JP2007135011A - 中継接続ユニットおよび仮想車載lanシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】離れた位置に配置されて異なる車載LANのセグメントを構成するECU間でメッセージのやりとりを行うことができる。
【解決手段】車載LAN網を介するメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、複数の通信線路を介するメッセージの入出力手段と、メッセージの中継処理を行う中継処理手段と、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUの識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、前記中継処理手段は、前記車載LAN通信手段または入出力手段から受信または入力するメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させる一方、各通信線路から入力するメッセージを車載LAN通信手段に送信する。
【選択図】図2
【解決手段】車載LAN網を介するメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、複数の通信線路を介するメッセージの入出力手段と、メッセージの中継処理を行う中継処理手段と、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUの識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、前記中継処理手段は、前記車載LAN通信手段または入出力手段から受信または入力するメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させる一方、各通信線路から入力するメッセージを車載LAN通信手段に送信する。
【選択図】図2
Description
本発明は、中継接続ユニットおよび仮想車載LANシステムに関するものであり、より詳細には異なる車載LANのセグメントを構成する複数のECUを仮想的に一つの車載LANのセグメントを構成するものとして動作させることができる中継接続ユニットおよび仮想車載LANシステムに関する。
近年、自動車の機能増加に伴い、自動車に搭載される電子制御ユニット(ECU:Electronic
Control Unit)の数も増加する傾向にある。また、各ECUを車両制御ネットワーク(以下、単に車載LAN網という)によって接続すると、車載LAN網に接続されるECUの数が増加して通信するデータ量(トラフィック)も増加する。
Control Unit)の数も増加する傾向にある。また、各ECUを車両制御ネットワーク(以下、単に車載LAN網という)によって接続すると、車載LAN網に接続されるECUの数が増加して通信するデータ量(トラフィック)も増加する。
また、車載LAN網に接続される各ECUは測定値などのデータを周期的に出力するものであるから、前記メッセージの出力も周期的に行われる。ところが、ECUが車載LAN網に送信するデータのトラフィックが大きくなると車載LAN網の通信負荷率が高くなり、ECUから周期的に出力するべきデータを含むメッセージが車載LAN網上で通信される他のメッセージと衝突(コリジョン)する確率が高くなり、周期的に出力するべきデータを含むメッセージの送信間隔が乱れたり、遅延時間が長くなることがあった。
そこで、特開2005−159568号公報(特許文献1)に係るゲートウェイ装置では、中継送信するメッセージの優先順位を設定することにより、優先順位の高い識別情報を有するメッセージに含まれるデータを確実に送信することが示されている。
また、各ECUを接続する車載LAN網を幾つかのセグメントに分けることにより、各セグメント内に流れるデータのトラフィックを抑えることも行われている。そして、車載LANのセグメントを例えばその重要度に合わせて系統分けし、各セグメント内におけるトラフィックを抑えることが考えられている。
ところが、系統別に車載LANのセグメントを分けた場合には、物理的に離れた位置に配置される各系統のECU間を少なくとも系統の数だけの物理的な通信線路によって接続する必要が生じ、それだけ通信線路数が多くなるという問題がある。また、系統毎に分けられた各セグメントの中には許容されるトラフィックを十分に用いていないセグメントも生じるが、通信の信頼性を確保するためには、複数の系統を同じ車載LANのセグメントに接続することができないことがあり、車載LANのセグメントを増やさざるを得ない場合が生じている。
さらに、近年の電気自動車においては高電圧においてスイッチングする電力を供給する電源線が車内に配索されるので、物理的に離れた位置間に配索される通信線路には磁気シールドを形成する必要が生じる。従って、それだけ通信線路を構成するケーブルが太くなる傾向があり、複数の通信線路が配索されることによってケーブルの束が極めて太くなるという問題がある。
一方、特許文献1のもののように、メッセージに優先順位を設定して、重要なメッセージの遅延を短くすることによりECU数の増加に対応する場合には、優先順位の高い識別情報を有するメッセージが優先的に送信されればされるほど、比較的優先順位が低く設定された識別情報を有するメッセージは車載LAN網に遅れて出力されるという問題がある。また、ECU内で車載LAN網の状態を監視して送信するべきデータをバッファリングするなどの信号処理を行う必要が生じるので、データの出力に関する制御回路が複雑になるという問題もあった。
そこで、ECUを接続する車載LAN網が十分に大きなトラフィックに耐えられるようにするために、より高速の通信が可能である車載LAN網を形成することも考えられるが、これによって各ECU内に高速通信が可能な車載LAN通信手段を設ける必要が生じ、ECUの設計変更を行う必要が生じる。そして、高速通信が可能な車載LAN通信手段は比較的高価であるので、それだけECUの製造コストを引き上げるものとなる。
本発明は前記問題を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、離れた位置に配置されて異なる車載LANのセグメントを構成するECU間でメッセージのやりとりを行うことができる中継接続ユニットおよび仮想車載LANシステムを提供することである。
前記課題を解決するため、第1発明は、
車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されてこれらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
この中継処理手段と入出力手段の間に介在し、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUの識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、前記車載LAN通信手段または入出力手段から受信または入力するメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させる一方、各通信線路から入力するメッセージを車載LAN通信手段に送信するものであることを特徴とする中継接続ユニットを提供する。
車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されてこれらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
この中継処理手段と入出力手段の間に介在し、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUの識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、前記車載LAN通信手段または入出力手段から受信または入力するメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させる一方、各通信線路から入力するメッセージを車載LAN通信手段に送信するものであることを特徴とする中継接続ユニットを提供する。
前記構成によれば、前記車載LAN通信手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージの識別情報に対応するグループを前記グループ情報記録手段を用いて判定すると共に、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力する。
また、前記入出力手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージの識別情報に対応するグループを前記グループ情報記録手段を用いて判定すると共に、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力すると共に、車載LAN通信手段を介して送信する。
また、前記入出力手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージの識別情報に対応するグループを前記グループ情報記録手段を用いて判定すると共に、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力すると共に、車載LAN通信手段を介して送信する。
これによって、車載LAN網に接続される全ての中継接続ユニットにおいて、各グループに属する通信線路に接続された全てのECUは、同じグループに属する一つのECUが出力したメッセージを受け取ることができる。つまり、前記グループ内において仮想的に一つの車載LANのセグメントを構成しているように、互いにメッセージのやりとりを行うことができる。
また、第2発明は、
車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されてこれらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
この中継処理手段と入出力手段の間に介在し、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUのグループ内の識別情報とこれに対応する車載LAN網内の識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、入出力手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させると共に前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて車載LAN網内の識別情報に変換して車載LAN通信手段に送信させ、車載LAN通信手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいてその識別情報を対応するグループ内の識別情報に変換してこのグループ内に属する各通信線路に振り分けて入出力手段に出力させるものであることを特徴とする中継接続ユニットを提供する。
車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されてこれらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
この中継処理手段と入出力手段の間に介在し、中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUのグループ内の識別情報とこれに対応する車載LAN網内の識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、入出力手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させると共に前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて車載LAN網内の識別情報に変換して車載LAN通信手段に送信させ、車載LAN通信手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいてその識別情報を対応するグループ内の識別情報に変換してこのグループ内に属する各通信線路に振り分けて入出力手段に出力させるものであることを特徴とする中継接続ユニットを提供する。
前記構成によれば、前記車載LAN通信手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージの車載LAN網内の識別情報に対応するグループとグループ内の識別情報とを前記グループ情報記録手段を用いて判定して、その車載LAN網内の識別情報をグループ内の識別情報に変換すると共に、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力する。
また、前記入出力手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージのグループ内の識別情報に対応するグループと車載LAN網内の識別情報とを前記グループ情報記録手段を用いて判定し、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力すると共に、当該メッセージのグループ内の識別情報を車載LAN網内の識別情報に変換して車載LAN通信手段を介して送信する。
また、前記入出力手段を介してメッセージを受信するときには、中継処理手段はこのメッセージのグループ内の識別情報に対応するグループと車載LAN網内の識別情報とを前記グループ情報記録手段を用いて判定し、当該メッセージを前記入出力手段を介して当該グループに属する各通信線路に出力すると共に、当該メッセージのグループ内の識別情報を車載LAN網内の識別情報に変換して車載LAN通信手段を介して送信する。
これによって、車載LAN網に接続される全ての中継接続ユニットにおいて、各グループに属する通信線路に接続された全てのECUは、同じグループに属する一つのECUが出力したメッセージを受け取ることができる。つまり、前記グループ内において仮想的に一つの車載LANのセグメントを構成しているように、互いにメッセージのやりとりを行うことができる。また、異なるグループに属するECUの識別情報に重複するものがあっても通信不良や混線が生じることがない。
前記第1発明および第2発明において、前記車載LAN網は、LIN(Local Interconnect
Network)、CAN(Controller Area Network)、FlexRay(登録商標)、MOST(Media Oriented Systems
Transport)、D2B(Domestic Digital Bus)などに準拠するものや工業用LANなど種々の車載LANを用いることができる。しかしながら、より好ましくはメッセージの遅延を必要最小限に抑えることができるように、十分に高速な通信を行うことができるリアルタイムイーサネット(登録商標)、FlexRay、MOST、D2B、IDB1394、さらには、工業用LANを用いて車載LANの単一セグメントを構成するものである。
Network)、CAN(Controller Area Network)、FlexRay(登録商標)、MOST(Media Oriented Systems
Transport)、D2B(Domestic Digital Bus)などに準拠するものや工業用LANなど種々の車載LANを用いることができる。しかしながら、より好ましくはメッセージの遅延を必要最小限に抑えることができるように、十分に高速な通信を行うことができるリアルタイムイーサネット(登録商標)、FlexRay、MOST、D2B、IDB1394、さらには、工業用LANを用いて車載LANの単一セグメントを構成するものである。
また、ECUと中継接続ユニットとの間の通信線路は、LIN、CAN、FlexRayなどの規格に準拠する車載LANを構成しても、その他の通信規格に準拠する通信線であってもよい。すなわち、前記入出力手段は車載LAN網通信手段であっても、ECUに対して直接的に接続されるインターフェイスであってもよい。
さらに、前記通信線路には複数のECUが接続されていてもよいが、前記入出力手段が各通信線路毎にそれぞれ入出力部を有し、かつ、一つの通信線路を介して一つのECUが接続されることがより好ましい。つまり、本発明の中継接続ユニットは複数のECUを車載LAN網に接続するハブ(以下、車載ハブという)であり、複数のECUとそれぞれ1対1の関係で直接的に接続される入出力部を備えることにより、ECUとのメッセージの入出力をより確実に行うことができる。
また、前記グループ情報記録手段は書き換え可能であることが好ましく、フラッシュメモリのような書き換え可能なROMやバックアップ電源によって不揮発性を持たせたRAMなどを用いて形成されることが好ましい。
前記メッセージ記憶手段内の記憶領域を前記各グループ毎に分割して割り当てることにより確保し、前記車載LAN通信手段が車載LAN網を用いたメッセージの送受信に用いる通信帯域を前記各グループ毎に割り当てることにより確保してあることが好ましい。このように構成した場合には、中継接続ユニット内の記憶領域を各グループ毎に確保できるので、たとえ一つのグループに属するECUの数が増加したり、トラフィックが大きくなったとしても、別のグループに属するECUの通信状況に影響を与えることがない。また、車載LAN網の通信帯域を確保することにより、車載LAN網の通信負荷率が増大した場合にも、前記グループに属するECU間の通信状況を安定させることができる。
前記中継処理手段が車載LAN通信手段を介して送信するメッセージに誤り訂正冗長情報を挿入すると共に、車載LAN通信手段を介して受信するメッセージに挿入された誤り訂正冗長情報を用いてメッセージの修正を行うものであることが好ましい。このように構成した場合には、車載LAN網側の通信ケーブルに外部ノイズが混入することがあったとしてもこれによるビット反転などを誤り訂正冗長情報を用いて修正することができる。
前記誤り訂正冗長情報とはFEC(Forward Error Correction)機能によって追加される情報を示すものであり、例えば、リードソロモン符号、トレリス符号やそれを組み合わせたものを用いることができる。また、バーストエラーに対処するためにインターリーブの手法も取り入れた誤り訂正冗長情報を用いてもよい。
第3発明は、第1発明または第2発明の中継接続ユニットと、各中継接続ユニットを連結する車載LAN網とからなり、
前記一つのグループによってまとめられた通信線路が、異なる中継接続ユニットに接続されていても仮想的に一つの車載LANのセグメントとみなすことができる仮想車載LANを構成することを特徴とする仮想車載LANシステムを提供する。
前記一つのグループによってまとめられた通信線路が、異なる中継接続ユニットに接続されていても仮想的に一つの車載LANのセグメントとみなすことができる仮想車載LANを構成することを特徴とする仮想車載LANシステムを提供する。
前述したように、本発明によれば、車載LAN網に接続される全ての中継接続ユニットにおいて、各グループに属する通信線路に接続された全てのECUは仮想的に一つの車載LANに接続されているように、互いにメッセージのやりとりを行うことができる。したがって、同じグループに属するECU間では特別な通信プロトコルを用いることなく、仮想的に一つの車載LANのセグメントを構成することができるので、ECUの仕様変更を一切行うことなく、複数の仮想的な車載LANのセグメントを幹線となる一つの車載LAN網にまとめて形成することができる。
つまり、系統毎に仮想的な車載LANのセグメントを分けて形成できると共に、物理的な接続は一つの車載LAN網にまとめられているので、車載LAN網を構成する通信ケーブルの数を少なくして、その構成を簡素にすることができる。また、前記幹線となる一つの車載LAN網が許容するトラフィックを効率よく各仮想車載LANに配分することができるので、系統毎に物理的に複数の車載LANのセグメントを形成する場合に比べて、車載LAN網の許容トラフィックを十分に活用できる。
また、各部に配置された中継接続ユニットに接続される各通信線路のグループ分けはグループ情報記録手段内に記録された情報によって定められるので、グループ情報記録手段内の情報を書き換えることにより、仮想的な車載LANの構成を自在に設定でき、物理的に分けられた車載LANのセグメントを形成する場合に比べて、使用するECUの数や配置などの仕様変更に柔軟に対応することができる。
特に、前記グループ情報記録手段に、グループ内におけるメッセージの識別情報と車載LAN網内におけるメッセージの識別番号を対応させて記録した場合には、各グループ内でメッセージに割り振る識別情報に重複が生じていても、何ら問題なくメッセージのやりとりを行うことができる。
前記メッセージ記憶手段内の記憶領域や前記車載LAN通信手段による通信帯域を前記各グループ毎に割り当てる場合には、各グループが必要とするトラフィックを確保できるので、仮想的な車載LANの信頼性が上がる。
車載LAN通信手段を介して送受信するメッセージに誤り訂正冗長情報による誤り訂正を行う場合には、車載LAN網を構成する通信ケーブルにノイズなどによる通信エラーが生じても、これを修正できるので仮想的な車載LANの信頼性が更に向上する。また、場合によっては、通信ケーブルとして太く扱いにくく比較的高価な磁気シールド構造のケーブルを用いる代わりに、より細く形成可能で安価な非磁気シールド構造のケーブルを用いることも可能である。
図1は本発明の実施例に係る中継接続ユニット1を用いた仮想車載LANシステムAの構成を示す図である。2は各中継接続ユニット1(図1には2つの中継接続ユニット1A,1Bを示す)に接続されたECU(以下、各ECU2を区別して説明するときは符号2A,2B…を用いる)、3は各ECU2…を中継接続ユニット1に接続する通信線路、4は各中継接続ユニット1A,1Bを互いに連結する車載LAN網である。
前記ECU2…は例えばCANの規格に準拠するメッセージの入出力手段2aを備えており、前記通信線路3はCANの規格に準拠するツイストペアケーブルである。なお、通信線路3は中継接続ユニット1毎または各通信線路3A,3B…毎にLIN,CAN,FlexRayなどに準拠する異なる種類の車載LANを構成するものであってもよく、さらには別の通信規格に準拠した多重通信を行うものであってもよい。
通信線路3A〜3Gはそれぞれ一つのECU2A〜2Gを直接的に中継接続ユニット1に接続するものであり、通信線路3HはECU2H,2I…を中継接続ユニット1に接続するものである。すなわち、前記通信線路3は各々一つのECU2を中継接続ユニット1に接続するものであっても、複数のECU2を連結する車載LANのセグメントを構成するものであってもよい。
車載LAN網4はより高速な通信が可能である車載LANの規格に準拠する通信線路であり、本実施例ではリアルタイムイーサネット(登録商標)に準拠する車載LANであり、各中継接続ユニット1をリング状に接続するものである。さらに、この車載LAN網4の通信速度は前記通信線路3A,3B…による通信速度よりも十分に早いことが好ましい。
また、前記各ECU2A,2B…および通信線路3A,3B…は2つのグループGa,Gbに分けられている。本実施例では、例えばECU2A,2B,2F,2G,2H,2I…および通信線路3A,3B,3F,3G,3HがグループGaに属しており、ECU2C,2D,2Eおよび通信線路3C,3D,3EがグループGbに属している。
図2は前記中継接続ユニット1Aの内部構成を示す図である。なお、他方の中継接続ユニット1Bの構成についてもほぼ同様の構成であるから、その詳細な説明を省略する。図2において、10は車載LAN網4に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段、11は前記通信線路3A〜3Dに接続されてこれらの通信線路3A〜3Dを介してECU2A,2B…に対するメッセージの入出力を行う入出力手段、12は車載LAN通信手段10と入出力手段11に接続されてこれらを制御する制御手段である。
前記車載LAN通信手段10はリアルタイムイーサネット(登録商標)に準拠する通信を行うものであり、その内部には車載LAN網4に対して電気的な信号のやりとりを行うバスドライバとリアルタイムイーサネット(登録商標)の規格に準拠する通信プロトコルによる通信を制御する通信コントローラとを備えている。また、本実施例の車載LAN通信手段10は車載LAN網4を用いた電気的な信号のやりとりに用いる通信帯域を前記各グループGa,Gb毎に割り当てて確保してある。
入出力手段11はCANに準拠する通信を行うことによりメッセージの入出力を可能とするものであり、通信線路3に対して電気的な信号のやりとりを行うCANトランシーバおよびCANの規格に準拠する通信プロトコルによる通信を制御するCANコントローラとを備えた複数のポート11a〜11dを備えている。なお、本実施例では4ポートである例を示しているが、本発明はこのポートの数に限定されるものではないことはいうまでもない。
制御手段12内において、20はメッセージの中継処理を行う中継処理手段、21はこの中継処理手段20と入出力手段11の間に介在するメッセージ記憶手段、22は前記各通信線路3A〜3DをグループGa,Gbに分けて設定し、前記各ECU2A,2B…の識別情報と各ECU2A,2B…が属するグループと各ECU2A,2B…が接続されている通信線路3A,3B…の情報を記録してなるグループ情報記録手段である。
前記各手段20〜22は制御手段12内のメモリに記録され、制御手段12の演算手段(CPU)によって実行可能に構成されたプログラムやデータなどによって構成され、これによって製造コストを削減すると共に、仕様変更に柔軟に対応することができる。しかしながら、これらの情報は制御手段12と別途に設けたメモリに記録されていてもよいことはいうまでもない。また、各手段20〜22を全て論理回路の組み合わせによって実現して、その動作速度を引き上げるようにしてもよい。
中継処理手段20は車載LAN通信手段10を介するメッセージの受信および入出力手段を介するメッセージの入力を行うと共に、前記グループ情報記録手段22を参照することにより中継するべきメッセージを選択して、これを対応するグループGaまたはGbに属する全てのポート11a,11bまたは11c,11dに出力し、各ポート11a,11b…から入力した各メッセージを同じグループGaまたはGbに対応する別のポート11b,11a…に出力すると共に、車載LAN通信手段10に送信する。
また、本実施例の中継処理手段20は、前記車載LAN通信手段10を介してメッセージを送信するときに、必要に応じてメッセージに誤り訂正冗長情報FECを挿入し、前記車載LAN通信手段10を介してメッセージを受信するときに、メッセージに挿入された誤り訂正冗長情報FECによる誤り検査および訂正を行うFEC処理部20aを備えている。
前記メッセージ記憶手段21は通信ポート11a〜11dおよび通信線路3を介してECU2A,2B…から受けたメッセージを一時的に記憶すると共に、通信ポート11a〜11dおよび通信線路3を介してECU2A,2B…に出力するべきメッセージを一時的に記憶する入出力バッファ(以下、バッファ21という)であり、このバッファ21の記憶領域は、グループGa,Gb毎に分割して割り当てられている。
図3は中継接続ユニット1A側の前記グループ情報記録手段22に記録される一覧表の例を示す図であり、図4は中継接続ユニット1B側の前記グループ情報記録手段22に記録される一覧表の例を示す図である。
図3,4に示すように、前記グループ情報記録手段22には、少なくとも各ECU2A,2B…間でやりとりされる各メッセージの識別情報Idに対応する各ECU2A,2B…が属するグループの情報G(本実施例の説明ではグループ情報としてグループの符号と同じ「Ga」「Gb」を記録する例を示している)と、各ECU2A,2B…が接続されている通信線路3A,3B…の情報P(本実施例では通信線路3A,3B…および車載LAN網4の符号と同じ「3A」「3B」…「4」を記録する例を示している)と、FEC処理の要否を示す情報Fが記録されている。
上述のように構成された中継接続ユニット1は、車載LAN通信手段10を介してメッセージを受信するときに、中継処理手段20がこのメッセージの識別情報Idを前記グループ情報記録手段22から検索し、該当するデータがあれば、このメッセージの識別情報Idに対応するグループGを判定し、同じグループGaまたはGbに属する全ての通信線路3A,3Bまたは3C,3Dにメッセージを出力することにより中継する。
これによって、中継接続ユニット1Bに接続されたグループGa,Gbに属するECU2…からのメッセージを、車載LAN網4と車載LAN通信手段10を介して中継接続ユニット1Aが受信すると、このメッセージが同じグループGa,Gbに属すると共に中継接続ユニット1Aに接続された全てのECU2…に中継することができる。
一方、前記入出力手段11と通信線路3…を介して、中継接続ユニット1Aの各グループGa,Gbに属するECU2…からメッセージを受信するときには、中継処理手段20はこのメッセージの識別情報Idに対応するグループGを前記グループ情報記録手段22を用いて判定し、当該メッセージを同じグループGaまたはGbに属する残りの通信線路3(つまり、当該メッセージを受信した通信線路3以外の同じグループGaまたはGbに属する通信線路3…)に出力すると共に、車載LAN通信手段10側にも送信する。
これによって、中継接続ユニット1Aの一つの通信線路3に接続されたグループGa,Gbに属するECU2…からのメッセージを、同じ中継接続ユニット1Aの同じグループGa,Gbに属する他の通信線路3…に出力すると共に、車載LAN網4と車載LAN通信手段10を介して中継接続ユニット1Bに送信でき、このメッセージが同じグループGa,Gbに属すると共に中継接続ユニット1Bに接続された全てのECU2…にも中継することができる。
また、前記中継処理手段20は前記中継処理と同時に前記FEC処理の要否を示す情報がFEC処理を必要とするものである場合は、誤り訂正冗長情報による誤り検出および訂正を行う。これによって、通信の信頼性を増している。なお、本実施例のようにFEC処理を必要かどうかをメッセージ毎に設定可能とすることにより、FEC処理による通信時間の拡大を必要最小限に抑えることがかのうであるが、FEC処理を全てのメッセージに対して行ってもよい。あるいはグループGa,Gb単位でFEC処理を行うかどうかを設定してもよい。なお、図2に示すように、入出力手段11のポート11cとこれに対応するECU2Cの入出力手段2aにもFEC処理部11f、2fを設けることにより、各通信線路3に混入するノイズによる誤り検出および訂正を行ってその信頼性を更に高めるようにすることも可能である。
また、前記メッセージの識別情報Idを、通信線路3側の識別情報Id3と車載LAN網4側の識別情報Id4とで異ならせるようにしてもよい。この場合、図5,6に示すように、前記グループ情報記録手段に両方の識別情報Id3,Id4を記録し、中継処理手段20において、両識別情報Id3,Id4の変換を行うようにしてもよい。
このように構成する場合、グループGa、Gbが異なれば、通信線路3側の識別情報Id3は重なっていてもよいので、これらのグループGa,Gbに属する仮想的な車載LANに接続するECU2…に付与する識別情報を任意に設定できる。
1 中継接続ユニット
2 ECU
3 通信線路
4 車載LAN網
10 入出力手段
11 車載LAN通信手段
20 中継処理手段
21 メッセージ記憶手段
22 グループ情報記録手段
A 仮想車載LANシステム
2 ECU
3 通信線路
4 車載LAN網
10 入出力手段
11 車載LAN通信手段
20 中継処理手段
21 メッセージ記憶手段
22 グループ情報記録手段
A 仮想車載LANシステム
Claims (5)
- 車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されて、これらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
前記車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
前記中継処理手段と前記入出力手段の間に介在し、前記中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUの識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、前記車載LAN通信手段または入出力手段から受信または入力するメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させる一方、各通信線路から入力するメッセージを前記車載LAN通信手段に送信するものであることを特徴とする中継接続ユニット。 - 車載LAN網に接続されてメッセージの送受信を行う車載LAN通信手段と、
複数の通信線路に接続されて、これらの通信線路を介してECUに対するメッセージの入出力を行う入出力手段と、
前記車載LAN通信手段を介するメッセージの送受信と前記入出力手段を介するメッセージの入出力を行って中継処理を行う中継処理手段と、
前記中継処理手段と入出力手段の間に介在し、前記中継処理手段と入出力手段の間で入出力されるメッセージを一時的に記憶するメッセージ記憶手段と、
前記各通信線路をグループに分けて設定し、前記各ECUのグループ内の識別情報とこれに対応する車載LAN網内の識別情報と各ECUが属するグループと各ECUが接続されている通信線路の情報を記録してなるグループ情報記録手段とを設け、
前記中継処理手段は、入出力手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて同じグループに属する前記各通信線路に振り分けて出力させると共に前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいて車載LAN網内の識別情報に変換して車載LAN通信手段に送信させ、車載LAN通信手段から受信したメッセージを前記グループ情報記録手段に記録された情報に基づいてその識別情報を対応するグループ内の識別情報に変換してこのグループ内に属する各通信線路に振り分けて入出力手段に出力させるものであることを特徴とする中継接続ユニット。 - 前記メッセージ記憶手段内の記憶領域を前記各グループ毎に分割して割り当てることにより確保し、前記車載LAN通信手段が車載LAN網を用いたメッセージの送受信に用いる通信帯域を前記各グループ毎に割り当てることにより確保してある請求項1または請求項2に記載の中継接続ユニット。
- 前記中継処理手段が車載LAN通信手段を介して送信するメッセージに誤り訂正冗長情報を挿入すると共に、車載LAN通信手段を介して受信するメッセージに挿入された誤り訂正冗長情報を用いてメッセージの修正を行うものである請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の中継接続ユニットおよび仮想車載LANシステム。
- 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の複数の中継接続ユニットと、各中継接続ユニットを連結する車載LAN網とからなり、
前記一つのグループによってまとめられた通信線路が、異なる中継接続ユニットに接続されていても仮想的に一つの車載LANのセグメントとみなすことができる仮想車載LANを構成することを特徴とする仮想車載LANシステム。
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