(57)【要約】【課題】本発明は、ソフトウェア処理手段の異常を早急に検出してハードウェア処理手段の動作を早急に停止でき、かつ、ソフトウェア処理手段の負荷が増大することを防止できるゲートウェイ装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の通信ラインからデータフレームを受信しハードウェアで信号処理を行って前記複数の通信ラインに送出するハードウェア処理手段と、ハードウェア処理手段からデータフレームを供給されソフトウェアで処理を行ってハードウェア処理手段に供給するソフトウェア処理手段を有するゲートウェイ装置であって、ハードウェア処理手段は、ハードウェア処理手段とソフトウェア処理手段との間のデータフレームの授受から一定期間を計時したときハードウェア処理手段の動作を停止させる計時手段を有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信ラインからデータフレームを受信しハードウェアで信号処理を行って前記複数の通信ラインに送出するハードウェア処理手段と、
前記ハードウェア処理手段からデータフレームを供給されソフトウェアで処理を行って前記ハードウェア処理手段に供給するソフトウェア処理手段を有するゲートウェイ装置であって、
前記ハードウェア処理手段は、前記ハードウェア処理手段と前記ソフトウェア処理手段との間のデータフレームの授受から一定期間を計時したとき前記ハードウェア処理手段の動作を停止させる計時手段を
有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記載のゲートウェイ装置において、
前記計時手段は、前記ハードウェア処理手段と前記ソフトウェア処理手段との間のデータフレームの授受によって固定値をカウント値にセットし、クロック信号によって前記カウント値を減少させ、前記一定期間を計時するカウンタで構成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、ゲートウェイ装置に係り、通信データの中継を行うゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両においては、車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれる通信ネットワークを介して車両各部の電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）がノードとして通信を行っている。ノードである各ＥＣＵはセンサの値や車内機器の動作状態に応じた制御を行っており、必要に応じて他のノードとの間でデータの授受を行う。車内ＬＡＮに接続されるＥＣＵの数が多くなると、通信ラインの負荷を軽減するために通信ラインを分割して各通信ラインをゲートウェイ装置に接続し、ゲートウェイ装置で通信データを中継することが行われる。
【０００３】
通信ラインからゲートウェイ装置に供給されるデータには、ゲートウェイ装置が一方の通信ラインから他方の通信ラインに転送するだけの一般データと、一方の通信ラインから受信してゲートウェイ装置内部で加工したのち、他方の通信ラインに転送する加工データとがある。
【０００４】
従来の一般的なゲートウェイ装置（ＧＷ）１は、図１に示すように、ＣＰＵのみで構成されており、受信したデータが一般データか加工データかをＣＰＵで判別し、一般データはそのまま転送し、加工データはＣＰＵで加工して後に転送している。なお、ここでいう加工とは、フォーマット変換や通信速度の変換等である。
【０００５】
また、図３に示すように、ＣＰＵ３とハードウェアの中継回路４を有し、受信したデータが一般データか加工データかを中継回路４で判別し、一般データの場合は中継回路４でそのまま転送し、加工データの場合は中継回路４からＣＰＵ３に渡し、ＣＰＵ３で加工して後に転送するゲートウェイ装置５がある。
【０００６】
なお、特許文献１には、複数のＬＡＮを接続し、接続したネットワーク間のコマンド及びデータを仲介する車載ゲートウェイに関し、ジャンクションブロック部とゲートウェイ部が機器内配線で接続されて統合されることが記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ウォッチドッグタイマを用いてＣＰＵの異常を監視・検出することで、異常内容に応じて自己に対する電源供給を停止することができる装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１７５７８１号公報
【特許文献２】特開平９−１７０９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１に示すゲートウェイ装置では、ＣＰＵで異常が発生すると、図２に示すように、一般データか加工データかに拘わらず全てのデータがゲートウェイ装置１で転送されなくなるため、通信ラインに接続されたＥＣＵ（電子制御装置）では、高頻度で供給される一般データが転送されないことを検出してゲートウェイ装置の異常を検出することができる。
【０００９】
図３に示すゲートウェイ装置５において、ＣＰＵ３で異常が発生し、かつ、中継回路２が正常である場合には、図４に示すように、低頻度で供給される加工データはＣＰＵ３で転送されなくなるものの、高頻度で供給される一般データは正常な中継回路４で転送されるために、ゲートウェイ装置５から一般データのみを転送されるＥＣＵ６では、ゲートウェイ装置の異常を検出することができないという問題があった。
【００１０】
また、図５に示すように、ＩＳＯ１１８９８等で標準化された車内ＬＡＮの標準プロトコルであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等で標準装備するネットワークマネジャ（ＮＭ）７からゲートウェイ装置５のＣＰＵ３と中継回路４をアクセスして動作確認をすればゲートウェイ装置５の異常を検出することができる。
【００１１】
しかし、ネットワークマネジャ７からＣＰＵ３と中継回路４に対するアクセスは略１秒周期と長い周期であり、異常が発生したことを早急に検出してゲートウェイ装置の動作を早急に停止することができないという問題があった。
【００１２】
更に、中継回路４内にウォッチドッグタイマ機能を設け、図６に示すように、ゲートウェイ装置のＣＰＵ３から中継回路４を定期的にアクセスし、ＣＰＵ３からのアクセスが所定時間を超えてもない場合に中継回路４でＣＰＵ３の異常を検出することができる。しかし、検出時間を短縮するためにＣＰＵ３から中継回路４をアクセスする頻度を大きくすると、ＣＰＵ３の負荷が大きくなるという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ソフトウェア処理手段の異常を早急に検出してハードウェア処理手段の動作を早急に停止でき、かつ、ソフトウェア処理手段の負荷が増大することを防止できるゲートウェイ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】
【００１４】
本発明のゲートウェイ装置は、複数の通信ラインからデータフレームを受信しハードウェアで信号処理を行って前記複数の通信ラインに送出するハードウェア処理手段と、
前記ハードウェア処理手段からデータフレームを供給されソフトウェアで処理を行って前記ハードウェア処理手段に供給するソフトウェア処理手段を有するゲートウェイ装置であって、
前記ハードウェア処理手段は、前記ハードウェア処理手段と前記ソフトウェア処理手段との間のデータフレームの授受から一定期間を計時したとき前記ハードウェア処理手段の動作を停止させる計時手段を有することにより、ソフトウェア処理手段の異常を早急に検出してハードウェア処理手段の動作を早急に停止でき、かつ、ソフトウェア処理手段の負荷が増大することを防止できる。
【００１５】
前記ゲートウェイ装置において、
前記計時手段は、前記ハードウェア処理手段と前記ソフトウェア処理手段との間のデータフレームの授受によって固定値をカウント値にセットし、クロック信号によって前記カウント値を減少させ、前記一定期間を計時するカウンタで構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ソフトウェア処理手段の異常を早急に検出してハードウェア処理手段の動作を早急に停止でき、かつ、ソフトウェア処理手段の負荷が増大することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
＜ゲートウェイ装置の実施形態＞
図７は、本発明のゲートウェイ装置を用いた通信システムの一実施形態のシステム構成図を示す。同図中、ＥＣＵ１１，１２は、通信ライン１３に接続され、ＥＣＵ１４，１５は、通信ライン１６に接続されている。上記の通信ライン１３，１６はゲートウェイ装置（ＧＷ）２０に接続されている。
【００１９】
＜ゲートウェイ装置の構成＞
図８は、本発明のゲートウェイ装置２０の一実施形態の構成図を示す。同図中、ゲートウェイ装置２０は、ハードウェアで信号処理を行う中継回路２１とソフトウェアで信号処理を行うＣＰＵ２２とハードウェアのクロック発生部２３から構成されており、中継回路２１とＣＰＵ２２はクロック発生部２３から供給されるクロックに同期して動作を行う。
【００２０】
中継回路２１は、受信部３０Ａ，３０Ｂと分配部３１とカウンタ３２と転送部３３と送信部３４Ａ，３４Ｂを有している。受信部３０Ａ，３０Ｂそれぞれは、通信ライン１３，１６それぞれから供給されるデータフレームを受信して分配部３１に供給する。
【００２１】
分配部３１は、受信部３０Ａ，３０Ｂから供給される各データフレームのヘッダ情報に基づいて各データフレームが一般データフレームであるか加工データフレームであるかを判別し、一般データフレームを転送部３３に供給し、加工データフレームをＣＰＵ２２に供給する。また、加工データフレームをＣＰＵ２２に供給すると同時にカウンタ３２にセット信号を供給する。
【００２２】
ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２１ａ，ＲＡＭ２１ｂを内蔵しており、ＲＯＭ２１ａに格納されているプログラムを実行することで加工データフレームにフォーマット変換や通信速度の変換等の加工を行う。この加工の際にＲＡＭ２１ｂを作業領域として使用する。ＣＰＵ２２は加工後の加工データフレームを中継回路２１内の転送部３３に供給する。また、加工データフレームを転送部３３に供給すると同時にカウンタ３２にセット信号を供給する。
【００２３】
カウンタ３２は、分配部３１またはＣＰＵ２２からセット信号を供給されると、予め設定されている初期値（固定値）をセットし、クロック発生部２３からクロックパルスが供給される毎にダウンカウントを行う。
【００２４】
そして、カウント値が０になると停止信号を発生して転送部３３に供給する。なお、上記の初期値は、加工データフレームを送受信する間隔の最大値より大きな値、例えば数ｍ秒に相当する。
【００２５】
転送部３３は、分配部３１から供給される一般データフレームまたはＣＰＵ２２から供給される加工データフレームを送信部３４Ａ，３４Ｂに供給する。なお、転送部３３は受信部３０Ａで受信したデータフレームは送信部３４Ａに供給し、受信部３０Ｂで受信したデータフレームは送信部３４Ｂに供給する。
【００２６】
更に、転送部３３はカウンタ３２から停止信号を供給されると動作を停止する。送信部３４Ａ，３４Ｂそれぞれは転送部３３から供給されるデータフレームを通信ライン１３，１６に送出する。
【００２７】
＜ゲートウェイ装置が実行する処理のフローチャート＞
図９は、ゲートウェイ装置２０が実行する処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１で加工データフレームの送受信つまり中継回路２１とＣＰＵ２２間のデータフレームの授受があるか否かを判別する。加工データフレームの送受信があった場合にはステップＳ２でカウンタ３２に初期値をセットする。
【００２８】
加工データフレームの送受信がなかった場合、またはステップＳ２を終了すると、ステップＳ３でカウンタ３２のカウント値を減算（ダウンカウント）する。次に、ステップＳ４でカウンタ３２のカウント値が０か否かを判別し、カウント値が０でなければステップＳ５で一定時間つまりクロックパルスが供給されるまで待機してステップＳ１に進む。
【００２９】
一方、カウント値が０であれば、ステップＳ６にて停止信号を生成して転送部３３の動作を停止させ、この処理サイクルを終了する。
【００３０】
このようにして、ＣＰＵ２２の異常を早急に検出して中継回路２１の動作を早急に停止できる。また、ＣＰＵ２２から中継回路２１を定期的にアクセスする必要がないため、ＣＰＵ２２の負荷が増大することを防止できる。
【００３１】
なお、中継回路２１が請求項記載のハードウェア処理手段に相当し、ＣＰＵ２２がソフトウェア処理手段に相当し、カウンタ３２が計時手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図２】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図３】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図４】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図５】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図６】従来のゲートウェイ装置を説明するための図である。
【図７】本発明のゲートウェイ装置を用いた通信システムの一実施形態のシステム構成図である。
【図８】本発明のゲートウェイ装置の一実施形態の構成図である。
【図９】ゲートウェイ装置が実行する処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１１，１２，１４，１５  ＥＣＵ
１３，１６  通信ライン
２０  ゲートウェイ装置
２１  中継回路
２２  ＣＰＵ
２３  クロック発生部
３０Ａ，３０Ｂ  受信部
３１  分配部
３２  カウンタ
３３  転送部
３４Ａ，３４Ｂ  送信部
【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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【図８】
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【図９】
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