(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の代表通信装置と、該第１の代表通信装置に従属してネットワーク中で同一の第１グループを構成する１つまたは複数の従属通信装置と、前記第１の代表通信装置とは別の第２グループを代表する第２の代表通信装置とをネットワーク接続した通信システムにおいて、
前記第１の代表通信装置は複数のポートを有し、前記第２の代表通信装置及び前記従属通信装置から送られてきたネットワーク構成認識用メッセージの受信ポートに基づいて接続されているネットワークの構成認識を行い、
前記第１の代表通信装置は、前記第２の代表通信装置と前記従属通信装置から送られてきたネットワーク構成認識用メッセージを同一の受信ポートで受信したときは前記第１グループと第２グループとは論理階層化されていると判定し、別の受信ポートで受信したときは前記第１グループと第２グループとは物理階層化されていると判定する通信システム。
【請求項２】
前記第１の代表通信装置は、物理階層化されているネットワークに対しては前記第１グループ内の従属通信装置のフレーム送受信を代行し、論理階層化されているネットワークに対しては当該代行を行わずに自己のフレーム送受信のみを行う請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関し、特に複数のグループを接続してネットワークを構成した通信システムにおいてネットワークの構成認識を自動的に行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電子制御ユニット（ElectronicControl Unit）の数、種類の増大に対応し、これらＥＣＵをネットワーク化するにあたって、複数の群に分けて構成することで、車内通信を適正化したシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術では、基幹ネットワークには群を代表するＥＣＵ（車載通信装置）が接続され、郡中の他のＥＣＵは、この代表ＥＣＵを介して基幹ネットワークに接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０１３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなネットワークの接続方法を物理階層化と称するが、ネットワークの階層化には群のＥＣＵを同じ基幹ネットワークに接続して行う論理階層化があり、また、論理階層化と物理階層化を組み合わせ手法もある。しかしながら、階層化の種別によって代表ＥＣＵの制御ソフトウェアが異なるため、設計時の階層化ＬＡＮの構成に合わせて代表ＥＣＵの制御ソフトウェアを設定することになり、あとからＬＡＮ構成を変更するなどの柔軟な対応をとることが難しい。
【０００５】
そこで、本発明はＬＡＮ構成の変更に柔軟に対応できるようネットワークの構成を自動的に認識することを可能とした通信システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明にかかる通信システムは、第１の代表通信装置と、この第１の代表通信装置に従属してネットワーク中で同一の第１グループを構成する１つまたは複数の従属通信装置と、第１の代表通信装置とは別の第２グループを代表する第２の代表通信装置とをネットワーク接続した通信システムにおいて、第１の代表通信装置は複数のポートを有し、第２の代表通信装置及び従属通信装置から送られてきたネットワーク構成認識用メッセージの受信ポートに基づいて接続されているネットワークの構成認識を行い、第１の代表通信装置は、第２の代表通信装置と従属通信装置から送られてきたネットワーク構成認識用メッセージを同一の受信ポートで受信したときは第１グループと第２グループとは論理階層化されていると判定し、別の受信ポートで受信したときは第１グループと第２グループとは物理階層化されていると判定することを特徴とする。
【０００８】
第１の代表通信装置は、物理階層化されているネットワークに対しては第１グループ内の従属通信装置のフレーム送受信を代行し、論理階層化されているネットワークに対しては当該代行を行わずに自己のフレーム送受信のみを行うとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、他の代表通信装置、自らの従属通信装置から送られてきたネットワーク構成認識用メッセージの受信ポートに基づいてネットワークの構成を認識するので、他のグループの構成変更を自動的に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】物理階層化されているネットワークの一例を示す図である。
【図２】論理階層化されているネットワークの一例を示す図である。
【図３】物理階層化と論理階層化を組み合わせたハイブリッド式のネットワークの一例を示す図である。
【図４】本発明にかかる通信システムにおけるネットワークの構成認識処理を示すフローチャートである。
【図５】論理階層化されているネットワークの一例を示す図である。
【図６】物理階層化されているネットワークの一例を示す図である。
【図７】ドメイン内のネットワークの構成を示す図である。
【図８】本発明にかかる通信システムの代表通信装置における送信処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかる通信システムの代表通信装置における受信処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１〜図３は本発明にかかる通信システムにおけるネットワークの一例をそれぞれ示す図である。図１の通信システムは物理階層化されており、図２の通信システムは論理階層化されており、図３の通信システムは物理階層化と論理階層化を組み合わせたハイブリッド式のシステムである。
【００１３】
具体的には、図１の通信システムは、第１代表通信装置１００と、これに従属する従属通信装置１０１〜１０３がＬＡＮ１２によって接続されて第１グループ１５０を構成している。そして、第１代表通信装置１００と第２代表通信装置１１０、第３代表通信装置１２０は、ＬＡＮ１２とは別のＬＡＮ１１により接続されている。物理階層化されたシステムにおいては、このようにグループ内の通信装置を接続するネットワークとグループ間の通信装置（代表通信装置間）を接続するネットワークとが別のネットワークにより実現されている。ここでは、第２、第３の代表通信装置には従属通信装置を接続していないが、これらについても第１代表通信装置と同様にこれらに従属する従属通信装置を備える構成であってもよく、以下の説明でも同様である。
【００１４】
図２の通信システムは、第１代表通信装置２００と、これに従属する従属通信装置２０１〜２０３は、他の代表通信装置２１０、２２０と同じＬＡＮ１１に接続されている。このように論理階層化されたシステムにおいては、グループ（第１グループ２５０）内の通信装置を接続するネットワークとグループ間の通信装置（代表通信装置間）を接続するネットワークとが同一のネットワークにより実現されている。
【００１５】
図３の通信システムは、論理階層化と物理階層化とを組み合わせたものである。第２代表通信装置３２０は、第１代表通信装置３００とこれに従属する従属通信装置３０１〜３０３が接続されているＬＡＮ１２に接続されており、第１代表通信装置３００と従属通信装置３０１〜３０３からなる第１グループ３１０と第２代表通信装置３２０とは論理階層化されている。一方、第３代表通信装置３３０と第１代表通信装置３００とを接続するＬＡＮ１１は、第１グループ内の接続ネットワークであるＬＡＮ１２とは異なるから第１グループ３１０と第３代表通信装置３３０とは物理階層化されていることになる。
【００１６】
次に、本通信システムにおけるネットワーク構成の認識処理を図４に示されるフローチャートを参照して説明する。ここでは、図１〜図３に示される第１代表通信装置１００、２００、３００により行われる場合を例に説明する。この認識処理は、代表通信装置の起動時に行えばよく、代表通信装置の起動を異なる時期に行った場合は、各代表通信装置が自身の起動時に他の代表通信装置に通知して本処理を行うようにすればよい。
【００１７】
処理に先立ち代表通信装置１００（２００、３００）は、自身の持つポートリスト（接続ネットワークリスト）と、グループ（第１グループ１１０（２１０、３１０））配下の従属通信装置のリスト等を作成しておく。接続ネットワークリストは、例えば、表１に示されるようにポートＩＤに接続ネットワークを関連づけたテーブルであり、同様にグループリスト（表２参照。）、自身に従属する従属通信装置のリスト（表３参照。）を作成しておく。表中の空白の部分はこのリスト作成段階では確認されていない項目である。
【表１】
0005533256.tif 000002
【表２】
0005533256.tif 000003
【表３】
0005533256.tif 000004
【００１８】
最初に各代表通信装置は、自身の持つ全ポートにＬＡＮ構成認識用メッセージを送信する（ステップＳ１）。このＬＡＮ構成用認識メッセージは、ＬＡＮで送受信されるデータとデータフォーマットは共通であって、ＬＡＮ構成用認識メッセージであることを示すＩＤと、送信ノードを示す送信ノードＩＤ、所属グループを表す所属グループＩＤと、代表通信装置であることを示す代表ＥＣＵフラグを含む。図１〜図３に示される第１〜第３代表通信装置１００〜１２０、２００〜２２０、３００〜３２０それぞれが送信するＬＡＮ構成用認識メッセージを表４に示す。
【表４】
0005533256.tif 000005
【００１９】
代表通信装置は、他の代表通信装置から受信したこのＬＡＮ構成用認識メッセージに基づいて他のグループの代表通信装置の存在と接続ポートを認識する（ステップＳ２）。認識結果を表５、表６に示す。表５は、図１、図２に示される通信システムの場合であり、表６は、図３に示される通信システムの場合の認識結果である。
【表５】
0005533256.tif 000006
【表６】
0005533256.tif 000007
【００２０】
次に、グループ配下の従属通信装置からＬＡＮ構成用認識メッセージを受信する（ステップＳ３）。このＬＡＮ構成用認識メッセージの形式は、表４に示されるＬＡＮ構成用認識メッセージとフォーマットは同一であり、図１〜図３に示される第１グループ内の各従属通信装置の場合はいずれも表７に示される形式となり、所属グループＩＤ、代表ＥＣＵフラグが設定されていない。
【表７】
0005533256.tif 000008
【００２１】
代表通信装置は受信したＬＡＮ構成認識用メッセージに基づいて表３のグループリストを更新する（ステップＳ４）。図１、図３に示される通信システムの場合のグループリストを表８に、図２に示される通信システムの場合のグループリストを表９にそれぞれ示す。
【表８】
0005533256.tif 000009
【表９】
0005533256.tif 000010
【００２２】
次に、他グループの代表通信装置と配下の従属通信装置とが同一ネットワークに接続してされているか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、図１に示される通信システムでは、表５と表８に示される接続ネットワークを比較し、図２に示される通信システムでは、表５と表９に示される接続ネットワークを比較し、図３に示される通信システムでは、表６と表８とを比較することになる。
【００２３】
両者が同一のネットワークに接続されている場合、つまり、図２に示される通信システムと図３に示される通信システムの第１代表通信装置３００と第２代表通信装置３１０とのネットワークについては、論理階層化されていると判定する（ステップＳ６）。他方、両者が異なるネットワークに接続されている場合、つまり、図１に示される通信システムと図３に示される通信システムの第１代表通信装置３００と第３代表通信装置３２０とのネットワークについては、物理階層化されていると判定する（ステップＳ７）。
【００２４】
このように他の代表通信装置、配下の従属通信装置から受信したＬＡＮ構成用認識メッセージを受信したポートに基づいて接続されているネットワークを認識することで、ネットワーク構成を容易かつ確実に認識することができるので、システムのネットワーク構成変更にも柔軟に対応することができる。
【００２５】
こうして認識した階層化構造に応じて代表通信装置は他のグループとの通信を制御するとよい。次に、図５〜図９を参照してこの通信制御を説明する。ここで、図５は論理階層化されているネットワークを、図６は物理階層化されているネットワークを示しており、図７はグループ内のネットワークを示している。図８、図９は、それぞれ代表通信装置における他ドメインへの送信処理と受信処理を説明するフローチャートである。
【００２６】
図５に示されるネットワークは、３つのＥＣＵ５０１〜５０３からなる第１グループ（ドメイン１）５００と同じく３つのＥＣＵ６０１〜６０３からなる第２グループ（ドメイン２）６００が同一のＬＡＮ７００に接続されている論理階層化ネットワークである。図６に示されるネットワークは、第１グループ５００を接続するＬＡＮ７２０と、第２グループ７３０を接続するＬＡＮ７３０は別であり、それぞれの代表ＥＣＵ５０１、６０１はＬＡＮ７１０に接続されている物理階層化ネットワークである。図７に示されるネットワークは図５、図６に示されるネットワークの第１グループ部分を抜き出した構成である（接続されているネットワークはＬＡＮ７５０である。）
【００２７】
図６に示されているような物理階層化されているネットワークでは、ドメインを超えるメッセージの送受信は、代表ＥＣＵであるＥＣＵ＿Ａ５０１、ＥＣＵ＿Ｄ６０１によりＬＡＮ７１０を通じて行われる。このため、ドメインを超えるデータ通信とドメイン内のデータ通信とをそれぞれ最適化することができ、一方のトラフィックが他方に影響を与えるのを抑制できる。一方で、物理階層化を行うには、配線部材や中継装置が余分に必要になり、通信ポート自体も余分に必要になる。
【００２８】
他方、図７に示されるような物理階層化せず論理階層化されたネットワークでは、ＬＡＮ構成は簡単になるが、ドメインを超えるデータ通信もドメイン内のデータ通信も同一経路で行われるので、トラフィックが増大してしまう。さらに、他の部分の構成変更の影響を受けやすいという問題がある。
【００２９】
そこで本発明においては、代表通信装置が判定したネットワークに応じたデータ通信を行うことで、ネットワークのトラフィック軽減を計っている。データ送信時の処理フローは図８に示されるとおりであって、相手先ドメインが物理階層化されているか否かを判定し（ステップＳ２１）、物理階層化されている場合には、自ドメイン配下からの送信メッセージをまとめてグローバルメッセージを作成し、相手先ドメインの代表通信装置に対して送信する（ステップＳ２２）。一方、物理階層化されていない、つまり、論理階層化されていると判定した場合には、自ノードの送信メッセージを作成し送信する（ステップＳ２３）。このときは、自ドメイン配下からの送信メッセージは直接、他ドメインへと送信されることになる。
【００３０】
データ受信時の処理フローは図９に示されるとおりであって、送信元ドメインが物理階層化されているか否かを判定し（ステップＳ３１）、物理階層化されている場合には、他ドメインからの送信メッセージであるグローバルメッセージを読み込んで、これを自ドメインのノードに向けて配信する（ステップＳ３２）。一方、物理階層化されていない、つまり、論理階層化されていると判定した場合には、自ノード宛の受信メッセージの処理のみを実行する（ステップＳ３２）。このときは、自ドメイン配下宛ての送信メッセージは直接、自ドメイン配下の通信装置へと送られ、個々の通信装置で受信されることになる。
【００３１】
このように階層化状態に応じて代表通信装置によるドメインを超えた通信の管理手法を変更することで、論理階層化されている場合には代表通信装置による重複メッセージの送受信を排除することができる。また、ネットワーク構成の変更に対しても柔軟に対応できる。
【００３２】
本発明はネットワークの伝送プロトコルに依存するものではなく、各種のプロトコルを用いたネットワークに適用可能である。ここでは、代表通信装置がＥＣＵに組み込まれている場合を例に説明したが、ＥＣＵとは別にゲートウェイ装置を設ける構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は車載用の電子制御ユニット間のネットワーク通信システムのほか、その他の電子制御ユニット間のネットワーク通信や電子機器間のネットワーク通信システムにも好適に適用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１１、１２、７００、７１０、７２０、７３０、７５０…ＬＡＮ、１００、１１０、１２０、２００、２１０、２２０、３００、３１０、３２０…代表通信装置、１０１〜１０３、２０１〜２０３、３０１〜３０３…従属通信装置、１５０、２５０、３５０、５００…第１グループ、６００…第２グループ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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