JP2006180109A - ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、ネットワークシステムに関し、ゲートウェイを介したデータの送受信を大きな遅延を伴うことなくかつ遅延変動を最小限に抑えて実現することを目的とする。
【解決手段】 それぞれノード12が接続された複数のネットワーク14,16同士をゲートウェイ18を介して接続させる。そして、ネットワーク14,16ごとに、ネットワーク14,16の各ノード12とゲートウェイ18とを接続させる2つのネットワークバス20,22又は24,26を設ける。一方のネットワークバス20又は26をノード12間又はノード12とゲートウェイ18との間でデータを送受信させる送受信バスとして用い、かつ、他方のネットワークバス22又は24をノード12にゲートウェイ18からのデータを受信させる受信専用バスとして用いる。
【選択図】 図1
【解決手段】 それぞれノード12が接続された複数のネットワーク14,16同士をゲートウェイ18を介して接続させる。そして、ネットワーク14,16ごとに、ネットワーク14,16の各ノード12とゲートウェイ18とを接続させる2つのネットワークバス20,22又は24,26を設ける。一方のネットワークバス20又は26をノード12間又はノード12とゲートウェイ18との間でデータを送受信させる送受信バスとして用い、かつ、他方のネットワークバス22又は24をノード12にゲートウェイ18からのデータを受信させる受信専用バスとして用いる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ネットワークシステムに係り、特に、それぞれノードが接続された複数のネットワーク同士をゲートウェイを介して接続させたネットワークシステムに関する。
従来より、それぞれ複数のノードが接続され得る複数のネットワーク同士をゲートウェイを介して接続させたネットワークシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このシステムにおいては、一のネットワークに接続されたゲートウェイ(スイッチ)と、他のネットワークに接続されたゲートウェイ(スイッチ)とが、2つの通信線を介して互いに接続されていると共に、それらの通信線が、互いに方向の異なる一方通行の専用通信線を構成している。
特開2001−127786号公報
しかしながら、上記従来のシステムにおいては、ネットワークごとに各ノードとゲートウェイとが単一の通信線を介して接続されている。このため、一のネットワークのノードからそのネットワーク内の他のノードへまたはゲートウェイを介して他のネットワーク側へデータ送信が行われるタイミングと、他のネットワーク側からゲートウェイを介してその一のネットワークのノードへデータ送信が行われるタイミングとが同時であると、データ同士が衝突し、何れかのデータが送信時刻よりも大きく遅れて送信先のノードに受信される事態が生ずる。かかる遅延時間が常に一定に保たれていれば、その遅延時間を見こしてデータに基づく制御を行うこととすればよいが、特に車載ネットワークなどの車載制御装置に必要なデータを送受信するネットワークでは、通信の負荷は大きく変化するため、上記した遅延時間もバラツキ、遅延時間に対応した適切な制御を行うことは困難である。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ゲートウェイを介したデータの送受信を大きな遅延を伴うことなく実現することが可能なネットワークシステムを提供することを目的とする。
上記の目的は、請求項1に記載する如く、それぞれノードが接続された複数のネットワーク同士をゲートウェイを介して接続させるネットワークシステムであって、前記ネットワークごとに、前記ネットワークと前記ゲートウェイとを接続させる2つの通信線を備え、一方の通信線をノード間又はノードと前記ゲートウェイとの間でデータを送受信させる送受信バスとして用い、かつ、他方の通信線を優先的にノードに前記ゲートウェイからのデータを受信させる受信バスとして用いるネットワークシステムにより達成される。
本発明において、ノードが接続されたネットワークごとに、ネットワークとゲートウェイとは、2つの通信線を介して接続されている。一方の通信線は、ノード間又はノードとゲートウェイとの間でデータを送受信させる送受信バスとして用いられ、他方の通信線は、優先的にノードにゲートウェイからのデータを受信させる受信バスとして用いられる。かかる構成によれば、受信バスにおいては、データを送信するノードが主にゲートウェイだけとなるので、データ同士の衝突を回避することができ、ゲートウェイからネットワークの各ノードへのデータ送信を遅滞なく実行することができる。従って、本発明によれば、ゲートウェイを介したデータの送受信を大きな遅延を伴うことなく実現することができると共に、更に、その遅延時間をほぼ一定に保つことが可能である。
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載のネットワークシステムにおいて、各ノードは、データ送信を行う際は前記送受信バスに対して行うこととすればよい。
また、請求項3に記載する如く、請求項1又は2記載のネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイは、一のネットワーク側から他のネットワーク側へのデータ送信を行う際、一のネットワーク側の前記送受信バスから送られてきたデータを、他のネットワーク側の前記受信バスに対して送信することとすればよい。
また、請求項4に記載する如く、請求項1乃至3の何れか一項記載のネットワークシステムにおいて、各ノードは、ネットワーク内で少なくとも前記送受信バス及び前記受信バスの何れかに接続されていることとすればよい。
更に、請求項5に記載する如く、車両に搭載された請求項1乃至4の何れか一項記載のネットワークシステムにおいて、前記受信バスを車両走行中はノードに前記ゲートウェイからのデータを受信させる受信専用バスとして用いる一方で車両停車中はノードからデータを送信させ得るバスとして用いることとすれば、データを用いた制御の必要性があまりない車両停車時において受信バスを有効活用することができる。
請求項1乃至5記載の発明によれば、ゲートウェイを介したデータの送受信を、大きな遅延を伴うことなくかつその遅延時間をほぼ一定に保ちつつ実現することができる。
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施例であるネットワークシステム10の構成図を示す。また、図2は、本実施例のネットワークシステム10の具体的構成図を示す。本実施例のネットワークシステム10は、少なくとも一つのノード12(ここでは、ノードα及びノードβの2つとする。)が接続された第1ネットワーク14と、少なくとも一つのノード12(ここでは、ノードγ及びノードδの2つとする。)が接続された第2ネットワーク16と、第1ネットワーク14及び第2ネットワーク16の2つのネットワーク同士を接続させるゲートウェイ18と、を備えている。
第1ネットワーク14は、自己の有するノードα,βを共に接続した2つのネットワークバス20,22を有している。また、第2ネットワーク16は、自己の有するノードγ,δを共に接続した2つのネットワークバス24,26を有している。ネットワークバス20〜26はそれぞれ、ゲートウェイ18にも接続されている。ネットワークシステム10は、ネットワークバス20〜26を利用して、各ネットワーク14,16内の複数のノード12間で、及び、第1ネットワーク14内のノード12と第2ネットワーク16内のノード12との間ではゲートウェイ18を通じて、送受信すべきデータの送受信を行うシステムである。以下、適宜、ネットワークバス20〜26をそれぞれA1バス20、B1バス22、B2バス24、及びA2バス26とする。
ネットワークバス20〜26はそれぞれ、CAN(Controller Area
Network)等のシングル線又はツイストペア線からなる共有バスであり、各ノード12から送信されるデータを時分割多重で伝送(多重通信)することを可能としている。尚、第1ネットワーク14のネットワークバス20,22と第2ネットワーク16のネットワークバス24,26とは、例えば情報の送信スピードなどの通信プロトコルを異にし、また、物理層を持つものであってもよい。
Network)等のシングル線又はツイストペア線からなる共有バスであり、各ノード12から送信されるデータを時分割多重で伝送(多重通信)することを可能としている。尚、第1ネットワーク14のネットワークバス20,22と第2ネットワーク16のネットワークバス24,26とは、例えば情報の送信スピードなどの通信プロトコルを異にし、また、物理層を持つものであってもよい。
本実施例のネットワークシステム10は、車載以外のシステムに用いることとしてもよいが、一台の車両の各種制御装置に設けられる電子制御ユニットであるECUやインテリジェントなセンサをノード12として用いる車載システムとする。例えば、第1ネットワーク14には車両の走行系ECUが、また、第2ネットワーク16にはボデー系ECUが、それぞれ接続される。
ノード12は、例えば、ステアリング舵角に応じた信号を出力する舵角センサ、車両の重心軸周りに生ずるヨーレートに応じた信号を出力するヨーレートセンサ、スロットル開度やアクセル開度,エンジン水温等に基づいてエンジン制御を行うエンジンECU、車輪速やヨーレート,ステアリング舵角等に基づいて車両の旋回挙動を安定化させるVSC(Vehicle Stability Control)−ECU、シフト操作位置等に基づいて車両のシフトポジションを制御するトランスミッションECU、ブレーキ踏力やステアリング舵角等に基づいて車両の制動力を制御するブレーキECU、ステアリング舵角等に基づいて操舵アシスト力を制御するパワーステアリングECU、エアコン操作スイッチや車内温等に基づいて車内のエアコンディションを制御するオートエアコンECU等である。
図2に示す如く、各ノード12は、コントローラ及びメモリを内蔵するマイクロコンピュータ(マイコン)12aと、ネットワークバス20〜26に接続する2つの通信機器12bと、を有している。マイコン12aは、自己のノード12の接続するネットワーク14,16の通信プロトコルに従ってコントローラを制御して、自ノードや自センサからの出力データをネットワークバス20〜26を介して他のノード12へ送信すべくデジタル化し、また、他のノード12からネットワークバス20〜26を介して受信した入力データをデコードして情報の授受を行う。また、通信機器12bは、コントローラにより制御され、ネットワークバス20〜26を介して自ノード12以外の他ノード12へ向けてデータを送信すると共に、他ノード12からネットワークバス20〜26を介して自ノード12に送信されてきたデータを受信する機能を有する。各ノード12はそれぞれ、自ノード12に接続するセンサやスイッチの状態又は更に他ノード12から送信されるデータに基づいて自ノードにおける制御を行う。
ゲートウェイ18は、コンピュータを主体に構成され、ネットワークバス20〜26にそれぞれ対応して接続する4つの通信機器18aと、後述の如く予め定められた2つの通信機器18a間に介在する2つの中継器18bと、を有しており、第1ネットワーク14側と第2ネットワーク16側との通信を可能とするゲートウェイ機能を有している。このため、各ノード12は、自己のネットワーク14,16とは異なるネットワーク16,14のノード12との間でネットワークバス20〜26及びゲートウェイ18を介して各種のデータを送受信することが可能である。
以下、適宜、ノードαの、A1バス20に接続する通信機器12bを通信機器α−A1と、B1バス22に接続する通信機器12bを通信機器α−B1とし、また、ノードβの、A1バス20に接続する通信機器12bを通信機器β−A1と、B1バス22に接続する通信機器12bを通信機器β−B1とし、また、ノードγの、B2バス24に接続する通信機器12bを通信機器γ−B2と、A2バス26に接続する通信機器12bを通信機器γ−A2とし、更に、ノードδの、B2バス24に接続する通信機器12bを通信機器δ−B2と、A2バス26に接続する通信機器12bを通信機器δ−A2とする。また、ゲートウェイ18の、A1バス20に接続する通信機器18aを通信機器G−A1と、B1バス22に接続する通信機器18aを通信機器G−B1と、B2バス24に接続する通信機器18aを通信機器G−B2と、A2バス26に接続する通信機器18aを通信機器G−A2とする。
ゲートウェイ18は、上記した2つの中継器18bとして、第1ネットワーク14のA1バス20に接続する通信機器G−A1と第2ネットワーク16のB2バス24に接続する通信機器G−B2とを中継する中継器X、及び、第1ネットワーク14のB1バス22に接続する通信機器G−B1と第2ネットワーク16のA2バス26に接続する通信機器G−A2とを中継する中継器Yを備えている。尚、ゲートウェイ18は、通信機器G−A1,B−B2及び中継器Xと、通信機器G−B1,G−A2及び中継器Yとを同じ筐体内に格納することとしてもよいが、別々の筐体に格納することとしてもよい。
ノードαの通信機器α−A1、ノードβの通信機器β−A1、ノードγの通信機器γ−A2、及びノードδの通信機器δ−A2はそれぞれ、自己のマイコン12aのデータをA1バス20又はA2バス26に対して送信することが可能であると共に、A1バス20又はA2バス26から送信されてくるデータを受信することが可能である。一方、ノードαの通信機器α−B1、ノードβの通信機器β−B1、ノードγの通信機器γ−B2、及びノードδの通信機器δ−B2はそれぞれ、B1バス22又はB2バス24から送信されてくるデータを受信することは可能である一方で、自己のマイコン12aのデータをB1バス22又はB2バス24に対して送信することは禁止されている。
また、ゲートウェイ18において、中継器Xは、通信機器G−A1で受信した第1ネットワーク14のA1バス20からのデータを、通信機器G−B2から第2ネットワーク16のB2バス24に対して送信する機能を有している。また、中継器Yは、通信機器G−A2で受信した第2ネットワーク16のA2バス26からのデータを、通信機器G−B1から第1ネットワーク14のB1バス22に対して送信する機能を有している。
各ノード12の送信するデータは、予め所定の構成を有する信号フレームにより構成されている。この信号フレームは、例えば、フレームの始まりを示すスタートオブフレーム(SOF)と、データ種類としての識別IDを示すフィールド(複数のノード12からの送信データが衝突した際における当該データを送信するうえでの優先順位をも示す)と、当該データの長さを示すデータ長コードと、データ自体の内容(例えば、車輪速の情報や駆動トルクの制御指令値等)を示すフィールドと、伝送エラーをチェックするためのCRCフィールドと、正常に受信が完了したことを確認するためのフィールドと、フレームの終わりを示すエンドオブフレーム(EOF)と、から構成されている。
図3は、本実施例のネットワークシステム10において、送受信されるデータとデータを送信するノード12とデータを受信するノード12との一例の関係を表した図を示す。図3に示す如く、ノードδが送信するデータは、識別ID1のデータであり、ノードα,β,γがそれぞれ受信するデータとする。また、ノードγが送信するデータは、識別ID2のデータであり、ノードα,β,δがそれぞれ受信するデータとする。また、ノードβが送信するデータは、識別ID3のデータであり、ノードα,γ,δがそれぞれ受信するデータとする。更に、ノードαが送信するデータは、識別ID4のデータであり、ノードβ,γ,δがそれぞれ受信するデータとする。
本実施例のネットワークシステム10は、各ノード12がA1バス20及びA2バス26を介して他のノード12へ送信すべきデータを時分割多重で送信することが可能なシステムである。すなわち、各ノード12は、ネットワークバス20,26に他のデータが流れていない状態ではデータ送信を開始することができる一方、他の1以上のノード12から同時にデータ送信が開始されたときは送信優先順位に従ってデータ送信を行い、他のノード12からのデータ送信が行われているときは一定時間待機した後にデータ送信を行う。
ここで、データの送信優先順位としては、識別IDの番号の小さいデータの方が優先順位を低くすることとしてもよいが、以下では、便宜的に、識別IDの番号の小さいデータの方が優先順位を高くすること、すなわち、例えば識別ID4のデータよりも識別ID1のデータの方が優先順位を高くすることとする。尚、各データの送信時間間隔は、互いに同じ値(例えば1msec)としてもよいが、各々異ならせること(例えば、1msec、2msec、4msec、8msec)としてもよい。
以下、本実施例のネットワークシステム10の動作について説明する。
本実施例において、各ノード12は、自己で検出等したデータを他のノード12へ送信すべきタイミングに至ると、通信機器α−A1,β−A1又はγ−A2,δ−A2からA1バス20又はA2バス26に対してそのデータの送信を行う。ノード12が自己の所属するネットワーク14又は16内のノード12へデータを送信する場合は、そのデータはA1バス20又はA2バス26を流れた後、送信先のノード12の通信機器β−A1,γ−A2,δ−A2,α−A1に受信される。ノード12は、他のノード12からのデータを通信機器β−A1,γ−A2,δ−A2,α−A1で受信すると、そのデータに基づいて予め定められた所定の制御を行う。
一方、ノード12が自己の所属するネットワーク14又は16とは異なるネットワーク16又は14内のノード12へデータを送信する場合は、そのデータはA1バス20又はA2バス26を流れた後、まず、ゲートウェイ18に受信される。ゲートウェイ18の中継器Xは、通信機器G−A1で第1ネットワーク14からのデータが受信されると、そのデータを通信機器G−B2から第2ネットワーク16のB2バス24に対して送信する。この場合、B2バス24に流れたデータは、送信先のノード12の通信機器γ−B2,δ−B2に受信され、その第2ネットワーク16内のノード12は、そのゲートウェイ18からのデータ(第1ネットワーク14内のノード12からのデータ)に基づいて予め定められた所定の制御を行う。また、ゲートウェイ18の中継器Yは、通信機器G−A2で第2ネットワーク16からのデータが受信されると、そのデータを通信機器G−B1から第1ネットワーク14のB1バス22に対して送信する。この場合、B1バス22に流れたデータは、送信先のノード12の通信機器α−B1,β−B1に受信され、その第1ネットワーク14内のノード12は、そのゲートウェイ18からのデータ(第2ネットワーク16内のノード12からのデータ)に基づいて予め定められた所定の制御を行う。
このように本実施例のネットワークシステム10においては、各ノード12の接続するA1バス20及びA2バス26にとって、データを送信するものがネットワーク14,16の各ノード12及びゲートウェイ18の双方である一方、各ノード12の接続するB1バス22及びB2バス24にとって、データを送信するものがゲートウェイ18だけとなる。すなわち、各ネットワーク14,16が、自己に属する各ノード12とゲートウェイ18とを接続する2つのネットワークバス20及び22又は24及び26を有すると共に、そのA1バス20及びA2バス26がノード12間又はノード12とゲートウェイ18との間でのデータの送信及び受信の双方を可能とする送受信バスとして用いられる一方、B1バス22及びB2バス24が各ノード12にゲートウェイ18からのデータを受信させる受信専用バスとして用いられる。
かかる構成によれば、一のネットワーク14又は16内のノード12から他のネットワーク16又は14内のノード12へデータの送信が行われる状況において、他のネットワーク16又は14のB2バス26又はB1バス22へデータを送信するのはゲートウェイ18の通信機器G−B2又はG−B1に限定されるので、B2バス26又はB1バス22でゲートウェイ18からのデータと第2ネットワーク16又は第1ネットワーク14内の各ノード12からのデータとが送信衝突することは回避される。この場合には、送信元のノード12からデータ送信が行われてゲートウェイ18がそのデータを受信すれば、即時にゲートウェイ18から送信先のノード12へのデータ送信が行われることとなる。
ここで、あるネットワーク14,16からゲートウェイ18を介して他のネットワーク16,14へデータ送信が行われる際、送信元のノード12がデータを送信してから送信先のノード12がデータを受信するまでの遅延時間が大きくなったり或いは変動したりする要因は、主にネットワークバス上でのデータ衝突である。しかし、本実施例によれば、ネットワーク14,16間でのデータ送信に際し、ゲートウェイ18が送信先のノード12へ送信するデータと、その送信先側のネットワーク16,14のノード12が送信するデータとの送信衝突が生ずることはないので、上記した遅延時間を限りなくゼロに近づけることができ、その変動を可能な限り排除することができる。
例えば、仮に各ネットワーク14,16のノード12とゲートウェイ18とが単一のバス20又は26を用いてデータの送受信を行うシステムにおいて、図3に示す関係が成立するものとすると、時刻tにノードαからA1バス20に対して識別ID4のデータが送信された状況で、ゲートウェイ18内でその識別ID4のデータが処理される時間が経過した時刻(t+Δt)において、A2バス26に他ノード12からのデータが流れないときは、ノードαからの識別ID4のデータがそのA2バス26に流れる(図4(A)に示す状態)。
一方、ノードαからの識別ID4のデータがA1バス20への送信後にゲートウェイ18から送信される際、例えばノードδが識別ID1のデータを送信しかつノードγが識別ID2のデータを送信するときは、識別ID1のデータの方が識別ID2のデータ及び識別ID4のデータよりもバスを流れる優先順位の高いデータであるので、A2バス26にノードδからの識別ID1のデータが時刻(t+Δt)において優先的に流れる。また、識別ID2のデータの方が識別ID4のデータよりもバスを流れる優先順位の高いデータであるので、識別ID1のデータのA2バス26での流通が完了すると、次にA2バス26にノードγからの識別ID2のデータが時刻(t+2・Δt)において優先的に流れる。そして、その後、A2バス26に他ノードからのデータが流れないときは、時刻(t+3・Δt)においてA2バス26にノードαからの識別ID4のデータが流れる(図4(B)に示す状態)。従って、各ネットワーク14,16のノード12とゲートウェイ18とが単一のバス20又は26を用いて送受信を行うシステムでは、ネットワーク14,16間でゲートウェイ18を介したデータ送受信が行われる際、データ送信からデータ受信までの遅延時間が大きくなる可能性があり、その遅延時間の変動が大きくなる。
これに対して、本実施例のネットワークシステム10においては、時刻tにノードαからA1バス20に対して識別ID4のデータが送信された状況で、時刻(t+Δt)においてノードαからの識別ID4のデータがゲートウェイ18から送信される際、ノードδが識別ID1のデータを送信しても、ゲートウェイ18からの識別ID4のデータは受信専用のB2バス24を流れかつノードδからの識別ID1のデータはA2バス26を流れるので、時刻(t+Δt)にノードδからの識別ID1のデータがA2バス26に流れるのと同時に、ノードαからの識別ID4のデータがB2バス24に流れる(図4(C)に示す状態)。
従って、本実施例のネットワークシステム10によれば、ゲートウェイ18に到達したデータを、ネットワークバス20,26上での通信負荷の大きさに関係なく、そのゲートウェイ18から送信先のノード12へ遅滞なく送信実行することができ、その結果として、ネットワーク14,16間でのゲートウェイ18を介したデータの送受信を大きな遅延を伴うことなく実現することが可能となっている。このため、本実施例のネットワークシステム10が、通信負荷が大きく変動し得る車載ネットワークに用いられる場合でも、車両での制御を遅延時間を考慮することなく適切に実行することが可能である。
尚、上記の第1実施例においては、ネットワークバス20〜26が特許請求の範囲に記載した「通信線」に、A1バス20及びA2バス26が特許請求の範囲に記載した「送受信バス」に、B1バス22及びB2バス24が特許請求の範囲に記載した「受信バス」に、それぞれ相当している。
上記した第1実施例においては、一つのゲートウェイ18を介して互いに接続させるネットワークを第1ネットワーク14と第2ネットワーク16との2つとしたが、3つ以上のネットワークを一つのゲートウェイを介して接続させることとしてもよい。以下、3つのネットワークを一つのゲートウェイを介して接続させた本発明の第2実施例について説明する。
図5は、本実施例のネットワークシステム100の構成図を示す。尚、図5において、上記図1に示す構成と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。すなわち、この実施例において、ネットワークシステム100は、第1ネットワーク14及び第2ネットワーク16を備えていると共に、少なくとも一つのノード12(ここでは、ノードε及びノードφの2つとする。)が接続された第3ネットワーク102と、第1〜第3ネットワーク14,16,102の3つのネットワーク同士を接続させるゲートウェイ104と、を備えている。
第3ネットワーク102は、自己の有するノードε,φを共に接続した2つのネットワークバス106,108を有している。このネットワークシステム100は、ネットワークバス20〜26,106,108を利用して、各ネットワーク14,16,102内の複数のノード12間で、及び、第1ネットワーク14内のノード12と第2ネットワーク16内のノード12と第3ネットワーク102内のノード12との間ではゲートウェイ104を通じて、送受信すべきデータの送受信を行うシステムである。以下、適宜、ネットワークバス106,108をそれぞれA3バス106及びB3バス108とする。
ネットワークバス106,108はそれぞれ、CAN等のシングル線又はツイストペア線からなる共有バスであり、各ノード12から送信されるデータを時分割多重で伝送(多重通信)することを可能としている。尚、第3ネットワーク102のネットワークバス106,108は、第1及び第2ネットワーク14,16のネットワークバス20〜26と、例えば情報の送信スピードなどの通信プロトコルを異にし、また、物理層を持つものであってもよい。
第3ネットワーク102において、ノード12は、第3ネットワーク102の通信プロトコルに従ってコントローラを制御するマイコン12aと、ネットワークバス106,108に接続し、ネットワークバス106,108を介して自ノード12以外の他ノード12へ向けてデータを送信すると共に、他ノード12からネットワークバス106,108を介して自ノード12に送信されてきたデータを受信する機能を有する通信機器12bと、を有している。
ノードεの有する一方の通信機器12b及びノードφの有する一方の通信機器12bはそれぞれ、自己のマイコン12aのデータをA3バス106に対して送信することが可能であると共に、A3バス106から送信されてくるデータを受信することが可能である。一方、ノードεの有する他方の通信機器12b及びノードφの有する他方の通信機器12bはそれぞれ、B3バス108から送信されてくるデータを受信することは可能である一方で、自己のマイコン12aのデータをB3バス108に対して送信することは禁止されている。
また、ゲートウェイ104は、ゲートウェイ18と同様にコンピュータを主体に構成され、ネットワークバス20〜26,106,108にそれぞれ対応して接続する6つの通信機器104aを有しており、第1ネットワーク14側と第2ネットワーク16側と第3ネットワーク102側との互いの通信を可能とするゲートウェイ機能を有している。以下、適宜、ゲートウェイ104の、A3バス106に接続する通信機器104aを通信機器G−A3と、B3バス108に接続する通信機器104aを通信機器G−B3とする。
ゲートウェイ104は、通信機器G−A3で受信した第3ネットワーク102のA3バスからのデータを、通信機器G−B1から第1ネットワーク14のB1バス22に対して又は通信機器G−B2から第2ネットワーク16のB2バス24に対して送信する機能を有していると共に、通信機器G−A1で受信した第1ネットワーク14のA1バス20からのデータ又は通信機器G−A2で受信した第2ネットワーク16のA2バス26からのデータを、通信機器G−B3から第3ネットワーク102のB3バス108に対して送信する機能を有している。
本実施例において、各ノード12は、自己で検出等したデータを他のノード12へ送信すべきタイミングに至ると、通信機器12bからA1バス20、A2バス26、又はA3バス106に対してそのデータの送信を行う。ノード12が自己の所属するネットワーク14、16、又は102内のノード12へデータを送信する場合は、そのデータはA1バス20、A2バス26、又はA3バス106を流れた後、送信先のノード12の通信機器12bに受信される。ノード12は、他のノード12からのデータを通信機器12bで受信すると、そのデータに基づいて予め定められた所定の制御を行う。
一方、ノード12が自己の所属するネットワーク14、16、又は102とは異なるネットワーク16、102、又は14内のノード12へデータを送信する場合は、そのデータはA1バス20、A2バス26、又はA3バス106を流れた後、まず、ゲートウェイ104に受信される。ゲートウェイ104は、通信機器G−A1、G−A2、又はG−A3でネットワーク14、16、又は102からのデータを受信すると、そのデータを通信機器G−B2、G−B3、又はG−B1からその送信元のネットワーク14、16、又は102を除いた2つのネットワーク16、102、又は14のB2バス24、B3バス108、又はB1バス22に対して送信する。この場合、B2バス24、B3バス108、又はB1バス22に流れたデータは、送信先のノード12の通信機器12bに受信され、そのノード12は、そのゲートウェイ104からのデータに基づいて予め定められた所定の制御を行う。
このように本実施例のネットワークシステム100においては、各ノード12の接続するA1バス20、A2バス26、及びA3バス106にとって、データを送信するものがネットワーク14,16,102の各ノード及びゲートウェイ104の双方である一方、各ノード12の接続するB1バス22、B2バス24、及びB3バス108にとって、データを送信するものがゲートウェイ104だけとなる。すなわち、各ネットワーク14,16,102が、自己に属する各ノード12とゲートウェイ104とを接続する2つのネットワークバス20及び22、24及び26、又は106及び108を有すると共に、そのA1バス20、A2バス26、及びA3バス106が送受信バスとして用いられる一方、B1バス22、B2バス24、及びB3バス108が受信専用バスとして用いられる。
かかる構成によれば、一のネットワーク14、16、又は102内のノード12から他のネットワーク16、102、又は14内のノード12へデータの送信が行われる状況において、他のネットワーク16、102、又は14のB2バス26、B3バス108、又はB1バス22へデータを送信するのはゲートウェイ104の通信機器G−B2、G−B3、又はG−B1に限定されるので、B2バス26、B3バス108、又はB1バス22でゲートウェイ104からのデータと第2ネットワーク16、第3ネットワーク102、又は第1ネットワーク14内の各ノード12からのデータとが送信衝突することは回避される。この場合には、送信元のノード12からデータ送信が行われてゲートウェイ104がそのデータを受信すれば、即時にゲートウェイ104から送信先のノード12へのデータ送信が行われることとなる。
従って、本実施例のネットワークシステム100によれば、ゲートウェイ104に到達したデータを、ネットワークバス20,26,106上での通信負荷の大きさに関係なく、そのゲートウェイ104から送信先のノード12へ遅滞なく送信実行することができ、その結果として、ネットワーク14,16,102間でのゲートウェイ104を介したデータの送受信を大きな遅延を伴うことなく実現することが可能となっている。このため、本実施例においても、ネットワークシステムが、通信負荷が大きく変動し得る車載ネットワークに用いられる場合でも、車両での制御を遅延時間を考慮することなく適切に実行することが可能である。
尚、上記の第2実施例においては、ネットワークバス20〜26、106、及び108が特許請求の範囲に記載した「通信線」に、A1バス20、A2バス26、及びA3バス106が特許請求の範囲に記載した「送受信バス」に、B1バス22、B2バス24、及び108が特許請求の範囲に記載した「受信バス」に、それぞれ相当している。
ところで、上記の第1及び第2実施例においては、各ネットワーク14,16,102をそれぞれ2つのノード12から構成されるものとしたが、各ネットワーク14,16,102に少なくとも一つのノード12が存在することとすればよい。
また、上記の第1及び第2実施例においては、すべてのノード12を送受信バスと受信専用バスとの双方に接続させるものとしたが、何れか一方のバスのみに接続させるものであってもよい。例えば、他のノード12からのデータを受信するが他のノード12へのデータ送信を行わないノード12が存在するときには、そのノード12を送受信バスに接続させる必要はなく、受信専用バスにのみ接続させることとすればよい。この場合には、ノード12に送受信バスに接続させる通信機器12bを搭載する必要はなく、簡素な構成を実現できる。また、自己の所属するネットワークとは異なるネットワークのノード12からのデータ受信を行わないノード12が存在するときには、そのノード12を受信専用バスに接続させる必要はなく、送受信バスにのみ接続させることとすればよい。この場合には、ノード12に受信専用バスに接続させる通信機器12bを搭載する必要はなく、簡素な構成を実現できる。
更に、上記の第1及び第2実施例においては、B1バス22、B2バス24、及びB3バス108の受信専用バスをゲートウェイ18,104からのデータのみを流すバスとしているが、例えば車両では車両走行中に比べて車両停車中には、制御負荷が少なくゲートウェイ18,104を介したネットワーク間の通信負荷が少なくなるので、それらのバス22,24,108をノード12からのデータをも流すことが可能なバスとして用いることとしてもよい。この場合には、A1バス20、A2バス26、及びA3バス106の送受信バス上でデータ衝突が生ずるほどに通信負荷が大きくなるときにも、データ送信からデータ受信までの遅延を極力少なくすることが可能となる。
10,100 ネットワークシステム
12 ノード
14 第1ネットワーク
16 第2ネットワーク
18,104 ゲートウェイ
20〜26,106,108 ネットワークバス
102 第3ネットワーク
12 ノード
14 第1ネットワーク
16 第2ネットワーク
18,104 ゲートウェイ
20〜26,106,108 ネットワークバス
102 第3ネットワーク
Claims (5)
- それぞれノードが接続された複数のネットワーク同士をゲートウェイを介して接続させるネットワークシステムであって、
前記ネットワークごとに、前記ネットワークと前記ゲートウェイとを接続させる2つの通信線を備え、
一方の通信線をノード間又はノードと前記ゲートウェイとの間でデータを送受信させる送受信バスとして用い、かつ、他方の通信線を優先的にノードに前記ゲートウェイからのデータを受信させる受信バスとして用いることを特徴とするネットワークシステム。 - 各ノードは、データ送信を行う際は前記送受信バスに対して行うことを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。
- 前記ゲートウェイは、一のネットワーク側から他のネットワーク側へのデータ送信を行う際、一のネットワーク側の前記送受信バスから送られてきたデータを、他のネットワーク側の前記受信バスに対して送信することを特徴とする請求項1又は2記載のネットワークシステム。
- 各ノードは、ネットワーク内で少なくとも前記送受信バス及び前記受信バスの何れかに接続されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載のネットワークシステム。
- 車両に搭載された、前記受信バスを車両走行中はノードに前記ゲートウェイからのデータを受信させる受信専用バスとして用いる一方で車両停車中はノードからデータを送信させ得るバスとして用いることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項記載のネットワークシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004369833A JP2006180109A (ja) | 2004-12-21 | 2004-12-21 | ネットワークシステム |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2006180109A true JP2006180109A (ja) | 2006-07-06 |
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ID=36733804
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006180109A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015101114A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 株式会社デンソー | 車両データ取得装置及び車両ネットワークの通信負荷制御プログラム |
EP3651418A1 (en) | 2018-11-09 | 2020-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Network system |
-
2004
- 2004-12-21 JP JP2004369833A patent/JP2006180109A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015101114A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 株式会社デンソー | 車両データ取得装置及び車両ネットワークの通信負荷制御プログラム |
EP3651418A1 (en) | 2018-11-09 | 2020-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Network system |
CN111176251A (zh) * | 2018-11-09 | 2020-05-19 | 丰田自动车株式会社 | 网络*** |
US11386032B2 (en) | 2018-11-09 | 2022-07-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Network system |
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