JP5131213B2 - Gateway device and diagnosis method thereof - Google Patents

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本発明は、通信プロトコルが異なるバスライン間において通信データを中継するゲートウェイ装置及びその診断方法に関する。   The present invention relates to a gateway device that relays communication data between bus lines having different communication protocols and a diagnosis method thereof.

従来より、ゲートウェイ装置に接続された第１及び第２のバスラインにアナライザを接続し、第１のバスラインに接続されたアナライザと第２のバスラインに接続されたアナライザを利用してゲートウェイ装置により変換される前と変換された後の通信データを取得，比較することにより、ゲートウェイ装置の中継機能を診断する診断方法が知られている。   Conventionally, an analyzer is connected to the first and second bus lines connected to the gateway device, and the gateway device using the analyzer connected to the first bus line and the analyzer connected to the second bus line. There is known a diagnostic method for diagnosing the relay function of a gateway device by acquiring and comparing communication data before and after being converted by.

特開２００５−２９４９７３号公報JP 2005-294773 A

従来のゲートウェイ装置の診断方法によれば、ゲートウェイ装置の中継機能を診断するために少なくとも２つのアナライザを用意する必要性があることから、ゲートウェイ装置の中継機能を安価に診断することができない。   According to the conventional gateway device diagnosis method, since it is necessary to prepare at least two analyzers for diagnosing the relay function of the gateway device, the relay function of the gateway device cannot be diagnosed at low cost.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的はゲートウェイ装置の中継機能を安価に診断可能なゲートウェイ装置及びその診断方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gateway apparatus and a diagnosis method thereof that can diagnose the relay function of the gateway apparatus at low cost.

本発明は、第１のバスラインから入力された通信データを第２のバスラインの通信プロトコルに合わせて変換し、変換された通信データを第２のバスラインに出力し、第１のバスラインにアナライザが接続されている場合、変換された通信データを第１のバスラインに出力し、第２のバスラインにアナライザが接続されている場合、第１のバスラインから入力された通信データを第２のバスラインに出力する。   The present invention converts communication data input from the first bus line according to the communication protocol of the second bus line, outputs the converted communication data to the second bus line, and outputs the first bus line. When the analyzer is connected to the first bus line, the converted communication data is output to the first bus line. When the analyzer is connected to the second bus line, the communication data input from the first bus line is output. Output to the second bus line.

本発明によれば、ゲートウェイ装置により変換される前の通信データと変換された後の通信データを１つのアナライザによって解析できるので、ゲートウェイ装置の中継機能を安価に診断することができる。   According to the present invention, communication data before being converted by the gateway device and communication data after being converted can be analyzed by one analyzer, so that the relay function of the gateway device can be diagnosed at low cost.

本発明の実施形態となるゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the gateway apparatus used as embodiment of this invention. 図１に示すフィードバック部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the feedback part shown in FIG. 図１に示す変換部に記憶されている変換テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conversion table memorize | stored in the conversion part shown in FIG. 本発明の実施形態となる診断処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the diagnostic process used as embodiment of this invention. 図２に示すバッファ部に記憶されている通信データの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the communication data memorize | stored in the buffer part shown in FIG. 図２に示すデータカプセル化部により生成されるデータパケットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data packet produced | generated by the data encapsulation part shown in FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となるゲートウェイ装置及びその診断方法について説明する。   Hereinafter, a gateway device and a diagnosis method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔ゲートウェイ装置の構成〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態となるゲートウェイ装置の構成について説明する。 [Configuration of gateway device]
First, the configuration of the gateway device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

本発明の実施形態となるゲートウェイ装置１は、図１に示すようにバスラインＡに接続された装置とバスラインＢに接続された装置間における情報通信を中継するものである。バスラインＡは、通信プロトコルIDB(ITS Data Bus)-1394によりバスラインＡに接続されたノードＡ１，Ａ２同士が通信できるように、車載高速ネットワークを構成している。ノードＡ１，Ａ２としては1394 DVDや1394 Display等の情報処理装置を例示できる。バスラインＢは、通信プロトコルMCAN(Multimedia CAN)によりバスラインＢに接続されたノードＢ１，Ｂ２同士が通信できるように、車載低速ネットワークを構成している。ノードＢ１，Ｂ２としてはIT MasterやAudio H/U(Head Unit）等の情報処理装置を例示することができる。   The gateway device 1 according to the embodiment of the present invention relays information communication between a device connected to the bus line A and a device connected to the bus line B as shown in FIG. The bus line A constitutes an in-vehicle high-speed network so that the nodes A1 and A2 connected to the bus line A can communicate with each other by a communication protocol IDB (ITS Data Bus) -1394. Examples of the nodes A1 and A2 include information processing apparatuses such as 1394 DVD and 1394 Display. The bus line B constitutes an in-vehicle low-speed network so that the nodes B1 and B2 connected to the bus line B can communicate with each other by a communication protocol MCAN (Multimedia CAN). As the nodes B1 and B2, information processing devices such as IT Master and Audio H / U (Head Unit) can be exemplified.

なお本発明は上記ネットワーク構成に限定されることはなく、CAN（Controller Area Network）, LIN（Local Interconnect Network）, FlexRay（登録商標）等の規格に準じたその他の車載ネットワークや、Ethernet（登録商標）, Bluetooth（登録商標）等の一般的な有線／無線ネットワークにも適用することができる。また詳しくは後述するが、本実施形態では、ゲートウェイ装置１の機能を診断するためにバスラインＡにアナライザ２０が接続されている。また上記車載高速ネットワークは、例えば200kB~1MB/s 程度のデータ転送速度で通信データを伝送するものであり、エンジン，トランスミッション，ブレーキ等を制御するためのデータやデジタルAVデータ等のデータを伝送する。また上記車載低速ネットワークは、例えば50kB/S程度のデータ転送速度で通信データを伝送するものであり、ライト，ワイパー，ドアロック等のボディ制御系の装置を制御するためのデータを伝送する。   The present invention is not limited to the above network configuration, and other in-vehicle networks conforming to standards such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), FlexRay (registered trademark), Ethernet (registered trademark) ), Bluetooth (registered trademark) and other general wired / wireless networks. As will be described in detail later, in this embodiment, an analyzer 20 is connected to the bus line A in order to diagnose the function of the gateway device 1. The in-vehicle high-speed network transmits communication data at a data transfer rate of, for example, about 200 kB to 1 MB / s, and transmits data such as data for controlling engines, transmissions, brakes, and digital AV data. . The in-vehicle low-speed network transmits communication data at a data transfer rate of, for example, about 50 kB / S, and transmits data for controlling body control system devices such as lights, wipers, and door locks.

ゲートウェイ装置１は、ASICやマイクロコンピュータにより構成され、インタフェイス部２ａ，インタフェイス部２ｂ，変換部３，及びフィードバック部４として機能する。インタフェイス部２ａは、バスラインＡから入力された通信データを変換部３とフィードバック部４に出力すると共に、変換部３により変換されたバスラインＢから入力された通信データをバスラインＡに出力する。インタフェイス部２ｂは、バスラインＢから入力された通信データを変換部３に出力すると共に、変換部３により変換されたバスラインＡから入力された通信データをバスラインＢに出力する。変換部３は、図３に示すようなバスラインＡの通信データとバスラインＢの通信データの対応関係を示すテーブルを参照して、バスラインＡ及びバスラインＢから入力された通信データをそれぞれバスラインＢ及びバスラインＡの通信プロトコルに対応した通信データに変換する。   The gateway device 1 includes an ASIC or a microcomputer and functions as an interface unit 2a, an interface unit 2b, a conversion unit 3, and a feedback unit 4. The interface unit 2a outputs the communication data input from the bus line A to the conversion unit 3 and the feedback unit 4, and outputs the communication data input from the bus line B converted by the conversion unit 3 to the bus line A. To do. The interface unit 2 b outputs the communication data input from the bus line B to the conversion unit 3 and outputs the communication data input from the bus line A converted by the conversion unit 3 to the bus line B. The conversion unit 3 refers to the table showing the correspondence between the communication data of the bus line A and the communication data of the bus line B as shown in FIG. 3, and converts the communication data input from the bus line A and the bus line B respectively. The data is converted into communication data corresponding to the communication protocol of bus line B and bus line A.

フィードバック部４は、図２に示すように、コントロール部１１，バッファ部１２，データカプセル部１３を有する。コントロール部１１は、通常モードと診断モードとの間でゲートウェイ装置１の動作モードを切り替える。またコントロール部１１は、ゲートウェイ装置１の動作モードが診断モードである際、インタフェイス部２ｂからバスラインＢに出力される通信データを取得し、取得した通信データにタイムスタンプを付与してバッファ部１２に記憶する。データカプセル化部１３は、通信データに付与されているタイムスタンプを参照してバッファ部１２に記憶されている通信データを取得順に読み取り、各通信データをバスラインＡの通信プロトコルに対応したパケット（本実施形態ではIDB-1394プロトコルパケット）にカプセル化する。そしてデータカプセル化部１３は、インタフェイス部２ａを介して各パケットをバスラインＡに出力する。   As shown in FIG. 2, the feedback unit 4 includes a control unit 11, a buffer unit 12, and a data capsule unit 13. The control unit 11 switches the operation mode of the gateway device 1 between the normal mode and the diagnostic mode. In addition, when the operation mode of the gateway device 1 is the diagnostic mode, the control unit 11 acquires communication data output from the interface unit 2b to the bus line B, adds a time stamp to the acquired communication data, and outputs a buffer unit. 12 to store. The data encapsulation unit 13 refers to the time stamp given to the communication data, reads the communication data stored in the buffer unit 12 in the order of acquisition, and reads each communication data into a packet corresponding to the communication protocol of the bus line A ( In this embodiment, it is encapsulated in an IDB-1394 protocol packet). Then, the data encapsulation unit 13 outputs each packet to the bus line A via the interface unit 2a.

〔診断処理〕
このような構成を有するゲートウェイ装置１では、フィードバック部４が以下に示す診断処理を実行することにより、バスラインＡに接続された１台のアナライザ２０だけでゲートウェイ装置１の機能を診断することを可能にする。以下、図４に示すフローチャートを参照して、この診断処理を実行する際のフィードバック部４の動作について説明する。 [Diagnosis processing]
In the gateway apparatus 1 having such a configuration, the feedback unit 4 executes the diagnosis process shown below, thereby diagnosing the function of the gateway apparatus 1 using only one analyzer 20 connected to the bus line A. to enable. Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 4, the operation of the feedback unit 4 when executing this diagnosis processing will be described.

図４に示すフローチャートは、ゲートウェイ装置１の電源がオフ状態からオン状態に切り換えられたタイミングで開始となり、診断処理はステップＳ１の処理に進む。   The flowchart shown in FIG. 4 starts at the timing when the power of the gateway device 1 is switched from the off state to the on state, and the diagnosis processing proceeds to step S1.

ステップＳ１の処理では、コントロール部１１が、インタフェイス部２ａがアナライザ信号（例えばアナライザに付与された固有ＩＤを含む信号）を取得したか否かを監視することによりバスラインＡにアナライザ２０が接続されたか否かを判別する。そしてバスラインＡにアナライザ２０が接続されたタイミングでコントロール部１１は診断処理をステップＳ２の処理に進める。なおアナライザ２０は、バスラインＡに接続されると、インタフェイス部２ａに入力される通信データをタイムスタンプを付与して順次記憶していくものとする。   In the process of step S1, the control unit 11 monitors whether the interface unit 2a has acquired an analyzer signal (for example, a signal including a unique ID assigned to the analyzer), thereby connecting the analyzer 20 to the bus line A. It is determined whether or not it has been done. Then, at the timing when the analyzer 20 is connected to the bus line A, the control unit 11 advances the diagnosis process to the process of step S2. When connected to the bus line A, the analyzer 20 sequentially stores communication data input to the interface unit 2a with a time stamp.

ステップＳ２の処理では、コントロール部１１が、ゲートウェイ装置１の動作モードを通常モードから診断モードに切り替える。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、診断処理はステップＳ３の処理に進む。   In the process of step S2, the control unit 11 switches the operation mode of the gateway device 1 from the normal mode to the diagnostic mode. Thereby, the process of step S2 is completed and the diagnostic process proceeds to the process of step S3.

ステップＳ３の処理では、コントロール部１１が、インタフェイス２ｂからバスラインＢに出力される変換部３により変換された通信データを取得し、取得した通信データにタイムスタンプを付与して図５に示すように取得時間順にバッファ部１２に記憶する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、診断処理はステップＳ４の処理に進む。   In the process of step S3, the control unit 11 acquires the communication data converted by the conversion unit 3 output from the interface 2b to the bus line B, and adds a time stamp to the acquired communication data, as shown in FIG. Thus, the data are stored in the buffer unit 12 in the order of acquisition time. Thereby, the process of step S3 is completed and a diagnostic process progresses to the process of step S4.

ステップＳ４の処理では、データカプセル化部１３が、ステップＳ３の処理によってバッファ部１２に記憶された通信データを取得時間順に読み取り、図６に示すように各通信データをバスラインＡの通信プロトコルに対応したパケットにカプセル化する。図６に示すパケットは、ヘッダ部がバスラインＡの通信プロトコルに対応した形式となっており、データ部にバッファ部１２内に記憶された通信データが格納されている。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、診断処理はステップＳ５の処理に進む。   In the process of step S4, the data encapsulation unit 13 reads the communication data stored in the buffer unit 12 by the process of step S3 in the order of acquisition time, and converts each communication data to the communication protocol of the bus line A as shown in FIG. Encapsulate in the corresponding packet. The packet shown in FIG. 6 has a format in which the header portion corresponds to the communication protocol of the bus line A, and the communication data stored in the buffer portion 12 is stored in the data portion. Thereby, the process of step S4 is completed, and the diagnostic process proceeds to the process of step S5.

ステップＳ５の処理では、データカプセル化部１３が、インタフェイス部２ａを介してステップＳ４の処理により生成したパケットを順次バスラインＡに出力する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、診断処理はステップＳ６の処理に進む。   In the process of step S5, the data encapsulation unit 13 sequentially outputs the packets generated by the process of step S4 to the bus line A via the interface unit 2a. Thereby, the process of step S5 is completed and the diagnostic process proceeds to the process of step S6.

ステップＳ６の処理では、アナライザ２０が、ステップＳ５の処理により出力されたパケットを取得し、カプセル化されている内部の通信データを抽出する。そしてアナライザ２０は、タイムスタンプを参照して同時刻の変換前の通信データと抽出された通信データを順に比較することにより、ゲートウェイ装置１の中継機能が正常に動作しているか否かを診断する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、診断処理はステップＳ７の処理に進む。   In the process of step S6, the analyzer 20 acquires the packet output by the process of step S5, and extracts the encapsulated internal communication data. Then, the analyzer 20 refers to the time stamp and compares the communication data before conversion at the same time with the extracted communication data in order, thereby diagnosing whether or not the relay function of the gateway device 1 is operating normally. . Thereby, the process of step S6 is completed and the diagnostic process proceeds to the process of step S7.

ステップＳ７の処理では、コントロール部１１が、インタフェイス部２ａがアナライザ２０の脱着信号を取得したか否かを監視することによりバスラインＡからアナライザ２０が脱着されたか否かを判別する。そしてアナライザ２０が脱着されていない場合、コントロール部１１は診断処理をステップＳ３の処理に戻す。一方、アナライザ２０が脱着された場合には、コントロール部１１は診断処理をステップＳ８の処理に進める。   In the process of step S7, the control unit 11 determines whether or not the analyzer 20 has been detached from the bus line A by monitoring whether or not the interface unit 2a has acquired the analyzer 20 desorption signal. If the analyzer 20 is not detached, the control unit 11 returns the diagnostic process to the process of step S3. On the other hand, when the analyzer 20 is detached, the control unit 11 advances the diagnosis process to the process of step S8.

ステップＳ８の処理では、コントロール部１１が、ゲートウェイ装置１の動作モードを診断モードから通常モードに切り替える。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、診断処理はステップＳ１の処理に戻る。   In the process of step S8, the control unit 11 switches the operation mode of the gateway device 1 from the diagnosis mode to the normal mode. Thereby, the process of step S8 is completed, and the diagnosis process returns to the process of step S1.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる診断処理によれば、変換部３が、バスラインＡから入力された通信データをバスラインＢの通信プロトコルに合わせて変換し、インタフェイス部２ｂを介して変換された通信データをバスラインＢに出力し、フィードバック部４が、変換部４により変換された通信データをバスラインＡにフィードバック出力する。そしてこのような構成によれば、ゲートウェイ装置１により変換される前の通信データと変換された後の通信データをバスラインＡに接続された１台のアナライザ２０によって解析できるので、ゲートウェイ装置１の中継機能を安価に診断することができる。   As is apparent from the above description, according to the diagnostic processing according to the embodiment of the present invention, the conversion unit 3 converts communication data input from the bus line A according to the communication protocol of the bus line B, and The communication data converted through the face unit 2b is output to the bus line B, and the feedback unit 4 feedbacks and outputs the communication data converted by the conversion unit 4 to the bus line A. According to such a configuration, the communication data before being converted by the gateway device 1 and the communication data after being converted can be analyzed by one analyzer 20 connected to the bus line A. The relay function can be diagnosed at low cost.

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば上記実施形態では、フィードバック部４は、変換後のバスラインＡの通信データをバスラインＡに接続されたアナライザ２０にフィードバックさせたが、バスラインＢのデータを変換せずにそのままバスラインＡに接続されたアナライザ２０に供給することにより、アナライザ２０が、変換部３により変換されたバスラインＢ上のデータとフィードバック部４によりそのまま供給されたバスラインＢのデータとを比較することにより、ゲートウェイ装置１の中継機能を診断するようにしてもよい。また本実施形態では、バスラインＢよりも高速のバスラインＡにアナライザ２０を接続したが、低速バスラインの帯域容量の範囲内で診断処理を行えばバスラインＢにアナライザ２０を接続するようにしてもよい。このように本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。   The embodiment to which the invention made by the present inventors is applied has been described above, but the present invention is not limited by the description and the drawings that constitute a part of the disclosure of the present invention. For example, in the above embodiment, the feedback unit 4 feeds back the communication data of the converted bus line A to the analyzer 20 connected to the bus line A. However, the data of the bus line B is not converted and the bus line A is directly converted. By supplying the analyzer 20 connected to the analyzer 20, the analyzer 20 compares the data on the bus line B converted by the conversion unit 3 with the data on the bus line B supplied as it is by the feedback unit 4. The relay function of the gateway device 1 may be diagnosed. In this embodiment, the analyzer 20 is connected to the bus line A that is faster than the bus line B. However, the analyzer 20 is connected to the bus line B if diagnosis processing is performed within the bandwidth capacity of the low-speed bus line. May be. As described above, other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.

１：ゲートウェイ装置
２ａ，２ｂ：インタフェイス部
３：変換部
４：フィードバック部
１１：コントロール部
１２：バッファ部
１３：データカプセル化部 1: Gateway devices 2a and 2b: Interface unit 3: Conversion unit 4: Feedback unit 11: Control unit 12: Buffer unit 13: Data encapsulation unit

Claims (4)

第１のバスラインから第２のバスラインに向けて送信される通信データを中継するゲートウェイ装置であって、
前記第１のバスラインから入力された通信データを前記第２のバスラインの通信プロトコルに合わせて変換し、変換された通信データを第２のバスラインに出力する変換部と、
前記第１のバスラインにアナライザが接続されている場合、前記変換部により変換された通信データを第１のバスラインに出力し、前記第２のバスラインにアナライザが接続されている場合、前記変換部により変換される前の通信データを第２のバスラインに出力するフィードバック部と
を有することを特徴とするゲートウェイ装置。 A gateway device that relays communication data transmitted from a first bus line toward a second bus line,
A converter that converts communication data input from the first bus line in accordance with a communication protocol of the second bus line, and outputs the converted communication data to the second bus line;
When an analyzer is connected to the first bus line, communication data converted by the converter is output to the first bus line, and when an analyzer is connected to the second bus line, And a feedback unit that outputs communication data before being converted by the conversion unit to the second bus line. 請求項１に記載のゲートウェイ装置において、
前記フィードバック部は、前記通信データを中継する通常モードと前記第１又は第２のバスラインに接続されたアナライザを利用してゲートウェイ装置の中継機能を診断する診断モードとの間で動作モードを切り替え、動作モードが診断モードである際に作動することを特徴とするゲートウェイ装置。 The gateway device according to claim 1,
The feedback unit switches an operation mode between a normal mode for relaying the communication data and a diagnosis mode for diagnosing a relay function of the gateway device using an analyzer connected to the first or second bus line. A gateway device that operates when the operation mode is a diagnostic mode. 請求項２に記載のゲートウェイ装置において、
前記フィードバック部は、前記第１又は第２のバスラインにアナライザが接続されたか否かを監視し、第１又は第２のバスラインにアナライザが接続されたタイミングで動作モードを通常モードから診断モードに切り替えることを特徴とするゲートウェイ装置。 The gateway device according to claim 2,
The feedback unit monitors whether the analyzer is connected to the first or second bus line, and changes the operation mode from the normal mode to the diagnostic mode at the timing when the analyzer is connected to the first or second bus line. The gateway device characterized by switching to. 第１のバスラインから第２のバスラインに向けて送信される通信データを中継するゲートウェイ装置の診断方法であって、
前記第１のバスラインから入力された通信データを前記第２のバスラインの通信プロトコルに合わせて変換し、変換された通信データを第２のバスラインに出力する処理と、
前記第１のバスラインにアナライザが接続されている場合、前記変換された通信データを第１のバスラインに出力する処理と、
前記第２のバスラインにアナライザが接続されている場合、前記第１のバスラインから入力された通信データを第２のバスラインに出力する処理と、
前記アナライザに入力されたゲートウェイ装置により変換される前の通信データと変換された後の通信データを解析することにより、ゲートウェイ装置の中継機能を診断する処理と
を有することを特徴とするゲートウェイ装置の診断方法。 A gateway device diagnosis method for relaying communication data transmitted from a first bus line toward a second bus line,
A process of converting communication data input from the first bus line in accordance with a communication protocol of the second bus line and outputting the converted communication data to the second bus line;
When an analyzer is connected to the first bus line, a process of outputting the converted communication data to the first bus line;
When an analyzer is connected to the second bus line, processing for outputting communication data input from the first bus line to the second bus line;
A process of diagnosing the relay function of the gateway device by analyzing the communication data before being converted by the gateway device inputted to the analyzer and the communication data after being converted. Diagnosis method.
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