JP2008022399A - 中継接続ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】異なる車載ＬＡＮ間においてメッセージの中継を可能な限り高速に行うことができる中継接続ユニットを提供することである。
【解決手段】第１通信線にメッセージを送信するための送信権が周期的に割り当てられるように構成された第１車載ＬＡＮ通信手段からなる第１ポートと、第２通信線にメッセージを送信する第２車載ＬＡＮ通信手段からなる第２ポートと、前記第１ポートまたは第２ポートを介して受信する受信メッセージを受信した部分から順次記憶するバッファを備え、前記受信メッセージの少なくとも一部を前記バッファに記憶した部分から順次前記第２ポートまたは第１ポートを介して送信する中継処理手段とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は車載用の中継接続ユニットに関し、詳しくは、複数の通信線を用いて送受信されるメッセージの中継を高速に行うことができる中継接続ユニットに関するものである。

近年、自動車に多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit)が搭載されており、その数は増加する傾向にある。各ＥＣＵは通信線を介して互いに接続されることにより車載ＬＡＮを構築し、ＥＣＵ間でメッセージを送受信できるように構成される。さらに、各通信線を介して送受信されるメッセージの量を削減するために、複数の通信線を中継接続ユニットによって接続し、一本の通信線（車載ＬＡＮの単一セグメント）に接続されるＥＣＵの数を削減することが行われている。

図１０は非特許文献１の「ＣＡＮ入門」に示されている従来の一般的な中継接続ユニット９０の構成を概略的に示す図である。すなわち、中継接続ユニット９０は、ワイヤハーネスからなる通信線９１Ａ，９１Ｂにそれぞれ接続された車載ＬＡＮ通信手段からなるポート９２Ａ，９２Ｂと、該ポート９２Ａ，９２Ｂに接続されたＣＰＵ（演算処理部）９３と、少なくとも中継するべきメッセージの識別情報と中継先ポートの関係を示す中継情報を記録してなるメモリ９４とを備えている。

ＣＰＵ９３はポート９２Ａ，９２Ｂを介して受信したメッセージを全て受け取った後に、このメッセージに付された識別情報を前記メモリ９４に記録された前記中継情報に含まれる識別情報と順次比較し、他のポート９２Ｂ，９２Ａに中継送信するべきメッセージであるかどうかを判別する。そして、ＣＰＵ９３は当該メッセージを中継送信するべきであると判別した場合には、このメッセージをポート９２Ｂ，９２Ａに中継送信することが行われている。

また、近年はより高速に通信可能であるＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）規格に準拠する車載ＬＡＮを幹線として用いることが考えられっている。例えば、通信線９１Ａを幹線とする場合には、通信線９１Ｂを支線として複数のＥＣＵ９５Ａ，９５Ｂ…をＣＡＮ規格に準拠する通信線９１Ｂにまとめて接続し、これらを前記中継接続ユニット９０によって幹線９１Ａに接続するように構成する。このようなＥＣＵ９５Ａ，９５Ｂ…のグループはそれぞれ中継接続ユニット９０を介して幹線９１Ａに接続されることにより、この幹線９１Ａに接続された別の中継接続ユニット９０’および通信線９１Ｃを介して別のグループのＥＣＵ９５Ｃ，９５Ｄ…とメッセージの送受信を行うことが可能となる。

ＣＡＮ入門 発行:２００３年１０月１日 発行者：ルネサステクノロジ インターネット(ＵＲＬ：http://www.renesas.com/jpn/products/mpumcu/specific/can_lin_mcu/candoc/rjj99z0001_entry_0400.pdf)

ところが、中継接続ユニット９０を用いて通信方式の異なる車載ＬＡＮ間で中継する場合は各通信線９１Ａ，９１Ｂの通信方式が異なることによって独特の問題が発生する。例えば、ＦｌｅｘＲａｙの場合、通信線９１Ａにメッセージを送信するための送信権が周期的に割り当てられることにより、より確実な通信を行えるように構成されているので、中継接続ユニット９０が送信権を待つ時間があることにより、遅れが生じるという問題がある。

図１１は前記問題点をタイムチャートにして説明する図である。時点Ｔｐｓにおいて一方の通信線９１Ｂに接続された１つのＥＣＵ９５Ａからのメッセージの送信が開始すると、中継接続ユニット９０がこのメッセージを受信完了する時点Ｔｐｅは、通信線９１Ａの送信権が与えられる時点Ｔｐ３を過ぎた時点であるから、このメッセージを通信線９１Ａに中継するのは次の送信権が与えられる時点Ｔｐ４である。したがって、メッセージが別の通信線９１Ｃに中継開始される時点ＴｐｒはＥＣＵ９５Ａが送信開始した時点Ｔｐｓからかなり（図１１では３周期以上）遅れた時点になってしまうことがあった。

非特許文献１に示される中継接続ユニット９０のように、メッセージの中継に関する前記一連の処理をＣＰＵ９３がソフトウエアによって実行する場合には、ＣＰＵ９３に高い処理能力が求められるという問題が生じる。つまり、ＣＰＵ９３によって扱われる中継する必要があるかどうかの判別を行うメッセージ量が増大すればするほど、メッセージが受信ノードに到着するまでの時間が遅延するという問題が生じる。とりわけ、近年においては車載ＬＡＮがさらに複雑になる傾向があるため、３以上の数の通信線を中継する中継接続ユニットが必要となってきており、前記ＣＰＵ９３に取り込まれるメッセージ数が多くなることは避けられないので、それだけ中継にかかる遅延時間が長くなるという問題が生じる。

本発明は上述の問題を考慮に入れてなされたものであり、異なる車載ＬＡＮ間においてメッセージの中継を可能な限り高速に行うことができる中継接続ユニットを提供することを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、
第１通信線にメッセージを送信するための送信権が周期的に割り当てられるように構成された第１車載ＬＡＮ通信手段からなる第１ポートと、
第２通信線にメッセージを送信する第２車載ＬＡＮ通信手段からなる第２ポートと、
前記第１ポートまたは第２ポートを介して受信する受信メッセージを受信した部分から順次記憶するバッファを備え、前記受信メッセージの少なくとも一部を前記バッファに記憶した部分から順次前記第２ポートまたは第１ポートを介して送信する中継処理手段とを有することを特徴とする中継接続ユニット
を提供している。

前記構成よりなる中継接続ユニットによれば、第２ポートを介してメッセージを受信するときに、バッファはこの受信メッセージをその受信した部分から順次記憶する。そして、中継処理手段がバッファに記憶する受信メッセージを、バッファに記憶した部分から第１ポートを介して送信する。したがって、第２ポートから受信する受信メッセージが最後まで受信完了していなくても、第１通信線の送信権が割り当てられた時点においてバッファに記憶している部分までの受信メッセージ（少なくとも一部）を第１通信線に送信することができる。したがって、第１ポートの通信方式のように送信権が割り当てられるまでメッセージの送信を待つ必要がある車載ＬＡＮにメッセージを送信する場合にも、可能な限り高速にメッセージを中継することができる。つまり、メッセージの中継にかかる遅延時間を可及的に短くすることができる。

なお、第１ポートはＦｌｅｘＲａｙなどの時分割通信を行う通信規格に準拠する車載ＬＡＮにメッセージの送受信を行うものであり、第２ポートはＣＡＮなどのＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信規格に準拠する車載ＬＡＮにメッセージの送受信を行うものであることが考えられる。しかしながら、第２ポートもＦｌｅｘＲａｙなどの時分割通信を行う通信規格に準拠する車載ＬＡＮにメッセージの送受信を行うものであってもよい。さらに、第１ポートはＦｌｅｘＲａｙのダイナミックセグメントを用いて中継送信するものであってもよいが、スタティックセグメントを用いて中継送信するものであれば確実に周期的に中継送信することができるので、それだけ信頼性が向上する。バッファはＦＩＦＯであることが好ましい。

前記バッファが前記第１ポートを介して受信するメッセージを記憶する第１バッファと、前記第２ポートを介して受信するメッセージを記憶する第２バッファとからなり、
前記第１通信線の通信速度が第２通信線の通信速度より高速であり、かつ、
前記中継処理手段は、
前記第１ポートを介して受信する受信メッセージを受信した部分から順次前記第１バッファに記憶する第１受信部と、
前記第２バッファにメッセージの少なくとも一部が記憶されており、かつ、前記第１通信線の送信権が割り当てられたときにこの記憶されているメッセージの少なくとも一部を前記第１ポートを介して送信する第１送信部と、
前記第２ポートを介して受信するメッセージの所定の長さを受信する毎に前記第２バッファに記憶する第２受信部と、
前記第１バッファにメッセージの少なくとも一部が記憶されたときにこの記憶されたメッセージを第２ポートを介して送信する第２送信部とを備えてなることが好ましい。

上記構成によれば、第１受信部は第１ポートを介してメッセージを受信するときに受信メッセージの受信した部分から順次第１バッファに記憶するので、第２送信部は第１バッファに受信メッセージの少なくとも一部が記憶されているときに第２ポートを介して該メッセージの送信を開始するための送信要求を発生する。ここで、第１通信線の通信速度が第２通信線の通信速度より高速であるから、中継処理手段が第２ポートを介してメッセージを送信するときに、送信するべきメッセージがバッファ内に記憶されていないという事態が発生することはない。

他方、前記第２受信部は第２ポートを介してメッセージを受信するときに、受信メッセージの所定長さを受信する毎に第２バッファに記憶するので、第１送信部は第２バッファに受信メッセージの少なくとも一部が記憶されており、かつ、第１通信線の送信権が割り当てられたときに第２バッファに記憶されているメッセージを第１ポートを介して送信する。ここで、第２バッファには所定の長さ単位で受信メッセージが記憶されるので、この所定の長さを第１ポートを介して送信できる最短メッセージ長に設定することにより、第１通信線の使用効率を良くすることができる。

なお、第１通信線の通信速度が第２通信線の通信速度より高速であるから、第２ポートを介して受信するメッセージは複数のメッセージに分けられると共に、第１通信線の送信権が割り当てられる複数のタイミングにおいて送信される。したがって、この第１通信線に接続される別の中継接続ユニットでは、これらのメッセージを受信するときに、これらをまとめて１つのメッセージとして第２通信線に中継することができる。

なお、前記バッファは第１ポートを介して受信するメッセージを記憶する第１バッファと第２ポートを介して受信するメッセージを記憶する第２バッファに分けているので、バッファにメッセージを記憶する処理の流れが煩雑になることはない。しかしながら第１バッファと第２バッファは１つのバッファ内の領域を分けて形成してもよい。また、第１バッファと第２バッファの領域分けは動的に変更されるものであってもよい。さらに、前記第１，２受信部および第１，２送信部は何れも中継処理手段によって実行されるソフトウェアであってもよい。

複数の第２通信線にそれぞれ接続された複数の第２ポートを備え、
前記バッファは受信メッセージをその識別情報と共に記憶するものであり、
前記中継処理手段は、前記受信メッセージの識別情報とその中継先となる第１ポートあるいは／および第２ポートとの関係を示す中継情報記憶手段を備え、受信メッセージを前記識別情報毎にバッファに記憶すると共に、前記中継情報記憶手段に記憶された識別情報と受信メッセージの識別情報を比較することにより、中継の要否および中継先を判別して前記中継処理を行うものであることが好ましい。

前記構成の中継接続ユニットによれば、第１通信線と複数の第２通信線の間または複数の第２通信線間でメッセージの送受信を行う。また、バッファには受信メッセージと識別情報が記憶されているので、３以上の数のポートがあったとしても、メッセージの識別情報を中継情報記憶手段に記憶されている識別情報と比較することにより中継の要否および中継先を適切に判別して、必要な場合は中継送信することができる。

さらに、複数の第２ポートからそれぞれ受信する複数のメッセージを同時に第１ポートに中継送信する場合にも、識別情報と受信完了した部分までの受信メッセージをまとめて第１ポートに送信することも可能であり、これによってさらに効率的なメッセージの中継を行うことができる。

前記バッファが各受信メッセージの中継先をそれぞれ記憶するものであり、
前記中継処理手段は、前記バッファに記憶する各受信メッセージの識別情報を用いて前記中継情報記憶手段に記憶する中継先となる第１ポートあるいは／および第２ポートの情報を前記中継先としてバッファに記憶する中継判別部を有することが好ましい。

前記構成の中継接続ユニットによれば、中継判別部がバッファに記憶されている各受信メッセージの識別情報を用いて前記中継情報記憶手段に記憶する中継先となる第１ポートあるいは／および第２ポートの情報を前記中継先としてバッファに記憶するので、各ポートからメッセージを受信するときに、各メッセージの識別情報を受信した段階で、このメッセージを中継する必要があるかどうか、および、どの中継先ポートに中継送信する必要があるかを速やかに判断することができる。つまり、中継接続ユニットのハードウェア化によって、中継速度の高速化を図ることができる。

また、前記中継処理手段における中継先の判別を中継判別部によってハードウェア化することが可能となる。すなわち、中継処理手段内の各部動作を分散させて並列的に行うことができるので、中継速度の低下が問題になることを防止できる。

本発明の中継接続ユニットは、異なる通信方式の車載ＬＡＮ間でメッセージの中継を行う場合において、最後まで受信できていない受信メッセージを、一部であっても受信した部分まで中継送信することが可能であるから、メッセージの中継に必要な時間を可及的に短くすることができる。

以下、本発明の中継接続ユニット１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図８は本発明の第１実施形態を説明する図であり、図１は第１実施形態に係る中継接続ユニット１（図１には、各中継接続ユニット１を符号１Ａ、１Ｂ…によって表し、以下の説明において特に区別が必要なときは中継接続ユニット１Ａ，１Ｂ…という）を用いて形成する車載ＬＡＮシステムＬの構成を示し、図２は中継接続ユニット１の内部を概念的に示すブロック図、図３はバッファの一例を説明する図、図４〜図７は各部の詳細な動作を説明する図、図８は中継接続ユニット１を用いたメッセージｍの中継を行う例を示す図である。

図１に示す車載ＬＡＮシステムＬにおいて、２は中継接続ユニット１に接続されたＥＣＵ（以下、各ＥＣＵ２を区別して説明するときは符号２Ａ，２Ｂ…、２Ｃ，２Ｄ…を用いる）、３は中継接続ユニット１Ａ，１Ｂ…を接続する第１通信線（本実施形態ではＦｌｅｘＲａｙの規格に準拠する通信線）、４は各ＥＣＵ２…を中継接続ユニット１に接続する第２通信線（本実施例ではＣＡＮの規格に準拠する通信線であり、以下、各第２通信線４を区別して説明するときは符号４Ａ，４Ｂ…）である。

図２に示すように、前記中継接続ユニット１は、前記第１通信線３にメッセージｍ（図１には各メッセージｍａ，ｍｂ…を図示している）を送信するように構成されたＦｌｅｘＲａｙ通信手段からなる第１ポート１０と、前記第２通信線４にメッセージｍを送信するＣＡＮ通信手段からなる第２ポート１１と、各ポート１０，１１に接続されて該ポート１０，１１を介して受信するメッセージｍを受信できた部分から該ポート１１，１０を介して中継送信する中継処理手段１２とを有する。

また、前記中継処理手段１２は、前記第１ポート１０または第２ポート１１を介して受信するメッセージｍを受信できた部分から順次記憶する第１バッファ１３ａと第２バッファ１３ｂ（以下、これらのバッファ１３ａ，１３ｂを区別しない場合には単にバッファ１３という）とを備える。

図３は前記第１バッファ１３ａ、第２バッファ１３ｂの構成を説明する図である。図３に示すようにバッファ１３は大きく第１バッファ１３ａの領域Ａと第２バッファ１３ｂの領域Ｂに分けられており、各メッセージｍ毎に識別情報ＩＤ、メッセージ長ＬＥＮ、記憶メッセージ長ＭＬＥＮおよびデータＤを関連づけて記憶するものである。また、データＤの部分は例えばＦＩＦＯ方式で読み書き可能に構成されている。

また、前記中継処理手段１２は、第１ポート１０を介して受信するメッセージｍの受信できた部分を逐一前記第１バッファ１３ａに記憶する第１受信部１５と、前記第２バッファ１３ｂにメッセージｍの少なくとも一部が記憶されており、かつ、前記第１通信線の送信権が割り当てられたときにこの記憶されているメッセージｍを前記第１ポート１０を介して送信する第１送信部１６と、前記第２ポート１１を介して受信するメッセージｍの所定の長さを受信する毎に前記第２バッファ１３ｂに記憶する第２受信部１７と、前記第１バッファ１３ａにメッセージｍの少なくとも一部が記憶されたときにこの記憶されたメッセージｍを第２ポート１１を介して送信する第２送信部１８と、各受信メッセージｍの識別情報ＩＤと中継の要否の関係を示す中継情報記憶手段１９とを備える。

さらに、１９ａ，１９ｂは前記第１受信部１５，第２受信部１７によって受信する各受信メッセージｍａ，ｍｂ…の識別情報ＩＤを用いて前記中継情報記憶手段１９に記憶する中継先となる第１ポート１０あるいは第２ポート１１の情報を参照し、各メッセージｍａ，ｍｂ…の中継の要否を判別してバッファ１３ａ，１３ｂに記憶する中継判別部である。なお、本実施形態の場合は、中継接続ユニット１に第１ポート１０および第２ポート１１がそれぞれ１つずつ形成される例を示しているので、中継判別部１９ａ，１９ｂによる判別は中継の要否のみでよいが、中継接続ユニット１が複数の第２ポート１１を有する場合には、前記中継情報記憶手段１９が中継先のポート情報を記憶し、前記中継判別部１９ａ，１９ｂは識別情報ＩＤ（後述する）を用いて中継先のポート情報を判別するものであることが好ましい。

他方、前記ＥＣＵ２…は例えばＣＡＮの規格に準拠するメッセージｍａ，ｍｂ…，ｍｃ，ｍｄ…の入出力手段２０を備えており、前記第１通信線３はＦｌｅｘＲａｙなどの時分割通信を行う車載ＬＡＮの規格に準拠するツイストペアケーブルであり、前記通信線４はＣＡＮなどのＣＳＭＡ／ＣＡ方式の通信を行う車載ＬＡＮの規格に準拠するツイストペアケーブルである。

第１通信線３は５Ｍｂｐｓ、第２通信線４は５００ｋｐｓの通信速度でメッセージｍを送受信するものである。つまり、本実施形態において第１通信線３は第２通信線４に比べて通信速度が十分に高速であり、この通信線４を幹線として車載ＬＡＮシステムＬを構成する各中継接続ユニット１Ａ，１Ｂ…を接続することにより、各中継接続ユニット１にＣＡＮによって接続される各ＥＣＵ２Ａ，２Ｂ…，２ｃ，２ｄ…が互いにメッセージｍを送受信できるように構成している。また、第１通信線３が第２通信線４に比べて十分に高速であるから、中継接続ユニット１Ａ，１Ｂ…と第１通信線３を用いたメッセージｍの中継を行っても第１通信線３の通信負荷率に余裕を持たせることができる。

なお、各第２通信線４Ａ，４Ｂ…は、ＬＩＮ，ＣＡＮなどの種々の規格に準拠する車載ＬＡＮを構成するものであってもよい。さらには、第２通信線４Ａ，４Ｂ…にＦｌｅｘＲａｙ、ＭＯＳＴ、Ｄ２Ｂ、ＩＤＢ１３９４、イーサネット（登録商標）等の通信速度が高速である車載ＬＡＮを採用してもよい。同様に、第１通信線３としてＦｌｅｘＲａｙよりも通信速度が高速である時分割通信を行う通信規格の車載ＬＡＮを採用してもよい。

図４は前記第１受信部（以下、ＦｌｅｘＲａｙ受信部という）１５の動作を説明する図である。図４に示す処理は、ＦｌｅｘＲａｙのサイクルにおいて、中継接続ユニット１内の第１ポート１０を介して中継するべきメッセージｍの各部分の情報（以下、受信データという）を受信する毎に実行される。なお、中継するべきメッセージｍであるかどうかの判別は第１ポート１０を介して受信する識別情報ＩＤを用いて前記中継判別部１９ｂによって行われる。

Ｓａ１は受信データＤを第１バッファ１３ａに記憶するステップである。ここで、各メッセージｍを構成する受信データＤをメッセージｍの識別情報ＩＤ毎に異なる領域に順次記憶する。また、図３に示す例では第１バッファ１３ａに記憶される受信データＤはビット単位であるが、この受信データＤを所定の長さ（例えば８ビット）単位で記憶してもよい。

Ｓａ２は第１バッファ１３ａに記憶した受信データＤが最後のデータであるかどうかを判断するステップである。つまり、最後のデータであった場合には、次のステップＳａ３の処理を行い、最後のデータでなかった場合には、そのまま終了する。

Ｓａ３は前記ステップＳａ２において最後のデータであると判断したときに実行され、データ終了処理を実行するステップである。このステップＳａ３の処理において、受信データの正確性を例えばメッセージｍの最後に付けられるＣＲＣデータを用いてチェックすることができる。

前記ステップＳａ１〜Ｓａ３の処理は第１ポート１０を介して受信データの受信処理が行われている間実行され続けるものである。

図５は前記第１送信部（以下、ＦｌｅｘＲａｙ送信部という）１６の動作を説明する図である。図５に示す処理は、ＦｌｅｘＲａｙのサイクルにおいて、中継接続ユニット１に第１通信線３を用いてメッセージｍを送信する送信権（以下、タイムスロットという）が与えられるときに実行される。

Ｓｂ１は第２バッファ１３ｂに送信対象となるメッセージｍの少なくとも一部の情報（以下、送信データという）が記憶されているかどうかを判断するステップである。そして、送信データＤがあると判断したときには続くステップＳｂ２の処理を実行し、送信データＤが無いと判断したときには今回のタイムスロットでは何もしないで終了する。

Ｓｂ２は第２バッファ１３ｂに記憶されている送信データＤを送信するステップである。このとき、第２バッファ１３ｂには、送信データＤとして各メッセージｍａ，ｍｂ…を構成する各部分の情報がその識別情報ＩＤと共に記憶されているので、送信データＤとして元のメッセージｍａ，ｍｂ…を構成する各部分の情報と識別情報ＩＤを送信する。

Ｓｂ３は第２バッファ１３ｂ中の送信済データＤの削除処理を行うステップである。

図６は前記第２受信部（以下、ＣＡＮ受信部という）１７の動作を説明する図である。図６に示す処理は、中継接続ユニット１内の第２ポート１１によってメッセージｍを受信するときに実行される。

Ｓｃ１はＣＡＮに準拠する通信プロトコルによってメッセージｍを構成するデータＤを受信するステップである。なお、この受信ステップＳｃ１の処理において受信中のメッセージｍについて、前記中継判別部１９ｂによって中継不要であると判別された場合には、以下のステップＳｃ２…の実行を行うことなく、処理を終了する。

Ｓｃ２はステップＳｃ１において受信しているメッセージｍが所定の長さ（本実施形態の場合は８ビット）を受信したかどうか判断するステップである。ここで、受信ビット数が８ビット未満であるときには前記ステップＳｃ１に戻って実行し、８ビットを受信すると、次のステップＳｃ３を実行する。

Ｓｃ３は前記メッセージｍの受信できた部分までの情報（受信データ）を第２バッファ１３ｂに記憶するステップである。なお、各メッセージｍを構成する受信データＤをメッセージｍの識別情報ＩＤ毎に異なる領域に順次記憶する。

Ｓｃ４は第２バッファ１３ｂに記憶した受信データが最後のデータであり、第２通信線４から受信するべき全データを受信完了したかどうかを判断するステップである。つまり、全データを受信したと判断した場合には、次のステップＳｃ５の処理を行い、続く受信データを受信する必要がある場合には、再びステップＳｃ１に戻って受信処理を続行する。

Ｓｃ５は前記ステップＳｃ４において全データを受信したと判断したときに実行され、データ終了処理を実行するステップである。このステップＳｃ４の処理において、受信データＤの正確性を例えばメッセージｍの最後に付けられるＣＲＣデータを用いてチェックすることができる。

図７は前記第１送信部（以下、ＣＡＮ送信部という）１８の動作を説明する図である。図７に示す処理は、前記ＦｌｅｘＲａｙ受信部１６がメッセージｍの受信動作を始めるときに実行される。

Ｓｄ１は第１バッファ１３ａに送信対象となるメッセージｍの少なくとも一部の情報（以下、送信データＤという）が記憶されているかどうかを判断するステップである。そして、送信データＤがあると判断したときには続くステップＳｄ２の処理を実行し、送信データが無いと判断したときには何もしないで終了する。ここで、第１バッファ１３ａに複数の識別情報ＩＤに対応する送信データがある場合には、そのうちの１つの識別情報ＩＤに対応する送信データＤについて、以下のステップＳｄ２〜Ｄｄ５の処理を繰り返す。なお、ステップＳｄ１において送信データＤが無いと判断したときにもう一度ステップＳｄ１に戻って送信データを待ち受けるようにしてもよい。

Ｓｄ２は第２通信線４を介してメッセージｍを送信開始するためのヘッダ情報を送信するステップである。なお、前記ヘッダ情報にはＣＡＮ規格に準拠するアービトレーションフィールドやコントロールフィールドが含まれており、これらは前記第１バッファ１３ａに記憶された情報である。

Ｓｄ３は第１バッファ１３ａに記憶された送信データを前記第２通信線４を介して送信する処理を実行するステップである。

Ｓｄ４はステップＳｄ３において送信した送信データＤがメッセージｍを構成する最後の送信データＤを送信完了したかどうかを判断するステップである。ここで最後の送信データＤを送信完了したと判断した場合には次のステップＳｄ５を実行し、続く送信データＤがあると判断した場合には前記ステップＳｄ３に戻って送信処理を繰り返す。

なお、第１バッファ１３ａには、前記ＦｌｅｘＲａｙ受信部１５の動作によって受信した受信データＤが順次記憶されており、かつ、第１通信線３の通信速度は第２通信線４の通信速度より高速である。したがって、正常な通信が行われている場合には、１つのメッセージｍを構成する送信データの送信を開始してから送信完了するまでの間に第１バッファ１３ａに送信データＤが無くなるという事態が発生することはない。

Ｓｄ５は終了処理を実行するステップである。つまり、前記メッセージｍの正確性を確認するためのＣＲＣデータなどの冗長項を追加送信するステップである。すなわち、これによって第２通信線４を介するメッセージｍの送信を完了する。

Ｓｄ６は送信完了したメッセージｍに関係する送信済データを第１バッファ１３ａから削除して、第１バッファ１３ａの該当する領域を解放するステップである。

図８は図１に図示しているように、前記中継接続ユニット１Ａ，１ＢをＦｌｅｘＲａｙの幹線（第１通信線３）に接続し、これらの中継接続ユニット１Ａ，１Ｂを用いてメッセージｍを中継することにより、２本の第２通信線４Ａ，４Ｂに接続する各ＥＣＵ２Ａ，２Ｂ…，２Ｃ，２Ｄ…の間でメッセージｍを送受信する例を説明する。

図８に示すように時点Ｔｓにおいて、第２通信線４Ａに接続された１つのＥＣＵ２がメッセージｍを送信すると、このメッセージｍが中継接続ユニット１Ａ内の前記ＣＡＮ受信部１７が受信し、８ビット単位で区切った受信データＤ１を第２バッファ１３ｂに記憶する。

なお、ＣＡＮのメッセージｍは例えばプリアンブルに続いてメッセージｍのアービトレーションフィールドを形成する識別情報ＩＤやコントロールフィールドを形成するメッセージ長ＬＥＮなどの情報が含まれたヘッダ情報から始まっている。したがって、前記中継判別部１９ｂは識別情報ＩＤを受信した段階でこのメッセージｍを中継する必要があるかどうか判断し、中継する必要があると判別できたときに、これらの情報ＩＤ，ＬＥＮを第２バッファ１３ｂ内に記憶して、一連のデータＤ１，Ｄ２…の中継を行う。

図示する例では、第１通信線３の送信権が中継接続ユニット１Ａに与えられるタイムスロットが開始する時点Ｔ２において受信データＤ１のみを受信完了して第２バッファ１３ｂに記憶しているので、時点Ｔ２から始まるタイムスロットにおいては、ＦｌｅｘＲａｙ送信部１６が第２バッファ１３ｂに記憶された送信データＤ１をメッセージｍ１として第１通信線３に送信する。

一方、第１通信線３に接続された中継接続ユニット１Ｂは前記データＤ１を受信すると、前記中継判別部１９ａがこの識別情報ＩＤによって中継する必要があるかどうかを判別する。そして、中継する必要があると判別した場合には、ＦｌｅｘＲａｙ受信部１５が最初のデータＤ１の受信を開始し、第１バッファ１３ａにデータを記憶する。前記ＣＡＮ送信部１８は第１バッファ１３ａに記憶された送信データＤ１を時点Ｔｓ’においてすぐに第２通信線４Ｂに送信する。

同様に、中継接続ユニット１Ａは、続くデータＤ２〜Ｄ６を第１通信線３の送信権が次に中継接続ユニット１Ａに与えられるタイムスロットが開始する時点Ｔ３においてまとめてメッセージｍ２として中継送信し、中継接続ユニット１Ｂはこのメッセージｍ１を受信すると、これらのデータＤ２〜Ｄ６を第２通信線４Ｂに中継する。さらに、データＤ７，Ｄ８は時点Ｔ４にメッセージｍ３としてまとめられて中継送信される。なお、前記メッセージｍを分割して生成されるメッセージｍ１〜ｍ３は何れもメッセージｍの一部分であることが分かるように識別情報ＩＤを含んでいる。（図７にはメッセージｍ３の構成のみ拡大図にして示している）

また、図８に示すように、第１通信線３の通信速度が、第２通信線４Ａ，４Ｂの通信速度よりも高速であるから、中継接続ユニット１ＢのＣＡＮ送信部１８がＣＡＮのメッセージｍを中継送信するとき、ＣＡＮ送信部１８が次の送信データＤ２〜Ｄ６、Ｄ７，Ｄ８を必要とする時には、これらの送信データＤ２〜Ｄ６、Ｄ７，Ｄ８が第１バッファ１３ａに記憶されている。したがって、複数に分けられたメッセージｍ１〜ｍ３を再び１つのメッセージｍにまとめて、ＣＡＮ送信部１８によって送信するときにも、必要な送信データが第１バッファ１３ａにないという事態が発生することはない。

以上、詳述したように、本発明の中継接続ユニット１を用いることにより、異なる通信方式を採用する車載ＬＡＮの間でメッセージｍの中継を行う場合にも、中継接続ユニット１Ｂがメッセージｍの中継送信を送信元のＥＣＵ２からメッセージｍを送信完了する時点Ｔｅよりも前の時点Ｔｓ’から中継送信を開始することが可能である。とりわけ、第１通信線にメッセージｍを送信するための送信権が周期的に割り当てられるような車載ＬＡＮを介在させてメッセージｍを中継する場合にも可及的に高速に中継を行うことが可能である。

なお、前記第１通信線３の送信権を割り当てられるタイムスロットの開始時点Ｔ１，Ｔ２…の間隔は短ければ短いほど中継送信の遅れ時間を短くすることができるので有用である。また、より確実な中継を行うことを可能とするためには前記送信権を割り当てられるタイムスロットとしてＦｌｅｘＲａｙの静的セグメントを用いることが好ましいが、前記タイムスロットとして優先順位を高く設定して動的セグメントを用いてもよい。

図９は第２実施形態に係る中継接続ユニット３０の構成を説明する図である。本実施形態において図１〜８に示す第１実施形態と異なる点は、複数の第２通信線４Ｃ〜４Ｆにそれぞれ接続されてそれぞれＥＣＵ２Ｅ〜２Ｈとの間でメッセージｍｅ，ｍｆ…の送受信を行う第２ポート１１ａ〜１１ｄを設けた点である。また、前記中継処理手段１２内の中継情報記憶手段１９には各メッセージｍの識別情報ＩＤ毎に中継先のポート情報（第１ポート１０、第２ポート１１ａ〜１１ｄを識別する情報）を記憶している。

本実施形態のように構成された中継接続ユニット３０を用いることにより、第２通信線４Ｃ〜４Ｆの間で相互にメッセージｍを中継して送受信することが可能であり、各第２通信線４Ｃ〜４Ｆを用いて送受信するメッセージｍの量を削減できるので、大量のデータを送受信する場合にも衝突などの問題を起こすことがない。また、必要なときには第１通信線３を介して別の中継接続ユニット（図外）との間でメッセージｍを中継して送受信することも可能であると共に、可能な限り中継の遅れ時間を短くすることができる。

第１実施形態の中継接続ユニットを用いた車載ＬＡＮの構成図である。 前記中継接続ユニットの構成図である。 前記中継接続ユニットに設けるバッファの構成を示す図である。 第１受信部による処理を説明する図である。 第１送信部による処理を説明する図である。 第２受信部による処理を説明する図である。 第２送信部による処理を説明する図である。 前記中継接続ユニットを用いてメッセージを中継する例を示す図である。 第２実施形態に係る中継接続ユニットの構成を説明する図である。 従来の中継接続ユニットの構成を示す図である。 従来の中継接続ユニットを用いてメッセージを中継する例を示す図である。

符号の説明

１（１Ａ，１Ｂ） 中継接続ユニット
２（２Ａ，２Ｂ…） ＥＣＵ
３ 第１通信線
４ 第２通信線
１０ 第１ポート
１１ 第２ポート
１３ バッファ
１３ａ 第１バッファ
１３ｂ 第２バッファ
１５ 第１受信部
１６ 第１送信部
１７ 第２受信部
１８ 第２送信部
１９ 中継情報記憶手段
１９ａ，１９ｂ 中継判別部

Claims (4)

1. 第１通信線にメッセージを送信するための送信権が周期的に割り当てられるように構成された第１車載ＬＡＮ通信手段からなる第１ポートと、
   第２通信線にメッセージを送信する第２車載ＬＡＮ通信手段からなる第２ポートと、
   前記第１ポートまたは第２ポートを介して受信する受信メッセージを受信した部分から順次記憶するバッファを備え、前記受信メッセージの少なくとも一部を前記バッファに記憶した部分から順次前記第２ポートまたは第１ポートを介して送信する中継処理手段とを有することを特徴とする中継接続ユニット。
2. 前記バッファが前記第１ポートを介して受信するメッセージを記憶する第１バッファと、前記第２ポートを介して受信するメッセージを記憶する第２バッファとからなり、
   前記第１通信線の通信速度が第２通信線の通信速度より高速であり、かつ、
   前記中継処理手段は、
   前記第１ポートを介して受信する受信メッセージを受信した部分から順次前記第１バッファに記憶する第１受信部と、
   前記第２バッファにメッセージの少なくとも一部が記憶されており、かつ、前記第１通信線の送信権が割り当てられたときにこの記憶されているメッセージの少なくとも一部を前記第１ポートを介して送信する第１送信部と、
   前記第２ポートを介して受信するメッセージの所定の長さを受信する毎に前記第２バッファに記憶する第２受信部と、
   前記第１バッファにメッセージの少なくとも一部が記憶されたときにこの記憶されたメッセージを第２ポートを介して送信する第２送信部とを備えてなる請求項１に記載の中継接続ユニット。
3. 複数の第２通信線にそれぞれ接続された複数の第２ポートを備え、
   前記バッファは受信メッセージをその識別情報と共に記憶するものであり、
   前記中継処理手段は、前記受信メッセージの識別情報とその中継先となる第１ポートあるいは／および第２ポートとの関係を示す中継情報記憶手段を備え、受信メッセージを前記識別情報毎にバッファに記憶すると共に、前記中継情報記憶手段に記憶された識別情報と受信メッセージの識別情報を比較することにより、中継の要否および中継先を判別して前記中継処理を行うものである請求項１または請求項２に記載の中継接続ユニット。
4. 前記バッファが各受信メッセージの中継先をそれぞれ記憶するものであり、
   前記中継処理手段は、前記バッファに記憶する各受信メッセージの識別情報を用いて前記中継情報記憶手段に記憶する中継先となる第１ポートあるいは／および第２ポートの情報を前記中継先としてバッファに記憶する中継判別部を有する請求項３に記載の中継接続ユニット。

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