JP6950591B2 - 車載通信装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車載通信装置に関する。
現代の自動車は、ECU(Electronic Control Unit)と呼ばれるマイコンが複数搭載されている。これらのECUは、互いにデータの送受信を実行することにより自動車の動作を制御している。
例えば、特許文献1には、複数の車載電子制御装置が接続された複数の車載ネットワークがゲートウェイを介して接続され、第1の車載ネットワークのみが車載ネットワークシステムの外部と接続可能なコネクタを備える車載ネットワークシステムにおいて、ゲートウェイは、コネクタを介して車載ネットワークシステムの外部から転送要求を受信した時には、第2の車載ネットワーク内の通信データをそのまま第1の車載ネットワークに転送することを特徴とする車載ネットワークシステムが開示されている。
しかし、この車載ネットワークシステムは、第2の車載ネットワーク内の通信データをそのまま第1の車載ネットワークに転送した際にゲートウェイが実行している中継処理が停滞した状態となってしまうことがある。
そこで、本発明は、中継処理が停滞した状態を緩和することができる車載通信装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る車載通信装置は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バスへ中継するフレームを追加する追加部と、前記フレームが前記中継テーブルに追加された場合、前記中継処理の実行が開始された後に前記中継処理が停滞しているか否かを判定する判定部と、前記中継処理が停滞していると判定された場合、前記フレームを前記中継テーブルから除外する除外部と、を備える。
本発明の一態様に係る車載通信装置は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バスへ中継するフレームを追加する追加部と、前記フレームが前記中継テーブルに追加された場合、前記中継処理の実行が開始される前に前記中継処理が停滞するか否かを判定する判定部と、前記中継処理が停滞すると判定された場合、前記中継処理の実行が開始される前に前記フレームを前記中継テーブルから除外する除外部と、を備える。
本発明によれば、中継処理が停滞した状態を緩和することができる車載通信装置を提供することができる。
添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは同様の構成を有する。
[第1実施形態]
図1から図3を参照しながら、第1実施形態に係る車載通信装置について説明する。
図1から図3を参照しながら、第1実施形態に係る車載通信装置について説明する。
車載通信装置11は、図1に示すように、自動車の各構成要素を協動させるためのフレームの送受信に使用されるバス20、バス30、バス40及びバス50と相互に通信可能に接続されている。バス20は、自動車の各構成要素を制御するECU21、ECU22、…が相互に通信可能に接続されている。同様に、バス30は、ECU31、ECU32、…が相互に通信可能に接続されている。また、バス40は、ECU41、ECU42、…が相互に通信可能に接続されている。バス50は、ECU51、ECU52、…が相互に通信可能に接続されている。これらのバスが採用している通信プロトコルは、例えば、LIN(Local Interconnect Network)、CAN(Controller Area Network)、車載イーサネット(登録商標)(Ethernet)である。
また、車載通信装置11は、外部ツール接続バス60と相互に通信可能に接続されている。外部ツール接続バス60は、コネクタ61を介して外部ツール62が接続されている。外部ツール62は、車載通信装置11が中継しているフレームが示す内容、フレームが送信されるタイミング、フレームが受信されるタイミング、フレームを送信するECU、フレームを受信するECUが正当であるか否かを検査する機器である。また、外部ツール62は、コネクタ61を介さず、外部ツール接続バス60に直接接続されてもよい。外部ツール62は、例えば、図1に示したいずれかのECUのプログラムを更新する場合、自動車を修理する場合に外部ツール接続バス60に接続される。なお、外部ツール接続バス60は、ECUが相互に通信可能に接続されていてもよい。
車載通信装置11は、図2に示すように、記憶部111と、受信部112と、追加部114と、実行部115と、判定部116と、除外部117とを備え、例えば、ゲートウエイECUにより実現される。また、車載通信装置11は、少なくとも追加部114、判定部116及び除外部117備えていればよく、図2に示した構成要素以外の構成要素を備えていてもよい。さらに、車載通信装置11は、構成要素の少なくとも一つについて同等の機能を備える他の装置を利用してもよい。
記憶部111は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルを記憶する記憶媒体である。ここで、中継処理とは、車載通信装置11がフレームを中継元のバスから受信して中継先のバスへ送信する処理である。また、中継テーブルは、各フレームに固有のID、各フレームの中継元及び各フレームの中継先を示す。例えば、中継テーブルは、図3の表の上から二行目に、ID「005」の中継元がバス40であり、中継先がバス20及びバス40であることを示している。図3の他の行も同様の内容を示している。
受信部112は、車載通信装置11が中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加することを要求する信号を外部ツール62から受信する。当該信号は、フレームごとに送受信されてもよい。また、受信部112は、中継テーブルに追加されたフレームの中継処理を停止することを要求する信号を外部ツール62から受信する。
追加部114は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加する。例えば、追加部114は、受信部112が受信した信号に応じて、バス20から外部ツール接続バス60へ中継するフレームとして図3の表の上から六行目に示したID「001」のフレームを中継テーブルに追加する。
実行部115は、中継テーブルに従って中継処理を実行する。例えば、実行部115は、図3の表の上から五行目に示す通り、ID「720」のフレームをバス50からバス20へ中継し、図3の表の上から六行目に示す通り、ID「001」のフレームをバス20から外部ツール接続バス60へ中継する。
判定部116は、フレームが中継テーブルに追加された場合、中継処理の実行が開始された後に中継処理が停滞しているか否かを判定する。具体的には、判定部116は、任意のフレームの中継処理に要した時間が所定の閾値を超える場合、中継処理が停滞していると判定する。当該閾値は、各フレームについて設定されている送信周期に対する遅れを百分率で示したものである。或いは、判定部116は、任意のフレームの中継処理が実行されている間に任意のフレームが上書きされた場合、中継処理が停滞していると判定する。車載通信装置11が中継しているフレームの数やデータ量が多い場合、このような遅れや上書きが発生してしまうことがあり、中継処理の途中でフレームが破棄されてしまうこともある。また、これらの任意のフレームは、例えば、図3の表の上から二行目から五行目に示したフレームの少なくとも一つであるが、図3の表の上から六行目及び七行目に示したフレームを含んでいてもよい。
また、判定部116は、中継テーブルに追加されたフレームの中継処理を停止することを要求する信号を受信部112が外部ツール62から受信したか否かを判定する。
除外部117は、中継処理が停滞していると判定された場合、外部ツール接続バス60へ中継するフレームを中継テーブルから除外する。例えば、除外部117は、中継処理が停滞していると判定された場合、図3の表の上から六行目に示したID「001」のフレームを中継テーブルから除外する。
次に図4を参照しながら、第1実施形態に係る車載通信装置11が実行する好適な処理の例について説明する。
ステップS11において、受信部112は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加することを要求する信号を受信する。
ステップS12において、追加部114は、中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加する。
ステップS13において、実行部115は、中継テーブルに従って中継処理の実行を開始する。
ステップS14において、判定部116は、中継処理が停滞しているか否かを判定する。判定部116は、中継処理が停滞していると判定した場合(ステップS14:Yes)、処理をステップS17へ進め、中継処理が停滞していないと判定した場合(ステップS14:No)、処理をステップS15へ進める。
ステップS15において、実行部115は、ステップS13で開始された中継処理の実行を継続する。
ステップS16において、判定部116は、ステップS12で中継テーブルに追加されたフレームの中継処理を停止することを要求する信号を受信したか否かを判定する。判定部116は、当該信号を受信したと判定した場合(ステップS16:Yes)、処理をステップS17へ進め、当該信号を受信していないと判定した場合(ステップS16:No)、処理をステップS14へ戻す。
ステップS17において、除外部117は、ステップS12で中継テーブルに追加されたフレームを中継テーブルから除外する。
以上、本発明の一例である第1実施形態について説明した。第1実施形態に係る車載通信装置11は、中継処理を実際に実行した結果を踏まえて中継処理が停滞しているか否かを判定し、中継処理が停滞していると判定した場合、外部ツール接続バス60へ中継するフレームを中継テーブルから除外する。このため、車載通信装置11は、中継されるフレームの静的な情報、例えば、データ長、送信周期、プロトコルを考慮すること無く、中継処理が停滞した状態を緩和することができる。
[第2実施形態]
図5及び図6を参照しながら、第2実施形態に係る車載通信装置について説明する。なお、第2実施形態の説明では、第1実施形態と重複する説明を省略する。
図5及び図6を参照しながら、第2実施形態に係る車載通信装置について説明する。なお、第2実施形態の説明では、第1実施形態と重複する説明を省略する。
車載通信装置12は、図5に示すように、記憶部121と、受信部122と、設定部123と、追加部124と、実行部125と、判定部126と、除外部127とを備え、少なくとも追加部124、判定部126及び除外部127を備えていればよい。
記憶部121、受信部122、追加部124、実行部125及び判定部126は、それぞれ第1実施形態に係る記憶部111、受信部112、追加部114、実行部115及び判定部116と同様である。
設定部123は、外部ツール接続バス60へ中継するフレームに中継処理の優先度を設定する。例えば、設定部123は、図6の表の上から六行目に示したID「001」のフレームに優先度「5」を設定し、図6の表の上から七行目に示したID「005」のフレームに優先度「1」を設定する。ここでは、優先度の数字が小さいフレーム程、外部ツール接続バス60への中継処理が優先的に実行される。なお、図6の表の上から二行目から五行目に示すように、外部ツール接続バス60以外のバスへ中継されるフレームは、優先度「0」が設定される。
除外部127は、中継処理が停滞していると判定された場合、優先度が設定されたフレームのうち優先度が所定の閾値以下であるフレームを中継テーブルから除外する。例えば、除外部127は、図6の表の上から六行目から八行目に示したフレームのうち優先度が所定の閾値「5」以下であるID「001」のフレーム等を図6に示した中継テーブルから除外する。
図7を参照しながら、第2実施形態に係る車載通信装置が実行する好適な処理の例について説明する。
ステップS21において、受信部122は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加することを要求する信号を受信する。
ステップS22において、設定部123は、外部ツール接続バス60へ中継するフレームに中継処理の優先度を設定する。
ステップS23において、追加部124は、中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加する。
ステップS24において、実行部125は、中継テーブルに従って中継処理の実行を開始する。
ステップS25において、判定部126は、中継処理が停滞しているか否かを判定する。判定部126は、中継処理が停滞していると判定した場合(ステップS25:Yes)、処理をステップS26へ進め、中継処理が停滞していないと判定した場合(ステップS25:No)、処理をステップS27へ進める。
ステップS26において、除外部127は、ステップS22で優先度が設定されたフレームのうち優先度が所定の閾値以下であるフレームを中継テーブルから除外する。
ステップS27において、実行部125は、中継テーブルに従って中継処理の実行を継続する。
ステップS28において、判定部126は、ステップS23で中継テーブルに追加されたフレームのうちステップS26で中継テーブルから除外されていないフレームの中継処理を停止することを要求する信号を受信したか否かを判定する。判定部126は、当該信号を受信したと判定した場合(ステップS28:Yes)、処理をステップS29へ進め、当該信号を受信していないと判定した場合(ステップS29:No)、処理をステップS25へ戻す。
ステップS29において、除外部127は、ステップS23で中継テーブルに追加されたフレームのうちステップS26で中継テーブルから除外されていないフレームを中継テーブルから除外する。
なお、車載通信装置12は、ステップS22とステップS23とを入れ替えて実行してもよい。
以上、本発明の一例である第2実施形態について説明した。第2実施形態に係る車載通信装置12は、外部ツール接続バス60へ中継するフレームに中継処理の優先度を設定し、優先度が所定の閾値以下であるフレームを中継テーブルから除外する。このため、車載通信装置12は、第1実施形態に係る車載通信装置11と異なり、中継処理が停滞した状態を緩和しつつ、外部ツール接続バス60への中継を可能な限り継続させることができる。
[第3実施形態]
図8及び図9を参照しながら、第3実施形態に係る車載通信装置について説明する。
図8及び図9を参照しながら、第3実施形態に係る車載通信装置について説明する。
車載通信装置13は、図8に示すように、記憶部131と、受信部132と、算出部133と、判定部134と、追加部135と、実行部136と、除外部137とを備え、少なくとも判定部134、追加部135及び除外部137を備えていればよい。
記憶部131、受信部132、追加部135及び実行部136は、それぞれ第1実施形態に係る記憶部111、受信部112、追加部114及び実行部115と同様である。
算出部133は、フレームの送受信に使用され得るバス20、バス30、バス40、バス50及び外部ツール接続バス60各々への負荷を算出する。例えば、図9の左から二列目に示すように、算出部133は、ID「001」、「002」、「003」、…のフレームそれぞれがバス20に与える負荷「12%」、「7%」、「0%」、…の合計「19%」を算出する。また、例えば、図9の左から五列目及び六列目に示すように、外部ツール接続バス60へ中継するフレームとしてID「001」のフレームが追加された場合、算出部133が算出する負荷は、「0%」から「12%」に変化する。
判定部134は、フレームが中継テーブルに追加された場合、中継処理の実行が開始される前に中継処理が停滞するか否かを判定する。具体的には、判定部134は、バス20、バス30、バス40、バス50及び外部ツール接続バス60の少なくとも一つへの負荷が所定の閾値を超える場合、中継処理が停滞すると判定する。この場合、これら五つのバスは、中継元及び中継先のいずれであってもよい。例えば、判定部134は、図9に示した負荷が「19%」であるバス20、負荷が「12%」であるバス30、…の少なくとも一つが所定の閾値を超える場合、中継処理が停滞すると判定する。なお、判定部134は、負荷が「12%」である外部ツール接続バス60の負荷が所定の閾値を超える場合に中継処理が停滞すると判定してもよい。
除外部137は、中継処理が停滞すると判定された場合、中継処理の実行が開始される前に外部ツール接続バス60へ中継されるフレームを中継テーブルから除外する。例えば、除外部137が除外するフレームは、図9の上から二行目に示したID「001」のフレームである。
図10を参照しながら、第3実施形態に係る車載通信装置が実行する好適な処理の例について説明する。
ステップS31において、受信部132は、中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加することを要求する信号を受信する。
ステップS32において、算出部133は、フレームの送受信に使用され得るバス、例えば、バス20、バス30、バス40、バス50及び外部ツール接続バス60への負荷を算出する。
ステップS33において、判定部134は、ステップS32で算出された負荷が所定の閾値を超えるか否かを判定する。判定部134は、当該負荷が所定の閾値を超えると判定した場合(ステップS33:Yes)、中継するフレームを追加する処理を終了させ、当該負荷が所定の閾値以下であると判定した場合(ステップS33:No)、処理をステップS34へ進める。
ステップS34において、追加部135は、中継テーブルに外部ツール接続バス60へ中継するフレームを追加する。
ステップS35において、実行部136は、中継テーブルに従って中継処理を実行する。
ステップS36において、判定部134は、ステップS34で中継テーブルに追加されたフレームの中継処理を停止することを要求する信号を受信したか否かを判定する。判定部134は、当該信号を受信したと判定した場合(ステップS36:Yes)、処理をステップS37へ進め、当該信号を受信していないと判定した場合(ステップS36:No)、処理をステップS35へ戻す。
ステップS37において、除外部137は、ステップS34で中継テーブルに追加されたフレームを中継テーブルから除外する。
以上、本発明の一例である第3実施形態について説明した。第3実施形態に係る車載通信装置13は、外部ツール接続バス60へ中継するフレームが中継テーブルに追加された場合、中継処理の実行が開始される前に中継処理が停滞するか否かを判定する。そして、車載通信装置13は、中継処理が停滞すると判定した場合、中継処理の実行が開始される前に中継テーブルに追加されたフレームを中継テーブルから除外する。したがって、車載通信装置13は、中継処理が停滞した状態を緩和することができ、中継処理が停滞するか否かの判定及び中継処理を同時に実行する必要が無いため、処理能力を節減することができる。
上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。このため、上述した実施形態は、発明の要旨から逸脱しない範囲で種々の省略、置換又は変更が施されてもよい。したがって、上述した実施形態及びその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれる。
11,12,13…車載通信装置、20,30,40,50…バス、21,22,31,32,41,42,51,52…ECU、60…外部ツール接続バス、61…コネクタ、62…外部ツール、111,121,131…記憶部、112,122,132…受信部、123…設定部、133…算出部、114,124,135…追加部、115,125,136…実行部、116,126,134…判定部、117,127,137…除外部
Claims (6)
- 中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バスへ中継するフレームを追加する追加部と、
前記フレームが前記中継テーブルに追加された場合、前記中継処理の実行が開始された後に前記中継処理が停滞しているか否かを判定する判定部と、
前記中継処理が停滞していると判定された場合、前記フレームを前記中継テーブルから除外する除外部と、
を備える車載通信装置。 - 前記判定部は、任意のフレームの前記中継処理に要した時間が所定の閾値を超える場合、前記中継処理が停滞していると判定する、請求項1に記載の車載通信装置。
- 前記判定部は、任意のフレームの前記中継処理が実行されている間に前記任意のフレームが上書きされた場合、前記中継処理が停滞していると判定する、請求項1に記載の車載通信装置。
- 前記判定部は、前記外部ツール接続バスへ中継する前記フレームに前記中継処理の優先度を設定する設定部を更に備え、
前記除外部は、前記中継処理が停滞していると判定された場合、前記優先度が設定された前記フレームのうち前記優先度が所定の閾値以下である前記フレームを前記中継テーブルから除外する、請求項1に記載の車載通信装置。 - 中継処理の対象が登録されている中継テーブルに外部ツール接続バスへ中継するフレームを追加する追加部と、
前記フレームが前記中継テーブルに追加された場合、前記中継処理の実行が開始される前に前記中継処理が停滞するか否かを判定する判定部と、
前記中継処理が停滞すると判定された場合、前記中継処理の実行が開始される前に前記フレームを前記中継テーブルから除外する除外部と、
を備える車載通信装置。 - 前記フレームの送受信に使用され得るバスへの負荷を算出する算出部を更に備え、
前記判定部は、前記バスへの負荷が所定の閾値を超える場合、前記中継処理が停滞すると判定する、請求項5に記載の車載通信装置。
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