WO2019239774A1 - ゲートウェイ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a gateway device that controls a communication network.
- the vehicle is equipped with a plurality of electronic control units (ECUs) and is installed at various locations within the vehicle.
- ECUs electronice control units
- Each of these ECUs cooperates to realize one application. Therefore, each ECU is connected by a communication line to form a network, and performs data communication between the ECUs.
- one in-vehicle network is configured by relaying communication between different networks configured for each installation location by the in-vehicle gateway device.
- CAN is mainly used widely.
- Patent Document 1 a technique described in Patent Document 1 is known as a technique including a plurality of communication interfaces.
- a first network bus that transmits a first type frame using a bus according to a first communication protocol and a second type frame that is transmitted according to a second communication protocol different from the first communication protocol are disclosed.
- a gateway device connected to the second network, the receiving unit sequentially receiving the first type frame from the bus of the first network, and the data of the first type frame for the first type frame received by the receiving unit And a second type including data of each of the plurality of first type frames determined to be transmitted to the second network by the determination unit.
- a gateway device is disclosed that includes a transmission unit that transmits a frame to a second network.
- the present invention has been made in view of the above prior art, and an object of the present invention is to realize a gateway device capable of reducing the time required for routing to the opposite microcomputer side CAN bus and reducing the delay in data transfer. That is.
- the present invention is configured as follows.
- the gateway device includes a first arithmetic processing unit having a plurality of first communication channels and a second arithmetic processing unit having a plurality of second communication channels, and the first arithmetic processing unit and the second arithmetic processing unit. Includes an information transmitting / receiving unit that transmits and receives information and a common routing table in which routing rules are defined.
- the present invention it is possible to realize a gateway device capable of reducing the time required for routing to the counter microcomputer side CAN bus and reducing the delay of data transfer.
- FIG. 10 is a flowchart illustrating a routing processing flow according to the second embodiment. It is a comparative example by the structure different from this invention, and is a functional block diagram which shows roughly the whole structure of a vehicle-mounted gateway apparatus.
- Example shown below is an example at the time of applying this invention to the vehicle-mounted gateway apparatus mounted in a vehicle.
- FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing the overall configuration of the in-vehicle gateway device according to the first embodiment of the present invention.
- an in-vehicle gateway device 100 includes a microcomputer 1 (first arithmetic processing unit) having a plurality of (for example, two) CAN channels (CAN1, CAN2 (a plurality of first communication channels)), and a plurality (for example, for example).
- Microcomputer 2 second arithmetic processing unit having two CAN channels (CAN3, CAN4 (a plurality of second communication channels)), and CAN transceivers (CAN transceiver 3, CAN transceiver 4, A CAN transceiver 5 and a CAN transceiver 6).
- CAN is an abbreviation for controller area network.
- the microcomputer 1 and the microcomputer 2 transmit and receive information via the CAN bus.
- the microcomputer 1 includes a common routing table 10, and the microcomputer 2 includes a common routing table 20. Similar routing rules are defined in the common routing tables 10 and 20.
- the routing table is a table including information defined in each of a plurality of indexes, and a table in which routing rules such as CANID, reception channel number, transmission channel number, and transmission control method are defined for each index. It is.
- the common routing table is a table that is provided in a plurality of microcomputers and defines the same contents (routing rules) if the indexes are the same.
- the routing table defines at least a CANID (controller area network identification code), a reception channel number, and a transmission channel number for each index.
- CANID controller area network identification code
- the microcomputer 1 searches for the index of the common routing table 10 from the CAN receiving unit 11 that performs the CAN frame receiving process, the CAN transmitting unit 18 that performs the CAN frame transmitting process, and the CAN frame information received by the CAN receiving unit 11.
- the index search unit 12, the routing rule processing unit 13 that reads the routing rule with reference to the index searched for by the index search unit 12, performs the processing, and the routing rule searched for by the index search unit 12 is sent to the microcomputer 2.
- the index addition frame generation unit 14 that generates an inter-microcomputer communication frame from the received CAN frame information to which information based on the index is added, and the index addition frame generation unit 14
- the microcomputer communication transmission part 15 which transmits the communication frame between icons to the microcomputer 2, the microcomputer communication reception part 16 which receives the communication frame between microcomputers transmitted from the microcomputer 2, and the microcomputer received by the communication reception part 16 between microcomputers
- An index-added frame information extracting unit 17 that extracts information based on the index from the communication frame and received CAN frame information is provided.
- the CAN receiving unit 11, CAN transmitting unit 18, inter-microcomputer communication transmitting unit 15 and inter-microcomputer communication receiving unit 16 constitute an information transmitting / receiving unit.
- the CAN receiving unit 21, CAN transmitting unit 28, inter-microcomputer communication transmitting unit 25, and inter-microcomputer communication receiving unit 26 constitute an information transmitting / receiving unit.
- the microcomputer 2 has the same configuration as that of the microcomputer 1, and a CAN receiver 21 that performs a CAN frame reception process, a CAN transmitter 28 that performs a CAN frame transmission process, and a CAN frame received by the CAN receiver 21.
- An index search unit 22 that searches an index of the common routing table 20 from information, a routing rule processing unit 23 that performs a routing rule process with reference to an index searched by the index search unit 22, and a search hit by the index search unit 22
- the routing rule is a rule for transferring to the microcomputer 1
- an index-added frame generation unit 24 that generates a communication frame between microcomputers from the received CAN frame information to which information based on the index is added;
- the microcomputer communication transmission part 25 which transmits the communication frame between microcomputers produced
- an index-added frame information extracting unit 27 that extracts information based on the index and the received CAN frame information from the communication frame between microcomputers received in step (1).
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the common routing tables 10 and 20 according to the first embodiment.
- the CAN frame routing rules received from CAN1, CAN2, CAN3, and CAN4 are exemplified.
- indexes # 1 to # 9 CANID, reception channel number, transmission channel number, transmission control (transmission control processing) Is defined.
- the transmission control C is processed and the routing is transmitted to the CAN 3 of the microcomputer 2 Indicates a rule.
- control A in transmission control is control in the microcomputer 1
- control B is control in the microcomputer 2.
- Control C is transmission control from the microcomputer 1 to the microcomputer 2
- control D is transmission control from the microcomputer 2 to the microcomputer 1.
- FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a communication frame format between microcomputers according to the first embodiment.
- the communication frame format between microcomputers includes received CAN frame information (CAN received data, CAN data length, CANID), and information based on an index searched by the index search unit 12 (a common routing table index). Based on routing rule information).
- FIG. 7 is a functional block diagram schematically showing the overall configuration of the in-vehicle gateway device, which is a comparative example having a configuration different from that of the present invention.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a first routing table provided in the microcomputer 8 (microcomputer 1) of the comparative example.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a second routing table provided in the microcomputer 9 (microcomputer 2) of the comparative example.
- FIG. 10 is a flowchart schematically showing the routing processing flow of the comparative example.
- the in-vehicle gateway device 300 includes a microcomputer 8 that is a microcomputer 1 having a plurality of CAN channels (CAN1, CAN2), a microcomputer 9 that is a microcomputer 2 having a plurality of CAN channels (CAN3, CAN4), and a plurality of CAN transceivers (CAN transceiver 3, CAN transceiver 4, CAN transceiver 5, CAN transceiver 6) corresponding to the CAN channel.
- the microcomputer 1 includes a first routing table 80, and the microcomputer 2 includes a second routing table 90.
- first routing table 80 and the second routing table 90 different routing rules are defined.
- the microcomputer 8 searches for the index of the first routing table 80 from the CAN receiving unit 81 that performs the CAN frame receiving process, the CAN transmitting unit 88 that performs the CAN frame transmitting process, and the CAN frame information received by the CAN receiving unit 81.
- An index search unit 82 that performs routing rule processing with reference to an index searched for by the index search unit 82, and a rule that the routing rule searched by the index search unit 82 transfers to the microcomputer 9.
- a frame generation unit 84 that generates a communication frame between microcomputers from the received CAN frame information
- the microcomputer 9 Or It includes a microcomputer communication receiver 86 for receiving the communication frame between transmitted microcomputer, and a frame information extraction unit 87 for extracting the received CAN frame information from the microcomputer communication frame received by the microcomputer communication receiver 86.
- the microcomputer 9 has the same configuration as that of the microcomputer 8, and a CAN receiving unit 91 that performs a CAN frame receiving process, a CAN transmitting unit 98 that performs a CAN frame transmitting process, and a CAN frame received by the CAN receiving unit 91.
- An index search unit 92 that searches for information or an index of the second routing table 90, a routing rule processing unit 93 that performs routing rule processing with reference to an index searched by the index search unit 92, and a search hit by the index search unit 92 If the routing rule is a rule for transferring to the microcomputer 8, the frame generation unit 94 that generates a communication frame between microcomputers, and the communication transmission between microcomputers that transmits the communication frame generated by the frame generation unit 94 to the microcomputer 8. Part 95 and my The microcomputer communication receiver 96 that receives the communication frame transmitted from the microcomputer 8 and the frame information extraction unit 97 that extracts the received CAN frame information from the communication frame received by the microcomputer communication receiver 96. .
- CAN In the comparative example shown in FIGS. 7, 8, 9, and 10, in the configuration in which the two microcomputers 8 and 9 are combined, for example, when the microcomputer 8 receives a CAN frame with CANID 0x3AB from CAN 1, CAN The receiving unit 81 extracts the received CAN frame information (step S81 in FIG. 10). And the index search part 82 searches the index of the 1st routing table 80 from 0x3AB which is CANID contained in reception CAN frame information (step S82).
- the transmission destination indicated by the routing rule corresponding to the index # 3 (step S831) searched and hit by the routing rule processing unit 83 is CAN3 included in the microcomputer 9 (the transmission destination is the opposite microcomputer 9).
- the frame generation unit 84 generates an inter-microcomputer communication frame from the received CAN frame information (Step S84).
- the inter-microcomputer communication transmitter 85 transmits the inter-microcomputer communication frame to the microcomputer 9 (step S85 (transmission of inter-microcomputer communication frame)).
- step S831 if there is no hit (corresponding) index, the frame is discarded.
- the microcomputer 9 extracts the communication frame information between the microcomputers received by the communication reception unit 96 between the microcomputers (step S96), and the frame information extraction unit 97 is 0x3AB which is the CANID of the received CAN frame information included in the communication frame information between the microcomputers. Is extracted (step S97). And the index search part 92 searches the index of the 2nd routing table 90 from CANID (step S92).
- the routing rule processing unit 93 refers to the transmission destination indicated by the routing rule corresponding to the index # 4 (step S931) that has been searched for hitting is the CAN 3 of the microcomputer 9 (step S932), and corresponds to the index # 4. Routing rule processing is performed (step S933). In step S931, if there is no hit (corresponding) index, the frame is discarded.
- the CAN transmitter 98 transmits the received CAN frame to CAN3 (step S98). That is, when routing a CAN frame from CAN 1 included in the microcomputer 8 to CAN 3 included in the microcomputer 9, index search processing (steps S 82, S 831, S 832, S 92, S 931, S 932) is required in the microcomputer 8 and the microcomputer 9. As a result, there is a problem that processing time for routing increases and delay time occurs.
- Example 1 of the present invention can solve the problems of the comparative examples shown in FIGS.
- FIG. 4 is a flowchart showing a routing processing flow in the first embodiment of the present invention.
- the CAN receiving unit 11 extracts the received CAN frame information (step S11), and the index searching unit 12 includes the CAN ID included in the received CAN frame information.
- the index of the common routing table 10 is searched from 0x3AB that is (step S12).
- the transmission destination indicated by the routing rule corresponding to the index # 6 (step S131) searched and hit by the routing rule processing unit 13 is the CAN 3 of the microcomputer 2 (the transmission destination is the opposite side).
- the index addition frame generation unit 14 generates an inter-microcomputer communication frame from the received CAN frame information to which the index # 6 found as a search hit is added (Step S14). Thereby, transmission control is performed.
- the inter-microcomputer communication transmitter 15 transmits the inter-microcomputer communication frame to the microcomputer 2 (step S15). Further, in the microcomputer 2, the inter-microcomputer communication frame information received by the inter-microcomputer communication reception unit 26 is extracted (step S 26), and the index added frame information extraction unit 27 includes the index # 6 and the received CAN frame included in the inter-microcomputer communication frame information. Information is extracted (step S27). Then, the routing rule processing unit 23 performs processing according to the routing rule corresponding to the index # 6 (step S23), and the CAN transmission unit 28 transmits the received CAN frame to the CAN 3 (step S28).
- the microcomputer 1 and the microcomputer 2 have the common routing tables 10 and 20, respectively, and the received CAN frame information to which the index hit by the microcomputer 1 is added is passed to the microcomputer 2, the microcomputer 2 has the common routing table. There is no need to perform 20 index search processes, and the delay time required for routing from CAN1 of the microcomputer 1 to CAN3 of the microcomputer 2 can be reduced.
- a common routing table in which the same contents are defined is provided in a plurality of microcomputers, and the indexes transmitted and received between the microcomputers are Since it is configured to refer to the common routing table, it is possible to reduce the time required for routing to the opposite microcomputer side (opposite microcomputer) CAN bus, and to realize an in-vehicle gateway device capable of reducing data transfer delay. it can.
- the above-described first embodiment is an example of adding the search hit index itself, but in the second embodiment, information based on the search hit index (for example, information called CAN3 of the transmission channel number) is added. It is.
- FIG. 5 is a functional block diagram schematically illustrating the overall configuration of the in-vehicle gateway device 200 according to the second embodiment.
- FIG. 6 is a flowchart illustrating a routing process flow according to the second embodiment.
- the difference between the second embodiment shown in FIG. 5 and the first embodiment shown in FIG. 1 is that the index added frame generation unit 14 and the index added frame information extraction unit 17 of the microcomputer 1 in the example shown in FIG. This is an information generation unit 14A based on an index and an information extraction unit 17A based on an index.
- the index added frame generation unit 24 and the index addition frame information extraction unit 27 of the microcomputer 2 in the example shown in FIG. 1 are an information generation unit 24A based on an index and an information extraction unit 27A based on an index.
- information from the index-added frame information extraction unit 17 of the microcomputer 1 is output to the routing rule processing unit 13, but in the example shown in FIG. 5, the information extraction unit 17A based on the index. Is output to the CAN transmitter 18.
- the information from the index-added frame information extraction unit 27 of the microcomputer 2 is output to the routing rule processing unit 23, but in the example shown in FIG. 5, the information extraction unit 27A based on the index. Is output to the CAN transmitter 28.
- step S23 shown in FIG. 4 is omitted. It is a point.
- the information extraction unit 27 ⁇ / b> A based on the index transmits a transmission channel number (for example, information CAN ⁇ b> 3) that is information based on the index included in the inter-microcomputer communication frame information ) And the received CAN frame information (step S27), it is not necessary to perform the processing of the routing rule processing unit 23 (step S23 in FIG. 4). For this reason, the CAN transmitter 28 can be configured to immediately transmit the received CAN frame to the CAN 3 (step S28).
- a transmission channel number for example, information CAN ⁇ b> 3
- the CAN transmitter 28 can be configured to immediately transmit the received CAN frame to the CAN 3 (step S28).
- the microcomputer 1 performs the same operation as the microcomputer 2 described above.
- an in-vehicle gateway device capable of reducing the time required for routing to the opposite microcomputer side (opposing microcomputer) CAN bus and reducing the delay of data transfer. it can.
- the delay time can be further shortened.
- Example 2 mentioned above is an example which adds the information based on the index which searched and hits, the example which adds the information based on an index and an index, and transmits (transmits) to an opposing microcomputer may be sufficient.
- the third embodiment is an example in which information based on the index that has been searched for is added.
- the encrypted information is transmitted between the microcomputer 1 and the microcomputer 2, and the encrypted information is transmitted. This is an example of decoding on the receiving side.
- FIG. 11 is a functional block diagram schematically illustrating the overall configuration of the in-vehicle gateway device 400 according to the third embodiment.
- the microcomputer 1 includes an encryption unit 31 and a decryption unit 30, and the microcomputer 2 also includes An encryption unit 33 and a decryption unit 32 are provided.
- the encryption unit 31 of the microcomputer 1 encrypts the information output from the inter-microcomputer communication transmission unit 15 and transmits the information to the decryption unit 32 of the microcomputer 2.
- the decryption unit 32 decrypts the information transmitted from the encryption unit 31 and outputs the decrypted information to the inter-microcomputer communication reception unit 26.
- the encryption unit 33 of the microcomputer 2 encrypts the information output from the inter-microcomputer communication transmission unit 25 and transmits the information to the decryption unit 30 of the microcomputer 1.
- the decryption unit 30 decrypts the information transmitted from the encryption unit 33 and outputs the decrypted information to the inter-microcomputer communication reception unit 16.
- the same effect as in the second embodiment can be obtained, and the information transmitted and received between the microcomputers 1 and 2 is encrypted, so the confidentiality of the transmitted information is ensured. be able to.
- the configuration in which the microcomputer 1 having two CAN channels and the microcomputer 2 having two CAN channels are combined is described as an example, but the number is not limited.
- the same processing may be performed as a configuration using more CAN channels than in the embodiment.
- this invention is not restricted to vehicle-mounted,
- the present invention is also applicable to gateway devices such as
- the size of the routing table is expected to increase due to having a common routing table for multiple microcomputers.
- the size of the routing table is limited to information transfer rules between microcomputers, thereby suppressing the increase in size. be able to.
- an index and information based on the index can be added and transmitted (transmitted) to the opposing microcomputer.
- each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
- each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
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Abstract
本発明は、対向マイコン側CANバスへのルーティングにかかる時間を短縮し、データ転送の遅延を低減することができるゲートウェイ装置を実現する。マイコン1とマイコン2は、インデックスが同一であれば、同一の内容が定義されている共通ルーティングテーブル10、20を備える。マイコン1は、マイコン2にインデックスを送信する。インデックスを受信したマイコン2は、受信したインデックスにより共通ルーティングテーブル20に定義されたルーティングルールを読み出す。
Description
本発明は、通信ネットワークを制御するゲートウェイ装置に関する。
車両には複数の電子制御装置(ECU)が搭載されており、車両内の様々な場所に設置されている。これら複数のECUは、各々が協調して、一つのアプリケーションを実現する。そのため、各ECUは通信線で接続されてネットワークを構成し、各ECU間でのデータ通信を行っている。
これらのECUは車両内の様々な場所に設置されていることから、設置場所毎に構成された異なるネットワーク間の通信を車載ゲートウェイ装置で中継することにより、一つの車載ネットワークを構成している。車載ネットワークの通信プロトコルとして、主にCANが広く利用されている。
また、近年は車載ゲートウェイ装置、及び、ECUに要求されるCAN(コントローラエリアネットワーク)のチャネル数が増加してきており、一つのマイコンでは要求に対応できない状況が生じている。そのため、二つのマイコンを組み合わせて、要求に対応する構成が用いられている。
このように、複数の通信インタフェースを具備する技術としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
特許文献1には、第1通信プロトコルに従ってバスで第1種フレームの伝送が行われる第1ネットワークのバスと、第1通信プロトコルとは異なる第2通信プロトコルに従って第2種フレームの伝送が行われる第2ネットワークとに接続されるゲートウェイ装置であって、第1ネットワークのバスから第1種フレームを逐次受信する受信部と、この受信部により受信された第1種フレームについて第1種フレームのデータが第2ネットワークに送信されるべきか否かを判定する判定部と、この判定部により第2ネットワークに送信されるべきと判定された複数の第1種フレームそれぞれのデータを包含する第2種フレームを第2ネットワークに送信する送信部とを備えるゲートウェイ装置が開示されている。
しかしながら、特許文獻1に記載の技術による二つのマイコンを組み合わせた構成では、対向マイコン側のCANバスへCANフレームをルーティングする必要があり、ルーティングにかかる時間が増加し、データ転送が遅延するという課題があった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、対向マイコン側CANバスへのルーティングにかかる時間を短縮し、データ転送の遅延を低減することができるゲートウェイ装置を実現することである。
上記目的を達成するために、本発明は、次のように構成される。
ゲートウェイ装置において、複数の第一通信チャネルを有する第一演算処理部と、複数の第二通信チャネルを有する第二演算処理部と、を備え、前記第一演算処理部及び前記第二演算処理部は、情報の送受信を行う情報送受信部と、ルーティングルールが定義された共通のルーティングテーブルとを夫々備える。
本発明によれば、対向マイコン側CANバスへのルーティングにかかる時間を短縮し、データ転送の遅延を低減することができるゲートウェイ装置を実現することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、以下に示す実施例は、本発明を車両に搭載される車載ゲートウェイ装置に適用した場合の例である。
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1に係る車載ゲートウェイ装置の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。
図1は、本発明の実施例1に係る車載ゲートウェイ装置の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。
図1において、車載ゲートウェイ装置100は、複数(例えば、2つ)のCANチャネル(CAN1、CAN2(複数の第一通信チャンネル))を有するマイコン1(第一演算処理部)と、複数(例えば、2つ)のCANチャネル(CAN3、CAN4(複数の第二通信チャンネル))を有するマイコン2(第二演算処理部)と、複数のCANチャネルに対応するCANトランシーバ(CANトランシーバ3、CANトランシーバ4、CANトランシーバ5、CANトランシーバ6)とを備える。CANはコントローラエリアネットワークの略である。
マイコン1とマイコン2とは、CANバスを介して情報の送受信が行われる。
マイコン1は、共通ルーティングテーブル10を備え、マイコン2は共通ルーティングテーブル20を備える。共通ルーティングテーブル10及び20は、同様のルーティングルールが定義されている。
ここで、ルーティングテーブルとは、複数のインデックスのそれぞれに定義された情報を含むテーブルであり、インデックス毎に、CANID、受信チャンネル番号、送信チャンネル番号、送信制御方法等のルーティングルールが定義されたテーブルである。また、共通ルーティングテーブルとは、複数のマイコンに備えられ、インデックスが同一であれば、同一の内容(ルーティングルール)が定義されているテーブルである。
ルーティングテーブルは、インデックス毎に、すくなくとも、CANID(コントローラエリアネットワーク識別符号)と、受信チャンネル番号と、送信チャンネル番号とが定義されているものである。
マイコン1は、CANフレームの受信処理を行うCAN受信部11と、CANフレームの送信処理を行うCAN送信部18と、CAN受信部11で受信したCANフレーム情報から共通ルーティングテーブル10のインデックスを探索するインデックス探索部12と、インデックス探索部12によって探索ヒットしたインデックスを参照してルーティングルールを読み出して、その処理を行うルーティングルール処理部13と、インデックス探索部12によって探索ヒットしたルーティングルールがマイコン2へ転送するルールであった場合に、インデックスに基づく情報を付加した受信CANフレーム情報からマイコン間通信フレームを生成するインデックス付加フレーム生成部14と、インデックス付加フレーム生成部14で生成したマイコン間通信フレームをマイコン2へ送信するマイコン間通信送信部15と、マイコン2から送信されたマイコン間通信フレームを受信するマイコン間通信受信部16と、マイコン間通信受信部16で受信したマイコン間通信フレームからインデックスに基づく情報と受信CANフレーム情報を抽出するインデックス付加フレーム情報抽出部17とを備える。CAN受信部11、CAN送信部18、マイコン間通信送信部15及びマイコン間通信受信部16により、情報送受信部を構成する。同様に、CAN受信部21、CAN送信部28、マイコン間通信送信部25及びマイコン間通信受信部26により、情報送受信部を構成する。
マイコン2は、マイコン1の構成と同様の構成であり、CANフレームの受信処理を行うCAN受信部21と、CANフレームの送信処理を行うCAN送信部28と、CAN受信部21で受信したCANフレーム情報から共通ルーティングテーブル20のインデックスを探索するインデックス探索部22と、インデックス探索部22によって探索ヒットしたインデックスを参照してルーティングルール処理を行うルーティングルール処理部23と、インデックス探索部22によって探索ヒットしたルーティングルールがマイコン1へ転送するルールであった場合に、インデックスに基づく情報を付加した受信CANフレーム情報からマイコン間通信フレームを生成するインデックス付加フレーム生成部24と、インデックス付加フレーム生成部24で生成したマイコン間通信フレームをマイコン1へ送信するマイコン間通信送信部25と、マイコン1から送信されたマイコン間通信フレームを受信するマイコン間通信受信部26と、マイコン間通信受信部26で受信したマイコン間通信フレームからインデックスに基づく情報と受信CANフレーム情報を抽出するインデックス付加フレーム情報抽出部27とを備える。
図2は、実施例1に係る共通ルーティングテーブル10、20の一例を示す図である。
図2において、CAN1、CAN2、CAN3、CAN4から受信したCANフレームのルーティングルールを例示し、インデックス♯1~♯9に対して、CANID、受信チャンネル番号、送信チャンネル番号、送信制御(送信制御処理)を定義している。
図2において、CAN1、CAN2、CAN3、CAN4から受信したCANフレームのルーティングルールを例示し、インデックス♯1~♯9に対して、CANID、受信チャンネル番号、送信チャンネル番号、送信制御(送信制御処理)を定義している。
図2に示すように、例えば、インデックス#6では、マイコン1が有するCAN1から受信したCANフレームのCANIDが0x3ABであった場合、送信制御Cの処理を行い、マイコン2が有するCAN3へ送信するルーティングルールであることを示している。
なお、図2において、送信制御における制御Aはマイコン1内の制御であり、制御Bはマイコン2内の制御である。また、制御Cはマイコン1からマイコン2への送信制御であり、制御Dはマイコン2からマイコン1への送信制御である。
図3は、実施例1に係るマイコン間通信フレームフォーマットを概略的に示す図である。
図3に示すように、マイコン間通信フレームフォーマットは、受信CANフレーム情報(CAN受信データ、CANデータ長、CANID)と、インデックス探索部12によって探索ヒットしたインデックスに基づく情報(共通ルーティンングテーブルのインデックスに基づくルーティングルール情報)とから概略構成されている。
以上のように構成され本発明の実施1における作用効果を、本発明とは異なる構成の例を比較例として説明する。
図7は、本発明とは異なる構成による比較例であり、車載ゲートウェイ装置の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。図8は、上記比較例のマイコン8(マイコン1)が備える第1ルーティングテーブルの一例を示す図である。図9は、上記比較例のマイコン9(マイコン2)が備える第2ルーティングテーブルの一例を示す図である。また、図10は、上記比較例のルーティング処理フローを概略的に示すフローチャートである。
図7において、車載ゲートウェイ装置300は、複数のCANチャネル(CAN1、CAN2)を有するマイコン1であるマイコン8と、複数のCANチャネル(CAN3、CAN4)を有するマイコン2であるマイコン9と、複数のCANチャネルに対応するCANトランシーバ(CANトランシーバ3、CANトランシーバ4、CANトランシーバ5、CANトランシーバ6)とを備える。
マイコン1は、第1ルーティングテーブル80を備え、マイコン2は第2ルーティングテーブル90を備える。第1ルーティングテーブル80及び第2ルーティングテーブル90は、互に異なるルーティングルールが定義されている。
マイコン8は、CANフレームの受信処理を行うCAN受信部81と、CANフレームの送信処理を行うCAN送信部88と、CAN受信部81で受信したCANフレーム情報から第1ルーティングテーブル80のインデックスを探索するインデックス探索部82と、インデックス探索部82によって探索ヒットしたインデックスを参照してルーティングルール処理を行うルーティングルール処理部83と、インデックス探索部82によって探索ヒットしたルーティングルールがマイコン9へ転送するルールであった場合に、受信CANフレーム情報からマイコン間通信フレームを生成するフレーム生成部84と、フレーム生成部84で生成したマイコン間通信フレームをマイコン9へ送信するマイコン間通信送信部85と、マイコン9から送信されたマイコン間通信フレームを受信するマイコン間通信受信部86と、マイコン間通信受信部86で受信したマイコン間通信フレームから受信CANフレーム情報を抽出するフレーム情報抽出部87とを備える。
マイコン9は、マイコン8の構成と同様の構成であり、CANフレームの受信処理を行うCAN受信部91と、CANフレームの送信処理を行うCAN送信部98と、CAN受信部91で受信したCANフレーム情報か第2ルーティングテーブル90のインデックスを探索するインデックス探索部92と、インデックス探索部92によって探索ヒットしたインデックスを参照してルーティングルール処理を行うルーティングルール処理部93と、インデックス探索部92によって探索ヒットしたルーティングルールがマイコン8へ転送するルールであった場合に、マイコン間通信フレームを生成するフレーム生成部94と、フレーム生成部94で生成したマイコン間通信フレームをマイコン8へ送信するマイコン間通信送信部95と、マイコン8から送信されたマイコン間通信フレームを受信するマイコン間通信受信部96と、マイコン間通信受信部96で受信したマイコン間通信フレームから受信CANフレーム情報を抽出するフレーム情報抽出部97とを備える。
図7、図8、図9及び図10に示す比較例において、2つのマイコン8、9を組み合わせた構成において、例えば、マイコン8がCAN1からCANIDが0x3ABのCANフレームを受信した場合には、CAN受信部81が受信CANフレーム情報を取り出す(図10のステップS81)。そして、インデックス探索部82が受信CANフレーム情報に含まれるCANIDである0x3ABから第1ルーティングテーブル80のインデックスを探索する(ステップS82)。
次に、ルーティングルール処理部83が、探索してヒットしたインデックス#3(ステップS831)に対応するルーティングルールに示される送信先が、マイコン9(送信先が対向側マイコン9)が有するCAN3であることを参照し(ステップS832)、フレーム生成部84が受信CANフレーム情報からマイコン間通信フレームを生成する(ステップS84)。そして、マイコン間通信送信部85がマイコン間通信フレームをマイコン9に送信する(ステップS85(マイコン間通信フレームの送信))。なお、ステップS831において、ヒットする(該当する)インデックスが無い場合は、フレームを破棄する。
また、マイコン9では、マイコン間通信受信部96が受信したマイコン間通信フレーム情報を取り出し(ステップS96)、フレーム情報抽出部97がマイコン間通信フレーム情報に含まれる受信CANフレーム情報のCANIDである0x3ABを抽出する(ステップS97)。そして、インデックス探索部92がCANIDから第2ルーティングテーブル90のインデックスを探索する(ステップS92)。
ルーティングルール処理部93が探索ヒットしたインデックス#4(ステップS931)に対応するルーティングルールに示される送信先が、マイコン9が有するCAN3であることを参照し(ステップS932)、インデックス#4に対応するルーティングルールの処理を行う(ステップS933)。なお、ステップS931において、ヒットする(該当する)インデックスが無い場合は、フレームを破棄する。
そして、CAN送信部98が受信CANフレームをCAN3へ送信する(ステップS98)。すなわち、マイコン8が有するCAN1からマイコン9が有するCAN3へCANフレームをルーティングする場合では、マイコン8及びマイコン9でルーティングテーブルのインデックス探索処理(ステプS82、S831、S832、S92、S931、S932)が必要であり、結果としてルーティングにかかる処理時間が増加し、遅延時間が発生してしまうという問題があった。
本発明の実施例1が、図7~図10に示した比較例が有する問題を解消可能であることを以下に説明する。
図4は、本発明の実施例1におけるルーティング処理フローを示すフローチャートである。実施例1においては、CAN1からCANIDが0x3ABのCANフレームを受信した場合には、CAN受信部11が受信CANフレーム情報を取り出し(ステップS11)、インデックス探索部12が受信CANフレーム情報に含まれるCANIDである0x3ABから共通ルーティングテーブル10のインデックスを探索する(ステップS12)。
そして、ルーティングルール処理部13が探索してヒットしたインデックス#6(ステップS131)に対応するルーティングルールに示される送信先が、マイコン2が有するCAN3であること(送信先が対向側)を参照し(ステップS132)、インデックス付加フレーム生成部14が探索ヒットしたインデックス#6を付加した受信CANフレーム情報からマイコン間通信フレームを生成する(ステップS14)。これにより、送信制御が行われる。
そして、マイコン間通信送信部15がマイコン間通信フレームをマイコン2に送信する(ステップS15)。また、マイコン2では、マイコン間通信受信部26が受信したマイコン間通信フレーム情報を取り出し(ステップS26)、インデックス付加フレーム情報抽出部27がマイコン間通信フレーム情報に含まれるインデックス#6と受信CANフレーム情報を抽出する(ステップS27)。そして、ルーティングルール処理部23がインデックス#6に対応するルーティングルールに従って処理を行い(ステップS23)、CAN送信部28が受信CANフレームをCAN3へ送信する(ステップS28)。
すなわち、マイコン1及びマイコン2で共通のルーティングテーブル10、20を夫々備え、マイコン1で探索ヒットしたインデックスを付加した受信CANフレーム情報をマイコン2へ渡すように構成したので、マイコン2では共通ルーティングテーブル20のインデックス探索処理を行う必要が無く、マイコン1が有するCAN1からマイコン2が有するCAN3へのルーティングにかかる遅延時間を低減することができる。
これは、比較例における図10に示したステップS92、S931、S932に対応する処理が、本発明の実施例1における図4に示したフローチャートでは、省略されていることから、これらの処理が不要となり、処理時間が短縮されることが明らかである。
以上のように、本発明の実施例1によれば、インデックスが同一であれば、同一の内容が定義されている共通ルーティングテーブルが複数のマイコンに備えられ、マイコン間で送受信されたインデックスにより、共通ルーティングテーブルを参照するように構成されているので、対向マイコン側(対向するマイコン)CANバスへのルーティングにかかる時間を短縮し、データ転送の遅延を低減可能な車載ゲートウェイ装置を実現することができる。
(実施例2)
次に、本発明の実施例2について説明する。
次に、本発明の実施例2について説明する。
上述した実施例1は、探索ヒットしたインデックスそのものを付加する場合の例であるが、実施例2においては、探索ヒットしたインデックスに基づく情報(例えば、送信チャネル番号のCAN3という情報)を付加する例である。
図5は、実施例2に係る車載ゲートウェイ装置200の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。図6は、実施例2におけるルーティング処理フローを示すフローチャートである。図5に示した実施例2と、図1に示した実施例1との相違点は、図1に示した例におけるマイコン1のインデックス付加フレーム生成部14及びインデックス付加フレーム情報抽出部17が、インデックスに基づく情報生成部14A及びインデックスに基づく情報抽出部17Aとなっている点である。
また、図1に示した例におけるマイコン2のインデックス付加フレーム生成部24及びインデックス付加フレーム情報抽出部27が、インデックスに基づく情報生成部24A及びインデックスに基づく情報抽出部27Aとなっている。
さらに、図1に示した例では、マイコン1のインデックス付加フレーム情報抽出部17からの情報はルーティングルール処理部13に出力されるが、図5に示した例では、インデックスに基づく情報抽出部17Aからの情報はCAN送信部18に出力されている。
また、図1に示した例では、マイコン2のインデックス付加フレーム情報抽出部27からの情報はルーティングルール処理部23に出力されるが、図5に示した例では、インデックスに基づく情報抽出部27Aからの情報はCAN送信部28に出力されている。
また、実施例1におけるルーティング処理フローを示す図4と、実施例2におけるルーティング処理フローを示す図6との相違点は、図6示した例では、図4に示したステップS23が省略されている点である。
実施例2においては、図5及び図6に示すように、マイコン2ではインデックスに基づく情報抽出部27Aがマイコン間通信フレーム情報に含まれるインデックスに基づく情報である送信チャネル番号(例えば、CAN3という情報)と受信CANフレーム情報を抽出(ステップS27)するため、ルーティングルール処理部23の処理(図4のステップS23)を行う必要が無い。このため、直ちにCAN送信部28が受信CANフレームをCAN3へ送信(ステップS28)するように構成することができる。
マイコン1も上述したマイコン2と同様な動作を行う。
実施例2によれば、実施例1と同様に、対向マイコン側(対向するマイコン)CANバスへのルーティングにかかる時間を短縮し、データ転送の遅延を低減可能な車載ゲートウェイ装置を実現することができる。
また、実施例2によれば、ルーティングルール処理部によるルーティングルール処理の実行が不要となるため、遅延時間をさらに短縮することができる。
なお、上述した実施例2は、探索ヒットしたインデックスに基づく情報を付加する例であるが、インデックス及びインデックスに基づく情報を付加し、対向マイコンに送信(伝送)する例であってもよい。
(実施例3)
次に、本発明の実施例3について説明する。
次に、本発明の実施例3について説明する。
実施例3は、実施例2と同様に、探索ヒットしたインデックスに基づく情報を付加する例であるが、マイコン1とマイコン2との間での情報を暗号化して送信し、暗号化された情報の受信側では復号化する例である。
図11は、実施例3に係る車載ゲートウェイ装置400の全体構成を概略的に示す機能ブロック図である。
図11に示した実施例3と、図5に示した実施例2との相違点は、実施例3においては、マイコン1に暗号化部31と復号化部30が備えられ、マイコン2にも暗号化部33と復号化部32が備えられている点である。
図11において、マイコン1の暗号化部31は、マイコン間通信送信部15から出力された情報を暗号化し、マイコン2の復号化部32に伝送する。復号化部32は、暗号化部31から送信された情報を復号し、マイコン間通信受信部26に出力する。
また、マイコン2の暗号化部33は、マイコン間通信送信部25から出力された情報を暗号化し、マイコン1の復号化部30に伝送する。復号化部30は、暗号化部33から送信された情報を復号し、マイコン間通信受信部16に出力する。
本発明の実施例3によれば、実施例2と同様な効果が得られる他、マイコン1と2との間で送受される情報を暗号化するので、伝達される情報の秘匿性を確保することができる。
なお、上述した本発明の実施形態においては、2つのCANチャネルを有するマイコン1と、2つのCANチャネルを有するマイコン2を組み合わせた構成を例示して説明したが、その数を限定するものではなく、実施形態よりも多いCANチャネルを用いた構成として同様の処理を行っても良い。
また、上述した例は、本発明を車載用のゲートウェイ装置に適用した場合の例であるが、本発明は、車載用に限らず、例えば、製造工場の生産システム、車両以外の移動体、ロボット等のゲートウェイ装置にも適用可能である。
また、複数のマイコンに共通のルーティングテーブルを備える関係上、ルーティングテーブルの大型化が予想されるが、ルーティングテーブルの内容をマイコン間の情報転送ルールに関するもののみとすることで、大型化を抑制することができる。
また、上述した実施例1において、インデックス及びインデックスに基づく情報を付加し、対向マイコンに送信(伝送)することも可能である。
なお、本発明は上記した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願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。
また、上記の各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。
また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。
1、2・・・マイコン、3、4、5、6・・・CANトランシーバ、10、20・・・共通ルーティングテーブル、11、21・・・CAN受信部、12、22・・・インデックス探索部、13、23・・・ルーティングルール処理部、14、24・・・インデックス付加フレーム生成部、14A、24A・・・インデックスに基づく情報生成部、15、25・・・マイコン間通信送信部、16、26・・・マイコン間通信受信部、17、27・・・インデックス付加フレーム情報抽出部、17A、27A・・・インデックスに基づく情報報抽出部、18、28・・・CAN送信部、30、32・・・復号化部、31、33・・・暗号化部、100、200、400・・・車載ゲートウェイ装置
Claims (9)
- 複数の第一通信チャネルを有する第一演算処理部と、
複数の第二通信チャネルを有する第二演算処理部と、を備え、前記第一演算処理部及び前記第二演算処理部は、情報の送受信を行う情報送受信部と、ルーティングルールが定義された共通のルーティングテーブルとを夫々備えることを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項1に記載のゲートウェイ装置において、
前記ルーティングテーブルは、複数のインデックスのそれぞれに定義された情報を含み、前記第一演算処理部及び前記第二演算処理部の前記情報送受信部は、前記インデックスに基づく情報を送受信することを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項2に記載のゲートウェイ装置において、
前記インデックスに基づく情報は、前記インデックス、前記インデックスが示すルーティングルール、または、前記インデックス及び前記インデックスが示すルーティングルールであることを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項3に記載のゲートウェイ装置において、
前記インデックスに基づく情報は、前記インデックスであり、前記インデックスを受信した前記第一演算処理部又は第二演算処理部は、前記共通のルーティングテーブルの前記インデックスを探索し、前記インデックスが示すルーティングルールに従って、送信制御を行うことを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項3に記載のゲートウェイ装置において、
前記インデックスに基づく情報は、前記インデックスが示すルーティングルールであり、前記ルーティングルールを受信した前記第一演算処理部又は第二演算処理部は、前記受信したルーティングテーブルに従って、送信制御を行うことを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項5に記載のゲートウェイ装置において、
前記第一演算部及び第二演算部は、それぞれ、前記情報送受信部が送信する信号を暗号化する暗号化部と、受信した暗号化信号を復号する復号化部とを備えることを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のゲートウェイ装置において、
前記共通のルーティングテーブルは、少なくとも前記第一演算処理部と前記第二演算処理部との情報転送ルールを含むことを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のゲートウェイ装置において、
前記共通のルーティングテーブルは、コントローラエリアネットワークIDと、受信チャンネル番号と、送信チャンネル番号と、送信制御とが定義されていることを特徴とするゲートウェイ装置。 - 請求項1から6のうちのいずれか一項に記載のゲートウェイ装置において、
前記ゲートウェイ装置は、車載用であることを特徴とするゲートウェイ装置。
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