(57)【要約】【課題】本発明では、より信頼性の高いネットワーク中継システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、２つのネットワークの間に２つの中継装置を並列に接続することにより、一方のネットワークから送信された信号を、他方のネットワークへ中継することするネットワーク中継システムであって、前記中継装置は、他方の中継装置が故障した際に故障を検知する検知手段を有し、故障を検出した際に故障した中継装置の代わりに信号の中継を行うことを特徴とする。【選択図】図２
2017098801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのネットワークの間に２つの中継装置を並列に接続することにより、一方のネットワークから送信された信号を、他方のネットワークへ中継することするネットワーク中継システムであって、
前記中継装置は、他方の中継装置が故障した際に故障を検知する検知手段を有し、故障を検出した際に故障した中継装置の代わりに信号の中継を行うことを特徴とするネットワーク中継システム。
【請求項２】
前記故障検出手段は、中継装置の中継の処理にかかる時間により算出されたタイムアウト信号をもとに判断することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク中継システム。
【請求項３】
通常制御中は一方の中継装置のみ中継機能を有し、その中継装置が故障した際に、他方の中継装置が故障した際に中継機能の代行を行うことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク中継システム。
【請求項４】
通常制御中は、中継装置の１つは一方方向の信号のみを中継する中継機能を有し、もう一方の中継装置は逆方向の信号のみを中継する中継機能を有し、他方の中継装置が故障した際に中継機能の代行を行うことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク中継システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークの中継システムの信頼性向上の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には高度化する機能を実現するため、多くのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御装置）が搭載されており、そのＥＣＵ間で通信が行われている。車載ネットワークでは、通信路の負荷分散や、外部からの不正アクセスまたはＥＣＵの不具合によるアクセスからの保護を目的として、中継装置により複数のネットワークが接続されている。中継装置とは、あるネットワークの信号を、直接接続されていない他のネットワークに信号を中継する装置のことをいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０７４８号公報
【特許文献２】特表２００５−５２１１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、中継装置が故障してしまった場合、それにより接続されているネットワークに関わる通信のすべてが不通となり、車両として実現すべき機能の一部が制限され、安全性を阻害する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明では、より信頼性の高いネットワーク中継システム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】
本発明は、２つのネットワークの間に２つの中継装置を並列に接続することにより、一方のネットワークから送信された信号を、他方のネットワークへ中継することするネットワーク中継システムであって、前記中継装置は、他方の中継装置が故障した際に故障を検知する検知手段を有し、故障を検出した際に故障した中継装置の代わりに信号の中継を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中継装置に故障が発生した際に検知および機能代行を行うことができるため、機能保証が可能となり、より信頼性の高いネットワーク中継システムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】通常の２つのネットワークを中継する場合の、ネットワークと中継装置の接続関係の一例を示す概要図である。
【図２】２つのネットワークを中継する場合の、ネットワークと中継装置の接続関係を示す概要図である。
【図３】診断ツールが接続されるネットワークと、診断ツールが診断を行おうとする電子制御装置が接続されるネットワークとを接続する場合の、ネットワークと中継装置の接続関係を示す説明図である。
【図４】図３において、実施例１または実施例２の方法で通信を行う場合、診断ツールから送信される信号が、どのように電子制御装置に送り届けられるかを示す図である。
【図５】図３において、実施例１の方法で通信を行う場合、電子制御装置から送信される信号が、どのように診断ツールに送り届けられるかを示す図である。
【図６】図３において、実施例１または実施例２の方法で通信を行う際に、中継装置が故障した場合、診断ツールから送信される信号が、どのように電子制御装置に送り届けられるかを示す図である。
【図７】図３において、実施例２の方法で通信を行う場合、電子制御装置から送信される信号が、どのように診断ツールに送り届けられるかを示す図である。
【図８】図３において、実施例２の方法で通信を行う場合、中継装置が故障し、信号が送信できない場合を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳述する。
【００１０】
図１は、ネットワーク１０１とネットワーク１０２を中継装置１０２で接続した例である。ネットワークとは、コンピュータ間の通信で使用されるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、マイコン間の通信で使用されるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などにより接続された通信路のことを指す。ネットワークは、ネットワークケーブルを使用した有線に限らず、無線送受信機を使用した無線によって相互に接続してもよい。
【００１１】
中継装置１０２は、ネットワーク１０１側からの信号を受け取り、ネットワーク１０２側へ送信する、または、ネットワーク１０２側からの信号を受け取り、ネットワーク１０１側へ送信する信号の中継機能を有する。ネットワーク１０１とネットワーク１０２は同じ規格による通信路（ＣＡＮとＣＡＮ）である場合もあるし、異なる規格による通信路（例えば、ＬＡＮとＣＡＮ）である場合もある。
【００１２】
通常、中継装置１０２は、中継を行う信号をＩＤ等で区別し、ネットワーク１０１側からネットワーク１０２側に通過させる信号のＩＤリストと、ネットワーク１０２側からネットワーク１０１側に通過させる信号のＩＤリストとが予め用意され、それに従い中継を行う。一方のネットワークで受け取った信号を、受けとったＩＤとは別のＩＤの信号として、他方のネットワークに送る機能もこのＩＤリストの様式に加えてもよい。
【００１３】
本実施形態に係るネットワーク中継システムは、図２に示すとおり、ネットワーク１０１とネットワーク１０２の間に、中継装置２０１と中継装置２０２が並列に接続されるようなネットワーク中継システムである。
【００１４】
図１のときと同様に、中継装置２０１と中継装置２０２は、中継を行う信号をＩＤ等で区別し、ネットワーク１０１側からネットワーク１０２側に通過させる信号のＩＤリストと、ネットワーク１０２側からネットワーク１０１側に通過させる信号のＩＤリストが予め用意され、それに従い中継を行う。
【００１５】
図３は図２の具体的な例を示したものである。ネットワーク３０１とネットワーク３０２は、どちらもバス型の通信路としている。ネットワーク３０１には、内部に電子制御装置３０３と、外部から診断ツール３０５が接続されている。ネットワーク３０２には、内部に電子制御装置３０４が接続されている。ネットワーク３０１とネットワーク３０２の間の信号を中継するために、中継装置２０１と中継装置２０２が並列に接続されている。
【００１６】
本説明では、図３において、ネットワーク３０１に接続される診断ツール３０５から、根とワーク３０２に接続される電子制御装置３０４間の信号のやり取りに関して、２つの実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図３において、通常制御時の中継装置２０１は、ネットワーク３０１側から信号を受信し、通過させる信号のＩＤリストに従って、ネットワーク３０１側から受信した信号を、ネットワーク３０２側に送信する。また、通常制御時の中継装置２０１は、ネットワーク３０２側からの信号を受信し、通過させる信号のＩＤリストに従って、ネットワーク３０２側から受信した信号をネットワーク３０１側に送信する。
【００１８】
図３において、通常制御時の中継装置２０２は、中継装置２０１と同様に、ネットワーク３０１側から信号を受信し、通過させる信号のＩＤリストに従って、ネットワーク３０１側から受信した信号を、ネットワーク３０２側に送信する。また、通常制御時の中継装置２０２は、ネットワーク３０２側から受信した信号をネットワーク３０１側に送信する。ここで、中継装置２０１と中継装置２０２はお互いの通過させる信号のＩＤリストを共有しており、他方の中継装置がどのようなＩＤの信号を通すか予め分かっている。
【００１９】
中継装置２０２は、通常制御時は中継装置としての機能は果たさず、中継装置２０１の自己診断により中継装置２０１自身で故障を検知して、中継装置２０２に故障を通知するか、または、中継講師２０２が中継装置２０１の故障を検知してから、中継装置２０２が中継装置２０１の代わりに、中継装置としての機能を果たす。
【００２０】
明確に故障が検知されなくても、中継装置２０２から中継装置２０１に対して停止命令を送付して、中継装置２０２が中継装置の役割を行うような構成にしてもよいし、一定期間毎（例えば、一日毎、あるいは、システムの起動毎）に中継装置２０１と中継装置２０２のどちらかが中継装置の役割を行うかを変えるように構成してもよい。
【００２１】
図４は図３において、診断ツール３０５から送信される信号４０１を、どのように電子制御装置３０４に送信するかを示した図である。
【００２２】
４０２、４０３、４０４で示すマーク（信号ブロックマーク）は、そのＩＤの信号は、ハードウェア、あるいは、ソフトウェアの仕組みにより信号として処理せず、アクノリッジ信号は返さないことを示すものである。図４では中継装置２０２と電子制御装置３０３は、診断ツール３０５からの信号４０１の処理を行わない。
【００２３】
ネットワーク３０１側の診断ツール３０５からの信号４０１を受け取った中継装置２０１は、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４に信号４０２を送信する。このとき、中継装置２０２はネットワーク３０２側からの信号を受け取るが、マーク４０３により受け付けることはない。ところが、中継装置２０１の処理時間のためネットワーク３０１の信号４０１と、ネットワーク３０２の信号４０２には、遅延時間Δｔが発生するため、中継装置２０２は、信号４０１のΔｔ後に信号４０２を受け取ることになる。
【００２４】
図５は図３において、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４から送信される信号５０１を、どのようにネットワーク３０１側の診断装置３０５に送信するかを示した図である。診断ツール３０５から電子制御装置３０４に信号を送る場合とは逆に、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４からの信号５０１を受け取った中継装置２０１は、ネットワーク３０１側の診断装置に信号５０２を送信する。この場合も中継装置２０１の処理時間のためネットワーク３０２の信号５０１と、ネットワーク３０１の信号５０２には、遅延時間Δｔが発生するため、中継装置２０２は、信号５０１のΔｔ後に信号５０２を受け取ることになる。
【００２５】
図６は図３において、ネットワーク３０１側の診断ツール３０５からの信号４０１を、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４へ送信する際に、中継装置２０１が故障し、信号４０２が送信できない場合の動作を示した図である。
【００２６】
通常動作時に中継装置２０２がΔｔ後に受信していたネットワーク３０２側の中継装置２０１からの信号４０２を受け取らない状態となる。この特性を利用し、予め設定したタイムアウト（＞Δｔ）を超えた際に、中継装置２０２は、中継装置２０１が故障をしたと判断し、以前受け取った診断ツール３０５からの信号４０１を、中継装置２０１の代わりに、ネットワーク３０２側に信号６０１として電子制御装置３０４に送信する。
【００２７】
中継装置２０２の動作として、ネットワーク３０１側から受け取った信号４０１の情報は、中継装置２０２の内部の保存しておき、ネットワーク３０２側から信号４０２を受け取ったときに内部に保存しておいた信号４０１の情報を消去する。
【００２８】
もし予め設定したタイムアウト以内にネットワーク３０２側からの信号４０２を受け取れない場合、中継装置２０１が故障したことを検知し、故障を記録するとともに、中継装置２０１に停止命令を送付し、中継装置２０１の代わりネットワーク３０２側に信号６０１として送信する。信号６０１の送信後に内部に保存しておいた信号４０１の情報を消去する。必要に応じて中継装置２０１の代わりに診断装置３０５に対してアクノリッジ信号を返答する。
【００２９】
上記に示した方法に従って中継システムを構成すれば、中継装置に故障が発生した際に検知が可能になる。故障の検知の際には故障した中継装置の代わりに機能代行による機能保証が可能となり、結果としてより信頼性の高い中継システムを構成することができる。
【実施例２】
【００３０】
図３において、通常制御時の中継装置２０１は、ネットワーク３０１側から信号を受信し、通過させる信号のＩＤリストに従って、ネットワーク３０１側から受信した信号を、ネットワーク３０２側に送信する。また、通常制御時の中継装置２０１は、ネットワーク３０２側からの信号を受信するが、受信したネットワーク３０２側からの信号をネットワーク３０１側には送信しない。
【００３１】
図３において、通常制御時の中継装置２０２は、ネットワーク３０２側から信号を受信し、通過させる信号のＩＤリストに従って、ネットワーク３０２側から受信した信号を、ネットワーク３０１側に送信する。また、通常制御時の中継装置２０２は、ネットワーク３０１側からの信号を受信するが、受信したネットワーク３０１側からの信号をネットワーク３０２側には送信しない。
【００３２】
実施例１とは異なり、中継装置２０１と中継装置２０２は方向の異なる信号を中継する。どちらかの中継装置が自己診断により自身の故障を検知して、他方の中継装置に故障を検知するか、または、他方の中継装置の故障を検知してから、故障した中継装置の代わりに、中継装置としての機能を果たす。ここで、中継装置２０１と中継装置２０２はお互いの通過させる信号のＩＤリストを共有しており、他方の中継装置がどのようなＩＤの信号を通すか予め分かっている。
【００３３】
実施例２においても、実施例１と同様に、図４は図３において、ネットワーク３０１側の診断ツール３０５から送信される信号４０１を、どのようにネットワーク３０２側の電子制御装置３０４に送信するかを示している。
【００３４】
ネットワーク３０１側の診断ツール３０５からの信号４０１を受け取った中継装置２０１は、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４に信号４０２を送信する。このとき、中継装置２０２はネットワーク３０２側からの信号を受け取るが、マーク４０３により受け付けることはない。ところが、中継装置２０１の処理時間のためネットワーク３０１の信号４０１と、ネットワーク３０２の信号４０２には、遅延時間Δｔが発生するため、中継装置２０２は、信号４０１のΔｔ後に信号４０２を受け取ることになる。
【００３５】
図７は図３において、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４から送信される信号７０１を、どのようにネットワーク３０１側の診断ツール３０５に送信するかを示している。
【００３６】
ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４から信号７０１を受け取った中継装置２０２は、ネットワーク３０１側の診断装置３０５に信号７０２を送信する。このとき中継装置２０１はネットワーク３０１側からの信号を受け取るが、マーク７０４により受け付けることはない。ところが、中継装置２０２の処理時間のためネットワーク３０２の信号７０１と、ネットワーク３０１の信号７０２には、遅延時間Δｔが発生するため、中継装置２０１は、信号７０１のΔｔ後に信号７０２を受け取ることになる。
【００３７】
実施例１と同様に、図６は図３において、ネットワーク３０１側の診断ツール３０５からの信号４０１を、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４へ送信する際に、中継装置２０１が故障し、信号４０２が送信できない場合の動作を示した図である。
【００３８】
通常制御時に中継装置２０２がΔｔ後に受信していたネットワーク３０２側の中継装置２０１からの信号４０２を受け取らない状態となる。この特性を利用し、予め設定したタイムアウト（＞Δｔ）を超えた際に、中継装置２０２は、中継装置２０１が故障をしたと判断し、以前受け取った診断ツール３０５からの信号４０１を、中継装置２０１の代わりに、ネットワーク３０２側に信号６０１として電子制御装置３０４に送信する。
【００３９】
図８は図３において、ネットワーク３０２側の電子制御装置３０４からの信号７０１を、ネットワーク３０１側の診断ツール３０５へ送信する際に、中継装置２０２が故障し、信号７０２が送信できない場合を示した図である。
【００４０】
通常制御時に中継装置２０１がΔｔ後に受信していたネットワーク３０１側の中継装置２０１からの信号７０２を受け取らない状態となる。この特性を利用し、予め設定したタイムアウト（＞Δｔ）を超えた際に、中継装置２０１は、中継装置２０２が故障したと判断し、以前受け取った電子制御装置３０４からの信号７０１を、中継装置２０２の代わりに、ネットワーク３０１側に信号８０１として診断ツール３０５に送信する。
【００４１】
並列して接続された中継装置２０１と中継装置２０２は相互に診断を実施する。図６に示すとおり、中継装置２０２の動作として、ネットワーク３０１側から受け取った信号４０１の情報は、中継装置２０２の内部の保存しておき、ネットワーク３０２側から信号４０２を受け取ったときに内部に保存しておいた信号４０１の情報を消去する。
【００４２】
もし予め設定したタイムアウト以内にネットワーク３０２側からの信号４０２を受け取れない場合、中継装置２０１が故障したことを検知し、故障を記録するとともに、中継装置２０１に停止命令を送付し、中継装置２０１の代わりネットワーク３０２側に信号６０１として送信する。信号６０１の送信後に内部に保存しておいた信号４０１の情報を消去する。必要に応じて中継装置２０１の代わりに診断装置３０５に対してアクノリッジ信号を返答する。
【００４３】
図８に示すとおり、中継装置２０２とは逆方向に、中継装置２０１の動作として、ネットワーク３０２側から受け取った信号７０１の情報は、中継装置２０１の内部に保存しておき、ネットワーク３０１側から信号７０２を受け取ったときに内部に保存しておいた信号７０１の情報を消去する。
【００４４】
もし予め設定したタイムアウト以内にネットワーク３０１側からの信号７０１を受け取れない場合、中継装置２０２が故障したことを検知し、故障を記録するとともに、中継装置２０２に停止命令を送付し、中継装置２０２の代わりネットワーク３０１側に信号８０１として送信する。信号８０１の送信後に内部に保存しておいた信号７０１の情報を消去する。必要に応じて中継装置２０２の代わりに電子制御装置３０４に対してアクノリッジ信号を返答する。
【００４５】
上記に示した方法に従って中継システムを構成すれば、中継装置に故障が発生した際に検知が可能になる。故障の検知の際には故障した中継装置の代わりに機能代行による機能保証が可能となり、結果としてより新卵生の高い中継システムを構成することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  ネットワーク
１０２  ネットワーク
１０３  中継装置
２０１  中継装置
２０２  中継装置
３０１  バス型のネットワーク
３０２  バス型のネットワーク
３０３  電子制御装置
３０４  電子制御装置
３０５  診断ツール
４０１  診断ツール３０５からの信号
４０２  信号ブロックマーク
４０３  信号ブロックマーク
４０４  信号ブロックマーク
５０１  電子制御装置３０４からの信号
５０２  中継装置２０１が中継する信号５０１の中継後の信号
６０１  中継装置２０２が送信する信号４０２の代わりの信号
７０１  電子制御装置３０４からの信号
７０２  中継装置２０２が中継する信号７０１の中継後の信号
７０３  信号ブロックマーク
７０４  信号ブロックマーク
８０１  中継装置２０２が送信する信号７０２の代わりの信号
【図１】
2017098801.tif 000003
【図２】
2017098801.tif 000004
【図３】
2017098801.tif 000005
【図４】
2017098801.tif 000006
【図５】
2017098801.tif 000007
【図６】
2017098801.tif 000008
【図７】
2017098801.tif 000009
【図８】
2017098801.tif 000010