(57)【要約】【課題】  フレームの中継遅延時間の要求を満足すると共に、大容量データの転送時間を短縮する。【解決手段】  車両用データ中継装置２において、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理するリアルタイムデータ処理部７と、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理する大容量データ処理部８とが共存する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信されたデータを第２のネットワークを介して車両用データ受信ノードへ送信する車両用データ中継装置であって、
車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理するリアルタイムデータ処理部と、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理する大容量データ処理部とを備えてなることを特徴とする車両用データ中継装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両用データ中継装置において、
前記大容量データ処理部は、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するフレームアクティブ棄却部を備え、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信された場合に、その時点のキュー長が所定長以上であるか否かを判定し、その時点のキュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームを前記フレームアクティブ棄却部によりキューに格納することなくアクティブに棄却することを特徴とする車両用データ中継装置。
【請求項３】
請求項２に記載した車両用データ中継装置において、
前記大容量データ処理部は、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのトラヒックを監視して所定値以上であるか否かを判定するトラヒック監視部を備え、そのトラヒックが所定値以上である旨が前記トラヒック監視部により検出されたことを条件として、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信された場合に、その時点のキュー長が所定長以上であるか否かを判定し、その時点のキュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームを前記フレームアクティブ棄却部によりキューに格納することなくアクティブに棄却することを特徴とする車両用データ中継装置。
【請求項４】
請求項３に記載した車両用データ中継装置において、
前記トラヒック監視部は、フレームアクティブ棄却アルゴリズムとＦＩＦＯ型アルゴリズムとを対比したシミュレーション結果からフレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出された値または当該値の周辺値を所定値としてトラヒックが所定値以上であるか否かを判定することを特徴とする車両用データ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信されたデータを第２のネットワークを介して車両用データ受信ノードへ送信する車両用データ中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ中継装置がデータ送信ノードからネットワークを介して受信されたデータを中継する構成として、例えば特許文献１に示すものがある。
【特許文献１】特開２０００−２０７３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、この種のデータ中継装置は、トラヒックを無制限に受付けるベストエフォード型のデータ中継装置と、受付けるトラヒックを装置自体の能力にしたがって制限するギャランティ型のデータ中継装置とに大別されるものであるが、ベストエフォード型のデータ中継装置では、装置内における送受信側の通信処理能力の差が大きいと、フレームの中継遅延時間が増大するという問題がある。このような事情から、フレームの中継遅延時間が重視される車両用データ中継装置では、フレームの中継遅延時間による影響のないギャランティ型のデータ中継装置が採用されているのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、ギャランティ型のデータ中継装置では、受付けるトラヒックを装置自体の能力にしたがって制限するため、スループットが抑制されてしまい、大容量データ（バースト的なデータ）の転送時間が増大するという問題がある。特に、このような大容量データの転送時間が増大するという問題は、車両の整備を実施するサービス工場などで悪影響が大きい。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フレームの中継遅延時間の要求を満足することができると共に、大容量データの転送時間を短縮することができる車両用データ中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載した発明によれば、リアルタイムデータ処理部は、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介してリアルタイムデータが受信されると、その受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理し、一方、大容量データ処理部は、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信されると、その受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理する。
【０００７】
これにより、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理するリアルタイムデータ処理部と、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理する大容量データ処理部とが共存することにより、フレームの中継遅延時間の要求を満足することができると共に、大容量データの転送時間を短縮することができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明によれば、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信されると、その時点のキュー長が所定長以上であるか否かを判定し、その時点のキュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームをフレームアクティブ棄却部によりキューに格納することなくアクティブに棄却する。
【０００９】
これにより、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信された時点で、キュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することにより、バースト的なフレーム棄却が発生してスループットが悪化するよりも前にフレームをアクティブに棄却することができ、バースト的なフレーム棄却が発生してスループットが悪化することを未然に回避することができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明によれば、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのトラヒックが所定値以上である旨がトラヒック監視部により検出されたことを条件として、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して大容量データが受信された場合に、その時点のキュー長が所定長以上であるか否かを判定し、その時点のキュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームをフレームアクティブ棄却部によりキューに格納することなくアクティブに棄却する。
【００１１】
これにより、車両用データ送信ノードから第１のネットワークを介して受信された大容量データのトラヒックが所定値以上である場合に限ってキュー長及びフレームの種別を判定してフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することにより、フレームをアクティブに棄却するのに相応しい（効果が期待される）適切なタイミングでフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することができる。
【００１２】
請求項４に記載した発明によれば、大容量データ処理部は、フレームアクティブ棄却アルゴリズムとＦＩＦＯ型アルゴリズムとを対比したシミュレーション結果からフレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出された値または当該値の周辺値を所定値としてトラヒックが所定値以上であるか否かを判定する。
【００１３】
これにより、アクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出されるトラヒックの周辺で無駄なく効率的にフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、車両に搭載されている車両用データ中継システムの全体構成を示している。車両用データ中継システム１は、車両用データ中継装置２が車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信されたデータを第２のネットワーク６を介して車両用データ受信ノード４へ送信するように構成されている。この場合、第１のネットワーク５や第２のネットワーク６は、情報系車載ＬＡＮやボデー系車載ＬＡＮに相当するもので、例えば第１のネットワーク５が情報系車載ＬＡＮであると共に第２のネットワーク６がボデー系車載ＬＡＮである構成であれば、情報系車載ＬＡＮからボデー系車載ＬＡＮへ向かって車両用データ中継装置２でデータが中継されることになり、一方、第１のネットワーク５がボデー系車載ＬＡＮであると共に第２のネットワーク６が情報系車載ＬＡＮである構成であれば、ボデー系車載ＬＡＮから情報系車載ＬＡＮへ向かって車両用データ中継装置２でデータが中継されることになる。尚、これら第１のネットワーク５や第２のネットワーク６は、有線により構成されるものであっても良いし、無線により構成されるものであっても良いし、有線と無線との混在により構成されるものであっても良い。
【００１５】
車両用データ中継装置２は、リアルタイムデータ処理部７と大容量データ処理部８とを備えて構成されている。リアルタイムデータ処理部７は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介してリアルタイムデータが受信されると、その受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理し、第２のネットワーク６を介して車両用データ受信ノード４へ送信する。この場合、ギャランティ型の中継処理手順とは、受付けるトラヒックを装置自体の能力にしたがって制限する手順をいうものである。
【００１６】
大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して大容量データが受信されると、その受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理し、第２のネットワーク６を介して車両用データ受信ノード４へ送信する。この場合、ベストエフォード型の中継処理手順とは、トラヒックを無制限に受付ける手順をいうものである。
【００１７】
さて、大容量データ処理部８は、トラヒック監視部９とフレームアクティブ棄却部１０とを備えて構成されている。トラヒック監視部９は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのトラヒックを監視し、そのトラヒックが所定値以上であるか否かを判定する。フレームアクティブ棄却部１０は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却する。
【００１８】
ところで、上記した構成において、車両用データ中継装置２が車両用データ送信ノード３から受信されたデータがリアルタイムデータであるか大容量データであるかを判別する方法としては、例えば車両用データ送信ノード３から受信されたデータに付加されているデータ識別子を判別する方法や、複数のチャネルをチャネル毎にリアルタイムデータのみを送受信するためのチャネルと大容量データのみを送受信するためのチャネルとに予め割当てておく方法や、複数の車両用データ送信ノードをノード毎にリアルタイムデータのみを送受信するための車両用データ送信ノードと大容量データのみを送受信するための車両用データ送信ノードとに予め割当てておく方法や、これらの方法を組み合わせた方法などがある。
【００１９】
また、本実施形態では車両用データ中継装置２と車両用データ送信ノード３との関係が１対１である場合を説明するが、車両用データ中継装置２と車両用データ送信ノード３との関係が１対ｎ（ｎは２以上の正数）の関係であっても良い。さらに、車両用データ中継装置２と車両用データ受信ノード４との関係が１対ｍ（ｍは２以上の正数）の関係であっても良い。
【００２０】
次に、上記した構成の作用として、車両用データ中継装置２の大容量データ処理部８が行う処理について、図２ないし図４を参照して説明する。尚、ここでは、一例として、
車両用データ中継装置２のバッファサイズ  ：  ３００ｂｙｔｅｓ
第１のネットワーク５のフレームサイズ    ：  １００ｂｙｔｅｓ
第２のネットワーク６のフレームサイズ    ：  ８ｂｙｔｅｓ
第２のネットワーク６のフレーム間隔      ：  ６４ｍｓ
であることを前提として説明する。
【００２１】
この場合、車両用データ中継装置２は、上記した前提条件の下では以下の処理を行う。すなわち、図２に示すように、車両用データ送信ノード３は、大容量データを車両用データ中継装置２へ送信する要求が発生すると、大容量データを「１００ｂｙｔｅｓ」単位で第１のネットワーク５を介して車両用データ中継装置２へ送信する。
【００２２】
車両用データ中継装置２は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して大容量データが「１００ｂｙｔｅｓ」単位で受信されると、その受信された「１００ｂｙｔｅｓ」単位の大容量データを「８ｂｙｔｅｓ」単位で複数回にわたって第２のネットワーク６を介して車両用データ受信ノード４へ送信する。そして、車両用データ中継装置２は、車両用データ受信ノード４から第２のネットワーク６を介してＡＣＫが受信されると、その受信されたＡＣＫを第１のネットワークを介して車両用データ送信ノード３へ送信する。
【００２３】
車両用データ送信ノード３は、大容量データを第１のネットワーク５を介して車両用データ中継装置２へ送信してから所定時間内に車両用データ中継装置２から第１のネットワーク５を介してＡＣＫが受信されると、これよりも先に車両用データ中継装置２へ送信した「１００ｂｙｔｅｓ」単位の大容量データが正常に車両用データ中継装置２を中継して車両用データ受信ノード４へ送信された旨を認識し、次の大容量データを「１００ｂｙｔｅｓ」単位で第１のネットワーク５を介して車両用データ中継装置２へ送信し、これ以後、同様のデータ送信動作を行う。
【００２４】
また、車両用データ送信ノード３は、車両用データ中継装置２から第１のネットワーク５を介してＡＣＫが受信されることがなければ、これよりも先に車両用データ中継装置２へ送信した「１００ｂｙｔｅｓ」単位の大容量データが正常に車両用データ中継装置２を中継して車両用データ受信ノード４へ送信されなった旨を認識し、その「１００ｂｙｔｅｓ」単位の大容量データを第１のネットワーク５を介して車両用データ中継装置２へ再送信する。ここで、車両用データ送信ノード３は、再送回数が多くなるにしたがって再送間隔を長くするように規定しており、１回目の再送間隔を「２秒」、２回目の再送間隔を「４秒」、３回目の再送間隔を「８秒」及び４回目の再送間隔を「１６秒」と規定している。
【００２５】
さて、車両用データ中継装置２において、大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのトラヒックを監視しており、そのトラヒックが所定値以上であるか否かを判定している。この場合、所定値は、フレームアクティブ棄却アルゴリズムとＦＩＦＯ型アルゴリズムとを対比したシミュレーション結果からフレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出された値または当該値の周辺値の値である。
【００２６】
具体的に説明すると、図４に示すように、シミュレーション結果から、フレームアクティブ棄却アルゴリズム（図４中「ＡＱＭ」参照）を実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズム（図４中「ＦＩＦＯ」参照）を実施するよりもスループットが高くなると算出された値として「７５０ｂｙｔｅ／ｓ」が算出されたと仮定すると、大容量データ処理部８は、トラヒックが「７５０ｂｙｔｅ／ｓ」以上であるか否かを判定することになる。つまり、本実施形態では、トラヒックが「７５０ｂｙｔｅ／ｓ」以上では、フレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施することにより、ＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高まり、フレームアクティブ棄却アルゴリズムの実施による効果が得られるものであるが、一方、トラヒックが「７５０ｂｙｔｅ／ｓ」未満では、フレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施することにより、ＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが逆に低くなり、逆効果となってしまうものである。
【００２７】
大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データが所定値以上であると、図３にフローチャートとして示す処理を行う。すなわち、大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して大容量データが受信されると、その時点のキュー長（キューに格納されているデータ量）が所定長以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この場合、所定長は、上記した前提条件の１つである車両用データ中継装置２のバッファサイズにより決定されるもので、本実施形態では例えば「２００ｂｙｔｅｓ」である。
【００２８】
ここで、大容量データ処理部８は、その時点のキュー長が所定長以上でない旨を検出すると（ステップＳ１にて「ＮＯ」）、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのフレームをキューに格納する（キューを割当てる）（ステップＳ３）。これに対して、大容量データ処理部８は、その時点のキュー長が所定長以上である旨を検出すると（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのフレームが新規フレーム（タイムアウトが発生していないフレーム）であるか再送フレーム（タイムアウトが発生したフレーム）であるかを判定する（ステップＳ２）。
【００２９】
そして、大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信されたフレームが再送フレームである旨を検出すると、この場合も、そのフレームをキューに格納する（ステップＳ３）。これに対して、大容量データ処理部８は、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信されたフレームが新規フレームである旨を検出すると、そのフレームをキューに格納することなく（キューを割当てることなく）アクティブに棄却する（ステップＳ４）。
【００３０】
尚、本実施形態では、上記した前提条件でトラヒックが「１０００ｂｙｔｅｓ／ｓ」では、フレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施することによりＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが約１０％高まるという結果が得られている。
【００３１】
以上に説明したように本実施形態によれば、車両用データ中継装置２において、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信されたリアルタイムデータをギャランティ型の中継処理手順にしたがって中継処理するリアルタイムデータ処理部７と、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データをベストエフォード型の中継処理手順にしたがって中継処理する大容量データ処理部８とが共存するように構成したので、フレームの中継遅延時間の要求を満足することができると共に、大容量データの転送時間を短縮することができる。
【００３２】
また、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して大容量データが受信された時点で、キュー長が所定長以上であり且つ車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのフレームが新規フレームであれば、そのフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するように構成したので、バースト的なフレーム棄却が発生してスループットが悪化するよりも前にフレームをアクティブに棄却することができ、バースト的なフレーム棄却が発生してスループットが悪化することを未然に回避することができる。特に、本実施形態のように再送回数が多くなるにしたがって再送間隔を長くするように規定している条件では、再送フレームをアクティブに棄却するのではなく、新規フレームを優先してアクティブに棄却することにより、スループットをより高めることができる。
【００３３】
また、車両用データ送信ノード３から第１のネットワーク５を介して受信された大容量データのトラヒックが所定値以上である場合に限ってキュー長及びフレームの種別を判定してフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するように構成したので、フレームをアクティブに棄却するのに相応しい適切なタイミングでフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することができる。
【００３４】
さらに、フレームアクティブ棄却アルゴリズムとＦＩＦＯ型アルゴリズムとを対比したシミュレーション結果からフレームアクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出された値または当該値の周辺値を所定値としてトラヒックが所定値以上であるか否かを判定するように構成したので、アクティブ棄却アルゴリズムを実施する方がＦＩＦＯ型アルゴリズムを実施するよりもスループットが高くなると算出されるトラヒックの周辺で無駄なく効率的にフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却することができる。
【００３５】
本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
再送フレームであるか新規フレームあるか（タイムアウトの発生の有無）を判断してフレームをキューに格納するかフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するかを決定する構成に限らず、フレームの再送回数（タイムアウトが発生した回数）が所定回数以上であるか否かを判断してフレームをキューに格納するかフレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するかを決定する構成であっても良く、つまり、フレームの再送回数が所定回数以上であれば、フレームをキューに格納し、一方、フレームの再送回数が所定回数未満であれば、フレームをキューに格納することなくアクティブに棄却するように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す機能ブロック図
【図２】シーケンス図
【図３】フローチャート
【図４】シミュレーション結果を示す図
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１は車両用データ中継システム、２は車両用データ中継装置、３は車両用データ送信ノード、４は車両用データ受信ノード、５は第１のネットワーク、６は第２のネットワーク、７はリアルタイムデータ処理部、８は大容量データ処理部、９はトラヒック監視部、１０はフレームアクティブ棄却部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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