(57)【要約】      （修正有）【課題】通信されるデータの構造が異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間におけるデータ通信を中継することが可能なデータ中継装置を提供する。【解決手段】ＧＷユニット１０において送受信される送信データ及び受信データにはそれぞれ固有の識別子が割り振られている。データ変換部１３は、識別子によって識別される送信データ毎に、各々の送信データを生成するための受信データを用いた変換処理をそれぞれ定め、変換処理テーブルにまとめて記憶している。このため、データ変換部１３は、送信すべき送信データの識別子に基づいて、必要な変換処理を変換処理テーブルから選択して実行することにより、所望の送信データを生成できる。送信データの生成方法に追加・変更が生じた場合などでも、変換テーブルにおける変換処理を追加・変更するだけで対応可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信されるデータの構造が異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間に設けられ、第１及び第２のネットワーク間におけるデータ通信を中継するデータ中継装置であって、
前記第１及び第２のネットワークの一方のネットワークより受信した受信データから、他方のネットワークに送信する送信データを生成するデータ変換部を備え、
前記受信データ及び送信データにはそれぞれ固有の識別子が割り振られており、前記データ変換部は、識別子によって識別される送信データ毎に、各々の送信データを生成するための、前記受信データを用いた変換処理をそれぞれ定めて、送信データの識別子に対応付けて記憶した変換処理テーブルを有し、送信すべき送信データの識別子に基づいて、その送信データを生成するための変換処理を前記変換処理テーブルから選択して実行することにより、前記送信データを生成することを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
前記送信データは複数の個別データからなるものであり、前記送信データを生成する変換処理は、前記個別データ毎に定められた複数の個別変換処理からなることを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
【請求項３】
前記データ変換部は、前記送信データの識別子と、当該送信データを生成するための複数の前記個別変換処理が記憶されている前記変換処理テーブルのアドレスとを対応付けて記憶したインデックスを有し、当該インデックスに基づいて、送信すべき送信データの識別子に応じた複数の個別変換処理を前記変換処理テーブルから選択することを特徴とする請求項２に記載のデータ中継装置。
【請求項４】
前記データ変換部は、前記第１及び第２のネットワークの一方のネットワークより受信した受信データの中継優先度、及び送信データの送信実績に基づいて、次に送信すべき送信データの識別子を決定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のデータ中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信されるデータの構造が異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間に設けられ、第１及び第２のネットワーク間におけるデータ通信を中継するデータ中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のデータ中継装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載のデータ中継装置は、受信したデータを一時保持する複数のバッファからなる受信バッファと、受信バッファからのデータが転送され、データを一時保持する複数のバッファからなるメインバッファと、受信バッファに保持されたデータをメインバッファに転送するデータコントローラとを備える。データコントローラは、所定の時間間隔毎に、受信バッファに蓄積されたデータをメインバッファに、一括して転送する。また、受信バッファに一定量のデータが蓄積されると、割込み処理によって一括転送を行う。この結果、データを受信する毎に転送処理を行わないので、データコントローラの処理負荷を低減しつつ、適切な時期にデータを送信することができるようになる。
【特許文献１】特開２００４−３５０１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のデータ中継装置は、データの送信元のネットワークと送信先のネットワークとが、同じデータ構造のデータを扱うものであるため、受信したデータをそのまま転送すれば良い。
【０００４】
しかしながら、例えば車両には、非常に数多くの電子制御装置が搭載されるようになってきており、１台の車両において、通信データのデータ構造が異なる複数のローカルエリアネットワークが構築されてしまうこともありえる。このようにデータ構造が異なると、通常は相互通信することは困難であるが、同じ車両に搭載される関係から、相互通信のニーズが生じることがあり得る。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、通信されるデータの構造が異なる第１のネットワークと第２のネットワークとの間におけるデータ通信を中継することが可能なデータ中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のデータ中継装置は、第１及び第２のネットワークの一方のネットワークより受信した受信データから、他方のネットワークに送信する送信データを生成するデータ変換部を備え、
受信データ及び送信データにはそれぞれ固有の識別子が割り振られており、データ変換部は、識別子によって識別される送信データ毎に、各々の送信データを生成するための、受信データを用いた変換処理をそれぞれ定めて、送信データの識別子に対応付けて記憶した変換処理テーブルを有する。
【０００７】
このため、データ変換部は、送信すべき送信データの識別子に基づいて、その送信データを生成するための変換処理を変換処理テーブルから選択して実行することにより、所望の送信データを生成することができる。また、このように各送信データを生成するための変換処理をまとめて変換処理テーブルに記憶しているので、送信データの生成方法に追加・変更が生じた場合などでも、変換テーブルにおける変換処理を追加・変更するだけで対応可能となる。つまり、データ変換部の汎用性を高めることができ、データ変換部を構築する際の工数を低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載したデータ中継装置においては、送信データが複数の個別データからなり、送信データを生成する変換処理は、個別データ毎に定められた複数の個別変換処理からなることを特徴とする。換言すれば、変換処理は、変換処理内容ごとに分類され、別個に規定された個別変換処理の集合として定義される。
【０００９】
例えば、送信データは、複数の受信データの各々から一部のデータを抽出し、それらのデータを所定の順序で並び変えることによって生成される場合がある。このような場合、データ抽出の対称となる受信データ毎に個別変換処理を定義すると、各々の個別変換処理が、データの抽出対象となる受信データの識別子、抽出すべきデータの位置、抽出したデータの送信データにおける並び順の位置によって定義できる。このように、変換処理を個別変換処理に分けることにより、個別変換処理の内容はシンプルとなり、理解しやすく再利用性を高めることができる。
【００１０】
変換処理が個別変換処理の集合からなる場合、請求項３に記載したように、データ変換部が、送信データの識別子と、当該送信データを生成するための複数の個別変換処理が記憶されている変換処理テーブルのアドレスとを対応付けて記憶したインデックスを有することが好ましい。これにより、インデックスに基づいて、送信すべき送信データの識別子に応じた複数の個別変換処理を変換処理テーブルから容易に選択することができる。
【００１１】
請求項４に記載したように、データ変換部は、第１及び第２のネットワークの一方のネットワークより受信した受信データの中継優先度、及び送信データの送信実績に基づいて、次に送信すべき送信データの識別子を決定することが好ましい。受信データによっては、極力遅滞なく中継すべき重要なものもあるためである。また、送信実績（例えば、各送信データに関して送信時点からの経過時間など）を考慮することにより、各々の送信データにとって好ましい間隔で送信することができるようになるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態によるデータ中継装置に関して説明する。図１は、本実施形態によるデータ中継装置１０が適用されたネットワークシステムの一例の全体構成を示すブロック図である。なお、図１に示すようなネットワークシステムは、車両に搭載された電子制御装置を対象として構築されたり、家庭内の電子機器を対象として構築されたりすることが可能である。
【００１３】
図１において、ネットワークシステムは、制御ユニットＡ，Ｂ，Ｃが接続された第１ネットワークと、制御ユニットＤ，Ｅが接続された第２ネットワークとを有している。これら、第１ネットワークにおいて通信されるデータ構造と、第２ネットワークにおいて通信されるデータ構造とは異なっている。
【００１４】
このように、通信されるデータの構造が異なる第１ネットワークと第２ネットワークとの間には、データ中継装置としてのゲートウェイ（ＧＷ）ユニット１０が接続されている。ＧＷユニット１０は、第１ネットワークに対する入出力部として、第１ネットワークに属する制御ユニットＡ〜Ｃから送信された送信データを受信して、一時的に保持する受信バッファ１１、及び第２ネットワークにおいて受信した受信データに基づいて生成された送信データがセットされ、それを第１ネットワークに送信するための送信バッファ１２を有する。さらに、ＧＷユニット１０は、第２ネットワークに対する入出力部として、第２ネットワークに属する制御ユニットＤ，Ｅから送信された送信データを受信して、一時的に保持する受信バッファ１４、及び第１ネットワークにおいて受信した受信データに基づいて生成された送信データがセットされ、第２ネットワークに送信するための送信バッファ１５を有する。
【００１５】
ここで、それぞれのネットワークにおいて、各制御ユニットＡ〜Ｅから送信される送信データには、データの種類などに応じて、固有の識別子（ＩＤ）が付与されている。
【００１６】
ＧＷユニット１０における受信バッファ１１，１４は、それぞれのネットワークの各制御ユニットＡ〜Ｅから送信された識別子の異なる送信データをそれぞれ個別に保持する記憶容量を有している。この受信バッファ１１，１４は、既に記憶保持している受信データと同じ識別子を有する送信データを受信した場合には、その古い受信データに上書きするようにして、その受信データを記憶保持する。このようにして、受信バッファ１１，１４には、常に最新の受信データが記憶保持される。
【００１７】
ＧＷユニット１０は、受信バッファ１１、１４において記憶保持されている受信データに基づいて、送信データを生成するための変換処理を実行するデータ変換部１３を備えている。このデータ変換部１３によって送信データが生成されると、その送信データが送信バッファ１２，１５にセットされる。そして、ＧＷユニット１０が送信権を得たときに、それぞれのネットワークに対して送信バッファ１２，１５から送信データを送信する。
【００１８】
次に、データ変換部１３において実行される送信データを生成するための変換処理について、図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、第１ネットワークへの送信データを生成する変換処理及び第２ネットワークへの送信データを生成する変換処理は、同様の考え方及び手順で実行可能である。このため、以下、第１ネットワークと第２ネットワークとを特に区別することなく、一方のネットワークにおいて受信した受信データに基づいて、他方のネットワークに送信する送信データを生成する方法について説明する。
【００１９】
まず、図２のステップＳ１１０では、ＧＷユニット１０の受信バッファ１１，１４に新たな受信データが受信されたか否かを判定する。新たな受信データを受信したと判定するとステップＳ１２０の処理に進み、新たな受信データを受信していないと判定されるとステップＳ１４０の処理に進む。
【００２０】
上述したように、ＧＷユニット１０の受信バッファ１１，１４は、識別子の異なる複数の受信データをそれぞれ個別に保持する記憶容量を備えている。ただし、受信バッファ１１，１４において記憶保持される対象となるのは、一方のネットワークから他方のネットワークへ中継する必要がある受信データ、すなわち、送信データの生成に利用される受信データのみである。受信データが、その識別子に基づいて、一方のネットワークから他方のネットワークへ中継する必要のない受信データであると判定された場合には、その受信データが、受信バッファ１１，１４に記憶保持されることはない。
【００２１】
ステップＳ１２０では、受信データの中継優先度が高いか否かを判定する。例えば、何らかの異常の発生に関連するデータや、セキュリティに関するデータなど、特に遅滞なく中継すべき重要なデータが、中継優先度が高く設定される。このステップＳ１２０において、受信データの中継優先度が高いと判定されると、ステップＳ１３０の処理に進み、中継優先度が高くないと判定されると、ステップＳ１４０の処理に進む。
【００２２】
ステップＳ１３０では、中継優先度が高いと判定された受信データに基づいて、その受信データを中継するための送信データを生成すべく、送信すべき送信データの識別子を決定する。これにより、遅滞無く中継すべき重要な受信データを受信した場合には、その受信データに対応した送信データの生成処理が実行されることになる。
【００２３】
一方、ステップＳ１４０では、ＧＷユニット１０における送信データの送信実績に基づいて、送信すべき送信データの識別子を決定する。例えば、識別子が異なる各送信データに関して、最新の送信時点からの経過時間に基づいて、次に送信すべき送信データの識別子を決定する。このように、送信データの送信実績を考慮することにより、各々の送信データにとって好ましい間隔で送信することができる。
【００２４】
ステップＳ１５０では、インデックスを参照して、決定された識別子を持つ送信データを生成するための変換処理を変換処理テーブルから選択する。ここで、インデックス及び変換処理テーブルについて、図３に基づいて説明する。
【００２５】
図３に示すように、変換処理テーブルは、識別子によって識別される各送信データを生成するための変換処理をまとめて記憶するものである。このように各送信データを生成するための変換処理をまとめて変換処理テーブルに記憶しているので、送信データの生成方法に追加・変更などが生じた場合でも、変換処理テーブルにおける変換処理を追加・変更するだけで対応可能となる。
【００２６】
なお、各送信データを生成するための変換処理は、変換処理内容ごとに分類され、別個に規定された個別変換処理の集合として定義される。例えば、図３に示す例では、１つの送信データを生成するために、個別変換処理Ａ〜Ｘが用いられる。
【００２７】
詳しくは後述するが、送信データは、例えば、複数の受信データの各々から一部のデータを抽出し、それらのデータを所定の順序で並び変えることによって生成される場合がある。このような場合、データ抽出の対称となる受信データ毎に個別変換処理を定義すると、各々の個別変換処理が、データの抽出対象となる受信データの識別子、抽出すべきデータの位置、抽出したデータの送信データにおける並び順の位置によって定義できる。このように、変換処理を個別変換処理に分けることにより、個別変換処理の内容はシンプルとなり、理解しやすく再利用性を高めることができる。なお、個別変換処理によって生成されるデータを、便宜上、送信データにおける個別データと呼ぶ。
【００２８】
インデックスは、送信すべき送信データの識別子に対して、その送信データを生成するための複数の個別変換処理が保存されている、変換処理テーブルにおけるアドレスを指示するものである。例えば、図３に示す例では、インデックスを参照することにより、送信データの識別子が“ＸＸ”である場合、その送信データを生成するための複数の個別変換処理は、変換処理テーブルのアドレス［０］〜［Ｘ］に保存されていることが分かる。このようなインデックスを用いることにより、送信すべき送信データの識別子に応じた複数の個別変換処理を変換処理テーブルから容易に選択することができる。
【００２９】
再び図２のフローチャートに戻り、ステップＳ１５０において、送信データを生成するための複数の個別変換処理が選択されると、次に、ステップＳ１６０において、個別変換処理の各々が実行される。これによって、送信データが生成される。ステップＳ１６０の処理によって生成された送信データは、ステップＳ１７０において、送信バッファ１２，１５にセットされる。これにより、送信バッファ１２，１５にセットされた送信データは、ＧＷユニット１０が送信権を得たタイミングで、対応するネットワークへ送信される。
【００３０】
次に、上述した個別変換処理による各種の変換例について、図４〜図７を用いて説明する。
【００３１】
まず、図４に示す第１の変換例は、受信データと送信データとで、データ位置が異なる場合、より詳しくは、送信すべきデータが、複数の受信データに分散している場合に、送信データを生成するための変換処理を示すものである。このような場合、送信データを生成するための変換処理においては、送信すべきデータを含む受信データを識別子によって特定し、その特定した受信データの所定の位置にあるデータを取り出す。そして、取り出したデータを予め定められた並び順で並び替えて、送信データを生成する。
【００３２】
従って、このような第１の変換例では、上述したように、個々の個別変換処理が、データの抽出対象となる受信データの識別子、受信データにおいて抽出すべきデータの位置、抽出したデータの送信データにおける並び順の位置によって定義される。
【００３３】
なお、上述したように、ＧＷユニット１０の受信バッファ１１，１４には、原則として最新の受信データが記憶保持される。しかしながら、例えば、何らかの異常によって、送信データを生成するために必要な受信データの一部が未受信のままとなる状況も発生しえる。このような場合に、一部の受信データが未受信であることに起因して送信データが生成できなくなることを避けるために、予め送信データとしての初期値を設定しておき、未受信の受信データから生成されるべきデータに関して、初期値をそのまま利用することが好ましい。
【００３４】
次に、図５に示す第２の変換例は、受信データと送信データとでデータのサイズが異なる場合に、送信データを生成するための変換処理を示すものである。図５に示す例では、受信データにおいて、６ビットによって表現されるデータが、送信データにおいては、３ビットで表現される。このため、６ビットのデータを３ビットのデータに圧縮する変換処理が行われる。例えば、６ビットの内の上位３ビットのデータが取り出され、それが送信データを構成する１つの個別データとされる。受信データと送信データとにおいて、取り扱うデータの分解能に差がある場合に、このような変換処理が行われる。
【００３５】
図６に示す第３の変換例は、受信データに含まれるある種のデータが、予め定められた送信条件に一致した場合に、その旨を示す送信データを生成するための変換処理を示すものである。具体的には、図６に示す変換処理では、まず、受信データに含まれる特定のデータが、送信条件として設定された値に一致するか否か判定される。そして、一致すると判定された場合に、その判定成立を示す値Ｘを、送信データを構成する１つの個別データとする。条件不成立の場合には、例えば、上述した初期値がそのまま用いられる。このような変換処理は、ある機器やセンサの検出値などが所定の状態となったことを通知する際などに利用される。
【００３６】
図７に示す第４の変換例は、上述した第３の変換例と一部類似するものである。すなわち、図７に示す第４の変換例における変換処理では、まず、受信データに含まれる特定のデータが、送信条件として設定された値に一致するか否か判定される。ただし、上述した第３の変換例とは異なり、一致すると判定された場合、受信データに含まれる特定の値を、送信データを構成する１つの個別データとする。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００３８】
例えば、上述した実施形態においては、データ変換部１３における変換例として第１〜第４の変換例について説明したが、これらの第１〜第４の変換例は、任意に組み合わせて実行することが可能である。また、送信データとして必要が無ければ、一部のデータが空のまま送信されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態によるデータ中継装置が適用されたネットワークシステムの一例の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ＧＷユニットのデータ変換部において実行される、送信データを生成するための変換処理を示すフローチャートである。
【図３】変換処理において利用される、インデックス及び変換処理テーブルについて説明するための説明図である。
【図４】データ変換部における第１の変換例を説明するための説明図である。
【図５】データ変換部における第２の変換例を説明するための説明図である。
【図６】データ変換部における第３の変換例を説明するための説明図である。
【図７】データ変換部における第４の変換例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ゲートウェイ（ＧＷ）ユニット
１１，１４  受信バッファ
１２，１５  送信バッファ
１３  データ変換部
【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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