JP4862629B2 - 中継装置の送信タイミング制御方法、中継装置及び通信システム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレームや通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを他のネットワークに送信する中継装置において、各通信フレームの送信タイミングを制御する送信タイミング制御方法、この方法に従い各通信フレームを送信する中継装置、及び、この中継装置を備えた通信システムに関する。

従来より、多数の通信ノード間で効率よく通信を行うために、各通信ノードを、通信ノードの種類や通信速度の相違等に応じて複数のグループに分類して、各グループ毎に、それぞれ異なる通信系のネットワークを構築し、これら各ネットワークを中継装置（所謂ゲートウェイ）を介して接続した通信システムが知られている。

例えば、自動車においては、エンジン、自動変速機、ブレーキ等を制御する制御装置を通信線を介して接続した制御系のネットワーク、ドアのロック・アンロック、空調装置等を制御する制御装置を通信線を介して接続したボデー系のネットワーク、というように、車両に搭載される各種制御装置を機能・系統別に分類して複数のネットワークを構築し、これら各ネットワークを中継装置を介して接続することで、各ネットワーク間でデータを共有できるようにしている（例えば、特許文献１等参照）。

また、この種の通信システムにおいて、中継装置は、通常、各ネットワークの通信ノードからの送信フレームを受信してバッファに記憶し、その記憶した通信フレームを、受信順若しくは予め設定された優先度順に、他のネットワークに出力するように構成されている（例えば、特許文献２等参照）。
特開２００６−４２３１０号公報 特開２００４−３５０１３８号公報

ところで、従来の中継装置は、各ネットワークの通信ノードからの送信フレームを、受信順若しくは優先度順に他のネットワークに出力するように構成されているため、特定のネットワークからの通信フレームがバッファに多数蓄積されると、その多数の通信フレームを他のネットワークに連続的に出力するように動作することになる。

そして、このように中継装置が一つのネットワークに連続的に通信フレームを送信するようになると、中継装置だけでなく、中継装置からの通信フレームを受けるネットワーク側の処理負荷が増加し、そのネットワークに接続された通信ノードでの制御処理に悪影響を及ぼすことがある。

そこで、本発明者らは、こうした問題を防止するために、従来のように、各通信ノードからの送信フレームに対して、優先度を付与するのではなく、その送信フレームの種類に応じて、中継時の送信間隔を設定することを考えた。

つまり、例えば、高速に転送する必要のある送信フレームについては、受信後速やかに出力できるように、送信間隔を短くし、特に高速転送する必要のない送信フレームについては、送信間隔を長くする、というように、中継装置がバッファに蓄積した通信フレームを送信する際の送信間隔を、その通信フレームの種類に応じて設定しておくことで、中継装置から各ネットワークへの通信フレームの送信を分散させるのである。

ところが、このようにすると、中継装置に接続された各ネットワークでの処理負荷が増加するのを防止できるものの、中継装置が、各ネットワークの通信ノードからの送信フレームに加えて、各通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを他のネットワークに出力するように構成されている場合に、異常状態にある通信ノードからの送信フレームを、異常状態から正常状態に復帰した通信ノードからの送信フレームとして、他のネットワークに出力してしまう、という問題が発生する。

つまり、従来より、中継装置には、各ネットワークの通信ノードからの送信フレームを他のネットワークに出力する中継機能だけでなく、各ネットワークの通信ノードの状態を監視して、各通信ノードが正常に動作しているか否かを判断し、その判断結果（つまり正常／異常）を表す通知フレームを他のネットワークに出力する監視機能を有するものが知られている。

この種の中継装置において、通信フレームの種類に応じて送信間隔を設定するようにすると、異常状態にある通信ノードからの送信フレームを出力する前に、その通信ノードが異常状態から正常状態に復帰して、その通信ノードの正常状態を表す通知フレームを出力することが考えられる。

そしてこのように、正常復帰後の通知フレームの出力タイミングと、異常状態にある通信ノードからの送信フレームの出力タイミングとが逆転すると、これら両通信フレームを受信した通信ノード側では、異常状態にある通信ノードからの送信フレーム（異常値）を受信した際に、その送信フレームは、正常状態にある通信ノードからのもの（正常値）であると、誤判断してしまうことになる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレームや通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを他のネットワークに送信する中継装置において、各通信フレームを通信ノード側の処理負荷を増加させることなく送信でき、しかも、各通信ノード側で通信フレーム（送信フレーム）が正常か否かを正確に判断できるようにすることを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信する中継装置において、各通信フレームのネットワークへの送信タイミングを制御する方法に関する。

そして、本発明の送信タイミング制御方法では、送信フレームの種別及び通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い、送信フレーム及び通知フレームを複数の送信間隔で他のネットワークに周期的に送信させる。

このため、本発明方法によれば、中継装置から各ネットワークへの通信フレームの送信タイミングを分散させて、その送信が集中することにより各ネットワークに接続された通信ノードでの処理負荷が増加するのを防止することができる。

また、本発明の送信タイミング制御方法では、各通信ノード毎に、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したか否かを判定し、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、その通信ノードからの送信フレームに対して設定された送信間隔のうちの最大送信間隔以上の時間に設定された調停時間が経過するまで、その通信ノードが正常である旨を表す通知フレームの送信を禁止する。

このため、本発明方法によれば、中継装置から、異常状態にある通信ノードからの送信フレームが、その通信ノードが正常復帰してからの通知フレームよりも後で送信されるのを防止することができる。

よって、本発明方法によれば、これら両通信フレームを受信した通信ノード側で、異常状態にある通信ノードからの送信フレーム（異常値）が、正常状態にある通信ノードからのもの（正常値）であると誤判断されるのを防止できる。

次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明と同様、中継装置の送信タイミング制御方法に関するものであり、送信フレームの種別及び通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い、送信フレーム及び通知フレームを複数の送信間隔で他のネットワークに周期的に送信させる。

このため、本発明方法によれば、請求項１に記載の発明と同様、中継装置から各ネットワークへの通信フレームの送信タイミングを分散させて、各ネットワークに接続された通信ノードでの処理負荷が増加するのを防止することができる。

一方、本発明の送信タイミング制御方法では、各通信ノード毎に、通信ノードが異常状態にあるか否かを判定し、通信ノードが異常状態にあるときには、この通信ノードからの送信フレームを、送信間隔を開けることなく他のネットワークに送信させる。

このため、本発明方法においても、中継装置から、異常状態にある通信ノードからの送信フレームが、その通信ノードが正常復帰してからの通知フレームよりも後で送信されるのを防止することができ、請求項１に記載の発明と同様、これら両通信フレームを受信した通信ノード側で、異常状態にある通信ノードからの送信フレーム（異常値）が、正常状態にある通信ノードからのもの（正常値）であると誤判断されるのを防止できる。

次に、請求項３に記載の発明は、複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信するフレーム中継手段を備えた中継装置に関する。

そして、この中継装置においては、送信タイミング制御手段が、フレーム中継手段からの各通信フレームの送信タイミングを、送信フレームの種別及び通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い制御することで、送信フレーム及び通知フレームをフレーム中継手段から複数の送信間隔で周期的に送信させる。

また、この中継装置においては、正常通知禁止手段が、各通信ノード毎に、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したか否かを判定し、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、その通信ノードからの送信フレームに対して設定された送信間隔のうちの最大送信間隔以上の時間に設定された調停時間が経過するまで、その通信ノードが正常である旨を表す通知フレームがフレーム中継手段から送信されるのを禁止する。

従って、本発明の中継装置によれば、請求項１に記載の送信タイミング制御方法に従い、フレーム中継手段から各ネットワークへの通信フレームの送信タイミングを制御することができ、請求項１と同様の効果を得ることができる。

なお、正常通知禁止手段は、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、調停時間の間、フレーム中継手段が通知フレームを送信するのを禁止するようにしてもよいが、このようにすると、通信ノード側で、長期間、通知フレームを受信できなくなるので、中継装置が故障したと誤判定されることも考えられる。

そこで、正常通知禁止手段は、請求項４に記載のように、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、調停時間の間、フレーム中継手段から周期的に送信される通知フレームを、通信ノードの異常を表すものに設定するように構成するとよい。

つまり、このようにすれば、フレーム中継手段からは、周期的に通知フレームが送信されることになるため、この通知フレームを受信する通信ノード側で、中継装置からの通知フレームの送信がないので中継装置が故障していると誤判定してしまうのを防止できる。

一方、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明と同様、複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信するフレーム中継手段を備えた中継装置に関するものである。

そして、この中継装置においては、請求項３に記載のものと同様の送信タイミング制御手段と、送信タイミング補正手段とが設けられており、送信タイミング補正手段は、各通信ノード毎に、通信ノードが異常状態にあるか否かを判定して、通信ノードが異常状態にあるときには、その通信ノードからの送信フレームが、送信間隔を開けることなく他のネットワークに送信されるよう、送信タイミング制御手段による制御を補正する。

従って、本発明の中継装置によれば、請求項２に記載の送信タイミング制御方法に従い、フレーム中継手段から各ネットワークへの通信フレームの送信タイミングを制御することができ、請求項２と同様の効果を得ることができる。

次に、請求項６に記載の通信システムは、複数の通信ノードが接続された複数のネットワークと、これら複数のネットワークが接続された中継装置とを備え、中継装置が、上述した本発明（請求項３〜５）の中継装置にて構成されている。

このため、この通信システムによれば、中継装置からの各種通信フレームの送信を分散させて、中継装置からの通信フレームの送信が集中することにより各ネットワークに接続された通信ノードの処理負荷が増加するのを防止することができると共に、各通信ノードが、異常状態にある通信ノードからの送信フレームを正常な通信フレームとして受信するのを防止することができる。

以下に 本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、実施形態の通信システムの構成を表すブロック図である。
本実施形態の通信システムは、自動車に搭載された各種制御装置間でデータのやりとりを行うために構築されたものであり、例えば、エンジン、自動変速機、ブレーキ装置等、車両を駆動／制動する制御系を制御する制御ユニット（ＥＣＵ）１１、１２、１３、…を通信線を介して接続することにより構成された第１ネットワーク１０と、ドアのロック・アンロック装置、空調装置等、車両のボデー系を制御する制御ユニット（ＥＣＵ）２１、２２、…を通信線を介して接続することにより構成された第２ネットワーク２０と、これら各ネットワーク１０、２０の通信線に接続された中継装置３０と、から構成されている。

中継装置３０は、各ネットワーク１０、２０の通信ノード（つまり、制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）からの送信フレームを受信し、他のネットワーク２０、１０に送信するものであり、各ネットワーク間の通信プロトコル等の調停を行い各ネットワーク１０、２０に通信フレームを送信するフレーム中継手段としてのフレーム中継部３２と、このフレーム中継部３２からの通信フレームの送信タイミングを制御する送信タイミング制御手段としての中継タイミング管理部３４とを備える。

なお、これら各部は、中継装置３０の機能ブロックであり、中継装置３０は、実際には、各ネットワーク１０、２０に接続されて各ネットワーク１０、２０上の通信ノード（制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）との間で通信を行う通信回路、これら各通信回路を介して得られた各通信ノードからの送信フレームを蓄積する受信バッファ、この受信バッファに蓄積された通信フレームを予め設定された送信タイミングでネットワーク１０、２０に送信させる送信タイミング制御等を実行するマイクロコンピュータ、等から構成されている。

そして、本実施形態では、各ネットワーク１０、２０上の通信ノード（制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）は、他のネットワーク２０、１０上の通信ノードに対し、データ要求等の指示や制御対象機器の状態を表す情報を送信する際には、その情報からなる送信フレーム（以下、情報提供フレームという）に、他ネットワークへの送信を表すフレームＩＤを付与し、中継装置３０は、そのフレームＩＤから、各通信ノードからの送信フレームが他のネットワーク２０、１０への送信が必要な情報提供フレームであるか否かを判定して、各通信ノードからの送信フレームが情報提供フレームであれば受信バッファに蓄積する。

また、このフレームＩＤには、図２（ａ）に示すように、中継装置３０がネットワーク１０、２０に送信する際の緊急度に応じて異なる値ＩＤ（Ａ）、ＩＤ（Ｂ）、ＩＤ（Ｃ）、…が設定されており、中継装置３０は、そのフレームＩＤ（ＩＤ（Ａ）、ＩＤ（Ｂ）、ＩＤ（Ｃ）、…）に基づき、各通信ノードからの送信フレーム（情報提供フレーム）をネットワーク上に送信する際の送信タイミングを制御する。

つまり、図２（ｂ）に示すように、中継装置３０には、各通信ノードからの情報提供フレームを他のネットワークに送信する際の送信間隔として、送信フレームのフレームＩＤ（ＩＤ（Ａ）、ＩＤ（Ｂ）、ＩＤ（Ｃ）、…）毎に、異なる値ＴＡ、ＴＢ、ＴＣ、…が設定されており、中継装置３０は、受信バッファに蓄積した送信フレームを、その送信フレームのフレームＩＤに対応した送信間隔で周期的に更新される次回の送信タイミング（次回送信時刻）ｔａ、ｔｂ、ｔｃ、…で、他のネットワーク２０、１０上に送信する。

また、本実施形態の中継装置３０は、各ネットワーク１０、２０の各通信ノード（制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）毎に、通信フレームの送受信状態を監視し、各通信ノードが正常に動作しているか否かを判定する正常／異常判定処理を実行する。

そして、中継装置３０は、図２（ａ）に示すように、この正常／異常判定処理での判定結果を他のネットワーク２０、１０に通知するための正常／異常通知フレーム（フレームＩＤ：ＩＤ（Ｘ））を生成し、この正常／異常通知フレームについても、予め設定された送信間隔ＴＸ（図２（ｂ）参照）で周期的に送信する。

なお、本実施形態では、正常／異常通知フレームは、各ネットワーク１０、２０毎に設定され、例えば、ネットワーク１０の正常／異常通知フレームは、図２（ｃ）に示すように、ネットワーク１０を構成している各制御ユニット１１、１２、１３、…の正常／異常を表す複数の正常／異常通知情報から構成される。

すなわち、中継装置３０において、送信タイミング制御手段としての中継タイミング管理部３４（具体的には中継装置３０を構成するマイクロコンピュータ）は、フレームＩＤで特定される通信フレーム（情報提供フレーム及び正常／異常通知フレーム）毎に、図３に示す送信タイミング制御処理を繰り返し実行する。

そして、この送信タイミング制御処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、当該処理で対象となっている通信フレームのフレームＩＤに基づき、そのフレームＩＤの通信フレームの次回送信時刻ｔ（ＩＤ）を読み込み、現在時刻が次回送信時刻ｔ（ＩＤ）に達しているか否かを判断する。

Ｓ１１０にて、現在時刻が次回送信時刻ｔ（ＩＤ）に達していないと判断されると、そのまま当該処理を終了し、現在時刻が次回送信時刻ｔ（ＩＤ）に達していると判断されると、Ｓ１２０に移行して、当該処理で対象となっている通信フレームのフレームＩＤに基づき、この通信フレームの送信間隔Ｔ（ＩＤ）を読み込み、現在時刻にこの送信間隔Ｔ（ＩＤ）を加えることで、次回送信時刻ｔ（ＩＤ）を更新する。

そして、続くＳ１３０では、当該処理で対象となっている通信フレームを受信バッファからフレーム中継部３２（具体的には通信回路）へ転送することで、フレーム中継部３２から、その通信フレームをネットワーク１０又は２０上に送信させるフレーム送信処理を実行し、当該処理を終了する。

従って、本実施形態の通信システムによれば、図４（ａ）に例示すように、第１ネットワーク１０の送信元装置（制御ユニット１１）から送信された情報提供フレームは、中継装置３０から第２ネットワーク２０へと、その情報提供フレームの種別（フレームＩＤ）に応じた送信間隔で送信され、その制御ユニット１１が正常か否かを表す正常／異常通知フレームも、その正常／異常通知フレームに対して設定された送信間隔で周期的に送信されることになる。

このため、本実施形態の通信システムによれば、中継装置３０から各ネットワーク１０、２０への通信フレームの送信が分散されて、中継装置３０や各ネットワーク１０、２０に接続された通信ノード（制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）の処理負荷を軽減することができる。

ところが、正常／異常通知フレームの送信間隔と各種情報提供フレームの送信間隔とは互いに異なることから、図４（ａ）に示すように、中継装置３０が制御ユニット１１の異常を検知して（時点ｔ１）、ネットワーク２０の各制御ユニット２１、２２、…に制御ユニット１１の異常を通知した後（時点ｔ２）、中継装置３０が制御ユニット１１の正常復帰を検知する（時点ｔ３）までの間に、制御ユニット１１から情報提供フレームが送信された際、中継装置３０からは、その情報提供フレームよりも速く、制御ユニット１１の正常復帰を表す正常／異常通知フレームが、ネットワーク２０の各制御ユニット２１、２２、…に送信される（時点ｔ４）ことがある。

そして、このように、正常／異常通知フレームと情報提供フレームとの送信タイミングの逆転現象が起こると、ネットワーク２０の各制御ユニット２１、２２、…は、時点ｔ４以降、制御ユニット１１からの情報提供フレームを、正常な情報として取得することから、制御対象を誤制御してしまうことになる。

そこで、本実施形態では、中継タイミング管理部３４（具体的には中継装置３０を構成するマイクロコンピュータ）において、各ネットワーク１０、２０に接続された通信ノード（制御ユニット１１、１２、１３、…、２１、２２、…）毎に、図５に示す正常／異常変化判定処理を実行すると共に、正常／異常通知フレームの送信処理を、図６に示す如く実行することで、正常／異常通知フレームと情報提供フレームとの送信タイミングの逆転現象が起こるのを防止している。以下、これら各処理について説明する。

図５に示す正常／異常変化判定処理では、まずＳ２１０にて、上述した正常／異常判定処理を実行することにより、対象となる制御ユニットが正常に動作しているか否かを判定し、その判定結果をバッファ等に記憶する。

そして、続くＳ２２０では、その判定結果が前回の判定結果から変化したか否かを判断することにより、対象となる制御ユニットの正常／異常状態が変化したか否かを判断し、制御ユニットの状態が変化していなければ、そのまま当該処理を終了する。

一方、制御ユニットの状態が変化している場合には、Ｓ２３０に移行して、その変化は、異常状態から正常状態への変化であるか否かを判断する。そして、制御ユニットは、異常状態から正常状態に変化したのではない場合（つまり、正常状態から異常状態に変化している場合）には、そのまま当該処理を終了し、逆に、制御ユニットが異常状態から正常状態に変化していれば、Ｓ２４０に移行して、その制御ユニットに対して予め設定されている調停時間Ｔ１を取得する。

なお、この調停時間Ｔ１は、対象となる制御ユニットから送信される各種情報提供フレームのうち、最も送信間隔が長くなる情報提供フレームの送信間隔Ｔ（ＩＤ）に基づき、少なくともその情報提供フレームの送信間隔Ｔ（ＩＤ）よりも長い時間となるように設定されている。

そして、続くＳ２５０では、Ｓ２４０で取得した調停時間Ｔ１を現在時刻に加えることで、正常情報調停時刻を設定し、当該処理を終了する。なお、正常情報調停時刻は、対象となる制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰した後、その制御ユニットの状態を強制的に正常として通知する期間を設定するためのものであり、その初期値には、無効値が設定される。

次に、図６に示す正常／異常通知フレーム送信処理は、正常／異常通知フレームの送信時に起動されて、対象となるネットワーク１０又は２０を構成している全ての制御ユニットの正常／異常通知情報を正常／異常通知フレームに書き込むことで、正常／異常通知フレームを生成するための処理である。

そして、この正常／異常通知フレーム送信処理が開始されると、まずＳ３００にて、正常／異常通知フレームへの正常／異常通知情報の書き込みの対象となっている制御ユニットを特定するためのカウンタｉに初期値「０」を設定し、続くＳ３１０にて、そのカウンタｉをインクリメント（＋１）し、続くＳ３２０にて、正常／異常通知フレームに、ｉ番目の制御ユニットの正常／異常判定結果を設定する。

また、続くＳ３３０では、そのｉ番目の制御ユニットの正常／異常判定結果から、ｉ番目の制御ユニットは正常であるか否かを判断し、ｉ番目の制御ユニットが正常であればＳ３３０に移行し、ｉ番目の制御ユニットが異常であればＳ３８０に移行する。

Ｓ３４０では、ｉ番目の制御ユニットに対して設定されている正常情報調停時刻は無効値（初期値）であるか否かを判断し、正常情報調停時刻が無効値であれば、Ｓ３８０に移行し、正常情報調停時刻が無効値でなければ、Ｓ３５０に移行する。

そして、Ｓ３５０では、現在時刻が正常情報調停時刻よりも前であるか否かを判断し、現在時刻が正常情報調停時刻よりも前であれば（換言すれば正常情報調停時刻に達していなければ）、Ｓ３６０に移行して、正常／異常通知フレーム内のｉ番目の正常／異常通知情報を「異常」に設定して、Ｓ３８０に移行し、逆に、現在時刻が正常情報調停時刻よりも前でなければ（換言すれば正常情報調停時刻に達していれば）、ｉ番目の制御ユニットに対する正常情報調停時刻に初期値である無効値を設定した後、Ｓ３８０に移行する。

そして、Ｓ３８０では、カウンタｉの値から、上記Ｓ３２０〜Ｓ３７０の一連の処理を、対象となるネットワーク１０又は２０に接続された全制御ユニットに対して行ったか否かを判断し、全制御ユニットに対する処理が終了していなければ、Ｓ３１０に移行して、カウンタｉをインクリメント（＋１）して、上記処理をサイド実行し、逆に、全ユニットに対する処理が終了していれば、Ｓ３９０に移行する。

そして、Ｓ３９０では、上記のように生成した正常異常通知フレームをフレーム中継部３２（具体的には通信回路）へ出力することで、フレーム中継部３２から、正常異常通知フレームをネットワーク１０又は２０上に送信させ、当該処理を終了する。

このため、本実施形態の中継装置３０によれば、図４（ｂ）に例示するように、中継装置３０が制御ユニット１１の異常を検知して（時点ｔ１）、ネットワーク２０の各制御ユニット２１、２２、…に制御ユニット１１の異常を通知した後（時点ｔ２）、中継装置３０が制御ユニット１１の正常復帰を検知する（時点ｔ３）と、その後、調停時間Ｔ１が経過するまで、中継装置３０から、制御ユニット１１の正常復帰を表す正常／異常通知フレームが送信されるのが禁止される。

よって、中継装置３０が制御ユニット１１の正常復帰を検知する前（つまり、制御ユニット１１が異常状態であるとき）に制御ユニット１１から送信された情報提供フレームが、制御ユニット１１の正常復帰を表す正常／異常通知フレームの後に送信されることはなく、ネットワーク２０の各制御ユニット２１、２２、…側で、異常な情報が正常な情報として誤って受信されるのを防止することができる。

なお、本実施形態においては、図６及び図７に示した処理によって、本発明の正常通知禁止手段としての機能が実現される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、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内にて、種々の態様をとることができる。

例えば、上記実施形態では、中継装置３０が制御ユニットの正常復帰を検知しても、その後、調停時間Ｔ１が経過するまでは、中継装置３０から制御ユニットの異常を表す正常／異常通知フレームを送信することで、その正常／異常通知フレームを受信するネットワーク側で、異常な情報が正常な情報として誤って受信されるのを防止するものとして説明したが、各ネットワーク１０、２０の通信速度が同じである場合には、図７に示すように、中継装置３０が制御ユニットの異常を検出しているときには、その制御ユニットから受信した送信フレーム（情報提供フレーム）を、リアルタイムで他のネットワークに転送するようにしてもよい。

つまり、このようにしても、正常／異常通知フレームと情報提供フレームとの送信タイミングの逆転現象が起こるのを防止し、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、このようにするには、図８に示した送信タイミング制御処理を、各制御ユニット・各情報提供フレーム毎に実行するようにすればよい。

つまり、図８に示した送信タイミング制御処理は、基本的には図３に示した送信タイミング制御処理を同様であり、異なる点は、処理開始時に、Ｓ４１０にて、情報提供フレームの送信元の制御ユニット（送信元装置）は正常であるか否かを判断し、送信元装置が正常であれば、Ｓ１１０に移行し、送信元装置が正常でなければ、その送信元装置からの情報提供フレームが受信バッファに記憶されているか否かを判断する。

そして、情報提供フレームが受信バッファに記憶されていれば、Ｓ１２０、Ｓ１３０に移行して、その情報提供フレームを速やかに送信させ、情報提供フレームが受信バッファに記憶されていなければ、Ｓ１１０に移行する。

この結果、制御ユニットが異常状態であるとき、その制御ユニットから情報提供フレームが受信されていれば、その情報提供フレームは、速やかに他のネットワークに送信されることになる。

なお、図８に示した送信タイミング制御処理において、Ｓ４１０及びＳ４２０の判定処理は、本発明の送信タイミング補正手段に相当する。
次に、上記実施形態では、正常／異常通知フレームは、各ネットワーク毎に生成され、各正常／異常通知フレームには、そのネットワークを構成している全ての制御ユニットの正常／異常情報が設定されるものとして説明したが、正常／異常通知フレームは、各ネットワークの各制御ユニット毎に生成して、他のネットワークに送信するようにしてもよい。

実施形態の通信システム全体の構成を表す構成図である。 中継装置が各ネットワークに送信する通信フレームの種別及び各通信フレームの送信間隔を説明する説明図である。 送信タイミング制御処理を表すフローチャートである。 正常／異常通知フレームと情報提供フレームとの送信タイミングの逆転現象及びその対策方法を説明する説明図である。 正常／異常変化判定処理を表すフローチャートである。 正常／異常通知フレーム送信処理を表すフローチャートである。 正常／異常通知フレームと情報提供フレームとの送信タイミングの逆転現象の対策方法の他の例を説明する説明図である。 図７の対策方法を実現する送信タイミング制御処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１０…第１ネットワーク、１１，１２，１３…制御ユニット、２０…第２ネットワーク、２１，２２…制御ユニット、３０…中継装置、３２…フレーム中継部、３４…中継タイミング管理部。

Claims (6)

1. 複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信する中継装置において、前記各通信フレームのネットワークへの送信タイミングを制御する方法であって、
   前記送信フレームの種別及び前記通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い、前記送信フレーム及び前記通知フレームを複数の送信間隔で他のネットワークに周期的に送信させると共に、
   前記各通信ノード毎に通信ノードが異常状態から正常状態に変化したか否かを判定し、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、当該通信ノードからの送信フレームに対して設定された送信間隔のうちの最大送信間隔以上の時間に設定された調停時間が経過するまで、当該通信ノードが正常である旨を表す通知フレームの送信を禁止することを特徴とする中継装置の送信タイミング制御方法。
2. 複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信する中継装置において、前記各通信フレームのネットワークへの送信タイミングを制御する方法であって、
   前記送信フレームの種別及び前記通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い、前記送信フレーム及び前記通知フレームを複数の送信間隔で他のネットワークに周期的に送信させると共に、
   前記各通信ノード毎に通信ノードが異常状態にあるか否かを判定し、通信ノードが異常状態にあるときには、当該通信ノードからの送信フレームを、前記送信間隔を開けることなく他のネットワークに送信させることを特徴とする中継装置の送信タイミング制御方法。
3. 複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信するフレーム中継手段を備えた中継装置において、
   前記フレーム中継手段からの前記各通信フレームの送信タイミングを、前記送信フレームの種別及び前記通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い制御することで、前記送信フレーム及び前記通知フレームを前記フレーム中継手段から複数の送信間隔で周期的に送信させる送信タイミング制御手段と、
   前記各通信ノード毎に通信ノードが異常状態から正常状態に変化したか否かを判定し、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、当該通信ノードからの送信フレームに対して設定された送信間隔のうちの最大送信間隔以上の時間に設定された調停時間が経過するまで、当該通信ノードが正常である旨を表す通知フレームが前記フレーム中継手段から送信されるのを禁止する正常通知禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
4. 前記正常通知禁止手段は、通信ノードが異常状態から正常状態に変化したときには、前記調停時間の間、前記フレーム中継手段から周期的に送信される通知フレームを、当該通信ノードの異常を表すものに設定することを特徴とする請求項３に記載の中継装置。
5. 複数のネットワークに接続され、各ネットワークに接続された通信ノードからの送信フレーム、及び、各ネットワークに接続された通信ノードの正常／異常を表す通知フレームを、他のネットワークに送信するフレーム中継手段を備えた中継装置において、
   前記フレーム中継手段からの前記各フレームの送信タイミングを、前記送信フレームの種別及び前記通知フレームに対してそれぞれ異なる値に設定された送信間隔に従い制御することで、前記送信フレーム及び前記通知フレームを前記フレーム中継手段から複数の送信間隔で周期的に送信させる送信タイミング制御手段と、
   前記各通信ノード毎に通信ノードが異常状態にあるか否かを判定し、通信ノードが異常状態にあるときには、当該通信ノードからの送信フレームが、前記送信間隔を開けることなく他のネットワークに送信されるよう、前記送信タイミング制御手段による制御を補正する送信タイミング補正手段と、
   を備えたことを特徴とする中継装置。
6. 複数の通信ノードが接続された複数のネットワークと、
   該複数のネットワークが接続された中継装置と、
   を備えた通信システムにおいて、
   前記中継装置は、請求項３〜請求項５の何れかに記載の中継装置であることを特徴とする通信システム。

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