JP4361540B2

JP4361540B2 - Gateway device, data transfer method, and program

Info

Publication number: JP4361540B2
Application number: JP2006059843A
Authority: JP
Inventors: 誉前原
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2006-03-06
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2026-03-06
Also published as: JP2007243322A

Description

本発明は、複数のバス間のデータを中継するゲートウェイ装置及びそのゲートウェイ装置におけるデータ転送方法に関する。特に、メモリに蓄積されたフレームをバスに出力する送信用コントローラバッファへの転送処理技術に関する。 The present invention relates to a gateway device that relays data between a plurality of buses and a data transfer method in the gateway device. In particular, the present invention relates to a transfer processing technique to a transmission controller buffer that outputs frames stored in a memory to a bus.

従来から、主として自動車の車載ネットワークにＣＡＮ（Controller Area Network）と呼ばれる通信プロトコルが採用されている（例えば、以下の非特許文献１及び２参照）。ＣＡＮはＩＳＯ（International Organization for Standardization）で国際的に標準化されたシリアル通信プロトコルである。最近では、その高い性能と信頼性から車内ＬＡＮ以外にも、船舶、医療機器等多方面で採用されている。 Conventionally, a communication protocol called CAN (Controller Area Network) has been mainly employed in an in-vehicle network of an automobile (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2 below). CAN is a serial communication protocol internationally standardized by ISO (International Organization for Standardization). Recently, due to its high performance and reliability, it has been adopted in various fields other than in-vehicle LAN such as ships and medical equipment.

このようなＣＡＮを利用した車内ネットワークシステムでは、非特許文献１に記載されているように、自動車のハードウェアを制御する複数のＥＣＵ（Electric Control Unit）がＣＡＮバスを介して接続され、更に、各バス間がゲートウェイ装置を介して接続される。例えば、エンジンやトランスミッション等を制御するＥＣＵを接続するエンジン系のＣＡＮバスと、ＶＩＣＳナビなどを制御するＥＣＵを接続する情報系のＣＡＮバスとがゲートウェイ装置を介して接続される。かかるゲートウェイ装置は、異なるＣＡＮバス間のプロトコル変換を行うとともに、一方のＣＡＮバス内のＥＣＵから送信されたメッセージを他方のＣＡＮバス内のＥＣＵに転送する役割を果たす。 In such an in-vehicle network system using CAN, as described in Non-Patent Document 1, a plurality of ECUs (Electric Control Units) for controlling automobile hardware are connected via a CAN bus. Each bus is connected through a gateway device. For example, an engine CAN bus that connects an ECU that controls an engine, a transmission, etc., and an information CAN bus that connects an ECU that controls a VICS navigation system are connected via a gateway device. Such a gateway device performs protocol conversion between different CAN buses and plays a role of transferring a message transmitted from an ECU in one CAN bus to an ECU in the other CAN bus.

ＣＡＮプロトコルの特徴は、（１）バスが空いているときに、すべてのノード（ＥＣＵ）がメッセージ（以下、「フレーム」と称す。ＣＡＮプロトコルにおける通信単位である）の送信を始めることができるマルチマスタ方式が採用され、（２）バスに早くアクセスしたノードがフレーム送信権を得て、（３）同時に複数のノードが送信を始めると、優先順位の高い識別子（ＩＤ）のフレームを送信するノードが送信権を得る、等が上げられる。なお、この識別子は、送信フレームに付加されるものであるが、フレームの送り先を示すものではなく、バス上にフレームを出力できる優先順位を示すものである。 The features of the CAN protocol are as follows: (1) When the bus is free, all nodes (ECUs) can start sending messages (hereinafter referred to as “frames”, which are communication units in the CAN protocol). A master system is adopted, (2) a node that has accessed the bus earlier obtains the right to transmit a frame, and (3) a node that transmits a frame of an identifier (ID) having a high priority when a plurality of nodes start transmitting at the same time. Get the transmission right, etc. This identifier is added to the transmission frame, but does not indicate the destination of the frame but indicates the priority in which the frame can be output on the bus.

このようなマルチマスタ通信において、フレームを送信するノードは、バスの通信状態や負荷に関係なくノードを構成するデバイス毎の周期にて送信を行う。また、自動車のスイッチ入力情報やエンジンの回転数などの値の変化に応じてイベント送信を行うノードは、バスの通信状態等に関係なく発生したイベントに応じてフレームの送信を行う。そして、同時にフレームが送信されると、上述したＩＤにより調停（アービトレーション）が行われ、送信権を獲得したフレームがバス上に送信される。 In such multi-master communication, a node that transmits a frame transmits at a cycle for each device that constitutes the node regardless of the communication state and load of the bus. In addition, a node that transmits an event according to a change in values such as switch input information of an automobile or the number of revolutions of an engine transmits a frame according to an event that occurs regardless of a bus communication state. When a frame is transmitted at the same time, arbitration is performed with the above-described ID, and the frame that has acquired the transmission right is transmitted on the bus.

一方、ゲートウェイ装置は、一般に各デバイスから送信されるフレームを格納するメモリと、フレームの送信を行う送信用コントローラと、受信を行う受信用コントローラとを備える。更に、各コントローラ内には送受信されるフレームを格納するバッファが備えられている。メモリに蓄積されたフレームは、ゲートウェイ装置内のＣＰＵによって、図１に示すように基本周期ごとに送信コントローラ内のバッファに転送され、バッファからバスに出力される。
「ＣＡＮ入門書」ＷＷＷ．ｒｅｎｅｓａｓ．ｃｏｍ「ＣＡＮとは？」ＷＷＷ．ｔｏｙｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｃａｒ／ＣＡＮ／ＣＡＮ＿Ｇｅｎｅｒａｌ．ｈｔｍ On the other hand, the gateway device generally includes a memory that stores a frame transmitted from each device, a transmission controller that transmits a frame, and a reception controller that performs reception. Further, each controller is provided with a buffer for storing frames to be transmitted and received. The frames stored in the memory are transferred to the buffer in the transmission controller every basic period by the CPU in the gateway device as shown in FIG. 1, and output from the buffer to the bus.
"CAN primer" WWW. renesas. com “What is CAN?” WWW. toyo. co. jp / car / CAN / CAN_General. htm

上述のようにゲートウェイ装置では、ＣＰＵによってメモリに蓄積したフレームを基本周期ごとにコントローラ内のバッファに出力している。このとき、コントローラバッファに未送信のフレームが残っていると、ＣＰＵはバッファにフレームを転送することができない。この場合、次の基本周期までメモリにフレームを保持して置かなければならず、送信に遅れが生じる。 As described above, in the gateway device, the frame stored in the memory by the CPU is output to the buffer in the controller every basic period. At this time, if an untransmitted frame remains in the controller buffer, the CPU cannot transfer the frame to the buffer. In this case, the frame must be held in the memory until the next basic period, and transmission is delayed.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、送信にかかる処理の遅れを最小限に抑えることができるゲートウェイ装置、データ転送方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gateway device, a data transfer method, and a program capable of minimizing a delay in processing related to transmission.

かかる目的を達成するために本発明のゲートウェイ装置は、同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間のデータ転送を制御するゲートウェイ装置であって、前記バスを介して受信したデータを記憶する第１の記憶手段と、前記データを前記バス上に転送する前に、前記データを記憶しておく第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶されたデータをバス上に出力する送信制御手段と、前記第１の記憶手段に記憶されたデータを前記第２の記憶手段に送信セットする制御手段とを有し、前記第２の記憶手段は複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されており、前記制御手段は、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域に当該データの記憶を行うものであり、前記送信制御手段から送信完了通知を受け取る場合、または、送信処理の基本周期ごとに前記送信制御手段に送信完了の問い合わせを行って送信完了の通知を得る場合に、前記第２の記憶手段にデータを記憶する構成を備えている。
第２の記憶手段に記憶したデータの送信が完了していないと第２の記憶手段に次のデータをセットできない場合がある。そのような場合に、送信制御手段がデータ送信を完了すると、送信完了通知を制御手段に出力することで、送信にかかる処理の遅れを最小限に抑えることができる。また、送信制御手段の送信完了通知機能が故障しても、制御手段は第２の記憶手段にデータをセットすることができる。 In order to achieve this object, the gateway device of the present invention determines the node to which the right to transmit data to the bus is given based on the data ID when there are requests for data transmission from a plurality of nodes simultaneously. A gateway device that controls data transfer between a plurality of buses of a communication protocol, the first storage means for storing data received via the bus, and before transferring the data on the bus, Second storage means for storing data, transmission control means for outputting the data stored in the second storage means on the bus, and data stored in the first storage means for the second and control means for transmitting set in storage means, said second storage means is divided into a plurality of regions so as to be capable of storing a plurality of data, said control means transmits Se Are those in the area of the second storage unit set by the ID of the data to be collected by performing the storing of the data, if from the transmission control means that receive the transmission completion notification, or, for each fundamental period of the transmission processing In the case where a transmission completion inquiry is made to the transmission control means and a transmission completion notification is obtained , data is stored in the second storage means.
If transmission of data stored in the second storage means is not completed, the next data may not be set in the second storage means. In such a case, when the transmission control unit completes the data transmission, a transmission completion notification is output to the control unit, thereby minimizing a delay in processing related to transmission. Further, even if the transmission completion notification function of the transmission control unit fails, the control unit can set data in the second storage unit.

上記ゲートウェイ装置において、前記第１の記憶手段は、データを複数のブロックに分類して記憶し、前記制御手段は、データに設定された送信間隔に応じて、各ブロックに格納するデータを振り分けるとよい。
従って、送信間隔の短いデータの送信が、送信間隔の長いデータの送信によって中断されることがない。 In the gateway device, the first storage means classifies and stores data into a plurality of blocks, and the control means distributes data to be stored in each block according to a transmission interval set in the data. Good.
Therefore, transmission of data with a short transmission interval is not interrupted by transmission of data with a long transmission interval.

上記ゲートウェイ装置において、前記第１の記憶手段は、データを複数のブロックに分類して記憶し、前記制御手段は、データに設定された優先度に応じて、各ブロックに格納するデータを振り分けるとよい。
従って、優先度の高いデータを優先的に送信することができる。 In the gateway device, the first storage means classifies and stores data into a plurality of blocks, and the control means distributes data to be stored in each block according to the priority set for the data. Good.
Therefore, high priority data can be transmitted with priority.

本発明のデータ転送方法は、同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間でのデータ転送を制御するデータ転送方法であって、前記バスを介して受信したデータを第１の記憶手段に格納するステップと、複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されている第２の記憶手段に格納済みのデータのバスへの送信完了通知を待って、または、送信処理の基本周期ごとに送信完了の問い合わせを行うことにより得られる送信完了通知を待って、前記第１の記憶手段から、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域にデータを格納するステップと、前記第２の記憶手段に格納されたデータをバス上に出力するステップとを有している。 According to the data transfer method of the present invention, when there is a data transmission request from a plurality of nodes at the same time, a plurality of buses of a communication protocol determined by a node to which a right to transmit data to the bus is given based on the data ID A data transfer method for controlling data transfer between a plurality of areas in which data received via the bus is stored in a first storage means and a plurality of areas can be stored Waiting for a transmission completion notification to the bus of data stored in the second storage means divided into two, or waiting for a transmission completion notification obtained by inquiring transmission completion every basic cycle of transmission processing Te, wherein the first storage means, and storing the data in the area of the second storage unit set by the ID of the data to be transmitted set, the second storage means The stored data and a step of outputting onto the bus.

本発明のデータ転送プログラムは、同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間でのデータ転送を制御するデータ転送プログラムであって、前記バスを介して受信したデータを第１の記憶手段に格納する処理と、複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されている第２の記憶手段に格納したデータのバスへの送信完了通知を待って、または、送信処理の基本周期ごとに送信完了の問い合わせを行うことにより得られる送信完了通知を待って、前記第１の記憶手段から、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域にデータを格納する処理と、前記第２の記憶手段に格納済みのデータをバス上に出力する処理とをコンピュータに実行させる。 The data transfer program according to the present invention includes a plurality of communication protocol buses determined by a node to which a right to transmit data to the bus is given based on the data ID when there is a data transmission request from a plurality of nodes simultaneously. A data transfer program for controlling data transfer between a plurality of areas so that data received via the bus is stored in a first storage means and a plurality of areas can be stored Waiting for a transmission completion notification to the bus of data stored in the second storage means divided into two, or waiting for a transmission completion notification obtained by inquiring transmission completion at each basic cycle of transmission processing , from said first storage means, a process of storing data in the area of the second storage unit set by the ID of the data to be transmitted set, the second storage hand The stored data to execute a process of outputting onto the bus to the computer.

本発明によれば、送信にかかる処理の遅れを最小限に抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to minimize the processing delay related to transmission.

添付図面を参照しながら本実施例の最良の実施例を説明する。 The best embodiment of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図２を参照しながら本実施例の構成を説明する。図２には、本発明が適用される車載ネットワークシステムの一例が示されている。
車載ネットワークシステム１は、図２に示すように、バスＡ２０に接続されたノードＡ２１からノードＦ２６と、バスＢ３０に接続されたノードＧ３１からノードＬ３６との間でフレームの送受信を行うものである。ゲートウェイ装置１０は、異なるバス間でのフレームの転送を実現するためにこれらバス間でのフレームを中継する役割を担う。なお、本実施例では、バスＡ２０及びバスＢ３０に接続されたノードは、ＣＡＮのプロトコルに従って通信を行うものとする。但し、通信に使用するプロトコルはＣＡＮに限定されるものではなく、ＬＩＮ（ｌｏｃａｌｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｎｅｔｗｏｋｒ）やＦｌｅｘＲａｙなどのプロコトルも用いることができる。図３には、本実施例を車両に搭載した場合の構成を示す。車両に搭載した場合のノードとして、エンジンＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵ、電源制御ＥＣＵ、エアコンＥＣＵ、セキュリティＥＣＵ、メーターＥＣＵなどが挙げられ、これらのノード間でゲートウェイ装置１０を介して通信を行う。 First, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example of an in-vehicle network system to which the present invention is applied.
As shown in FIG. 2, the in-vehicle network system 1 transmits and receives frames between the node A21 to the node F26 connected to the bus A20 and the node G31 to the node L36 connected to the bus B30. The gateway device 10 plays a role of relaying frames between these buses in order to realize frame transfer between different buses. In the present embodiment, the nodes connected to the bus A20 and the bus B30 perform communication according to the CAN protocol. However, the protocol used for communication is not limited to CAN, and protocols such as LIN (local interconnect network) and FlexRay can also be used. In FIG. 3, the structure at the time of mounting a present Example in a vehicle is shown. Nodes when mounted on a vehicle include an engine ECU, a transmission ECU, a power supply control ECU, an air conditioner ECU, a security ECU, a meter ECU, and the like, and perform communication between these nodes via the gateway device 10.

図４に、ゲートウェイ制御装置１０の構成を示す。ゲートウェイ制御装置１０は、受信用のコントローラＡ１１と、送信用のコントローラＢ１２と、主としてフレームを蓄積するためのメモリ１３（本発明の第１の記憶手段に該当する）と、ＣＰＵ１４と、ＲＯＭ１５とから構成され、それぞれ内部バスを介して接続される。なお、以下では、説明を簡略化するため、バスＡ２０に接続されたノードからバスＢ３０に接続されたノードにフレームを送信する場合だけを例に説明する。バスＢ３０に接続されたノードからバスＡ２０に接続したノードへのフレーム送信も同様の手順で実行される。 FIG. 4 shows the configuration of the gateway control device 10. The gateway control apparatus 10 includes a reception controller A11, a transmission controller B12, a memory 13 for mainly storing frames (corresponding to the first storage means of the present invention), a CPU 14, and a ROM 15. Each of them is connected via an internal bus. In the following, in order to simplify the description, only the case where a frame is transmitted from a node connected to the bus A20 to a node connected to the bus B30 will be described. Frame transmission from the node connected to the bus B30 to the node connected to the bus A20 is executed in the same procedure.

コントローラＡ１１は、バス２０Ａを介してノードＡ２１〜ノードＦ２６から送信されたフレームの受信制御を行う。またコントローラＡ１１は、内部に受信用のコントローラバッファ１１１を備え、受信したフレームを蓄積する。 The controller A11 performs reception control of frames transmitted from the node A21 to the node F26 via the bus 20A. The controller A11 includes a controller buffer 111 for reception therein, and accumulates received frames.

コントローラＢ１２（本発明の送信制御手段に該当する）は、受信したフレームを、バスＢ３０を介してノードＧ３１〜ノードＬ３６に送信する送信制御を行う。また、コントローラＢ１２は、内部に送信用のコントローラバッファ１１２（本発明の第２の記憶手段に該当する）を備え、送信すべきフレームを蓄積する。 The controller B12 (corresponding to the transmission control means of the present invention) performs transmission control for transmitting the received frame to the nodes G31 to L36 via the bus B30. The controller B12 includes a controller buffer 112 for transmission (corresponding to the second storage means of the present invention), and accumulates frames to be transmitted.

また、コントローラバッファ１１１、１１２内は、図５に示すように複数のメッセージボックス（以下、ＭＢと略記する）に分割されている。各メッセージボックスには、ボックス番号が付与され、メッセージボックス内にはメッセージの種類や調停時の優先度を表すＩＤコードを格納するためのＩＤコードレジスタ、メッセージボックスの使用方法（送信用／受信用）を指定するための用途指定レジスタなどが設けられている。各メッセージボックスにセットされたフレームがバスＢ３０上に出力され、送信先のノードに送信される。また、バスＡ２０から受信したメッセージをメッセージボックスに取り込み、通信制御部１８にフレーム受信の割り込みを行う。 The controller buffers 111 and 112 are divided into a plurality of message boxes (hereinafter abbreviated as MB) as shown in FIG. Each message box is given a box number. In the message box, an ID code register for storing an ID code indicating a message type and priority at the time of arbitration, and a method for using the message box (for transmission / reception) ) Is specified for use. The frame set in each message box is output on the bus B30 and transmitted to the destination node. Further, the message received from the bus A20 is taken into the message box, and the communication control unit 18 is interrupted for frame reception.

ＣＰＵ１４は、ゲートウェイ制御装置１０全体を制御すると共に、図４に示すように、通信ドライバ１６、１７、通信制御部１８、アプリケーション１９の各プログラム（又はモジュール）を実行する。これらのプログラム等はＲＯＭ１５に記憶される。 The CPU 14 controls the entire gateway control apparatus 10 and executes each program (or module) of the communication drivers 16 and 17, the communication control unit 18, and the application 19 as shown in FIG. These programs are stored in the ROM 15.

次に、図６を参照しながらノード間で送受信されるフレームの構成について説明する。フレームは、ＣＡＮプロトコルにおける通信の１単位である。主として、フレームの開始を示すスタートオブフレーム（ＳＯＦ）と、当該フレームの優先順位を示す識別子（ＩＤ）が格納されるＩＤ領域と、データが格納されるデータ領域と、フレームの伝送誤りをチェックするＣＲＣチェック符号とが格納される領域と、フレームの終了を示すエンドオブフレーム（ＥＯＦ）とから構成される。 Next, the configuration of frames transmitted and received between nodes will be described with reference to FIG. A frame is a unit of communication in the CAN protocol. Mainly, a start of frame (SOF) indicating the start of a frame, an ID area storing an identifier (ID) indicating the priority order of the frame, a data area storing data, and a frame transmission error are checked. An area for storing a CRC check code and an end-of-frame (EOF) indicating the end of the frame are configured.

ＣＡＮプロトコルでは、バスＡ２０の送信権は、第１にアイドル中のバスにフレームを先に出力したノードに与えられ、第２に同時に複数のノードからフレームを出力したときは上述した識別子（ＩＤ）により優先順位の高いフレームを出力したノードに与えられる。つまり、すべての識別子は異なる優先順位を有し、ノードＦ２６とノードＡ２１とが同時にフレームをバスＡ２０に出力すると、その識別子の優先順位により送信権が決定され、例えば、優先順位の高いノードＦ２６からのフレームにバスＡ２０の送信権が与えられ、優先順位の低いノードＡ２１からのフレームの送信は停止する。もちろん、ノードＡ２１が先にフレームの出力を開始したときは、他のノードＢ２２等はフレームの出力はできない。 In the CAN protocol, the right to transmit the bus A20 is given to the node that first outputs the frame to the idle bus, and secondly, the identifier (ID) described above when the frame is simultaneously output from a plurality of nodes. Is given to a node that outputs a frame having a high priority. That is, all the identifiers have different priorities, and when the node F26 and the node A21 simultaneously output a frame to the bus A20, the transmission right is determined based on the priorities of the identifiers. The transmission right of the bus A20 is given to this frame, and the frame transmission from the node A21 having a low priority is stopped. Of course, when the node A21 starts outputting the frame first, the other nodes B22 and the like cannot output the frame.

次に、全体動作を説明する。上述のようにして、ノードＦ２６から送信されたフレームにバスＡ２０の送信権が与えられると、当該フレームは、ゲートウェイ制御装置１０に出力される。そして、このフレームは、コントローラＡ１１内のコントローラバッファ１１１に一旦蓄積される。その後、通信ドライバ１６の管理するメモリ１３の領域に格納される。 Next, the overall operation will be described. As described above, when the transmission right of the bus A20 is given to the frame transmitted from the node F26, the frame is output to the gateway control apparatus 10. This frame is temporarily stored in the controller buffer 111 in the controller A11. Thereafter, it is stored in the area of the memory 13 managed by the communication driver 16.

その後、通信制御部１８が、メモリ１３に格納したフレームを読み出して、コントローラＢ１２内のバッファ１１２に送信セットする。更に、通信ドライバ１７によってコントローラＢ１２が制御され、コントローラＢ１２は、コントローラバッファ１１２に蓄積されたフレームをバスＢ３０に出力する。その後、ゲートウェイ制御装置１０から出力されたフレームは、バスＢ３０を介してノードＬ３６に送信される。 Thereafter, the communication control unit 18 reads out the frame stored in the memory 13 and transmits and sets it to the buffer 112 in the controller B12. Further, the controller B12 is controlled by the communication driver 17, and the controller B12 outputs the frame stored in the controller buffer 112 to the bus B30. Thereafter, the frame output from the gateway control apparatus 10 is transmitted to the node L36 via the bus B30.

このノードＬ３６に対する送信もバスＡ２０と同様にバスの送信権獲得のための調停が行われる。すなわち、バスＢ３０に接続された各ノードＬ３６等は、どの識別子のフレームを受信すべきか予め設定されており、その設定された識別子のフレームを、バスＢ３０上に出力されるメッセージから判断して、該当する場合に受信することになる。 As for the transmission to the node L36, arbitration for acquiring the transmission right of the bus is performed similarly to the bus A20. That is, each of the nodes L36 and the like connected to the bus B30 is set in advance as to which identifier frame should be received, and the frame of the set identifier is determined from the message output on the bus B30, It will be received if applicable.

本発明の特徴は、コントローラＡ，Ｂからの送信完了通知を受信して、通信制御部１８がコントローラバッファ１１１、１１２へフレームを格納するようにしたことにある。 A feature of the present invention is that the communication control unit 18 receives the transmission completion notification from the controllers A and B and stores the frames in the controller buffers 111 and 112.

例えば、図７に示すようにコントローラバッファからバスＢ３０に１基本周期（例えば、１ｍｓ）で送信可能なフレーム数を「４」とし、コントローラバッファ１１２に記憶可能なフレーム数も「４」とした場合を考える。１基本周期内において、メモリ１３に記憶されたフレーム１からフレーム４がコントローラバッファ１１２に転送されて送信セットが完了した状態で、さらにフレーム５に対してもＣＰＵ１４が送信セットしようとしても、コントローラバッファ１１２が空き状態とならない限り、送信セットの処理待ちとなってしまう。 For example, as shown in FIG. 7, when the number of frames that can be transmitted from the controller buffer to bus B30 in one basic cycle (for example, 1 ms) is “4” and the number of frames that can be stored in the controller buffer 112 is also “4”. think of. Even if the CPU 14 attempts to set transmission for the frame 5 in a state where the frames 1 to 4 stored in the memory 13 are transferred to the controller buffer 112 and the transmission set is completed within one basic period, the controller buffer As long as 112 is not in an empty state, the process waits for a transmission set.

そこで、本実施例では、送信の遅れを最小限に抑えるために、コントローラバッファ１１２に格納したフレームの送信を完了すると、図８に示すようにコントローラＢ１２は、通信制御部１８に対して送信完了の割込み通知を送る。この割込み通知を受信した通信制御部１８は、次に送信するフレームをコントローラバッファ１１２に送って格納する。 Therefore, in this embodiment, when transmission of the frame stored in the controller buffer 112 is completed in order to minimize transmission delay, the controller B12 completes transmission to the communication control unit 18 as shown in FIG. Send an interrupt notification. Upon receiving this interrupt notification, the communication control unit 18 sends the next frame to be transmitted to the controller buffer 112 for storage.

また、コントローラＢ１２の備える送信完了の通知機能に故障が生じた場合、コントローラバッファ１１２へのフレームのセットに遅れが生じてしまう。そこで、通信制御部１８は、従来通り予め設定された基本周期ごとに、コントローラＢ１２にコントローラバッファ１１２に空きがあるかを問い合わせる。コントローラＢ１２からコントローラバッファ１１２に空きがあるとの通知を得ると、通信制御部１８は、フレームをコントローラバッファ１１２にセットする。 In addition, when a failure occurs in the transmission completion notification function of the controller B12, a delay occurs in setting the frame in the controller buffer 112. Therefore, the communication control unit 18 inquires of the controller B12 whether or not the controller buffer 112 has an empty space at every preset basic cycle as before. When receiving a notification from the controller B12 that the controller buffer 112 is empty, the communication control unit 18 sets the frame in the controller buffer 112.

通信制御部１８の処理手順を図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。
送信側となるノードからフレームが送信され、コントローラＡ１１からフレーム受信の割り込みが入力されると（ステップＳ１）、通信制御部１８は、コントローラＡ１１のバッファ１１１に蓄積されたフレームを通信ドライバ１６を制御してメモリ１３内に取り込む（ステップＳ２）。フレームを取得した通信制御部１８は、コントローラＢ１２に対して、コントローラバッファ１１２に空きがあるか否かを問い合わせる（ステップＳ３）。コントローラＢ１２からコントローラバッファ１１２に空きがあるとの応答を得ると（ステップＳ３／ＹＥＳ）、通信制御部１８は通信ドライバ１７を制御して、フレームをコントーラバッファ１１２の該当メッセージボックスにセットする（ステップＳ６）。 The processing procedure of the communication control unit 18 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When a frame is transmitted from the node on the transmission side and a frame reception interrupt is input from the controller A11 (step S1), the communication control unit 18 controls the communication driver 16 with the frame stored in the buffer 111 of the controller A11. Then, it is taken into the memory 13 (step S2). The communication control unit 18 that has acquired the frame inquires of the controller B12 whether or not there is a free space in the controller buffer 112 (step S3). When a response is received from the controller B12 that the controller buffer 112 is free (step S3 / YES), the communication control unit 18 controls the communication driver 17 to set the frame in the corresponding message box of the controller buffer 112 (step S3 / YES). S6).

また、コントローラＢ１２からコントローラバッファ１１２には空きがないとの応答を得ると（ステップＳ３／ＮＯ）、コントローラＢ１２へのフレームのセットを保留し、コントローラＢ１２からの送信完了通知があるまで待機する（ステップＳ４）。その後、コントローラＢ１２から送信完了通知を受け取ると（ステップＳ４／ＹＥＳ）、送信するフレームをコントーラバッファ１１２の該当メッセージボックスにセットする（ステップＳ６）。また、送信完了通知の待機中に、予め設定された周期となると（ステップＳ５）、通信制御部１８はコントローラＢ１２に対して問い合わせを行う。通信制御部１８は、例えば１ｍｓｅｃごとに、コントローラＢ１２に対して、コントローラバッファ１１２に空きがあるか否かを問い合わせる（ステップＳ３）。コントローラＢ１２からコントローラバッファ１１２に空きがあるとの応答を得ると（ステップＳ３／ＹＥＳ）、送信するフレームをコントローラバッファ１１２の該当メッセージボックスにセットして（ステップＳ６）、フレームの送信を行う。 When the controller B12 obtains a response that there is no space in the controller buffer 112 (step S3 / NO), the controller B12 holds the frame set to the controller B12 and waits for a transmission completion notification from the controller B12 ( Step S4). Thereafter, when a transmission completion notification is received from the controller B12 (step S4 / YES), the frame to be transmitted is set in the corresponding message box of the controller buffer 112 (step S6). Further, when the preset period is reached while waiting for the transmission completion notification (step S5), the communication control unit 18 makes an inquiry to the controller B12. The communication control unit 18 inquires, for example, every 1 msec whether or not the controller buffer 112 has a vacancy in the controller B12 (step S3). When a response is received from the controller B12 that the controller buffer 112 is empty (step S3 / YES), the frame to be transmitted is set in the corresponding message box of the controller buffer 112 (step S6), and the frame is transmitted.

このように本実施例は、コントローラからの送信完了通知を受け取って、通信制御部１８が、コントローラＡ１１、Ｂ１２のコントローラバッファにフレームを格納するので、送信にかかる処理の遅れを最小限に抑えることができる。 As described above, in this embodiment, since the communication control unit 18 receives the transmission completion notification from the controller and stores the frame in the controller buffer of the controllers A11 and B12, the transmission processing delay is minimized. Can do.

また、予め設定された基本周期ごとに、通信制御部１８がコントローラＡ１１，Ｂ１２に対して問い合わせを行うので、コントローラＡ１１，Ｂ１２の送信完了通知機能がダウンしても、フレームをコントローラバッファ１１１，１１２に格納して送信することができる。 In addition, since the communication control unit 18 makes an inquiry to the controllers A11 and B12 every preset basic period, even if the transmission completion notification function of the controllers A11 and B12 is down, the frames are transferred to the controller buffers 111 and 112. Can be stored and transmitted.

次に、添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。本実施例は、図１０に示すようにコントローラＢ１２に転送するフレームを格納しておくメモリ１３の領域を複数のクラスに分割しておく。そして、送信側のノードからフレームを受信すると、これを優先度や送信タイミングに応じて分類して、クラスごとにフレームを格納する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, as shown in FIG. 10, the area of the memory 13 for storing the frame to be transferred to the controller B12 is divided into a plurality of classes. When a frame is received from the node on the transmission side, it is classified according to priority and transmission timing, and the frame is stored for each class.

優先度とは、ノードごとに設定されたものであり、図６に示すようにフレーム内に優先度を表すＩＤが埋め込まれている。通信制御部１８は、このＩＤを読み出し、ＩＤに設定された優先順位のメッセージボックスに格納する。例えば、図１０では、クラスａが最も優先度の高いクラスで、クラスｂが次に優先度の高いクラスで、クラスｎが優先度の最も低いクラスに設定している。 The priority is set for each node, and an ID indicating the priority is embedded in the frame as shown in FIG. The communication control unit 18 reads this ID and stores it in the message box having the priority set in the ID. For example, in FIG. 10, class a is the highest priority class, class b is the next highest priority class, and class n is the lowest priority class.

またコントローラバッファ１１２のメッセージボックスにフレームを格納するときには、優先度の高いクラスのフレームを優先的にメッセージボックスに格納する。このようにして、優先度順にフレームの送信を行うことができる。 When frames are stored in the message box of the controller buffer 112, high-priority class frames are preferentially stored in the message box. In this way, frames can be transmitted in order of priority.

さらに、送信間隔によってメモリ１３内をクラス分けしてもよい。送信側となるノードは、所定間隔ごとにフレームの送信を行っている。この送信間隔に応じてメモリ１３内をクラス分けする。
送信間隔が短いノードからのフレームと、送信間隔が長いノードからのフレームとが同じクラス内に混在すると、送信間隔の長いフレームによって、送信間隔が短いフレームが待機させられることになる。
このような不具合を防止するために、メモリ１３内を送信間隔でクラス分けしておく。例えば、図１０に示すクラスａには送信間隔の短いノードからのフレームだけを格納し、クラスｎには、送信間隔の長いノードからのフレームを格納するようにする。 Further, the memory 13 may be classified according to the transmission interval. The node on the transmission side transmits frames at predetermined intervals. The memory 13 is classified according to this transmission interval.
When a frame from a node with a short transmission interval and a frame from a node with a long transmission interval are mixed in the same class, a frame with a short transmission interval is made to wait by a frame with a long transmission interval.
In order to prevent such a problem, the memory 13 is classified according to the transmission interval. For example, class a shown in FIG. 10 stores only frames from nodes with short transmission intervals, and class n stores frames from nodes with long transmission intervals.

このようにして、送信間隔の短いフレームが、送信間隔の長いフレームによって待機させられるような不具合を防止することができる。 In this way, it is possible to prevent a problem that a frame with a short transmission interval is made to wait by a frame with a long transmission interval.

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiment described above is a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

従来のフレームのコントローラバッファへのセットタイミングを示す図である。It is a figure which shows the set timing to the controller buffer of the conventional frame. ゲートウェイ制御装置の接続構成を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of a gateway control apparatus. ゲートウェイ制御装置を車両に搭載した際の接続構成を示す図である。It is a figure which shows the connection structure at the time of mounting a gateway control apparatus in a vehicle. ゲートウェイ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a gateway control apparatus. コントローラバッファ内のメッセージボックスの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the message box in a controller buffer. フレームの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a flame | frame. 従来技術の問題点を示す図である。It is a figure which shows the problem of a prior art. 送信が完了した際にコントローラから通知される完了通知信号を示す図である。It is a figure which shows the completion notification signal notified from a controller, when transmission is completed. 通信制御部の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of a communication control part. クラス分けされたメモリ１３を示す図である。It is a figure which shows the memory 13 classified.

符号の説明Explanation of symbols

１０ゲートウェイ制御装置
１１コントローラＡ
１２コントローラＢ
１３メモリ
１４ＣＰＵ
１５ＲＯＭ
１６、１７通信ドライバ
１８通信制御部
１９アプリケーション
２０バスＡ
２１〜２６ノード
３０バスＢ
３１〜３６ノード
10 Gateway controller 11 Controller A
12 Controller B
13 Memory 14 CPU
15 ROM
16, 17 Communication driver 18 Communication control unit 19 Application 20 Bus A
21-26 Node 30 Bus B
31-36 nodes

Claims

同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間のデータ転送を制御するゲートウェイ装置であって、
前記バスを介して受信したデータを記憶する第１の記憶手段と、
前記データを前記バス上に転送する前に、前記データを記憶しておく第２の記憶手段と、
前記第２の記憶手段に記憶されたデータをバス上に出力する送信制御手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されたデータを前記第２の記憶手段に送信セットする制御手段とを有し、
前記第２の記憶手段は複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されており、
前記制御手段は、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域に当該データの記憶を行うものであり、前記送信制御手段から送信完了通知を受け取る場合、または、送信処理の基本周期ごとに前記送信制御手段に送信完了の問い合わせを行って送信完了の通知を得る場合に、前記第２の記憶手段にデータを記憶することを特徴とするゲートウェイ装置。 Gateway that controls data transfer between a plurality of buses of a communication protocol determined by a node to which a right to transmit data to the bus is given based on the data ID when there is a request for data transmission from a plurality of nodes simultaneously A device,
First storage means for storing data received via the bus;
Second storage means for storing the data before transferring the data onto the bus;
Transmission control means for outputting the data stored in the second storage means on the bus;
Control means for transmitting and storing the data stored in the first storage means to the second storage means,
The second storage means is divided into a plurality of areas so that a plurality of data can be stored,
If the control means performs the storage of the data in the area of the second storage unit set by the ID of the data to be transmitted set, that receive the transmission completion notification from the transmission control unit, or the transmission A gateway device , wherein data is stored in the second storage means when a transmission completion inquiry is made to the transmission control means for each basic period of processing to obtain a transmission completion notification .

前記第１の記憶手段は、データを複数のブロックに分類して記憶し、
前記制御手段は、データに設定された送信間隔に応じて、各ブロックに格納するデータを振り分けることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。 The first storage means classifies and stores data into a plurality of blocks,
The gateway device according to claim 1, wherein the control unit distributes data to be stored in each block according to a transmission interval set in the data.

前記第１の記憶手段は、データを複数のブロックに分類して記憶し、
前記制御手段は、データに設定された優先度に応じて、各ブロックに格納するデータを振り分けることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。 The first storage means classifies and stores data into a plurality of blocks,
The gateway device according to claim 1, wherein the control unit distributes data to be stored in each block according to a priority set in the data.

前記通信プロトコルはＣＡＮプロトコルであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のゲートウェイ装置。The gateway device according to any one of claims 1 to 3, wherein the communication protocol is a CAN protocol.

同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間でのデータ転送を制御するデータ転送方法であって、
前記バスを介して受信したデータを第１の記憶手段に格納するステップと、
複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されている第２の記憶手段に格納済みのデータのバスへの送信完了通知を待って、または、送信処理の基本周期ごとに送信完了の問い合わせを行うことにより得られる送信完了通知を待って、前記第１の記憶手段から、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域にデータを格納するステップと、
前記第２の記憶手段に格納されたデータをバス上に出力するステップと、を有することを特徴とするデータ転送方法。 When there is a data transmission request from a plurality of nodes at the same time , the data transfer between a plurality of buses of a communication protocol determined by a node to which a right to transmit data to the bus is determined is controlled based on the data ID. A data transfer method comprising:
Storing data received via the bus in a first storage means;
Wait for notification of completion of transmission to the bus of data stored in the second storage means divided into a plurality of areas so that a plurality of data can be stored, or for each basic cycle of the transmission process Waiting for a transmission completion notification obtained by inquiring transmission completion, storing data from the first storage means in the area of the second storage means set by the ID of the data to be transmitted and set ; ,
Outputting the data stored in the second storage means onto a bus.

同時に複数のノードからデータの送信要求があった場合に、データのＩＤに基づいて、バスへのデータの送信権が与えられるノードが決定する通信プロトコルの複数のバス間でのデータ転送を制御するデータ転送プログラムであって、
前記バスを介して受信したデータを第１の記憶手段に格納する処理と、
複数のデータを記憶することが可能なように複数の領域に分割されている第２の記憶手段に格納したデータのバスへの送信完了通知を待って、または、送信処理の基本周期ごとに送信完了の問い合わせを行うことにより得られる送信完了通知を待って、前記第１の記憶手段から、送信セットするデータのＩＤによって設定された前記第２の記憶手段の領域にデータを格納する処理と、
前記第２の記憶手段に格納済みのデータをバス上に出力する処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするデータ転送プログラム。 When there is a data transmission request from a plurality of nodes at the same time , the data transfer between a plurality of buses of a communication protocol determined by a node to which a right to transmit data to the bus is determined is controlled based on the data ID. A data transfer program,
Storing data received via the bus in a first storage means;
Wait for notification of completion of transmission to the bus of data stored in the second storage means divided into a plurality of areas so that a plurality of data can be stored, or at every basic cycle of transmission processing A process of storing data from the first storage means to the area of the second storage means set by the ID of the data to be transmitted and set after waiting for a transmission completion notification obtained by inquiring completion ;
A data transfer program for causing a computer to execute a process of outputting data stored in the second storage means onto a bus.