JP4918861B2 - ゲートウェイ装置及びデータ中継方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゲートウェイ装置及びデータ中継方法に係り、特に、複数の情報元ノードからの各データフレームのうちから抽出される同一の送信先ノードが必要とする複数の特定データを纏めて一のデータフレームを生成し、そのデータフレームをその送信先ノードに送信するうえで好適なゲートウェイ装置及びデータ中継方法に関する。

従来、複数の通信バスを介して複数のノードとデータの授受を行うゲートウェイ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このゲートウェイ装置は、複数のノードからそれぞれ送信されるデータフレームを受信し、それら各データフレームのうちから送信先ノードが必要とする特定データを抽出する。そして、複数の異なるノードからのデータフレームのうちから抽出された同一の送信先ノードが必要とする複数の特定データを纏めて一つのデータフレームを作成し、その送信先ノードに送信する。

かかるゲートウェイ装置によれば、複数のノードからのデータフレームに含まれる同じ送信先ノードが必要とする特定データを一つのデータフレームに纏めてその送信先ノードに送信するので、個々の特定データをそれぞれ別個に送信先ノードに送信する構成と比べてバスの占有率を低下させることができ、また、ノードから送信されて受信したデータフレームに含まれるが送信先のノードが必要としないデータを、その送信先ノードに送信するデータフレームに含めないので、不要なデータが通信バスに送出されるのを防止することができ、これにより、バス負荷の低減を図ることが可能となっている。
特開２００３−２６４５７１号公報

ところで、ノードにおいては、故障が発生し或いは起動タイミングがずれ若しくはバスへの送出タイミングが他のノードと重なった場合などに、送信すべきデータを含むデータフレームが送信されないことがある。かかる事態が生じた場合には、ゲートウェイ装置にそのノードからのデータフレームは受信されなくなるが、この際、そのデータフレームが受信されなかったノードに係る送信先ノードの必要とする特定データが抽出されないことに起因して、送信先ノードに送信すべき複数の特定データを纏めた一のデータフレームを生成せず、その送信先ノードへの送信自体を行わないものとすると、他のノードからのデータフレームは受信されて送信先ノードの必要とする特定データは抽出可能であるときにも、そのデータフレームが受信されたノードに係る特定データが送信先ノードに送信されないこととなり、有効なデータが送信先ノードで利用されないままとなってしまう。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、互いに同一の送信先ノードに送るべき特定データを含むデータフレームを送信する複数の情報元ノードのうちの一部からデータフレームが受信されなくなった場合にも、それら複数の情報元ノードに係る特定データを含むべきデータフレームの送信先ノードへの送信を継続することで、送信先ノードで活用するデータをできるだけ最新のものとすることが可能なゲートウェイ装置及びデータ中継方法を提供することを目的とする。

上記の目的は、複数の情報元ノードからそれぞれ送信されるデータフレームを受信する受信手段と、各情報元ノードからのデータフレームのうちから、送信先ノードが必要とする特定データを抽出する特定データ抽出手段と、複数の前記情報元ノードからの各データフレームのうちから抽出された同一の前記送信先ノードが必要とする複数の前記特定データを纏めて一のデータフレームを生成するデータフレーム生成手段と、前記データフレーム生成手段により生成されたデータフレームを該送信先ノードに送信する送信手段と、を備えるゲートウェイ装置であって、前記データフレーム生成手段は、一部の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されたが、他の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されない場合には、データフレームが受信された前記情報元ノードからの該データフレームのうちから抽出される前記特定データと、データフレームが受信されなかった前記情報元ノードからのデータフレームのうちから抽出される前記特定データとして用いる所定のフェールセーフデータと、を纏めて一のデータフレームを生成するゲートウェイ装置により達成される。

また、上記の目的は、複数の情報元ノードからそれぞれ送信されるデータフレームを受信する受信ステップと、各情報元ノードからのデータフレームのうちから、送信先ノードが必要とする特定データを抽出する特定データ抽出ステップと、複数の前記情報元ノードからの各データフレームのうちから抽出された同一の前記送信先ノードが必要とする複数の前記特定データを纏めて一のデータフレームを生成するデータフレーム生成ステップと、前記データフレーム生成ステップにおいて生成されたデータフレームを該送信先ノードに送信する送信ステップと、を備えるデータ中継方法であって、前記データフレーム生成ステップは、一部の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されたが、他の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されない場合には、データフレームが受信された前記情報元ノードからの該データフレームのうちから抽出される前記特定データと、データフレームが受信されなかった前記情報元ノードからのデータフレームのうちから抽出される前記特定データとして用いる所定のフェールセーフデータと、を纏めて一のデータフレームを生成するデータ中継方法により達成される。

これらの態様の発明において、一部の情報元ノードからのデータフレームが受信されたが、他の情報元ノードからのデータフレームが受信されない場合には、そのデータフレームが受信された情報元ノードからのそのデータフレームのうちから抽出される特定データと、そのデータフレームが受信されなかった情報元ノードからのデータフレームのうちから抽出される特定データとしての所定のフェールセーフデータと、が纏められて一のデータフレームが生成され、送信先ノードへ送信される。かかる構成によれば、互いに同一の送信先ノードに送るべき特定データを含むデータフレームを送信する複数の情報元ノードのうちの一部から故障等に起因してデータフレームがゲートウェイ装置に受信されなくなった場合にも、少なくともデータフレームが受信された情報元ノードに係る特定データを含むデータフレームの送信先ノードへの送信が継続されるので、送信先ノードで活用するデータを最新のものとすることが可能となる。

尚、上記したゲートウェイ装置において、前記所定のフェールセーフデータは、現時点でデータフレームが受信されなかった前記情報元ノードからの過去に受信したデータフレームのうちから抽出される前記特定データであることとしてもよい。

この場合、前記所定のフェールセーフデータは、初期値又は前回値であることとしてもよい。

本発明によれば、複数の情報元ノードのうちの一部からデータフレームが受信されなくなった場合にも、それら複数の情報元ノードに係る特定データを含むべきデータフレームの送信先ノードへの送信を継続することで、送信先ノードで活用するデータを最新のものとすることができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施例であるネットワークシステムの構成図を示す。本実施例のネットワークシステムは、車両に搭載されたシステムであり、図１に示す如く、一つのゲートウェイ装置１０と、４つのバス１２Ａ〜Ｄと、複数のノード１４Ａ１〜Ａ４，１４Ｂ１〜Ｂ４，１４Ｃ１〜Ｃ４，１４Ｄ１〜Ｄ４と、を備えている。

バス１２Ａにはノード１４Ａ１〜Ａ４が、バス１２Ｂにはノード１４Ｂ１〜Ｂ４が、バス１２Ｃにはノード１４Ｃ１〜Ｃ４が、また、バス１２Ｄにはノード１４Ｄ１〜Ｄ４が、それぞれ接続されている。例えば、バス１２Ａは車両走行系の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）のための通信プロトコル（例えばＣＡＮ）に従って通信を行うバスであり、バス１２Ｂ及びＣはボデー系のＥＣＵのための通信プロトコル（例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network））に従って通信を行うバスであり、また、バス１２Ｄは車内情報系のＥＣＵのための通信プロトコル（例えばＡＶＣ−ＬＡＮ）に従って通信を行うバスである。

また、ノード１４Ａ１〜Ａ４は、車両走行系のＥＣＵであって、例えば、エンジン状態、サスペンション状態、ブレーキ状態、操舵状態などを検知してその状態データをバス１２Ａに送出しまたバス１２Ａからのデータを受信してエンジン、サスペンション、ブレーキ、操舵を制御するエンジンＥＣＵ、エアサスＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、操舵ＥＣＵなどである。

ノード１４Ｂ１〜Ｂ４及び１４Ｃ１〜Ｃ４は、ボデー系のＥＣＵであって、例えば、ドア状態、ワイパー状態、ライトの状態、各種スイッチの状態、ホーンの状態、車内状態などを検知してその状態データをバス１２Ｂ又はＣに送出しまたバス１２Ｂ又はＣからのデータを受信してドア、ワイパー、ライト、各種スイッチ、ホーン、エアコンプレッサなどの機器を制御するドアＥＣＵ、ワイパーＥＣＵ、ライトＥＣＵ、各種スイッチＥＣＵ、ホーンＥＣＵ、エアコンＥＣＵなどである。

ノード１４Ｄ１〜Ｄ４は、車内情報系のＥＣＵであって、例えば、バス１２Ｄからのデータを受信して車両の現在位置を検出しまた車両の現在位置データをバス１２Ｄに送出するナビゲーションＥＣＵ、オーディオ機器の状態を検知してその状態データをバス１２Ｄに送出しまたバス１２Ｄからのデータを受信してオーディオ機器を制御するオーディオＥＣＵ、バス１２Ｄからの通信データを受信して無線通信を行いまた無線通信によって得たデータをバス１２Ｄに送出する無線通信ＥＣＵなどである。

図２は、本実施例のゲートウェイ装置１０のシステム構成図を示す。上記したバス１２Ａ〜Ｄは、互いにゲートウェイ装置１０を介して接続されている。ゲートウェイ装置１０は、異なるバス１２Ａ〜Ｄ間でデータの授受を行う装置であり、例えば通常のノード１４と同様にある対象を制御するＥＣＵであってもよい。

図２に示す如く、ゲートウェイ装置１０は、ＣＰＵ１６、ＲＯＭ１８、ＲＡＭ２０、ＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄ、及びドライバ２４Ａ〜Ｄにより構成されている。ドライバ２４Ａ〜Ｄはそれぞれ、バス１２Ａ〜Ｄからのデータを受信してＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄに出力すると共に、また、ＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄからのデータを受信してバス１２Ａ〜Ｄに出力する。また、ＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄはそれぞれ、ドライバ２４Ａ〜Ｄから出力されたバス１２Ａ〜Ｄの通信プロトコルに従ったデータを受信して、ＣＰＵ１６の扱えるデータに変換し、ＣＰＵ１６に出力すると共に、また、ＣＰＵ１６からのデータを受信して、バス１２Ａ〜Ｄの通信プロトコルに従ったデータに変換し、バス１２Ａ〜Ｄに出力する。

ＲＯＭ１８は、不揮発性メモリによりなる読み出し専用のメモリであって、ＣＰＵ１６の処理に必要なプログラム、各ノード１４の送信するデータフレーム固有の識別ＩＤとそのデータフレーム中のデータの位置及び数とそのデータ毎の送信先ノードとそのデータフレームの送信周期（すなわち、ゲートウェイ装置１０が受信する受信周期）との関係を示す受信用変換テーブル、及び、ゲートウェイ装置１０が生成して送信するデータフレーム固有の識別ＩＤとそのデータフレームを送信すべき送信先ノードとそのデータフレーム中のデータの位置及び数とそのデータ毎の情報元ノードとそのデータフレームの送信周期との関係を示す送信用変換テーブルを格納している。また、ＲＡＭ２０は、読み出し書き込み可能なメモリであって、ＣＰＵ１６の受信したデータ、ＣＰＵ１６の演算中のデータ、及びＣＰＵ１６の演算した送信すべきデータを一時的に格納するバッファ領域である。

ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に格納されているプログラムを読み出して、そのプログラムに基づいた処理、具体的には、異なるバス１２Ａ〜Ｄに接続した複数のノード１４間におけるデータフレームの送受信制御を行い、その処理において、ＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄからのデータを受信し、後に詳述する如くそのデータから新たなデータを生成して、ＬＡＮコントローラ２２Ａ〜Ｄに出力するようになっている。

このような構成を有するゲートウェイ装置１０は、各ノード１４からバス１２を通じて送られてきたデータをドライバ２４→ＬＡＮコントローラ２２→ＣＰＵ１６へ伝達して受信し、そして、その受信データから後述の如く新たなデータを生成すると共に、その生成した新たなデータをＣＰＵ１６→ＬＡＮコントローラ２２→ドライバ２４へ伝達し、所定のバス１２へ送出してそのバス１２を通じて所定のノード１４へ送信する。

図３は、本実施例のゲートウェイ装置１０が作成して送信するデータフレームの具体的構成の一例を示す。各ノード１４及びゲートウェイ装置１０がバス１２へ送出するデータは、所定のデータフレームにより構成されている。このデータフレームは、少なくとも、先頭に格納されたそのデータフレームの種類を他の種類のデータフレームと区別するための固有の識別ＩＤを示すＩＤ領域（尚、この識別ＩＤは、そのデータフレームに含まれるデータ毎の送信先ノード１４の情報を示すと共に、また、複数のノード１４やゲートウェイ装置１０から同一バス１２への送信データが衝突した際における当該データを送信するうえでの優先順位を示す）と、その後に格納されたデータ自体の内容（例えば、エンジン状態や車輪速等）を示すデータ領域と、により構成されている。

ノード１４が送信する一つのデータフレーム中には、送信先（宛先）のノード１４が異なる複数のデータが混在し得る。一方、ゲートウェイ装置１０が送信する一つのデータフレーム中には、図３に示す如く、情報元（源）のノード１４が異なる一方で送信先のノード１４が同一である複数のデータが混在し得るが、その異なる情報元のノード１４は、異なるバス１２に接続されたものであっても同一のバス１２に接続されたものであってもよい。

また、データを受信するノード１４は一般的に他のノード１４やゲートウェイ装置１０から送信されるデータを受信することにより自己の有する情報を更新することが必要であるが、そのデータ更新周期は予め定められている。そこで、データを送信する側のノードである情報元ノード１４は、そのデータを必要とする送信先ノード１４におけるデータ更新周期（複数のデータを一つのデータフレームに纏めて送信するときは、それらのデータを必要とする送信先ノード１４におけるデータ更新周期のうち最短のもの；以下同じ）と同じ或いはそのデータ更新周期よりも短い送信周期でそのデータを送信する。また、ゲートウェイ装置１０は、作成して送信先ノード１４に送信するデータフレームごとに、そのデータフレームに含まれるデータを必要とする送信先ノード１４におけるデータ更新周期と同じ或いはそのデータ更新周期よりも短い送信周期で送信処理を行う。尚、情報元ノード１４の送信する送信周期すなわちゲートウェイ装置１０における情報元ノード１４からの受信周期は、その情報元ノード１４の送信したデータを一部に含みつつゲートウェイ装置１０で新たに生成されるデータフレームについてのゲートウェイ装置１０からバス１２への送信周期よりも短いものとする。

図４は、本実施例のゲートウェイ装置１０での正常時におけるデータフレームの受信及び送信の流れの一例を模式的に表した図を示す。尚、図４において、ノード１４Ａ１〜Ａ４からバス１２Ａ上に流れるデータフレームＤＦに含まれるデータのうちバス１２Ｄ上のノード１４Ｄ１宛に送信すべきデータＤＤ１１，ＤＤ１２を黒塗りで表した領域に、ノード１４Ｂ１〜Ｂ４からバス１２Ｂ上に流れるデータフレームＤＦに含まれるデータのうちバス１２Ｄ上のノード１４Ｄ１宛に送信すべきデータＤＤ１３を斜線で表した領域に、また、ノード１４Ｃ１〜Ｃ４からバス１２Ｃ上に流れるデータフレームＤＦに含まれるデータのうちバス１２Ｄ上のノード１４Ｄ１宛に送信すべきデータＤＤ１４，ＤＤ１５を横線で表した領域に、それぞれ示す。図５は、本実施例のゲートウェイ装置１０においてＣＰＵ１６が各ノード１４から送信されるデータの受信処理時に実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図６は、本実施例のゲートウェイ装置１０においてＣＰＵ１６が各ノード１４へ送信すべきデータの送信処理時に実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例において、ゲートウェイ装置１０が起動されると、ＣＰＵ１６は、初期化され、ＲＯＭ１８から所定のプログラムを読み出して、そのプログラムに従った処理を開始する。具体的には、まず、各ノード１４からバス１２を通じて受信すべきデータフレームごとに、初期化時から或いは前回受信処理時から所定時間が経過するまでに新たに受信した当該データフレームがあるか否かを判別する（ステップ１００）。尚、この所定時間は、データフレームごとに予め定められた時間であり、例えばそのデータフレームの送信が行われるべき周期（すなわち、そのデータフレームを受信する受信周期）であればよい。

上記ステップ１００の判別の結果、新たに受信したデータフレームがある場合は、まず、ＲＯＭ１８に格納されている受信用変換テーブルを参照して、その受信したデータフレームの識別ＩＤに基づいて、そのデータフレームに含まれるデータを抽出し（ステップ１０２）、その抽出したデータ毎にそのデータを送信すべき送信先ノード１４を設定する。そして、送信用変換テーブルを参照して、その受信したデータフレーム中のデータ毎にそのデータを格納すべき送信先ノード１４に送信するデータフレームの識別ＩＤを検知し、その検知した識別ＩＤごとに対応するその送信用データフレームに格納すべき当該データをＲＡＭ２０にバッファ記憶する（ステップ１０４）。

例えば、図４に示す如く、バス１２Ａを通じて送信先ノード１４Ｄ１へ送信すべきデータＤＤ１１及びＤＤ１２が含まれるデータフレームＤＦが新たに受信された場合は、そのデータフレームＤＦの識別ＩＤに基づいて、そのデータフレームＤＦのうちからその送信先ノード１４Ｄ１が必要とするそのデータＤＤ１１の部分及びＤＤ１２の部分を抽出して、そのデータＤＤ１１及びＤＤ１２と送信先ノード１４Ｄ１とを対応させる。そして、そのデータＤＤ１１及びＤＤ１２とその送信先ノード１４Ｄ１に送信するデータフレームの識別ＩＤとの関係をＲＡＭ２０にバッファ記憶する。同様に、バス１２Ｂを通じて送信先ノード１４Ｄ１へ送信すべきデータＤＤ１３が含まれるデータフレームＤＦが新たに受信された場合は、そのデータＤＤ１３とその送信先ノード１４Ｄ１に送信するデータフレームの識別ＩＤとの関係をＲＡＭ２０にバッファ記憶し、また、バス１２Ｃを通じて送信先ノード１４Ｄ１へ送信すべきデータＤＤ１４及びＤＤ１５が含まれるデータフレームＤＦが新たに受信された場合は、そのデータＤＤ１４及びＤＤ１５とその送信先ノード１４Ｄ１に送信するデータフレームの識別ＩＤとの関係をＲＡＭ２０にバッファ記憶する。

ゲートウェイ装置１０のＣＰＵ１６は、また、バス１２を通じて各ノード１４へ送信すべきデータフレームごとに、前回送信処理時からそのデータフレームを送信すべき周期が経過したか否かを判別する（ステップ１２０）。尚、この送信周期は、データフレームごとに予め定められた時間であり、例えばそのデータフレームに含まれるデータを必要とするノード１４における当該データの更新周期であればよい。

上記ステップ１２０の判別の結果、送信周期が経過していないと判別した場合は、以後、何らの処理も進めることなく今回のルーチンを終了する。一方、送信周期が経過したと判別した場合は、次に、そのデータフレームの識別ＩＤを基にそのデータフレームを構築・生成するうえで必要な複数のデータをＲＡＭ２０から読み出し（ステップ１２２）、そのＲＡＭ２０にバッファ記憶されたそのデータフレームに格納すべきデータを用いて、送信すべきデータフレームを構築・生成する（ステップ１２４）。そして、その生成したデータフレームを、送信先のノード１４宛に送信が行われるようにそのノード１４が接続するバス１２にのみ向けて送出する（ステップ１２６）。

例えば、ノードＤ１へ送信すべきデータフレームＤＦの送信周期が経過したと判別すると、次に、そのデータフレームＤＦを構築・生成するうえで必要なデータをＲＡＭ２０から読み出し、そのＲＡＭ２０にバッファ記憶されたそのデータフレームＤＦに格納すべきデータＤＤ１１、ＤＤ１２、ＤＤ１３、ＤＤ１４、及びＤＤ１５を用いてそのデータフレームＤＦを構築・生成し、そして、その生成したデータフレームＤＦをノード１４Ｄ１宛にそのノード１４Ｄ１が接続するバス１２Ｄにのみ送出する。

従って、本実施例のゲートウェイ装置１０においては、バス１２を通じてノード１４から送信されたデータフレームのうちから送信先のノード１４に送信すべきそのノード１４が必要とするデータを抽出することができると共に、複数のバス１２又は単一のバス１２に接続された複数のノード１４それぞれからの各データフレームのうちから抽出された、同一の送信先ノード１４が必要とする複数のデータを纏めて一つの新たなデータフレームを構築・生成することができる。そして、複数のノード１４からの複数のデータを纏めて生成された一つの新たなデータフレームを、その送信先ノード１４が接続するバス１２にのみ送出し、その送信先ノード１４に送信することができる。

かかるゲートウェイ装置１０の構成によれば、複数の情報元ノード１４からのデータフレームに含まれる同一の送信先ノード１４が必要とする複数のデータを一つの新たなデータフレームに纏めてその送信先ノード１４が接続する一つのバス１２に送出するので、複数の情報元ノード１４からのデータフレームに含まれる個々のデータをそれぞれ別個に送信先ノード１４に送信する構成（以下、第１対比構成と称す）と異なり、個々のデータごとにＩＤ領域を有するデータフレームを生成し送信することは不要であり、その第１対比構成と比べてバス１２の占有率を低下させることが可能である。また、情報元ノード１４からのデータフレームに含まれる送信先ノード１４が必要とするデータを、その送信先ノード１４に送信するデータフレームに含めるが、情報元ノード１４からのデータフレームに含まれる送信先ノード１４が必要としないデータを、その送信先ノード１４に送信するデータフレームに含めないので、情報元ノード１４からのデータをそのまま送信先ノード１４に送信する構成と比べて、不要なデータがバス１２に送出されるのを防止することが可能である。これらの点で、本実施例のゲートウェイ装置１０によれば、バス負荷の低減を図ることが可能となっており、各ノード１４からの送信の遅延が生ずるのを防止することが可能となっている。

図７は、本実施例のゲートウェイ装置１０での受信異常時におけるデータフレームの受信及び送信の流れの一例を模式的に表した図を示す。

上記の如く、本実施例のゲートウェイ装置１０においては、複数の情報元ノード１４からのデータフレームに含まれる同一の送信先ノード１４が必要とする複数のデータを一つのデータフレームに纏めてバス１２に送出することが必要である。送信先ノード１４が必要とするデータを含むデータフレームを送信する情報元ノード１４のデータ送信は、その送信先ノード１４におけるデータ更新周期と同じ或いはそのデータ更新周期よりも短い送信周期で行われ、また、ゲートウェイ装置１０からバス１２を通じた送信先ノード１４へのデータ送信は、そのデータフレームごとに、そのデータフレーム中のデータを必要とする送信先ノード１４におけるデータ更新周期と同じ或いはそのデータ更新周期よりも短い送信周期で行われる。そして、ゲートウェイ装置１０における情報元ノード１４からの受信周期は、その情報元ノード１４の送信したデータを一部に含んで新たに生成されたデータフレームについてのゲートウェイ装置１０からバス１２への送信周期よりも短い。

従って、通常、ゲートウェイ装置１０が複数の情報元ノード１４からのデータを用いて構築・生成した新たなデータフレームをバス１２を通じて送信先ノード１４へ送信するときには、その送信する新たなデータフレームに含まれる各データは、前回送信時以降に情報元ノード１４がゲートウェイ１０に送信してゲートウェイ１０が受信した最新のデータである筈であり、また、その最新のデータであることが望ましい。

しかし、ノード１４においては、故障が発生し或いは起動タイミングがずれ若しくはバス１２への送出タイミングが他のノート１４と重なった場合などに、起動停止が生じ或いは送信すべきデータを含むデータフレームを送信できないことがある。かかる異常事態が生じた場合には、ゲートウェイ装置１０にそのノード１４からのデータフレームが受信されなくなるが、この際、そのデータフレームが受信されなかった情報元ノード１４に係る送信先ノード１４の必要とするデータが抽出されないことに起因して、その送信先ノード１４に送信すべき複数のデータを纏めた一のデータフレームを生成せず、その送信先ノード１４への送信自体を行わないものとすると、他の情報元ノード１４からのデータフレームは受信されて送信先ノード１４の必要とするデータは抽出可能であるときにも、そのデータフレームが受信された情報元ノード１４に係るデータが送信先ノード１４に送信されないこととなり、有効なデータが送信先ノード１４で利用されないままとなってしまう。

そこで、本実施例のゲートウェイ装置１０は、上記の不都合を回避すべく、互いに同一の送信先ノード１４宛にその送信先ノード１４が必要とする自己のデータをそれぞれゲートウェイ装置１０を通じて送信する複数の情報元ノード１４のうち、一部の情報元ノード１４からのデータフレームを受信しているが他の情報元ノード１４からのデータフレームを受信しないときにも、それらの情報元ノード１４に係る複数のデータを纏めた一つのデータフレームを構築・生成し、その単一の送信先ノード１４宛に送信する点に特徴を有している。以下、本実施例の特徴部について説明する。

本実施例のゲートウェイ装置１０において、ＣＰＵ１６は、上記の如く、各情報元ノード１４からバス１２を通じて受信すべきデータフレームごとに、初期化時から或いは前回受信処理時からそのデータフレームを受信すべき周期が経過するまでに新たに受信した当該データフレームがあるか否かを判別する（ステップ１００）。そして、新たに受信したデータフレームがある場合は、そのデータフレームのうちから送信先ノード１４の必要とするデータを抽出して、その送信先ノード１４に送信すべきデータフレームに格納すべきデータとしてバッファ記憶する（ステップ１０４）。

一方、初期化時から或いは前回受信処理時からそのデータフレームを受信すべき周期が経過するまでに新たに受信した当該データフレームがない場合は、そのデータフレームを送信する情報元ノード１４の故障等が発生したと判断できるので、その情報元ノード１４から送られたデータフレームに含まれるデータとして用いるべきフェールセーフデータを設定し（ステップ１１０）、そのデータを送信すべき送信先ノード１４を設定する。そして、そのデータを格納すべきその送信先ノード１４に送信するデータフレームの識別ＩＤを検知し、その識別ＩＤのデータフレームに格納すべきデータとしてそのフェールセーフデータをＲＡＭ２０にバッファ記憶する（ステップ１０４）。

尚、上記のフェールセーフデータは、現時点ではデータフレームが受信されなかった情報元ノード１４に係る、前回受信処理時に受信されていた受信データフレームのうちから抽出されていたデータをそのまま継続して用いた前回値であっても、初期化直後に受信されていた受信データフレームのうちから抽出されていたデータである初期値であってもよく、また、そのデータについて定められた所定の基準値（例えば、初期化後の平均値や通算の平均値，予め規定されたフェールセーフ値）であってもよい。

そして、ＣＰＵ１６は、バス１２を通じて送信先ノード１４へ送信すべきデータフレームについて前回送信処理時からそのデータフレームを送信すべき周期が経過したと判別したときは、そのデータフレームの識別ＩＤを基に、そのデータフレームを構築・生成するうえで必要な複数のデータをフェールセーフデータが含まれるか否かに関係なくＲＡＭ２０から読み出して、その一つのデータフレームを構築・生成し、その生成したデータフレームを当該送信先ノード１４が接続するバス１２にのみ向けて送出する。

従って、本実施例のゲートウェイ装置１０においては、互いに同一の送信先ノード１４宛にその送信先ノード１４が必要とする自己のデータをそれぞれゲートウェイ装置１０を通じて送信する複数の情報元ノード１４のうち、一部の情報元ノード１４からのデータフレームは受信されたが、他の情報元ノード１４からのデータフレームが受信されない場合には、その同一の送信先ノード１４宛に送信すべきデータフレームを構築・生成するうえで、ゲートウェイ装置１０にデータフレームが受信された情報元ノード１４からのそのデータフレームに含まれてそのうちから抽出される特定のデータと、ゲートウェイ装置１０にデータフレームが受信されなかった情報元ノード１４からのデータフレームのうちから抽出される特定のデータとしてのフェールセーフデータと、が纏められる。そして、その複数のデータを纏めて生成された一のデータフレームが、送信先ノード１４宛に送信されるようにその送信先ノード１４が接続するバス１２へ送出される。

かかる構成によれば、互いに同一の送信先ノード１４宛に送信すべき特定データを含むデータフレームを送信する複数の情報元ノード１４のうちの一部から故障等に起因してデータフレームがゲートウェイ装置１０に受信されなくなった場合にも、少なくともゲートウェイ装置１０にデータフレームが受信された情報元ノード１４を情報元とする特定データを含むデータフレームの送信先ノード１４への送信が継続される。すなわち、ゲートウェイ装置１０からバス１２を通じて送信先ノード１４へ複数の情報元ノード１４に係る複数のデータを纏めた一のデータフレームを常に所定周期で送信することが可能であり、かかる機能を備えたデータ中継を実現することが可能である。

このため、本実施例のシステムによれば、ゲートウェイ装置が送信先ノード１４宛に送信すべきデータフレームに含めるべきすべてのデータを所定期間中に情報元ノード１４から受信した場合にのみそのデータフレームを生成してその送信先ノード１４宛に送信するシステムと異なり、一部の情報元ノード１４からのデータフレームがゲートウェイ装置１０に受信されないときにも、送信先ノード１４で活用するデータをできるだけ最新のものとすることが可能となっている。この点、本実施例によれば、少なくとも情報元ノード１４からゲートウェイ装置１０に送られたデータの送信先ノード１４での有効活用を図ることが可能となっている。

尚、本実施例においては、上記の如く、一部の情報元ノード１４からのデータフレームがゲートウェイ装置１０に受信されないときにも、そのデータフレームのうちから抽出される特定データとしての所定のフェールセーフデータが、送信先ノード１４宛に送信すべきデータフレームに格納され、そのデータフレームを生成し送信先ノード１４宛に送信される。この際、送信先ノード１４は、そのフェールセーフデータを情報元ノード１４からのデータとして活用することとなる。フェールセーフデータは上記の如く前回値、初期値、又は所定の基準値であるので、上記の場合、送信先ノード１４が自己の制御に活用するデータは、現時点における最新のものではないが、ある程度正確性のあるものとなる。従って、本実施例によれば、ゲートウェイ装置１０から送信先ノード１４に送信されるデータフレームのうちにフェールセーフデータが含まれている場合にも、その送信先ノード１４における制御性が著しく悪化するのを防止することが可能となっている。

ところで、上記の実施例においては、ゲートウェイ装置１０のＣＰＵ１６が、複数の情報元ノード１４からそれぞれ送信されるデータフレームを受信することにより特許請求の範囲に記載した「受信手段」及び「受信ステップ」が、各情報元ノード１４からのデータフレームのうちから、送信先ノード１４が必要とするデータを抽出することにより特許請求の範囲に記載した「特定データ抽出手段」及び「特定データ抽出ステップ」が、複数の情報元ノード１４からの各データフレームのうちから抽出された同一の送信先ノード１４が必要とする複数のデータを纏めて、或いは、一部の情報元ノード１４からのデータフレームが受信されたが他の情報元ノード１４からのデータフレームが受信されない場合には、データフレームが受信された情報元ノード１４からの該データフレームのうちから抽出されるデータと、データフレームが受信されなかった情報元ノード１４からのデータフレームのうちから抽出されるデータとして用いるフェールセーフデータと、を纏めて一のデータフレームを生成することにより特許請求の範囲に記載した「データフレーム生成手段」及び「データフレーム生成ステップ」が、生成した一のデータフレームを送信先ノード１４に送信することにより特許請求の範囲に記載した「送信手段」及び「送信ステップ」が、それぞれ実現されている。

尚、上記の実施例は、車両に搭載されるシステムとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両以外に搭載されるシステムとしてもよい。

本発明の一実施例であるネットワークシステムの構成図である。 本実施例のゲートウェイ装置のシステム構成図である。 本実施例のゲートウェイ装置が作成して送信するデータフレームの具体的構成の一例である。 本実施例のゲートウェイ装置での正常時におけるデータフレームの受信及び送信の流れの一例を模式的に表した図である。 本実施例のゲートウェイ装置において受信処理時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本実施例のゲートウェイ装置において送信処理時に実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。 本実施例のゲートウェイ装置での受信異常時におけるデータフレームの受信及び送信の流れの一例を模式的に表した図である。

符号の説明

１０ ゲートウェイ装置
１２Ａ〜１２Ｄ バス
１４Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４ ノード
１６ ＣＰＵ

Claims (4)

1. 複数の情報元ノードからそれぞれ送信されるデータフレームを受信する受信手段と、各情報元ノードからのデータフレームのうちから、送信先ノードが必要とする特定データを抽出する特定データ抽出手段と、複数の前記情報元ノードからの各データフレームのうちから抽出された同一の前記送信先ノードが必要とする複数の前記特定データを纏めて一のデータフレームを生成するデータフレーム生成手段と、前記データフレーム生成手段により生成されたデータフレームを該送信先ノードに送信する送信手段と、を備えるゲートウェイ装置であって、
   前記データフレーム生成手段は、一部の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されたが、他の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されない場合には、データフレームが受信された前記情報元ノードからの該データフレームのうちから抽出される前記特定データと、データフレームが受信されなかった前記情報元ノードからのデータフレームのうちから抽出される前記特定データとして用いる所定のフェールセーフデータと、を纏めて一のデータフレームを生成することを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 前記所定のフェールセーフデータは、現時点でデータフレームが受信されなかった前記情報元ノードからの過去に受信したデータフレームのうちから抽出される前記特定データであることを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
3. 前記所定のフェールセーフデータは、初期値又は前回値であることを特徴とする請求項２記載のゲートウェイ装置。
4. 複数の情報元ノードからそれぞれ送信されるデータフレームを受信する受信ステップと、各情報元ノードからのデータフレームのうちから、送信先ノードが必要とする特定データを抽出する特定データ抽出ステップと、複数の前記情報元ノードからの各データフレームのうちから抽出された同一の前記送信先ノードが必要とする複数の前記特定データを纏めて一のデータフレームを生成するデータフレーム生成ステップと、前記データフレーム生成ステップにおいて生成されたデータフレームを該送信先ノードに送信する送信ステップと、を備えるデータ中継方法であって、
   前記データフレーム生成ステップは、一部の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されたが、他の前記情報元ノードからのデータフレームが受信されない場合には、データフレームが受信された前記情報元ノードからの該データフレームのうちから抽出される前記特定データと、データフレームが受信されなかった前記情報元ノードからのデータフレームのうちから抽出される前記特定データとして用いる所定のフェールセーフデータと、を纏めて一のデータフレームを生成することを特徴とするデータ中継方法。

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