WO2019207917A1 - ゲートウェイ装置 - Google Patents

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WO2019207917A1 PCT/JP2019/005498 JP2019005498W WO2019207917A1 WO 2019207917 A1 WO2019207917 A1 WO 2019207917A1 JP 2019005498 W JP2019005498 W JP 2019005498W WO 2019207917 A1 WO2019207917 A1 WO 2019207917A1
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communication
bus
communication bus
gateway device
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光法 鍬田
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle-mounted control device, for example, a vehicle gateway device connected between a plurality of networks and transmitting / receiving information.
  • Vehicles such as automobiles in recent years include in-vehicle electronic control devices (sometimes referred to as in-vehicle ECUs) that control various vehicle control system devices such as engines and brakes, and devices such as meters that display various vehicle states.
  • in-vehicle ECUs such as an in-vehicle electronic control device to be controlled are mounted.
  • these in-vehicle ECUs are connected by communication lines to form a network, and various data are transmitted and received between the in-vehicle ECUs via this network.
  • gateway device as a device connected to such a network and responsible for transmitting and receiving information between each in-vehicle ECU. Since the transmission / reception of data via the network stops when the gateway device fails, the gateway device is required to have high reliability.
  • CAN Bus there are also particularly important buses for in-vehicle communication buses such as CAN Bus.
  • a powertrain communication bus to which an in-vehicle ECU for engine control is connected is very important. When a failure occurs and communication becomes impossible, the engine cannot be restarted.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-333007 is a document relating to a technique for trying to solve this type of problem.
  • a plurality of dual-system in-vehicle communication devices connected to both the first communication bus and the second communication bus, and at least one one-system in-vehicle connected only to the second communication bus
  • at least one of the plurality of dual-system in-vehicle communication devices acquires data transmitted by the other dual-system in-vehicle communication devices via the first communication bus
  • a vehicle communication system configured to transfer data to a second communication bus is disclosed.
  • the vehicle communication system By constructing the vehicle communication system in this way, even if one of the plurality of dual-system in-vehicle communication devices is in a transmission failure state on the second communication bus side, the data transmitted from the dual-system in-vehicle communication device remains. From the dual-system in-vehicle communication device that has acquired a transmission failure state on the second communication bus side by acquiring the dual-system in-vehicle communication device via the first communication bus and transferring it to the second communication bus. The single-system in-vehicle communication device can reliably receive the transmitted data.
  • An object of the present invention is to provide a gateway device capable of continuing communication in the event of an abnormality without configuring a redundant system as a system.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above-described problems.
  • a plurality of transceivers connected one-to-one with a plurality of communication buses and a priority among the plurality of communication buses. It is assumed that at least one switch element that connects two communication buses having different orders is provided.
  • an inexpensive and highly reliable gateway device can be provided.
  • the schematic block diagram of one vehicle-mounted electronic control apparatus of the Example of this invention The figure which shows the structural example of the priority table of communication Bus1,2,3 stored in memory. An example of the time chart for demonstrating operation
  • FIG. 1 schematically shows a control circuit configuration of an in-vehicle electronic control device (an in-vehicle ECU (Electronic Control Unit)).
  • the in-vehicle ECU 100 functions as a gateway device (also referred to as a gateway ECU), and is connected to a plurality of in-vehicle networks 10, 20, and 30 (hereinafter sometimes referred to as networks).
  • the networks 10, 20, and 30 of this embodiment use CAN (ControllerCArea Network) as a communication protocol, but other protocols may be used.
  • CAN ControllerCArea Network
  • a plurality of ECUs are connected to the network 10 via a communication bus (CAN Bus) 1.
  • These ECU groups are composed of multimedia ECUs, and can include, for example, car navigation ECUs, audio control ECUs, and the like.
  • a plurality of ECUs are connected to the network 20 via a communication bus (CAN Bus) 2.
  • These ECU groups are configured by powertrain ECUs, and can include, for example, an engine control ECU, a brake control ECU, a transmission control ECU, and the like.
  • a plurality of ECUs are connected to the network 30 via a communication bus (CAN Bus) 3.
  • These ECU groups are constituted by body system ECUs, and may include power window ECUs, seat belt ECUs, and the like.
  • Each communication bus (CAN Bus) 1, 2 and 3 is a two-wire bus and consists of two communication lines (twisted pair cables). In FIG. 1, these are simply expressed as one communication line. Yes.
  • a power supply circuit 104 Inside the casing 109 of the ECU 100 is a power supply circuit 104, a CPU 106 that is a processing device that controls signal processing in the ECU 100, a non-volatile memory 108 such as a flash memory, and a communication device for transmitting and receiving electrical signals.
  • a CPU 106 that is a processing device that controls signal processing in the ECU 100
  • a non-volatile memory 108 such as a flash memory
  • a communication device for transmitting and receiving electrical signals.
  • Three transceivers (CAN transceivers) 110, 112, 114 and three switch elements 50, 60, 70 are accommodated.
  • the housing 109 is provided with terminals 111, 113, 115 to which communication buses 1, 2, 3 connected to external vehicle-mounted ECUs constituting the networks 10, 20, 30 are connected.
  • the terminal 111 is connected to the communication bus 1 connected to the transceiver 110 in the housing 109
  • the terminal 113 is connected to the communication bus 2 connected to the transceiver 112 in the housing 109
  • the terminal 115 is connected to the housing 115 109 is connected to the communication Bus 3 connected to the transceiver 114.
  • a voltage (VB) 102 supplied from a battery (not shown) and an alternator (not shown) driven by an engine (not shown) is supplied to a power circuit 104 inside the ECU 100.
  • the power supply circuit 104 generates a positive power supply voltage (VCC) to be supplied to a signal system element such as the CPU 106.
  • VCC positive power supply voltage
  • CPU 106 controls the operation of ECU 100.
  • the memory 108 communicates with the CPU 106 and stores various data.
  • the memory 108 according to the present embodiment stores information on the priority order (communication bus priority order) for each network, and this information is used for determination at the time of failure.
  • the number of transceivers 110, 112, and 114 is the same as the number of communication buses 1, 2, and 3 (networks 10, 20, and 30), and the three transceivers 110, 112, and 114 are in one-to-one correspondence with the three communication buses 1, 2, and 3, respectively. Connected with.
  • the CPU 106 is communicably connected to each of the three transceivers 110, 112, and 114.
  • the transceiver 110 is a component for performing CAN communication with the ECU group belonging to the first network 10 via the communication Bus 1.
  • the transceiver 110 transmits the received data from the network 10 from the Rx1 output terminal 120 to the CPU 106, and the Tx1 output terminal 122.
  • the transmission data received from the CPU 106 is transmitted to the network 10.
  • the transceiver 110 also includes a sleep 1 input terminal 124 as a control pin for shifting to a sleep state that reduces the power consumption of the transceiver 110.
  • the transceiver 110 is configured to be disconnected from the network 10 by entering the sleep state. For example, the transceiver 110 can be separated from the network 10 by entering the sleep state when the transceiver 110 fails.
  • the transceiver 110 enters a sleep state, and sleep 1
  • the normal state is set.
  • the transceiver 112 is a component for performing CAN communication with the ECU group belonging to the second network 20 via the communication Bus 2.
  • the transceiver 112 transmits received data from the network 20 to the CPU 106 from the Rx2 output terminal 130, and the Tx2 output terminal 132.
  • the transmission data from the CPU received from is transmitted to the network 20.
  • the transceiver 112 also includes a sleep 2 input terminal 134 as a control pin for shifting to a sleep state that reduces the power consumption of the transceiver 112.
  • the transceiver 112 is configured to be disconnected from the network 20 by entering the sleep state.
  • the transceiver 112 can be separated from the network 20 by entering the sleep state when the transceiver 112 fails.
  • the transceiver 112 enters a sleep state when the value of the sleep 2 input terminal 134 is an H signal, and enters a normal state when the value of the sleep 2 input terminal 134 is an L signal.
  • the transceiver 114 is a component for performing CAN communication with the ECU group belonging to the third network 30 via the communication Bus 3.
  • the transceiver 114 transmits reception data from the network 30 to the CPU 106 from the Rx3 output terminal 140, and a Tx3 output terminal 142.
  • the transmission data received from the CPU from the CPU is transmitted to the network 30.
  • the transceiver 114 also includes a sleep 3 input terminal 144 as a control pin for shifting to a sleep state that reduces the power consumption of the transceiver 114.
  • the transceiver 114 is configured to be disconnected from the network 30 by entering the sleep state.
  • the transceiver 114 can be separated from the network 30 by entering the sleep state when the transceiver 114 fails.
  • the transceiver 114 enters a sleep state when the value of the sleep 3 input terminal 144 is an H signal, and enters a normal state when the value of the sleep 3 input terminal 144 is an L signal.
  • the CPU 106 performs CAN communication with the network 10 using the transceiver 110, performs CAN communication with the network 20 using the transceiver 112, and performs CAN communication with the network 30 using the transceiver 114.
  • the CPU 106 also outputs a control output (sleep signal) to the sleep 1 input terminal 124 for causing the transceiver 110 to enter a sleep state, and a control output (sleep signal) to the sleep 2 input terminal 134 for causing the transceiver 112 to enter a sleep state.
  • the switch 50 is a switch element provided in the housing 109 for controlling the connection between the network 10 (communication bus 1) and the network 20 (communication bus 2), and the communication bus 1 (CAN Bus line) in the housing 109. It is provided on the path connecting the communication bus 2 (CAN Bus line).
  • the switch 50 is switched between open and closed states according to the output value of the CPU output 150. Specifically, the switch 50 is set to an off state (open state) when the value of the CPU output 150 is an H signal, and the switch 50 is set to an on state (closed state) when the value of the CPU output 150 is an L signal. Is set.
  • the switch 60 is a switch element provided in the housing 109 for controlling the connection between the network 10 (communication bus 1) and the network 30 (communication bus 3), and the communication bus 1 (CAN Bus line) in the housing 109. It is provided on the path connecting the communication bus 3 (CAN Bus line).
  • the open / close state of the switch 60 is switched according to the output value of the CPU output 160. Specifically, the switch 60 is set to an off state (open state) when the value of the CPU output 160 is an H signal, and the switch 60 is set to an on state (closed state) when the value of the CPU output 160 is an L signal. Is set.
  • the switch 70 is a switch element provided in the housing 109 for controlling the connection between the network 20 (communication Bus 2) and the network 30 (communication Bus 3).
  • the switch 70 is connected to the communication Bus 2 (CAN Bus line) in the housing 109. It is provided on the path connecting the communication bus 3 (CAN Bus line).
  • the switch 70 is switched between open and closed states according to the output value of the CPU output 160. Specifically, the switch 70 is set to an off state (open state) when the value of the CPU output 170 is an H signal, and the switch 70 is set to an on state (closed state) when the value of the CPU output 170 is an L signal. Is set.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the priority table 200 of the communication buses 1, 2, 3 (networks 10, 20, 30) stored in the memory 108.
  • the priority order table includes identification information of each communication bus, priority order information, and a network name.
  • the smaller the number the higher the priority.
  • the communication bus 2 is a bus to which an engine ECU or the like is connected, and has the highest priority.
  • the transceiver 112 connected to the communication bus 2 breaks down, it is possible to continue normal operation as a vehicle by transmitting and receiving data of the communication bus 2 via the communication bus 1 having the lowest priority. It is said.
  • this priority order table 200 is different for each vehicle, for example, it can be adapted to various vehicles by rewriting it at the time of a shipping test.
  • FIG. 3 shows a time chart for explaining the operation of each part in the ECU 100 shown in FIG.
  • the power supply 104 and the CPU 106 are activated.
  • the CPU 106 outputs an H signal as CPU output 1 (150), CPU output 2 (160), and CPU output 3 (170), and the switches 50, 60, and 70 are all set to an off state.
  • the L signal is output to the sleep 1 input terminal 124, the sleep 2 input terminal 134, and the sleep 3 input terminal 144, and the transceiver 110, the transceiver 112, and the transceiver 114 are all in a normal activation state.
  • the Rx1 output terminal 120, the Rx2 output terminal 130, and the Rx3 output terminal 140 output an H signal or an L signal according to the received data from the networks 10, 20, and 30.
  • An H signal or an L signal is input to the Tx1 output terminal 122, the Tx2 output terminal 132, and the Tx3 output terminal 142 according to the transmission data of the CPU 106.
  • the CPU 106 detects that it is impossible to receive data from the transceiver related to the output terminal (the transceiver 112 related to the Rx2 output terminal 130 in the example of FIG. 3) (see timing 302 in FIG. 3). However, since there is a possibility that data is temporarily not received due to disturbance noise or the like, a failure of the transceiver (112) is not yet determined at this timing.
  • the transition to the failure confirmed state will be described. If a situation in which data (CAN signal) cannot be received from any of the Rx output terminals 120, 130, and 140 continues for a predetermined time (for example, 2 seconds) or more, the CPU 106 determines that a failure has occurred in the transceiver associated with the Rx output terminal. (310). In this embodiment, the CPU 106 determines the failure of the transceiver 112 when the data non-reception of the Rx2 terminal 130 continues for 2 seconds or more.
  • a predetermined time for example, 2 seconds
  • the CPU 106 confirms the identification number of the communication bus connected to the transceiver in which the failure is confirmed, refers to the priority for each communication bus stored in the memory 108, and the communication bus connected to the transceiver in which the failure is confirmed.
  • the response after failure is determined according to the priority order.
  • the CPU 106 notifies the occupant via the vehicle notification device that the failure has occurred in the corresponding transceiver.
  • a notification device for example, there is a warning lamp (warning light) arranged on an instrument panel (facia) in front of the front seat of the vehicle.
  • a control device for example, the network 10 (communication Bus 1) controls the instrument panel.
  • the ECU 100 outputs a signal (notification signal) to the connected ECU) and switches the warning lamp from the off state to the on state.
  • notification by various notification devices such as display on an in-vehicle monitor and output of a warning sound is possible.
  • the content of the notification may be a notification (direct notification) that specifically identifies the failure location, or a notification (indirect notification) that prompts the dealer to contact or visit.
  • the occupant is notified only when the priority is the lowest.
  • the notification may be sent via the notification device as in the flowchart of FIG. 4 described later. Good.
  • it is recommended to visit the dealer as soon as possible in view of the seriousness of the failure, so that in addition to or instead of the warning light notification, the dealer will be urgently visited for maintenance. It is preferable to notify.
  • the transceiver 112 By setting the signal to the sleep 2 input terminal 134 to the H signal, the transceiver 112 enters the sleep state, and is disconnected from the network 20 configured by the communication Bus 2 (see timing 314 in FIG. 3).
  • the H signal output to the sleep input terminals 124, 134, and 144 may be referred to as a sleep command.
  • the CPU 106 transmits and receives information to be transmitted / received by the failed transceiver via a normal transceiver having a relatively lower priority than that of the failed transceiver.
  • a switch for switching between connection and disconnection is set to an on state, and a normal transceiver having a relatively low priority is connected to the two networks formed by the two communication buses. This enables communication between the ECU connected to the network to which the failed transceiver belongs and the gateway ECU 100 via a normal transceiver.
  • the switch that connects the communication bus with the lowest priority among the communication buses to which the normal transceiver is connected and the communication bus to which the failed transceiver is connected is set to the on state, whereby the normal transceiver is It was decided to connect to two networks.
  • the L signal is output to the switch 50 as the CPU output 1 (150). (See timing 320 in FIG. 3).
  • the switch 50 is turned on, and the network 10 and the network 20 are connected to the transceiver 110 (see timing 322 in FIG. 3).
  • the data (data for the network 20) transmitted from the CPU 106 to the Tx2 output terminal 132 of the transceiver 112 before the failure of the transceiver 112 is transmitted to the Tx1 output terminal 122 of the transceiver 110.
  • the data can be transmitted to the network 20 as before the failure of the transceiver 112 (see timing 330 in FIG. 3).
  • data transmitted from the network 20 is transmitted to the CPU 106 via the switch 50 and the transceiver 110. That is, the CPU 106 can receive data from the network 20 as before the transceiver 112 fails.
  • FIG. 4 shows a control flowchart of the CPU 106 of this embodiment.
  • a voltage (VB) 102 is supplied to a power circuit 104 inside the ECU 100.
  • the power circuit 104 generates a positive power supply voltage (VCC) to be supplied to a signal system element such as the CPU 106 that controls signal processing.
  • VCC positive power supply voltage
  • the operation is started (step 400).
  • the CPU 106 is reset (step 402).
  • the CPU 106 starts normal operation and diagnosis (step 404).
  • step 406 the CPU 106 determines whether each transceiver 110, whether the CAN signal input from the Rx output terminals 120, 130, 140 of the three transceivers 110, 112, 114 in the ECU 100 is fixed to the H signal for a predetermined time or more.
  • a time-out process for determining the presence or absence of responses 112 and 114 is executed.
  • the signal from any of the three transceivers is fixed to the H signal for a predetermined time or more, the normal processing is terminated and it is determined that a failure has occurred in the transceiver, and the processing proceeds to the processing at the time of the failure after step 408. To do.
  • the determination process in step 406 is continued.
  • step 408 the CPU 106 confirms the identification number of the communication bus connected to the failed transceiver (timed-out bus), refers to the priority order of each communication bus stored in the memory 108, and has the failed transceiver. It is determined whether or not the priority order of the communication bus connected to is higher than the priority order of one of the other two communication buses (that is, the communication bus to which a normal transceiver is connected).
  • step 408 If it is determined in step 408 that the priority of the communication bus connected to the failed transceiver is lower than the priority of any of the other two communication buses, that is, the priority of the communication bus of the failed transceiver is the lowest. In this case, the occupant is notified of the failure of the transceiver by means such as lighting of a warning lamp (step 420), and the process is terminated (step 430).
  • step 408 if it is determined in step 408 that the priority of the communication bus connected to the failed transceiver is higher than the priority of one of the other two communication buses, that is, the priority of the communication bus of the failed transceiver. If is the top or second, go to step 410.
  • step 410 the CPU 106 switches the signal to be output to the sleep input terminal (that is, one of the three sleep input terminals 124, 134, and 144) of the failed transceiver from the L signal to the H signal (sleep command) and outputs the failure. Disconnect the transceiver from the network.
  • step 412 the CPU 106 switches a switch (that is, 3) that connects the network formed by the communication bus having the lowest priority among the communication buses having a lower priority than the communication bus of the failed transceiver and the network to which the failed transceiver belongs.
  • the signal output to any one of the switches 50, 60, and 70) is switched from the H signal to the L signal and output, and the switch is set to the on state.
  • step 414 the CPU 106 transmits a signal of the network (failed network) to which the failed transceiver belongs before the failure, and a transceiver belonging to another network (normal network) connected to the network (failed network) in step 412. Send and receive via. Thereafter, CPU 106 notifies the occupant of the failure of the transceiver by means such as lighting of a warning lamp (step 420), and ends the processing (step 430).
  • the gateway ECU 100 of the above embodiment when communication from a transceiver belonging to a network having a high priority is interrupted in the ECU 100, a switch that connects the network to which the transceiver belongs and a network having a low priority in the ECU 100 is turned on. In this way, the transceivers belonging to the low priority network are also connected to the high priority network. Communication with a high priority network can be maintained by transmitting / receiving data to / from a high priority network via a transceiver belonging to a low priority network.
  • FIG. 5 shows the state of data flowing on the network formed by each communication bus.
  • FIG. 5 (a) shows the state of data flowing on each Bus 1, 2, 3 at normal times.
  • the ECU connected to the network 10 transmits and receives unique data to the Bus 1.
  • data 1A and 1B are periodically transmitted and received.
  • the ECU connected to the network 20 periodically transmits / receives data 2A and 2B to / from Bus2, and the bus 3 connects to the network 30 and periodically transmits / receives data 3A and 3B to / from Bus3.
  • FIG. 5B shows the state of data flowing on each Bus 1, 2, 3 when a failure occurs in the transceiver 112 connected to Bus 2 (network 20).
  • Bus1 network 10
  • Bus2 network 20
  • the data 2A and 2B related to the network 20 having a higher priority than the data 1A and 1B related to the network 10 having a lower priority than the data 1A and 1B related to the network 10 having a lower priority are set so as not to cause an operation delay of the ECU of the powertrain system connected to the network 20. Is preferably transmitted from the CPU 106 first.
  • priority is given to the buses in view of the importance of the ECU connected to each bus.
  • priorities may be given to the networks formed by each bus, and the buses are connected to each network (each bus).
  • Priorities may be assigned to ECUs.
  • all the two communication buses having different priorities in all the communication buses arranged in the ECU casing 109 as in the embodiment of FIG. May be connected, but the communication bus having the lowest priority among all the communication buses in the housing 109 and at least one communication bus excluding the communication bus having the lowest priority from all the communication buses
  • the switch 70 may be connected to each other by a switch element (that is, the switch 70 for connecting the buses 2 and 3 having the priority order of 1 and 2 may be omitted as described in the example of FIG. 1). good).
  • the number of switch elements in the housing is reduced as compared with the former case, so that the manufacturing cost of the ECU can be suppressed.
  • a communication terminal of a dealer or a manufacturer is connected to one of a plurality of communication buses 1, 2, 3, and the transceiver is shifted to a sleep state with respect to one of the transceivers 110, 112, 114 in the ECU 100 from the communication terminal
  • the signal to be activated (first trigger signal) is output.
  • This type of signal (first trigger signal) is, for example, a signal output to the CPU 106 from a communication terminal such as a dealer, and a sleep command (H signal) to the CPU 106 with respect to a sleep terminal of a desired transceiver.
  • the CPU 106 When the CPU 106 receives this signal, the CPU 106 outputs a sleep command (H signal) to the sleep terminal of the target transceiver (that is, one of the three sleep terminals 124, 134, and 144) and shifts the target transceiver to the sleep state.
  • H signal a sleep command
  • transmission of the CAN signal from the target transceiver to the CPU 106 is interrupted, so that the process can proceed from step 406 to step 408 in the flowchart of FIG.
  • the processing after step 408 including the processing of a) to c) can be executed, and the same processing as when a failure occurs can be executed.
  • a signal (second trigger signal) for canceling the sleep state of the target transceiver is output from the communication terminal.
  • This type of signal (second trigger signal) is, for example, a signal output to the CPU 106 from a communication terminal such as a dealer, and instructs the CPU 106 to release the sleep to the sleep terminal of the sleep target transceiver.
  • the CPU 106 When the CPU 106 receives this signal, the CPU 106 outputs a sleep release command (L signal) to the sleep terminal of the target transceiver (that is, one of the three sleep terminals 124, 134, and 144) to normally start the target transceiver. To migrate. In this case, it is preferable to connect the communication terminal to a communication bus other than the communication bus to which the transceiver in the sleep state is connected and transmit the sleep release command output command. When the sleep release command output command is output to the CPU 106, transmission of the CAN signal from the target transceiver to the CPU 106 is resumed, and the normal operation mode can be restored.
  • a sleep release command L signal
  • a switch that outputs a sleep command and a sleep release command to a sleep terminal of a desired transceiver, or a sleep command and a sleep release to a sleep terminal of a desired transceiver The same configuration as described above can be obtained by providing the ECU 100 with a switch or the like that causes the CPU 106 to output a command.
  • each configuration related to the ECU 100, functions and execution processing of each configuration, and the like are realized by hardware (for example, logic for executing each function is designed by an integrated circuit). Also good.
  • the configuration related to the ECU 100 may be a program (software) that realizes each function related to the configuration of the ECU by being read and executed by a processing device (for example, a CPU).
  • Information related to the program can be stored in, for example, a semiconductor memory (flash memory, SSD, etc.), a magnetic storage device (hard disk drive, etc.), a recording medium (magnetic disk, optical disc, etc.), and the like.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

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Abstract

システムとして冗長系を構成しなくても異常時の通信継続が可能であるゲートウェイ装置を提供すること。 ゲートウェイ装置１００において、複数の通信バス１，２，３と一対一で接続される複数のトランシーバ１１０，１１２，１１４と、複数の通信バスのうち優先順位の異なる２つの通信バス１，２を接続するスイッチ素子５０とを備える。

Description

ゲートウェイ装置
　本発明は、車載用の制御装置に係り、例えば複数のネットワーク間に接続され、情報の送受信を行う車両用のゲートウェイ装置に関する。
　近年の自動車等の車両には、エンジンやブレーキ等の各種車両制御系の装置を制御する車載電子制御装置（車載ＥＣＵと称することがある）や、車両の各種状態を表示するメータ等の機器を制御する車載電子制御装置など、多数の車載ＥＣＵが搭載されている。そして、車両内では、それら各車載ＥＣＵが通信線により接続されてネットワークを形成しており、このネットワークを介して各車載ＥＣＵ間の各種データの送受信が行われている。
　こうしたネットワークに接続され、各車載ＥＣＵ間の情報の送受信を担う装置としてゲートウェイ装置がある。ゲートウェイ装置の故障時にはネットワークを介したデータの送受信が停止してしまうため、ゲートウェイ装置には高い信頼性が求められる。
　また、ＣＡＮ Ｂｕｓをはじめとする車載用通信バスには特に重要なバスが存在する。
例えば、エンジン制御用の車載ＥＣＵが接続されているパワートレイン系の通信バスは非常に重要であり、故障が発生して通信が不可となった場合にはエンジン再始動が不可となる。
　この種の課題解決を試みた技術に関する文献として特開２００６－３３３００７号公報（特許文献１）がある。この公報には、第１の通信バス及び第２の通信バスの双方に接続されている複数の２重系統車載通信装置と、第２の通信バスのみに接続されている少なくとも１つの１系統車載通信装置とが混在した車両通信システムにおいて、複数の２重系統車載通信装置の少なくとも１つが、他の２重系統車載通信装置が第１の通信バスを介して送信したデータを取得して、当該データを第２の通信バスに転送するように構成した車両通信システムが開示されている。このように車両通信システムを構築すると、複数の２重系統車載通信装置の１つが第２の通信バス側で送信不良状態になっても、その２重系統車載通信装置から送信されたデータを残りの２重系統車載通信装置が第１の通信バスを介して取得して第２の通信バスに転送することで、第２の通信バス側で送信不良状態になった２重系統車載通信装置から送信されたデータを１系統車載通信装置が確実に受信できる。
特開２００６－３３３００７号公報
　上記特許文献１に記載のような車両通信システムを車両用のゲートウェイ装置に適用した場合、第１の通信バス及び第２の通信バスの双方に接続されている２重系統車載通信装置が必ず複数必要となる。すなわち、システムとして冗長系にする必要があり、ゲートウェイ装置が高価になり易い。
　本発明の目的は、システムとして冗長系を構成しなくても異常時の通信継続が可能であるゲートウェイ装置を提供することにある。
　本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ゲートウェイ装置において、複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる２つの通信バスを接続する少なくとも１つのスイッチ素子とを備えるものとする。
　本発明によれば、システムとして冗長系を構成することなく異常時もＥＣＵ間の通信を継続できるため、安価で信頼性の高いゲートウェイ装置を提供できる。
本発明の実施例の１つの車載電子制御装置の概略構成図。 メモリに格納された通信Ｂｕｓ１，２，３の優先順位テーブルの構成例を示す図。 図１の車載電子制御装置内の各部の動作を説明するためのタイムチャートの一例。 ＣＰＵの制御フローチャートの一例を示す図。 各通信Ｂｕｓが構成するネットワーク上に流れるデータの一例を示す図。
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
　＜実施例１＞
　図１に車載電子制御装置（車載ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ））の制御回路構成を概略的に示す。車載ＥＣＵ１００は、ゲートウェイ装置（ゲートウェイＥＣＵとも称する）として機能しており、複数の車内用ネットワーク１０，２０，３０（以下ネットワークと称することがある）が接続されている。
　本実施例のネットワーク１０，２０，３０は通信プロトコルとしてＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いるが、他のプロトコルを用いても良い。
　ネットワーク１０には、通信Ｂｕｓ（ＣＡＮ Ｂｕｓ）１を介して複数のＥＣＵ（ＥＣＵ群）が接続されている。これらのＥＣＵ群はマルチメディア系ＥＣＵで構成され、例えば、カーナビゲーションＥＣＵや、オーディオ制御ＥＣＵ等が含まれ得る。
　ネットワーク２０には、通信Ｂｕｓ（ＣＡＮ Ｂｕｓ）２を介して複数のＥＣＵ（ＥＣＵ群）が接続されている。これらのＥＣＵ群はパワートレイン系ＥＣＵで構成され、例えば、エンジン制御ＥＣＵや、ブレーキ制御ＥＣＵ、トランスミッション制御ＥＣＵ等が含まれ得る。
　ネットワーク３０には、通信Ｂｕｓ（ＣＡＮ Ｂｕｓ）３を介して複数のＥＣＵ（ＥＣＵ群）が接続されている。これらのＥＣＵ群はボディ系ＥＣＵで構成され、パワーウィンド用ＥＣＵ、シートベルト用ＥＣＵ等が含まれ得る。
　なお、各通信Ｂｕｓ（ＣＡＮ Ｂｕｓ）１，２，３は２線式バスであり２本の通信線（ツイストペアケーブル）からなるが、図１中では簡略化して１本の通信線で表記している。
　ＥＣＵ１００の筐体１０９内には、電源回路１０４と、ＥＣＵ１００内の信号処理をつかさどる処理装置であるＣＰＵ１０６と、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ１０８と、電気信号の送受信を行うための通信装置である３つのトランシーバ（ＣＡＮトランシーバ）１１０，１１２，１１４と、３つのスイッチ素子５０，６０，７０が収納されている。
　また，筐体１０９には、ネットワーク１０，２０，３０を構成する外部の車載ＥＣＵに接続した通信Ｂｕｓ１，２，３が接続される端子１１１，１１３，１１５が設けられている。端子１１１は、筐体１０９内でトランシーバ１１０に接続する通信Ｂｕｓ１と接続されており、端子１１３は、筐体１０９内でトランシーバ１１２に接続する通信Ｂｕｓ２と接続されており、端子１１５は、筐体１０９内でトランシーバ１１４に接続する通信Ｂｕｓ３と接続されている。
　バッテリ（図示せず）と、エンジン（図示せず）により駆動されるオルタネーター（図示せず）から供給される電圧（ＶＢ）１０２がＥＣＵ１００内部の電源回路１０４に供給される。
　電源回路１０４はＣＰＵ１０６等の信号系の素子に供給する正電源電圧（ＶＣＣ）を生成する。ＣＰＵ１０６はＥＣＵ１００の動作を制御する。メモリ１０８はＣＰＵ１０６と通信し、種々のデータを保存する。特に本実施例のメモリ１０８は、ネットワーク毎の優先順位（通信バスの優先順位）の情報を保存しており、この情報は故障時の判断に使用される。
　トランシーバ１１０，１１２，１１４の数は通信Ｂｕｓ１，２，３（ネットワーク１０，２０，３０）の数と同数であり、３つのトランシーバ１１０，１１２，１１４は３つの通信Ｂｕｓ１，２，３と一対一で接続されている。ＣＰＵ１０６は３つのトランシーバ１１０，１１２，１１４のそれぞれと通信可能に接続されている。
　トランシーバ１１０は、第１のネットワーク１０に属するＥＣＵ群と通信Ｂｕｓ１を介してＣＡＮ通信を行うための部品であり、ネットワーク１０からの受信データをＲｘ１出力端子１２０からＣＰＵ１０６へ送信し、Ｔｘ１出力端子１２２から受信したＣＰＵ１０６からの送信データをネットワーク１０へ送信するものである。また、トランシーバ１１０はトランシーバ１１０の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ１入力端子１２４を備える。トランシーバ１１０はスリープ状態にはいることでネットワーク１０から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ１１０の故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ１１０をネットワーク１０から分離することができる。具体的には、スリープ１入力端子１２４の値がＨ信号（電圧値または電流値が所定の閾値よりも高い信号をＨ信号（Ｈｉｇｈ信号）と称する）の時にトランシーバ１１０はスリープ状態となり、スリープ１入力端子１２４の値がＬ信号（電圧値または電流値が所定の閾値よりも低い信号をＬ信号（Ｌｏｗ信号）と称する）の時に通常状態となる。
　トランシーバ１１２は、第２のネットワーク２０に属するＥＣＵ群と通信Ｂｕｓ２を介してＣＡＮ通信を行うための部品であり、ネットワーク２０からの受信データをＲｘ２出力端子１３０からＣＰＵ１０６へ送信し、Ｔｘ２出力端子１３２から受信したＣＰＵからの送信データをネットワーク２０へ送信するものである。また、トランシーバ１１２はトランシーバ１１２の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ２入力端子１３４を備える。トランシーバ１１２はスリープ状態にはいることでネットワーク２０から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ１１２故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ１１２をネットワーク２０から分離することができる。具体的には、スリープ２入力端子１３４の値がＨ信号の時にトランシーバ１１２はスリープ状態となり、スリープ２入力端子１３４の値がＬ信号の時に通常状態となる。
　トランシーバ１１４は、第３のネットワーク３０に属するＥＣＵ群と通信Ｂｕｓ３を介してＣＡＮ通信を行うための部品であり、ネットワーク３０からの受信データをＲｘ３出力端子１４０からＣＰＵ１０６へ送信し、Ｔｘ３出力端子１４２から受信したＣＰＵからの送信データをネットワーク３０へ送信するものである。また、トランシーバ１１４はトランシーバ１１４の消費電力を下げるスリープ状態に移行させるための制御ピンとしてスリープ３入力端子１４４を備える。トランシーバ１１４はスリープ状態にはいることでネットワーク３０から切り離されるように作られており、例えばトランシーバ１１４故障時にスリープ状態にすることで、トランシーバ１１４をネットワーク３０から分離することができる。具体的には、スリープ３入力端子１４４の値がＨ信号の時にトランシーバ１１４はスリープ状態となり、スリープ３入力端子１４４の値がＬ信号の時に通常状態となる。
　ＣＰＵ１０６は、トランシーバ１１０を用いてネットワーク１０とＣＡＮ通信を行い、トランシーバ１１２を用いてネットワーク２０とＣＡＮ通信を行い、トランシーバ１１４を用いてネットワーク３０とＣＡＮ通信を行う。また、ＣＰＵ１０６は、トランシーバ１１０をスリープ状態にさせるためのスリープ１入力端子１２４への制御出力（スリープ信号）と、トランシーバ１１２をスリープ状態にさせるためのスリープ２入力端子１３４への制御出力（スリープ信号）と、トランシーバ１１４をスリープ状態にさせるためのスリープ３入力端子１４４への制御出力（スリープ信号）と、第１のスイッチ５０の開閉状態を切り替えるＣＰＵ出力１（１５０）と、第２のスイッチ６０の開閉状態を切り替えるＣＰＵ出力２（１６０）と、第３のスイッチ７０の開閉状態を切り替えるＣＰＵ出力３（１７０）とを出力する。
　スイッチ５０は、ネットワーク１０（通信Ｂｕｓ１）とネットワーク２０（通信Ｂｕｓ２）の接続を制御するための筐体１０９内に設けられたスイッチ素子であり、筐体１０９内の通信Ｂｕｓ１（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）と通信Ｂｕｓ２（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）を接続する経路に設けられている。スイッチ５０は、ＣＰＵ出力１５０の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、ＣＰＵ出力１５０の値がＨ信号の時にスイッチ５０はオフ状態（開いた状態）に設定され、ＣＰＵ出力１５０の値がＬ信号の時にスイッチ５０はオン状態（閉じた状態）に設定される。
　スイッチ６０は、ネットワーク１０（通信Ｂｕｓ１）とネットワーク３０（通信Ｂｕｓ３）の接続を制御するための筐体１０９内に設けられたスイッチ素子であり、筐体１０９内の通信Ｂｕｓ１（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）と通信Ｂｕｓ３（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）を接続する経路に設けられている。スイッチ６０は、ＣＰＵ出力１６０の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、ＣＰＵ出力１６０の値がＨ信号の時にスイッチ６０はオフ状態（開いた状態）に設定され、ＣＰＵ出力１６０の値がＬ信号の時にスイッチ６０はオン状態（閉じた状態）に設定される。
　スイッチ７０は、ネットワーク２０（通信Ｂｕｓ２）とネットワーク３０（通信Ｂｕｓ３）の接続を制御するための筐体内１０９内に設けられたスイッチ素子であり、筐体１０９内の通信Ｂｕｓ２（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）と通信Ｂｕｓ３（ＣＡＮ Ｂｕｓライン）を接続する経路に設けられている。スイッチ７０は、ＣＰＵ出力１６０の出力値により開閉状態が切り替えられる。具体的には、ＣＰＵ出力１７０の値がＨ信号の時にスイッチ７０はオフ状態（開いた状態）に設定され、ＣＰＵ出力１７０の値がＬ信号の時にスイッチ７０はオン状態（閉じた状態）に設定される。
　図２にメモリ１０８に格納された通信Ｂｕｓ１，２，３（ネットワーク１０，２０，３０）の優先順位テーブル２００の構成例を示す。図２の例では、優先順位テーブルは、各通信Ｂｕｓの識別情報、優先順位情報、及びネットワーク名で成り立っている。本実施例では数字が小さいほど優先順位が高いことを示す。例えば、通信Ｂｕｓ２はエンジンＥＣＵなどが接続されているＢｕｓであり一番優先順位が高い。本実施例では、通信Ｂｕｓ２に接続されたトランシーバ１１２が故障した場合、優先順位の一番低い通信Ｂｕｓ１を介して通信Ｂｕｓ２のデータを送受信することにより、車両としての通常動作を継続することを可能としている。
　本優先順位テーブル２００は、車両ごとに異なるため、例えば、出荷試験時に書き換えることで様々な車両に対応可能となる。
　図３に図１に示したＥＣＵ１００内の各部の動作を説明するタイムチャートを示す。
　（１）通常状態
　まず、通常状態について説明する。電源１０４、ＣＰＵ１０６は起動状態である。ＣＰＵ１０６からは、ＣＰＵ出力１（１５０）、ＣＰＵ出力２（１６０）及びＣＰＵ出力３（１７０）としてＨ信号が出力されており、スイッチ５０、スイッチ６０及びスイッチ７０は共にオフ状態に設定されている。また、スリープ１入力端子１２４、スリープ２入力端子１３４及びスリープ３入力端子１４４にＬ信号が出力されており、トランシーバ１１０、トランシーバ１１２、トランシーバ１１４は共に通常起動状態にある。
　Ｒｘ１出力端子１２０、Ｒｘ２出力端子１３０、Ｒｘ３出力端子１４０は、ネットワーク１０、２０、３０からの受信データに応じてＨ信号又はＬ信号を出力する。Ｔｘ１出力端子１２２、Ｔｘ２出力端子１３２、Ｔｘ３出力端子１４２には、ＣＰＵ１０６の送信データに応じてＨ信号又はＬ信号が入力される。
　（２）故障状態
　次に、ネットワーク２０に接続されているトランシーバ１１２に故障が発生した時の故障状態への遷移について説明する。トランシーバ１１２に故障が発生してデータの送受信が不可能になった場合、トランシーバ１１２のＲｘ２出力端子１３０から出力される信号はデフォルト値のＨ信号に固定される（図３中の符号３００のタイミング参照）。このようにトランシーバ１１０，１１２，１１４のいずれかのＲｘ出力端子１２０，１３０，１４０からの入力信号がＨ信号とＬ信号のいずれか一方に固着した場合（本実施例ではＨ信号に固着）、ＣＰＵ１０６はその出力端子に係るトランシーバ（図３の例ではＲｘ２出力端子１３０に係るトランシーバ１１２）からのデータの受信が不可能になったことを検出する（図３中の符号３０２のタイミング参照）。ただし、外乱ノイズ等による一時的なデータ未受信の可能性があるため、このタイミングではトランシーバ（１１２）の故障はまだ確定しない。
　（３）故障確定状態
　次に、故障確定状態への遷移について説明する。Ｒｘ出力端子１２０，１３０，１４０のいずれかからデータ（ＣＡＮ信号）を受信できない状況が所定時間（例えば２秒）以上継続すると、ＣＰＵ１０６はそのＲｘ出力端子に係るトランシーバに故障が発生したと確定する（３１０）。本実施例ではＲｘ２端子１３０のデータ未受信が２秒以上継続したことをもってＣＰＵ１０６はトランシーバ１１２の故障を確定する。故障確定後、ＣＰＵ１０６は故障を確定したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの識別番号を確認し、メモリ１０８に格納された通信Ｂｕｓ毎の優先順位を参照し、故障が確定したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位に応じて故障後の対応を決定する。
　（３－１）優先順位が最も低い通信Ｂｕｓの故障確定時の対応
　優先順位が最も低い通信Ｂｕｓに接続するトランシーバの故障が確定された場合（図２の例では優先順位３の通信Ｂｕｓ１に係るトランシーバ１１０の故障が確定された場合）、ＣＰＵ１０６は該当するトランシーバに故障が発生した旨を車両の通知装置を介して乗員に通知する。通知装置としては例えば車両前席正面のインストルメントパネル（フェイシア）上に配置されたワーニングランプ（警告灯）があり、故障確定時にはインストルメントパネルを制御する制御装置（例えばネットワーク１０（通信Ｂｕｓ１）に接続されたＥＣＵ）に対してＥＣＵ１００が信号（通知信号）を出力して当該ワーニングランプを消灯状態から点灯状態に切り替える。これによりトランシーバに故障が発生した旨が乗員に通知される。なお、ワーニングランプによる通知の他に、車載モニタ上への表示や警告音を出力等、種々の通知装置による通知が可能である。通知の内容は具体的に故障箇所を特定する通知（直接的通知）としても良いし、ディーラーへの連絡や訪問を促す類の通知（間接的通知）としても良い。
　なお、ここでは優先順位が最も低い場合のみ乗員に通知することとしたが、後述する図４のフローチャートの処理のように、優先順位が高い場合も同様に通知装置を介した通知を行ってもよい。ただし、この場合は故障の重大性に鑑み可及的速やかにディーラーに出向くことが推奨されるため、警告灯による通知に加えて又は代えて文字や音声等で至急ディーラーを訪れてメンテナンスを受ける旨通知することが好ましい。
　（３－２）優先順位が高い通信Ｂｕｓの故障確定時の対応
　故障が確定したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位が他の正常なトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位より高い場合（すなわち図３の例のように最も優先順位が高いＢｕｓ２に接続するトランシーバ１１２が故障した場合）、その故障したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓが構成するネットワークから当該故障したトランシーバを切り離すために当該故障したトランシーバをスリープ状態に遷移させる必要がある。本実施例ではトランシーバ１１２の故障が確定した時点でＣＰＵ１０６はスリープ２入力端子１３４への信号をＬ信号からＨ信号に設定する（図３のタイミング３１２参照）。スリープ２入力端子１３４への信号をＨ信号とすることにより、トランシーバ１１２はＳｌｅｅｐ状態となり、通信Ｂｕｓ２が構成するネットワーク２０から切り離される（図３のタイミング３１４参照）。なお、本稿ではスリープ入力端子１２４，１３４，１４４に出力されるＨ信号をスリープ指令と称することがある。
　次にＣＰＵ１０６は、故障したトランシーバが本来送受信すべき情報を、その故障したトランシーバよりも相対的に優先順位の低い正常なトランシーバを介して送受信するために、両トランシーバの接続する２つの通信Ｂｕｓの接続と切断を切り替えるスイッチをオン状態に設定し、相対的に優先順位の低い正常なトランシーバを当該２つの通信Ｂｕｓが構成する２つのネットワークに接続する。これにより故障したトランシーバが属するネットワークに接続したＥＣＵとゲートウェイＥＣＵ１００との通信が正常なトランシーバを介して可能になる。本実施例では、正常なトランシーバが接続する通信Ｂｕｓのうち最も優先順位の低い通信Ｂｕｓと、故障したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓとを接続するスイッチをオン状態に設定し、これにより正常なトランシーバを２つのネットワークに接続することとした。
　具体的には、故障したトランシーバ１１２が属するネットワーク２０と最も優先順位の低いネットワーク１０とを接続するスイッチ５０をオン状態に設定するために、スイッチ５０に対してＣＰＵ出力１（１５０）としてＬ信号を出力する（図３のタイミング３２０参照）。ＣＰＵ出力１（１５０）としてＬ信号が入力されるとスイッチ５０がオン状態に設定され、ネットワーク１０とネットワーク２０がトランシーバ１１０に接続される（図３のタイミング３２２参照）。この後、トランシーバ１１２の故障前にＣＰＵ１０６からトランシーバ１１２のＴｘ２出力端子１３２に送信していたデータ（ネットワーク２０用のデータ）をトランシーバ１１０のＴｘ１出力端子１２２に送信する。これにより、そのデータをトランシーバ１１２の故障前と同様にネットワーク２０に送信できる（図３のタイミング３３０参照）。一方、ネットワーク２０から送信されるデータはスイッチ５０及びトランシーバ１１０を経由してＣＰＵ１０６に送信される。すなわちトランシーバ１１２の故障前と同様にＣＰＵ１０６はネットワーク２０からのデータを受信できる。
　図４に本実施例のＣＰＵ１０６の制御フローチャートを示す。ＥＣＵ１００を起動すると電圧（ＶＢ）１０２がＥＣＵ１００内部の電源回路１０４に供給され、電源回路１０４は信号処理をつかさどるＣＰＵ１０６等の信号系の素子に供給する正電源電圧（ＶＣＣ）を生成し、ＣＰＵ１０６が動作を開始する（ステップ４００）。次に、ＣＰＵ１０６をリセットする（ステップ４０２）。その後、ＣＰＵ１０６は通常動作及び診断を開始する（ステップ４０４）。
　ステップ４０６では，ＣＰＵ１０６はＥＣＵ１００内の３つのトランシーバ１１０，１１２，１１４のＲｘ出力端子１２０，１３０，１４０から入力されるＣＡＮ信号が所定時間以上Ｈ信号に固着しているか否かで各トランシーバ１１０，１１２，１１４の応答の有無を判定するタイムアウト処理を実行する。３つのうちいずれかのトランシーバからの信号が所定時間以上Ｈ信号に固着した場合には通常の処理を打ち切ってそのトランシーバに故障が発生したと確定し、ステップ４０８以降の故障発生時の処理に移行する。一方、各トランシーバ１１０，１１２，１１４の信号がＨ信号に固着しない場合にはステップ４０６の判定処理を引き続き実行する。
　ステップ４０８では、ＣＰＵ１０６は故障が発生したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓ（タイムアウトしたＢｕｓ）の識別番号を確認し、メモリ１０８に格納されている各通信Ｂｕｓの優先順位を参照し、故障が発生したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位が他の２つの通信Ｂｕｓ（すなわち正常なトランシーバが接続する通信Ｂｕｓ）のいずれかの優先順位より上位か否かを判定する。
　ステップ４０８で故障が発生したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位が他の２つの通信Ｂｕｓのいずれの優先順位よりも低いと判定された場合、すなわち故障したトランシーバの通信Ｂｕｓの優先順位が最下位の場合には、ワーニングランプの点灯などの手段によりトランシーバの故障を乗員に通知し（ステップ４２０）、処理を終了する（ステップ４３０）。
　一方、ステップ４０８で故障が発生したトランシーバが接続する通信Ｂｕｓの優先順位が他の２つの通信Ｂｕｓのいずれかの優先順位よりも高いと判定された場合、すなわち故障したトランシーバの通信Ｂｕｓの優先順位が最上位または２番目の場合には、ステップ４１０に進む。
　ステップ４１０では、ＣＰＵ１０６は故障したトランシーバのスリープ入力端子（すなわち３つのスリープ入力端子１２４，１３４，１４４のいずれか）に出力する信号をＬ信号からＨ信号（スリープ指令）に切り替えて出力し、故障したトランシーバをネットワークから切り離す。
　ステップ４１２では、ＣＰＵ１０６は、故障したトランシーバの通信Ｂｕｓより優先順位が低い通信Ｂｕｓのなかで優先順位が最下位のものが構成するネットワークと、故障したトランシーバが属するネットワークとを接続するスイッチ（すなわち３つのスイッチ５０，６０，７０のいずれか）に出力する信号をＨ信号からＬ信号に切り替えて出力し、当該スイッチをオン状態に設定する。
　ステップ４１４では、ＣＰＵ１０６は、故障したトランシーバが故障前に属していたネットワーク（故障ネットワーク）の信号を、ステップ４１２でそのネットワーク（故障ネットワーク）に接続された他のネットワーク（正常ネットワーク）に属するトランシーバを介して送受信する。ＣＰＵ１０６は、その後、ワーニングランプの点灯などの手段によりトランシーバの故障を乗員に通知し（ステップ４２０）、処理を終了する（ステップ４３０）。
　上記の実施例のゲートウェイＥＣＵ１００においては、ＥＣＵ１００内で優先順位の高いネットワークに属するトランシーバからの通信が途絶した場合、ＥＣＵ１００内でそのトランシーバが属するネットワークと優先順位の低いネットワークとを接続するスイッチをオン状態に設定し、これにより優先順位の低いネットワークに属するトランシーバを優先順位の高いネットワークにも接続することとした。そして優先順位の低いネットワークに属するトランシーバを介して優先順位の高いネットワークとデータの送受信を行うことで優先順位の高いネットワークとの通信を維持できるようにした。したがって、常に２つのネットワークに接続する冗長系を構成することなく、トランシーバの故障後も優先順位の高いネットワークに接続された例えばパワートレイン系のＥＣＵの動作を継続でき、ディーラーまで自走することが可能となる。これにより安価で信頼性の高い車載ＥＣＵ（車載ゲートウェイ装置）を提供できる。
　図５に各通信Ｂｕｓが構成するネットワーク上に流れるデータの様子を示す。　
　図５（ａ）は正常時に各Ｂｕｓ１，２，３上に流れるデータの様子を示す。Ｂｕｓ１には、例えば、ネットワーク１０に接続されているＥＣＵが固有のデータを送受信している。本例ではデータ１Ａ、１Ｂが周期的に送受信されているものとする。同様に、Ｂｕｓ２には、ネットワーク２０に接続されたＥＣＵがデータ２Ａ、２Ｂを周期的に送受信し、Ｂｕｓ３には、ネットワーク３０に接続されてＥＣＵがデータ３Ａ、３Ｂを周期的に送受信しているものとする。
　図５（ｂ）はＢｕｓ２（ネットワーク２０）に接続したトランシーバ１１２に故障が発生した場合の各Ｂｕｓ１，２，３上に流れるデータの様子を示す。トランシーバ１１２（Ｂｕｓ２）が故障した場合、優先順位の一番低いＢｕｓ１（ネットワーク１０）とＢｕｓ２（ネットワーク２０）がスイッチ５０を介して接続され、Ｂｕｓ１に接続されたトランシーバ１１０を介して、２つのネットワーク１０，２０のデータ送受信を実施する。この時、ネットワーク１０とネットワーク２０は接続されているため、それぞれにデータ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂが流れる。この時、ネットワーク２０に接続されたパワートレイン系のＥＣＵの動作遅延が生じないように、優先順位の低いネットワーク１０に係るデータ１Ａ、１Ｂよりも、優先順位の高いネットワーク２０に係るデータ２Ａ、２Ｂを先にＣＰＵ１０６から送信することが好ましい。
　－その他－
　上記では、ゲートウェイＥＣＵに搭載されるトランシーバが３つの場合（すなわち接続されるＢｕｓが３つの場合）について説明したが、トランシーバの個数が２や４以上であっても本発明は適用可能である。
　上記では各Ｂｕｓに異なる優先順位を付けたが、優先順位は最小で２つ存在すれば良く、同じ優先順位のＢｕｓが複数存在しても良い。
　上記では各Ｂｕｓに接続されるＥＣＵの重要性に鑑みてＢｕｓに優先順位を付けたが、各Ｂｕｓが構成するネットワークに優先順位を付けても良いし、各ネットワーク（各Ｂｕｓ）に接続されるＥＣＵに優先順位を付けても良い。
　筐体１０９内に設けるスイッチ素子の個数に関して、上記の図３の実施例のようにＥＣＵ筐体１０９内に配設された全ての通信Ｂｕｓにおいて優先順位の異なる２つの通信Ｂｕｓの全てをスイッチ素子で接続しても良いが、筐体１０９内の全ての通信Ｂｕｓの中で優先順位の最も低い通信Ｂｕｓと、全ての通信Ｂｕｓから当該優先順位の最も低い通信Ｂｕｓを除いた少なくとも１つの通信Ｂｕｓのそれぞれとをスイッチ素子で接続する構成を採用しても良い（すなわち、図１の例で説明すれば、優先順位が１番と２番のＢｕｓ２，３を接続するスイッチ７０は省略しても良い）。後者の場合は前者の場合よりも筐体内のスイッチ素子の数が減るのでＥＣＵの製造コストを抑制できる。
　また、上記実施例では、故障したトランシーバを特定してから、ａ）当該特定トランシーバのネットワークからの切り離し（ステップ４１０（図４参照））、ｂ）当該特定トランシーバが属するネットワークと他のネットワークの接続（ステップ４１２）、ｃ）当該他のネットワークに属するトランシーバを介したデータ送受信の実行（ステップ４１４）、という一連の処理を実行した。しかし、トランシーバの故障の有無に関わらずネットワークから切り離すトランシーバを任意に決定し、ａ）－ｃ）の処理を実行して良い。例えば、ディーラーやメーカーの通信端末を複数の通信Ｂｕｓ１，２，３のいずれかに接続し、その通信端末からＥＣＵ１００内のトランシーバ１１０，１１２，１１４のいずれかに対して当該トランシーバをスリープ状態に移行させる信号（第１トリガー信号）を出力する。この種の信号（第１トリガー信号）としては、例えば、ディーラー等の通信端末からＣＰＵ１０６に対して出力される信号であって、所望のトランシーバのスリープ端子に対してＣＰＵ１０６にスリープ指令（Ｈ信号）を出力させる信号（スリープ指令出力指令）がある。ＣＰＵ１０６はこの信号を受信すると、対象のトランシーバのスリープ端子（すなわち３つのスリープ端子１２４，１３４，１４４のいずれか）に対してスリープ指令（Ｈ信号）を出力して対象のトランシーバをスリープ状態に移行させる。このようにすると、対象のトランシーバからＣＰＵ１０６へのＣＡＮ信号の送信が中断するので図４のフローチャートのステップ４０６からステップ４０８に移行することができる。これによりａ）－ｃ）の処理を含むステップ４０８以降の処理を実行でき、故障発生時と同様の処理を実行することができる。このように人為的に故障発生時と同様の処理を実行可能にすると、故障時に実際に図４のフローチャートに従ってＥＣＵ１００が動作するか否かを確認することができる。なお、動作の確認ができた場合には、同通信端末から対象のトランシーバのスリープ状態を解除する信号（第２トリガー信号）を出力する。この種の信号（第２トリガー信号）としては、例えば、ディーラー等の通信端末からＣＰＵ１０６に対して出力される信号であって、スリープ状態の対象のトランシーバのスリープ端子に対してＣＰＵ１０６にスリープ解除指令（Ｌ信号）を出力させる信号（スリープ解除指令出力指令）がある。ＣＰＵ１０６はこの信号を受信すると、対象のトランシーバのスリープ端子（すなわち３つのスリープ端子１２４，１３４，１４４のいずれか）に対してスリープ解除指令（Ｌ信号）を出力して対象のトランシーバを通常起動状態に移行させる。この場合、スリープ状態のトランシーバが接続する通信Ｂｕｓ以外の通信Ｂｕｓに通信端末を接続してスリープ解除指令出力指令を送信することが好ましい。スリープ解除指令出力指令をＣＰＵ１０６に出力すると、対象のトランシーバからＣＰＵ１０６へのＣＡＮ信号の送信が再開され通常状態の動作モードに復帰できる。ところで、ここではディーラーなどの端末をＥＣＵ１００に接続する場合を例示したが、所望のトランシーバのスリープ端子にスリープ指令及びスリープ解除指令を出力するスイッチや、所望のトランシーバのスリープ端子にスリープ指令及びスリープ解除指令をＣＰＵ１０６に出力させるスイッチ等をＥＣＵ１００に設ける等しても上記と同様の構成がとれる。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記のＥＣＵ１００に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記のＥＣＵ１００に係る構成は、処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該ＥＣＵの構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　１：通信Ｂｕｓ（第２通信バス）、２：通信Ｂｕｓ（第１通信バス）、３：通信Ｂｕｓ（第２通信バス）、１０：ネットワーク、２０：ネットワーク、３０：ネットワーク、５０：スイッチ、６０：スイッチ、７０：スイッチ、１００：車載電子制御装置（ゲートウェイ装置）、１０２：電圧、１０４：電源回路、１０６：ＣＰＵ（処理装置）、１０８：メモリ、１１０：トランシーバ（第２トランシーバ）、１１２：トランシーバ（第１トランシーバ）、１１４：トランシーバ（第３トランシーバ）、３００：優先順位テーブル

Claims (12)

  1. 　複数の通信バスと一対一で接続される複数のトランシーバと、
    　前記複数の通信バスのうち優先順位の異なる２つの通信バスを接続する少なくとも１つのスイッチ素子と
    　を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
  2. 　請求項１のゲートウェイ装置において、
    　前記複数の通信バスは、第１制御装置が接続された第１通信バスと、第２制御装置が接続された第２通信バスであり、
    　前記第１通信バスは、前記第２通信バスより優先順位が高く、
    　前記複数のトランシーバは、前記第１通信バスに接続される第１トランシーバと、前記第２通信バスに接続される第２トランシーバであり、
    　前記少なくとも１つのスイッチ素子は、前記第１通信バスと前記第２通信バスを接続するスイッチ素子である
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  3. 　請求項２のゲートウェイ装置において、
    　前記第１トランシーバに故障が発生した場合、前記第１トランシーバを前記第１通信バスが構成するネットワークから切り離し、前記スイッチ素子をオン状態に設定して前記第２トランシーバを介して前記第１制御装置との通信を実行する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  4. 　請求項２のゲートウェイ装置において、
    　前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    　前記処理装置は、前記第１トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、前記第１トランシーバを前記第１通信バスが構成するネットワークから切り離し、前記スイッチ素子をオン状態に設定して前記第２トランシーバを介して前記第１制御装置との通信を実行する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  5. 　請求項２のゲートウェイ装置において、
    　前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    　前記第１トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、
    　　前記処理装置は、前記スイッチ素子をオン状態に設定し、前記第１トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第１トランシーバに送信していたデータを前記第２トランシーバに送信する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  6. 　請求項４のゲートウェイ装置において、
    　前記処理装置は、前記第１トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合に前記第１トランシーバに故障が発生したと判断する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  7. 　請求項６のゲートウェイ装置において、
    　前記処理装置は、前記第１トランシーバに故障が発生した旨を通知装置を介して乗員に通知するための通知信号を出力する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  8. 　請求項４のゲートウェイ装置において、
    　前記処理装置は、前記複数の通信バスのいずれかを介して第１トリガー信号が入力された場合、前記第１トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第１トランシーバがスリープ状態のときに前記複数の通信バスのいずれかを介して第２トリガー信号が入力された場合、前記第１トランシーバにスリープ解除指令を出力する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  9. 　請求項２のゲートウェイ装置において、
    　前記第１制御装置は、エンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ及びトランスミッション制御ＥＣＵを含むパワートレイン系ＥＣＵのいずれかである
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  10. 　請求項１のゲートウェイ装置において、
    　前記複数の通信バスの優先順位が記憶されたメモリをさらに備え、
    　前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    　前記処理装置は、前記複数のトランシーバのうち前記複数の通信バスに含まれる第１バスに接続される第１トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、前記第１トランシーバを前記第１バスが構成するネットワークから切り離し、前記複数のスイッチ素子のうち前記第１バスよりも優先順位が低い第２バスに接続された第２トランシーバと前記第１トランシーバとを接続するスイッチ素子をオン状態に設定し、前記第２トランシーバを介して前記第１バスに接続された制御装置との通信を実行する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  11. 　請求項１のゲートウェイ装置において、
    　前記複数の通信バスの優先順位が記憶されたメモリをさらに備え、
    　前記複数のトランシーバのそれぞれに接続された処理装置をさらに備え、
    　前記複数のトランシーバのうち前記複数の通信バスに含まれる第１バスに接続される第１トランシーバからデータを受信できない状況が所定時間以上継続した場合、
    　　前記複数のスイッチ素子のうち前記第１バスよりも優先順位が低い第２バスに接続された第２トランシーバと前記第１トランシーバとを接続するスイッチ素子はオン状態に設定され、
    　　前記処理装置は、前記第１トランシーバにスリープ指令を出力し、前記第１トランシーバに送信していたデータを前記第２トランシーバに送信する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
  12. 　請求項１のゲートウェイ装置において、
    　前記複数の通信バスの優先順位が記憶されたメモリをさらに備え、
    　前記複数の通信バスの優先順位のうち前記第２通信バスの優先順位が最も低い場合、
    　前記複数のスイッチ素子は、前記複数の通信バスから前記第２通信バスを除いた通信バスのうち少なくとも１つと前記第２通信バスをそれぞれ接続する
    　ことを特徴とするゲートウェイ装置。
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