JP2007036907A

JP2007036907A - ゲートウェイ装置

Info

Publication number: JP2007036907A
Application number: JP2005219771A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Onda; 秀明恩田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】優先順位の高い順にデータを送信しつつ、優先順位の低いデータも一定時間以内に送信することができるゲートウェイ装置を提供すること。
【解決手段】中継送信するデータに含まれる送信先を示すIDコードの優先順位を予め記憶し、IDコードの優先順位に従って送信データの送信順序を並び替えてRAM２１のIDテーブルデータ２１１にCPU２が記憶させ、IDコードの最も優先順位の高いデータ送信からの時間経過を検出し、予め設定した設定時間経過時に最も優先順位の低いIDコードのデータが送信完了していない場合には、送信データの送信順序を固定し、最も優先順位の低いIDコードのデータまでCPU２が送信させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なるネットワーク間に属する機器の通信を行うゲートウェイ装置の技術分野に属し、特に車載装置間の異なる通信ネットワーク間の通信を可能にするものに有用である。

従来にあっては、高速バスによる通信が行われる情報系と、低速バスによる通信が行われる制御系をゲートウェイ装置で接続し、不完全なデータや不正なデータを転送しないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１６６１４号公報（第２−４頁、全図）

しかしながら、従来のゲートウェイ装置にあっては、バスの通信速度の差から送信できるデータ量の差が生じ、送信したいタイミングにデータが送信できない場合や、送信時期を逸する場合があり、問題となる。例えば、CANに代表される通信方式等では、優先順位の高いデータは送信できるが、優先順位の低いデータはいつまでも送信できない場合があり、問題となる。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、優先順位の高い順にデータを送信しつつ、優先順位の低いデータも一定時間以内に送信することができるゲートウェイ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、車内の車載装置で複数の車内ネットワークを形成し、形成された異なるネットワーク間を接続して、ネットワークから受信するデータを一時的に保存・変換して別のネットワークに送信するようにし、異なるネットワークに接続している車載装置間でのデータのやり取りを行う、ゲートウェイ装置において、中継送信するデータに含まれる送信先を示すIDコードの優先順位を予め記憶しておく優先ID記憶手段を設け、IDコードの優先順位に従って送信データの送信順序を並び替える送信順位変更手段を設け、IDコードの最も優先順位の高いデータ送信からの時間経過を検出するタイマを設け、予め設定した設定時間経過時に最も優先順位の低いIDコードのデータが送信完了していない場合には、送信データの送信順序を固定し、最も優先順位の低いIDコードのデータまで送信する送信順序固定手段を設けた、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、優先順位の高い順にデータを送信しつつ、優先順位の低いデータも一定時間以内に送信することができる。

以下、本発明のゲートウェイ装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

図１は実施例１のゲートウェイ装置を用いたネットワーク構成を示す図である。図２は実施例１のゲートウェイ装置のブロック図である。
実施例１のゲートウェイ装置１は、車両の車載機器のコントローラＡ１，Ａ２を、高速通信を行うバスＡで接続する構成のネットワークＡと、車両の車載機器のコントローラＢ１，Ｂ２を、低速通信を行うバスＢで接続する構成のネットワークＢとを接続するように設けられる。

ゲートウェイ装置１は、CPU２、トランシーバ３ａ，３ｂ、電源回路４を主要な構成にしている。
CPU２は、RAM２１とROM２２が内蔵され、一方のネットワークからのデータを一時的に保存し、他のネットワークで送信できるデータへ、通信プロトコル等を合わせる変換を行いトランシーバ３ａ，３ｂへ出力する。
また、CPU２は、内部の命令カウント又は外部のタイマ回路により、時間をカウントする。
RAM２１は、データを一時的に保存するとともに、優先順位に送信データを並べたIDテーブルデータ２１１を備えている。（RAM２１は、優先ID記憶手段に相当し、RAM２１とCPU２は、送信順位変更手段、送信順位固定手段、データ更新手段に相当する。）
ROM２２は、CPU２で行う処理やデータを記憶している。

トランシーバ３ａ，３ｂは、バスＡ，バスＢとCPU２を接続し、バスＡ，バスＢからの通信信号をCPU２に入力できる信号へ変換してCPU２へ出力し、CPU２からの信号をバスＡ，バスＢに流せる通信信号へ変換してバスＡ，バスＢに出力する。
電源回路４は、CPU２及び周辺回路に電源を供給する。

次に作用を説明する。
[送信データ処理]
図３は実施例１のゲートウェイ装置のCPUで実行される送信データ処理の流れを示すフローチャート図であり、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１１では、低優先順位のデータを送信するフラグがセットされているかどうかを判断し、フラグがセットされているならばステップＳ２１へ進み、フラグがセットされていないならばステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、データを受信したかどうかを判断し、受信したならばステップＳ１３へ進み、受信していないならば処理を終了する。

ステップＳ１３では、受信したデータと、送信を待っているデータに対し、IDの優先順位による並び替えを行い、IDテーブルデータ２１１として記憶する。

ステップＳ１４では、送信を待っているデータの中に、受信したデータと同じIDのデータがあると、送信を待っているデータに上書きを行う。

ステップＳ１５では、タイマが起動中であるかどうかを判断し、起動中ならばステップＳ１９へ進み、起動中でないならばステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、タイマを起動させて経過時間をカウントする。

ステップＳ１７では、データを送信するタイミングである送信タイミングであるかどうかを判断し、送信タイミングであるならばステップＳ１８へ進み、送信タイミングでないならば処理を終了する。

ステップＳ１８では、最優先IDのデータを送信する。

ステップＳ１９では、タイマでカウントする経過時間が設定時間に達したかどうかを判断し、設定時間に達したならばステップＳ２０へ進み、設定時間に達しないならばステップＳ１７へ進む。

ステップＳ２０では、IDテーブルデータ２１１のデータをすべて送信したかどうかを判断し、全て送信したならばステップＳ１７へ進み、全て送信していないならばステップＳ２１へ進む。

ステップＳ２１では、IDテーブルデータの優先順位による並び替えを禁止し、低優先順位のデータを送信する。

ステップＳ２２では、全てのデータ送信が完了したかどうかを判断し、全てのデータを送信したならばステップＳ２３へ進み、全てのデータを送信していないならばステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２３では、低優先順位データ送信フラグをリセットする。

ステップＳ２４では、タイマをクリアする。

ステップＳ２５では、低優先順位データ送信フラグをセットする。

[通信速度の異なるデータ送信について]
通信速度の異なる２つのバスを持つゲートウェイ装置について、ここで詳細に説明する。
通信速度に差があっても問題ない場合には、例えば、図４に示す処理の流れにより処理されることになり、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ３１では、データを受信したかどうかを判断し、受信したならばステップＳ３２へ進み、受信していないならば処理を終了する。

ステップＳ３２では、受信データを一時的に保存する。

ステップＳ３３では、送信タイミングかどうかを判断し、送信タイミングならばステップＳ３４へ進み、送信タイミングでないならば処理を終了する。
通信速度の速いバスと通信速度の遅いバスをゲートウェイ装置により転送する場合、当然に送信が可能なデータは、通信速度が速いバスの方が多くなる。
そのため、通信速度が速いバスから、通信速度が遅いバスへデータを送る際には、データ量が多いとリアルタイムでは転送が不可能となる。よって、データ転送に遅れや漏れが発生することになる。

CAN等の通信においては、優先順位が定められる。この優先順位によりゲートウェイ装置で転送が行われ、かつ上記のように、高速側から低速側へ多くのデータを転送すると、優先順位の低いデータはいつまでも送信ができない場合が生じる。
本実施例１では、上記の問題点を解決している。

[一定時間経過によるIDテーブルデータを固定する作用]
実施例１では、図５に示すようなIDテーブルデータ２１１が設けられる。
図５において、優先順位は、IDの数値が小さい方が優先度の高いものとなる。
優先順位を判断する際には、このIDの数値を比較し、優先順位の高い順のIDテーブルデータをRAM２１に作成し、その後にデータを受信する毎に優先順位の判断を行いテーブルデータの並び替え、同一IDデータの上書きを行う。

さらに図６〜図８を参照して具体的に説明する。
(a)優先順位による並び替え
図６に示すように、受信データがID=300,100,002の順で受信したならば、ステップＳ１３の処理により並べ替えが行われるので、IDテーブルデータ２１１では、ID=002,100,300の順となる。よって、送信側のバスの状態でデータが送信できない状態から、データが送信できる状態に復帰すると、このIDコードの数値の小さい方から順にデータが送信される。
よって、優先順位の順序によりデータ送信が行われる。

(b)同一ID受信による上書き
図７に示すように、受信データがID=200,412,300,100,002,200,100の順で受信したならば、まず、ステップＳ１３の処理による並べ替えと、ステップＳ１４の処理による同一IDデータの上書きが行われる。すなわちID=100については、後で受信したID=100のデータを前のデータに上書きする。よって、優先順位の順序によるデータ送信は、最新のデータが転送されることになる。

(c)一定時間経過時の処理
図８に示すように、受信データが一巡目、二巡目と続く場合に、一巡目の受信データがIDコード順に並べ替えられた状態、すなわち、ID=002,050,100,200,300,412,561,653,700で送信されることになる。この際に、最も優先度の高いID=002を送信するとともに、ステップＳ１６の処理によりタイマカウントがスタートする。
図８の例では、ID=412のデータを送信した時点で、設定時間のタイムアップとなっている。すると、ステップＳ２０→Ｓ２１→Ｓ２２の処理が行われる。この処理の流れでは、優先順位の並びであるID=002,050,100,200,300,412,561,653,700のID=412以降、つまりID=561,653,700を固定する。新たに受信した場合にIDコードの数値が小さくても、ID=561,653,700の後に並べるようにし、ID=561,653,700の並びの変更を禁止する。

そのため、ID=561,653,700の優先順位の低いもののデータ送信が確実に成される。データ送信が完了すると、ステップＳ２３、Ｓ２４の低優先順位データ送信フラグのリセットとタイマのクリアがされて、次の巡目のデータ送信処理が行われる。よって、タイマカウントによる一定時間経過時には、優先度が低順位のものであっても、確実にデータ送信が行われる。

次に、効果を説明する。
実施例１のゲートウェイ装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)車内の車載装置で複数の車内ネットワークを形成し、形成された異なるネットワーク間を接続して、ネットワークから受信するデータを一時的に保存・変換して別のネットワークに送信するようにし、異なるネットワークに接続している車載装置間でのデータのやり取りを行う、ゲートウェイ装置１において、中継送信するデータに含まれる送信先を示すIDコードの優先順位を予め記憶し、IDコードの優先順位に従って送信データの送信順序を並び替えてRAM２１のIDテーブルデータ２１１にCPU２が記憶させ、IDコードの最も優先順位の高いデータ送信からの時間経過を検出し、予め設定した設定時間経過時に最も優先順位の低いIDコードのデータが送信完了していない場合には、送信データの送信順序を固定し、最も優先順位の低いIDコードのデータまでCPU２が送信させるため、優先順位の高い順にデータを送信しつつ、優先順位の低いデータも一定時間以内に送信することができる。

(2)CPU２は、送信を待っているデータと同じIDコードのデータを受信すると、送信を待っているデータを書き換えるため、常に最新のデータを転送することができる。

以上、本発明のゲートウェイ装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では、CPU２の内部RAM２１にIDテーブルデータを設けたが、CPU２の外部RAMに設けてもよい。
優先順位の処理は、どのユニットからのデータかで優先順位を決めるデータを持ち、その順位に送信データを並び替えるようにしてもよいし、また、CAN等のように、あらかじめIDコードが割り付けられている場合に、優先順位とIDコードが同じ場合には、そのIDコードをそのまま優先順位として処理するようにしてもよい。

実施例１のゲートウェイ装置を用いたネットワーク構成を示す図である。実施例１のゲートウェイ装置のブロック図である。実施例１のゲートウェイ装置のCPUで実行される送信データ処理の流れを示すフローチャート図である。ゲートウェイ装置のCPUで実行される送信データ処理の流れを示すフローチャート図である。実施例１のゲートウェイ装置のIDテーブルデータを示す説明図である。実施例１のゲートウェイ装置の送信データの処理状態を示す説明図である。実施例１のゲートウェイ装置の送信データの処理状態を示す説明図である。実施例１のゲートウェイ装置の送信データの処理状態を示す説明図である。

符号の説明

１ゲートウェイ装置
２ CPU
２１ RAM
２１１テーブルデータ
２２ ROM
３ａトランシーバ
３ｂトランシーバ
４電源回路

Claims

車内の車載装置で複数の車内ネットワークを形成し、
形成された異なるネットワーク間を接続して、
ネットワークから受信するデータを一時的に保存・変換して別のネットワークに送信するようにし、
異なるネットワークに接続している車載装置間でのデータのやり取りを行う、
ゲートウェイ装置において、
中継送信するデータに含まれる送信先を示すIDコードの優先順位を予め記憶しておく優先ID記憶手段を設け、
IDコードの優先順位に従って送信データの送信順序を並び替える送信順位変更手段を設け、
IDコードの最も優先順位の高いデータ送信からの時間経過を検出するタイマを設け、
予め設定した設定時間経過時に最も優先順位の低いIDコードのデータが送信完了していない場合には、送信データの送信順序を固定し、最も優先順位の低いIDコードのデータまで送信する送信順序固定手段を設けた、
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、
送信を待っているデータと同じIDコードのデータを受信すると、送信を待っているデータを書き換えるデータ更新手段を設けた、
ことを特徴とするゲートウェイ装置。