送する移動体制御系ネットワークの一つとしての走行監視系ネットワークである。これには、走行監視に関連する制御処理部である走行監視通信部310の他、車両周辺の障害物等を検知するステレオカメラ320、赤外線カメラ330、超音波センサ340、ミリ波レーダ350、レーザレーダ360及び、ランプ、ドアロック、シートベルト等の状態を検知する室内センサ類370、燃料、タイヤ空気圧、ブレーキパッド等の状態を検知する車両センサ類380等の機器が接続されている。また、走行監視通信部310は、車両周辺の地理情報を監視するため、地図データベース260bを参照する場合もある。
400は、車両走行制御に関する情報を伝送する移動体制御系ネットワークの一つとしての走行制御系ネットワークである。これには、走行制御に関連する制御処理部である走行制御通信部410の他、速度、加速度、操舵角等の状態を検知する走行センサ類430及び、エンジン制御部440、ステアリング制御部450、パワートレイン制御部460、ブレーキ制御部470等の機器が接続されている。
Reference numeral 400 denotes a travel control system network as one of mobile body control system networks that transmits information related to vehicle travel control. This includes a travel
上記の各ネットワークは、各機器の接続において、多電圧への対応がなされており、12V(Volts)系、24V系だけでなく36V等の高電圧機器へも対応している。また、車両バッテリー消耗時等の電圧低下時でのネットワーク及び各接続機器の動作ができるだけ確保され、電源電圧に拘らず各機器の接続認証や動作チェック等が行えるようになっている。また、電源印加中の各機器の接続や切断にも対処できるようホットプラグアンドプレイ(Hot Plug and Play)に対応しており、さらに、車両のアクセサリ電源停止中の各機器の接続や切断に対しても、プラグアンドプレイ(Plug and Play)により機器認証が行えるようになっている。 Each of the above networks is compatible with multiple voltages in connection of each device, and is compatible not only with 12V (Volts) and 24V systems but also with high voltage devices such as 36V. In addition, the operation of the network and each connected device is ensured as much as possible when the voltage drops such as when the vehicle battery is consumed, and connection authentication and operation check of each device can be performed regardless of the power supply voltage. In addition, it supports hot plug and play (Hot Plug and Play) so that it can cope with the connection and disconnection of each device while power is being applied. However, device authentication can be performed by Plug and Play.
また、新しい機器が各ネットワークに接続された場合に、接続時の機器認証を実施した後接続するだけでなく、接続後においても、その機器の動作に異常や不良がある場合には、その接続を遮断するようになっている。 In addition, when a new device is connected to each network, it is not only connected after performing device authentication at the time of connection, but if there is an abnormality or failure in the operation of the device even after connection, the connection Is designed to shut off.
次に、車載電子装置1の各部の機能や動作について説明する。
車載電子装置1は、車外或いは車内との通信情報を伝送する無線通信ネットワーク100、オーディオ・ビデオやナビゲーション等の情報を伝送する車載マルチメディアネットワーク200、車両状態及び周辺監視に関する情報を伝送する走行監視系ネットワーク300、エンジン制御やパワートレイン制御等の走行制御に関する情報を伝送する走行制御系ネットワーク400を備え、車両の運転者が、周辺の状況を確認しつつナビゲーションシステムのガイドに従って安全に走行しながら、ラジオ付きカーステレオ230等のカーオーディオ機器が再生する音楽を聴いたり、携帯電話150のヘッドセット151経由での通話をしたり、インターネットへの無線接続により表示モニター220aに表示された外部情報を確認したりすることを可能にしている。
Next, functions and operations of each part of the in-vehicle
The in-vehicle
自動車が安全に走行するには、走行制御系ネットワーク400に接続されている各種走行制御系機器が正常に動作することが最も重要である。次に、走行監視系ネットワーク300により車両の状態や車両周辺の状況を正確に把握できることが重要である。さらに、無線通信ネットワーク100により無線やインターネット経由での正確な交通情報等が通信されることが必要である。
In order for an automobile to travel safely, it is most important that various travel control system devices connected to the travel control system network 400 operate normally. Next, it is important that the traveling
走行制御系ネットワーク400では、自動車の走行において最も重要な走行制御に関するデータ情報が伝送され、走行センサ類430の情報に基づいてエンジン制御、ステアリング制御、パワートレイン制御、ブレーキ制御等が行われる。
In the travel control system network 400, data information related to travel control that is most important in traveling of an automobile is transmitted, and engine control, steering control, powertrain control, brake control, and the like are performed based on information from the
走行監視系ネットワーク300では、ステレオカメラ321、赤外線カメラ330、超音波センサ340、ミリ波レーダ350、レーザレーダ360等からの情報に基づいて車両周辺状況の監視を行う。
In the
無線通信ネットワーク100では、GPS受信機132からの車両位置情報、VICS通信機140、電波ビーコン受信機130、光ビーコン受信機131からの交通情報、携帯電話150によるインターネットからの交通や気象関連情報等を受信し、これらの情報を他のネットワークへ配信する。
In the
車載マルチメディアネットワーク200では、ラジオ付きカーステレオ230やデジタルAV機器250からのオーディオやビデオ等のエンタテイメント情報をスピーカや表示モニター220bにより再生・表示する。また、上記無線通信ネットワーク100からの車両位置情報、交通情報等を受信し、ナビゲーション情報として地図データベース260aからの地図情報とともに表示モニター220aへ表示し、車両運転者の安全で快適なドライブを支援する。
In the in-
上記の無線通信ネットワーク100からの車両位置情報、交通情報等の情報は、走行監視系ネットワーク300でも参照され、総合的な車両走行監視が行われる。さらに、この車両走行監視結果は、走行制御系ネットワーク400において反映され、渋滞回避のための迂回や、道路上の障害物や危険物を避ける運転制御等の安全走行を実現する。
Information such as vehicle position information and traffic information from the
ゲートウェイ110は、無線通信ネットワーク100内の通信を行う他、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210との通信を行う。さらに、特に重要な第1のゲートウェイとしての機能として、無線通信ネットワーク100からの情報のセキュリティーチェック(security check、安全性確認)機能を備える。すなわち、無線通信ネットワーク100からの外部情報が安全な所からのものであるか否かを確認し、不適切な相手との通信は直ちに切断する等、外部からのハッカー等の不法侵入を防ぐファイアウォール(firewall)機能や、必要に応じて通信相手を認証する認証機能や、通信データ中に含まれるウィルスの侵入を防止するウィルスチェック機能や、暗号の照合による認証を行う守秘機能等を備え、外部情報からのセキュリティーを確保するために可能な限りの手段を講じる。
The gateway 110 communicates with the navigation + in-vehicle
ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、車載マルチメディアネットワーク200内の通信を行う他、ゲートウェイ110との通信、走行監視通信部310との通信を行う。
また、ナビゲーション機能として、GPS受信機132からの車両位置計測情報等に基づき車両位置を演算し、地図データベース260aからの地図情報に重畳して表示モニター220に車両位置を表示し、さらに音声案内等により目的地までの経路案内を行う。
また、ゲートウェイ110からの通信データのセキュリティーチェックを行う第2のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能を備える。
第2のゲートウェイとして、さらに重要な機能として、第1のゲートウェイであるゲートウェイ110の動作確認機能を備え、ゲートウェイ110との通信においては、ゲートウェイ110の動作が正常であるか否かを常に判定しながら通信を行う。
The navigation + in-vehicle
As a navigation function, the vehicle position is calculated based on the vehicle position measurement information from the
In addition, a gateway function as a second gateway that performs security check of communication data from the gateway 110 is provided.
As a second gateway, a further important function is a function of confirming the operation of the gateway 110, which is the first gateway. In communication with the gateway 110, it is always determined whether or not the operation of the gateway 110 is normal. While communicating.
走行監視通信部310は、走行監視系ネットワーク300内の通信を行う他、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210との通信、走行制御通信部410との通信を行う。また、必要に応じて走行監視に関する画像処理エンジンとしても機能し、ステレオカメラ320からのステレオ画像処理や顔認識・指紋識別等の処理を行う。さらに、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210からの通信データのセキュリティーチェックを行うゲートウェイ機能を備える。
The travel
走行制御通信部410は、走行制御系ネットワーク400内の通信を行うとともに、これに接続されるエンジン制御部、パワートレイン制御部等の走行制御系機器の制御処理を行う。また、走行監視通信部310からの通信データのセキュリティーチェックを行うゲートウェイ機能を備える。
The travel
ゲートウェイ110は、前記のように無線通信ネットワーク100からの情報のセキュリティーチェックを行う第1のゲートウェイとしての機能を備えるが、セキュリティーチェックには限界があり万全とは言えない。すなわち、現実には、不特定の外部と通信するインターネットや電子メイルを経由して新種のウィルス等が侵入し、障害が発生する等の可能性が残されている。最悪の場合には、ゲートウェイ110内部のデータやファイルが盗まれたり、或いは破壊されてゲートウェイ110の制御が不能になり、さらにはゲートウェイ110に接続された他の処理部や機器の制御が不能になる場合が想定される。
The gateway 110 has a function as a first gateway for performing a security check of information from the
このような事態を防止するために、第2のゲートウェイとしてのナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、前記のように第1のゲートウェイであるゲートウェイ110の動作確認機能を備えている。
この動作確認機能として、ゲートウェイ110の動作状態を判定する判定手段と、判定結果に基づいてゲートウェイ110との接続を停止・開始する接続切換手段と、判定結果に基づいてゲートウェイ110を正常状態に復旧する復旧手段を備えている。
In order to prevent such a situation, the navigation + in-vehicle
As this operation confirmation function, determination means for determining the operation state of the gateway 110, connection switching means for stopping / starting connection with the gateway 110 based on the determination result, and restoration of the gateway 110 to a normal state based on the determination result It has a recovery means.
図2は、この動作確認機能の処理の一例を示すフローチャートである。
ステップS1にて、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、ゲートウェイ110の機能が正常か否かを確認するため、ゲートウェイ110に対して周期的に割り込みを発生させ、乱数等を含む所定データを送信する。次に、ステップS2にて、ゲートウェイ110は受信したデータを用いて所定の処理を行いその処理結果をナビゲーション+車載マルチメディア通信部210へ返送する。次に、ステップS3にて、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、返送された処理結果の処理時間や処理結果が正常か否かを確認する。具体的には、「所定のデータ転送が行われているか。」、「所定時間内にデータ転送が完了しているか。」、「所定処理の結果が誤っていないか。」等を確認する。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing of this operation check function.
In step S1, the navigation + in-vehicle
次に、ステップS4にて、これらの確認結果に基づいて、判定手段によりゲートウェイ110の動作や機能が正常か否かを判定する。
ここで正常と判定された場合は、ステップS1に戻り、以後ステップS1からステップS4の処理を周期的に繰り返し行う。
ステップS4にて異常と判定された場合には、ステップS5へ進み、ゲートウェイ110に対してその出力を禁止させる出力禁止信号801を送信し、接続切換手段によりゲートウェイ110との通信を遮断する。その後、ステップS6へ進み、ゲートウェイ110の機能が異常であることを使用者(ユーザ)に通知し、使用者に対応方法を提示する。次に、ステップS7にて、使用者の指示を受けた後、復旧手段によりゲートウェイ110の機能を復旧する。具体的には、例えばゲートウェイ110のフラッシュメモリー等の書き換え可能メモリーに記憶されているゲートウェイ110用処理プログラムの全てを、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210のROM等の読み出し専用メモリーに記憶されているゲートウェイ110用処理プログラムにより書き換える等の再初期化処理を行うことにより、ゲートウェイ110の機能を復旧する。復旧がうまく完了した場合は、接続切換手段によりゲートウェイ110との通信を再開し、その後は上記の一連の確認処理を周期的に繰り返し行う。
Next, in step S4, based on these confirmation results, the determination unit determines whether the operation and function of the gateway 110 are normal.
If it is determined to be normal, the process returns to step S1, and the processes from step S1 to step S4 are repeated periodically thereafter.
If it is determined in step S4 that there is an abnormality, the process proceeds to step S5, where an
ゲートウェイ110の動作が正常か否かを確認する方法としては、以下のような方法が用いられる。
図2で示したようなウォッチドッグタイマの機能の一種である周期的に通信を行う方法、同様の通信を定時的に行う方法、状態情報として各処理部が動作していることを他の処理部に通報する生存通報による方法、周期的或いは定時的通信の所定時間からのばらつきをチェックする方法、結果が既知のデータ処理をゲートウェイ110に送りその実行結果を返送する方法、所定の処理プログラムのプログラム変更がなされたか否かをチェックサム等により確認する方法、処理プログラムの全てが所定のプログラムと同一であるか否かを照合結果により確認する方法、さらには、イベントモニターやパフォーマンスモニター等のデータを正常時と比較する方法等がある。
上記のうち、周期的或いは定時的通信の所定時間からのばらつきをチェックする方法や、イベントモニターやパフォーマンスモニター等のモニターデータを正常時と比較する方法では、データの統計的処理結果に基づいて判定することが可能である。具体的には、例えば過去の通信時間やモニターデータの値を所定個数以上記憶するとともに、それらの統計的処理結果である標準偏差値を算出しておき、今回の値が標準偏差値以下であれば正常、標準偏差値以上であれば異常と判定することが可能である。
以上のような動作確認方法を単独に或いは複合して用いることにより、ゲートウェイ110の動作状態について、信頼性の高い判定をすることができる。
As a method for confirming whether the operation of the gateway 110 is normal, the following method is used.
A method of performing periodic communication, which is a type of watchdog timer function as shown in FIG. 2, a method of performing similar communication regularly, and that other processing units are operating as status information A method based on a survival report to report to a department, a method for checking a variation from a predetermined time of periodic or periodic communication, a method for sending a data process whose result is known to the gateway 110 and returning an execution result thereof, a predetermined processing program A method for confirming whether or not a program has been changed using a checksum, etc., a method for confirming whether or not all processing programs are the same as a predetermined program, and a method for confirming the result of verification, as well as data such as event monitors and performance monitors. There is a method of comparing the normal with the normal.
Among the above methods, the method of checking variation from a predetermined time of periodic or regular communication, or the method of comparing monitor data such as event monitor or performance monitor with normal time, makes judgment based on the statistical processing result of the data Is possible. Specifically, for example, a predetermined number or more of past communication times and monitor data values are stored, and a standard deviation value that is a statistical processing result thereof is calculated, and the current value is equal to or less than the standard deviation value. If it is normal, it can be determined as abnormal if it is greater than the standard deviation value.
By using the above operation check methods alone or in combination, the operation state of the gateway 110 can be determined with high reliability.
このように、実施の形態1によれば、情報通信系機器を接続する情報通信系ネットワークとしての無線通信ネットワーク100に接続される第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ110と、ゲートウェイ110と移動体制御系機器を接続する移動体制御系ネットワークとしての走行監視系ネットワーク300或いは走行制御系ネットワーク400との間を接続する第2のゲートウェイとしてのナビゲーション+車載マルチメディア通信部210を備えた移動体電子装置おいて、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、ゲートウェイ110の動作状態を判定する判定手段と、判定結果に基づいてゲートウェイ110との接続を停止・開始する接続切換手段を備えるようにしたので、無線通信ネットワーク100から走行監視系ネットワーク300或いは走行制御系ネットワーク400への不適切情報を2つのゲートウェイ110、210により排除することができ、またゲートウェイ110が動作不良の場合でも走行監視系ネットワーク300或いは走行制御系ネットワーク400の正常動作を確保することができ、車両走行において信頼性の高い車載電子装置1を実現することができる。
Thus, according to the first embodiment, the gateway 110 as the first gateway connected to the
また、実施の形態1によれば、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210は、判定手段の判定結果に基づいてゲートウェイ110を正常状態に復旧する復旧手段を備えるようにしたので、ゲートウェイ110が一旦動作不良となった場合でも正常状態に復旧することにより、無線通信ネットワーク100と走行監視系ネットワーク300或いは走行制御系ネットワーク400との情報伝送を再開することができ、車両走行においてさらに信頼性の高い車載電子装置1を実現することができる。
In addition, according to the first embodiment, the navigation + in-vehicle
また、実施の形態1によれば、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210の備える判定手段は、ゲートウェイ110からの状態情報、或いは所定処理の実行結果、或いは所定データの照合結果に基づいて、ゲートウェイ110の動作状態を判定するようにしたので、ゲートウェイ110の動作状態について、信頼性の高い判定ができる。
Further, according to the first embodiment, the determination unit included in the navigation + in-vehicle
実施の形態2.
次に、車載電子装置1の他の内部構成例について述べる。
図3は、本発明の実施の形態2を示す車載電子装置1の構成図である。510は、実施の形態1の図1で示したゲートウェイ110とナビゲーション+車載マルチメディア通信部210を一体化して構成したゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部である。その他の構成は、実施の形態1の図1と同様である。
Next, another internal configuration example of the in-vehicle
FIG. 3 is a configuration diagram of the in-vehicle
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510は、実施の形態1のゲートウェイ110及びナビゲーション+車載マルチメディア通信部210とほぼ同様の機能を備える。すなわち、ゲートウェイ機能、ナビゲーション機能を備えるとともに、無線通信ネットワーク100との通信、車載マルチメディアネットワーク200との通信、並びに走行監視通信部310との通信を行う。第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能は、実施の形態1と同様に、無線通信ネットワーク100からの通信データのセキュリティーチェックを行う。
The gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 has substantially the same functions as the gateway 110 and the navigation + in-vehicle
走行監視通信部310は、実施の形態1と同様の機能を備える。すなわち、走行監視系ネットワーク300内の通信を行う他、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信、走行制御通信部410との通信を行う。
また、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510からの通信データのセキュリティーチェックを行う第2のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能を備える。
第2のゲートウェイとして、さらに重要な機能として、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510の第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能の動作確認機能を備え、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信においては、ゲートウェイ機能の動作が正常であるか否かを常に判定しながら通信を行う。
The travel
In addition, a gateway function as a second gateway that performs security check of communication data from the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 is provided.
As the second gateway, as an even more important function, the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 has a gateway function operation confirmation function as the first gateway. In communication, communication is performed while always determining whether the operation of the gateway function is normal.
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510のゲートウェイ機能が異常と判定された場合は、走行監視通信部310は、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510に対して走行監視通信部310への出力を禁止させる信号801を送り、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信を遮断する。
When it is determined that the gateway function of the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 is abnormal, the travel
このように、実施の形態2によれば、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510のゲートウェイ機能が異常になった場合でも、走行監視通信部310及び走行制御通信部410と、これに接続された走行監視系ネットワーク300及び走行制御系ネットワーク400と、これらのネットワークに接続された各走行監視系及び走行制御系機器の正常動作を確保することにより、自動車の安全な走行を保障することができる。
Thus, according to the second embodiment, even when the gateway function of the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 becomes abnormal, the travel
また、実施の形態2によれば、ゲートウェイ110とナビゲーション+車載マルチメディア通信部210を一体として構成したゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510を備えるようにしたので、ゲートウェイ専用機器を設置する必要がなくなり、装置構成が簡単となり、装置の低価格化をはかることができる。
In addition, according to the second embodiment, the gateway 110 and the navigation + in-vehicle
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3を示す車載電子装置1の構成図である。610は、実施の形態2の図3で示した走行監視通信部310と走行制御通信部410を一体化して構成した走行監視通信部+走行制御通信部である。その他の構成は、実施の形態2の図3と同様である。
FIG. 4 is a configuration diagram of the in-vehicle
走行監視通信部+走行制御通信部610は、実施の形態1或いは2の走行監視通信部310及び走行制御通信部410とほぼ同様の機能を備える。すなわち、走行監視系ネットワーク300内の通信、走行制御系ネットワーク400内の通信を行う他、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信を行う。
また、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510からの通信データのセキュリティーチェックを行う第2のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能を備える。
第2のゲートウェイとして、さらに重要な機能として、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510の第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能の動作確認機能を備え、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信においては、ゲートウェイ機能の動作が正常であるか否かを常に判定しながら通信を行う。
The travel monitoring communication unit + travel control communication unit 610 has substantially the same functions as the travel
In addition, a gateway function as a second gateway that performs security check of communication data from the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 is provided.
As the second gateway, as an even more important function, the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 has a gateway function operation confirmation function as the first gateway. In communication, communication is performed while always determining whether the operation of the gateway function is normal.
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510のゲートウェイ機能が異常と判定された場合は、走行監視通信部+走行制御通信部610は、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510に対して走行監視通信部+走行制御通信部610への出力を禁止させる出力禁止信号801を送り、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信を遮断する。
When it is determined that the gateway function of the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 is abnormal, the travel monitoring communication unit + travel control communication unit 610 performs travel monitoring communication with the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510. The
このように、実施の形態3によれば、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510のゲートウェイ機能が異常になった場合でも、走行監視通信部+走行制御通信部610と、これに接続された走行監視系ネットワーク300及び走行制御系ネットワーク400と、これらのネットワークに接続された各走行監視系及び走行制御系機器の正常動作を確保することにより、自動車の安全な走行を保障することができる。
As described above, according to the third embodiment, even when the gateway function of the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 becomes abnormal, the travel monitoring communication unit + the travel control communication unit 610 is connected to this. By ensuring the normal operation of the travel
また、実施の形態3によれば、走行監視通信部310と走行制御通信部410を一体化して構成した走行監視通信部+走行制御通信部610を備えるようにしたので、走行監視及び走行制御の各通信部を機器として別々に設置する必要がなくなり、装置構成が簡単となり、装置の低価格化をはかることができる。
Further, according to the third embodiment, since the travel
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4を示す車載電子装置1の構成図である。この実施の形態4では、実施の形態2の図3で示したゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510から走行監視通信部310への通信を車載マルチメディアネットワーク200経由により行い、走行監視通信部310から走行制御通信部410への通信を走行監視系ネットワーク300経由により行うように構成している。その他の構成は、実施の形態2の図3と同様である。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of the in-vehicle
走行監視通信部310は、実施の形態1或いは2とほぼ同様の機能を備える。すなわち、走行監視系ネットワーク300内の通信により走行制御通信部410との通信を行う他、車載マルチメディアネットワーク200内の通信によりゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信を行う。
また、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510からの通信データのセキュリティーチェックを行う第2のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能を備える。
第2のゲートウェイとして、さらに重要な機能として、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510の第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能の動作確認機能を備え、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信においては、ゲートウェイ機能の動作が正常であるか否かを常に判定しながら通信を行う。
The travel
In addition, a gateway function as a second gateway that performs security check of communication data from the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 is provided.
As the second gateway, as an even more important function, the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 has a gateway function operation confirmation function as the first gateway. In communication, communication is performed while always determining whether the operation of the gateway function is normal.
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510のゲートウェイ機能が異常と判定された場合は、走行監視通信部310は、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510に対して、走行監視通信部310への出力を禁止させる出力禁止信号801を送り、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510との通信を遮断する。
If it is determined that the gateway function of the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit 510 is abnormal, the travel
実施の形態4によれば、ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部510と走行監視通信部310の間の通信及び、走行監視通信部310と走行制御通信部410の間の通信に必要な信号線を、車載マルチメディアネットワーク100及び走行監視系ネットワーク200に代行させて減少させたので、各処理部の出力端子数が減り、装置の低価格化をはかることができる。
According to the fourth embodiment, signal lines necessary for communication between the gateway + navigation + vehicle-mounted multimedia communication unit 510 and the travel
実施の形態5.
図6は、本発明の実施の形態5を示す車載電子装置1の構成図である。
710は、実施の形態1の図1で示したゲートウェイ110、ナビゲーション+車載マルチメディア通信部210、走行監視通信部310、走行制御通信部410を一体化して構成したゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部+走行監視通信部+走行制御通信部である。その他の構成は、実施の形態1の図1と同様である。
FIG. 6 is a configuration diagram of the in-vehicle
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部+走行監視通信部+走行制御通信部710では、実施の形態1において説明したゲートウェイ、ナビゲーション、車載マルチメディア通信部、走行監視通信部、走行制御通信部の個々の機能をソフトウェアにて全てエミュレーション(模倣)する。
In the gateway + navigation + in-vehicle multimedia communication unit + travel monitoring communication unit + travel
ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部+走行監視通信部+走行制御通信部710に備える第1のゲートウェイとしてのゲートウェイ機能は、実施の形態1のゲートウェイ110と同様に、接続された無線通信ネットワーク100からの通信データのセキュリティーチェックを行う。
The gateway function as the first gateway provided in the gateway + navigation + vehicle multimedia communication unit + running monitoring communication unit + running
また、ゲートウェイ機能以外の他の機能部は、第2のゲートウェイとして機能し、ゲートウェイ機能の動作確認機能を備え、エミュレーションにより実行されるゲートウェイ機能の動作が正常であるか否かを、常に自己診断する。もしゲートウェイ機能の異常を検知した場合には、ゲートウェイ機能の中断・復旧・再開を自動で行う。ゲートウェイ機能を復旧する方法としては、その機能プログラムを刷新して再起動する方法等が有効である。 In addition, the functional unit other than the gateway function functions as a second gateway and has an operation confirmation function of the gateway function, and always performs self-diagnosis as to whether or not the operation of the gateway function executed by emulation is normal. To do. If an abnormality of the gateway function is detected, the gateway function is automatically suspended, restored, or restarted. As a method for restoring the gateway function, a method of renewing and restarting the function program is effective.
また、ゲートウェイ機能に限らず各機能部のエミュレーションプログラムを、他の装置類では使われていない特殊命令等で記述することにより、外部からのウィルス等により各機能部の制御を奪われる等の障害が発生する可能性は大きく低下する。 In addition to the gateway function, the emulation program of each functional unit is described with special instructions that are not used by other devices, etc., resulting in failure such as the loss of control of each functional unit due to external viruses, etc. The possibility of occurrence is greatly reduced.
実施の形態5によれば、ゲートウェイ110とナビゲーション+車載マルチメディア通信部210と走行監視通信部310と走行制御通信部410とを一体化して構成したゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部+走行監視通信部+走行制御通信部710を備えるようにしたので、各処理部の機器を別々に設置する必要がなくなり、装置構成が簡単となり、装置の低価格化をはかることができる。
According to the fifth embodiment, a gateway + navigation + vehicle multimedia communication unit + running monitoring configured by integrating the gateway 110, navigation + car
実施の形態6.
次に、以上のような車載電子装置1における各ネットワーク部の具体的構成例について述べる。
図7は、本発明の実施の形態6を示す車載電子装置1における各ネットワーク部のリング構成を示す構成図である。図7において、900はネットワーク、902a1から902anは処理機器、910aは通信部である。例えば、通信部910aは、実施の形態1の図1におけるナビゲーション+車載マルチメディア通信部210、走行監視通信部310、走行制御通信部410等に相当し、処理機器902a1から902anは、車載マルチメディアネットワーク200、走行監視系ネットワーク300、走行制御系ネットワーク400等に接続される各マルチメディア機器、走行監視系機器、走行制御系機器等に相当する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a specific configuration example of each network unit in the in-vehicle
FIG. 7 is a configuration diagram showing a ring configuration of each network unit in the in-vehicle
図7におけるリング構成では、一重の一方向通信であり、通信部910aからネットワーク900a経由の時計廻りでデータ通信が行われる。この一方向通信による一重のリング構成では、リング構成の一個所に断線が生じた場合に、その断線部分以降の処理機器との通信が行えなくなることが欠点であるが、ネットワークを安価に構築できることが長所である。
The ring configuration in FIG. 7 is a single one-way communication, and data communication is performed clockwise from the
リング構成の一方向通信を双方向通信とすると、リング構成の一個所が断線しても、断線部分で折り返し通信を行うことで、通信遮断とならないという長所がある。 When the one-way communication of the ring configuration is bidirectional communication, there is an advantage that even if one part of the ring configuration is disconnected, the communication is not interrupted by performing the return communication at the disconnected portion.
さらに、リング構成を二重化することにより、断線に対してさらに耐性の大きいネットワークを構築することができる。 Further, by duplicating the ring configuration, it is possible to construct a network that is more resistant to disconnection.
実施の形態7.
図8は、本発明の実施の形態7を示す車載電子装置1における各ネットワーク部のスター構成を示す構成図である。図8において、900bはネットワーク、902b1から902bnは処理機器、910bは通信部である。
スター構成の場合、ネットワーク900b内にカプラーを持ち、通信する信号は行き先別に切り換えて送られる。ピア・ツー・ピア(peer to peer)の2端の通信に適した構成である。ピア・ツー・ピア通信を使うと、階層化することでツリー構成も実現できる。カプラー等のスイッチ回路を使った場合は、価格は高くなるが、通信速度を速くすることできる。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a star configuration of each network unit in the in-vehicle
In the case of a star configuration, a coupler is provided in the
実施の形態8.
図9は、本発明の実施の形態8を示す車載電子装置1における各ネットワーク部のバス構成を示す構成図である。図9において、900cはネットワーク、902c1から902cnは処理機器、910cは通信部である。ネットワーク900cの端部のTはターミネータであり終端整合を行う。バス構成であるので、同時には一つのデータ転送しか行われないが、ネットワークの構成を簡単で安価にできることが長所である。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a bus configuration of each network unit in the in-vehicle
尚、実施の形態6から8では、本発明にて適用可能なネットワーク構成の例を示したが、これらに限定されるものではなく、ブルートゥース(Bluetooth、登録商標、短距離無線通信の一種)による無線ネットワーク等の他のネットワーク構成を用いても良い。 In the sixth to eighth embodiments, examples of network configurations applicable to the present invention have been shown. However, the present invention is not limited to these and is based on Bluetooth (Bluetooth, a registered trademark, a kind of short-range wireless communication). Other network configurations such as a wireless network may be used.
また、実施の形態1から8においては、移動体として自動車に搭載される車載電子装置1を例として説明したが、飛行機や船舶等のその他の移動体に搭載される移動体電子装置に対しても、本発明が同様に適用できることは言うまでもない。
In the first to eighth embodiments, the in-vehicle
1 車載電子装置、100 無線通信ネットワーク、110 ゲートウェイ、130 電波ビーコン受信機、131 光ビーコン受信機、132 GPS受信機、133 VICS受信機、140 ETC通信機、141 DSRC通信機、150 携帯電話、151 電話用ヘッドセット、152 FAX/モデム、153 Emergency Callシステム、160 パソコン、161 LAN、162 PDA、170〜190 アンテナ、200 車載マルチメディアネットワーク、210 ナビゲーション+車載マルチメディア通信部、220 表示モニター、230 ラジオ付きカーステレオ、240 アンテナ、250 ディジタルAV機器、260 地図データベース、300 走行監視系ネットワーク、310 走行監視通信部、320 ステレオカメラ、330 赤外線カメラ、340 超音波センサ、350 ミリ波レーダ、360 レーザレーダ、370 室内センサ類、380 車両センサ類、400 走行制御系ネットワーク、410 走行制御通信部、430 走行センサ類、440 エンジン制御部、450 ステアリング制御部、460 パワートレイン制御部、470 ブレーキ制御部、510 ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部、610 走行監視通信部+走行制御通信部、710 ゲートウェイ+ナビゲーション+車載マルチメディア通信部+走行監視通信部+走行制御通信部、801 出力禁止信号、900 ネットワーク、902 処理部、910 通信部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-vehicle electronic device, 100 Wireless communication network, 110 Gateway, 130 Radio wave beacon receiver, 131 Optical beacon receiver, 132 GPS receiver, 133 VICS receiver, 140 ETC communication device, 141 DSRC communication device, 150 Mobile phone, 151 Headset for telephone, 152 FAX / modem, 153 Emergency Call system, 160 PC, 161 LAN, 162 PDA, 170-190 antenna, 200 in-vehicle multimedia network, 210 navigation + in-vehicle multimedia communication unit, 220 display monitor, 230 radio Car stereo with 240, 240 antenna, 250 digital AV equipment, 260 map database, 300 travel monitoring network, 310 travel monitoring communication unit, 320 stereo camera 330 Infrared Camera, 340 Ultrasonic Sensor, 350 Millimeter Wave Radar, 360 Laser Radar, 370 Indoor Sensors, 380 Vehicle Sensors, 400 Travel Control Network, 410 Travel Control Communication Unit, 430 Travel Sensors, 440 Engine Control Unit, 450 Steering control unit, 460 Powertrain control unit, 470 Brake control unit, 510 Gateway + Navigation + In-vehicle multimedia communication unit, 610 Travel monitoring communication unit + Driving control communication unit, 710 Gateway + Navigation + In-vehicle multimedia communication unit + Driving Monitoring communication unit + running control communication unit, 801 output prohibition signal, 900 network, 902 processing unit, 910 communication unit.
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