JP2006236089A - 自動車用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御用メッセージを制御周期よりも短周期にて受信・取得する処理を確実に行なうことができ、かつ、割り込み処理を利用する場合と比較してその処理負荷を大幅に低減できる自動車用制御装置を提供する。
【解決手段】 ＥＣＵ１は、車内ネットワーク（ネットワークバス）を介して受信する、各アプリケーションＡ〜Ｃ上にて使用する制御用メッセージを一時的に格納するために、ＲＡＭ４とは別に設けられた受信バッファメモリ７を備えている。受信バッファメモリ７に格納された制御用メッセージは、メッセージ転送スケジューラにより、前記基準周期Ｔ０よりも短く設定された転送周期Ｔ１にてＲＡＭ４内に設けられたＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆに転送される。上記の制御用メッセージを使用する対応するアプリケーションには、当該制御用メッセージをＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆから取得することが指令される（メッセージ取得指令手段）。
【選択図】 図１

Description

この発明は自動車用制御装置に関する。

特開昭６１−８１２３５号公報 特開平７−４２６０９号公報 特開平７−４２６０９号公報

自動車には、各種機器（被制御要素）を制御するために、マイクロプロセッサ（ハードウェア制御主体）からなるＥＣＵが搭載されている。近年、自動車に搭載されるＥＣＵは処理容量（パラレル処理ビット数及びクロック周波数）に大きいものが使用されるようになってきており、１つのＥＣＵが、被制御要素の異なる複数のアプリケーションを並列に実行する状況が生じている（例えば特許文献１，２）。これら複数のアプリケーションは、上記ＥＣＵが接続されている車内ネットワークを介して、種々の制御情報を含んだ制御用メッセージを取得し、対応する被制御要素の制御処理を実施する。なお、本明細書において「メッセージ」は、通信によりＥＣＵに転送されてくるデータ列の概念として広義に定義されるものであり、言語的に結合された文字列からなる狭義一般の意味でのメッセージのみを意味するものではない。例えば、センサが検出した温度や速度などの数値パラメータの情報も、「メッセージ」の概念に属するものである。

ところで、ネットワークを介して外部から情報を取得するマイクロコンピュータでは、対応するアプリケーションに受信したデータが直ちに供されることはまれであり、多くはアプリケーション側でのジョブ待ちなどの要因によって、これを一時的に退避させておく必要があり、このような目的のために通信バスとマイクロコンピュータの内部バスとの間に受信バッファメモリを設ける構成が一般化している（例えば特許文献３）。

ところで、ＥＣＵを主体とした自動車制御装置においては、１つのＥＣＵを複数の機能制御に兼用するために、各機能に対応した複数のアプリケーションをスケジューラによって順次起動する方式が採用されることも多い。車内ネットワークを介して受信した制御用メッセージは一旦受信バッファメモリに格納されるが、該受信バッファメモリ上の制御用メッセージは、スケジューラが規定する実行周期（以下、制御周期ともいう）毎にアプリケーション側に取得されることになる。この場合、制御用メッセージの受信周期が制御周期と同じかそれよりも長ければ、受信バッファメモリからのメッセージの転送はスムーズに行なうことができるが、アプリケーションの種類によっては、制御用メッセージの更新をよりきめ細かく行なうため、制御周期よりも短い周期で受信（更新）される制御用メッセージを用いるものがある。また、複数のアプリケーション間で制御用メッセージの受信周期が異なる状況もありえる。

上記のような短周期の制御用メッセージを受信した場合、従来は、その受信した制御用メッセージをアプリケーション側で取得する方式としては、（１）アプリケーションの実行周期毎にポーリングを行なって受信した制御用メッセージを取得する方式と、（２）上記実行周期内に受信した制御用メッセージを、受信割り込み処理によりことごとく取得する方式との２種類が考えられる。しかし、（１）の方式では、せっかく短周期でメッセージを受信しても、ポーリングはそれより長い周期でしか実施されないから、１つの制御周期に２回以上制御用メッセージを受信しても、古いメッセージが受信バッファメモリの上書きにより消されてしまい、利用できなくなる不具合につながる。他方、（２）の方法では、受信がある毎に割り込み処理を介在させてメッセージを取得するので、バッファメモリ上のデータ上書きによる古いメッセージの喪失は防止できるが、受信周期が短くなると割り込み処理の負荷が大きくなり、制御メインルーチンの実行に支障を来たす問題がある。また、メッセージの受信周期がまちまちなので、処理負荷が通信状態によって大きく変動し、特に異常発生時等において短時間に多数のメッセージ受信が集中したときの影響は大きい。

本発明の課題は、制御用メッセージを制御周期よりも短周期にて受信・取得する処理を確実に行なうことができ、かつ、割り込み処理を利用する場合と比較してその処理負荷を大幅に低減できる自動車用制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の課題を解決するために、本発明の自動車用制御装置は、
自動車上の複数の被制御要素の電気的動作を制御するために被制御要素に対応して設けられた複数の制御手段を、各制御手段に対応した複数のアプリケーションにより機能実現する自動車用制御装置であって、
アプリケーションの実行主体となるＣＰＵと、
複数のアプリケーションを実行するためのワークエリアとなるＲＡＭと、
複数のアプリケーションを、予め定められた順序にて基準周期のサイクルにて順次起動するアプリケーション起動スケジューラと、
該ハードウェア制御手段が車内ネットワークを介して受信する、アプリケーション上にて使用する制御用メッセージを一時的に格納するために、ＲＡＭとは別に設けられた受信バッファメモリと、
受信バッファメモリに格納された制御用メッセージを、基準周期よりも短く設定された転送周期にてＲＡＭ内に設けられたＲＡＭ内バッファ領域に転送するメッセージ転送スケジューラと、
基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、ＲＡＭ内バッファ領域から制御用メッセージを取得することを、対応するアプリケーションに指令するメッセージ取得指令手段と、を備えたことを特徴とする。

上記本発明の自動車用制御装置の構成によると、自動車上の被制御要素を制御するための複数のアプリケーションを、アプリケーション起動スケジューラにより予め定められた順序にて基準周期のサイクルにて順次起動する。また、それらアプリケーションで使用する制御用パラメータを受信バッファメモリに一次格納するとともに、アプリケーションの実行領域を形成するＲＡＭ内には、上記受信バッファメモリとは別にＲＡＭ内バッファ領域が形成され、該受信バッファメモリから該ＲＡＭ内バッファ領域へ、上記基準周期よりも短く設定された転送周期にて制御メッセージを転送するメッセージ転送スケジューラを設ける。ＲＡＭ内バッファ領域に転送された制御用メッセージは、基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、対応するアプリケーションにその取得が指令される。これにより、制御用パラメータの受信周期がアプリケーションの起動周期である基準周期より短くなった場合でも、メッセージ転送スケジューラが当該短い周期にてメッセージをＲＡＭ内バッファ領域に退避させる。その結果、前述の（１）の方式のごとく、古いメッセージが受信バッファメモリの上書きにより消されてしまう不具合は生じない。また、割り込み処理を用いずに、専用のメッセージ転送スケジューラの実行によりＲＡＭ内バッファ領域へのメッセージの退避処理を行なうので、（２）の方式のごとく、受信周期が短くなると割り込み処理の負荷が大きくなり、制御メインルーチンの実行に支障を来たす問題も効果的に回避できる。

受信バッファメモリには、制御用メッセージの種別に対応した複数の記憶領域を設けることができる。また、受信バッファメモリの記憶領域は、対応する種別の制御用メッセージを、受信のたびに古いメッセージを上書き更新する形で記憶されるものとして構成することができる。受信バッファメモリのサイズを縮小してハードウェア構成を簡略化することができる。また、受信周期が基準周期よりも短い制御用メッセージは、メッセージ転送スケジューラにより上書き前に受信バッファメモリからＲＡＭ内バッファ領域へ転送されるので、上記のように受信バッファメモリのサイズを縮小しても、バッファ上書きによるメッセージデータ喪失を効果的に防止することができる。

受信バッファメモリのサイズをより縮小するには、ＲＡＭ内バッファ領域に形成された少なくとも１つの制御用メッセージの記憶領域を、２種以上の制御用メッセージの格納領域に共用化することが有効である。従来の方法では、このような記憶領域の共用化により、先行するメッセージが、後続の種別の異なるメッセージにより上書き消去される不具合が生じやすかったが、本発明の構成を前提とすれば、後続のメッセージに上書きされる前に、先行するメッセージをメッセージ転送スケジューラにより受信バッファメモリからＲＡＭ内バッファ領域に転送することで、メッセージの喪失を防止することができ、受信バッファメモリのサイズ縮小効果を問題なく享受できるようになる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の自動車用制御装置を構成するＥＣＵの電気的な構成図である。ＥＣＵ１は、ＣＰＵ３、ＲＯＭ５、ＲＡＭ４及び入出力部（Ｉ／Ｏポート）２がバス接続されたマイクロプロセッサからなる。ＥＣＵ１は、本実施形態では自動車のボデー系の制御を司るボデー系ＥＣＵとして構成され、図２はその概略アーキテクチャを示すものである。マイクロプロセッサからなるハードウェア制御主体上に搭載されるソフトウェアは、プラットフォームと、そのプラットフォーム上で動作する、ボデー系機能を実現するための制御アプリケーション（以下、単にアプリケーションともいう）である。なお、複数のアプリケーションを区別するために、Ａ，Ｂ，Ｃの記号を付して示した（もちろん、アプリケーションの数は複数であれば３つに限られるものではない：図２では、アプリケーションがｎ個の場合にて、より一般化した形で図示を行なっている）。プラットフォームは、ベースとなるハードウェアが相違する場合にも、各アプリケーションに共通の動作環境を与えるためのものであり、該アプリケーションに対する基本ソフト（ＯＳ）のほか、アプリケーションやハードウェアとの連携を図るインターフェースプログラムなどを含んで構成されるが、概念的には周知の部分なので説明の詳細は省略する。

アプリケーションは、車両利用者による車両各部の操作に係る機能であるボデー系機能を実現するものである。このボデー系機能とは、具体的には、ドア開閉に伴う制御、窓開閉に伴う制御、ライトスイッチのオン／オフに伴う制御、キーレスエントリ方式等に採用されるワイヤレスドアロック機構の制御、・・・といったものをいう。具体的には、以下のようなものを例示できる：
・運転席ドア、助手席ドア、後部右側座席ドア、後部左側座席ドア、ルーフなどのロック／ロック解除、パワーウィンドウ動作など。
・エアコン、カーオーディオ、カーナビゲーションシステムなどの電源動作など。
・ルームランプ、コックピットランプ、ヘッドライト、スモールランプ、ハザードランプ、テールランプなどのスイッチ点灯制御など。

各アプリケーションＡ、Ｂ、ＣはＲＯＭ５に記憶されており、ＲＡＭ４の各アプリケーションに対応したワークエリア４Ａ，４ｂ，４ｃ上でＣＰＵ３により実行される。これら複数のアプリケーションＡ，Ｂ，Ｃは、プラットフォームの機能の一部として形成されたアプリケーション起動スケジューラによって、図９に示すように、予め定められた順序にて基準周期Ｔ０のサイクルにて順次起動する。このとき、プラットフォーム内の状態管理プログラムが、一連のアプリケーションの状態をまとめて管理するようになっており、制御状態を判定して状態遷移処理を行なう。状態管理プログラムは、アプリケーションの状態として３つの状態、すなわち準備状態、制御状態、そして、制御開始監視状態を定義しており、上記アプリケーション起動スケジューラによる一連の起動処理毎に、各アプリケーションからの信号に基づき、必要に応じて状態を遷移させる。なお、１つのアプリケーションによる処理周期は、基準周期Ｔ０に一致させることもできるし、比較的大型のアプリケーション等において、基準周期Ｔ０の整数倍の処理周期を設定することも可能である（例えば、サブルーチン別に異なるサイクルでアプリケーションを実行する場合など）。本実施形態では、処理周期が基準周期Ｔ０（アプリケーションの実行周期（制御周期））一致している場合を例にとる。

ＥＣＵ１は、車内ネットワーク（ネットワークバス）を介して受信する、各アプリケーションＡ〜Ｃ上にて使用する制御用メッセージを一時的に格納するために、ＲＡＭ４とは別に設けられた受信バッファメモリ７を備えている。受信バッファメモリ７に格納された制御用メッセージは、図１０に示すように、メッセージ転送スケジューラにより、前記基準周期Ｔ０よりも短く設定された転送周期Ｔ１にてＲＡＭ４内に設けられたＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆに転送される。上記の制御用メッセージを使用する対応するアプリケーションには、当該制御用メッセージをＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆから取得することが指令される（メッセージ取得指令手段）。メッセージ転送スケジューラの機能は、ＲＯＭ５内に格納されたメッセージ転送制御プログラム５ｄ（実行領域は、ＲＡＭ４内のワークエリア４ｄ）により機能実現される。また、メッセージ取得指令手段の機能は、本実施形態では、前述のアプリケーション起動スケジューラの中に組み入れられているが、メッセージ転送制御プログラム５ｄ内のジョブとして取り扱うことも可能である。

上記の構成によると、制御用パラメータの受信周期Ｔ１がアプリケーションの起動周期（制御周期）である基準周期Ｔ０より短くなった場合に、メッセージ転送スケジューラが当該短い周期Ｔ１にてメッセージをＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆに退避させる。その結果、古いメッセージが受信バッファメモリ７への新しいメッセージの上書きにより、アプリケーション側での取得前に消されてしまう不具合が生じない。また、割り込み処理を用いずに、専用のメッセージ転送スケジューラの実行によりＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆへのメッセージの退避処理を行なうので、短い受信周期Ｔ１に同期して割り込み処理が繰り返し実施されることによる処理負荷の増大も回避できる。

以下、さらに詳しく説明する。
受信バッファメモリ７には、図３に示すように、制御用メッセージの種別（Ａ，Ｂ，Ｃ）に対応した複数の記憶領域が設けられている。これら受信バッファメモリ７の記憶領域には、対応する種別の制御用メッセージを新たに受信すると、既に書き込まれている古い制御用メッセージを上書き消去する形でこれらは書き込まれる。なお、Ｒ受信バッファメモリ７に形成された少なくとも１つの制御用メッセージの記憶領域を、２種以上の制御用メッセージの格納領域に共用化することが有効である。従来の方法では、このような記憶領域の共用化により、先行するメッセージが、後続の種別の異なるメッセージにより上書き消去される不具合が生じやすかったが、後続のメッセージに上書きされる前に、先行するメッセージをメッセージ転送スケジューラにより受信バッファメモリ７からＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆに転送することで、メッセージの喪失を防止することができ、受信バッファメモリ７のサイズ縮小効果を問題なく享受できるようになる。

本実施形態においては、受信バッファメモリ７はバッファメモリコントローラ６を介してネットワークバスに接続されている。バッファメモリコントローラ６は、入出力部２とネットワークバスとの間に介在し、ネットワークバス上を送信されてくる制御用メッセージを受信して、受信バッファメモリ７に格納する。制御用メッセージはシリアルデータであり、先頭にメッセージの種別を識別するメッセージ種別コードが配置され、これに続く形でメッセージ本体が配置される。受信バッファメモリ７内の複数の制御用メッセージ格納領域（図３、［０］，［１］，［２］，‥，［ｎ−１］）は、該メッセージ種別コードに個別に対応付けられている。図６は受信バッファ制御の流れを示すものであり（バッファメモリコントローラ６内のハードウェアロジックで処理される）、バッファメモリコントローラ６はメッセージ種別コードを識別して（Ｓ１）、該メッセージ種別コードに対応した格納領域に格納される（Ｓ２，Ｓ３）。図３では、［ｎ−１］の格納領域が、２つの種別のメッセージＸ及びメッセージＹの格納に兼用（つまり、共有化）されているが、どの格納領域を複数メッセージに兼用するかは任意であり、場合によっては全ての格納領域を複数メッセージに兼用するように構成してもよい。なお、このような共有化されたバッファメモリ７の格納領域から、種別の異なる２つのメッセージを、ＲＡＭ内バッファ領域４ｅに基準周期Ｔ０よりも短い間隔で順次転送する場合、両メッセージのバッファメモリ７への受信タイミングの間にも、上記ＲＡＭ内バッファ領域４ｅへの転送周期に相当する、基準周期Ｔ０よりも短い待機時間を設けておくことが望ましい。

制御用メッセージは、基準周期Ｔ０からなるアプリケーションの実行周期内にて、最新メッセージのみが使用される最新履歴採用型メッセージと、実行周期内にて受信した全メッセージを使用する全履歴採用型メッセージとを車内ネットワークから受信することができる。図７に概念図を示し（受信バッファメモリ７の構成は、図３とは異なるものを示している）、メッセージＡ，Ｂ，Ｃの３つが最新履歴採用型メッセージに該当し、メッセージＫ，Ｘ，Ｙが全履歴採用型メッセージに該当する。

そして、ＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆは、制御用メッセージの最新のもののみが随時上書き更新される形で書き込まれる第一種バッファ領域４ｅ（メッセージ別バッファメモリ：図４）と、受信メッセージを受信時系列順に個別に記憶する第二種バッファ領域４ｆとを有するものとして構成されている。このようにすると、最新履歴採用型メッセージＡ，Ｂ，Ｃについては、第一種バッファ領域４ｅへの上書きにより最新メッセージを確実に取得することができ、かつ第一種バッファ領域４ｅのサイズも縮小できる。他方、全履歴採用型メッセージＫ，Ｘ，Ｙについては、第二種バッファ領域４ｆに受信メッセージを受信時系列順に個別に記憶することができる。最新履歴採用型メッセージの実例としては、 例えば、ある制御要求が発生した際に、その要求を受け付けてよいかを判断するために使用する情報を含むメッセージ（例えば、各種ＳＷのｏｎ／ｏｆｆ状態を通知するメッセージなど）等を例示できる。また、全履歴採用型メッセージの実例としては、燃費や車速等、受信した情報の積算結果を制御に用いるメッセージ等を例示できる。なお、これらはあくまで例示であって、複数のECUが、ある同じメッセージを受信してその情報を制御に用いる場合、それぞれのECUの制御内容によって、そのメッセージを「最新履歴採用型メッセージ」とするか「全履歴採用型メッセージ]とするかが異なる場合もありうる。

本実施形態では、第二種バッファ領域４ｆが、図５に示すＦＩＦＯ（First In First Out）メモリとして構成されている。このようにすると、全履歴採用型メッセージＫ，Ｘ，Ｙを受信時系列の早いものから先に記憶し、かつ、受信時系列の早いものから先に取り出す機能を簡単に実現でき、アプリケーション側でメッセージ格納領域の、受信時系列に対応した煩雑なアドレス指定を行なう必要がなくなる。

一方、制御用メッセージは、基準周期Ｔ０と同等もしくはそれよりも長い受信間隔を有する長周期更新型メッセージと、該基準周期Ｔ０よりも短い受信間隔を有する短周期更新型メッセージとを車内ネットワークから受信することもできる。この場合、転送スケジューラは、短周期更新型メッセージを選択的にＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆに転送するものとして構成することができる。図７において、メッセージΩが長周期更新型メッセージに該当し、メッセージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙが短周期更新型メッセージに該当する。

メッセージ取得指令手段は、長周期更新型メッセージΩを受信バッファメモリ７に受信した場合は、基準周期Ｔ０と同期した予め定められたタイミングにて、受信バッファメモリ７から長周期更新型メッセージΩを取得することを、対応するアプリケーションに指令する（第一処理）。一方、短周期更新型メッセージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙを受信バッファメモリ７に受信した場合は、基準周期Ｔ０と同期した予め定められたタイミングにて、ＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆから制御用メッセージを取得することを、対応するアプリケーションに指令する（最新履歴採用型メッセージＡ，Ｂ，Ｃについては、第一種バッファ領域４ｅが指定される第二処理、全履歴採用型メッセージＫ，Ｘ，Ｙについては、第二種バッファ領域４ｆが指定される第三処理）。これにより、短周期更新型メッセージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，ＹについてのみＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆを確保すればよいのでメモリの節約に貢献し、また、転送スケジューラによるメッセージの転送処理負荷も軽減できる。

なお、以下の説明では、長周期更新型メッセージΩを第一種メッセージ、短周期更新型メッセージであって最新履歴採用型メッセージであるメッセージＡ，Ｂ，Ｃを第二種メッセージ、短周期更新型メッセージであって全履歴採用型メッセージであるメッセージＫ，Ｘ，Ｙを第三種メッセージとも称する。

なお、本実施形態では、受信バッファメモリ７内に長周期更新型メッセージ専用の記憶領域と、短周期更新型メッセージ専用の記憶領域とを個別に設けられている。そして、長周期更新型メッセージ用の転送スケジューラ及びメッセージ取得指令手段の機能実現処理と、短周期更新型メッセージ用の転送スケジューラ及びメッセージ取得指令手段の機能実現処理とは、記憶領域毎に各々一義的に起動されるようにしておけば、ソフトウェア構成の明確化及び簡略化を図ることができ、処理効率も向上する。具体的には、［０］には、長周期更新型メッセージΩに対応した種別コードのメッセージのみが格納され、［１］〜［ｎ−１］には短周期更新型メッセージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙの種別コードのメッセージのみが格納されるようにしておく。そして、各アプリケーションにメッセージ取得を指示する際には、長周期更新型メッセージΩについてはメッセージ取得先として常に、受信バッファメモリ７の領域［０］を指定し、短周期更新型メッセージＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙについては、メッセージ取得先として常に、受信バッファメモリ７の領域［１］〜［ｎ−１］に対応するＲＡＭ内バッファ領域を指定するようにしておけばよいのである。

また、制御用メッセージは、一定の受信間隔を有する定期更新型メッセージと、受信間隔が不定の不定期更新型メッセージとを車内ネットワークから受信することもできる。図７において、メッセージΩ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙが定期更新型メッセージ、メッセージＺが不定期更新型メッセージに該当する。メッセージ取得指令手段は、定期更新型メッセージΩ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｘ，Ｙについてのみ、基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、対応するアプリケーションに対し、ＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆから制御用メッセージを取得することを指令するものとして構成することができる。

また、不定期更新型メッセージＺ（以下、第四種メッセージともいう）を受信した場合に、その受信タイミングと同期させた割り込み処理により、当該不定期更新型メッセージの受信バッファメモリ７からの取得を、対応するアプリケーションに指令する割り込み指令手段（メッセージ転送制御プログラム５ｄにより機能実現される）が設けられる。受信した制御用メッセージは、バッファメモリコントローラ６（図１）における種別コードの照合により、不定期更新型メッセージであるか否かを直ちに判断することができる。そして、不定期更新型メッセージであった場合には、バッファメモリコントローラ６が割り込み信号を入出力部２の割り込み端子ＩＮＴに入力する。メッセージ転送制御プログラム５ｄは割り込み端子ＩＮＴへの入力を監視しており、入力があった場合には対応するアプリケーションに対し、割り込み時にアクセス先として定められている受信バッファメモリの格納領域（図７の［ｎ］）から、制御用メッセージＺを取得することを指令する。

上記の方法では、予不定期更新型メッセージＺとして予め定められたものについてのみ、受信タイミングと同期させた割り込み処理により、当該不定期更新型メッセージの取得を対応するアプリケーションに指令するようにしたから、例えば更新優先度の特に高いメッセージを不定期更新型メッセージＺとして指定することで、そのメッセージ内容更新の頻度と信頼性を向上できる。それ以外の定期更新型メッセージについては、転送スケジューラによりＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆにメッセージを転送し、そのＲＡＭ内バッファ領域４ｅ，４ｆからのメッセージ取得を指令する形となるので、割り込み処理の頻度が過剰となって処理負荷が増大してしまう不具合の回避を図る効果も同時に達成できる。

図８は、図７の実施形態に対応したメッセージ転送制御プログラム５ｄの処理概要を示すフローチャートである。Ｓ１０１では、受信したメッセージの種別を種別コードから特定する。第一種メッセージの場合は、図９に示すごとく、アプリケーション起動スケジューラの実行周期Ｔ０の先頭で、受信バッファメモリ７の格納領域［０］からのメッセージ取得が、対応するアプリケーションに通知される（第一処理：このジョブは、本実施形態では、アプリケーション起動スケジューラ内に組み入れられており、ただし、前者であれば、スケジューラの起動トリガをメッセージ転送制御プログラム５ｄ側にも与える必要がある）。

また、第二種メッセージであれば、Ｓ１０３からＳ１０８に進み、バッファメモリコントローラ７に対し、受信バッファメモリ７の格納領域［１］〜［４］に格納されたメッセージの転送を指令し、Ｓ１０９では、その転送されてくるメッセージを、第一種バッファ領域４ｅ（メッセージ別バッファメモリ）の対応する格納領域に格納する（第二処理：メッセージ転送スケジューラの機能が実現している）。メッセージ転送制御プログラムの実行周期Ｔ１はこれで完了するが、図１０に示す該周期Ｔ１は、図９のアプリケーション起動スケジューラの実行周期をなす基準周期Ｔ０よりも短い。他方、第一種バッファ領域４ｅの対応する格納領域からのメッセージ取得を、対応するアプリケーションに通知する処理は、図９のアプリケーション起動スケジューラの先頭で実施され、結果としてその通知処理の実行間隔は、基準周期Ｔ０、つまりアプリケーションの実行周期と一致することとなる。なお、第三種メッセージの場合の処理も、転送されてくるメッセージの格納先が第二種バッファ領域４ｆ（ＦＩＦＯバッファメモリ）となる点を除き、第二種メッセージの場合と同じである（第三処理）。さらに、第四種メッセージの場合は、バッファメモリコントローラ６が主体となって前述の割り込み処理が実行される（第四処理）。

図１２は、上記の第一処理〜第四処理を対比して示す模式的なタイミング図である。第二処理及び第三処理が、メッセージ転送スケジューラにより基準周期Ｔ０よりも短い周期Ｔ１にてＲＡＭ内バッファ領域に転送・退避されるので、短周期のメッセージ受信／取得にも問題なく対応できることがわかる。他方、メッセージ取得の間隔をより短くする必要がある特殊なメッセージについては、割り込み処理を用いる第四処理により対応可能である。

本発明の自動車用制御装置を構成するＥＣＵの一例を示すブロック図。 図１のシステムのアーキテクチャを示す模式図。 受信バッファメモリの内容概念図。 ＲＡＭ内バッファメモリ領域を構成する第一種バッファ領域の内容概念図。 同じく第二種バッファ領域の内容概念図。 受信バッファ制御の処理の流れを示すフローチャート。 図１の自動車用制御装置における機能要部の説明図。 図７に対応したメッセージ転送制御プログラムの処理流れを示すフローチャート。 図７の第一処理の概念図。 図７の第二／第三処理の概念図。 図７の第四処理の概念図。 図７の機能によりもたらされる効果を説明する模式的タイミング図。

符号の説明

１ ＥＣＵ（ハードウェア制御主体：自動車用制御装置）
４ ＲＡＭ
４ｅ，４ｆ ＲＡＭ内バッファ領域
５ ＲＯＭ
５ｄ メッセージ転送制御プログラム
７ 受信バッファメモリ

Claims (7)

1. 自動車上の複数の被制御要素の電気的動作を制御するために前記被制御要素に対応して設けられた複数の制御手段を、各制御手段に対応した複数のアプリケーションにより機能実現する自動車用制御装置であって、
   前記アプリケーションの実行主体となるＣＰＵと、
   前記複数のアプリケーションを実行するためのワークエリアとなるＲＡＭと、
   複数の前記アプリケーションを、予め定められた順序にて基準周期のサイクルにて順次起動するアプリケーション起動スケジューラと、
   該ハードウェア制御手段が車内ネットワークを介して受信する、前記アプリケーション上にて使用する制御用メッセージを一時的に格納するために、前記ＲＡＭとは別に設けられた受信バッファメモリと、
   前記受信バッファメモリに格納された制御用メッセージを、前記基準周期よりも短く設定された転送周期にて前記ＲＡＭ内に設けられたＲＡＭ内バッファ領域に転送するメッセージ転送スケジューラと、
   前記基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、前記ＲＡＭ内バッファ領域から前記制御用メッセージを取得することを、対応するアプリケーションに指令するメッセージ取得指令手段と、
   を備えたことを特徴とする自動車用制御装置。
2. 前記受信バッファメモリには、前記制御用メッセージの種別に対応した複数の記憶領域が設けられ、それら記憶領域には、対応する種別の制御用メッセージが、受信のたびに古いメッセージを上書き更新する形で記憶される請求項１に記載の自動車用制御装置。
3. 前記受信バッファメモリに形成された少なくとも１つの制御用メッセージの記憶領域が、２種以上の制御用メッセージの記憶領域に共用化されている請求項１又は請求項２に記載の自動車用制御装置。
4. 前記制御用メッセージとして、前記基準周期からなる前記アプリケーションの実行周期内にて、最新メッセージのみが使用される最新履歴採用型メッセージと、前記実行周期内にて受信した全メッセージを使用する全履歴採用型メッセージとを前記車内ネットワークから受信するようになっており、
   前記ＲＡＭ内バッファ領域は、前記制御用メッセージの最新のもののみが随時上書き更新される形で書き込まれる第一種バッファ領域と、前記受信メッセージを受信時系列順に個別に記憶する第二種バッファ領域とを有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
5. 前記第二種バッファ領域がＦＩＦＯメモリで構成される請求項４に記載の自動車用制御装置。
6. 前記制御用メッセージとして、前記基準周期と同等もしくはそれよりも長い受信間隔を有する長周期更新型メッセージと、該基準周期よりも短い受信間隔を有する短周期更新型メッセージとを前記車内ネットワークから受信するようになっており、前記転送スケジューラは、前記短周期更新型メッセージを選択的に前記ＲＡＭ内バッファ領域に転送するものとされ、
   前記メッセージ取得指令手段は、前記長周期更新型メッセージを前記受信バッファメモリに受信した場合は、前記基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、前記受信バッファメモリから前記長周期更新型メッセージを取得することを、対応するアプリケーションに指令する一方、前記短周期更新型メッセージを前記受信バッファメモリに受信した場合は、前記基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、前記ＲＡＭ内バッファ領域から前記制御用メッセージを取得することを、対応するアプリケーションに指令する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。
7. 前記制御用メッセージとして、一定の受信周期を有する定期更新型メッセージと、受信周期が不定の不定期更新型メッセージとを前記車内ネットワークから受信するようになっており、前記メッセージ取得指令手段は、前記定期更新型メッセージについてのみ、前記基準周期と同期した予め定められたタイミングにて、対応するアプリケーションに対し、前記ＲＡＭ内バッファ領域から前記制御用メッセージを取得することを指令するものであり、
   他方、前記不定期更新型メッセージを受信した場合に、その受信タイミングと同期させた割り込み処理により、当該不定期更新型メッセージの前記受信バッファメモリからの取得を、対応するアプリケーションに指令する割り込み指令手段が設けられている請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の自動車用制御装置。

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