CN114095528A - 车载网络系统及存储使计算机执行处理的程序的存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载网络系统及存储使计算机执行处理的程序的存储介质，该车载网络系统具有：多个中继装置，暂时保持接收到的数据，并按照中继优先级从高到低的顺序对所保持的上述数据进行中继；测定部，针对被上述多个中继装置所包括的第1中继装置保持的每个上述数据测定未被中继而保持的保持时间；以及请求部，针对测定出的上述保持时间超过规定的阈值的上述数据亦即滞留数据，请求上述多个中继装置中的与上述第1中继装置不同且能够中继上述滞留数据的第2中继装置提高中继优先级。

Description

车载网络系统及存储使计算机执行处理的程序的存储介质

技术领域

本公开涉及车载网络系统以及存储有使计算机执行处理的程序的存储介质。

背景技术

在日本特开2018－070121号公报中公开了一种车载网络系统，具备：多个控制部，通过多个线路相互连接，并进行数据的收发；和中继装置(网关ECU)，对在控制部间收发的数据进行中继。

在该车载网络系统中，预先针对每个数据决定了发送的优先级，当在中继装置发生了数据的滞留的情况下，对优先级为规定以上的数据优先进行中继。由此，优先传输优先级高的数据，抑制了数据的传输延迟。

然而，根据日本特开2018－070121号公报所记载的技术，当在中继装置集中接收到规定的优先级的数据的情况下，存在针对该优先级的数据无法充分抑制传输延迟的担忧。

发明内容

本公开是鉴于上述的点而完成的，其目的在于，提供对于在多个中继装置进行中继的数据能够抑制数据的传输延迟的车载网络系统以及存储有使计算机执行处理的程序的存储介质。

本公开的第1方式的车载网络系统具有：多个中继装置，暂时保持接收到的数据，按照中继优先级从高到低的顺序对所保持的上述数据进行中继；测定部，针对被上述多个中继装置所包括的第1中继装置保持的每个上述数据测定未被中继而保持的保持时间；以及请求部，针对测定出的上述保持时间超过规定的阈值的上述数据亦即滞留数据，请求上述多个中继装置中的与上述第1中继装置不同且能够中继上述滞留数据的第2中继装置提高中继优先级。

根据本公开的第1方式的车载网络系统，各中继装置暂时保持接收到的数据，按照中继优先级从高到低的顺序发送所保持的数据。因此，由于即便数据集中在规定的中继装置、产生数据的滞留，也优先中继优先级相对高的数据，所以能够抑制优先级高的数据的传输延迟。

然而，当规定的优先级的数据被集中接收到中继装置的情况下，存在仅基于优先级来传输数据是无法抑制该规定的优先级的数据组的传输延迟的情况。另一方面，在多个中继装置进行中继来进行数据的收发的情况下，即便在一个中继装置中发生数据的滞留，若在其他中继装置中能够优先进行该数据的传输，则也能够缩短通信路径整体中的该数据的传输时间。

鉴于此，在第1中继装置中，针对接收到的每个数据，测定未被中继而保持的保持时间。而且，针对测定出的保持时间超过规定的阈值的数据亦即滞留数据，请求与第1中继装置不同且对滞留数据进行中继的第2中继装置提高中继优先级。由此，通过滞留在第1中继装置的数据被第2中继装置优先中继，可缩短通信路径整体中的该滞留数据的传输时间。其结果是，即便是规定的优先级的数据被集中接收到第1中继装置的情况，也能够抑制数据的传输延迟。

本公开的第2方式的车载网络系统是以第1方式所记载的结构为基础而完成的，针对每个上述数据设定上述阈值。

根据本公开的第2方式的车载网络系统，由于针对每个数据设定保持时间的阈值，所以能够根据数据的种类来准确地判断滞留的有无。由此，能够有效地抑制数据的传输延迟。

本公开的第3方式的车载网络系统是以第1方式或者第2方式所记载的结构为基础而完成的，当上述滞留数据的中继优先级在上述第1中继装置中为最大值的情况下，上述请求部请求为将上述第2中继装置中的上述滞留数据的中继优先级提高。

根据本公开的第3方式的车载网络系统，当优先级最高的数据滞留在第1中继装置的情况下，针对该滞留数据，请求为在第2中继装置中提高中继优先级。由此，即便是优先级高的数据被集中接收到第1中继装置、产生了滞留的情况，也能通过在第2中继装置中优先中继而抑制数据的传输延迟。

本公开的第4方式的车载网络系统是以第1方式～第3方式中的任一方式所记载的结构为基础而完成的，还具有当在上述第1中继装置中上述滞留数据的中继优先级小于最大值的情况下提高上述滞留数据的中继优先级的设定部。

根据本公开的第4方式的车载网络系统，当滞留在第1中继装置的数据的中继优先级小于最大值的情况下，提高该滞留数据的中继优先级，能够使之在第1中继装置中被优先中继。由此，针对处于容易产生数据的滞留的趋势的中继优先级低的数据，可抑制传输延迟。即，对于数据的中继优先级小于最大值的数据而言，在由第1中继装置接收到中继优先级比该数据高的数据的情况下，被推迟中继。因此，被保持于第1中继装置的时间增大，处于容易产生数据的滞留的趋势。鉴于此，在数据的中继优先级小于最大值的数据产生了滞留的情况下，通过提高第1中继装置中的中继优先级而能够抑制传输延迟。

本公开的第5方式的车载网络系统是以第4方式所记载的结构为基础而完成的，还具有当在上述第1中继装置中提高了上述滞留数据的中继优先级的情况下对与上述滞留数据不同的上述第1中继装置所保持的数据的上述保持时间是否超过上述阈值进行判定的相对判定部，在提高了上述滞留数据的中继优先级的情况下存在保持时间超过上述阈值的数据亦即滞留预备数据时，维持而不提高上述滞留数据的中继优先级。

根据本公开的第5方式的车载网络系统，当在第1中继装置中因针对中继优先级小于最大值的滞留数据提高滞留数据的中继优先级而使得第1中继装置的其他数据产生滞留的情况下，维持而不提高优先级。由此，针对优先级相对低的数据，能够仅在第1中继装置的其他数据不产生滞留的情况下使中继优先，能够有效地抑制第1中继装置整体的传输延迟。

本公开的第6方式的车载网络系统是以第5方式所记载的结构为基础而完成的，上述设定部构成为：当上述滞留预备数据在上述第1中继装置中的中继优先级为上述滞留数据在上述第1中继装置中的中继优先级以上的情况下，维持而不提高上述滞留数据的中继优先级，当上述滞留预备数据在上述第1中继装置中的中继优先级低于上述滞留数据在上述第1中继装置中的中继优先级的情况下，提高上述滞留数据的中继优先级。

根据本公开的第6方式的车载网络系统，在提高了滞留数据的中继优先级的情况下，当滞留预备数据的中继优先级为滞留数据以上时，维持而不提高优先级。由此，优先对中继优先级本来高于滞留数据或者具有同等中继优先级的数据进行中继。另一方面，通过在滞留预备数据的中继优先级低于滞留数据的情况下，使滞留数据的中继优先，来抑制滞留数据的传输延迟。由此，能够有效地抑制第1中继装置中的数据的传输延迟。

本公开的第7方式的车载网络系统是以第1方式～第6方式中的任一方式所记载的结构为基础而完成的，上述多个中继装置的每一个针对每个中继优先级按照先到顺序来发送接收到的各种数据。

根据本公开的第7方式的车载网络系统，针对每个中继优先级按照先到顺序来发送接收到的各种数据。由此，在各中继装置中提高了中继优先级的数据通过插入至此前为同等中继优先级的其他数据而被优先中继。另一方面，对于具有相同的中继优先级的数据彼此而言，根据先到顺序，先接收到的数据被优先中继。因此，即便是在中继优先级比较高的数据组插入了中继优先级本来被设定得低的数据的情况，通过也按照先到顺序进行中继而能抑制中继优先级本来高的数据的传输延迟。其结果是，能够既优先中继优先级本来高的数据的传输，又抑制中继优先级比其低的数据的传输延迟。

本公开的第8方式的车载网络系统是以第1方式～第7方式中的任一方式所记载的结构为基础而完成的，当存在多个上述第2中继装置的情况下，上述请求部对于全部的上述第2中继装置请求提高该第2中继装置中的上述滞留数据的中继优先级。

根据本公开的第8方式的车载网络系统，当存在多个第2中继装置的情况下，从第1中继装置对于全部的第2中继装置请求提高滞留数据的中继优先级。由此，与对于特定的第2中继装置进行请求的情况相比，在进行要求时不需要生成具有特定的地址的数据。由此，可降低第1中继装置的处理负担，能够抑制因第1中继装置的超负荷引起的延迟。

本公开的第9方式的车载网络系统是以第1方式～第7方式中的任一方式所记载的结构为基础而完成的，上述请求部对于上述多个中继装置中的与上述第1中继装置不同且与上述滞留数据的发送方向的上游侧以及下游侧的至少一方连接的上述第2中继装置请求提高该第2中继装置中的上述数据的中继优先级。

根据本公开的第9方式的车载网络系统，关于滞留在第1中继装置的滞留数据，对于在该滞留数据发送方向一侧或者另一侧连接的第2中继装置请求提高滞留数据的中继优先级。即，针对在通信路径中与第1中继装置邻接的第2中继装置，第1中继装置请求提高滞留数据的中继优先级。由此，能够排除将与请求相关的数据发送至与滞留数据的通信路径无关的其他第2中继装置。其结果是，将中继装置的线路连结的负担减少，能够抑制因线路的超负荷引起的延迟。

根据本公开，能够抑制车载网络系统中的数据的传输延迟。

附图说明

基于以下的附图来详细描述本发明的实施例，其中：

图1是表示公开的技术的实施方式所涉及的车载网络系统的简要结构的框图。

图2是表示实施方式所涉及的网关ECU的硬件结构的框图。

图3是表示实施方式所涉及的网关ECU的功能结构的框图。

图4是实施方式所涉及的网关ECU的中继表的一个例子。

图5是实施方式所涉及的车载网络系统的数据的通信路径的一个例子。

图6是表示实施方式所涉及的中继优先处理的流程的流程图。

图7是在实施方式所涉及的第2网关执行中继优先处理之前的中继表的一个例子。

图8是在实施方式所涉及的第2网关执行中继优先处理之后的中继表的一个例子。

图9是表示实施方式所涉及的中继优先级变更处理的流程的流程图。

图10是在实施方式所涉及的第1网关执行中继优先级变更处理之前的中继表的一个例子。

图11是在实施方式所涉及的第1网关执行中继优先级变更处理之后的中继表的一个例子。

图12是实施方式所涉及的车载网络系统的数据的通信路径的另一个例子。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式的一个例子进行说明。其中，在各附图中，对相同或者等效的构成要素以及部分标注相同的参照标记。另外，存在为了便于说明而夸张附图的尺寸比例而与实际的比例不同的情况。

(概要)

图1是表示本实施方式所涉及的车载网络系统10的简要结构的图。如该图所示，车载网络系统10能够实现被搭载于车辆12的多个ECU14(Electrical Control Unit)间的数据通信。

车载网络系统10包括作为中继装置的多个网关ECU(Electrical Control Unit)14。在本实施方式中，作为网关ECU20，具有第1网关ECU20A、第2网关ECU20B以及第3网关ECU20C。这些网关ECU20分别具有以下说明的中继功能，构成本发明中的“第1中继装置”以及“第2中继装置”。

以下，将第1网关ECU20、第2网关ECU20、第3网关ECU20分别称为第1GW20A、第2GW20B、第3GW20C。另外，在不需要区别各个网关ECU20的情况下，简称为GW20。

各个ECU14(A～E)与各GW20分别经由外部总线22(A～G)而连接。由各ECU14生成或者取得的数据在GW20中继并被传输至发送目标的ECU14。例如，如图5所示，从ECU14A向ECU14B发送的数据通过被第1GW20A以及第2GW20B中继而经由外部总线22A、外部总线22B、外部总线22C被ECU14B接收。这样，各GW20具有多个端口，在多个端口经由外部总线22而连接有各ECU14。各GW20是将输入至任意一个端口的数据中继至其他任意一个端口的中继装置。

在本实施方式的外部总线22中，进行基于CAN(Controller Area Network)协议的通信。在各ECU14之间收发的数据被作为基于CAN协议的通信帧而收发。通信帧根据数据的种类等而具有CAN协议中的通信调停用的帧ID。此外，外部总线22的通信方式并不局限于CAN，也可以应用CAN－FD(CAN With Flexible Data Rate)、以太网(注册商标)等。

以下，对各ECU14以及GW20进行详述。

各ECU14构成为包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、储存器、通信I/F(Inter Face)以及输入输出I/F。CPU、ROM、RAM、储存器、通信I/F以及输入输出I/F经由内部总线连接为相互能够通信。

另外，各ECU14经由输入输出I/F与车辆12的控制所需或者构成车辆12的未图示的辅机类连接。辅机类例如包括车速传感器、挡位传感器、转向的转向操纵角传感器等被搭载于车辆的各种传感器、点火开关等各种开关。另外，连接辅机类的ECU14存在发动机ECU、制动ECU、转向ECU、变压器ECU、车身ECU、仪表ECU、空调ECU、PCS(Pre－Crash Safety)－ECU、或者LKA(Lane Keeping Assist)－ECU、空调ECU、多媒体ECU、智能钥匙ECU等各种ECU。

此外，在车辆12为HV(Hybrid Vehicle)车、EV(Electric Vehicle)以及燃料电池车(FCV：Fuel Cell Vehicle)的情况下，只要分别使用控制发动机或者驱动用马达的输出的HV－ECU以及控制驱动用马达的输出的EV－ECU来代替发动机ECU即可。

(网关ECU)

图2是表示作为中继装置的各GW20的硬件结构的框图。

如图2所示，GW20构成为包括CPU(Central Processing Unit)201、ROM(Read OnlyMemory)202、RAM(Random Access Memory)203、储存器204、通信I/F(Inter Face)205以及输入输出I/F206。CPU201是处理器的一个例子，RAM203是存储器的一个例子。CPU201、ROM202、RAM203、储存器204、通信I/F205以及输入输出I/F206经由内部总线207连接为相互能够通信。

CPU201是中央运算处理单元，执行各种程序、控制各部。即，CPU201从ROM202读出程序，并将RAM203作为工作区域来执行程序。CPU201根据记录在ROM202或者储存器204的程序来进行上述各结构的控制以及各种运算处理。在本实施方式中，在ROM202储存有对由GW20接收到的数据进行中继的通信程序。

ROM202储存各种程序以及各种数据。RAM203作为工作区域而暂时存储程序或者数据。

储存器204由HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)或者闪存等记录装置构成，储存包括操作系统的各种程序以及各种数据。

通信I/F205是用于与其他ECU14进行通信的接口，可使用基于CAN协议的通信标准。通信I/F205与外部总线22连接。

输入输出I/F206是用于与被搭载于车辆12的辅机类通信的接口。在图2所图示的输入输出I/F206未连接辅机类，但可以将与ECU14连接的各种传感器与GW20的输入输出I/F206连接。

在执行上述的通信程序时，GW20使用上述的硬件资源来实现各种功能。对GW20所实现的功能结构进行说明。

图3是表示GW20的功能结构的例子的框图。

如图3所示，GW20具有测定部210、请求部220、设定部230、相对判定部240作为功能结构。另外，GW20在ROM202存储有通信程序，在储存器204存储有图4所示那样的中继表。各功能结构通过CPU201读出存储于ROM202的通信程序并执行来实现。

中继表是用于将由I/F205接收到的与CAN的通信帧相关的信息存储于缓存的储存方式的一个例子。缓存例如设置于储存器204。缓存是从外部总线22接收在ECU14(A～E)之间中继的数据并在输出至与发送目标的ECU14(发送源以外的任一个或者多个)连接的线路之前的期间暂时进行保持的存储器或者数据保持部。

图4是存储于缓存的中继表的一个例子。中继表按照接收到各种通信帧的顺序进行储存，按每个通信帧存储帧ID、中继源的总线、中继对象的总线、保持时间的阈值、保持时间的测定值、中继优先级等信息。使用与外部总线22A～22G分别对应的1～7的数字来存储中继源的总线以及中继对象的总线。另外，保持时间是接收到的通信帧被保持而不被GW20中继的时间，是通信帧被在缓存保持的时间。

保持时间的阈值是按每个帧ID预先设定的值，例如是被设定为对车辆的各种控制不产生影响的时间。保持时间的测定值是由后述的测定部210测定出的保持时间。中继优先级是根据接收到的通信帧的帧ID决定的值，表示输出各通信帧的优先顺序。在本实施方式中，作为一个例子，将帧ID为“0x100～0x200”的通信帧作为中继优先级“低”的数据，将帧ID为“0x201～0x299”的通信帧作为中继优先级“中”的数据，将帧ID为“0x301以上”的通信帧作为中继优先级“高”的数据。此外，中继优先级并不局限于“高”“中”“低”这三个等级，能够根据需要适当地设定。

若执行通信程序，则根据优先中继规则来输出储存于缓存的通信帧。优先中继规则是用于决定从缓存输出各通信帧、即从GW20向发送目标的ECU14发送各通信帧的顺序的规则。在本实施方式中，将储存于缓存的通信帧按照中继优先级“高”、“中”、“低”的顺序中继为从高到低的顺序。另外，在存在多个具有相同中继优先级的通信帧的情况下，按照被GW20接收到的顺序、即先到的顺序来发送各通信帧。

测定部210具有用于对接收到的通信帧被在缓存保持的保持时间进行测定的计数功能。

请求部220具有当在GW20存在滞留数据的情况下对于构成车载网络系统10的其他GW20请求为提高与滞留数据对应的通信帧的中继优先级的功能。

通过伴随着后述的中继优先处理以及中继优先级变更处理的执行而对由测定部210测定出的保持时间是否超过对应的保持时间的阈值进行判断来进行在GW20是否存在滞留数据的判断。即，当在中继表上针对规定的帧ID由测定部210测定出的保持时间超过阈值的情况下，判断为在GW20存在与该帧ID对应的数据作为滞留数据。另一方面，当针对规定的帧ID由测定部210测定出的保持时间为阈值以下的情况下，判断为在GW20中关于该帧ID不存在滞留数据。

当根据上述判断而在GW20存在滞留数据的情况下，请求部220对于与该GW20经由外部总线22连接为能够通信的全部的GW20请求为提高与滞留数据对应的帧ID的中继优先级。例如，当在第1GW20A存在规定的帧ID的数据作为滞留数据的情况下，对于第2GW20B以及第3GW20C请求为提高该帧ID的中继优先级。这样，不指定特定的发送目标的请求能够通过不包括发送目标的地址的通信帧实现。因此，具有可减少GW20的处理负担这一优点。另一方面，由于请求部220对于不中继滞留数据、即未被配置于滞留数据的通信路径上的GW20也能够进行请求，所以在数据通信量增加的情况下，存在因数据彼此的冲突的产生等而增加线路的负担的可能性。因此，在使线路的负荷减少的观点下，可以对于在滞留数据的发送方向的上游侧以及下游侧的至少一方连接的其他GW20请求为提高该其他GW20中的滞留数据的中继优先级。

设定部230具有伴随着中继优先处理以及中继优先级变更处理的执行而针对存在滞留数据的帧ID、在该帧ID的中继优先级小于最大值的情况下提高中继优先级的功能。

相对判定部240具有在伴随着中继优先处理以及中继优先级变更处理的执行而提高了特定的帧ID的中继优先级的情况下相对地判定在缓存内的其他帧ID是否存在滞留数据的功能。

对于上述判定而言，作为一个例子，基于由测定部210凭经验获得的测定值来进行判定。即，处于针对规定的帧暂时提高了中继优先级的状态，此时对在储存于缓存内的其他帧ID的数据是否存在滞留数据进行判定。

另外，上述判定并不局限于基于上述测定值的判定，也能够使用公知的等待行列理论(排队理论)而根据GW20的处理速度与数据输入的周期解析地进行判定。即，将针对特定的帧ID提高了中继优先级的条件应用至等待行列理论。而且，预测缓存内的各通信帧的保持时间，根据该预测值是否超过对应的保持时间的阈值来预测性地判定是否存在滞留数据。

(作用以及效果)

接下来，与由GW20执行的处理的流程一同对GW20的作用进行说明。

图6是表示由各GW20执行的中继优先处理的流程的流程图。GW20每隔规定的控制周期便执行中继优先处理。在本实施方式中，作为一个例子，对如图5所示那样在从ECU14A发送出的数据被ECU14B接收之前在第2GW20B存在滞留数据的情况进行说明。

(中继优先处理)

在S101中，CPU201选择中继表上的通信帧中的一个，测定选择出的通信帧的保持时间，并移至S102。这里，在CPU201第一次进行步骤S101的处理的情况下，CPU201例如在中继表中选择帧ID的升顺或者降顺的第一个通信帧。或者，CPU201可以选择中继顺序中最早的通信帧来代替升顺或者降顺的第一个通信帧。或者，CPU201也可以随机选择通信帧。

在S102中，CPU201对测定出的保持时间是否超过在中继表中针对每个帧ID设定的阈值进行判断。即，对在中继表中是否存在滞留数据进行判断。在S102中，当判断为保持时间超过阈值的情况下，CPU201移至S103。在S102中，当判断为保持时间未超过阈值的情况下，CPU201移至S109。

在S103中，CPU201针对保持时间超过阈值的通信帧判断中继优先级是否为最大值。换言之，判断通信帧的中继优先级是否为“高”。当在S103中判断为中继优先级为最大值的情况下，CPU201移至S104。当在S103中判断为中继优先级不是最大值的情况下，CPU201移至S105。

在S104中，CPU201向通过外部总线22连接为能够通信的其他GW20请求将被判断为滞留数据的通信帧的中继优先级提高，移至S109。

在S105中，当在自己的GW20中提高了被判断为滞留数据的通信帧的中继优先级的情况下，CPU201推算中继表上的其他通信帧的保持时间。而且，若S105的处理结束，则CPU201移至S106。

在S106中，CPU201基于推算出的其他通信帧的保持时间来判定在中继表上的其他通信帧是否存在滞留预备数据。滞留预备数据是推算出的其他通信帧的保持时间超过阈值的数据，在提高了滞留数据的中继优先级的情况下，是新产生的滞留数据。S106对推算出的其他通信帧的保持时间是否为阈值以内进行判定。当推算出的其他通信帧的保持时间为阈值以内的情况下，在S106中判定为不存在滞留预备数据，CPU201移至S107。当推算出的其他通信帧的保持时间超过阈值的情况下，在S106中判定为存在滞留预备数据，CPU201移至S108。

在S107中，CPU201提高作为滞留数据的通信帧的中继优先级。由此，由于滞留数据能够插入至比当初的中继优先级高级的中继优先级的分类，所以被中继的顺序提前，保持时间变短。在S107的处理之后，CPU201移至S109的处理。

另一方面，若在S106中判定为存在滞留预备数据而移至S108，则CPU201对被判定为滞留预备数据的其他通信帧的中继优先级是否为滞留数据的中继优先级以上进行判断。在S108中若判断为滞留预备数据的中继优先级为滞留数据的中继优先级以上，则移至S109。在S108中若判断为滞留预备数据的中继优先级小于滞留数据的中继优先级，则移至S107，来提高作为滞留数据的通信帧的中继优先级。

作为一个例子，图7是表示在第2GW20B中执行中继优先处理之前的中继表的图。在该图中，帧ID“0x220”的通信帧是正从ECU14A发送给ECU14B的数据。由于在帧ID“0x220”中，保持时间的阈值为10ms，相对于此，测定值为15ms，所以保持时间超过阈值。因此，在第2GW20B中，帧ID“0x220”的通信帧作为滞留数据存在。

在第2GW20B中，通过S103针对帧ID“0x220”的滞留数据判断中继优先级是否为最大值。由于帧ID“0x220”滞留数据的中继优先级为“中”，所以不是最大值。因此，移至S105。在S105中，为了推算在第2GW20B提高了滞留数据的中继优先级的情况下的其他通信帧的保持时间，暂时将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提高至“高”。而且，针对中继表上的全部的通信帧测定保持时间。

图8是表示伴随着S105的处理而将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提高至“高”的情况下的第2GW20B的中继表的图。如该图所示，由于即便在将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提高至“高”的情况下，在其他帧ID中测定出的保持时间也被保证为阈值以内，所以不存在滞留预备数据。因此，通过S107维持将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提高至“高”的状态。由此，帧ID“0x220”的保持时间被从15ms缩短至12ms。

但是，由于在帧ID“0x220”中，即便将中继优先级变更为“高”，也超过作为保持时间的阈值的10ms，所以在按规定的控制周期反复进行的下次的中继优先处理中，从S103移至S104。而且，在S104中，向其他GW20(第1GW20A以及第3GW20C)请求提高帧ID“0x220”的通信帧的中继优先级。

返回至图6，在S109中，CPU201针对中继表上的全部的通信帧判断中继优先处理是否结束。在S109中，当针对全部的通信帧判断为中继优先处理结束的情况下，结束处理。在S109中，当判断为存在中继优先处理未结束的通信帧的情况下，返回至S101而反复进行处理。例如，CPU201选择中继表上的通信帧中的按帧ID的升顺或者降顺或者通信帧的中继顺序为下一个的通信帧，反复进行从S101起的处理。此外，在返回至S101而反复进行处理的情况下，可以包括新被储存于中继表的通信帧。

(中继优先级变更处理)

图9是表示由各GW20执行的中继优先级变更处理的流程的流程图。GW20每隔规定的控制周期便执行中继优先级变更处理。在本实施方式中，作为一个例子，对如图5所示那样从ECU14A发送出的数据被ECU14B接收之前在第2GW20B存在滞留数据的情况进行说明。如上述那样，在本实施方式中，从第2GW20B向第1GW20A发送请求为将帧ID“0x220”的通信帧的中继优先级提高的信息。伴随于此，在第1GW20A中，执行图9所示的中继优先级变更处理。

在S110中，若从第2GW20B接收到请求，则第1GW20A的CPU201移至S111。在S111～S115中，CPU201执行与图6所示的中继优先处理的流程图中的S103～S107的处理同样的处理。若执行直到S115为止的处理，则CPU201结束处理。

作为一个例子，图10是表示在第1GW20A中执行中继优先级变更处理之前的中继表的图。在该图中，在第2GW20B中被作为滞留数据的帧ID“0x220”的保持时间的测定值为4ms，未超过作为阈值的10ms。

在第1GW20A中，通过S111针对帧ID“0x220”的通信帧判断中继优先级是否为最大值。由于帧ID“0x220”的通信帧的中继优先级为“中”，所以不是最大值。因此，移至S113。在S113中，为了推算在第1GW20A中针对帧ID“0x220”的通信帧提高了中继优先级的情况下的其他通信帧的保持时间，暂时将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提升至“高”。而且，针对中继表上的全部的通信帧测定保持时间。

图11是表示伴随着S113的处理而将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提升至“高”的情况下的第1GW20A的中继表的图。如该图所示，即便在将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提升至“高”的情况下，在其他帧ID中，测定出的保持时间也被保持在阈值以内，不存在滞留预备数据。因此，通过S115来维持将帧ID“0x220”的中继优先级从“中”提升至“高”的状态。由此，帧ID“0x220”的保持时间被从4ms缩短至2ms。

如以上说明那样，在图5～图11所示的本实施方式的一个例子中，在第1GW20A以及第2GW20B中对从ECU14A发送至ECU14B的数据进行中继。通过在第1GW20A以及第2GW20B中执行优先处理以及中继优先级变更处置，使得帧ID“0x220”的通信帧的中继所需的时间(保持时间)合计缩短了5ms。

这样，在本实施方式中，构成车载网络系统10的多个GW20(A～C)暂时保持接收到的数据，按照中继优先级从高到低的顺序发送所保持的数据。其结果是，由于即便数据集中在规定的GW20而产生数据的滞留，也优先对优先级相对高的数据进行中继，所以能够抑制优先级高的数据的传输延迟。

另外，伴随着搭载于车辆的ECU的增加，对在ECU间传递的数据进行中继的网关ECU也处于增加趋势。在多个网关ECU中继来进行数据的传输的情况下，存在被保持于网关ECU的中继时间因车载网络的通信状态变长而导致数据的传输产生延迟的情况。

在规定的优先级的数据被集中接收到作为中继装置的网关ECU的情况下，存在仅基于优先级来传输数据是无法抑制该规定的优先级的数据组的传输延迟的情况。另一方面，在多个网关ECU中继来进行数据的收发的情况下，即便在一个网关ECU中产生数据的滞留，若在其他网关ECU中优先进行该数据的传输，则也能够缩短通信路径整体中的该数据的传输时间。

这里，在各GW20(A～C)中，针对每个接收到的数据测定未被中继而保持的保持时间。而且，针对测定出的保持时间超过规定的阈值的数据亦即滞留数据，向与自己的GW20不同的GW20请求提高中继优先级。由此，通过在其他GW20中优先中继在自己的GW20滞留的数据，可缩短通信路径整体中的该滞留数据的传输时间。其结果是，即便是规定的优先级的数据被集中接收到自己的GW20的情况，也能够抑制数据的传输延迟。

另外，根据上述实施方式，由于针对每个作为数据的通信帧设定保持时间的阈值，所以能够根据通信帧的种类准确地判断滞留的有无。由此，能够有效地抑制数据的传输延迟。

另外，当优先级最高的数据滞留在自己的GW20的情况下，针对该滞留数据，请求在其他GW20中提高中继优先级。由此，即便是优先级高的数据被集中接收到自己的GW20而产生滞留的情况，也能够通过在其他GW20中优先中继来抑制数据的传输延迟。

并且，当滞留在自己的GW20的数据的中继优先级小于最大值的情况下，能够提高该滞留数据的中继优先级，来使自己的GW20优先进行中继。由此，针对处于容易发生数据的滞留的趋势的中继优先级低的数据，可抑制传输延迟。即，对于数据的中继优先级小于最大值的数据而言，在自己的GW20接收到中继优先级比该数据高的数据的情况下，中继被推迟。因此，被保持于第1中继装置的时间增大，处于容易发生数据的滞留的趋势。鉴于此，在数据的中继优先级小于最大值的数据产生了滞留的情况下，能够通过提高自己的GW20中的中继优先级来抑制传输延迟。

另外，在自己的GW20中，当因针对中继优先级小于最大值的滞留数据提高滞留数据的中继优先级而使得自己的GW20的其他数据产生滞留的情况下，维持优先级而不提高。由此，针对优先级相对低的数据，能够仅在自己的GW20的其他数据不产生滞留的情况下使中继优先，能够有效地抑制自己的GW20整体的传输延迟。

另一方面，在提高了滞留数据的中继优先级的情况下，当滞留预备数据的中继优先级为滞留数据以上的情况下，维持优先级而不提高。由此，优先对中继优先级本来高于滞留数据或者具有同等中继优先级的数据进行中继。另一方面，在滞留预备数据的中继优先级低于滞留数据的情况下，通过使滞留数据的中继优先，来抑制滞留数据的传输延迟。由此，能够有效地抑制自己的GW20中的数据的传输延迟。

另外，在上述实施方式中，针对每个中继优先级按照先到的顺序发送接收到的各种数据。由此，在各GW20中提高了中继优先级的数据通过插入至此前为同等中继优先级的其他数据而被优先中继。另一方面，对于具有相同的中继优先级的数据彼此而言，根据先到顺序，先接收到的数据被优先中继。因此，即便是对中继优先级比较高的数据组插入了中继优先级本来被设定得低的数据的情况，也按照先到顺序中继，从而可抑制中继优先级本来高的数据的传输延迟。其结果是，能够既优先本来中继优先级高的数据的传输，又抑制中继优先级比其低的数据的传输延迟。

另外，当在车载网络系统10上存在多个其他GW20的情况下，自己的GW20对于除了自己的GW20以外的全部GW20请求提高滞留数据的中继优先级。由此，与对于特定的GW20请求提高中继优先级的情况相比，在请求时不需要生成具有特定的地址的数据。由此，在自己的GW20中可降低处理负担，能够抑制因自己的GW20的超负荷引起的延迟。

[补充说明]

在上述实施方式中，对从搭载于车辆12的ECU14A向ECU14B传递的数据的通信路径进行了说明。在上述实施方式中，针对数据的中继在第1GW20A与第2GW20B这2个GW20中继的情况说明了作用效果，但即便在3个以上网关ECU进行中继的情况下，本发明也发挥同样的作用效果。例如，如图12所示，在如从ECU14C向ECU14D传递的数据的那样在第1GW20A、第2GW20B、第3GW20C这3个GW20中继的数据的通信路径中也能够起到同样的作用效果。

另外，上述实施方式中示出的GW20的数量只是一个例子，能够根据需要适当地设定2个或者4个以上的GW。

此外，在上述各实施方式中由CPU读入软件(程序)并执行的中继优先处理以及中继优先级变更处理可以由CPU以外的各种处理器执行。作为该情况下的处理器，可例示FPGA(Field－Programmable Gate Array)等能够在制造后变更电路结构的PLD(ProgrammableLogic Device)、以及ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等具有为了执行特定的处理而设计为专用的电路结构的处理器亦即专用电路等。另外，中继优先处理以及中继优先级变更处理可以利用这些各种处理器中的1个执行，也可以利用相同种类或者不同种类的2个以上处理器的组合(例如，多个FPGA、以及CPU与FPGA的组合等)执行。另外，这些各种处理器的硬件构造更具体是组合了半导体元件等电路元件的电路。

另外，在上述各实施方式中，对中继优先处理以及中继优先级变更处理的程序被预先存储(安装)于ROM或者储存器的方式进行了说明，但并不限定于此。程序也可以以被记录在CD－ROM(Compact DiskRead Only Memory)、DVD－ROM(Digital Versatile DiskRead Only Memory)以及USB(Universal Serial Bus)存储器等记录介质的方式提供。另外，程序也可以是经由网络从外部装置下载的方式。

Claims (10)

1.一种车载网络系统，其中，具有：

多个中继装置，暂时保持接收到的数据，并按照中继优先级从高到低的顺序对所保持的所述数据进行中继；

测定部，针对被所述多个中继装置所包括的第1中继装置保持的每个所述数据测定未被中继而保持的保持时间；以及

请求部，针对测定出的所述保持时间超过规定的阈值的所述数据亦即滞留数据，请求所述多个中继装置中的与所述第1中继装置不同且能够对所述滞留数据进行中继的第2中继装置提高中继优先级。

2.根据权利要求1所述的车载网络系统，其中，

针对每个所述数据设定有所述阈值。

3.根据权利要求1或2所述的车载网络系统，其中，

当所述滞留数据的中继优先级在所述第1中继装置中为最大值的情况下，所述请求部请求提高所述第2中继装置中的所述滞留数据的中继优先级。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车载网络系统，其中，

还具有当在所述第1中继装置中所述滞留数据的中继优先级小于最大值的情况下提高所述滞留数据的中继优先级的设定部。

5.根据权利要求4所述的车载网络系统，其中，

还具有当在所述第1中继装置中提高了所述滞留数据的中继优先级的情况下对与所述滞留数据不同的所述第1中继装置所保持的数据的所述保持时间是否超过所述阈值进行判定的相对判定部，

当在提高了所述滞留数据的中继优先级的情况下存在保持时间超过所述阈值的数据亦即滞留预备数据时，维持而不提高所述滞留数据的中继优先级。

6.根据权利要求5所述的车载网络系统，其中，

所述设定部构成为：当所述滞留预备数据在所述第1中继装置中的中继优先级为所述滞留数据在所述第1中继装置中的中继优先级以上的情况下，维持而不提高所述滞留数据的中继优先级，当所述滞留预备数据在所述第1中继装置中的中继优先级低于所述滞留数据在所述第1中继装置中的中继优先级的情况下，提高所述滞留数据的中继优先级。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的车载网络系统，其中，

所述多个中继装置的每一个针对每个中继优先级按照先到顺序来发送接收到的各种数据。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的车载网络系统，其中，

当存在多个所述第2中继装置的情况下，所述请求部对于全部的所述第2中继装置请求提高该第2中继装置中的所述滞留数据的中继优先级。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的车载网络系统，其中，

所述请求部对于所述多个中继装置中的与所述第1中继装置不同且在所述滞留数据的发送方向的上游侧以及下游侧的至少一方连接的所述第2中继装置请求提高该第2中继装置中的所述滞留数据的中继优先级。

10.一种存储介质，其中，存储有使计算机执行如下处理的程序：

暂时保持接收到的数据，针对被按照中继优先级顺序对所保持的所述数据进行中继的多个中继装置所包括的第1中继装置保持的每个所述数据测定未被中继而保持的保持时间，

对测定出的每个所述数据的所述保持时间是否超过针对每个所述数据设定的规定的阈值进行判定，

针对被判定为保持时间超过所述阈值的数据亦即滞留数据，请求所述多个中继装置中的与所述第1中继装置不同且对所述滞留数据进行中继的第2中继装置提高中继优先级。

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