JP2009089286A - 中継接続ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】優先度の高いメッセージフレームの中継待ちの時間を短縮する。
【解決手段】ＥＣＵ３０を夫々接続しているＣＡＮ通信バス３１間に介在させ、異なるバス３１に属するＥＣＵ間で送受信するメッセージフレームを中継する車載用の中継接続ユニット１０であって、ＥＣＵからメッセージフレームを受信する受信部１６と、メッセージフレームを受信順序で収容するバッファ部１２と、メッセージフレームの送信順序を制御する制御部１７と、制御部１７で制御した送信順序でメッセージフレームを中継する中継処理部１３と、中継処理部１３で処理した送信順序で送信する送信部１５と、を備え、送信部１５から送信しようとするメッセージフレームが設定時間内にバス３１へ送信されない場合、制御部１７は複数のメッセージフレームの送信順序を優先度に応じて送信順序を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用の中継接続ユニットに関し、詳しくは、優先度の高いメッセージフレームの中継待ちの時間を短縮するものである。

従来、車両に搭載される機器を制御する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）を多重通信用のバスで接続すると共に、該バス同士を中継接続ユニット（ゲートウェイ装置）を介して接続し、異なるバスに属するＥＣＵ間で送受信されるメッセージフレームを該中継接続ユニットで中継する車載用通信システムが採用されている。
近年では、車両の高機能化および高性能化に伴って車両に搭載される機器が増加しており、中継接続ユニットが中継するメッセージフレームの数も急増している。中継接続ユニットは受信した順に中継処理を行っており、中継接続ユニットに一時的に多数のメッセージフレームが送信された場合には、中継接続ユニット内にメッセージフレームが滞留し、中継接続ユニットがメッセージフレームを受信してから中継先のＥＣＵに送信されるまでの中継待ちの時間が長くなる。このため、中継接続ユニットは中継処理を高速に行うことが望まれている。

そこで、特開２００６−３３３４３８号公報（特許文献１）においては、中継処理のうちルーティング処理にかかる時間を短縮するゲートウェイ装置が提案されている。ルーティング処理とは、ゲートウェイ装置が受信した各メッセージフレームを中継先のバスに振り分ける処理であり、ゲートウェイ装置は、振り分けを行う検索エンジン部と、振り分けられたメッセージフレームを一時的に蓄積する送信ＦＩＦＯとを、ゲートウェイ装置に接続されたバス毎に備えた構成としている。バス毎にルーティング処理を並列に行うことができるため、ルーティング処理に必要な時間を短縮できる。

一方、中継接続ユニットが受信するメッセージフレームのうち、走行や安全に関わる情報等が記載されたメッセージフレームは、他のメッセージフレームよりも優先的に中継を行い、中継先のＥＣＵに送信することが望まれている。
しかし、特許文献１においては、各メッセージフレームが優先的に中継すべきか否かは判断しておらず、中継接続ユニットはメッセージフレームを受信した順序で中継処理を行っている。このため、中継処理が高速に行われても、中継接続ユニットが多量のメッセージフレームを受信し、優先度の高いメッセージフレームの受信の順序が遅い場合には、優先度の高いメッセージフレームは中継接続ユニット内での中継待ちの時間が長くなるという問題がある。

このため、受信したメッセージフレームを優先度の高いメッセージフレームと優先度の低いメッセージフレームに分け、優先度の高いメッセージフレームは優先度の低いメッセージフレームよりも優先的に中継を行う中継接続ユニットが提案されている。
しかし、このような中継接続ユニットであっても、次にバスに送信するメッセージフレームを格納する送信部に一旦優先度の低いメッセージフレームが格納されると、該非優先メッセージフレームの送信が完了するまでは優先度の高いメッセージフレームを送信することができない。このため、バスが混雑しており優先度の低いメッセージフレームが送信できず中継待ちの時間が長くなると、優先度の高いメッセージフレームも中継待ちの時間が長くなるという問題がある。

特開２００６−３３３４３８号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、優先度の高いメッセージフレームの中継待ちの時間を短縮す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、電子制御ユニットを夫々接続しているＣＡＮ通信バス間に介在させ、異なるバスに属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージフレームを中継する車載用の中継接続ユニットであって、
前記電子制御ユニットからメッセージフレームを受信する受信部と、
前記受信部で受信したメッセージフレームを受信順序で収容するバッファ部と、
前記バッファ部に格納したメッセージフレームの送信順序を制御する制御部と、
前記制御部で制御した送信順序でメッセージフレームを中継する中継処理部と、
前記中継処理部で処理した送信順序で送信する送信部と、
を備え、
前記制御部は前記バッファ部に収容している複数のメッセージフレームの送信順序を、メッセージフレームの優先度に応じて変更することを特徴とする車載用の中継接続ユニットを提供している。

中継接続ユニットは、ＣＡＮ通信バスから受信部を介してメッセージフレームを受信すると、該メッセージフレームをバッファ部に収容し、受信した順序で送信部から中継先の他のバスへ中継送信している。
一方、送信部から送信しようとするメッセージフレームをバッファ部に格納されたメッセージフレームの送信順序を優先度に応じて変更する、即ち、優先度の高いメッセージフレームの送信を行うことで、優先度の高いメッセージフレームの中継接続ユニットでの中継待ちの時間を短縮することができる。

特に、送信部に優先度の低いメッセージフレームが格納されている場合、該メッセージフレームがバスに送信できず中継待ちの時間が長くなることが多い。これは以下の理由による。
中継接続ユニットの送信部と、送信部がメッセージフレームを送信しようとしているバスと同じバスに接続されたＥＣＵとが、同時にメッセージフレームを送信しようとした場合に、どのメッセージフレームをバスに優先的に送信するかを中継接続ユニット及びＥＣＵが決定するアービトレーション（調停）が行われる。このとき、優先度の低いメッセージフレームはアービトレーションにおいて優先が認められにくく（所謂、アービトレーション負けやすい）、優先度の高いメッセージフレームは優先が認められやすい（所謂、アービトレーションに勝ちやすい）設定となっている場合が多い。
このため、他のＥＣＵから優先度の高いメッセージフレームが数多く送信されている場合は、中継接続ユニットが送信する優先度の低いメッセージフレームはアービトレーションに負け続け、中継待ちの時間が長くなることが多い。

従来技術においては、送信部に格納された優先度が低いメッセージフレームがアービトレーションに負け続けていても、優先度の低いメッセージフレームの送信を完了するまでは次のメッセージフレームを送信することができないため、バッファ部に格納された優先度の高いメッセージフレームの中継待ち時間も長くなっていた。
一方、本発明においては、送信部に格納された優先度が低いメッセージフレームがアービトレーションに負けると送信順序を並び替え、優先度の低いメッセージフレームの送信が完了していなくても送信部に優先度の高いメッセージフレームを上書きして格納している。アービトレーションに勝った他のＥＣＵがメッセージフレームの送信を完了すると、中継接続ユニットは送信部に格納された優先度の高いメッセージフレームの送信を試みる。前述したように、中継接続ユニットの送信部と同じバスに接続されたＥＣＵとが同時にメッセージフレームを送信しようとした場合には、優先度の高いメッセージフレームはアービトレーションに勝つ可能性が高いため、中継接続ユニットは優先度の高いメッセージフレームをバスに送信することができ、優先度の高いメッセージフレームの中継待ち時間を短縮することができる。

なお、優先度の高いメッセージフレームがアービトレーションで勝ちやすい設定となっていない場合もある。このとき、送信部は該ＥＣＵとのアービトレーションで勝つまで優先度の高いメッセージフレームを送信することができず、アービトレーションで勝ちやすい設定となっている場合に比べて中継待ち時間が長くなることがある。
しかし、送信部に格納されている優先度の低いメッセージフレームの送信が完了していなくても、送信部に優先度の高いメッセージフレームを上書きしているので、中継接続ユニットは優先度の高いメッセージフレームを優先度の低いメッセージフレームよりも優先的にバスに送信することができ、優先度の高いメッセージフレームの中継待ち時間を短縮している。

前記中継処理部は、メッセージフレームを優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームとに区別した記憶テーブルを備え、該記憶テーブルを参照して、送信第１順序が前記非優先メッセージフレームである場合、前記優先メッセージフレームを送信第１順序に変更していることが好ましい。

中継接続ユニットがメッセージフレームを受信すると、中継処理部は記憶テーブルを参照してメッセージフレームを優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームに分けている。送信部に格納されたメッセージフレームが非優先メッセージフレームであり、他のＥＣＵとのアービトレーションに負けた場合には、中継処理部は制御部に指令を出し、優先メッセージフレームが送信第１順序となるようにし、送信部に優先メッセージフレームを上書きしている。該構成により優先メッセージフレームの中継待ち時間を短縮することができる。

前記優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームとが複数ある場合には、各メッセージフレームのヘッダ部に記載されている優先順序で優先メッセージフレームおよび非優先メッセージフレームの送信優先順序を変更し、かつ、前記メッセージフレームのヘッダ部に記載されている優先順序が同一順序の場合は受信順序を送信順序としていてもよい。

メッセージフレームはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルに準拠したメッセージフレームであり、前記優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームとが複数ある場合には、ヘッダ部、即ち、アービトレーションフィールドに記載されたＩＤ（識別子）に基づいて優先順序を定めている。前述したアービトレーションにおいては、メッセージフレームのＩＤの値が小さいほどアービトレーションに勝ちやすい、即ち、優先的にバスに該メッセージフレームを送信することが可能となる。このため、優先メッセージフレームが複数ある場合にはＩＤの値が最も小さいメッセージフレームを第１送信順序とすることで、同じバスに接続されたＥＣＵとの間でアービトレーションに勝ちやすくなり、メッセージフレームを優先的に送信しやすくなる。

前記送信順序の変更時は、前記送信部からの送信を一時停止して、前記受信部での受信専用モードに切り替えている。
中継接続ユニットがアービトレーション負けした場合には、送信部からの送信を一時停止して、受信部での受信専用モードに切り替えると共に、送信順序の並び替えを行っている。

前述したように、本発明の車載用の中継接続ユニットによれば、バッファ部に格納されたメッセージフレームの送信順序を優先度に応じて変更するので、優先度の高いメッセージフレームの中継待ちの時間を短縮することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６に本発明の第１実施形態を示す。
本発明の車載用の中継接続ユニット１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０を夫々接続しているバス３１間に介在させてネットワークを形成し、異なるバス３１に属する前記ＥＣＵ３０間で送受信するメッセージフレームを中継するものである。
本実施形態では、中継接続ユニット１０を２本のバス３１Ａ、３１Ｂの間に介在させてネットワークを形成すると共に、２本のバス３１Ａ、３１Ｂに夫々１つのＥＣＵ３０Ａ、３０Ｂを接続している。通信プロトコルはＣＡＮである。

中継接続ユニット１０は、図１に示すように、ＣＡＮコントローラ部１１と、バッファ部１２と、中継処理部１３と、記憶部１４を備えており、ＣＡＮコントローラ部１１は送信部１５、受信部１６と、制御部１７を備えている。

中継接続ユニット１０で中継されるメッセージフレームは、記憶部１４に記憶されたルーティングテーブルにより、優先的に中継先のバス３１に送信される優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームに分けられている。以下、区別が必要でない場合はメッセージフレームと称する。
優先メッセージフレームとは、走行や安全に関わるＥＣＵ３０で用いられるものであり、中継接続ユニット１０内での滞留時間、すなわち送信待ちの時間を短くし、早期の中継を必要としているメッセージフレームである。優先メッセージフレームは、例えば、速度検出用メッセージフレーム、ブレーキ制御用メッセージフレーム、安全系センサ動作メッセージフレーム等である。
非優先メッセージフレームは中継接続ユニット１０により中継されるメッセージフレームのうち優先メッセージフレーム以外のメッセージフレームである。

メッセージフレームは、通常時には中継接続ユニット１０がメッセージフレームを受信した順序にメッセージフレームを送信する所謂ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）方式により送信順序が定められている。一方、所定の条件に当てはまる場合には、バッファ部１２のメッセージフレームは、優先メッセージフレームの送信順序が早くなるように並び替えられる。所定の条件とは、詳細は後述するが、送信部１５に格納されたメッセージフレームが非優先メッセージフレームであり、該非優先メッセージフレームを中継先のバス３１に送信する際に、該バス３１に接続されたＥＣＵ３０とアービトレーション（調停）で優先に送信することができず（所謂アービトレーション負け）、バッファ部１２に優先メッセージフレームが格納されている場合である。

優先メッセージフレーム及び非優先メッセージフレームは、アービトレーションフィールドに格納されたＩＤ（識別子）を備えている。
本実施形態では、優先メッセージフレームのＩＤは非優先メッセージフレームに比べて値を小さく設定している。これは以下の理由による。中継接続ユニット１０の送信部１５と、同じバス３１に接続されたＥＣＵ３０とが同時にメッセージフレームを送信しようとした場合に、どのメッセージフレームをバス３１に優先的に送信するかを中継接続ユニット１０及びＥＣＵ３０が決定するアービトレーション（調停）が行われる。アービトレーションはメッセージフレームのアービトレーションフィールドに格納されたＩＤ（識別子）を比較することで行われ、ＩＤの値が小さいメッセージフレームが優先的にバス３１に送信される。このため、優先メッセージフレームのＩＤは非優先メッセージフレームに比べて値を小さく設定し、アービトレーションで優先が認められ（所謂、アービトレーションに勝つ）やすくしている。
なお、優先メッセージフレームのＩＤは必ずしも非優先メッセージフレームに比べて値を小さく設定する必要はなく、送信の優先度に無関係に定めてもかまわない。

中継接続ユニット１０のＣＡＮコントローラ部１１の送信部１５はバス３１Ａと接続し、受信部１６はバス３１Ｂと接続している。なお、本実施形態では、中継接続ユニット１０がバス３１Ａに接続されたＥＣＵ３０からメッセージフレームを受信し、バス３１Ｂに接続されたＥＣＵ３０に該メッセージフレームを転送する例を記載しているため、バス３１Ａに接続された受信部１６及びバス３１Ｂに接続された送信部１５は図示していない。

送信部１５はバス３１Ｂにメッセージフレームを送信すると共に、送信するメッセージフレームを一時的に記憶するメモリ領域を備えており、該メモリ領域は１メッセージフレーム分を記憶することができる。また、前記所定の条件の場合には、送信部１５はメモリ領域に未送信のメッセージフレームが格納されている場合であっても、該メッセージフレームの送信が完了する前に優先メッセージフレームを上書きし、優先メッセージフレームをなるべく早く送信できるようにしている。
受信部１６はバス３１Ａからメッセージフレームを受信すると共に、受信したメッセージフレームを一時的に記憶するメモリ領域を備えており、該メモリ領域は１メッセージフレーム分を記憶することができる。

制御部１７は送信部１５及び受信部１６と接続しており、送信部１５及び受信部１６に所定のタイミングでメッセージフレームの送受信を行うよう指令を出している。また、制御部１７は、中継接続ユニット１０の送信部１５と、同じバス３１に接続されたＥＣＵ３０とが同時にメッセージフレームを送信しようとした場合に、アービトレーション（調停）を行っている。送信部１５は、調停により優先が認められた場合にはメッセージフレームを優先的にバス３１に送信し、優先が認められない場合は同じバス３１に接続されたＥＣＵ３０からのメッセージフレームの送信完了後に改めてメッセージフレームを送信する。

バッファ部１２はＣＡＮコントローラ部１１の制御部１７、送信部１５及び受信部１６と接続している。バッファ部１２はメモリ領域を備えており、図２、図５に示すように、受信部１６を介して受信したメッセージフレームが受信順序で格納されていると共に、各メッセージフレームの属性が格納されている。該メッセージフレームの中継先と、該メッセージフレームが優先メッセージフレームか否かを示す優先度と、メッセージフレームの送信順序を管理する記載を含んでいる。
バッファ部１２は制御部１７から指令を受け、バッファ部１２に格納されたメッセージフレームのうち、次にバス３１に送信すべきメッセージフレームを送信部１５に送信している。このとき、送信部１５に送信された該メッセージフレームの送信が完了するまでは、バッファ部１２から該メッセージフレームは消去せず格納された状態のままとしている。

記憶部１４は中継処理部１３と接続しており、メッセージフレームの中継先及びメッセージフレームの優先度を示した記憶テーブルを構成するルーティングテーブルを記憶している。
ルーティングテーブルの例を図３に示す。メッセージフレームのＩＤ毎に、メッセージフレームを受信した中継元のバス３１、メッセージフレームを中継する中継先のバス３１、メッセージフレームが優先メッセージフレームか非優先メッセージフレームかを示す優先度を記載している。図３では、バス３１Ａを「０」、バス３１Ｂを「１」と表していると共に、メッセージフレームの優先度を優先と非優先の２通りとし、「１」を優先メッセージフレーム、「０」を非優先メッセージフレームとしている。

中継処理部１３は記憶部１４と接続しており、ルーティングテーブルを記憶部１４から読み込んでいる。
また、バッファ部１２及び制御部１７と接続しており、バッファ部１２に新たにメッセージフレームが格納されると、該メッセージフレームのＩＤとルーティングテーブルのＩＤを比較して、該当するＩＤの中継元のバス３１、中継先のバス３１及び優先度の情報をバッファ部１２の属性に格納している。

さらに、中継処理部１３は、所定の条件、即ち、送信部１５に格納されたメッセージフレームが非優先メッセージフレームであり、該非優先メッセージフレームがアービトレーション（調停）で負けており、バッファ部１２に優先メッセージフレームが格納されているか否かを判断する。該条件を満たす場合には、中継処理部１３は優先メッセージフレームが先に送信されるよう送信順序を並び替え、優先メッセージフレームを第１送信順序とする。なお、優先メッセージフレームが複数ある場合には先にバッファ部１２に格納した順、即ちメッセージフレームを受信した順で並び替え、最も早くに受信した優先メッセージフレームを第１送信順序とする。さらに、ＣＡＮコントローラ部１１の制御部１７に送信順序が最初となった優先メッセージフレームを送信部１５に送信させている。
また、中継処理部１３は受信したメッセージフレームの中継が必要か否かを判断し、中継が必要でない場合には該メッセージフレームを破棄している。

なお、ＣＡＮコントローラ部１１、バッファ部、中継処理部１３、記憶部１４、送信部１５および受信部１６はＬＳＩ等の集積回路（ＩＣ）から構成されている。制御部１７および中継処理部１３はＣＰＵ等の演算処理部で構成され、バッファ部１２、記憶部１４はＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより構成される。

次に、中継接続ユニット１０の動作について図２の説明図を用いて説明する。
まず、図２（Ａ）のように、中継接続ユニットのバッファ部に非優先メッセージフレームのみが格納されており、最も早く受信した非優先メッセージフレーム１が送信部に送信され、送信部１５はバス３１に該非優先メッセージフレーム１を送信しようとしている状態を考える。
このとき、該バス３１に接続されたＥＣＵ３０が同時にメッセージフレームを送信しようとしており、ＥＣＵ３０の送信するメッセージフレームがアービトレーションに勝った場合には、中継接続ユニット１０の送信部１５は非優先メッセージフレーム１をバス３１に送信することができず、中継接続ユニット１０は受信専用モードに切り替わる。

中継接続ユニット１０が受信専用モードとなっている間に、図２（Ｂ）に示すように、優先メッセージフレームがバッファ部１２に格納された場合、中継処理部１３は優先メッセージフレームを第１送信順序として選択し、制御部１７に指令を出して、優先メッセージフレームを送信部１５に送信する。送信部１５では、図２（Ｃ）に示すように、非優先メッセージフレーム１の上から優先メッセージフレームが上書きされて格納される。
なお、送信部１５において非優先メッセージフレーム１のバス３１への送信は完了していないため、バッファ部１２では非優先メッセージフレーム１は消去されておらず、非優先メッセージフレーム１は格納された状態となっている。

ＥＣＵ３０のメッセージフレームの送信が完了したのち、中継接続ユニット１０の送信部１５は優先メッセージフレームの送信を試みる。他のＥＣＵとのアービトレーションに勝った場合、もしくはバス３１が空いている場合には、該優先メッセージフレームを送信することができる。
優先メッセージフレームが送信された後は、非優先メッセージフレーム１を再び送信部１５に送信し、バッファ部に格納された順序でメッセージフレームを送信する。

中継接続ユニット１０の動作をフローチャートを用いて表すと図４となる。
ステップＳ１では、ＣＡＮコントローラ部１１の制御部１７がアービトレーションを行っている。アービトレーションに負け、メッセージフレームが送信できない場合はステップＳ２へ進む。アービトレーションに勝ちメッセージフレームの送信が可能な場合は、ステップＳ７において、送信部１５に格納されたメッセージフレームのバス３１への送信を行う。送信が完了するとフローチャートを終了する。

ステップＳ２では、中継処理部１３は、送信部１５に格納されたメッセージフレームが優先メッセージフレームか非優先メッセージフレームかを判断している。非優先メッセージフレームの場合にはステップＳ３に進む。優先メッセージフレームの場合は優先メッセージフレームは送信部１５に格納されたままとし、アービトレーションに勝った他のＥＣＵ３０のメッセージフレームの送信が完了した後に、ステップＳ７で優先メッセージフレームのバス３１への送信を試みる。送信が完了するとフローチャートを終了する。

ステップＳ３では、中継処理部１３はバッファ部１２に優先メッセージフレームが格納されているか否かを判断する。図２（Ｂ）に示すように優先メッセージフレームが格納されている場合にはステップＳ４に進む。優先メッセージフレームがバッファ部１２に格納されていない場合には、送信部１５の非優先メッセージフレームは送信部１５に格納されたままとし、アービトレーションに勝った他のＥＣＵ３０のメッセージフレームの送信が完了した後に、ステップＳ７で非優先メッセージフレームのバス３１への送信を試みる。送信が完了するとフローチャートを終了する。

ステップＳ４では、中継処理部１３はバッファ部１２に格納されたメッセージフレームのうち、優先メッセージフレームを第１送信順序のメッセージフレームとして選択し、優先メッセージフレームが第１送信順序となるように送信順序を並び替える。複数の優先メッセージフレームがある場合には、受信した順序がもっとも早い優先メッセージフレームを第１送信順序とする。

ステップＳ５では、中継処理部１３はＣＡＮコントローラ部１１の制御部１７に指令を出し、送信順序が最初となった優先メッセージフレームを送信部１５に送信させている。送信部１５では、図２（Ｃ）に示すように、非優先メッセージフレーム１が消去され、優先メッセージフレームが上書きされて格納される。
ステップＳ６では、アービトレーションに勝った他のＥＣＵ３０のメッセージフレームの送信が完了した後に、優先メッセージフレームをバス３１に送信している。

優先メッセージフレームが小さい値のＩＤを備えている場合には、他のＥＣＵ３０とのアービトレーションに勝つ場合が多く、優先メッセージフレームが長時間中継接続ユニット１０に滞留することがない。

前記構成によれば、送信部１５に格納された優先度が低いメッセージフレームがアービトレーションに負けると、送信順序を並び替え、優先度の低いメッセージフレームの送信が完了していなくても送信部１５に優先度の高いメッセージフレームを上書きして格納している。アービトレーションに勝った他のＥＣＵ３０がメッセージフレームの送信を完了すると、中継接続ユニット１０は送信部１５に格納された優先度の高いメッセージフレームの送信を試みる。中継接続ユニット１０の送信部１５と、同じバス３１に接続されたＥＣＵ３０とが同時にメッセージフレームを送信しようとした場合には、優先度の高いメッセージフレームはアービトレーションに勝つ可能性が高いため、中継接続ユニット１０は優先度の高いメッセージフレームをバス３１に送信することができ、優先度の高いメッセージフレームの中継待ち時間を短縮することができる。

図６および図７に本発明の第２実施形態を示す。
第１実施形態においては、図４のステップＳ４において送信順序を並び替える際に、優先メッセージフレームが複数ある場合には先に受信した順に第１送信順序のメッセージフレームを選択して送信順序を並び替えていたが、第２実施形態においては優先メッセージフレームのＩＤに基づいて第１送信順序のメッセージフレームを選択する。

中継接続ユニットのバッファ部に非優先メッセージフレームのみが格納されており、最も早く受信した非優先メッセージフレーム１が送信部に送信されている。送信部１５はバス３１に該非優先メッセージフレーム１を送信しようとしていると共に、該バス３１に接続されたＥＣＵ３０が同時にメッセージフレームを送信しようとしており、ＥＣＵ３０の送信するメッセージフレームがアービトレーションに勝った場合には、中継接続ユニット１０は受信専用モードに切り替わる。

このとき、図６（Ａ）に示すように、中継接続ユニット１０がＩＤの異なる複数の優先メッセージフレーム１、２を受信し、該優先メッセージフレーム１、２がバッファ部１２に格納された場合、中継処理部１３は、ＩＤの小さい優先メッセージフレームを第１送信順序に選択している。

なお、同じＩＤを持つ優先メッセージフレームがバッファ部１２に同時に格納される場合がある。即ち、メッセージフレームはＩＤ毎に定まる周期で中継接続ユニット１０に送信されているため、先に受信してバッファ部１２に格納されたメッセージフレームが送信される前に、次のメッセージフレームを受信する場合である。
図７（Ａ）に示すように、同じＩＤである優先メッセージフレーム１Ａと優先メッセージフレーム１Ｂが、中継接続ユニット１０が受信専用モードの間にバッファ部１２に格納された場合には、図７（Ｂ）に示すように、ＩＤの値に基づいて並び替えられた後、同じＩＤの優先メッセージフレーム１Ａと優先メッセージフレーム１Ｂのうち受信した順序が早いほうの優先メッセージフレーム１Ａが第１送信順序として選択され、送信部１５に送信される。

前記構成によれば、アービトレーションにおいては、メッセージフレームのＩＤの値が小さいほどアービトレーションに勝ちやすいため、優先メッセージフレームが複数ある場合に、ＩＤの値が小さい順に優先順序を定めることで、同じバス３１に接続されたＥＣＵ３０との間でアービトレーションに勝ちやすくなり、メッセージフレームを優先的に送信しやすくなる。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図８は本発明の第３実施形態を示す。
制御部１７にカウンタ１８を備えており、メッセージフレームが送信部１５に格納されてから送信完了するまでの時間を計測している。カウンタ１８で計測している時間が所定の設定時間を越えた場合に、中継接続ユニット１０は第１実施形態に示す動作を開始している。
また、該カウンタ１８は、優先メッセージフレーム毎にバッファ部１２に格納されてから送信部１５に格納されて送信が完了するまでの時間を計測するものであってもよい。カウンタ１８での計測時間が所定の設定時間を越えると、該優先メッセージフレームが中継接続ユニット１０に設定時間以上に長く滞留しているものとして、中継接続ユニット１０は第１実施形態に示す動作を開始する。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

図９乃至図１０は本発明の第４実施形態を示す。
バッファ部のメモリ領域を、優先メッセージフレームが格納される優先領域と、非優先メッセージが格納される非優先領域に分けており、受信したメッセージフレームは、中継処理部によって優先メッセージフレームか非優先メッセージフレームかを判断され、バッファ部の各領域に格納される。

バッファ部の優先領域に優先メッセージフレームが格納されている場合、図９（Ａ）に示すように、優先メッセージフレーム１を第１送信順序に選択し、送信部に格納する。送信部が該優先メッセージフレーム１の送信を試み、送信できなかった場合、即ち、中継接続ユニットと同じバスに接続されたＥＣＵとのアービトレーションに負けた場合には、中継接続ユニットは受信専用モードに切り替わる。
中継接続ユニットが受信専用モードの間に、図９（Ｂ）に示すように、優先メッセージフレーム１よりもさらに優先度の高い、即ちＩＤの値が優先メッセージフレーム１よりも小さい優先メッセージフレーム２がバッファ部に格納された場合、中継処理部は制御部に指令を出して、送信部に優先メッセージフレーム２を上書きする。ＥＣＵのメッセージフレームの送信が完了した後、送信部は優先メッセージフレーム２の送信を試みる。

優先メッセージフレーム２の送信が完了した場合には、図１０（Ａ）に示すように、非優先メッセージフレーム１が送信部に送信される。他のＥＣＵとのアービトレーションに負けた場合には、中継接続ユニットは受信専用モードに切り替わる。中継接続ユニットが受信専用モードの間に、図１０（Ｂ）に示すように、よりＩＤの値が小さい非優先メッセージフレーム２がバッファ部に格納された場合には、該非優先メッセージフレーム２が送信部に上書きされる。非優先メッセージフレーム２の送信が完了した場合は、再び優先メッセージフレームのうち、ＩＤの値が最も小さいメッセージフレームが送信部に送信される。
このように、送信部は、優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームの送信を交互に行っている。

なお、上記において、非優先メッセージフレーム１が送信部に送信され、他のＥＣＵとのアービトレーションに負けた場合には、非優先メッセージフレーム２を送信部に送信せず、優先メッセージフレームを送信部に送信してもよい。
なお、他の構成および作用効果は第１実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。

本発明である中継接続ユニットの第１実施形態を示す構成図である。 中継接続ユニットの動作の説明図である。 ルーティングテーブルの例である。 中継接続ユニットの動作を示すフローチャートである。 バッファ部のメモリ領域の例である。 第２実施形態の中継接続ユニットの動作の説明図である。 第２実施形態の中継接続ユニットの動作の説明図である。 中継接続ユニットの第３実施形態を示す構成図である。 第４実施形態の中継接続ユニットの動作の説明図である。 第４実施形態の中継接続ユニットの動作の説明図である。

符号の説明

１０ 中継接続ユニット
１１ ＣＡＮコントローラ部
１２ バッファ部
１３ 中継処理部
１４ 記憶部
１５ 送信部
１６ 受信部
１７ 制御部
３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１ バス

Claims (4)

1. 電子制御ユニットを夫々接続しているＣＡＮ通信バス間に介在させ、異なるバスに属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージフレームを中継する車載用の中継接続ユニットであって、
   前記電子制御ユニットからメッセージフレームを受信する受信部と、
   前記受信部で受信したメッセージフレームを受信順序で格納するバッファ部と、
   前記バッファ部に格納したメッセージフレームの送信順序を制御する制御部と、
   前記制御部で制御した送信順序でメッセージフレームを中継する中継処理部と、
   前記中継処理部で処理した送信順序で送信する送信部と、
   を備え、
   前記送信部から送信しようとするメッセージフレームが設定時間内に前記バスへ送信されない場合、前記制御部は前記バッファ部に格納している複数のメッセージフレームの送信順序を、メッセージフレームの優先度に応じて変更することを特徴とする車載用の中継接続ユニット。
2. 前記中継処理部は、メッセージフレームを優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームとに区別した記憶テーブルを備え、該記憶テーブルを参照して、送信第１順序が前記非優先メッセージフレームである場合、前記優先メッセージフレームを送信第１順序に変更している請求項１に記載の車載用の中継接続ユニット。
3. 前記優先メッセージフレームと非優先メッセージフレームとが複数ある場合には、各メッセージフレームのヘッダ部に記載されている優先順序で優先メッセージフレームおよび非優先メッセージフレームの送信優先順序を変更し、かつ、前記メッセージフレームのヘッダ部に記載されている優先順序が同一順序の場合は受信順序を送信順序としている請求項２に記載の車載用の中継接続ユニット。
4. 前記送信順序の変更時に前記送信部からの送信を一時停止し、前記受信部での受信専用モードに切り替えている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用の中継接続ユニット。

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