JP6500123B2 - 車載ゲートウェイ装置、及び車載ネットワークシステム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1に係る車載ネットワークシステム1の構成図である。車載ネットワークシステム1は、車両が搭載するネットワークシステムであり、CANを用いて通信フレームを送受信する車載ネットワークとEthernetを用いて通信フレームを送受信する車載ネットワークによって構成されている。車載ゲートウェイ装置2は、これら車載ネットワーク間の通信を中継する装置である。ECU3は、CANネットワークに属する電子制御装置である。ECU4は、Ethernetネットワークに属する電子制御装置である。
車載ゲートウェイ装置2は、例えば周期的にまたは割り込み処理などを契機として、本フローチャートを開始する(S200)。転送競合判定部23は、CAN受信バッファ21から1つ以上のCANフレームを読み出す(S201)。
転送競合判定部23は、ステップS201において読み出したCANフレームの転送先を、ルーティングテーブル22にしたがって決定する。転送競合判定部23は、転送先が競合するCANフレームがあるか否かを判定する。転送先が競合するとは、同一の車載ネットワークに対して転送すべき通信フレームが複数存在することである。図1のネットワーク構成においては、Ethernetネットワークに対して転送すべきCANフレームが複数存在する場合がこれに相当する。転送先が競合するCANフレームがある場合はステップS203へ進み、ない場合はステップS204へ進む、
転送データ生成部24は、転送先が競合している各CANフレームのID部とData部を取り出して集約することにより、Ethernetネットワークに対して転送する通信フレームのデータ部を生成する。CANフレームのフレーム構成とEthernetフレームのフレーム構成については後述の図4で例示する。
転送データ生成部24は、1つのCANフレームのID部とData部を取り出し、Ethernetネットワークに対して転送する通信フレームのデータ部を生成する。
Ethernetフレーム生成部25は、ステップS203またはS204において生成されたデータ部(転送データ)の長さに基づき、Ethernetネットワークに対して送出するEthernetフレームのData長を決定する(S205)。Ethernetフレーム生成部25は、転送データをEthernetフレームのData部へ格納する(S206)。
Ethernetフレーム生成部25は、Ethernetネットワークに対して送出するEthernetフレームを生成し、Ethernet送信バッファ26に格納して送信するよう設定する。Ethernet物理インターフェース27は、Ethernet送信バッファ26が格納しているEthernetフレームを送出する。
車載ゲートウェイ装置2は、CAN受信バッファ21から読み出した全てのCANフレームの転送が完了したかどうかを判定する。完了であれば本フローチャートを終了し、転送すべきフレームが残っていればステップS202へ戻って残りのCANフレームに対して同様の処理を実施する。
ECU4は、例えば周期的にまたは割り込み処理などを契機として、本フローチャートを開始する(S400)。受信フレーム解析部42は、受信バッファ41からEthernetフレームを読み出す(S401)。
受信フレーム解析部42は、受信したEthernetフレームが自装置(ECU4)にとって必要か否かを判定する。例えばEthernetネットワークに接続されているECU4以外の電子制御装置はCANネットワークから通信フレームを受信することを予定していない場合、それらECUについては車載ゲートウェイ装置2から転送されてきたEthernetフレームは不要であると判定することができる。受信したEthernetフレームが必要である場合はステップS403へ進み、不要である場合はステップS404へ進む。
CANメッセージ抽出部43は、受信フレームのData部からCANメッセージ(CANフレームのID部とData部)を抽出する。Data部が複数のCANメッセージを格納している場合は、各CANメッセージをそれぞれ抽出する。
受信フレーム解析部42は、受信フレームを破棄して本フローチャートを終了する。
CANメッセージ抽出部43は、抽出したCANメッセージをアプリケーション処理部44に対して引き渡す。アプリケーション処理部44はそのCANメッセージを用いて所定の処理を実施する。
本実施形態1に係る車載ゲートウェイ装置2は、CANネットワークからEthernetネットワークへ中継する通信フレームの転送先が競合した場合は、競合しているCANフレームのID部とData部をEthernetフレームのData部へパッケージングして転送する。これにより、優先度の低いCANフレームが転送処理を待機する必要がなくなり、転送処理におけるレイテンシを低く抑えることができる。
図8は、ECU4を模擬したモニタ装置5をECU4に代えてEthernetネットワークに接続した車載ネットワークシステム1の構成例である。各装置の構成はモニタ装置5を除いて実施形態1と同様である。ただし2つのCANネットワークを区別するため、以降ではそれぞれCAN1、CAN2と呼称する。
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態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。
2:車載ゲートウェイ装置
20:CAN物理インターフェース
21:CAN受信バッファ
22:ルーティングテーブル
23:転送競合判定部
24:転送データ生成部
25:Ethernetフレーム生成部
26:Ethernet送信バッファ
27:Ethernet物理インターフェース
3:電子制御装置
4:電子制御装置
40:物理インターフェース
41:受信バッファ
42:受信フレーム解析部
43:CANメッセージ抽出部
44:アプリケーション処理部
5:モニタ装置
Claims (5)
- 第1データ部を有する第1通信フレームを送受信する第1車載ネットワークと、前記第1データ部よりもサイズが小さい第2データ部を有する第2通信フレームを送受信する第2車載ネットワークとの間の通信を中継する車載ゲートウェイ装置であって、
前記車載ゲートウェイ装置は、前記第2通信フレームを用いて前記第1通信フレームを生成する生成部を備え、
前記車載ゲートウェイ装置はさらに、前記生成部が生成した前記第1通信フレームを前記第1車載ネットワークへ送出する送信部を備え、
前記生成部は、複数の前記第2通信フレームがそれぞれ有する前記第2データ部を集約することにより、前記第1通信フレーム内の前記第1データ部を生成し、
前記第2通信フレームはさらに、前記第2データ部が記述しているデータの種別を表すデータIDを有しており、
前記生成部は、複数の前記第2通信フレームがそれぞれ有する前記データIDを前記第1通信フレーム内の前記第1データ部へ集約することにより、前記第1通信フレームを生成し、
前記生成部は、前記第2通信フレームから前記第2データ部と前記データIDのみを抽出して前記第1データ部内に集約する
ことを特徴とする車載ゲートウェイ装置。 - 前記生成部は、転送先が共通する複数の前記第2通信フレームがそれぞれ有する各前記第2データ部を集約することにより、前記第1通信フレーム内の前記第1データ部を生成し、
前記生成部は、転送先が共通しない前記第2通信フレームについては前記第2データ部を集約せずに前記第1通信フレーム内の前記第1データ部を生成する
ことを特徴とする請求項1記載の車載ゲートウェイ装置。 - 前記生成部は、前記第1通信フレーム内に集約する前記第2通信フレームの個数に応じて、前記第1データ部のサイズを設定する
ことを特徴とする請求項1記載の車載ゲートウェイ装置。 - 第1データ部を有する第1通信フレームを送受信する第1車載ネットワークと、前記第1データ部よりもサイズが小さい第2データ部を有する第2通信フレームを送受信する第2車載ネットワークとの間の通信を中継する車載ゲートウェイ装置、
前記第1車載ネットワークを介して通信する電子制御装置、
を有する車載ネットワークシステムであって、
前記車載ゲートウェイ装置は、前記第2通信フレームを用いて前記第1通信フレームを生成する生成部を備え、
前記車載ゲートウェイ装置はさらに、前記生成部が生成した前記第1通信フレームを前記第1車載ネットワークへ送出する送信部を備え、
前記生成部は、複数の前記第2通信フレームがそれぞれ有する前記第2データ部を集約することにより、前記第1通信フレーム内の前記第1データ部を生成し、
前記第2通信フレームはさらに、前記第2データ部が記述しているデータの種別を表すデータIDを有しており、
前記生成部は、複数の前記第2通信フレームがそれぞれ有する前記データIDを前記第1通信フレーム内の前記第1データ部へ集約することにより、前記第1通信フレームを生成し、
前記生成部は、前記第2通信フレームから前記第2データ部と前記データIDのみを抽出して前記第1データ部内に集約する
ことを特徴とする車載ネットワークシステム。 - 前記電子制御装置は、前記第1車載ネットワークが送受信する第1通信フレームが有する第1データ部よりもサイズが小さい第2データ部を有する第2通信フレームを、車載ゲートウェイ装置を介して前記第1通信フレームの形式で受信する、受信部を備え、
前記電子制御装置はさらに、前記受信部が受信した前記第1通信フレームの形式の通信フレームを解析する解析部を備え、
前記解析部は、前記受信部が受信した前記第1通信フレームの形式の通信フレームが有する前記第1データ部から、複数の前記第2データ部を取り出す
ことを特徴とする請求項4記載の車載ネットワークシステム。
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