(57)【要約】【課題】複数種類のデータが送受信される多重通信回線において、データの種類毎に中継機能の診断を適切に行うことができるデータ中継装置、データ中継装置の診断方法、車両用通信システムを提供する。【解決手段】データ中継装置１は、受信したデータを当該データの種類毎に記憶するＩＤ毎バッファ５を備えており、データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線との対応関係がデータの種類毎に設定した経路情報に基づいて受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索してデータを送信する。このとき、受信したデータの種類と受信時間とを対応付けた受信時のプロファイル情報と、送信したデータの種類と送信時間とを対応付けた送信時のプロファイル情報とに基づいて、データを中継した際の中継遅延時間およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで中継機能の診断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重通信線の間に介在し、データの種類を特定可能な識別情報を含む複数種類のデータを多重通信線間で中継する中継機能を有するデータ中継装置（１）であって、
データを受信するデータ受信部（４）と、
前記データ受信部（４）にて受信したデータを、前記識別情報により特定されるデータの種類毎に区分けして一時的に記憶する複数のＩＤ毎バッファ（５）と、
データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線との対応関係がデータの種類毎に設定した経路情報を記憶している経路情報部（８）と、
前記経路情報部（８）に記憶されている経路情報に基づいて受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索する経路検索部（７）と、
前記ＩＤ毎バッファ（５）に記憶されているデータを読み出し、前記経路検索部（７）にて検索した送信先となる多重通信回線にデータを送信するデータ中継部（９、１１）と、
前記データ受信部（４）にてデータを受信した受信時間、および、前記データ中継部（９、１１）からデータを送信した送信時間を取得するタイマ部（１２）と、
受信したデータの種類とその受信時間とを対応付けた受信時のプロファイル情報と、送信したデータの種類と送信時間とを対応付けた送信時のプロファイル情報とに基づいて、データを中継した際の中継遅延時間およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで、該データ中継装置（１）の中継機能を診断するデータ診断機能部（３）と、
を備えることを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
前記データ診断機能部（３）による診断結果を記憶する不揮発性の記憶手段（１８）を備え、
前記データ診断機能部（３）の診断結果を事後的にも参照可能としたことを特徴とする請求項１記載のデータ中継装置。
【請求項３】
前記データ診断機能部（３）は、
受信したデータの種類および受信時間と、送信したデータの種類および送信時間とを取得するデータ取得部（１３）と、
前記データ取得部（１３）で取得したデータの種類および受信時間を受信時のプロファイル情報としてデータの種類毎に区分けして設けられている記憶領域に登録するとともに、送信したデータの種類および送信時間を、同一種類のデータの受信時のプロファイル情報が登録されている記憶領域に送信時のプロファイル情報として登録するデータ登録部（１４）と、
当該送信時のプロファイル情報と、そのプロファイル情報と共通する記憶領域に登録されている受信時のプロファイル情報とを比較することで、中継遅延時間およびデータ化けの有無を判定するデータ判定部（１５）と、を有していることを特徴とする請求項１または２記載のデータ中継装置。
【請求項４】
前記データ登録部（１４）は、受信時および送信時のプロファイル情報を、データの値毎にさらに区分けして記憶領域に登録し、
前記データ判定部（１５）は、受信時および送信時のプロファイル情報に含まれているデータの値を比較することで、データ化けの有無を判定することを特徴とする請求項３記載のデータ中継装置。
【請求項５】
前記データ判定部（１５）は、受信したデータ数と送信したデータ数との差分に基づいて中継遅延時間を算出可能であるかを判定し、その差分に基づいて算出アルゴリズムを変更することを特徴とする請求項３または４記載のデータ中継装置。
【請求項６】
前記データ診断機能部（３）は、
データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線との対応関係がデータの種類毎に設定した経路情報を記憶している診断側経路情報部（１７）と、
前記診断側経路情報部（１７）に記憶されている経路情報に基づいて受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索する診断側経路検索部（１６）と、をさらに有し、
前記データ登録部（１４）は、前記データ受信部（４）にて受信したデータの種類が前記診断側経路情報部（１７）に記憶されている経路情報に設定されている場合に受信時のプロファイル情報を登録するとともに、前記データ中継部（９、１１）にて送信したデータの種類が前記診断側経路情報部（１７）に記憶されている経路情報に設定されている場合に送信時のプロファイル情報を登録するものであり、
前記データ判定部（１５）は、前記データ登録部（１４）にて受信時または送信時にプロファイル情報が登録されなかった場合、中継機能に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項記載のデータ中継装置。
【請求項７】
前記データ診断機能部（３）により該データ中継装置（１）の中継機能に異常が生じたと診断された場合にアラームを出力するアラーム出力手段（１９）を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載のデータ中継装置。
【請求項８】
多重通信回線として、ＣＡＮ（Controller Area Network）またはＬＩＮ（Local Interconnect Network）を採用したことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載のデータ中継装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項記載のデータ中継装置（１）を車両用の多重通信回線に用いたことを特徴とする車両用通信システム。
【請求項１０】
多重通信線の間に介在し、データの種類を特定可能な識別情報を含む複数種類のデータを多重通信線間で中継する中継機能を有するデータ中継装置（１）を診断するためのデータ中継装置の診断方法であって、
受信したデータの種類とそのデータが受信した受信時間とを受信時のプロファイル情報として登録するとともに、送信したデータの種類とそのデータを送信した送信時間とを送信時のプロファイル情報として登録するプロファイル情報登録工程と、
前記プロファイル情報登録工程において登録された受信時および送信時のプロファイル情報に基づいて、データを中継した際の中継遅延時間およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで前記データ中継装置（１）の中継機能を診断する中継機能診断工程と、
を含むことを特徴とするデータ中継装置の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ中継装置、データ中継装置の診断方法、車両用通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信回線間でデータを中継するデータ中継装置においては、その中継機能に何らかの異常が生じた場合、中継されるべきデータが破棄されることがある。そのため、例えば特許文献１では、データ中継装置で中継されたデータ数を管理することで、具体的には、データ中継装置が受信したデータ数とデータ中継装置から送信されたデータ数との差分を求め、その差分が所定値を超えたか否かを判定することで、データが破棄されていないか等の中継機能の診断が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５１８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、通信回線のうち多重通信回線においては、データの種類の情報を含む複数種類のデータが送受信される。そのため、中継時にデータの破棄や遅延が特定の種類に偏ってしまうこと等を防止することを目的として、データの種類毎に複数のバッファが設けることが考えられるが、その場合には、データ中継装置で中継されたデータ数を管理するだけではどの種類のデータが破棄されたのかを把握できず、中継機能の診断を適切に行うことができなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数種類のデータが送受信される多重通信回線において、データの種類毎に中継機能の診断を適切に行うことができるデータ中継装置、データ中継装置の診断方法、車両用通信システム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記載の発明では、データ中継装置は、受信したデータを当該データの種類毎に区分けして一時的に記憶する複数のＩＤ毎バッファを備えており、データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線との対応関係がデータの種類毎に設定した経路情報に基づいて受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索してデータを送信する。そして、データ中継装置は、受信したデータの種類とその受信時間とを対応付けた受信時のプロファイル情報と、送信したデータの種類とその送信時間とを対応付けた送信時のプロファイル情報とに基づいて、データを中継した際の中継遅延時間およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定して、中継機能の診断を行う。これにより、複数種類のデータが送受信される多重通信回線において、データの種類毎に中継機能の診断を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態のデータ中継装置の機能ブロックを模式的に示す図
【図２】データ中継装置で中継されるデータフォーマットの一例を示す図
【図３】データ中継装置の記憶領域を模式的に示す図
【図４】データ中継装置のデータ中継処理の流れを模式的に示す図
【図５】データ中継装置のプロファイル処理の流れを模式的に示す図
【図６】データ中継装置のデータ診断処理の流れを模式的に示す図
【図７】経路情報の一例を示す図
【図８】具体例１におけるデータの送受信のタイミングを模式的に示す図
【図９】具体例１における記憶領域の推移を示す図
【図１０】具体例２におけるデータの送受信のタイミングを模式的に示す図
【図１１】具体例２における記憶領域の推移を示す図
【図１２】具体例３におけるデータの送受信のタイミングを模式的に示す図
【図１３】具体例３における記憶領域の推移を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について、図１から図１３を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態のデータ中継装置１は、車両に搭載されている車両用通信システム１００に適用されている。この車両用通信システム１００では、データ中継装置１にはＣＨ１〜ＣＨｎのｎ本の多重通信回線が接続されている。また、各多重通信回線には、図示は省略するが、それぞれ車両用の制御装置（ＥＣＵ（Electronic Control Unit））が１つあるいは複数接続されている。なお、本実施形態の場合、データ中継装置１は、車両用通信システム１００を構成するＥＣＵの１つ、あるいはＥＣＵの一部として構成されている。
【０００９】
この車両用通信システム１００では、多重通信回線としてＣＡＮ（Controller Area Network）が採用されている。このため、データ中継装置１の中継対象となる多重通信回線間で送受信されるデータは、本実施形態ではＣＡＮのデータ形式となっている。ＣＡＮのデータ形式については周知であるので詳細な説明は省略するが、図２に一例を示すように、ＣＡＮの標準フォーマットではデータ（図２に「データ」と示した０〜６４ビットの値。データ値）と、識別情報（図２に「アービトレーション」と示した１２〜３２ビットの値、「コントロール」と示した６ビットの値）とが含まれたデータが送受信される。つまり、本実施形態では、データ値とそのデータ値の種類を特定可能な識別情報とが所定の形式で纏められた単位情報（いわゆるデータフレーム）が、データ中継装置１の中継対象のデータとなっている。また、本実施形態では、識別情報として、「アービトレーション」に含まれているＩＤ（１１ビット）を採用している。なお、ＣＡＮの拡張フォーマットのようにＩＤに加えて１８ビットの拡張ＩＤが設けられている場合には、拡張ＩＤも識別情報に含める構成としてもよい。つまり、識別情報は、データの種類を特定可能な情報であれば診断対象となるデータの形式に応じて適宜選択して設定すればよい。
【００１０】
データ中継装置１は、図１に示すように、多重通信線の間に介在しており、多重通信線間でデータを中継する。このデータ中継装置１は、１あるいは複数の多重通信回線から受信したデータを、１あるいは複数の多重通信回線に中継している。つまり、データ中継装置１は、各多重通信回線間において、１対１あるいはｎ対ｎでのデータ中継が可能となっている。
データ中継装置１は、多重通信回線間でのデータ中継の主体となるデータ中継機能部２と、データ中継機能部２における中継機能の診断の主体となるデータ診断機能部３とを機能ブロックとして有している。本実施形態ではデータ中継機能部２とデータ診断機能部３とは、それぞれ個別のマイコンにてソフトウェア的に実現されており、データの中継機能と診断機能とがそれぞれ分担されている。このため、データ中継装置１では、例えば診断機能に時間が取られて中継遅延時間が増加したりする等、診断機能を実行することによる中継機能の低下が抑制される。なお、データ中継機能部２やデータ診断機能部３、あるいはそれらを構成する機能ブロックの一部あるいは全部をハードウェア的に実現する構成としてもよい。
【００１１】
データ中継機能部２を構成するデータ受信部４は、多重通信回線からデータを受信するとともに、受信したデータすなわちＣＡＮのデータフレームから、多重通信回線のチャンネル番号（以下、ＣＨとも称する）、識別情報であるＩＤとＤＬＣ、およびデータ（以下、ＤＡＴＡと称する）を取得する。以下、便宜的に、データ受信部４で取得されたＣＨ、ＩＤ、ＤＬＣおよびＤＡＴＡを総称して抽出情報と称する。
データ受信部４で取得された抽出情報は、ＩＤ毎バッファ５に一時的に格納される。このＩＤ毎バッファ５は、複数の個別バッファ６により構成されている。そのため、抽出情報は、ＩＤ毎に区分けされて対応する個別バッファ６に格納される。また、各個別バッファ６は、それぞれ複数段で構成されており、複数個の抽出情報を格納可能となっている。
【００１２】
経路検索部７は、ＩＤ毎バッファ５に格納されている抽出情報に基づいて、受信元となる多重通信回線（受信ＣＨ）に対応する送信先となる多重通信回線（送信ＣＨ）を経路情報部８に記憶されている経路情報から検索する。この経路情報には、後述する図７に示すように、データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線のとの対応関係がデータの種類毎に設定されている。より具体的には、経路情報には受信元の多重通信回線のチャンネル番号およびＩＤと、そのチャンネル番号およびＩＤにて特定されるデータの送信先となる多重通信回線のチャンネル番号とが対応付けられている。
【００１３】
送信バッファ９は、抽出情報を、送信先となる多重通信回線にデータを送信する前に一時的に格納するバッファであり、複数段で構成されている。送信バッファ９は、インターバルタイマ１０の周期に応じて定期的にデータ送信部１１の空きを確認しており、空きができれば抽出情報をデータ送信部１１に格納する。そして、データ送信部１１は、格納された抽出情報を図２に示したようなＣＡＮのデータフレームに変換し、経路情報に基づいて送信先となる多重通信回線に送信する。これら送信バッファ９およびデータ送信部１１により、データ中継部が構成されている。
このような構成のデータ中継機能部２は、データ受信部４にてデータを受信したとき、および、データ送信部１１からデータを送信したとき、タイマ部に相当するフリーランタイマ１２から受信時間および送信時間（図１にはいずれも「ＴＩＭＥ」として示す）を取得する。このＴＩＭＥは、以下に説明するように、データ診断機能部３による診断に用いられる。
【００１４】
データ診断機能部３のデータ取得部１３は、データ中継機能部２側から、上記した抽出情報とともに受信時間あるいは送信時間を取得する。以下、データ診断機能部３の説明においては、ＣＨ、ＩＤ、ＤＬＣ、ＤＡＴＡおよびＴＩＭＥを総称して抽出情報と称する。なお、後述するようにデータ診断機能部３による中継機能の診断はデータの受信時および送信時にそれぞれ行われるため、データ取得部１３にて取得されるＴＩＭＥは、受信時であれば受信時間を示し、送信時であれば送信時間（本実施形態では、データ送信部１１へデータを格納した時間）を示すものとなる。また、抽出情報には、受信したデータのものであるのか、送信したデータのものであるのかを判別可能な例えば識別フラグ等の情報も合わせて取得される。
【００１５】
抽出情報は、データ登録部１４にて記憶領域に登録される。この記憶領域は、図３（Ａ）に示すように、多重通信回線のチャンネル番号毎に設けられており、また、各チャンネルにおいては、ＩＤ毎に区分けされたｎ個の複数のデータバッファ（Ｄｂｕｆ［ｎ］）が設けられている。なお、データバッファの数を示すｎは、単に「複数」を示すものとして用いているのであり、多重通信回線のチャンネル数を示すｎとは別の値であってもよい。
【００１６】
また、各データバッファには、図３（Ｂ）に詳細を示すように、本実施形態では受信時間を３つまで格納可能な３段の受信時間バッファ（ＲｘＴｂｕｆ［３］）、送信時間を３つまで格納可能な３段の送信時間バッファ（ＴｘＴｂｕｆ［３］）、同一種類のデータの受信数をカウントする受信カウンタ（ＲｘＣｎｔ）、同一種類のデータの送信数をカウントする送信カウンタ（ＴｘＣｎｔ）がそれぞれ設けられている。なお、本実施形態における受信時間バッファおよび送信時間バッファの段数は、実際のＣＡＮで送受信されるデータ量等を勘案して実用に耐えうると想定された段数に設定されているが、さらに多段にする等、その段数は任意に設定することができる。
【００１７】
つまり、データ登録部１４は、同一種類のデータ毎、より厳密には、同一ＩＤ且つ同一ＤＡＴＡ（同一データ値）のデータ毎に、データの種類と受信または送信された時間とをプロファイル情報として登録する。このため、記憶領域には、データが受信された時間および当該データの種類と、データが送信された時間および当該データの種類とが、互いに対応付けられて共通の記憶領域に記憶される。
データ判定部１５は、詳細は後述するが、登録された受信時および送信時のプロファイル情報に基づいて、受信したデータ数、送信したデータ数および受信から送信までに要した時間を求めるとともに、中継による遅延時間および中継によるデータ化けの有無を同一種類毎および同一データ値毎に判定することで、データ中継装置１の中継機能を診断する。
【００１８】
診断側経路検索部１６は、データ中継機能部２と同様の経路検索を行うことで、取得した抽出情報に対応する経路情報が診断側経路情報部１７に記憶されている経路情報に設定されているか否かを判定する。また、本実施形態の場合、診断側経路検索部１６にて経路情報が設定されていると判定されたデータついてのみ、データ登録部１４によって受信時または送信時のプロファイル情報が登録される構成となっている。なお、診断側経路情報部１７には上記した経路情報部８と同一内容の経路情報が設定されている。そのため、診断側経路情報部１７を設ける代わりに、経路情報部８を参照する構成としてもよい。また、データ中継機能部２の処理速度に十分な余裕があるのであれば、診断側経路検索部１６を経路検索部７で兼用する構成としてもよい。
【００１９】
記憶部１８は、不揮発性の半導体メモリ等により構成されており、データ診断機能部３による診断結果を記憶する記憶手段を構成している。この記憶部１８は、不揮発性であることから、電源が落とされた場合等であっても診断結果を記憶し続ける。そのため、診断結果は、データ中継装置１の動作中や何らかの異常が発生した瞬間等だけでなく、例えば車両を整備する作業者等によっても事後的に確認することが可能となっている。この記憶部１８は、例えばメモリカード等を採用してデータ中継装置１から着脱可能な構成としてもよい。なお、本実施形態では異常が生じたと診断された診断結果はその都度記憶部１８に記憶される構成となっているが、後述する図４〜図６のフローでは、説明の簡略化のため、記憶する処理については記載を省略している。
【００２０】
アラーム出力部１９は、データ診断機能部３によってなんらかの異常が生じたと診断された際、その旨をアラームとして出力するアラーム出力手段を構成している。アラームの出力先は、例えばいずれかの多重通信回線に接続されているＥＣＵ等であってもよいし、データ中継装置１自身から音声等により出力してもよいし、記憶部１８に記憶させる構成としてもよい。本実施形態では、アラームの出力先は記憶部１８になっており、アラームが出力されたことが診断結果に対応付けて記憶されている。また、アラーム出力部１９は、データ中継機能部２において経路情報が設定されていないと判定された場合にも、その旨をアラームとして出力する。なお、アラームの出力態様としては、異常が発生した旨のみを出力する態様としてもよいし、異常の内容を特定可能な情報とともに出力する態様としてもよい。いずれにしろ、少なくとも異常が生じた旨を出力することができれば、アラーム出力手段の実現手法やその出力先あるいは出力態様は適宜設定すればよい。
【００２１】
次に、上記した構成の作用について説明する。
まず、データ中継機能部２による中継機能の全体の流れについて説明する。なお、以下の処理は上記したデータ中継機能部２やデータ診断機能部３等により行われるものであるが、説明の簡略化のために、以下ではデータ中継装置１を主体とする。
データ中継装置１は、図４に示すデータ中継処理を実行しており、いずれかの多重通信回線からデータを受信すると、受信処理を行う（Ａ１）。この受信処理では、データ受信部４に受信したデータ（以下、受信データと称する）が格納される。受信データが格納されると、データ中継装置１は、受信割り込み処理により、受信データから抽出情報、つまりＣＨ、ＩＤ、ＤＬＣおよびＤＡＴＡを取得し（Ａ２）、フリーランタイマ１２から受信時間を取得する（Ａ３）。このとき、データ中継装置１は、データ診断機能部３に対してデータを受信したことを通知し、通知を受けたデータ診断機能部３にてプロファイル処理（Ａ１１）が実行される。なお、プロファイル処理の詳細については後述する。
【００２２】
続いて、データ中継装置１は、経路情報を参照して経路検索を行い（Ａ５）、経路情報に該当するＩＤ、ＣＨがあるか否かを判定する（Ａ６）。経路情報には、上記したように、受信元となる多重通信回線と送信先となる多重通信回線との対応関係が、データの種類毎つまりＩＤ毎に設定されている。そのため、データ中継装置１は、経路情報に該当する受信データのＩＤ、ＣＨがない場合、つまり、対応する経路情報が設定されていない場合には（Ａ６：ＮＯ）、中継すべきデータでは無いとして、破棄する（Ａ１２）。
一方、データ中継装置１は、経路情報に該当する受信データのＩＤ、ＣＨがある場合、つまり、対応する経路情報が設定されている場合には（Ａ６：ＹＥＳ）、送信バッファ９へＣＨ、ＩＤ、ＤＬＣ、ＤＡＴＡを格納する（Ａ７）。
【００２３】
そして、データ中継装置１は、インターバルタイマ１０に基づく周期タスク処理によって、データ送信部１１に空きがあるかを判定し（Ａ８）、空きがなければ（Ａ８：ＮＯ）次の周期まで保留する（Ａ１３）一方、空きがあれば（Ａ８：ＹＥＳ）、データ送信部１１へ格納する（Ａ９）。そして、送信完了割り込み処理により、送信時間を取得する（Ａ１０）。このとき、データ中継装置１は、送信時間を取得した後、データ診断機能部３へデータを送信したことを通知する（Ａ１１）。
【００２４】
このように、データ中継装置１は、予め設定されている経路情報に基づいて受信したデータを送信先となる多重通信回線に中継する中継機能を実現している。
次に、中継機能の診断の詳細について、図５および図６を参照しながら説明する。以下では、説明の簡略化のため、まず図５に示すプロファイル処理の全体の流れを説明し、その後、図６に示す診断処理の流れを説明する。また、経路情報の一例である図７、データを送受信するタイミングの具体例を示す図８〜図１３をも適宜参照しながら説明する。
【００２５】
データ中継装置１は、データ中継処理において受信または送信した旨の通知が行われると、図５に示すプロファイル処理を実行する（図４のステップＡ１１に相当する）。このプロファイル処理は、受信したデータの種類とそのデータが受信した受信時間とを受信時のプロファイル情報として登録するとともに、送信したデータの種類とそのデータを送信した送信時間とを送信時のプロファイル情報として登録するプロファイル情報登録工程に相当する。
【００２６】
データ中継装置１は、ポーリングまたは割り込みにより抽出情報を取得する（Ｂ１）。なお、ポーリングで取得するか割り込みで取得するかは、本実施形態のように２つのマイコンを利用する構成であればマイコン間の接続態様等により適宜設定すればよく、必ずしもポーリングと割り込みの双方の方式に対応可能な構成としておく必要はない。
【００２７】
抽出情報を取得すると、データ中継装置１は、ＩＤを識別する（Ｂ２）。ＣＡＮの場合、ＩＤは０ｘ０００〜０ｘ７ＦＦの範囲（２０４８種類）であるため、データ中継装置１は、ステップＢ２においていずれのＩＤであるかを識別している。このとき、データ中継装置１は、ＩＤが０ｘ０００〜〜０ｘ７ＦＦの範囲で無い場合には（Ｂ２：others）、「該当ＩＤ無し」のアラームを出力する（Ｂ１２）。これに対して、データ中継装置１は、ＩＤが０ｘ０００〜０ｘ７ＦＦの範囲であった場合には（Ｂ２：ＩＤ＝０ｘ０００〜０ｘ７ＦＦ）、該当するＩＤのフローにおいて、受信データか送信データかを判定する（Ｂ３）。
【００２８】
データ中継装置１は、受信データであると判定すると（Ｂ３：受信データ）、経路情報（後述する図７参照）を参照して、取得したＩＤ、ＣＨに該当する経路情報があるかを判定する（Ｂ６）。経路情報は、例えば図７に示すように、データの受信元となる多重通信回線（Source CH)とそのデータの送信先となる多重通信回線（Destination CH)との対応関係がＩＤ毎に設定された情報である。図７の場合、ＩＤ＝０ｘ００１のデータは、ＣＨ１から受信した場合にはＣＨ２に送信され、ＩＤ＝０ｘ００２のデータは、ＣＨ２から受信した場合にはＣＨ１に送信され、ＩＤ＝０ｘ００３のデータは、ＣＨ１から受信した場合にはＣＨ２に送信されることが設定されている。なお、この経路情報に設定されていないデータは、中継対象ではないことになる。このため、データ中継装置１は、経路検索をした際に該当する経路情報がないと判定した場合には（Ｂ６：該当する経路情報がない）、「該当組合わせ無し」のアラームを出力する（Ｂ１１）。
【００２９】
一方、データ中継装置１は、該当する経路情報がある場合には（Ｂ６：該当する経路情報がある）、受信データのＣＨ毎に区分けして、同一ＤＡＴＡの受信時間バッファ（ＲｘＴｂｕｆ［ＲｘＣｎｔ］）に受信時間をセットする（Ｂ７）。具体的には、例えば受信元のＣＨがＣＨ１であり、経路情報に設定されている送信先となるＣＨがＣＨ２であった場合、データ中継装置１は、送信先となるＣＨ２の記憶領域（図３参照）のうち受信データと同じＩＤに対応する記憶領域のデータバッファ（Ｄｂｕｆ［ｎ］）にＤＡＴＡをセット（記憶）するとともに、その受信時間バッファ（ＲｘＴｂｕｆ［ＲｘＣｎｔ］）に受信時間をセットする。つまり、データ中継装置１は、ステップＢ７において受信時のプロファイル情報を登録する際、送信先となるＣＨの記憶領域にプロファイル情報を登録することで、受信側の情報を送信側にて持つようにしている。
【００３０】
ここで、ステップＢ７における「同一ＤＡＴＡの」の記載は、上記したようにＣＡＮでは同一ＣＨから同一ＩＤ且つ同一ＤＡＴＡのデータが送信されることがあるため、過去に同一ＤＡＴＡのデータを受信していた場合には同じ記憶領域（但し、ＲｘＣｎｔの値は異なる）に受信時間を記憶させることで、受信履歴を管理可能とするためである。このため、受信時間バッファ（ＲｘＴｂｕｆ[]）は、複数個設けられている。
【００３１】
データ中継装置１は、受信時間をセットすると、受信データ数を加算すなわちＲｘＣｎｔをインクリメントする（Ｂ８）。なお、データ中継装置１は、受信データのＣＨが異なる場合も同様の処理を実行しており、例えばＣＨｎであった場合に実行されるステップＢ９ではステップＢ７と同じ処理が実行され、ステップＢ１０ではステップＢ８と同じ処理が実行されることになる。
【００３２】
これに対して、データ中継装置１は、送信データであると判定すると（Ｂ３：送信データ）、同一ＤＡＴＡの送信時間バッファ（ＴｘＢｕｆ［ＴｘＣｎｔ］）に送信時間（ＴＩＭＥ）をセットする（Ｂ４）。具体的には、データ中継装置１は、送信データのＣＨ、ＩＤおよびＤＡＴＡに対応する記憶領域（図３参照）の送信間バッファ（ＴｘＴｂｕｆ［ＴｘＣｎｔ］）に送信時間をセットする。つまり、データ中継装置１は、ステップＢ４において、送信時のプロファイル情報を登録している。ここで、ステップＢ４における「同一ＤＡＴＡの」の記載は、データ中継装置１は基本的には受信したデータを中継するものであり、送信データに対応する受信時のプロファイル情報が既にセットされていることを想定しているためである。
【００３３】
このように、データ中継装置１は、受信時および送信時のプロファイル情報を登録することで、データの種類毎に受信時間および送信時間を管理可能としている。
そして、データ中継装置１は、受信時または送信時のプロファイル情報を登録した後、あるいは、ステップＢ１１やＢ１２のように何らかのアラーム出力をした後、データ診断処理を実行する（Ｂ１３）。ここで、具体例１として、図７に示す経路情報が設定され、図８に示すタイミングでデータが送受信された際における中継機能の診断の態様について説明する。この具体例１では、時間Ｔ１にデータを受信し、時間Ｔ２にそのデータを送信つまり中継し、時間Ｔ３に新たなデータを受信し、時間Ｔ４にそのデータを中継している。また、図９は、各時間における記憶領域の推移を示している。
【００３４】
時間Ｔ１にてＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。このとき、データ中継装置１は、図４に示すデータ中継処理において、受信処理を行い（Ａ１）、抽出情報を抽出し（Ａ２）、受信時間を取得した後（Ａ３）、データを受信したことをデータ診断機能部３に通知する（Ａ１１）。そして、通知を受けたデータ診断機能部３により図５に示すプロファイル処理が実行され、ＩＤを識別し（Ｂ２）、ＩＤ＝０ｘ００１の受信データであることから（Ｂ３：受信データ）、経路情報（図７参照）を参照する（Ｂ６）。
【００３５】
そして、データ中継装置１は、該当する経路が経路情報に設定されていることから（Ｂ６：該当する経路情報がある）、送信先となるＣＨ２の記憶領域の同一ＤＡＴＡのＲｘＴｂｕｆ［ＲｘＣｎｔ］に受信時間をセットし（Ｂ７）、ＲｘＣｎｔをインクリメントする（Ｂ８）ことで、受信時のプロファイル情報を登録する。これにより、図９に示すように、時間Ｔ１においては、ＣＨ２のＩＤ＝０ｘ００１の記憶領域に、データバッファにＤＡＴＡ１が記憶され、受信時間にＴ１が記憶され、受信数に１が記憶される。なお、図９では、説明の簡略化のために１つデータバッファだけを記載している。そして、プロファイル情報の登録が完了すると、データ中継装置１は、データ診断処理を実行する（Ｂ１３）。このデータ診断処理は、プロファイル情報登録工程において登録された受信時および送信時のプロファイル情報に基づいて、データを中継した際の中継遅延時間、中継遅延時間が過剰となっていないかの判定、およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで中継機能を診断する中継機能診断工程に相当する。
【００３６】
データ中継装置１は、図６に示すデータ診断処理において、プロファイル情報に基づいてＲｘＣｎｔ≧１、且つ、ＴｘＣｎｔ≧１であるかを判定する（Ｃ１）。データ中継装置１は、図９の時間Ｔ１の状態では、ＲｘＣｎｔ≧１且つＴｘＣｎｔ≧１ではなく（Ｃ１：ＮＯ）、ＲｘＣｎｔ＝０且つＴｘＣｎｔ≧１ではなく（Ｃ２：ＮＯ）、ＲｘＣｎｔ≧３ではないので（Ｃ３：ＮＯ）、そのままリターンする。つまり、この時点では、送信時のプロファイル情報が登録されておらず、また、受信データ数および送信データ数も診断対象となる値ではないことから、診断対象が存在していない状態となっている。
【００３７】
さて、データ中継装置１は、図４に示すデータ中継処理において、受信したデータの経路情報が図７に示すように設定されている場合には、つまり、経路情報に該当するＩＤ、ＣＨがある場合には（Ａ６：ＹＥＳ）、送信バッファ９に格納し（Ａ７）、データ送信部１１の空きを待ってデータ送信部１１に格納する（Ａ８：ＹＥＳ、Ａ９）。そして、データ中継装置１は、送信時間を取得して（Ａ１０）、データを送信したことをデータ診断機能部３に通知し（Ａ１１）、通知を受けたデータ診断機能部３により図５に示すプロファイル処理が実行され、ここでは送信時のプロファイル情報が登録される。これにより、図９に示すように、時間Ｔ２においては、送信先となるＣＨ２の記憶領域のうち受信時にプロファイル情報が登録された記憶領域、つまり、ＩＤ＝０ｘ００１の記憶領域であって、同一ＤＡＴＡつまりＤＡＴＡ１が記憶されているデータバッファに対応する送信時間バッファに、送信時間としてＴ２が記憶され、受信数に１が記憶され、送信数に１が記憶される。
【００３８】
この状態では、データ中継装置１は、図６に示すデータ診断処理において、ＲｘＣｎｔ≧１、且つ、ＴｘＣｎｔ≧１であることから（Ｃ１：ＹＥＳ）、ＴｘＣｎｔ−ＲｘＣｎｔの値を演算する（Ｃ８）。つまり、データ中継装置１は、送信したデータ数と受信したデータ数との差分を求める。なお、ステップＣ８の処理は図３に示した記憶領域を想定したものであり、受信時間バッファの段数が異なる場合には、さらに多値の判断が行われる。今回の場合、ＴｘＣｎｔ−ＲｘＣｎｔ＝０であることから、ＴｘＴｂｕｆ［ＴｘＣｎｔ］−ＲｘＴｂｕｆ［ＲｘＣｎｔ］の演算式により中継遅延時間が算出される（Ｃ９）。具体的には、中継遅延時間は、ＴｘＴｂｕｆ［１］−ＲｘＴｂｕｆ［１］＝Ｔ２−Ｔ１として算出される。
【００３９】
続いて、データ中継装置１は、中継遅延時間を判定することで、中継機能に異常が無いかの診断を行う。具体的には、データ中継装置１は、中継遅延時間＜０であるかを判定し、中継遅延時間＜０であれば（Ｃ１０：ＹＥＳ）、「異常遅延時間」としてアラーム出力する（Ｃ１１）。中継遅延時間＜０であるとは、送信されたデータが、そのデータが受信された時間よりも前に送信されたことと意味している。そのため、データ中継装置１は、そのような状態が生じた場合にはアラームを出力する。なお、継遅延時間＜０でない場合には（Ｃ１０：ＮＯ）、中継遅延時間が異常に短いとは判定されないことになる。
【００４０】
また、データ中継装置１は、中継遅延時間が過剰に長くないかをさらに診断している。具体的には、データ中継装置１は、中継遅延時間＞所定時間であるかを判定している（Ｃ１２）。ここで、所定時間は、中継遅延時間が過剰であるか否かを判定するための基準値で、予め設定されている。データ中継装置１は、中継遅延時間＞所定時間である場合には（Ｃ１２：ＹＥＳ）、「過剰遅延」としてアラーム出力する（Ｃ１３）。なお、継遅延時間＞所定時間でない場合には（Ｃ１２：ＮＯ）、中継遅延時間が過剰に長いとは判定されないことになる。
その後、データ中継装置１は、ＲｘＣｎｔ、ＴｘＣｎｔ、ＲｘＴｂｕｆ、ＴｘＴｂｕｆをオールクリアする（Ｃ１４）。つまり、データ中継装置１は、中継機能の診断が完了すると、次の診断のために記憶領域を初期化する。
【００４１】
さて、図８に示すように時間Ｔ３にてＣＨ２からＩＤ＝０ｘ００２のＤＡＴＡ２を受信すると、データ中継装置１は、同様に受信時のプロファイル情報を今回は送信先となるＣＨ１の記憶領域に登録する。このとき、記憶領域は、図９に示すように、時間Ｔ３ではＣＨ１のＩＤ＝０ｘ００２のデータバッファにＤＡＴＡ２が記憶され、受信時間バッファにＴ３が記憶され、ＲｘＣｎｔに１が記憶され、ＴｘＣｎｔに０が記憶される。その後、データ中継装置１は、時間Ｔ４にてデータを送信すると、同様に送信時のプロファイル情報を登録する。このとき、ＣＨ１の記憶領域は、図９に示すように、時間Ｔ４ではＩＤ＝０ｘ００２のデータバッファに送信時間が記憶され、ＴｘＣｎｔに１が記憶される。そして、データ中継装置１は、中継遅延時間を算出し、その中継遅延時間に対して診断を行う。
【００４２】
ところで、ＣＡＮの場合、上記したように同一種類のデータが連続して送受信されることがある。以下、具体例２として、図１０に示すタイミングでデータが送受信された際における中継機能の診断の態様について説明する。なお、上記した具体例１と重複する作動については、詳細な説明は省略する。
【００４３】
具体例２の場合、図１０に示すように、時間Ｔ１〜時間Ｔ４まで同一ＣＨ（図１０ではＣＨ１）から同一種類のデータを連続して受信し、時間Ｔ５にて１つのデータが中継され、時間Ｔ６にて新たに同じＣＨから同一種類のデータを受信し、時間Ｔ７にてデータが中継されている。また、図１１は、各時間における記憶領域の推移を示している。なお、具体例２も、図７に示す経路情報が設定されているとする。このため、図１１および後述する図１３では、説明の簡略化のために、送信先となるＣＨ２の記憶領域の一部のみを図示している。
【００４４】
さて、時間Ｔ１にてＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。この場合、データ中継装置１は、データ中継処理にて抽出情報を抽出し、図５に示すプロファイル処理にて受信時のプロファイル情報を図１１の時間Ｔ１のように登録し、図６に示すデータ診断処理を実行する。この場合、データ中継装置１は、送信時のプロファイル情報が登録されておらず、また、受信データ数および送信データ数も診断対象となる値ではないことから、そのままリターンする。続いて、時間Ｔ２にて新たにＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。この場合、データ中継装置１は、プロファイル処理によって受信時のプロファイル情報を図１１の時間Ｔ２のように新たに登録するものの、この時点でも診断対象が存在していないことになるため、そのままリターンする。
【００４５】
その後、時間Ｔ３にてさらにＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。この場合、データ中継装置１は、プロファイル処理によって受信時のプロファイル情報を図１１の時間Ｔ３のように登録する。この時点では、同一種類のデータ、つまり、同一ＣＨ、同一ＩＤ、且つ同一ＤＡＴＡのデータが３つ受信され、ＲｘＣｎｔ＝３となる。なお、送信されたデータはないので、ＴｘＣｎｔ＝０である。このとき、データ中継装置１は、図６に示すデータ診断処理において、ＲｘＣｎｔ≧１且つＴｘＣｎｔ≧１ではなく（Ｃ１：ＮＯ）、ＲｘＣｎｔ＝０且つＴｘＣｎｔ≧１ではないものの（Ｃ２：ＮＯ）、ＲｘＣｎｔ≧３であるので（Ｃ３：ＹＥＳ）、ＲｘＴｂｕｆ［１］のデータに対して、「中継フレーム無し」としてアラーム出力する（Ｃ４）。
【００４６】
つまり、データ中継装置１は、時間Ｔ３の時点で受信データ数が本実施形態での受信時間バッファの上限数に達し、且つ、送信されたデータが無い（ＴｘＣｎｔ＝０）ことから、時間Ｔ１で受信したデータが中継されていないことを、「中継フレーム無し」としてアラーム出力する。そして、データ中継装置１は、ＲｘＴｂｕｆ［１］にＲｘＴｂｕｆ［２］の値を上書きし、ＲｘＴｂｕｆ［２］にＲｘＴｂｕｆ［３］の値を上書きし、ＲｘＣｎｔを２とする（Ｃ５）。つまり、データ中継装置１は、ステップＣ５において、受信時間バッファの最古の時間情報（つまり、Ｔ１）を削除し、その後に記憶された時間情報（つまり、Ｔ２およびＴ３）を繰り上げるとともに、受信データ数を減算して２とすることで、時間Ｔ１のプロファイル情報を破棄している。これにより、新たに同一種類のデータを受信した際、つまり、より新しいデータを受信した際、そのプロファイル情報を登録することができるようになる。
【００４７】
続いて、時間Ｔ４にてさらにＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。この場合、時間Ｔ４の時点においてプロファイル情報は図１１の時間Ｔ４のように登録されるものの、ＲｘＣｎｔ＝３となり、且つ、送信されたデータが無いことから、上記した時間Ｔ３の場合と同様に、時間Ｔ２のプロファイル情報が破棄され、時間Ｔ３および時間Ｔ４のプロファイル情報がそれぞれ繰り上げられる。
【００４８】
その後、時間Ｔ５においてＣＨ２に対してＤＡＴＡ１が送信されたとする。この場合、データ中継装置１は、プロファイル処理において、送信データのプロファイル情報を、図１１の時間Ｔ５のように登録する。そして、データ中継装置１は、データ診断処理において、ＲｘＣｎｔ≧１且つＴｘＣｎｔ≧１となったことから（Ｃ１：ＹＥＳ）、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔの値を求める（Ｃ８）。データ中継装置１は、今回はＲｘＣｎｔ＝２、ＴｘＣｎｔ＝１であり、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔ＝１となることから（Ｃ８：１）、判定を保留してリターンする。この場合、受信データ数が２である一方、送信データ数が１であるため、送信データがいずれの時間に受信したものであるのかの対応付けができないため、そのままリターンすることになる。このため、ＲｘＣｎｔ＝２、ＴｘＣｎｔ＝１のままである。
【００４９】
さて、時間Ｔ６においてＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００１、データ値がＤＡＴＡ１のデータを受信したとする。この場合、データ中継装置１は、プロファイル処理において、送信データのプロファイル情報を、図１１の時間Ｔ６のように登録する。このとき、ＲｘＣｎｔはインクリメントされ、ＲｘＣｎｔ＝３となっている。ただし、ＴｘＣｎｔ＝１のままである。この場合、データ中継装置１は、データ診断処理において、ＲｘＣｎｔ≧１且つＴｘＣｎｔ≧１であることから（Ｃ１：ＹＥＳ）、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔの値を求める（Ｃ８）。データ中継装置１は、今回はＲｘＣｎｔ＝３、ＴｘＣｎｔ＝１であり、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔ＝２となることから（Ｃ８：２）、ＲｘＴｂｕｆ［１］に対応するデータに対して「中継フレーム無し」としてアラーム出力する（Ｃ１５）。
【００５０】
つまり、データ中継装置１は、時間Ｔ３の時点で受信データ数が本実施形態での受信時間バッファの上限数に達し、且つ、送信されたデータが無い（ＴｘＣｎｔ＝０）ことから、時間Ｔ１で受信したデータが中継されていないことを、「中継フレーム無し」としてアラーム出力する。つまり、データ中継装置１は、受信データ数が上限に達し、且つ、送信データ数が１である場合には、最古のＲｘＴｂｕｆ［１］（つまり、時間Ｔ３）に対応するデータは破棄されたものと判定する。そして、データ中継装置１は、時間Ｔ５で送信されたデータはＲｘＴｂｕｆ「２」（つまり、時間Ｔ４）で受信したデータに対応するものとして、中継遅延時間をＴｘＴｂｕｆ［１］−ＲｘＴｂｕｆ［２］として算出する（Ｃ１６）。
【００５１】
中継遅延時間を求めると、データ中継装置１は、上記したステップＣ１１、Ｃ１２と同様に、中継遅延時間＜０となっていないか（Ｃ１７）、および、中継遅延時間＞所定時間となっていないか（Ｃ１９）を判定し、いずれかで有る場合にはアラーム出力する（Ｃ１８またはＣ２０）。そして、ＴｘＣｎｔおよびＴｘＴｂｕｆ［］をオールクリアするとともに、ＲｘＴｂｕｆ［１］に未判定のＲｘＴｂｕｆ［３］を上書きし、ＲｘＣｎｔを１とした後（Ｃ２１）、リターンする。その後、データ中継装置１は、時間Ｔ７にてデータを送信した際、送信時のプロファイル情報を図１１の時間Ｔ７のように登録する。この場合、ＲｘＣｎｔ＝１且つＴｘＣｎｔ＝１であり、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔ＝０であることから、具体例１の場合と同様に、ステップＣ９以降の処理を実行することになる。
【００５２】
ここで、送信が連続して行われた場合の流れについて、図１１および図１２に示す具体例３を参照しながら説明する。この具体例３の場合、時間Ｔ１から時間Ｔ５までは上記した具体例２と同様のタイミングにてデータの送受信が行われているため、重複する作動については説明を省略する。
データ中継装置１は、時間Ｔ５においてデータを送信した後、時間Ｔ６において続けてデータを送信している。この場合、データ中継装置１は、時間Ｔ６の時点において記憶領域に図１２の時間Ｔ６に示すようなプロファイル情報を登録する。そして、時間Ｔ６のデータを送信した際に行われるデータ診断処理において、ＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔ＝０であることから（ステップＣ８：０）、時間Ｔ５に送信されたデータの中継遅延時間をＴ５−Ｔ３として算出している。なお、上記した具体例２の場合には時間Ｔ６にてデータが受信されていることから、データ中継装置は、時間Ｔ５に送信されたデータの中継遅延時間をＴ５−Ｔ４として算出している。
【００５３】
すなわち、データ中継装置１は、判定を保留した次の動作が送信か受信かによって、中継遅延時間を算出する際の基準となる送信時のプロファイル情報を変更している。これにより、具体例３において中継遅延時間が誤ってＴ５−Ｔ４のように算出されることが防止されている。なお、データ中継装置１は、具体例３の時刻Ｔ６においては、時間Ｔ６に送信されたデータの中継遅延時間をＴ６−Ｔ４として算出している。つまり、データ診断処理においてＲｘＣｎｔ−ＴｘＣｎｔ＝０となった場合には、プロファイル情報に登録されているデータの全て（図１３の例では、時間Ｔ５と時間Ｔ６の両方）について、それぞれの中継遅延時間を算出している。また、時間Ｔ７でデータを受信し、時間Ｔ８にてデータを受信した場合には、具体例１と同様に中継遅延時間をＴ８−Ｔ７として算出している。
【００５４】
このように、データ中継装置１は、データの受信時および送信時にプロファイル情報を登録し、そのプロファイル情報に基づいて中継したデータの中継遅延時間を求めることにより、中継機能が正常に作動しているか否かをデータの種類毎に判定している。つまり、「異常遅延時間」や「過剰遅延」のアラーム出力が行われなかった状態や、「該当組合わせ無し」のアラーム出力が行われなかった状態が、中継機能が正常に動作している状態に相当する。
【００５５】
また、データ中継装置１は、プロファイル情報に基づいてデータ化けの有無をも判定している。データ中継装置１は、図５に示すプロファイル処理において、送信時にもプロファイル情報を登録する。このとき、プロファイル処理のステップＢ４では、送信データが、同一ＤＡＴＡの記憶領域にプロファイル情報が登録される。これは、上記したように送信データに対応する受信時のプロファイル情報が既にセットされていることを想定しているためである。換言すると、同一ＤＡＴＡであれば、受信時のプロファイル情報が登録されていない記憶領域（つまり、ＲｘＣｎｔ＝０である記憶領域）に、送信時のプロファイル情報が登録されること（つまり、その記憶領域にＴｘＣｎｔ＝１が記憶されること）は、通常であれば起こり得ない。
【００５６】
そこで、データ中継装置１は、図６に示すデータ診断処理において、受信データがない状態（つまり、ＲｘＣｎｔ＝０の状態）であって、且つ、送信データがある状態（つまり、ＴｘＣｎｔ≧１の状態）の場合には（Ｃ１：ＮＯ、Ｃ２：ＹＥＳ）、ＣＨ、ＩＤ、ＤＡＴＡのいずれかにデータ化けが生じたとして、「データ化け」のアラーム出力をする（Ｃ６）。そして、ＴｘＣｎｔおよびＴｘＴＢｕｆをクリアすることで（Ｃ７）、データ化けが生じたプロファイル情報を破棄する。
このように、データ中継装置１は、プロファイル情報に基づいて中継機能の診断を行うことで、従来から行われている中継遅延時間の診断に加えて、データ化けの有無をも診断することができる。
【００５７】
以上説明した本実施形態のデータ中継装置１によれば、次のような効果を得ることができる。
データ中継装置１は、多重通信回線の間に介在し、受信されたデータを当該データの種類毎に区分けして一時的に記憶する複数のＩＤ毎バッファ５を備えている。これにより、データ中継装置１は、データの破棄や遅延が特定の種類に偏ってしまうこと等を防止することができる。
【００５８】
また、データ中継装置１は、データを受信した多重通信回線と当該データの送信先となる多重通信回線との対応関係がデータの種類毎に設定された経路情報に基づいて受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索する。そして、データ中継装置１は、データを受信した受信時間およびデータを送信した送信時間を取得し、受信したデータの種類と受信時間とを対応付けた受信時のプロファイル情報と、送信したデータの種類と送信時間とを対応付けた送信時のプロファイル情報とに基づいて、データを中継した際の中継遅延時間、中継遅延時間が過剰となっていないかの判定、およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで、中継機能を診断している。これにより、複数種類のデータが送受信される多重通信回線において、データの種類毎に中継機能の診断を適切に行うことができる。
【００５９】
また、データ中継装置１は、多重通信回線で普通に送受信されるデータを利用して中継機能を診断している。そのため、例えばデータ値にシリアルナンバー等を含ませるような手法に比べて、データ量を圧迫することがない。
また、中継機能を診断するための検査装置等を接続しなくても診断を行うことができるため、データ中継装置１の通常の運用時、例えば車両の走行時等であっても、動的に中継機能を診断することができる。
【００６０】
データ中継装置１は、データ診断機能部３による診断結果を記憶する不揮発性の記憶部１８を備えている。これにより、中継機能の診断結果を、データ中継装置１が動作しているときだけでなく、データ中継装置１が停止した後にも確認することができる。すなわち、中継機能に異常が生じたことを、データ中継装置１の通常の運用時だけでなく、事後的にも静的に参照することができるようになる。そして、どのような状況で異常が生じたのかを事後的に把握することができることから、本実施形態のように車両に適用した場合には例えば整備工場等で異常が生じた状況を再現したりすることができ、異常の原因を究明するまでに要する時間を大幅に短縮することができる。
【００６１】
データ中継装置１は、データ取得部１３で抽出情報を取得し、取得した抽出情報を、受信時および送信時のプロファイル情報として、データの種類毎に区分けして設けられている記憶領域に登録する。そして、データ中継装置１は、送信時のプロファイル情報が登録された後に、当該送信時のプロファイル情報と、そのプロファイル情報と共通する記憶領域に登録されている受信時のプロファイル情報とを比較することで、中継遅延時間およびデータ化けの有無を判定する。これにより、送信されたデータに対応する受信時のプロファイル情報が登録されていなければ、例えば「ＣＨ」や「ＩＤ」にデータ化けが発生した等の事由により本来とは異なるＣＨにデータが中継された等、中継機能に何らかの異常が生じたと判定することができる。
【００６２】
データ中継装置１は、受信時および送信時のプロファイル情報を、データ値毎に区分けして記憶領域に登録し、受信時および送信時のプロファイル情報に含まれているデータ値を比較することで、「ＩＤ」や「ＣＨ」のデータ化けだけでなく、データの値そのものにデータ化けが発生したか否かを判定できるようになり、中継機能の診断をより詳細に行うことができる。
【００６３】
このとき、データ中継装置１は、受信したデータのプロファイル情報を、経路情報に基づいて検索された送信先となるＣＨの記憶領域に登録する。データ中継装置１は、上記したように１対ｎの通信も可能であるため、複数のＣＨから受信されたデータを同一のＣＨに送信することがある。その場合、プロファイル情報を受信元となるＣＨの記憶領域に登録する構成では、診断を行う際に、送信したデータがどのＣＨから受信されたものなのかを検索する等の処理が必要となる。これに対して、実施形態のように受信時のプロファイル情報を送信先となるＣＨの記憶領域に登録する構成とすれば、受信元のＣＨが分からなくとも、送信したデータのみに基づいて診断対象のプロファイル情報を特定することができる。また、検索する処理等が不要になることから、診断処理の負荷を低減することができるとともに、迅速に診断を行うことができる。
【００６４】
データ中継装置１は、受信したデータ数と送信したデータ数との差分に基づいて中継遅延時間を算出可能であるかを判定し、その差分に基づいて中継遅延時間を算出する算出アルゴリズムを変更する。つまり、データ中継装置１は、図６に示すデータ診断処理において、受信したデータ数（ＲｘＣｎｔ）と送信したデータ数（ＴｘＣｎｔ）との差分に基づいて、受信したデータ数と送信したデータ数が一致すれば、中継遅延時間を算出可能であるとして、それらのプロファイル情報に基づいて中継遅延時間を算出する。また、データ中継装置１は、受信したデータ数よりも送信したデータ数が少ない場合には、未送信のデータが１であれば待機する一方、未送信のデータ数が受信時間バッファの上限数−１であれば、最古の受信データが中継されていないと判定してアラーム出力するとともに、送信されたデータは最古から２つ目に登録されているデータであると判定して、それらのプロファイル情報に基づいて中継遅延時間を算出する。これにより、中継遅延時間の算出をより正確に行うことができる。
【００６５】
データ中継装置１は、データ診断機能部３側にも、経路情報を記憶している診断側経路情報部１７と、受信したデータの送信先となる多重通信回線を検索する診断側経路検索部１６と、を有している。そして、データ登録部１４は、受信したデータの種類が診断側経路情報部１７に記憶されている経路情報に設定されている場合に受信時のプロファイル情報を登録するとともに、送信されたデータの種類が診断側経路情報部１７に記憶されている経路情報に設定されている場合に送信時のプロファイル情報を登録する。これにより、受信時または送信時にプロファイル情報が登録されなかった場合には、中継機能に何らかの異常が生じたと判定することができる。この場合、プロファイル情報が登録されなかった原因としては、中継する必要がないデータを単に破棄した状況もあり得るが、特に送信時のプロファイル情報が登録されない原因としては「ＩＤ」や「ＣＨ」にデータ化けが生じて経路情報に該当しなくなった可能性が高いと考えられる。そのため、プロファイル情報が登録されたか否かを診断することで、よりデータ中継装置１の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
データ中継装置１は、判定を保留したデータについては、そのデータに関わる次の動作が送信か受信かによって、中継遅延時間を算出する際の基準となる送信時のプロファイル情報を変更する。換言すると、データ中継装置１は、同一種類のデータを連続して受信した場合や連続して送信した場合においては、中継遅延時間を算出する算出アルゴリズムを変更している。これにより、例えば具体例３の時刻Ｔ５の送信データの中継遅延時間が誤ってＴ５−Ｔ４のように算出されることが防止される。したがって、同一種類のデータが連続して受信あるいは送信された場合であっても、正確に中継遅延時間を算出することができる。
【００６７】
また、データ中継装置１は、送信時と受信時の双方において、それぞれデータ診断処理を実行している。このように送信時と受信時の双方において診断を行うことにより、受信時には、受信時間バッファが上限に達していないこと、すなわち、中継遅延時間を算出する基準となるプロファイル情報を正しく登録できることを担保できるとともに、送信時には、正しく登録されたプロファイル情報に基づいて中継遅延時間を正しく算出することができる。
【００６８】
データ中継装置１は、中継機能に異常が生じたと診断された場合にアラームを出力するアラーム出力部１９を備えている。これにより、例えば異常が生じたことをユーザや、整備工場等の作業車に報知することができる。この場合、実施形態のようにアラームが出力されたことと診断結果とを対応付けて記憶することで、事後的にもアラームが出力されたこと、および、その内容を把握することができる。
【００６９】
データ中継装置１は、多重通信回線としてＣＡＮに適用されている。ＣＡＮの場合、同一種類のデータや、同一種類且つ同一データ値のデータが送受信されることがあるため、データの種類毎に中継機能を診断可能なデータ中継装置１により、ＣＡＮのデータを中継する際の信頼性を向上させることができる。
上記したようにデータの種類毎に中継機能を診断することができるデータ中継装置１は、データ中継装置１自体の信頼性が向上しているので、安全性や信頼性が求められる車両用通信システム１００に好適である。
【００７０】
受信したデータの種類とそのデータが受信された受信時間とを受信時のプロファイル情報として登録するとともに、送信したデータの種類とそのデータを送信した送信時間とを送信時のプロファイル情報として登録するプロファイル情報登録工程と、受信時および送信時のプロファイル情報に基づいて、データを中継した際の中継遅延時間およびデータ化けの有無をデータの種類毎に個別に判定することで前記データ中継装置１の中継機能を診断する中継機能診断工程と、を含む診断方法であれば、上記したようにデータの種類毎に中継機能を診断できる。そのため、複数種類のデータが送受信される多重通信回線において、中継機能の診断を適切に行うことができる。
【００７１】
（その他の実施形態）
本発明は、上記した一実施形態にて例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形や拡張あるいは以下に例示するものと組み合わせて適用することができる。
一実施形態の図７には１対１でデータを中継する際の経路情報を例示したが、例えばＣＨ１からＩＤ＝０ｘ００３のデータを受信した場合にはＣＨ２、ＣＨ３等の複数の多重通信回線に中継したり、複数の多重通信回線から特定の種類のデータを受信した場合にはＣＨ１の多重通信回線にデータを中継する等の経路情報が設定されていたりしてもよい。すなわち、データ中継装置１は、各多重通信回線間で１対１あるいはｎ対ｎのデータ中継を行うことができる。
【００７２】
一実施形態では多重通信回線としてＣＡＮを採用した例を示したが、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）を採用してもよい。ＬＩＮを採用する場合であっても、ＣＡＮの場合と同様に、一実施形態等で示した効果を得ることができる。また、データの種類等は、データ中継装置１あるいはデータ中継装置１を適用するシステムで設定可能な構成としてもよい。つまり、データ中継装置１は、ＣＡＮやＬＩＮ等の標準化された通信回線以外にも適用することができる。
【００７３】
一実施形態で示したデータバッファ（Ｄｂｕｆ［］）、受信時間バッファ（ＲｘＴｂｕｆ［］）、送信時間バッファ（ＴｘＴｂｕｆ［］）の段数は一例であり、適用する多重通信回線の通信量等を勘案して適宜変更することができる。また、それらの段数をデータ中継装置１により静的あるいは動的に変更可能な構成としてもよい。また、例えば通信量が多いと推測される「ＩＤ」や「ＣＨ」については他のものよりも段数を多くしてデータの種類毎に段数を変更可能としてもよいし、破棄されたデータの種類を考慮して、すなわち、診断結果をフィードバックして段数を動的に調整可能としてもよい。
【００７４】
また、ＩＤ毎バッファ５や送信バッファ９の段数を変更可能としてもよい。この場合、ＩＤ毎バッファ５の段数と受信時間バッファの段数や、送信バッファ９の段数と送信時間バッファの段数を一致させるとよい。これにより、例えばデータ診断機能部３側で破棄されたデータはデータ中継機能部２側でも破棄されることになり、実際にデータが中継される状況と診断結果とが対応付けられ、診断結果の信頼性をより向上させることができる。
【００７５】
また、中継遅延時間を判定する上限時間（一実施形態では「所定時間」）や下限時間（一実施形態では「０」）は、適宜設定することができる。また、例えばデータの種類毎に上限時間や下限時間を異ならせてもよい。例えば、ＣＡＮの場合「ＩＤ」はデータの種類を示している一方、データの優先順位も示しているので、優先順位が相対的に高いデータには上限時間を短くし、優先順位が相対的に低いデータには上限時間を長くすることで、優先順位の高いデータが必要以上に遅延されていないか等の診断を行うことができる。
【００７６】
一実施形態ではデータ登録部１４により送信時のプロファイル情報が登録された後に中継遅延時間の算出等の診断を行ったが、受信時のプロファイル情報の診断を行うようにしてもよい。例えば、受信したまま中継されないデータや、データ化け等により本来とは異なるプロファイル情報が登録されたデータは、そのプロファイル情報が登録されたままとなる可能性がある。そのため、受信時のプロファイル情報が登録されてから予め設定された判定時間を経過しても送信時のプロファイル情報が登録されなかったデータについては、異常と判定して破棄するようにしてもよい。
【００７７】
一実施形態では同一ＤＡＴＡの記憶領域に登録されたプロファイル情報を比較することで「データが送信されたこと」を診断したが、受信時のプロファイル情報に送信先となる多重通信回線のチャンネル番号を含めて登録し、送信時のプロファイル情報に送信先となった多重通信回線のチャンネル番号を含めて登録し、それらが一致するかをさらに判定してもよい。これにより、「データが正しい送信先に送信されたこと」を診断することができる。
一実施形態ではデータ受信部４にて抽出情報を取得した時間を受信時間とし、抽出情報をデータ送信部１１へ格納した時間を送信時間としたが、データ受信部４にてデータの受信を開始した時間を受信時間とし、データ送信部１１からデータの送信が完了した時間を送信時間としてもよい。
【００７８】
一実施形態ではデータ中継機能部２とデータ診断機能部３とをそれぞれ別のマイコンで構成したデータ中継装置１を例示したが、１つのマイコンでデータ中継機能部２とデータ診断機能部３とを構成してもよい。
データ中継装置１は、車両用通信システム１００以外にも、任意の多重通信回線を採用したシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
図面中、１はデータ中継装置、２はデータ中継機能部、３はデータ診断機能部、４はデータ受信部、５はＩＤ毎バッファ、６は個別バッファ、７は経路検索部、８は経路情報部、９は送信バッファ（データ中継部）、１１はデータ送信部（データ中継部）、１２はフリーランタイマ（タイマ部）、１３はデータ取得部、１４はデータ登録部、１５はデータ判定部、１６は診断側経路検索部、１７は診断側経路情報部、１８は記憶部（記憶手段）、１９はアラーム出力部（アラーム出力手段）、１００は車両用通信システムを示す。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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