(57)【要約】【課題】優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制できる中継装置を提供する。【解決手段】中継装置には、外部供給電源によって作動するイーサネットハブを介してイーサネットデータを送受信するイーサネットネットワークと、イーサネットデータよりも優先度が高いデータを送受信する２つ以上のネットワークとが接続されている。中継装置は、イーサネットハブへ供給される電源を制御する電源制御部と、イーサネットデータの中継処理を実行中に中継処理の負荷を監視し、当該中継処理の負荷が所定値以上になったか否かを判断する処理監視部とを備えており、電源制御部が処理監視部によって中継処理の負荷が所定値以上になったと判断されるとイーサネットハブへの電源供給を停止する。【選択図】図１
2017073709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部供給電源によって作動するイーサネットハブを介してイーサネットデータを送受信するイーサネットネットワークと、イーサネットデータよりも優先度が高いデータを送受信する２つ以上のネットワークとに接続され、各ネットワーク間でデータ中継処理を実行する中継装置であって、
前記イーサネットハブへ供給される電源を制御する電源制御部と、
前記イーサネットデータの中継処理を実行中に、中継処理の負荷を監視し、当該中継処理の負荷が所定値以上になったか否かを判断する処理監視部とを備え、
前記電源制御部は、前記処理監視部によって前記中継処理の負荷が所定値以上になったと判断されると、前記イーサネットハブへの電源供給を停止する、
ことを特徴とする、中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のネットワーク間の中継処理を実行する中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、およびイーサネット（登録商標）ネットワークなどの複数のネットワークが、中継装置を介して相互に接続された車載通信システムが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された技術では、中継装置が、通信プロトコルが異なるネットワーク間でデータの中継処理を行うことによって、複数のネットワークにおける情報の共有を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１３９０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでイーサネットデータは、高速通信が要求され、また大容量であることが多い。このため、イーサネットネットワークから他のネットワーク（ＣＡＮ、ＬＩＮなど）へのデータ中継処理の実行中に、中継処理の負荷が増加する場合がある。イーサネットデータによって中継処理の負荷が増加すると、他のネットワーク間において、イーサネットデータよりも優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制できる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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の中継装置は、外部供給電源によって作動するイーサネットハブを介してイーサネットデータを送受信するイーサネットネットワークと、イーサネットデータよりも優先度が高いデータを送受信する２つ以上のネットワークとに接続され、各ネットワーク間でデータ中継処理を実行する中継装置であって、イーサネットハブへ供給される電源を制御する電源制御部と、イーサネットデータの中継処理を実行中に、中継処理の負荷を監視し、当該中継処理の負荷が所定値以上になったか否かを判断する処理監視部とを備え、電源制御部が、処理監視部によって中継処理の負荷が所定値以上になったと判断されると、イーサネットハブへの電源供給を停止する、ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の中継装置では、イーサネットデータの中継処理を実行中におけるデータ中継処理の負荷を監視している。そして、中継処理の負荷が所定値以上になると、中継装置は、イーサネットネットワークと中継装置とを接続しているイーサネットハブの電源供給を停止させる。これにより、実行中であったイーサネットデータの中継処理を強制的に終了させることができる。従って、イーサネットデータの中継処理に伴う負荷がなくなる（例えば、使用されていた通信リソース分が開放される）ので、データ中継処理の負荷が低減されて（例えば、通信リソースの不足が解消されて）優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の中継装置では、イーサネットネットワークに属する複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）への電源供給を停止させるのではなく、イーサネットハブへの電源供給を停止させる。これにより、イーサネットネットワークに属する複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を動作させつつ、データ中継処理の負荷を低減できる。よって、イーサネットハブの電源供給を再開した場合において、イーサネットネットワークに属する複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）の動作遅延が生じることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上述べたように、本発明の中継装置によれば、優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る中継装置を適用した車載通信システムの概略構成を示す図
【図２】本発明の一実施形態に係る中継装置が車載通信システムにおいて実行する電源制御処理の手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［概要］
本発明は、イーサネットネットワークを含む複数のネットワーク間の中継処理を実行する中継装置である。本中継装置は、イーサネットデータの中継処理に大きな負荷がかかった場合に、イーサネットデータの中継処理を強制的に終了する。これにより、イーサネットデータの中継処理に伴う負荷がなくなってデータ中継処理の負荷を低減できるので、優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制することができる。
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、中継装置を車載通信システムに適用した例を挙げて説明を行う。
【００１４】
［システムの全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る中継装置１０を適用した車載通信システム１の概略構成を示す図である。図１に例示した車載通信システム１は、中継装置１０と、複数のネットワーク２０、２５、３０、３５、４０、および４５と、電源装置５０とを、備えている。
【００１５】
中継装置１０は、複数のネットワーク２０、２５、３０、３５、４０、および４５に接続されている。この中継装置１０は、例えばマルチプロトコルゲートウエイであり、異なるネットワークに接続される電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下「ＥＣＵ」という）間のデータ通信を中継する機器である。また、中継装置１０は、電源装置５０と接続されており、後述するイーサネットハブ２３および２８の電源制御を行う。
【００１６】
ネットワーク２０は、イーサネット通信プロトコルに従ってデータ（イーサネットデータ）の送受信を行うイーサネットネットワークである。このイーサネットネットワーク２０は、複数のＥＣＵ２１（Ａ、Ｂ、Ｃなど）と、イーサネットハブ２３とを含む。複数のＥＣＵ２１は、イーサネットハブ２３を介して、通信バス２２によって中継装置１０と接続されている。イーサネットハブ２３は、複数のＥＣＵ２１を相互に接続する集線装置であり、例えば中継装置１０から電源の供給を受けて動作する。このイーサネットネットワーク２０には、例えば運転支援系のＥＣＵが接続されており、イーサネットネットワーク２０では、主として優先度が低い高速かつ大容量の通信データが扱われる。
【００１７】
ネットワーク２５は、イーサネット通信プロトコルに従ってデータ（イーサネットデータ）の送受信を行うイーサネットネットワークである。このイーサネットネットワーク２５は、複数のＥＣＵ２６（Ａ、Ｂ、Ｃなど）と、イーサネットハブ２８とを含む。複数のＥＣＵ２６は、イーサネットハブ２８を介して、通信バス２７によって中継装置１０と接続されている。イーサネットハブ２８は、複数のＥＣＵ２６を相互に接続する集線装置であり、例えば中継装置１０から電源の供給を受けて動作する。このイーサネットネットワーク２５には、例えばマルチメディア系のＥＣＵが接続されており、イーサネットネットワーク２５では、主として優先度が低い高速かつ大容量の通信データが扱われる。
【００１８】
ネットワーク３０は、ＣＡＮ−ＦＤ（CAN with Flexible Data Rate）通信プロトコルに従ってデータの送受信を行うＣＡＮ−ＦＤネットワークである。このＣＡＮ−ＦＤネットワーク３０は、複数のＥＣＵ３１（Ａ、Ｂ、Ｃなど）を含む。複数のＥＣＵ３１は、通信バス３２によって中継装置１０と接続されている。このＣＡＮ−ＦＤネットワーク３０には、例えばパワートレイン系のＥＣＵが接続されており、ＣＡＮ−ＦＤネットワーク３０では、主として優先度が高い通信データが扱われる。
【００１９】
ネットワーク３５は、ＣＡＮ−ＦＤ通信プロトコルに従ってデータの送受信を行うＣＡＮ−ＦＤネットワークである。このＣＡＮ−ＦＤネットワーク３５は、複数のＥＣＵ３６（Ａ、Ｂ、Ｃなど）を含む。複数のＥＣＵ３６は、通信バス３７によって中継装置１０と接続されている。このＣＡＮ−ＦＤネットワーク３５には、例えばシャシー系のＥＣＵが接続されており、ＣＡＮ−ＦＤネットワーク３５では、主として優先度が高い通信データが扱われる。
【００２０】
ネットワーク４０は、ＣＡＮ通信プロトコルに従ってデータの送受信を行うＣＡＮネットワークである。このＣＡＮネットワーク４０は、複数のＥＣＵ４１（Ａ、Ｂ、Ｃなど）を含む。複数のＥＣＵ４１は、通信バス４２によって中継装置１０と接続されている。このＣＡＮネットワーク４０には、例えばボディー系のＥＣＵが接続されており、ＣＡＮネットワーク４０では、主として優先度が高い通信データが扱われる。
【００２１】
ネットワーク４５は、ＣＡＮ通信プロトコルに従ってデータの送受信を行うＣＡＮネットワークである。ＣＡＮネットワーク４５は、データリンクコネクタ（ＤＬＣ）４６などを含む。ＤＬＣ４６は、通信バス４７によって中継装置１０と接続されている。このＣＡＮネットワーク４５には、例えばダイアグノーシス（ダイアグ）系のＥＣＵが接続されており、ＣＡＮネットワーク４５では、主として優先度が高い通信データが扱われる。
【００２２】
電源装置５０は、中継装置１０に接続されている。この電源装置５０は、フューズまたは回路遮断器（ＣＢ）５２および５３などを介して、電源部５１から中継装置１０へ所定の電源を供給する。
【００２３】
なお、図１の車載通信システム１で示したネットワークの数およびＥＣＵの数は、あくまで一例である。本発明特有の効果は、１つのイーサネットネットワークと、イーサネットネットワーク以外の２つのネットワークを少なくとも備えていれば、奏することができる。
【００２４】
［中継装置の構成］
本実施形態に係る中継装置１０は、図１に示すように、中継処理部１１と、処理監視部１２と、電源制御部１３とを備えている。この中継装置１０は、典型的には中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、メモリ、および入出力インタフェースを構成に含んだＥＣＵであり、メモリに格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して解釈実行することにより、上述した中継処理部１１、処理監視部１２、および電源制御部１３の機能を発揮する。
【００２５】
中継処理部１１は、中継元のネットワークのＥＣＵから受信したデータの形式を、中継先のネットワークに適したデータ形式に変換して、中継先のネットワークのＥＣＵへ送信する、いわゆるデータ中継処理を行う。例えば、ＣＡＮネットワーク４０のＥＣＵ４１からＣＡＮ通信で受信したデータを、ＣＡＮ−ＦＤ通信で送信できる形式に変換して、変換後のデータをＣＡＮ−ＦＤネットワーク３０のＥＣＵ３１へ送信したり、イーサネットネットワーク２０のＥＣＵ２１からイーサネット通信で受信したデータを、ＣＡＮ通信で送信できる形式に変換して、変換後のデータをＣＡＮネットワーク４０のＥＣＵ４１へ送信したり、する処理を行う。この中継処理部１１は、複数のデータ中継処理を同時に並列的に実行することが可能である。
【００２６】
処理監視部１２は、中継処理部１１が実行しているデータ中継処理によって中継装置１０にかかる負荷を監視している。データ中継処理の負荷とは、例えば、データ中継処理に使用（占有）している通信リソースの量や、データを一時に格納するために使用（占有）しているメモリの量や、滞留している処理キューの量など、を含む概念である。特に、本実施形態では、イーサネットネットワーク２０および／または２５から他のネットワークに対してデータ中継処理が実行されているときの、データ中継処理の負荷を監視している。
【００２７】
そして、処理監視部１２は、データ中継処理の負荷を監視することで、データ中継処理の負荷が所定値以上になったか否かを判断する。データ中継処理の負荷が所定値以上になった場合、処理監視部１２は、電源制御部１３に対してイーサネットハブ２３および２８への電源供給を停止する指示を与える。
【００２８】
また、処理監視部１２は、ネットワーク上を流れる通信データの内容を監視し、予め定めた特定イベントが発生したか否かを判断する。そして、特定イベントが発生した場合、処理監視部１２は、電源制御部１３に対してイーサネットハブ２３および２８へ電源を供給する指示を与える。
【００２９】
特定イベントとは、例えば［ａ］電源供給の停止から所定時間が経過した、［ｂ］イグニッション（ＩＧ）がＯＮ／ＯＦＦ切り替えされた、［ｃ］車速が所定値以下（例えば時速０ｋｍ）になった、［ｄ］イグニッションＯＮの後に所定時間が経過した、［ｅ］ダイアグ通信があった（ダイアグツール接続時やダイアグフレーム受信時）、［ｆ］シフトポジションが所定の位置になった、などである。
【００３０】
上述した特定イベントのうち、特に［ｃ］や［ｆ］への対応は、車両走行（走る、曲がる、止まる）に関する優先度の高いデータがネットワーク（ＣＡＮ、ＣＡＮ−ＦＤ）上を流れているときに、イーサネットネットワークによるデータ中継処理の発生を回避し、優先度の高いデータの中継性能を維持できるという効果がある。また、［ｄ］への対応は、イグニッションＯＮの直後には各ＥＣＵが一斉にデータ送出を行うため、一定時間はイーサネットネットワークによるデータ中継処理の発生を回避することで、優先度の高いデータの中継性能を維持する効果がある。さらに、［ｅ］への対応は、ダイアグ通信の開始時にイーサネットネットワークによるデータ中継処理を発生させないことで、ダイアグツール接続後すぐに応答しなければならないというダイアグ通信の法規を遵守することができる。
【００３１】
電源制御部１３は、イーサネットネットワーク２０におけるイーサネットハブ２３の電源入力端およびイーサネットネットワーク２５におけるイーサネットハブ２８の電源入力端と、電源装置５０との間に、設けられる。この電源制御部１３は、処理監視部１２から与えられる指示に基づいて、イーサネットハブ２３および２８への電源供給を制御する。電源制御部１３は、通常、イーサネットハブ２３および２８へ電源を供給しており、処理監視部１２から電源供給停止の指示が与えられると、電源装置５０とイーサネットハブ２３および２８とを切断し、処理監視部１２から電源供給（開始）の指示が与えられると、電源装置５０とイーサネットハブ２３および２８とを接続する。
【００３２】
［中継装置が行う制御］
図２をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る中継装置１０が行う制御について説明する。図２は、本実施形態に係る中継装置１０が車載通信システム１において実行する電源制御処理の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図２に示す電源制御処理は、車載通信システム１において、イーサネットネットワーク２０および／または２５から他のネットワーク３０、３５、４０、および／または４５に対してデータ中継処理が発生した場合（中継装置１０によってイーサネットデータの中継が許可された場合）に、開始される。なお、上述したように、電源制御処理が開始される前から、電源制御部１３は、イーサネットハブ２３および２８へ電源を供給しているものとする。
【００３４】
電源制御処理が開始されると、中継装置１０の処理監視部１２によって、データ中継処理の負荷が監視されると共に、特定イベントの発生の有無が監視される（ステップＳ２１）。それぞれの監視が開始されると、処理監視部１２によって、データ中継処理の負荷が所定値以上になったか否かが判断される（ステップＳ２２）。
【００３５】
ここで、データ中継処理の負荷が所定値以上になっていない場合には（ステップＳ２２；Ｎｏ）、処理監視部１２によってデータ中継処理性能は低下していない（例えば、通信リソースは不足していない）と判断される。この判断においては、電源制御部１３によるイーサネットハブ２３および２８への電源供給が維持され（ステップＳ２６）、イーサネットネットワーク２０および／または２５によるイーサネットデータの中継処理が終了するまで、そのデータ中継処理が継続される（ステップＳ２７）。
【００３６】
一方、データ中継処理の負荷が所定値以上になった場合には（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、処理監視部１２によってデータ中継処理性能は低下している（例えば、通信リソースが不足している）と判断される。この判断においては、電源制御部１３によるイーサネットハブ２３および２８への電源供給が停止され（ステップＳ２３）、イーサネットネットワーク２０および／または２５によるイーサネットデータの中継処理が直ちに終了する。この終了により、イーサネットネットワーク２０および／または２５によるイーサネットデータの中継処理に伴う負荷がなくなって（使用していた通信リソース分が開放されて）、データ中継処理の負荷が低減される（通信リソースの不足が解消される）。
【００３７】
このイーサネットハブ２３および２８へ電源供給が停止された後、処理監視部１２によって特定イベントの発生の有無が判断される（ステップＳ２４）。そして、特定イベントの発生があった場合に（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、電源制御部１３によるイーサネットハブ２３および２８へ電源が供給（再開）される（ステップＳ２５）。これにより、中継装置１０は、イーサネットネットワーク２０および／または２５による次回のデータ中継処理発生に対処することができる。
【００３８】
［実施形態による作用および効果］
上述した本発明の一実施形態に係る中継装置１０では、イーサネットデータの中継処理を実行中、処理監視部１２がデータ中継処理の負荷を監視している。そして、データ中継処理の負荷が所定値以上になると、電源制御部１３が、イーサネットネットワーク２０および／または２５と中継装置１０とを接続しているイーサネットハブ２３および２８の電源供給を停止させる。これにより、実行中であったイーサネットデータの中継処理を強制的に終了させることができる。従って、イーサネットデータの中継処理に伴う負荷がなくなるので、データ中継処理の負荷を低減できる。よって、優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る中継装置１０では、イーサネットネットワーク２０および／または２５に属する複数のＥＣＵ２１および２６への電源供給を停止させるのではなく、イーサネットハブ２３および２８への電源供給を停止させる。これにより、イーサネットネットワーク２０および／または２５に属する複数のＥＣＵ２１および２６を動作させつつ、データ中継処理の負荷を低減できる。よって、イーサネットハブ２３および２８への電源供給を再開した場合において、イーサネットネットワーク２０および／または２５に属する複数のＥＣＵ２１および２６の動作遅延が生じることを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の中継装置は、車載通信システムなどに利用可能であり、特にイーサネットデータよりも優先度が高いデータの中継処理が実行されないおそれを抑制したい場合に有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１    車載通信システム
１０  中継装置
１１  中継処理部
１２  処理監視部
１３  電源制御部
２０、２５、３０、３５、４０、４５  ネットワーク
２１、２６、３１、３６、４１、４６  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２２、２７、３２、３７、４２、４７  通信バス
２３、２８  イーサネットハブ
５０  電源装置
【図１】
2017073709.tif 000003
【図２】
2017073709.tif 000004