JP7207278B2 - 車載中継装置及び中継方法 - Google Patents

Description

本開示は、第１通信線及び第２通信線の間の通信を中継する車載中継装置及び中継方法に関する。

従来、車両に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）及びゲートウェイ等の装置では、例えば車両のエンジンが停止状態である等の状況で処理を行う必要がない場合に、消費電力を低減するスリープ状態（スタンバイ状態又は待機状態等）へ移行する制御が行われている。スリープ状態の装置は、例えば通信により起動信号（ウェイクアップ信号等）を受信した場合に、スリープ状態から非スリープ状態（ウェイクアップ状態又はアクティブ状態等）へ移行し、処理を開始する。

特許文献１においては、２つのネットワークの接続先をバイパス用のバス又はコントローラのいずれかに切り替える切替回路を用いて、スリープ状態の場合には２つのネットワークをバイパス用のバスに接続し、ウェイクアップ状態の場合には２つのネットワークをコントローラに接続する車載ゲートウェイ装置が提案されている。

特開２００５－４５５２１号公報

近年、車両に搭載される装置の数は増大し、車両内のネットワークは巨大化及び複雑化している。このため、一の装置から他の装置への通信経路には複数のゲートウェイが介在する可能性がある。例えば、一の装置が起動信号を送信した場合、この起動信号が途中のゲートウェイを順に起動し、ゲートウェイが起動信号を順に中継し、最終的に他の装置が起動信号を受信して起動する。このため、一の装置が起動信号を送信してから他の装置が処理を開始するまでに長い時間を要するという問題がある。特許文献１に記載の車載ゲートウェイ装置は、スリープ状態の場合に２つのネットワークを直結することで信号を直接的に中継することができるが、この装置構成は２つのネットワークが異なる通信プロトコルを採用したものである場合には採用することができないという問題がある。

本開示は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、異なる通信プロトコルが採用された通信線間で起動信号を高速に中継することが期待できる車載中継装置及び中継方法を提供することにある。

本態様に係る車載中継装置は、第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線、及び、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線が接続され、前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する車載中継装置であって、スリープ状態及び非スリープ状態に切り替え可能であり、前記非スリープ状態である場合に前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行う処理部と、前記処理部がスリープ状態であり、且つ、前記第１通信線から前記第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力する起動信号出力部とを備える。

本願は、このような特徴的な処理部を備える車載中継装置等の装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする中継方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとして実現したりすることができる。これらの装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、これらの装置を含むその他の装置又はシステムとして実現したりすることができる。

上記によれば、異なる通信プロトコルが採用された通信線間で起動信号を高速に中継することが期待できる。

本実施の形態に係る車載通信システムの一構成例を示す模式図である。 実施の形態１に係るＧＷの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るＧＷの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るバイパス回路が行うバイパス処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るＧＷの構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係るＧＷの構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係るＧＷの構成を示すブロック図である。 実施の形態５に係るＧＷの構成を示すブロック図である。

［本開示の実施の形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本態様に係る車載中継装置は、第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線、及び、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線が接続され、前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する車載中継装置であって、スリープ状態及び非スリープ状態に切り替え可能であり、前記非スリープ状態である場合に前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行う処理部と、前記処理部がスリープ状態であり、且つ、前記第１通信線から前記第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力する起動信号出力部とを備える。

本態様にあっては、第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線と、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線との間の通信を車載中継装置が中継する。中継処理を行う処理部がスリープ状態であり、第１通信線から第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合、車載中継装置の起動信号出力部が、第２通信プロトコルの起動信号を第２通信線へ出力する。これにより、処理部がスリープ状態から非スリープ状態へ移行しなくても又は移行する前に、起動信号出力部が第２通信プロトコルの起動信号を第２通信線へ出力し、第２通信線に接続された装置を起動することができるため、起動信号を高速に中継することが期待できる。

（２）前記起動信号出力部は、前記処理部の起動を制御する制御信号を出力することが好ましい。

本態様にあっては、起動信号出力部が処理部の起動を制御する制御信号を出力する。これにより処理部は、起動信号出力部からの制御信号に応じて起動すればよいため、スリープ状態において通信線上の起動信号の有無を監視する必要がなくなる可能性がある。

（３）前記処理部は、前記起動信号に応じて起動せず、前記制御信号に応じて起動することが好ましい。

本態様にあっては、処理部は通信線を介して受信する起動信号に応じて起動せず、起動信号出力部からの制御信号に応じて起動する。これにより、処理部を起動信号に応じて起動させず、起動信号出力部が必要と判断した場合にのみ起動させることができる。

（４）前記起動信号出力部は、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力した後、前記第２通信線に接続された装置からの応答を受信しない場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を再出力することが好ましい。

本態様にあっては、第２通信プロトコルの起動信号を第２通信線へ出力した後に、第２通信線に接続された装置からの応答を受信しない場合には、起動信号出力部が起動信号の再送信を行う。これにより、何らかの理由で起動に失敗した場合であっても、起動信号出力部が起動信号を再送信することにより所望の装置が起動する可能性を高めることができる。

（５）前記第２通信線が複数接続されており、前記起動信号出力部は、前記第１通信線から受信した前記第１通信プロトコルの起動信号に付随する情報に基づいて、前記第２通信プロトコルの起動信号をいずれの前記第２通信線へ出力するかを選択することが好ましい。

本態様にあっては、車載中継装置に複数の第２通信線が接続される。第１通信線から第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、起動信号出力部は、全ての第２通信線へ第２通信プロトコルの起動信号を出力するのではなく、第１通信プロトコルの起動信号に付随する情報に基づいて第２通信プロトコルの起動信号を出力する第２通信線を選択する。これにより、不要な装置の起動を避けることができる。

（６）前記第２通信線及び前記処理部の間に介在し、スリープ状態及び非スリープ状態に切り替え可能であり、前記非スリープ状態である場合に前記第２通信線を介して送受信されるアナログ信号と前記処理部へ入出力されるデジタル信号とを変換する変換部を備え、前記起動信号出力部は、前記変換部の起動を制御する制御信号を出力することが好ましい。

本態様にあっては、車載中継装置は、処理部及び第２通信線の間にアナログ信号とデジタル信号との変換を行う変換部を備え、変換部はスリープ状態及び非スリープ状態の切り替えが可能である。起動信号出力部は、この変換部の起動を制御する制御信号を出力する。これにより、車載中継装置の変換部の電力消費量の低減を図ることができる。

（７）前記起動信号出力部は、前記第２通信線から前記第２通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第１通信プロトコルの起動信号を前記第１通信線へ出力することが好ましい。

本態様にあっては、第２通信線から第２通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、起動信号出力部が第１通信プロトコルの起動信号を第１通信線へ出力する。これにより起動信号出力部は、第１通信線及び第２通信線の双方向について起動信号を中継することができる。

（８）本態様に係る中継方法は、第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線、及び、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線が接続され、前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行う処理部を有する車載中継装置が、前記処理部が非スリープ状態である場合に、前記処理部が前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行い、前記処理部がスリープ状態であり、且つ、前記第１通信線から前記第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力する。

本態様にあっては、態様（１）と同様に、起動信号を高速に中継することが期待できる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る車載中継装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜システム概要＞
図１は、本実施の形態に係る車載通信システムの一構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る車載通信システムは、中央のＧＷ（ゲートウェイ）１と、周辺の複数のＧＷ２ａ～２ｄと、複数のＥＣＵ３ａ～３ｄと、複数のセンサ４ａ～４ｄと、複数のアクチュエータ５ａ～５ｄとが車両１００の適所に搭載された構成である。なお図１においては、車両１００の前後左右の方向が、図の上下左右の方向に相当するものとしている。

ＧＷ１は、車両１００の中央に配置される中継装置である。本実施の形態に係る車載通信システムでは、ＧＷ１に４つのＧＷ２ａ～２ｄがそれぞれ通信線を介して接続されている。本図において太い一点鎖線で示す矢印は、イーサネット（登録商標）の通信プロトコルに従う通信を行う通信線である。本実施の形態においてＧＷ１及び４つのＧＷ２ａ～２ｄは、イーサネットの通信プロトコルに従って通信を行う。ＧＷ１は、ＧＷ２ａ～２ｄのいずれかから受信したメッセージを、他のＧＷ２ａ～２ｄへ送信することによって、ＧＷ２ａ～２ｄの間のメッセージ送受信を中継する処理を行う。

ＧＷ２は、車両の周辺部分に配置される中継装置である。図示の例では、車両１００の左前方にＧＷ２ａが配置され、右前方にＧＷ２ｂが配置され、右後方にＧＷ２ｃが配置され、左後方にＧＷ２ｄが配置されている。各ＧＷ２ａ～２ｄには、近傍に配置されたＥＣＵ３ａ～３ｄがそれぞれ接続される。なお図示の例では、各ＧＷ２ａ～２ｄにそれぞれ１つのＥＣＵ３ａ～３ｄが接続されているが、ＧＷ２ａ～２ｄには複数のＥＣＵ３ａ～３ｄが接続されてもよい。本図において実線で示す矢印は、ＣＡＮ（Controller Area Network）の通信プロトコルに従う通信を行う通信線である。本実施の形態においてＧＷ２ａ～２ｄ及びＥＣＵ３ａ～３ｄは、ＣＡＮの通信プロトコルに従って通信を行う。ＧＷ２ａ～２ｄは、ＥＣＵ３ａ～３ｄから受信したメッセージをＧＷ１へ送信し、ＧＷ１から受信したメッセージをＥＣＵ３ａ～３ｄへ送信することによって、ＧＷ１とＥＣＵ３ａ～３ｄとの間のメッセージ送受信を中継する処理を行う。

ただし本実施の形態においてＧＷ２ａ～２ｄは、ＧＷ１との間でイーサネットの通信プロトコルに従う通信を行い、ＥＣＵ３ａ～３ｄとの間でＣＡＮの通信プロトコルに従う通信を行う。このためＧＷ２ａ～２ｄは、メッセージを中継する際に通信プロトコルの変換を行う。ＧＷ２ａ～２ｄは、ＥＣＵ３ａ～３ｄから受信したＣＡＮの通信プロトコルに従うメッセージを、イーサネットの通信プロトコルに従うメッセージに変換してＧＷ１へ送信する。ＧＷ２ａ～２ｄは、ＧＷ１から受信したイーサネットの通信プロトコルに従うメッセージを、ＣＡＮの通信プロトコルに従うメッセージに変換してＥＣＵ３ａ～３ｄへ送信する。

各ＥＣＵ３ａ～３ｄには、情報を入力する入力装置としてセンサ４ａ～４ｄと、制御対象の装置としてアクチュエータ５ａ～５ｄとが接続されている。ただしＥＣＵ３ａ～３ｄに接続される入力装置はセンサ４ａ～４ｄに限らず、例えばユーザが操作するスイッチ等の種々の装置であってよい。ＥＣＵ３ａ～３ｄが接続される制御対象の装置はアクチュエータ５ａ～５ｄに限らず、例えばモータ又はライト等の種々の装置であってよい。ＥＣＵ３ａ～３ｄには、センサ４ａ～４ｄ及びアクチュエータ５ａ～５ｄの両方が接続されていなくてもよく、センサ４ａ～４ｄ又はアクチュエータ５ａ～５ｄの一方のみが接続されていてもよい。

例えばＥＣＵ３ａ～３ｄは、センサ４ａ～４ｄが検知した種々の物理量に応じて、制御対象のアクチュエータ５ａ～５ｄの動作を制御する処理を行う。センサ４ａ～４ｄは、検知結果である物理量に応じたアナログ又はデジタルの電気信号を、信号線を介してＥＣＵ３ａ～３ｄへ入力する。ＥＣＵ３ａ～３ｄは、アクチュエータ５ａ～５ｄの制御量に応じたアナログ又はデジタルの電気信号を、信号線を介してアクチュエータ５ａ～５ｄへ入力する。本図において、ＥＣＵ３ａ～３ｄとセンサ４ａ～４ｄ及びアクチュエータ５ａ～５ｄとを接続する信号線は、破線の矢印として示されている。

本実施の形態に係る車載通信システムに含まれるＧＷ１、ＧＷ２ａ～２ｄ及びＥＣＵ３ａ～３ｄ等の装置は、例えば車両１００のエンジンが停止された場合又はイグニッションスイッチがオフ状態へ切り替えられた場合等に、スリープ状態へ遷移して消費電力の低減を図る。その後、何らかの要因で装置を起動して処理を開始する必要が生じた場合、装置間でウェイクアップ信号（起動信号）の授受が行われ、このウェイクアップ信号に応じて各装置が起動する。

図１においては、センサ４ａの検知結果によりアクチュエータ５ｃを起動する必要が生じた場合の情報伝達経路の一例を、ハッチングを付した太矢印で示している。本例では、センサ４ａの検知結果がＥＣＵ３ａへ入力され、この検知結果に基づいてＥＣＵ３ａがウェイクアップ信号を送信している。ＥＣＵ３ａが送信したウェイクアップ信号はＧＷ２ａにて受信され、ＧＷ２ａはウェイクアップ信号をＧＷ１へ送信する。ＧＷ２ａからのウェイクアップ信号を受信したＧＷ１は、ＧＷ２ｃへウェイクアップ信号を送信する。なおこのときにＧＷ１は、ＧＷ２ｂ及び２ｄへもウェイクアップ信号を送信してよい。ＧＷ１からのウェイクアップ信号を受信したＧＷ２ｃは、ＥＣＵ３ｃへウェイクアップ信号を送信する。ＧＷ２ｃからのウェイクアップ信号を受信したＥＣＵ３ｃは、このウェイクアップ信号に応じて起動し、アクチュエータ５ｃを動作させる。

従来の車載通信システムにおいては、ウェイクアップ信号の受信に応じてＧＷ２ａ、ＧＷ１及びＧＷ２ｃがそれぞれ起動し、スリープ状態から非スリープ状態へ移行した後にウェイクアップ信号を中継していた。このため、センサ４ａにて起動の要因を検知してからアクチュエータ５ｃが動作するまでに長い時間を要する虞があった。

これに対して本実施の形態に係る車載通信システムでは、ＧＷ２ａ及び２ｃは、中継処理を行うマイコン（マイクロコントローラ又はマイクロコンピュータ）等がスリープ状態であっても、マイコン等の起動を待たずに、受信したウェイクアップ信号をバイパスして中継する。これにより、本実施の形態に係る車載通信システムでは、センサ４ａにて起動の要因を検知してからアクチュエータ５ｃが動作するまでの時間の短縮を図ることができる。なお、ＧＷ１についても同様に、ウェイクアップ信号をバイパスして中継してよい。

＜実施の形態１＞
図２及び図３は、実施の形態１に係るＧＷ２の構成を示すブロック図である。なお、車載通信システムに含まれる複数のＧＷ２ａ～２ｄは略同じ構成であるため、これらを区別する必要がない場合には単にＧＷ２として以下の説明を行う。本実施の形態に係るＧＷ２は、マイコン２１、イーサネットＰＨＹ（PHYsical layer）２２、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３及びバイパス回路２４等を備えて構成されている。本実施の形態においては、マイコン２１、イーサネットＰＨＹ２２、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３及びバイパス回路２４は、それぞれ個別のＩＣ（Integrated Circuit）としてＧＷ２の回路基板に搭載されるものとするが、これに限るものではない。マイコン２１、イーサネットＰＨＹ２２、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３及びバイパス回路２４のうちのいずれか複数又は全てが、１つのＩＣとしてＧＷ２の回路基板に搭載されてもよい。マイコン２１、イーサネットＰＨＹ２２、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３及びバイパス回路２４の各機能ブロックは、回路基板上に搭載された複数の電気部品により構成される回路であってもよい。

マイコン２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を有し、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することによって、種々の演算処理を行う。本実施の形態においてマイコン２１は、通信線の間の通信を中継する処理を行う。図２においてマイコン２１による中継処理を行うソフトウェア的な機能部として中継処理部２１ａが示されている。マイコン２１は、イーサネットの通信プロトコルに従う通信処理を行うイーサネット通信部２１ｂと、ＣＡＮの通信プロトコルに従う通信処理を行うＣＡＮ通信部２１ｃとを有している。

イーサネット通信部２１ｂは、イーサネットの通信プロトコルに従うメッセージを受信した場合に、このメッセージに含まれるデータを取得して中継処理部２１ａへ与える。イーサネット通信部２１ｂは、中継処理部２１ａから他の装置へ送信するデータが与えられた場合に、このデータをイーサネットの通信プロトコルに従うメッセージとして送信する。

同様に、ＣＡＮ通信部２１ｃは、ＣＡＮの通信プロトコルに従うメッセージを受信した場合に、このメッセージに含まれるデータを取得して中継処理部２１ａへ与える。ＣＡＮ通信部２１ｃは、中継処理部２１ａから他の装置へ送信するデータが与えられた場合に、このデータをＣＡＮの通信プロトコルに従うメッセージとして送信する。

マイコン２１は、スリープ状態とウェイクアップ状態との切り替えを行うことができる。マイコン２１は、ウェイクアップ状態の場合に、上述の中継処理部２１ａの中継処理、イーサネット通信部２１ｂの通信処理、及び、ＣＡＮ通信部２１ｃの通信処理等を行う。スリープ状態ではマイコン２１はこれらの処理を行わず、例えば動作のためのクロック信号の発振を停止し、消費電力の低減を図る。マイコン２１は、例えば車両１００のエンジンが停止された又はイグニッションスイッチがオフ状態に切り替えられた等の条件を自ら判断し、ウェイクアップ状態からスリープ状態への遷移を行う。マイコン２１のスリープ状態からウェイクアップ状態への遷移は、バイパス回路２４からの起動制御信号により行われる。

イーサネットＰＨＹ２２は、通信線上のアナログの電気信号と、マイコン２１が扱うデジタル信号との変換を行うＩＣである。イーサネットＰＨＹ２２は、ＧＷ２に接続されたイーサネットの通信線の電位をサンプリングして取得し、デジタル信号としてマイコン２１へ出力する。イーサネットＰＨＹ２２は、マイコン２１から与えられたメッセージを電気信号に変換してイーサネットの通信線へ出力する。本実施の形態においてイーサネットＰＨＹ２２は、スリープ状態とウェイクアップ状態との切り替えを行うことができる。ウェイクアップ状態においてイーサネットＰＨＹ２２は、上記のアナログ信号とデジタル信号との変換処理を行う。スリープ状態においてイーサネットＰＨＹ２２は、通信線上のアナログ信号をデジタル信号としてマイコン２１へ与える処理は行うが、通信線へのアナログ信号の出力は行わない。イーサネットＰＨＹ２２のスリープ状態及びウェイクアップ状態の切り替えは、バイパス回路２４からの起動制御信号により行われる。

同様に、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、通信線上のアナログの電気信号と、マイコン２１が扱うデジタル信号との変換を行うＩＣである。ＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、ＧＷ２に接続されたＣＡＮの通信線の電位をサンプリングして取得し、デジタル信号としてマイコン２１へ出力する。ＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、マイコン２１から与えられたメッセージを電気信号に変換してＣＡＮの通信線へ出力する。本実施の形態においてＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、スリープ状態とウェイクアップ状態との切り替えを行うことができる。ウェイクアップ状態においてＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、上記のアナログ信号とデジタル信号との変換処理を行う。スリープ状態においてＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、通信線上のアナログ信号をデジタル信号としてマイコン２１へ与える処理は行うが、通信線へのアナログ信号の出力は行わない。ＣＡＮ－ＰＨＹ２３のスリープ状態及びウェイクアップ状態の切り替えは、バイパス回路２４からの起動制御信号により行われる。

バイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態である場合に、ウェイクアップ信号をバイパスして中継する処理を行う。図２には、イーサネットの通信線を介してウェイクアップ信号（イーサネットの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号）を受信した場合に、バイパス回路２４がＣＡＮの通信線へウェイクアップ信号（ＣＡＮの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号）を出力する場合の信号を破線の矢印で示している。図３には、ＣＡＮの通信線を介してウェイクアップ信号（ＣＡＮの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号）を受信した場合に、バイパス回路２４がイーサネットの通信線へウェイクアップ信号（イーサネットの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号）を出力場合の信号を破線の矢印で示している。

図２に示すように、バイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態である場合に、イーサネットの通信線を監視する。バイパス回路２４は、イーサネットの通信線上にウェイクアップ信号を検出した場合、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３を起動してウェイクアップ信号を与えることにより、ＣＡＮの通信線へウェイクアップ信号を出力する。このときにバイパス回路２４は、マイコン２１を起動する。

同様に、図３に示すように、バイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態である場合に、ＣＡＮの通信線を監視する。バイパス回路２４は、ＣＡＮの通信線上にウェイクアップ信号を検出した場合、イーサネットＰＨＹ２２を起動してウェイクアップ信号を与えることにより、イーサネットの通信線へウェイクアップ信号を出力する。このときにバイパス回路２４は、マイコン２１を起動する。

なおバイパス回路２４は、スリープ状態及びウェイクアップ状態の切り替えを行わず常に動作していてもよく、スリープ状態及びウェイクアップ状態の切り替えを行うことが可能な構成であってもよい。いずれにしてもバイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態又はウェイクアップ状態のいずれの状態であるかを示す信号等をマイコン２１から与えられている。状態の切り替えを行う場合、バイパス回路２４は、マイコン２１がウェイクアップ状態へ遷移した場合にスリープ状態へ遷移し、マイコン２１がスリープ状態へ遷移した場合にウェイクアップ状態へ遷移する。

イーサネットのウェイクアップ信号は、例えばイーサネットのWake-on-LANの技術に基づく信号が採用され得る。Wake-on-LANでは、マジックパケットと呼ばれる特定パターンのデータが含まれるメッセージを送信することによって、所望の装置を起動することができる。ＣＡＮのウェイクアップ信号は、例えば所定時間のドミナントの信号出力が採用され得る。例えばバイパス回路２４は、イーサネットの通信線にてマジックパケットのメッセージを受信した場合に、ＣＡＮの通信線から所定時間のドミナントを出力する。バイパス回路２４は、ＣＡＮの通信線にて所定時間のドミナントを検出した場合に、イーサネットの通信線からマジックパケットを含むメッセージを送信する。なお、ウェイクアップ信号はどのような構成のものであってもよい。

本実施の形態においてバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号を再送信する機能を有している。バイパス回路２４は、イーサネットの通信線又はＣＡＮの通信線に対してウェイクアップ信号を送信した後、この通信線に接続された装置（ＥＣＵ３又はＧＷ１等の装置）から送信される応答信号の有無を判定する。所定時間以上が経過してもウェイクアップ信号に対する応答信号を受信しない場合、バイパス回路２４は、この通信線に対してウェイクアップ信号の再送信を行う。

なおウェイクアップ信号に対する応答信号は、ＣＡＮの通信プロトコルの場合、例えば所定時間のドミナントの信号出力が採用され得る。ウェイクアップ信号として出力されるドミナントの信号に対して、応答信号のドミナントの信号が重畳して出力された場合、バイパス回路２４は、自身のドミナント出力を終えた後に通信線がドミナントの信号状態であることを検知することにより、応答信号が出力されたことを判断することができる。イーサネットの通信プロトコルの場合、特定パターンのデータが含まれるメッセージが応答信号として採用され得る。なお、応答信号はどのような構成のものであってもよい。

図４は、本実施の形態に係るバイパス回路２４が行うバイパス処理の手順を示すフローチャートである。なお以下の説明では、イーサネットの通信線からＣＡＮの通信線へウェイクアップ信号をバイパスして中継する場合について説明するが、ＣＡＮの通信線からイーサネットの通信線へウェイクアップ信号をバイパスして中継する場合も同様である。本実施の形態に係るバイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１）。マイコン２１がスリープ状態でない場合（Ｓ１：ＮＯ）、バイパス回路２４は、マイコン２１がスリープ状態へ遷移するまで待機する。

マイコン２１がスリープ状態である場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、バイパス回路２４は、イーサネットの通信線を介してウェイクアップ信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２）。ウェイクアップ信号を受信していない場合（Ｓ２：ＮＯ）、バイパス回路２４は、ウェイクアップ信号を受信するまで待機する。ウェイクアップ信号を受信した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、バイパス回路２４は、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３を起動する起動制御信号を出力する（ステップＳ３）。バイパス回路２４は、マイコン２１を起動する起動制御信号を出力する（ステップＳ４）。

バイパス回路２４は、ＣＡＮの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号をＣＡＮ－ＰＨＹ２３へ与えることによって、ウェイクアップ信号をＣＡＮの通信線へ出力する（ステップＳ５）。なおこのときにバイパス回路２４は、マイコン２１のスリープ状態からウェイクアップ状態への切り替え完了を待たずにウェイクアップ信号の出力を行う。

その後、バイパス回路２４は、ウェイクアップ信号を出力したＣＡＮの通信線にて、この通信線に接続された装置からの応答信号を所定時間が経過するまでに受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。所定時間が経過しても応答信号を受信していない場合（Ｓ６：ＮＯ）、バイパス回路２４は、この通信線に対してウェイクアップ信号を出力し（ステップＳ７）、ステップＳ６へ処理を戻す。所定時間が経過するまでに応答信号を受信した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、バイパス回路２４は、ウェイクアップ信号のバイパス処理を終了する。

＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２に係るＧＷ２の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係るＧＷ２は、バイパス回路２４がイーサネットの通信線から直接的にウェイクアップ信号を取得するのではなく、イーサネットＰＨＹ２２がデジタル信号に変換したウェイクアップ信号を取得する。また図示は省略するが、実施の形態２に係るバイパス回路２４は、ＣＡＮの通信線から直接的にウェイクアップ信号を取得するのではなく、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３がデジタル信号に変換したウェイクアップ信号を取得する。これら以外については、実施の形態２に係るバイパス回路２４の構成は、実施の形態１に係るバイパス回路２４の構成と同じである。

実施の形態２に係るバイパス回路２４は、イーサネットＰＨＹ２２及びＣＡＮ－ＰＨＹ２３がデジタル信号に変換したウェイクアップ信号を取得することによって、バイパス回路２４にはアナログ信号からデジタル信号への変換回路を備える必要がないため、バイパス回路２４の小型化が期待できる。

実施の形態２に係る車載通信システムのその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

＜実施の形態３＞
図６は、実施の形態３に係るＧＷ２の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係るＧＷ２は、バイパス回路２４がウェイクアップ信号をＣＡＮ－ＰＨＹ２３へ出力するのではなく、ウェイクアップ信号をＣＡＮの通信線へ直接的に出力する。また図示は省略するが、実施の形態３に係るバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号をイーサネットＰＨＹ２２へ出力するのではなく、ウェイクアップ信号をイーサネットの通信線へ直接的に出力する。実施の形態３に係るバイパス回路２４は、ＣＡＮの通信線又はイーサネットの通信線へ直接的にウェイクアップ信号を出力するため、ウェイクアップ信号の出力前にＣＡＮ－ＰＨＹ２３又はイーサネットＰＨＹ２２を起動する必要がない。このため実施の形態３に係るバイパス回路２４は、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３及びイーサネットＰＨＹ２２の起動制御信号を出力しない構成であってよい。実施の形態３に係るバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号をアナログ信号として出力する。これら以外については、実施の形態３に係るバイパス回路２４の構成は、実施の形態１に係るバイパス回路２４の構成と同じである。

実施の形態３に係るバイパス回路２４は、イーサネットの通信線とＣＡＮの通信線との間で直接的にウェイクアップ信号をバイパスして中継することができるため、より迅速にウェイクアップ信号を中継することが期待できる。

実施の形態３に係る車載通信システムのその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

＜実施の形態４＞
図７は、実施の形態４に係るＧＷ２の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係るＧＷ２は、バイパス回路２４がイーサネットの通信線からウェイクアップ信号を取得するのではなく、イーサネットＰＨＹ２２からウェイクアップ信号を取得する。このため実施の形態４に係るイーサネットＰＨＹ２２は、イーサネットの通信線にウェイクアップ信号を検出した場合に、バイパス回路２４へウェイクアップ信号を通知する信号を出力する機能を備えている。イーサネットＰＨＹ２２が出力するこの信号は、マイコン２１に対して起動信号として入力されてもよい。バイパス回路２４は、イーサネットＰＨＹ２２からウェイクアップ信号を通知された場合、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３を起動してウェイクアップ信号を出力し、ＣＡＮの通信線へウェイクアップ信号を出力する。

図示は省略するが、実施の形態４に係るＣＡＮ－ＰＨＹ２３は、ＣＡＮの通信線にウェイクアップ信号を検出した場合に、バイパス回路２４へウェイクアップ信号を通知する信号を出力する機能を備えている。ＣＡＮ－ＰＨＹ２３が出力するこの信号は、マイコン２１に対して起動信号として入力されてもよい。バイパス回路２４は、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３からウェイクアップ信号を通知された場合、イーサネットＰＨＹ２２を起動してウェイクアップ信号を出力し、イーサネットの通信線へウェイクアップ信号を出力する。

実施の形態４に係る車載通信システムのその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

＜実施の形態５＞
図８は、実施の形態５に係るＧＷ２の構成を示すブロック図である。実施の形態５に係るＧＷ２は、複数のイーサネットＰＨＹ２２と、複数のＣＡＮ－ＰＨＹ２３とを備えており、マイコン２１の中継処理部２１ａは、複数のイーサネットの通信線及び複数のＣＡＮの通信線の間でメッセージの中継を行う。このときに中継処理部２１ａは、メッセージに付されたＩＤ等に基づいてメッセージの中継先を決定する。マイコン２１は、ＩＤと中継先とを対応付けたルーティングテーブル等を予めＲＯＭに記憶している。なお図８においては、マイコン２１によるメッセージ中継の経路は図示を省略している。

実施の形態５に係るＧＷ２のバイパス回路２４は、各イーサネットの通信線についてウェイクアップ信号の有無を監視している。バイパス回路２４は、いずれかのイーサネットの通信線にてウェイクアップ信号を検出した場合、一又は複数のＣＡＮ－ＰＨＹ２３へウェイクアップ信号を出力することで、ウェイクアップ信号を一又は複数のＣＡＮの通信線へバイパスして中継する。このときにバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号を受信したイーサネットの通信線以外のイーサネットの通信線に対してもウェイクアップ信号を送信してもよい。

実施の形態４に係るバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号をバイパスして中継する中継先を決定するためのバイパステーブル２４ａを有している。バイパス回路２４は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性のメモリ素子を有し、このメモリ素子にバイパステーブル２４ａを記憶する。バイパステーブル２４ａには、ウェイクアップ信号に付される識別情報と、このウェイクアップ信号をバイパスして中継すべき中継先の通信線との対応が予め設定される。

このため、実施の形態５に係る車載通信システムにおいて送受信されるイーサネットの通信プロトコルのウェイクアップ信号には、例えば送信元のＥＣＵ３のＩＤ、送信先のＥＣＵ３のＩＤ又はウェイクアップ信号の種別を示すＩＤ等の識別情報が付される。イーサネットの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号としてマジックパケットと呼ばれる特定パターンのメッセージを送受信する場合、ＧＷ１及びＧＷ２等はこのマジックパケットに識別情報を含めて送信する。バイパス回路２４は、いずれかのイーサネットの通信線にて受信したウェイクアップ信号に付随する識別情報に基づいてバイパステーブル２４ａを参照し、バイパステーブル２４ａにて設定された送信先のＣＡＮの通信線（及びイーサネットの通信線）に対してウェイクアップ信号を送信する。

図示は省略するが、実施の形態５に係るバイパス回路２４は、各ＣＡＮの通信線についてウェイクアップ信号の有無を監視している。バイパス回路２４は、いずれかのＣＡＮの通信線にてウェイクアップ信号を検出した場合、一又は複数のイーサネットＰＨＹ２２へウェイクアップ信号を出力することで、ウェイクアップ信号を一又は複数のイーサネットの通信線にバイパスして中継する。このときにバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号を受信したＣＡＮの通信線以外のＣＡＮの通信線に対してもウェイクアップ信号を送信してもよい。

このため、実施の形態５に係る車載通信システムにおいて送受信されるＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号には、例えば送信元のＥＣＵ３のＩＤ、送信先のＥＣＵ３のＩＤ又はウェイクアップ信号の種別を示すＩＤ等の識別情報が付される。ＣＡＮの通信プロトコルに従うウェイクアップ信号として所定時間のドミナントの信号を送受信する場合、ＧＷ２及びＥＣＵ３等は、この所定時間のドミナントの信号を送信した後、このドミナントの信号に続けて識別情報を送信する。バイパス回路２４は、ＣＡＮの通信線にて所定時間のドミナントの信号を受信した後、このドミナントの信号に続く識別情報を受信する。バイパス回路２４は、受信した識別情報に基づいてバイパステーブル２４ａを参照し、バイパステーブル２４ａにて設定された送信先のイーサネットの通信線（及びＣＡＮの通信線）に対してウェイクアップ信号を送信する。

実施の形態５に係るＧＷ２は、複数のイーサネットの通信線及び複数のＣＡＮの通信線が接続され、これら複数の通信線の間でメッセージの中継を行う。実施の形態５に係るＧＷ２のバイパス回路２４は、いずれかの通信線にて受信したウェイクアップ信号を他の通信線へバイパスして送信する。このときにバイパス回路２４は、ウェイクアップ信号に付随する識別情報に基づいて、予め設定されたバイパステーブル２４ａを参照することによってウェイクアップ信号を送信する通信線を決定する。

なお図８においては、ＧＷ２に３つのイーサネットの通信線が接続され、３つのＣＡＮの通信線が接続される構成が示されているが、通信線の数は一例であって、これに限るものではない。図８においては、バイパス回路２４からマイコン２１への起動信号と、バイパス回路２４からイーサネットＰＨＹ２２及びＣＡＮ－ＰＨＹ２３への起動信号とは図示を省略している。実施の形態５に係るバイパス回路２４は、例えばウェイクアップ信号に付随する識別情報に基づいて、マイコン２１を起動するか否かを判断してもよい。この場合には、バイパステーブル２４ａにマイコン２１を起動するか否かを示す情報がウェイクアップ信号の識別情報に対応付けて記憶される。

実施の形態５に係る車載通信システムのその他の構成は、実施の形態１に係る車載通信システムと同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

＜まとめ＞
以上の構成の本実施の形態に係るＧＷ２は、イーサネットの通信プロトコルに応じた通信を行うイーサネットの通信線と、ＣＡＮの通信プロトコルに応じた通信を行うＣＡＮの通信線との間のメッセージ送受信を中継する。メッセージの中継処理を行うマイコン２１がスリープ状態であり、イーサネットの通信線からイーサネットの通信プロトコルのウェイクアップ信号を受信した場合、ＧＷ２のバイパス回路２４は、ＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号をＣＡＮの通信線へ出力する。これにより、マイコン２１がスリープ状態からウェイクアップ状態へ遷移しなくても又は遷移する前に、バイパス回路２４がＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号をＣＡＮの通信線へ出力し、ＣＡＮの通信線に接続された装置を起動することができるため、ウェイクアップ信号を高速に中継することが期待できる。

また本実施の形態に係るＧＷ２は、マイコン２１をスリープ状態からウェイクアップ状態へ起動するための制御信号をバイパス回路２４が出力する。これによりマイコン２１は、バイパス回路２４からの制御信号に応じて起動すればよいため、スリープ状態において通信線上のウェイクアップ信号の有無を監視する必要がなくなる可能性がある。

また本実施の形態に係るＧＷ２は、マイコン２１は通信線を介して直接的に受信するウェイクアップ信号に応じて起動せず、バイパス回路２４からの信号に応じて起動する。これにより、マイコン２１をウェイクアップ信号に応じて起動させず、バイパス回路２４が必要と判断した場合にのみ起動させることができる。

また本実施の形態に係るＧＷ２は、ＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号をＣＡＮの通信線へ出力した後に、ＣＡＮの通信線に接続されたＥＣＵ３等からの応答を受信しない場合には、バイパス回路２４がウェイクアップ信号の再送信を行う。これにより、何らかの理由でウェイクアップ信号に応じたＥＣＵ３等の起動に失敗した場合であっても、バイパス回路２４がウェイクアップ信号を再送信することにより、所望の装置が起動する可能性を高めることができる。

また実施の形態５に係るＧＷ２は、複数のＣＡＮの通信線が接続される。ＧＷ２のバイパス回路２４は、イーサネットの通信線からウェイクアップ信号を受信した場合に、全てのＣＡＮの通信線へウェイクアップ信号を出力するのではなく、イーサネットの通信線にて受信したウェイクアップ信号に付随する情報に基づいて、ＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号を出力するＣＡＮの通信線を選択する。これにより、不要な装置の起動を避けることができる。

また本実施の形態に係るＧＷ２は、マイコン２１及びＣＡＮの通信線の間のアナログ信号とデジタル信号との変換を行うＣＡＮ－ＰＨＹ２３を備える。ＧＷ２のバイパス回路２４は、ＣＡＮ－ＰＨＹ２３の起動を制御する信号を出力する。これにより、ＧＷ２のＣＡＮ－ＰＨＹ２３の電力消費量の低減を図ることができる。

また本実施の形態に係るＧＷ２は、ＣＡＮの通信線からＣＡＮの通信プロトコルのウェイクアップ信号を受信した場合に、バイパス回路２４がイーサネットの通信プロトコルのウェイクアップ信号をイーサネットの通信線へ出力する。これによりバイパス回路２４は、イーサネットの通信線及びＣＡＮの通信線の双方向についてウェイクアップ信号をバイパスして中継することができる。

なお本実施の形態においては、車載通信システムにて用いられる通信プロトコルとしてイーサネット及びＣＡＮを挙げたが、これに限るものではなく、イーサネット及びＣＡＮ以外の種々の通信プロトコルが採用されてよい。またＧＷ２は、３つ以上の異なる通信プロトコルの通信線が接続されてもよく、この場合も同様にバイパス回路２４が一の通信プロトコルのウェイクアップ信号を受信した場合に、他の２つの通信プロトコルのウェイクアップ信号をそれぞれ通信線へ出力すればよい。

また本実施の形態に係るＧＷ２のバイパス回路２４は、イーサネットの通信線からＣＡＮの通信線へ、及び、ＣＡＮの通信線からイーサネットの通信線への双方向について、ウェイクアップ信号をバイパスして中継する構成であるが、これに限るものではない。バイパス回路２４は、イーサネットの通信線からＣＡＮの通信線へ、又は、ＣＡＮの通信線からイーサネットの通信線へのいずれか一方についてウェイクアップ信号をバイパスして中継し、他方についてはマイコン２１がウェイクアップ信号を中継してもよい。

また本実施の形態においてはＧＷ２がウェイクアップ信号を中継する構成について説明したが、ＧＷ１についても同様にバイパス回路２４を設けてウェイクアップ信号をバイパスして中継する構成としてもよい。図１に示したＧＷ１は、イーサネットの通信線のみが接続される構成であるため、バイパス回路２４は、スイッチ又はリレー等の回路素子を用いて複数の通信線を物理的又は電気的に直結することでウェイクアップ信号をバイパスして中継する構成としてもよい。

車載通信システムにおける各装置は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含んで構成されるコンピュータを備える。マイクロプロセッサ等の演算処理部は、図４に示すような、シーケンス図又はフローチャートの各ステップの一部又は全部を含むコンピュータプログラムを、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部からそれぞれ読み出して実行してよい。これら複数の装置のコンピュータプログラムは、それぞれ、外部のサーバ装置等からインストールすることができる。また、これら複数の装置のコンピュータプログラムは、それぞれ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等の記録媒体に格納された状態で流通する。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ＧＷ
２、２ａ～２ｄ ＧＷ（車載中継装置）
３、３ａ～３ｄ ＥＣＵ
４、４ａ～４ｄ センサ
５、５ａ～５ｄ アクチュエータ
２１ マイコン（処理部）
２１ａ 中継処理部
２１ｂ イーサネット通信部
２１ｃ ＣＡＮ通信部
２２ イーサネットＰＨＹ（変換部）
２３ ＣＡＮ－ＰＨＹ（変換部）
２４ バイパス回路（起動信号出力部）
２４ａ バイパステーブル
１００ 車両

Claims (8)

1. 第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線、及び、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線が接続され、前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する車載中継装置であって、
   スリープ状態及び非スリープ状態に切り替え可能であり、前記非スリープ状態である場合に前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行う処理部と、
   前記処理部がスリープ状態であり、且つ、前記第１通信線から前記第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力する起動信号出力部と
   を備える、車載中継装置。
2. 前記起動信号出力部は、前記処理部の起動を制御する制御信号を出力する、請求項１に記載の車載中継装置。
3. 前記処理部は、前記起動信号に応じて起動せず、前記制御信号に応じて起動する、請求項２に記載の車載中継装置。
4. 前記起動信号出力部は、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力した後、前記第２通信線に接続された装置からの応答を受信しない場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を再出力する、請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の車載中継装置。
5. 前記第２通信線が複数接続されており、
   前記起動信号出力部は、前記第１通信線から受信した前記第１通信プロトコルの起動信号に付随する情報に基づいて、前記第２通信プロトコルの起動信号をいずれの前記第２通信線へ出力するかを選択する、請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の車載中継装置。
6. 前記第２通信線及び前記処理部の間に介在し、スリープ状態及び非スリープ状態に切り替え可能であり、前記非スリープ状態である場合に前記第２通信線を介して送受信されるアナログ信号と前記処理部へ入出力されるデジタル信号とを変換する変換部を備え、
   前記起動信号出力部は、前記変換部の起動を制御する制御信号を出力する、請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の車載中継装置。
7. 前記起動信号出力部は、前記第２通信線から前記第２通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第１通信プロトコルの起動信号を前記第１通信線へ出力する、請求項１から請求項６までのいずれか１つに記載の車載中継装置。
8. 第１通信プロトコルに応じた通信を行う第１通信線、及び、第２通信プロトコルに応じた通信を行う第２通信線が接続され、前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行う処理部を有する車載中継装置が、
   前記処理部が非スリープ状態である場合に、前記処理部が前記第１通信線及び前記第２通信線の間の通信を中継する処理を行い、
   前記処理部がスリープ状態であり、且つ、前記第１通信線から前記第１通信プロトコルの起動信号を受信した場合に、前記第２通信プロトコルの起動信号を前記第２通信線へ出力する
   中継方法。

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