(57)【要約】【課題】  メッセージ遅れなく異なるネットワークに接続している車載機記をスリープ状態から起動させることができるゲートウェイ装置を提供すること。【解決手段】  異なる車内ネットワークに接続しているユニット間でのメッセージデータのやり取りを行うとともに、待機状態の際には各ユニットとともにスリープ状態となる、ゲートウェイ装置１において、通常の転送経路のＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂに接続する信号ライン５１，５２をスリープ状態の際にスイッチ４ａ，４ｂで接続するようにし、起動の際にはスイッチ４ａ，４ｂで非接続にした。【選択図】        図１
2005086692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内の車載装置を異なるバスで接続して複数の車内ネットワークを構成し、
複数の前記車内ネットワークは、
同じ通信プロトコルを用い、
前記車内ネットワーク全体に接続される車載装置の数に制限があるものであって、
異なる車内ネットワークに接続している車載装置間でのデータのやり取りを行うとともに、
待機状態の際には各車載装置とともにスリープ状態となる、
ゲートウェイ装置において、
通常の転送経路と別に異なるネットワークのバス間をスリープ状態の際に接続するスリープ接続手段を設け、
前記スリープ接続手段は前記ゲートウェイ装置の起動の際に非接続状態にする、
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたゲートウェイ装置において、
演算制御を行うＣＰＵが、送受信を行うトランシーバを介してバスに接続する構成にし、
前記スリープ接続手段が、
前記トランシーバとバスの途中の信号伝達経路をスイッチで接続するようにし、
ＣＰＵからの制御信号で前記スイッチが信号伝達経路の開閉を行うようにした、
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内の車載装置により構成される複数のネットワークを接続し、データの送受信を行えるようにするとともに、消費電流の節約のためにスリープ状態にした異なるネットワークに接続されている車載装置を遅れなく起動させる車載用のゲートウェイ装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のゲートウェイ装置は、車内の民生ＬＡＮとＯＥＭ−ＬＡＮのコマンドのやり取りをＩ／Ｏプロセッサで受信することにより起動状態を判定し、起動時間の差を吸収するよう処理を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１２４９６６号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のゲートウェイ装置にあっては、スリープ状態にすることによりメッセージの送信遅れが発生していた。
【０００４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、メッセージ遅れなく異なるネットワークに接続している車載装置をスリープ状態から起動させることができるゲートウェイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車内の車載装置を異なるバスで接続して複数の車内ネットワークを構成し、複数の前記車内ネットワークは、同じ通信プロトコルを用い、前記車内ネットワーク全体に接続される車載装置の数に制限があるものであって、異なる車内ネットワークに接続している車載装置間でのデータのやり取りを行うとともに、待機状態の際には各車載装置とともにスリープ状態となる、ゲートウェイ装置において、通常の転送経路と別に異なるネットワークのバス間をスリープ状態の際に接続するスリープ接続手段を設け、前記スリープ接続手段は前記ゲートウェイ装置の起動の際に非接続状態にすることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明では、請求項１に記載されたゲートウェイ装置において、演算制御を行うＣＰＵが、送受信を行うトランシーバを介してバスに接続する構成にし、前記スリープ接続手段が、前記トランシーバとバスの途中の信号伝達経路をスイッチで接続するようにし、ＣＰＵからの制御信号で前記スイッチが信号伝達経路の開閉を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、請求項１記載の発明にあっては、スリープ状態の際に、スリープ接続手段により異なるネットワークのバス間を通常の転送経路と別の転送経路で接続するので、各車載装置を起動させるためのウエィクアップ信号を受信できる待機状態にする特定信号を、ゲートウェイ装置がスリープ状態でも送信でき、その特定される各車載装置とゲートウェイ装置を、ウェイクアップ信号によって一斉にかつ確実に起動させることができ、ゲートウェイ装置のメッセージの転送遅れをゲートウェイの転送時間のみにすることができる。
また、スリープ接続手段によりゲートウェイ装置の処理負荷が軽減できる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、ＣＰＵからの制御信号によってスイッチの切り換えで、異なるネットワークのトランシーバとバスの途中同士を接続し、ゲートウェイ装置のＣＰＵを介することなく、各車載装置を起動させるためのウエィクアップ信号を受信できる待機状態にする特定信号を送受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のゲートウェイ装置を実現する実施の形態を、請求項１，２に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例）
まず、構成を説明する。
図１は実施例のゲートウェイ装置を示すブロック図である。図２は実施例のゲートウェイ装置の状態変化を示す状態遷移図である。図３は実施例のゲートウェイ装置の処理の流れを示すフローチャート図である。
【００１１】
実施例のゲートウェイ装置１は、車両内に車載されるユニットＡ８１やユニットＢ８２などをＣＡＮバスＡ７ａに接続して構成されるネットワーク９ａと、車両内に車載されるユニットＣ８３等をＣＡＮバスＢ７ｂに接続して構成されるネットワーク９ｂとを接続するように設けられる。
ネットワークＡ９ａとネットワークＢ９ｂは、通信プロトコルとして同じＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルを用いている。
【００１２】
ゲートウェイ装置１は、ＣＰＵ２、トランシーバ３ａ，３ｂ、スイッチ４ａ，４ｂ、信号ライン５１，５２、信号ライン５３〜５６，６を主要な構成としている。
【００１３】
ＣＰＵ２は、トランシーバ３ａ，３ｂを介して入力されるネットワークＡ９ａ又はネットワークＢ９ｂからのデータを、別のネットワークとなるネットワークＡ９ａ又はネットワークＢ９ｂに適時、同期させて出力する処理を行う。
【００１４】
トランシーバ３ａ，３ｂは、ＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂと信号ライン５３〜５６を介して接続し、図１に示すようにツイストペア線であるＣＡＮバスＡ７ａまたはＣＡＮバスＢ７ｂの２本の線の電位差、つまりドミナントレベルとレセシブレベルからビット信号に変換してＣＰＵ２へデータを出力し、ＣＰＵ２が出力したデータを、ツイストペア線を使用してドミナントレベルとレセシブレベルの組み合わせでＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂへ送信する。
【００１５】
スイッチ４ａ，４ｂ（ＣＰＵ２、信号ライン５１，５２，６とともにスリープ接続手段を構成する）は、信号ライン６によるＣＰＵ２からの信号（ＨｉレベルｏｒＬｏレベル）に応じて、信号ライン５１，５２を開閉（接続、非接続）する。
【００１６】
［切り換え処理］
図３は実施例のゲートウェイ装置１のＣＰＵで実行されるスイッチ切り換え処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００１７】
ステップＳ１では、ゲートウェイ装置１がスリープ状態にあるかどうかを判断し、スリープ状態であるならばステップＳ２に移行し、通常作動状態であるならばステップＳ６に移行する。
【００１８】
ステップＳ２では、特定のユニットを起動させるウェイクアップ信号を受信できる待機状態にする特定信号による割り込み処理があるかどうかを判断し、特定信号による割り込み処理があるならばステップＳ３に移行し、特定信号による割り込み処理がないならばステップＳ７に移行する。
【００１９】
ステップＳ３では、ＣＰＵ２からスイッチ４ａ，４ｂへの出力レベルをＨｉにし、スイッチ４ａ，４ｂを切り換えてＣＡＮバスＡ７ａとＣＡＮバスＢ７ｂをゲートウェイ装置１のトランシーバ３ａ，３ｂ、ＣＰＵ２を介して通信する状態にする。
【００２０】
ステップＳ４では、ウェイクアップ信号を受信したかどうかを判断し、受信したならばステップＳ５に移行し、受信していないならばステップＳ７に移行する。
【００２１】
ステップＳ５では、通常のゲートウェイ処理を行うアプリケーションを起動するとともにＣＰＵ２から信号ラインへの出力レベルをＨｉの状態にする。
【００２２】
ステップＳ６では、スリープ信号を受信したかどうかを判断し、受信したならばステップＳ７に移行し、受信しないならばステップＳ５に移行する。
【００２３】
ステップＳ７では、ＣＰＵ２をスリープ状態にし、ＣＰＵ２から信号ラインへの出力レベルをＬｏの状態にし、スイッチを作動させて、信号ラインを接続状態にする。
【００２４】
［ＣＰＵの状態変移］
図２に示すのはゲートウェイ装置１のＣＰＵ２の状態の変移の様子を示す状態遷移図である。
【００２５】
ゲートウェイ装置１のＣＰＵ２がスリープ状態１０１では、ＣＰＵ２の出力がＬｏレベルになっており、スリープ状態であるため消費電流を低く抑えた状態である。
【００２６】
このスリープ状態１０１に対し、いずれかの車載されるユニットから、そのユニットのあるネットワークと異なるネットワークのユニットを起動させる要求信号となる特定信号が出力され、この割り込み処理である特定信号をＣＰＵ２が受信すると、スリープ状態１０１からＣＰＵ起動準備状態１０２となる。
【００２７】
ＣＰＵ起動準備状態１０２では、ＣＰＵの出力がＨｉレベルになり、ＣＰＵ２がタイマによるカウントによりこの状態での経過時間を計測する。この経過時間が所定の時間になっても次のウェイクアップ信号が得られえない場合には、タイムアウトして，ＣＰＵ２はスリープ状態１０１に戻る。
【００２８】
ＣＰＵ起動準備状態１０２に対し、さらにそのネットワークを異にする特定のユニットへのウェイクアップ信号をＣＰＵ２で受信すると、ＣＰＵ２はアプリケーションを起動して通常の起動状態１０３に移行する。
【００２９】
ＣＰＵの通常に起動状態１０３に対し、スリープ信号をＣＰＵ２が受信すると、ＣＰＵ２は出力がまだＨｉレベルで、直ぐに通常の起動状態に戻れる状態であり、かつスリープ状態へ移行できるスリープ準備状態１０４に移行する。
【００３０】
ＣＰＵ２がスリープ準備状態１０４になると、経過時間が計測され、所定の時間内に再度、ウェイクアップ信号を受信しなければ、ＣＰＵ２はスリープ状態１０１に移行する。
【００３１】
［メッセージ送信遅れについて］
ここで、メッセージ遅れについて説明する。
図４に示すようにＣＡＮバスＡにユニットＡ、ユニットＢなどが接続されて１つのネットワークを構成し、ＣＡＮバスＢにユニットＣなどが接続されて別のネットワークを構成しているとする。待機時の消費電流を抑えるために各ユニット及びゲートウェイ装置をスリープ状態にする。
例えば、ＣＡＮバスＡに接続しているユニットＡが同じＣＡＮバスＡに接続しているユニットＢを起動させる際には、ユニットＢを特定する特定信号をまずＣＡＮバスＡに流し、特定信号を受信したユニットＢはメッセージの送受信が行えるように各コンポーネントの起動を開始し、その後にユニットＡがＣＡＮバスＡに特定のウェイクアップ信号を流し、このウェイクアップ信号を受信したユニットＢが起動して通常の動作状態に遷移する。
【００３２】
次に、例えばＣＡＮバスＡに接続しているユニットＡがＣＡＮバスＢに接続しているユニットＣを起動させる際には、ユニットＣを特定する信号をＣＡＮバスＡに流すが、ゲートウェイ装置が動作状態でないために特定信号はＣＡＮバスＢに転送されない。（このままでは、まずゲートウェイ装置を起動させた後に特定のユニットに特定信号を送ることになるが非常に時間がかかることになる）
この場合にユニットＣを起動させるためには、ユニットＣがゲートウェイ装置の転送するウェイクアップ信号を受信する前に、ゲートウェイ装置から特定信号をＣＡＮバスＢに流してユニットＣに受信させなければならない。
【００３３】
このようにすると、制御は複雑となり、また、ユニットＡからの特定信号により、ゲートウェイ装置を起動、ゲートウェイ装置から特定信号を送信、となるため、時間がかかり、ユニットＡからのウェイクアップ信号を受信するまでの時間間隔が充分でなく、受信できないことがある。このため、ユニットＣが確実に特定信号とウェイクアップ信号を受信できるように、ウェイクアップ信号をゲートウェイ装置が転送するのを遅らせることを行うとメッセージ遅れが発生してしまう。
【００３４】
［遅れのないメッセージ通信作用］
〈1〉スリープ状態
両方のネットワークを含むネットワーク全体に接続されているユニットＡ８１、ユニットＢ８２、ユニットＣ８３などと、ゲートウェイ装置１がスリープ状態にあり、消費電力を節約している状態にある際には、ゲートウェイ装置１はステップＳ７の処理により信号ラインへの出力をＬｏレベルにする。信号ラインへの出力がＬｏレベルになると、スイッチ４ａ，４ｂは閉状態（接続状態）となる。スイッチ４ａ，４ｂが閉状態になると、ＣＡＮバスＡ７ａに接続している信号ライン５３とＣＡＮバスＢ７ｂに接続している信号ライン５５が信号ライン５２により接続され、ＣＡＮバスＡ７ａに接続している信号ライン５４とＣＡＮバスＢ７ｂに接続している信号ライン５６が信号ライン５１により接続された状態（図２(b)下段の状態）となる。つまり、スリープ状態では、ＣＡＮバスＡ７ａとＣＡＮバスＢ７ｂはスイッチ４ａ，４ｂ及び信号ライン５１〜５６によりそれぞれ電気的に接続した１本の連続したバスラインとなる。これにより、車内ネットワーク上のウェイクアップ可能な全てのユニットは同一のバスラインに接続されていることになる。
【００３５】
〈2〉ＣＰＵ起動準備状態への移行
ゲートウェイ装置１を含む全てのユニットがスリープ状態にある際に、ＣＡＮバスＡ７ａに接続しているユニットＡ８１に何らかのトリガが入り、ユニットＡ８１がことなる通信線に接続されているユニットＣ８３を起動させなければならない場合、ユニットＡ８１は起動させたいユニットＣ８３を特定する特定信号をＣＡＮバスＡ７ａに流す。ゲートウェイ装置１のＣＰＵ２は、特定信号を受信すると、ステップＳ２の処理により判断してステップＳ３の処理によりスリープ状態１０１からＣＰＵ起動準備状態１０２に移行する。
【００３６】
ＣＰＵ起動準状態では、次にウェイクアップ信号を受信すると起動できる状態で待機するとともに、ＣＰＵ２から信号ライン６への出力をＬｏからＨｉに切り換える。すると、スイッチ４ａ，４ｂはこれにより信号ライン５１，５２を閉（接続状態）から開（非接状態）に切り換え、トランシーバ３ａ，３ｂ及びＣＰＵ２を介してメッセージデータをネットワークＡ９ａからネットワークＢ９ｂに送受信できる接続、つまり、ＣＡＮバスＡ７ａとＣＡＮバスＢ７ｂの接続が遮断され、２本の独立したバスラインとなる。
【００３７】
また、特定信号を受信したその特定されるユニットＣ８３も、ウェイクアップ信号により起動できる待機状態になる。
【００３８】
〈3〉通常起動状態への移行
ＣＰＵ起動準備状態において、異なるネットワーク９ｂのＣＡＮバスＢ７ｂに接続しているユニットＣ８３へウェイクアップ信号が出力されると、ＣＰＵ２は既に待機状態にあるため、アプリケーションを起動して通常起動状態（図２(b)の上段の状態）に移行し、ウェイクアップ信号が特定ユニットＣ８３に送信される。その特定ユニットＣ８３は、すでに特定信号を受けて待機状態にあるため、直ちに遅れなく起動する。よって、その後に異なるネットワークＡ９ａから送信されるデータは、ゲートウェイ装置１により遅れなくメッセージとして送信され、特定されるユニットＣ８３では遅れなく受信することになる。
つまり、この際の通信遅れは、通常の状態と同じようにゲートウェイ装置１が転送するのに発生する遅延のみとなる。これにより、特定されるユニットＣ８３のアプリケーションではデータ待ちを行うことなく処理を行うことができる。または、前もしくは基準データ等を用いることなく通信で得る最新のデータを使用できることになる。
このことは、車内ネットワーク全体から見れば、特定の機器の起動を待たずして通常のメッセージ交換を行えることになる。
【００３９】
［処理負荷の軽減作用］
スリープ状態での特定信号の送受信に対して、ＣＰＵ２に特別な処理は必要なく、信号ライン６への出力のＨｉとＬｏをＣＰＵ自身の状態に合わせて切り換えるだけである。よって、ＣＰＵ２の処理負荷は軽減された状態でこのような効果を得ることとなる。
【００４０】
［高速な通信速度の維持］
本実施例では、スイッチ４ａ，４ｂの接続により、信号ライン５１，５２を有効にし、ＣＡＮバスＡ７ａとＣＡＮバスＢ７ｂを１つのバスとして使用する際には、ＣＡＮバスＡ７ａとＣＡＮバスＢ７ｂに接続した全ユニットの内、１６以下のユニットのみを起動させるようにして高速な通信速度を維持する。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例のゲートウェイ装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４２】
(1)車内のユニットをＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂで接続して複数のネットワークＡ９ａ，ネットワークＢ９ｂを構成し、複数のネットワークＡ９ａ，ネットワークＢ９ｂは、同じ通信プロトコルを用い、車内ネットワーク全体に接続されるユニットの数に制限があるものであって、異なる車内ネットワークに接続しているユニット間でのメッセージデータのやり取りを行うとともに、待機状態の際には各ユニットとともにスリープ状態となる、ゲートウェイ装置１において、通常の転送経路のＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂに接続する信号ライン５１，５２をスリープ状態の際にスイッチ４ａ，４ｂで接続するようにし、起動の際にはスイッチ４ａ，４ｂで非接続にするため、特定される各ユニットとゲートウェイ装置１を、ウェイクアップ信号によって一斉にかつ確実に起動させることができ、ゲートウェイ装置１のメッセージの転送遅れをゲートウェイの転送時間のみにすることができる。
このことは車内ネットワークから見れば、特定のユニットの起動を待たずにメッセージ交換処理ができるためより効率的に全体が同時に相互な通信を行って作動するような車内ネットワーク環境にできることとなる。
また、スリープ接続手段によりゲートウェイ装置１の処理負荷が軽減できる。
【００４３】
(2)演算制御を行うＣＰＵ２が、送受信を行うトランシーバ３ａ，３ｂを介してＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂに接続する構成にし、トランシーバ３ａ，３ｂとＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂの途中の信号ライン５３〜５６をスイッチ４ａ，４ｂで接続するようにし、ＣＰＵ２からの制御信号でスイッチ４ａ，４ｂが信号ライン５１，５２の開閉（接続・非接続）を行うようにしたため、コストを抑制したＣＰＵ２からの制御信号によってスイッチ４ａ，４ｂの切り換えで、異なるネットワークのトランシーバ３ａ，３ｂとＣＡＮバスＡ７ａ，ＣＡＮバスＢ７ｂの途中同士を接続し、ゲートウェイ装置１のＣＰＵ２を介することなく、各車載装置を起動させるためのウエィクアップ信号を受信できる待機状態にする特定信号を送受信することができる。
【００４４】
以上、本発明のゲートウェイ装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４５】
例えば、実施例では、スリープ接続手段としてＣＰＵの制御信号で切り換えを行うスイッチを示したが、他の回路装置により切り換えるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例のゲートウェイ装置を示すブロック図である。
【図２】実施例のゲートウェイ装置の状態変化を示す状態遷移図である。
【図３】実施例のゲートウェイ装置の処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】従来の実施例のゲートウェイ装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ゲートウェイ装置
２  ＣＰＵ
３ａ  トランシーバ
３ｂ  トランシーバ
４ａ  スイッチ
４ｂ  スイッチ
５１  信号ライン
５２  信号ライン
５３  信号ライン
５４  信号ライン
５５  信号ライン
５６  信号ライン
６  信号ライン
７ａ  ＣＡＮバスＡ
７ｂ  ＣＡＮバスＢ
８１  ユニットＡ
８２  ユニットＢ
８３  ユニットＣ
９ａ  ネットワークＡ
９ｂ  ネットワークＢ
【図１】
2005086692.tif 000003
【図２】
2005086692.tif 000004
【図３】
2005086692.tif 000005
【図４】
2005086692.tif 000006