JP2003244180A - データ中継装置および多重通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中継先のネットワークのノードにおいてデー
タ送信の過剰な遅延や消失等の支障を来さないようにデ
ータ中継を行うことである。 【解決手段】 データ中継装置４に、中継先のネットワ
ーク１１へのデータフレームの送信完了直後に前記ネッ
トワーク１１への新たなデータフレームの送信がされな
い時間帯を有するようにデータフレームの送信のタイミ
ングを調整する送信タイミング調整手段４０を具備せし
めることで、データ中継装置４にネットワーク１１へ中
継すべきデータフレームが集中しても、ネットワーク１
１のノード３１１〜３１３からのデータフレームが前記
時間帯を使って送信し得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ中継装置およ
び多重通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にコンピュータ技術の進歩を背
景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車
においても、搭載される電装品等を制御する制御部の間
でやり取りされる情報量は急速に増大している。そこで
情報を伝達するワイヤーハーネスの数を低減すべく多重
通信システムが採用されつつある。

【０００３】多重通信システムは、共通の通信線に制御
用ＥＣＵ等のノードが接続されたもので、ノード間でデ
ータフレームのやりとりを行う。通信線が共通であるた
め、通信線上におけるデータフレーム同志の衝突調停を
行うアクセス方式が種々、提案されている。アクセス方
式として、ＣＳＭＡ／ＣＤのように、各ノードが通信線
上の信号を検出しデータフレームのヘッダ部に含まれる
優先度の情報にしたがってデータフレーム同志の衝突調
停を行うものが知られている。このようなアクセス方式
では、データフレームを送信しようとするノードは、そ
のデータフレームの優先度よりも高い優先度を検出する
と、データフレームの送信を停止し、最も優先度の高い
ものだけが送信権を獲得する。

【０００４】制御の種類が多岐にわたる上記自動車等で
は、データ通信を効率よく行うために、多数のノード
を、通信速度等の属性の異なるノード群に分けて複数の
ネットワークを形成するとともに、複数のネットワーク
に共通のノードとしてデータ中継装置を設け、属するネ
ットワークが異なるノード間の通信をデータ中継装置を
介して行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に、
ノードはデータフレームの送信がスムーズに行われるよ
うに送信タイミングを管理している。例えば、制御対象
の状態を検出するセンサからのデータを周期的に送信す
るようになっているノードにおいては、センサが多けれ
ば、そのデータフレームを前記周期内で分散して送信す
ることがなされている。

【０００６】しかしながら、前記ＣＳＭＡ／ＣＤのよう
なアクセス方式ではノード間では送信のタイミングは調
整されないから、各ノード内で送信タイミングを管理し
たとしても、ネットワークの規模によっては、データフ
レームが過渡的に特定のノードに集中して送信されるこ
とが起こり得る。

【０００７】これはデータ中継装置において発生しやす
い。そこで、中継すべきデータフレームがデータ中継装
置で滞留しないように、その優先度が高めに設定された
り、データ中継装置において優先度が再設定されるよう
にしたものもある。このような状況では中継先のネット
ワークで通信負荷が一気に上昇する。特に、通信速度が
速く大容量の通信が可能なネットワークから通信速度が
遅いネットワークへの中継において顕著である。

【０００８】この結果、中継先のネットワークのノード
では、データフレームの送信時期が過剰に遅延すること
になる。

【０００９】また、送信するデータを一時的に格納する
バッファの容量によっては、単に送信時期が遅れるだけ
に止まらずに、送信すべきデータが生成された時点で前
のデータが送信待ちのまま残っているという事態が生
じ、この場合には、新たに生じたデータによる上書きで
送信待ちのデータが消失する。例えば、時系列で得られ
るべき同じ種類のデータが一部の期間、抜け落ちてしま
ったり、突発的に発生するスイッチの操作情報のような
データの場合には、スイッチ操作に装置が応動せず、ス
イッチの操作者が装置の故障ととってしまうおそれがあ
る。

【００１０】本発明は前記実情に鑑みなされたもので、
過渡的にデータ中継が集中する場合にも、中継先のネッ
トワークのノードが過剰な遅延を生じずに送信が可能
で、データ消失を低減することのできるデータ中継装置
および多重通信システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、通信線上でデータフレームをやりとりするノードが
自己のデータフレームの送信に際し通信線上の信号を検
出することによりデータフレーム同士の衝突調停が行わ
れる複数のネットワークの共通のノードとして設けら
れ、ネットワーク間でデータフレームの中継を行うデー
タ中継装置において、予め設定した所定のネットワーク
へのデータフレームの送信完了直後に、前記所定のネッ
トワークへの新たなデータフレームの送信がされない時
間帯を有するようにデータフレームの送信のタイミング
を調整する送信タイミング調整手段を具備せしめる。

【００１２】データ中継装置から所定のネットワーク
（例えば通信速度の遅いネットワーク）へのデータフレ
ームの送信の完了直後の前記時間帯には、中継すべきデ
ータがあっても所定のネットワークへ送信されない。し
たがって、前記所定のネットワークのノードにおいて送
信しようとするデータがあれば、この時間帯において、
データ中継装置を除くノードからのデータフレーム間で
衝突調停がなされるため、所定のネットワークへ中継さ
れるデータフレームがデータ中継装置に集中しても、前
記時間帯を使ってデータ中継装置を除くノードからのデ
ータフレームが確実に送信されていくことになる。これ
により、所定のネットワークにおいては、データ中継装
置以外のノードからのデータフレームであっても、過剰
に送信が遅延するのを防止することができ、ノード内で
データが消失してしまうのを低減することができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記送信タイミング調整手段を、予め
設定した規定時間周期で前記所定のネットワークへのデ
ータフレームの送信処理を実行する構成とし、前記規定
時間を、前記所定のネットワークにおけるデータフレー
ムの最大送信時間よりも長くする。

【００１４】所定ネットワークへのデータフレームの送
信処理のタイミングが、前記最大送信時間よりも長い前
記規定時間ごとに設定されるから、前記時間帯として、
少なくとも規定時間と最大送信時間との差分に相当する
時間が与えられる。

【００１５】データフレームの中継処理を一定周期で行
えばよいから、制御が簡単である。

【００１６】請求項３記載の発明では、請求項１の発明
の構成において、前記送信タイミング調整手段を、前記
所定のネットワークへのデータフレームの送信処理を、
直前の所定のネットワークへのデータフレームの送信か
ら予め設定した規定時間が経過するまで禁止する構成と
し、前記規定時間を、前記所定のネットワークにおける
データフレームの最大送信時間よりも長くする。

【００１７】直前の所定のネットワークへのデータフレ
ームの送信から規定時間が経過する前では、所定ネット
ワークへのデータフレームの送信処理が禁止され、経過
した後では解除されるから、前記時間帯として、少なく
とも規定時間と最大送信時間との差分に相当する時間が
与えられる。

【００１８】中継すべきデータがないまま前記規定時間
が経過した場合には、中継すべきデータフレームが受信
され次第、即、これを送信することができる。送信処理
が規定時間間隔でのみ送信処理のタイミングが与えられ
る構成に比して、より速やかにデータフレームを中継す
ることができる。

【００１９】請求項４記載の発明では、多重通信システ
ムを、請求項１ないし３いずれか記載のデータ中継装置
と、該データ中継装置をノードとして含む複数のネット
ワークとを具備する構成とする。

【００２０】所定のネットワークにおいて、データ中継
装置以外のノードからのデータフレームであっても過剰
に送信が遅れるのを防止することができ、データが消失
してしまうのを低減することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１に本発明を
適用した第１実施形態になる多重通信システムを示す。
多重通信システムは自動車の車内制御用のもので、複数
（図例では２）のネットワーク１１，１２を有してい
る。各ネットワーク１１，１２は、通信線２１，２２に
ノード３１１〜３２２が接続されたもので、通信線２
１，２２上で、所定の通信プロトコルにて、ノード３１
１〜３２２間のデータのやりとりをするようになってい
る。

【００２２】第１のネットワーク１１は、ノードとし
て、ドアの開閉等の制御用のドア制御ＥＣＵ３１１、メ
ータ表示等の制御用のメータＥＣＵ３１２、車室内の空
調の制御用の空調ＥＣＵ３１３等が接続されている。第
１のネットワーク１１の通信プロトコルはＢＥＡＮで、
通信速度は１０ｋｂｐｓである。第２のネットワーク１
２は、ノードとして、エンジン制御用のエンジン制御Ｅ
ＣＵ３２１、ＡＢＳ制御用のＡＢＳＥＣＵ３２２等が接
続されている。第２のネットワーク１２の通信プロトコ
ルはＣＡＮで、通信速度は５００ｋｂｐｓである。以下
の説明において、適宜、第１のネットワーク１１を低速
ネットワーク１１と、第２のネットワーク１２を高速ネ
ットワーク１２という。また、通信線２１を低速通信線
２１と、通信線２２を高速通信線２２という。

【００２３】ネットワーク１１，１２の通信線２１，２
２はそれぞれ、共通のデータ中継装置４と接続され、デ
ータ中継装置４が各ネットワーク１１，１２のノードの
一つとして機能している。データ中継装置４はノード３
１１〜３２２から送信されたデータを別のネットワーク
１１，１２に属するノード３１１〜３２２へと中継する
ようになっている。

【００２４】データ中継装置４はマイクロコンピュータ
や通信用のＩＣを有する一般的なハード構成をとり、図
１に示すように、各ネットワーク１１，１２ごとに、受
信したデータフレームを一時格納する受信バッファ４１
１，４１２と、送信するデータフレームを一時、格納す
る送信バッファ４２１，４２２とが設けられ、これらの
間でＣＰＵ４０が転送処理を行う。転送されたデータは
次いで前記通信ＩＣから通信線２１，２２に送信処理さ
れる。以下、適宜、低速ネットワーク１１用の受信バッ
ファ４１１を低速側受信バッファ４１１と、高速ネット
ワーク１２用の受信バッファ４１２を高速側受信バッフ
ァ４１２と、低速ネットワーク１１用の送信バッファ４
２１を低速側送信バッファ４２１と、高速ネットワーク
１２用の送信バッファ４２２を高速側送信バッファ４２
２という。高速側受信バッファ４１２は一時に複数のデ
ータフレームを格納可能である。

【００２５】また、転送処理では、中継先のネットワー
ク１１，１２の通信プロトコルに適合するようにデータ
フレームのヘッダ等を適合したものに改変することにな
るが、この際、優先度を最大にすることで、データ中継
をスムーズに行うようになっている。

【００２６】図２はＣＰＵ４０における受信バッファ４
１１，４１２から送信バッファ４２１，４２２への転送
処理を示す制御プログラムの内容を示すもので、ステッ
プＳ１０１，Ｓ１０２は低速側受信バッファ４１１から
高速側送信バッファ４２２への転送処理である。ステッ
プＳ１０１では、低速側受信バッファ４１１にデータが
あるか否かを判断する。肯定判断されると、前記低速側
受信バッファ４１１のデータを高速側送信バッファ４２
２に転送し（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０３に
進む。高速側送信バッファ４２２に転送されたデータは
高速通信線２２に送信される。ステップＳ１０１が否定
判断されると、ステップＳ１０２をスキップしてステッ
プＳ１０３に進む。

【００２７】ステップＳ１０３は、ＣＰＵ４０の送信タ
イミング調整手段としての手順であり、規定タイミング
か否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ１０４
に進み、否定判断されるとステップＳ１０１に戻る。規
定タイミングは予め設定した規定時間Ｔ0 間隔で１回ず
つ与えられる。これにより、ステップＳ１０４以降の手
順が規定時間Ｔ0 間隔で実行されることになる。

【００２８】なお、規定時間Ｔ0 は、低速ネットワーク
１１の通信プロトコルであるＢＥＡＮプロトコルにおい
てデータ本体の大きさの最も大きなデータフレームを送
信するときの送信時間（最大フレーム長）よりもやや長
く設定してある。

【００２９】ステップＳ１０４，Ｓ１０５は高速側受信
バッファ４１２から低速側受信バッファ４２１への転送
処理であり、ステップＳ１０４では、高速側受信バッフ
ァ４１２にデータがあるか否かを判定する。肯定判断さ
れると、前記高速側受信バッファ４１２のデータを低速
側送信バッファ４２１に転送し（ステップＳ１０５）、
ステップＳ１０１に戻る。低速側送信バッファ４２１に
転送されたデータは低速通信線２１に送信される。ステ
ップＳ１０４が否定判断されると、ステップＳ１０５を
スキップしてステップＳ１０１に戻る。

【００３０】前記のごとく規定時間Ｔ0 は最大フレーム
長ＴF よりもやや長く設定してあるから、高速側受信バ
ッファ４１２に次々とデータフレームが取り込まれて
も、すなわち、高速ネットッワーク１２から低速ネット
ッワーク１１に中継するデータが集中しても、データ中
継装置４は、低速ネットッワーク１１への送信が完了し
た後、前記規定タイミングがくるまでの時間帯は、高速
側受信バッファ４１２から低速側送信バッファ４２１へ
の転送、したがって低速側ネットワーク１１への送信は
なされない。

【００３１】図３は、高速ネットッワーク１２から低速
ネットッワーク１１に中継するデータが集中する状態に
おいてデータ中継装置４からのデータフームと低速ネッ
トワーク１１のノード３１１，３１２からのデータフー
ムとで衝突した場合の、低速通信線２１上における送信
状態を示すもので、低速通信線２１上には、データ中継
装置４とノード３１１またはノード３１２とからデータ
フレームの送信が開始され、データ中継装置４とノード
３１１またはノード３１２とはそれぞれ低速通信線２１
上の信号を検出する。そして、データフレームの先頭ビ
ット（ＳＯＦ）に続いて優先度が送信されると、ノード
３１１またはノード３１２は自己の送信したデータフレ
ームよりも上位の優先度を検出して送信を中止し、デー
タ中継装置４が先ず送信権を獲得する。データ中継装置
４がデータフレームの送信を完遂することになる。

【００３２】データフレームを送信しようとするノード
３１１，３１２は、データ中継装置４からのデータフレ
ームの最後尾を示す所定のビット列（ＥＯＦ）を検出す
ると、続いてデータフレームを送信することになる。従
来は、ここで、上位の優先度が付与されたデータ中継装
置４からの後続のデータフレームが送信権を獲得すると
ころ、本発明では、データ中継装置４は、前記のごと
く、次の規定タイミングがくるまで低速ネットワーク１
１への次の送信が禁止される。この、送信が禁止される
時間帯は直前に低速ネットワーク１１へ送信されたデー
タフレームの大きさにより異なるが、少なくとも規定時
間Ｔ0 −最大フレーム長ＴF （＝ΔＴ）は確保される。
なお、厳密にはデータフレームの送信処理が開始される
時点と規定タイミングとは一致しないが、転送処理の時
間等は規定時間Ｔ0 に比して十分に短いので、図例のよ
うに示し得る。

【００３３】したがって、この時間帯では前記ノード３
１１，３１２からのデータフレームはデータ中継装置４
からのデータフレームと衝突することなく、前記ノード
３１１，３１２間でのみ衝突調停されて送信される。そ
して、送信が禁止されたデータフレームは、次の規定タ
イミングがくると、低速側送信バッファ４２１に転送さ
れ、低速通信線２１に送信される。

【００３４】このように、高速ネットワーク１２から低
速ネットワーク１１へのデータ中継を行いつつ、前記時
間帯には、低速ネットワーク１１のノード３１１，３１
２が、中継データに比して優先度が低いデータフレーム
であっても送信することができる。

【００３５】これにより、低速ネットワーク１１におけ
るデータフレームの送信が、データ中継装置４からのデ
ータフレームに比して相対的に優先度の低いものであっ
ても、過剰に遅延することなしに、データ中継装置４か
らの送信を挟みながら順次なされ、ノード３１１，３１
２におけるデータの消失も低減することができる。

【００３６】（第２実施形態）図４に本発明を適用した
第２実施形態の多重通信システムを示す。第１実施形態
の構成において、データ中継装置で実行される制御プロ
グラムを別の内容に代えたものである。図中、第１実施
形態と実質的に同じものには同じ番号を付して第１実施
形態との相違点を中心に説明する。

【００３７】図５は、データ中継装置４ＡのＣＰＵ４０
Ａにおける受信バッファ４１１，４１２から送信バッフ
ァ４２１，４２２への転送処理を示すもので、ステップ
Ｓ１０２に続くステップＳ１０３Ａは、後述するステッ
プＳ１０６とともに、ＣＰＵ４０Ａの送信タイミング調
整手段としての手順であり、タイマによる経過時間が規
定時間Ｔ0 を経過したか否かを判定する。肯定判断され
て高速側受信バッファ４１２にデータが取り込まれてい
れば（ステップＳ１０４）、該データを低速側送信バッ
ファ４２１に転送する（ステップＳ１０５）。

【００３８】そして、ステップＳ１０５に続いて前記タ
イマをリセットし（ステップＳ１０６）、ステップＳ１
０１に戻る。

【００３９】第１実施形態が経過時間をカウントするタ
イマが規定時間Ｔ0 ごとにリセットされるのに対して、
本実施形態では、低速側送信バッファ４２１へのデータ
の転送がなければリセットされない。したがって、次の
効果を奏する。図６は低速ネットワーク１１のノード３
１１〜３１３からデータフレームの送信がなく、かつ、
高速ネットワーク１２からは散発的にしかデータフレー
ムが送信されずデータ中継が集中しない状態における、
データ中継装置のデータフレーム送信状況を、第１実施
形態と本実施形態とで比較するものである。

【００４０】データフレームの転送から規定時間Ｔ0 が
経過したあと（図中、△のタイミング）に高速ネットワ
ーク１２からのデータフレームを受信したとすると、第
１実施形態では、次の規定時間Ｔ0 が経過するまで、高
速側受信バッファ４１２のデータは低速側送信バッファ
４２１に転送されず、したがって、低速通信線１１への
送信処理はされない。これに対して、本実施形態では、
最初の規定時間Ｔ0 が経過した後、高速ネットワーク１
２からのデータフレームが受信されれば、即、低速側送
信バッファ４２１への転送がなされることになる。した
がって、高速ネットワーク１２から散発的にデータフレ
ームが送信される状態において、高速ネットワーク１２
から低速ネットワーク１１へのデータ中継が速やかにな
される。

【００４１】（第３実施形態）図７に本発明を適用した
第３実施形態になる多重通信システムを示す。本実施形
態では、多重通信システムは、ノード３３１，３３２，
３３３，３４１，３４２，３４３，３５１，３５２，３
５３が３つのネットワーク１３，１４，１５を形成し、
ネットワーク１３は通信プロトコルが前記ＢＥＡＮ等で
通信速度が遅く、ネットワーク１４，１５は通信プロト
コルが前記ＣＡＮ等で通信速度が速い。以下、ネットワ
ーク１３を低速ネットワーク１３と、ネットワーク１４
を第１の高速ネットワーク１４と、ネットワーク１５を
第２の高速ネットワーク１５という。本実施形態は、例
えば、前記各実施形態の高速ネットワークのＥＣＵ群を
２つのＥＣＵ群に分け、ネットワークをより関連の深い
ＥＣＵ群で構成したものである。

【００４２】データ中継装置４Ｂは、各ネットワーク１
３〜１５と１対１に対応して、各ネットワーク１３〜１
５の通信線２３，２４，２５から受信したデータフレー
ムを一時格納する受信バッファ４１３，４１４，４１
５、通信線２３〜２５に送信するデータフレームを一時
格納する送信バッファ４２３，４２４，４２５とが設け
られている。以下、適宜、低速ネットワーク１３用の受
信バッファ４１３を低速側受信バッファ４１３と、送信
バッファ４２３を低速側送信バッファ４２３といい、第
１の高速ネットワーク１４用の受信バッファ４１４を第
１の高速側受信バッファ４１４と、送信バッファ４２４
を第１の高速側送信バッファ４２４といい、第２の高速
ネットワーク１５用の受信バッファ４１５を第２の高速
側受信バッファ４１５と、送信バッファ４２５を第２の
高速側送信バッファ４２５という。高速側受信バッファ
４１４，４１５は一時に複数のデータフレームを格納可
能である。また、低速ネットワーク１３の通信線２３を
低速通信線２３と、第１の高速ネットワーク１４の通信
線２４を第１の高速通信線２４と、第２の高速ネットワ
ーク１５の通信線２５を第２の高速通信線２５という。

【００４３】図８は、データ中継装置４ＢのＣＰＵ４０
Ｂで実行される受信バッファ４１３〜４１５から送信バ
ッファ４２３〜４２５への転送処理を示すもので、ステ
ップＳ２０１，Ｓ２０２は低速側受信バッファ４１３か
ら高速側送信バッファ４２４，４２５への転送処理であ
り、ステップＳ２０１では、低速側受信バッファ４１３
にデータがあるか否かを判断する。肯定判断されると、
前記低速側受信バッファ４１３のデータをその中継先に
対応した高速側送信バッファ４２４，４２５に転送し
（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０３に進む。高速
側送信バッファ４２４，４２５に転送されたデータは高
速通信線２４，２５に送信される。前記ステップＳ２０
１が否定判断されたときは、ステップＳ２０２をスキッ
プしてステップＳ２０３に進む。

【００４４】ステップＳ２０３はＣＰＵ４０Ｂの送信タ
イミング調整手段としての手順であり、規定タイミング
が否かを判定する。肯定判断されるとステップＳ２０４
に進み、否定判断されるとステップＳ２０８に進む。こ
こで、規定タイミングか否かは第１実施形態（ステップ
Ｓ１０３）のごとくなされ、規定時間間隔でステップＳ
２０４が実行される。なお、規定時間は、低速ネットワ
ーク１３の通信プロトコルにおける最大フレーム長より
もやや長く設定してある。

【００４５】ステップＳ２０４〜Ｓ２０９は高速側受信
バッファ４１４，４１５間、および高速側受信バッファ
４１４，４１５から低速側送信バッファ４２３への転送
処理であり、ステップＳ２０４では、高速側受信バッフ
ァ４１４または高速側受信バッファ４１５にデータがあ
るか否かを判断する。肯定判断されるとステップＳ２０
５に進み、否定判断されると前記ステップＳ２０１に戻
る。ステップＳ２０５では、中継先が低速ネットワーク
１３か否かを判定する。肯定判断されると、すなわち、
高速ネットワーク１４，１５から低速ネットワーク１３
への中継の場合は、前記高速側受信バッファ４１４，４
１５のデータを低速側送信バッファ４２３に転送し、ス
テップＳ２０１に戻る。低速側送信バッファ４２３に転
送されたデータは低速通信線２３に送信される。

【００４６】中継先が低速ネットワーク１３か否かを判
定するステップＳ２０５が否定判断されるのは、高速ネ
ットワーク１４，１５間のデータ中継の場合であり、高
速側受信バッファ４１４，４１５と高速側送信バッファ
４２４，４２５との間で転送を行う。すなわち、ステッ
プＳ２０７で、第１の高速側受信バッファ４１４にデー
タがあれば第２の高速側送信バッファ４２５に転送し、
第２の高速側受信バッファ４１５にデータがあれば第１
の高速側送信バッファ４１４に転送する。高速側送信バ
ッファ４２４，４２５に転送されたデータは高速通信線
２４，２５に送信される。そしてステップＳ２０１に戻
る。

【００４７】規定タイミングか否かを判定する前記ステ
ップＳ２０３が否定判断されたときに実行されるステッ
プＳ２０８では、前記ステップＳ２０４と同様に、高速
側受信バッファ４１４または高速側受信バッファ４１５
にデータがあるか否かを判断する。肯定判断されるとス
テップＳ２０９に進み、否定判断されると前記ステップ
Ｓ２０１に戻る。ステップＳ２０９では、前記ステップ
Ｓ２０５と同様に、中継先が低速ネットワーク１３か否
かを判定する。肯定判断されると、すなわち、高速ネッ
トワーク１４，１５から低速ネットワーク１３への中継
の場合は、ステップＳ２０１に戻る。前記高速側受信バ
ッファ４１４，４１５のデータは低速側送信バッファ４
２３に転送されない。ステップＳ２０９が否定判断され
ると、すなわち、高速ネットワーク１４，１５間のデー
タ中継の場合は、前記ステップＳ２０７を実行し、そし
てステップＳ２０１に戻る。

【００４８】本実施形態では、高速ネットワーク１４，
１５から低速ネットワーク１３へのデータ中継は前記規
定時間またはその整数倍の間隔でなされ、低速ネットワ
ーク１３から高速ネットワーク１４，１５へのデータ中
継および高速ネットワーク１４，１５間のデータ中継は
高速側受信バッファ４１４，４１５にデータが取り込ま
れ次第なされる。

【００４９】このように、本発明は、高速ネットワーク
１４，１５が複数の場合にも適用することができる。こ
の場合、高速ネットワーク数は２つに限られない。

【００５０】なお、本実施形態のように高速ネットワー
クが複数の場合にも、第２実施形態のように高速側受信
バッファのデータを低速側送信バッファに転送したらタ
イマをリセットするようにしてもよく、高速側受信バッ
ファに散発的にデータが取り込まれる状態のときに、速
やかにデータを中継することができる。

【００５１】（第４実施形態）図９に本発明を適用した
第４実施形態になる多重通信システムを示す。本実施形
態も、多重通信システムはノード３６１，３６２，３６
３，３７１，３７２，３７３，３８１，３８２，３８３
が３つのネットワーク１６，１７，１８を形成してお
り、ネットワーク１６〜１８間でデータ中継装置４Ｃを
介してデータ中継がなされる。ネットワーク１６，１７
は通信プロトコルが前記ＢＥＡＮ等で通信速度が遅く、
ネットワーク１８は通信プロトコルが前記ＣＡＮ等で通
信速度が速い。以下、ネットワーク１６を第１の低速ネ
ットワーク１６と、ネットワーク１７を第２の低速ネッ
トワーク１７と、ネットワーク１８を高速ネットワーク
１８という。本実施形態は、例えば、前記各実施形態の
低速ネットワークのＥＣＵ群を２つのＥＣＵ群に分け、
ネットワークをより関連の深いＥＣＵ群で構成したもの
である。

【００５２】データ中継装置４Ｃは、各ネットワーク１
６〜１８と１対１に対応して、各ネットワーク１６〜１
８の通信線２６，２７，２８から受信したデータフレー
ムを一時格納する受信バッファ４１６，４１７，４１
８、通信線２６〜２８に送信するデータフレームを一時
格納する送信バッファ４２６，４２７，４２８とが設け
られている。以下、適宜、第１の低速ネットワーク１６
用の受信バッファ４１６を第１の低速側受信バッファ４
１６と、送信バッファ４２６を第１の低速側送信バッフ
ァ４２６といい、第２の低速ネットワーク１７用の受信
バッファ４１７を第２の低速側受信バッファ４１７と、
送信バッファ４２７を第２の低速側送信バッファ４２７
といい、高速ネットワーク１８用の受信バッファ４１８
を高速側受信バッファ４１８と、送信バッファ４２８を
高速側送信バッファ４２８という。高速側受信バッファ
４１８は一時に複数のデータフレームを格納可能であ
る。また、第１の低速ネットワーク１６の通信線２６を
第１の低速通信線２６と、第２の低速ネットワーク１７
の通信線２７を第２の低速通信線２７と、高速ネットワ
ーク１８の通信線２８を高速通信線２８という。

【００５３】データ中継装置４ＣのＣＰＵ４０Ｃで実行
される制御プログラムについて説明する。図１０，図１
１は、受信バッファ４１６〜４１８から送信バッファ４
２６〜４２８への転送処理を示すもので、第１の低速側
受信バッファ４１６にデータがあるか否かを判定する
（ステップＳ３０１）。肯定判断されると、その中継先
が第２低速側ネットワーク１７か否かを判定する（ステ
ップＳ３０２）。肯定判断されるとフラグＦ12を１とし
（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０５に進む。ステ
ップＳ３０２が否定判断されるのは、第１低速ネットワ
ーク１６から高速ネットワーク１８への中継の場合であ
り、第１低速側受信バッファ４１６から高速側送信バッ
ファ４２８にデータを転送し（ステップＳ３０４）、ス
テップＳ３０５に進む。高速側送信バッファ４２８に転
送されたデータは高速通信線２８に送信される。なお、
前記ステップＳ３０１が否定判断されたときもステップ
Ｓ３０５に進む。

【００５４】ステップＳ３０５では、第２の低速側受信
バッファ４１７にデータがあるか否かを判定する。肯定
判断されると、その中継先が第１低速ネットワーク１６
か否かを判定する（ステップＳ３０６）。肯定判断され
るとフラグＦ21を１とし（ステップＳ３０７）、ステッ
プＳ３０９に進む。ステップＳ３０６が否定判断される
のは、第２低速ネットワーク１７から高速ネットワーク
１８への中継の場合であり、第２低速側受信バッファ４
１７から高速側送信バッファ４２８にデータを転送し
（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０９に進む。高速
側送信バッファ４２８に転送されたデータは高速通信線
２８に送信される。また、前記ステップＳ３０５が否定
判断されたときもステップＳ３０９に進む。

【００５５】ステップＳ３０９では、高速側受信バッフ
ァ４１８にデータがあるか否かを判定する。肯定判断さ
れると、その中継先が第１低速ネットワーク１６か否か
を判定する（ステップＳ３１０）。肯定判断されると、
フラグＦ31を１として（ステップＳ３１１）ステップＳ
３１３に進み、否定判断されるとフラグＦ32を１として
（ステップＳ３１２）ステップＳ３１３に進む。なお、
前記ステップＳ３０９が否定判断されたときもステップ
Ｓ３１３に進む。

【００５６】ステップＳ３１３では、第１低速ネットワ
ーク１６用の規定時間Ｔ01が経過したか否かを判定す
る。経過時間Ｔ01は第１低速ネットワーク１６用のタイ
マでカウントされる。規定時間Ｔ01は第１低速ネットワ
ーク１６の最大フレーム長よりも長く設定される。

【００５７】肯定判断されると、フラグＦ21またはフラ
グＦ31が「１」か否かを判定する（ステップＳ３１
４）。フラグＦ21、フラグＦ31はともに、第１低速ネッ
トワーク１６に中継すべきデータが第２低速側受信バッ
ファ４１７、高速側受信バッファ４１８に取り込まれて
いるときに「１」になるから、このデータを第１低速側
送信バッファ４２６に転送する（ステップＳ３１５）。
そして、前記タイマをリセットする（ステップＳ３１
６）とともに、転送したデータに対応するフラグＦ21ま
たはフラグＦ31を「０」とし（ステップＳ３１７）、ス
テップＳ３１８に進む。

【００５８】なお、ステップＳ３１４が否定判断される
のは、第２低速側受信バッファ４１７、高速側受信バッ
ファ４１８から第１低速側送信バッファ４２６に転送す
べきデータがない場合であり、ステップＳ３１５〜Ｓ３
１７をスキップしてステップＳ３１８に進む。また、前
記ステップＳ３１３が否定判断されたときもステップＳ
３１８に進む。

【００５９】ステップＳ３１８では、第２低速ネットワ
ーク１７用の規定時間Ｔ02が経過したか否かを判定す
る。経過時間は第２低速ネットワーク１７用のタイマで
カウントされる。規定時間Ｔ02は第２低速ネットワーク
１７の最大フレーム長よりも長く設定される。

【００６０】肯定判断されると、フラグＦ12またはフラ
グＦ32が「１」か否かを判定する（ステップＳ３１
９）。フラグＦ12、フラグＦ32はともに、第２低速ネッ
トワーク１７に中継すべきデータが第１低速側受信バッ
ファ４１６、高速側受信バッファ４１８に取り込まれて
いるときに「１」になるから、このデータを第２低速側
送信バッファ４２７に転送する（ステップＳ３２０）。
第２低速側送信バッファ４２７に転送されたデータは第
２低速通信線２７に送信される。そして、前記タイマを
リセットする（ステップＳ３２１）とともに、転送した
データに対応するフラグＦ12またはフラグＦ32を「０」
とし（ステップＳ３２２）、ステップＳ３０１に戻る。

【００６１】なお、ステップＳ３１９が否定判断される
のは、第１低速側受信バッファ４１６、高速側受信バッ
ファ４１８から第２低速側送信バッファ４２７に転送す
べきデータがない場合であり、ステップＳ３２０〜Ｓ３
２２をスキップしてステップＳ３０１に戻る。また、前
記ステップＳ３１８が否定判断されたときもステップＳ
３０１に戻る。

【００６２】本実施形態では、ステップＳ３１３，Ｓ３
１６，Ｓ３１８，Ｓ３２１がＣＰＵ４０Ｃの送信タイミ
ング調整手段としての手順であり、これにより、第１低
速ネットワーク１６へのデータ中継は、直前に第１低速
ネットワーク１６への中継がなされてから規定時間Ｔ01
を経過しないとなされず、第２低速ネットワーク１７へ
のデータ中継は、直前に第２低速ネットワーク１７への
中継がなされてから規定時間Ｔ02を経過しないとなされ
ない。したがって、低速ネットワーク１６，１７のノー
ド３６１〜３７３が送信可能な期間を確保することがで
きる。なお、低速ネットワーク１６，１７から高速ネッ
トワーク１８へのデータ中継は、高速側送信バッファ４
２８の空きを条件として、低速側受信バッファ４１６，
４１７にデータが取り込まれ次第なされることになる。

【００６３】また、本実施形態も、第２実施形態のごと
く、中継すべきデータが受信されたタイミングによらず
規定時間が経過していれば、中継すべきデータが受信さ
れ次第、即、転送が可能である。

【００６４】このように、本発明は、低速ネットワーク
が複数の場合にも適用することがでる。この場合、低速
ネットワーク数は２つに限られない。

【００６５】なお、本実施形態のように低速ネットワー
クが複数の場合にも、第１実施形態のように、低速側送
信バッファへの転送が規定時間間隔で許容されるように
してもよい。この場合、規定タイミングか否かはネット
ワークごとに判断する。

【００６６】また、前記各実施形態において、データの
中継先が特定のネットワークに集中する場合の、送信バ
ッファへの転送の順番の管理手段については受信順に転
送するもの等、公知の手段が採用し得る。

【００６７】また、データ中継装置では、規定時間Ｔ0
周期で低速ネットワークへのデータフレームの送信処理
を実行したり（第１、第３実施形態）、低速ネットワー
クへのデータフレームの送信処理を、直前の前記低速ネ
ットワークへのデータフレームの送信から規定時間Ｔ0
が経過するまで禁止する（第２、第４実施形態）こと
で、低速ネットワークへのデータフレームの送信完了直
後に、低速ネットワークへの新たなデータフレームの送
信がされない時間帯を有するように、データフレームの
送信タイミングを調整しているが、必ずしもこれに限定
されるものではない。例えば、低速ネットワークへのデ
ータフレームの送信完了後から予め設定した所定の時
間、前記低速ネットワークへの次のデータフレームの送
信を禁止するようにしてもよい。この場合、データ中継
装置から低速ネットワークへデータフレームが相前後し
て送信される場合の、前記時間帯がデータフレームのサ
イズによらず一定となり、データ中継にかかる時間を極
力、抑制することができる。

【００６８】また、本発明は低速側ネットワークと高速
側ネットワークとの両方が複数の構成の多重通信システ
ムに適用することができる。

【００６９】また、本発明は通信速度が異なるネットワ
ーク間でデータ中継を行う多重通信システムに適用した
が、例えば通信プロトコルが共通のシステムにも適用す
ることができる。すなわち、データ中継装置には、ネッ
トワークに属するノードの数に応じて一時に多数のデー
タが集中し、中継先のネットワークのノードにおいて送
信の過剰な遅延が生じるするおそれがあるからであり、
かかる場合にも本発明は好適に適用し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１の多重通信システムの構
成図である。

【図２】前記多重通信システムを構成するデータ中継装
置の、データ転送処理を示すフローチャートである。

【図３】前記多重通信システムの作動を示すタイミング
チャートである。

【図４】本発明を適用した第２の多重通信システムの構
成図である。

【図５】前記多重通信システムを構成するデータ中継装
置の、データ転送処理を示すフローチャートである。

【図６】前記多重通信システムの作動を示すタイミング
チャートである。

【図７】本発明を適用した第３の多重通信システムの構
成図である。

【図８】前記多重通信システムを構成するデータ中継装
置の、データ転送処理を示すフローチャートである。

【図９】本発明を適用した第４の多重通信システムの構
成図である。

【図１０】前記多重通信システムを構成するデータ中継
装置の、データ転送処理を示す第１のフローチャートで
ある。

【図１１】前記多重通信システムを構成するデータ中継
装置の、データ転送処理を示す第２のフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８ ネ
ットワーク ２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８ 通
信線 ３１１，３１２，３１３，３２１，３２２，３３１，３
３２，３３３，３４１，３４２，３４３，３５１，３５
２，３５３，３６１，３６２，３６３，３７１，３７
２，３７３，３８１，３８２，３８３ ノード ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ データ中継装置 ４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ ＣＰＵ（送信タイミン
グ調整手段） ４１１，４１２，４１３，４１４，４１５，４１６，４
１７，４１８ 受信バッファ ４２１，４２２，４２３，４２４，４２５，４２６，４
２７，４２８ 送信バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 初芽 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 本田 洋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 5K033 AA05 BA06 CB08 CB14 DA05 DB19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信線上でデータフレームをやりとりす
   るノードが自己のデータフレームの送信に際し通信線上
   の信号を検出することによりデータフレーム同士の衝突
   調停が行われる複数のネットワークの共通のノードとし
   て設けられ、ネットワーク間でデータフレームの中継を
   行うデータ中継装置において、 予め設定した所定のネットワークへのデータフレームの
   送信完了直後に、前記所定のネットワークへの新たなデ
   ータフレームの送信がされない時間帯を有するようにデ
   ータフレームの送信のタイミングを調整する送信タイミ
   ング調整手段を具備せしめたことを特徴とするデータ中
   継装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ中継装置におい
   て、前記送信タイミング調整手段を、予め設定した規定
   時間周期で前記所定のネットワークへのデータフレーム
   の中継処理を実行する構成とし、 前記規定時間を、前記所定のネットワークにおけるデー
   タフレームの最大送信時間よりも長くしたデータ中継装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータ中継装置におい
   て、前記送信タイミング調整手段を、前記所定のネット
   ワークへのデータフレームの中継処理を、直前の所定の
   ネットワークへのデータフレームの送信から予め設定し
   た規定時間が経過するまで禁止する構成とし、 前記規定時間を、前記所定のネットワークにおけるデー
   タフレームの最大送信時間よりも長くしたデータ中継装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか記載のデータ
   中継装置と、該データ中継装置をノードとして含む複数
   のネットワークとを具備することを特徴とする多重通信
   システム。