JP2010103648A - ゲートウェイ装置及びゲートウェイ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く通信データを中継できるゲートウェイ装置及びゲートウェイ方法を提供する。
【解決手段】
第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理手段と、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信処理手段とを備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理手段は、第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理手段は、第２の送信処理手段から送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置間で送受信されるデータの中継を行うゲートウェイ装置及びゲートウェイ方法に関する。

従来より、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車両を制御するために車両に搭載される車載装置間で送受信されるデータを、データの送信先を表すＩＤコードによって定まる順位が高い順に中継するゲートウェイ装置が知られている（例えば、特許文献１）。

この装置は、送信して中継するデータに含まれる送信先を示すＩＤコードとＩＤコードにより定まる順位とを関連付けて記憶する記憶手段と、送信するデータが二以上存在する場合に、送信するデータを一時的に保存するメッセージボックスへ転送するデータであって、記憶手段が記憶する順位が最も高いデータを判断する判断手段とを設けたことを特徴とする。

特開２００５−１５９５６８号公報

ところで上記のようなゲートウェイ装置においては、順位が最も高いデータのみを転送するために、データの中継効率が向上しないという問題があった。
つまり、このゲートウェイ装置は、二以上のデータを転送するために、個々のデータに対して個々の転送処理を実行する必要がある。よって、このゲートウェイ装置が二以上のデータを転送する場合、転送を完了する前に他の車載装置がデータの送信を開始すると、データを転送する機会を逸してしまうという問題があった。

また、このゲートウェイ装置においては、一度の処理により二以上のデータを転送する場合に比べて、転送のために直接的に必要とされない処理を実行するための時間であるオーバヘッドが多く生じるという問題があった。
特に、例えば、このゲートウェイ装置が三以上のバス間において送受信されるデータを中継する場合には、中継するデータが飛躍的に増大すると共に、データ中継の遅延が増大することで、車載装置が行う車両の制御に悪影響を与えるという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、効率良く通信データを中継できるゲートウェイ装置及びゲートウェイ方法を提供することにある。

本発明に係るゲートウェイ装置は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理手段は、ハードウェアで構成され、第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理手段は、第２の送信処理手段から送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

本発明に係るゲートウェイ装置は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理手段は、第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理手段は、第２の送信処理手段から送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

本発明に係るゲートウェイ装置は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理手段は、第２の記憶部に記憶された通信データを１つずつ送信し、送信が完了した場合に、第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理手段は、第２の送信処理手段から送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

上記構成において、第１の送信処理手段は、所定の周期で２以上の通信データを移す処理を行う構成を採用できる。

上記構成において、所定の周期は、第２の送信処理手段が２以上の通信データを送信する処理を行うために要する時間よりも長い構成を採用できる。

上記構成において、第２の記憶部は、記憶する通信データを第２の送信処理手段が他の通信データに優先して送信する程度を表す優先度に基づいて割り当てた２以上の領域で構成され、第２の送信処理手段は、一の優先度に基づいて割り当てた領域が記憶する通信データを、他の領域が記憶する通信データに優先して送信する処理を行う構成を採用できる。

上記構成において、第２の送信処理手段は、第２の記憶部が記憶する位置で定まる順位に基づいて通信データを第２の網へ送信する処理を行い、第１の送信処理手段は、第２の記憶部が記憶している通信データの順位よりも遅い順位を定める位置へ、通信データを転送する処理を行う構成を採用できる。

上記構成において、通信データの種類を識別する識別情報に基づいて検索した第１の記憶部へ通信データを送信すると共に、識別情報に基づいて他の通信データに優先して送信する程度を表す優先データを通信データに付加する処理を行う第３の送信処理手段を更に備え、第１の送信処理手段は、第３の送信処理手段が付加した優先データに基づいて、第２の記憶部が有する領域へ優先して通信データを転送する処理を行う構成を採用できる。

上記構成において、第１の送信処理手段は、通信データを転送する処理を行うと共に、第３の送信処理手段が通信データに付加した優先データを通信データから削除する構成を採用できる。

上記構成において、第３の送信処理手段が行う処理は、ハードウェア処理であり、第１の送信処理手段が行う処理は、ソフトウェア処理である構成を採用できる。

本発明に係るゲートウェイ方法は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理ステップは、ハードウェアを用いて実行され、第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理ステップでは、第２の送信処理ステップから送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

本発明に係るゲートウェイ方法は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理ステップは、第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理ステップでは、第２の送信処理ステップから送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

本発明に係るゲートウェイ方法は、第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、第２の記憶部に記憶された通信データを第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、第２の送信処理ステップは、第２の記憶部に記憶された通信データを１つずつ送信し、送信が完了した場合に、第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、第１の送信処理ステップでは、第２の送信処理ステップから送信完了通知を受けると、第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、第１の記憶部に記憶された通信データを第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴としている。

請求項１から３の構成によれば、通信データの送信が完了した旨の通知を受けて２以上の通信データを転送するため、効率良く通信データを送信して中継できる。

請求項４の構成によれば、通信データの送信を行わない期間であっても、所定の周期で２以上の通信データを転送するため、効率良く通信データを送信して中継できる。

請求項５の構成によれば、所定の周期に基づいて前回に転送した２以上の通信データを送信した後に、所定の周期に基づいた今回の転送を行うため、効率良く通信データを転送できる。

請求項６の構成によれば、優先度に基づいて割り当てた領域が記憶する通信データを他の領域が記憶する通信データに優先して送信するため、優先度に基づいて効率良く通信データを送信できる。

請求項７の構成によれば、第２の記憶部が記憶した順序に従って効率良く通信データを送信できる。

請求項８の構成によれば、通信データに優先して中継する程度に基づいて通信データを他の通信データに優先して転送するため、効率良く通信データを転送できる。

請求項９の構成によれば、優先データを通信データから削除して転送するため、通信データの内容に影響を与えずに、効率良く通信データを転送できる。

請求項１０の構成によれば、ハードウェア処理により中継先を検索した通信データを、ソフトウェア処理によって効率良く転送できる。

請求項１１から１３の構成によれば、通信データの送信が完了した旨の通知を受けて２以上の通信データを転送するため、効率良く通信データを送信して中継できる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明のゲートウェイ装置の一実施形態を示す構成図である。

図１に示すゲートウェイ装置１０００を備える車両１００は、例えば、乗用車、バス、及びトラック等の自動車で構成される。尚、本実施例では、車両１００が自動車で構成されるとして説明を行うが、これに限定される訳ではなく、原動機付自転車、軽車両、及びトロリーバス、並びに戦車及び装甲車等の軍用車両で構成される実施例を採用できる。車両１００は、図１に示すゲートウェイ装置１０００及びＥＣＵ（Engine Control Unit）２０１１、２０２１、及び２０３１、並びに図示を省略するが、ＥＣＵ２０１２、２０１３、２０２２、２０２３、２０３２、及び３０３３を備える。

ゲートウェイ装置１０００について説明する前に、ＥＣＵ２０１１から２０３３について説明する。
ＥＣＵ２０１１から２０３３は、車両１００の挙動を制御する。本実施例では、ＥＣＵ２０１１から２０３３は、車両１００が備えるエンジンの点火装置（ignition）の点火タイミングを制御することで、車両１００の挙動を制御するとして説明を行うが、これに限定される訳ではない。ここで、車両１００の挙動は、広く車両１００の動きをいう。車両１００の動きは、例えば、車両１００の速度及び加速度の変化、車両１００の進行方向及びヨーイングの変化、並びに車両１００に加わる加重の変化を含むだけでなく、車両１００が備えるエアバッグの動作、ドアの開閉、オーディオの動作、及びナビゲーションの動作を含む。

ＥＣＵ２０１１から２０３３は、図示を省略するが、異なる通信方式又は通信速度で通信する通信網（つまり、ネットワーク）又は通信バスを介してゲートウェイ装置１０００と接続する。本実施例においては、ＥＣＵ２０１１から２０３３は、ＣＡＮプロトコルを用いてゲートウェイ装置１０００と通信を行うとして説明するが、これに限定される訳ではなく、例えば、ＥＣＵ２０１１から２０３３は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルを用いて通信する構成を採用できる。

ゲートウェイ装置１０００は、車両１００の挙動を制御するＥＣＵ２０１１から２０３３間で、送受信されるデータを中継する。具体的には、ゲートウェイ装置１０００は、ＥＣＵ２０１１から２０３３のいずれか１つからデータを受信し、受信したデータを中継する中継先の通信網で使用される通信速度及び通信方式に従って変換した後に中継する。
本発明に係るゲートウェイ装置１０００は、主にハードウェア処理によってデータを中継する処理部と、主にソフトウェア処理によってデータを中継する処理部との２つの中継部によって構成される。また、ゲートウェイ装置１０００がデータを中継するために、一度に受信又は送信するデータをフレームデータという。本実施例では、フレームデータは、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従った枠となる所定のデータから開始する所定の長さを有するデータであるとして説明するが、これに限定される訳ではない。

尚、車両の挙動を制御する制御装置であるＥＣＵ２０１１から２０３３のいずれかが送信するデータを、以下単に、通信データという。また、本実施例において、通信データは、フレームデータであるとして説明を行う。

ここで図２を参照して、ゲートウェイ装置１０００のハードウェア構成の一例について説明する。図２は、ゲートウェイ装置１０００のハードウェア構成の一例を表す図である。
ゲートウェイ装置１０００は、第２送信処理部（以下、ＣＡＮコントローラともいう）１１１０から１１３０、ＣＡＮインタフェース部１２００、第３送信処理部１３００（以下、ハードウェア処理部又はハードマクロともいう）、及び第１送信処理部１４００（以下、ソフトウェア処理部ともいう）で構成される。尚、本実施例において、ゲートウェイ装置１０００は、３つの第２送信処理部１１１０から１１３０で構成されるとして説明するが、この数に限定される訳ではなく、第２送信処理部の数が複数であればよい。また、第２送信処理部１１１０から１１３０は、それぞれ同様の接続、構成、及び機能を有するため、以下単に、第２送信処理部１１１０について説明を行う。

第２送信処理部１１１０は、ＣＡＮバスＢＣ１０を介してＥＣＵ２０１１から２０１３に接続し、かつＣＡＮインタフェース部１２００に接続している。第２送信処理部１１１０は、後述するように、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される第２記憶部１１１１を有する。

第２送信処理部１１１０は、ハードウェア処理である第２通信処理を実行することで、他の通信データに優先して送信する程度を表す優先度に基づいて割り当てた第２記憶部１１１１における一の領域が記憶する通信データを、他の領域が記憶する通信データに優先して送信する処理を行う。また、第２送信処理部１１１０は、第２記憶部１１１１が記憶する位置で定まる順位に基づいて通信データを中継する経路へ送信する。尚、通信データを中継する経路をチャネルという。チャネルは、第２送信処理部１１１０ないし１１３０とＣＡＮバスＢＣ１０ないし３０と結ぶ伝送路をいう。本実施例では、第２送信処理部１１１０とＣＡＮバスＢＣ１０とを結ぶ伝送路をチャネルＣＨ０とし、第２送信処理部１１２０とＣＡＮバスＢＣ２０とを結ぶ伝送路をチャネルＣＨ１とし、第２送信処理部１１３０とＣＡＮバスＢＣ３０とを結ぶ伝送路をチャネルＣＨ２とする。

尚、ＣＡＮバスＢＣ１０には、ＥＣＵ２０１１から２０１３が接続し、ＣＡＮバスＢＣ２０には、ＥＣＵ２０２１から２０２３が接続し、ＣＡＮバスＢＣ３０には、ＥＣＵ２０３１から２０３３が接続する。本実施例において、ＣＡＮバスＢＣ１０で構成される通信網を第１通信網、ＣＡＮバスＢＣ２０で構成される通信網を第２通信網、ＣＡＮバスＢＣ３０で構成される通信網を第３通信網という。ゲートウェイ装置１０００は、第１の通信網から受信した通信データを、第２通信網又は第３通信網へ中継する。また、ゲートウェイ装置１０００は、第１の通信網に接続するある制御装置から受信した通信データを、第１の通信網に接続する他の制御装置へ中継しても良い。

ここで図３を参照して、第２送信処理部１１１０のハードウェア構成の一例について説明を行う。図３は、第２送信処理部１１１０のハードウェア構成の一例を表す図である。
第２送信処理部１１１０は、第２記憶部１１１１、シーケンサ１１１２、及びプロトコルエンジン１１１３を備える。
第２記憶部１１１１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成され、図示を省略するが、シーケンサ１１１２及びＣＡＮインタフェース部１２００に接続している。第２記憶部１１１１は、ＥＣＵ２０１１から２０３３から受信したデータであって、かつシーケンサ１１１２によって転送されたフレームデータ、及び第１送信処理部１４００によって転送された２以上のフレームデータを記憶する。第２記憶部１１１１は、例えば、配列又はリストで構成されるメッセージボックス１１１１ＡＢＣを有する。尚、メッセージボックスは、例えば、ＲＡＭの一領域で構成され、第２送信処理部１１１０が受信したフレームデータ、又は第２送信処理部１１１０が送信するフレームデータを記憶する記憶領域である。

ここで図４を参照して、メッセージボックス１１１１ＡＢＣの構成について説明する。図４は、メッセージボックス１１１１ＡＢＣの一構成例を表す図である。
図４に示すメッセージボックス１１１１ＡＢＣは、受信用メッセージボックス１１１１Ａ、送信用メッセージボックス１１１１Ｂ、及びその他のメッセージボックス１１１１Ｃで構成される。
受信用メッセージボックス１１１１Ａは、第２送信処理部１１１０が受信したフレームデータを記憶する一領域である。また、送信用メッセージボックス１１１１Ｂは、第２送信処理部１１１０が送信するフレームデータを記憶する領域である。更に、その他のメッセージボックス１１１１Ｃは、ゲートウェイ装置１０００以外の装置が使用するデータを記憶する領域である。

図４に示す送信用メッセージボックス１１１１Ｂは、記憶する通信データであるフレームデータを第２送信処理部１１１０が他の通信データに優先して送信する程度を表す優先度に基づいて割り当てた２以上の領域で構成される。ここで、本実施例において、優先度に基づいて割り当てた領域は、優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰと一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮとであるとして説明を行う。

優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰは、一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮが記憶するフレームデータに比べて優先的に送信するフレームデータを記憶する領域である。尚、本実施例において、図４に示す受信用メッセージボックス１１１１Ａ、優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰ、及び一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮは、それぞれ最大で４つのフレームデータを記憶できる静的な配列であるとして説明を行う。

ここで図３に戻り、第２送信処理部１１１０の構成について引き続き説明を行う。

シーケンサ１１１２は、受信転送回路１１１２Ａ、送信転送回路１１１２Ｂ、及びテンポラリバッファ１１１２Ｃで構成され、メッセージボックス１１１１ＡＢＣ、プロトコルエンジン１１１３、及び図示を省略するが、ＣＡＮインタフェース部１２００に接続する。
シーケンサ１１１２は、予め定められた処理に従って、メッセージボックス１１１１ＡＢＣ及びプロトコルエンジン１１１３の間で、フレームデータを転送する。
受信転送回路１１１２Ａは、第２記憶部１１１１、テンポラリバッファ１１１２Ｃ、及び図示を省略するが、ＣＡＮインタフェース部１２００に接続する。受信転送回路１１１２Ａは、受信転送処理を実行することで、フレームデータをテンポラリバッファ１１１２Ｃから第２記憶部１１１１へ転送する。

ここで、受信転送回路１１１２Ａが実行する受信転送処理の一例について説明する。
受信転送回路１１１２Ａは、テンポラリバッファ１１１２Ｃから、プロトコルエンジン１１１３が受信したフレームデータを取得する。次に、受信転送回路１１１２Ａは、第２記憶部１１１１が有する受信用メッセージボックスから、フレームデータを記憶していないボックスを検索する。その後、受信転送回路１１１２Ａは、検索した受信用メッセージボックス１１１１Ａへ、受信したフレームバッファを転送する。次に、受信転送回路１１１２Ａは、フレームデータを受信したことを通知する受信割込信号を、ＣＡＮインタフェース部１２００を介して第３送信処理部１３００へ出力する。その後、受信転送回路１１１２Ａは、受信転送処理の実行を終了する。

送信転送回路１１１２Ｂは、テンポラリバッファ１１１２Ｃ及び第２記憶部１１１１に接続する。送信転送回路１１１２Ｂは、送信転送処理を実行することで、フレームデータを第２記憶部１１１１からテンポラリバッファ１１１２Ｃへ転送する。ここで、送信転送回路１１１２Ｂが実行する送信転送処理の一例について説明する。

送信転送回路１１１２Ｂは、第２記憶部１１１１が有する送信用メッセージボックス１１１１Ｂからフレームデータを取得する。尚、送信転送回路１１１２Ｂは、送信用メッセージボックス１１１１Ｂの内で、優先送信用メッセージボックス１１１１ＰＢが記憶するフレームデータを、一般送信用メッセージボックス１１１１ＰＮが記憶するフレームデータに優先して取得する。
この構成によれば、優先度に基づいて割り当てた領域が記憶する通信データを他の領域が記憶する通信データに優先して送信するため、優先度に基づいて効率良く通信データを送信できる。

また、送信転送回路１１１２Ｂは、優先送信用メッセージボックス１１１１ＰＢの内で、配列の添え字が小さい配列の要素であるフレームデータを優先して取得する。尚、一般送信用メッセージボックス１１１１ＰＮについても同様である。その後、送信転送回路１１１２Ｂは、取得したフレームデータをテンポラリバッファ１１１２Ｃへ転送する。次に、送信転送回路１１１２Ｂは、送信転送の実行を終了する。

つまり、配列の添え字は配列の先頭要素を格納した領域を示すアドレスからのシフト量を表すため、送信転送回路１１１２Ｂは、第２記憶部１１１１がフレームデータを記憶する位置で定まる順位に基づいて通信データであるフレームデータを転送する。
この構成によれば、第２の記憶部が記憶した順序に従って効率良く通信データを送信できる。

テンポラリバッファ１１１２Ｃは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成され、受信転送回路１１１２Ａ、送信転送回路１１１２Ｂ、受信回路１１１３Ａ、及び送信回路１１１３Ｂに接続する。テンポラリバッファ１１１２Ｃは、フレームデータを一時的に記憶する。

プロトコルエンジン１１１３は、受信回路１１１３Ａと送信回路１１１３Ｂとで構成され、ＣＡＮバス１０、シーケンサ１１１２、及び図示を省略するが、ＣＡＮインタフェース部１２００に接続している。プロトコルエンジン１１１３は、ＣＡＮプロトコルに従ってフレームデータを送受信する。
受信回路１１１３Ａは、ＣＡＮバスＢＣ１０及びシーケンサ１１１２が有するテンポラリバッファ１１１２Ｃに接続している。受信回路１１１３Ａは、受信処理を実行することで、ＣＡＮプロトコルに従ってＣＡＮバスＢＣ１０からフレームデータを受信した後に、受信したフレームデータをテンポラリバッファ１１１２Ｃへ保存する。
送信回路１１１３Ｂは、ＣＡＮバスＢＣ１０、テンポラリバッファ１１１２Ｃ、及びＣＡＮインタフェース部１２００に接続している。送信回路１１１３Ｂは、送信処理を実行することで、フレームデータを送信する。

ここで、送信回路１１１３Ｂが実行する送信処理の一例について説明する。
先ず、送信回路１１１３Ｂは、シーケンサ１１１２が有する送信転送回路１１１２Ｂが転送したフレームデータをテンポラリバッファ１１１２Ｃから取得する。次に、送信回路１１１３Ｂは、取得したフレームデータをＣＡＮプロトコルに従って１フレームずつ中継先のＥＣＵ２０１１から２０１３へ送信する。その後、取得した全フレームデータの送信が終了すると、送信回路１１１３Ｂは、中継が完了した旨の通知を、ＣＡＮインタフェース部１２００を介して後述する第１送信処理部１４００へ出力する。次に、送信回路１１１３Ｂは、送信処理の実行を終了する。

尚、送信回路１１１３Ｂがテンポラリバッファ１１１２Ｃから取得するフレームデータは、第１送信処理部１４００が転送した通信データである。また、送信回路１１１３Ｂは、取得したフレームデータを、後述する第３送信処理部１３００が検索した経路（つまり、チャネルＣＨ０）へ送信する。つまり、送信回路１１１３Ｂは、第１送信処理部１４００が転送したフレームデータである通信データを第３送信処理部１３００が検索した経路路へ送信して中継した後に、第３送信処理部１３００が検索した経路への中継が完了した旨の通知を第１の送信処理手段へ出力する。

尚、第２送信処理部１１１０が実行する第２通信処理は、受信処理の後に受信転送処理を実行する処理と、送信転送処理の後に送信処理を実行する処理とを並列的に実行する処理をいう。

ここで図２に戻り、ゲートウェイ装置１０００の構成について引き続き説明を行う。
ＣＡＮインタフェース部１２００は、第２送信処理部１１１０から１１３０及び第３送信処理部１３００に接続している。ＣＡＮインタフェース部１２００は、第２送信処理部１１１０から１１３０とＣＡＮインタフェース部１２００との間でデータ転送を可能とするバスＢ１０から１２と、ＣＡＮインタフェース部１２００と第３送信処理部１３００及び第１送信処理部１４００との間でデータ転送を可能とするバスＢ２とのインタフェースを提供する。尚、ＣＡＮインタフェース部１２００、第３送信処理部１３００、及び第１送信処理部１４００は、バスＢ２を介して互いにデータ転送が可能なように接続している。

第３送信処理部１３００は、ハードウェア処理である第３送信処理を実行することで、車両１００の挙動を制御する制御装置２０１１から２０３３が送信するフレームデータである通信データを中継するための経路を検索すると共に、検索した経路に基づいて割り当てた第１の記憶部が有する領域に通信データを保存する処理を行う。また、第３送信処理部１３００は、通信データの種類を識別する識別情報に基づいて経路を検索すると共に、識別情報に基づいて優先度を表す優先データを通信データに付加する処理を行う。

ここで図５を参照して、第３送信処理部１３００のハードウェア構成について説明する。図５は、第３送信処理部１３００のハードウェア構成の一例を表す図である。

第３送信処理部１３００は、検索エンジン部１３１０、ルーティングマップ１３２０、及び第１記憶部１３３０で構成される。
検索エンジン部１３１０について説明する前に、ルーティングマップ１３２０について説明する。
ルーティングマップ１３２０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）で構成される。ルーティングマップ１３２０は、検索エンジン部１３１０に接続している。ルーティングマップ１３２０は、フレームデータのフォーマット種別ＩＤＥ、フレームデータのフレーム種別を識別する識別情報ＲＴＲ、及びフレームデータを送信した装置を識別するＩＤと、フレームデータの中継先ＲｘＣＨとを関連付けて保存するテーブルを保存する。

ここで、図６を参照して、ルーティングマップ１３２０が保存するテーブルについて説明を行う。図６は、ルーティングマップ１３２０が保存するテーブルの一例を表す図である。
図６に示すテーブルは、Ｐａｒ１フィールド、ＩＤＥフィールド、ＲＴＲフィールド、ＩＤフィールド、Ｐａｒ２フィールド、ＦＩＦＯフィールド、ＴｘＣＨフィールド、Ｌａｂｅｌ（ラベル）１フィールド、Ｌａｂｅｌ（ラベル）０フィールド、ＲｘＣＨフィールド、及びＭａｓｋＩｎｆｏフィールドを有する。

Ｐａｒ１フィールドはＩＤＥフィールド、ＲＴＲフィールド、及びＩＤフィールドが保存するデータのパリティを保存する。ＩＤＥフィールドはフレームデータのフォーマット種別ＩＤＥを保存する。ＲＴＲフィールドはフレーム種別を識別する識別情報ＲＴＲを保存する。ＩＤフィールドはフレームデータのＩＤを保存する。

Ｐａｒ２フィールドはＦＩＦＯフィールドからＭａｓｋＩｎｆｏフィールドまでのフィールドが保存するデータのパリティを保存する。ＦＩＦＯフィールドは中継先のＦＩＦＯを保存する。ＴｘＣＨフィールドは中継先チャネルＴｘＣＨを保存する。Ｌａｂｅｌ１及びＬａｂｅｌ０フィールドは中継するデータに付加するデータを保存する。

ＲｘＣＨは受信した元のチャネル（以下単に、受信元チャネルという）を保存する。ＭａｓｋＩｎｆｏは行のソートに用いるインデックスの計算時に用いるマスク値を保存する。本実施例において、Ｌａｂｅｌ０及びＬａｂｅｌ１は、優先度を表す優先データであるとして説明するが、これに限定される訳ではない。

ここで図５に戻り、第３送信処理部１３００の構成について引き続き説明する。
検索エンジン部１３１０は、図示を省略するが、例えば、ＲＡＭで構成されるメモリを有し、ＣＡＮインタフェース部１２００、ルーティングマップ１３２０、第１記憶部１３３０、及び第１送信処理部１４００に接続している。検索エンジン部１３１０は、後述する検索処理を実行する。尚、検索エンジン部１３１０は、第２送信処理部１１１０から１１３０がＣＡＮインタフェース部１２００を介して出力する受信割込信号を受信した場合に、検索処理を実行する。

ここで図７を参照して、検索エンジン部１３１０が実行する検索処理について説明を行う。図７は、検索エンジン部１３１０が実行する検索処理の一例を表すフローチャートである。
先ず、検索エンジン部１３１０は、ＣＡＮインタフェース部１２００を介して、受信割込信号を出力した第２送信処理部１１１０ないし１１３０のいずれかが有する第２記憶部の受信用メッセージボックスからフレームデータを取得する（ステップＳＴ０００１）。次に、検索エンジン部１３１０は、取得したフレームデータから、フレームデータのフォーマット種別ＩＤＥ、フレームデータのフレーム種別を表す識別情報ＲＴＲ、フレームデータを発信した装置のＩＤ、中継元チャネルＲｘＣＨ、及び中継先チャネルＴｘＣＨを取得する（ステップＳＴ０００２）。その後、検索エンジン部１３１０は、ルーティングマップ１３２０から、取得したフォーマット種別ＩＤＥ、フレーム種別を表す識別情報ＲＴＲ、ＩＤ、中継元のチャネルＲｘＣＨ、及び中継先チャネルＴｘＣＨを保存するレコードを検索する（ステップＳＴ０００３）。

次に、検索エンジン部１３１０は、Ｐａｒ１フィールド及びＰａｒ２フィールドが保存するパリティを用いて検索した行のデータを検査するパリティ検査を実行する（ステップＳＴ０００４）。尚、検索エンジン部１３１０が、パリティ検査の実行によってデータの誤りを検出した場合には、誤りを検出した場合に実行するよう定めた所定の処理を実行する。尚、誤りを検出した場合に実行する所定の処理は、第１送信処理部１４００へ所定の信号を出力する処理を含む。

本実施例では、パリティを用いてデータの誤りを検出する方法について説明したが、これに限定される訳ではなく、例えば、チェック・サム、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）、ハッシュ値、ハミング符号、疎グラフ符号(Sparse graph code)、又は畳込符号（Convolutional code）を用いてデータの誤りを検出する構成を採用できる。

ステップＳＴ０００４を実行した後に、検索エンジン部１３１０は、識別情報ＲＴＲ等を用いて検索したレコードの優先度を表す優先データＬａｂｅｌ１を取得する（ステップＳＴ０００５）。次に、検索エンジン部１３１０は、ステップＳＴ０００１で取得したフレームデータに優先データを付加する（ステップＳＴ０００６）。その後、検索エンジン部１３１０は、検索したレコードが保存する中継先チャネルＴｘＣＨの送信ＦＩＦＯ（First In First Out）へ、フレームデータを出力する（ステップＳＴ０００７）。尚、送信ＦＩＦＯは、後述する第１記憶部１３３０を構成する記憶領域であって、データの先入れ先出しに用いられるものである。第１記憶部１３３０は、保存するデータの送信先チャネル（つまり、経路）及び送信するデータの種類毎に、複数の送信ＦＩＦＯを有する。ステップＳＴ０００７を実行した後に、検索エンジン部１３１０は、データを出力したＦＩＦＯに関連付けられたメッセージカウンタをインクリメントする（ステップＳＴ０００８）。その後、検索エンジン部１３１０は、検索処理の実行を終了する。尚、メッセージカウンタとは、関連付けられたＦＩＦＯが保存するデータの数を表すカウンタをいう。

ここで図５に戻り、第３送信処理部１３００の構成について引き続き説明を行う。
第１記憶部１３３０は、例えば、ＲＡＭ及びレジスタで構成される。第１記憶部１３３０は、検索エンジン部１３１０、及び第１送信処理部１４００に接続している。
第１記憶部１３３０を構成するＲＡＭのメモリ領域は、フレームデータを保存する送信ＦＩＦＯ１３３１、１３３３、１３３５、及び１３３７を構成する。第１記憶部１３３０を構成するレジスタは、送信ＦＩＦＯ１３３１、１３３３、１３３５、及び１３３７に保存されたデータ数を表すメッセージカウンタ１３３２、１３３４、１３３６、及び１３３８を保存する。尚、ＦＩＦＯについては、既に説明したため、詳細な説明を省略する。

ここで、送信ＦＩＦＯ１３３１及び１３３３は、チャネルＣＨ０へ中継されるフレームデータを保存し、送信ＦＩＦＯ１３３５及び１３３７は、チャネルＣＨ１へ中継されるデータを保存する。また、送信ＦＩＦＯ１３３１及び１３３３は、それぞれ異なる予め定められた種類のフレームデータを保存する。つまり、検索エンジン部１３１０は、中継するフレームデータのフォーマット種別及びフレーム種別をＩＤＥフィールド及びＲＴＲフィールドに保存するレコードを検索すると共に、検索したレコードのＴｘＣＨフィールドが保存する中継先チャネル、及びＦＩＦＯフィールドが保存する中継先のＦＩＦＯに基づいて定まる送信ＦＩＦＯ１３３１又は１３３３へフレームデータを出力する。よって、送信ＦＩＦＯ１３３５及び１３３７はそれぞれ異なる種類のフレームデータを保存する。尚、送信ＦＩＦＯ１３３５及び１３３７についても同様であるので、説明を省略する。また、図４において、第３送信処理部１３００がチャネルＣＨ２へ中継するフレームデータを保存するＦＩＦＯと、ＦＩＦＯが保存するデータ数を表すカウンタとの図示を省略しているために詳細な説明を省略するが、第３送信処理部１３００がフレームデータをチャネルＣＨ２へ中継する機能を有することは当然である。

ここで図２に戻り、ゲートウェイ装置１０００の構成について、引き続き説明を行う。
第１送信処理部１４００は、ソフトウェア処理である第１送信処理を実行することで、第３送信処理部１３００が保存した２以上の通信データを、第２記憶部１１１１に転送する処理を行う。
第１送信処理部１４００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部１４１０、例えば、フラッシュ・メモリ等の第３記憶部１４２０、及び割込制御部１４３０で構成され、演算部１４１０、第３記憶部１４２０、及び割込制御部１４３０は、それぞれバスによってデータの授受が可能なように接続している。第１送信処理部１４００は、第３記憶部１４２０に格納したプログラムを演算部１４１０が読み、読込んだプログラムに従って演算部１４１０が演算を行うことで後述する各部の機能を実現する。また、割込制御部１４３０は、プログラムに従った演算を行う演算部１４１０に対して、第３送信処理部１３００等の他のハードウェアを制御するための演算等を割込んで実行することを要求する割込信号の入出力を制御する。

ここで図８を参照して、第１送信処理部１４００が有する機能について説明する。図８は、第１送信処理部１４００の一構成例を説明するための機能ブロック図である。
第１送信処理部１４００は、第３記憶部１４２０、割振部１４５１、及び転送部１４６１で構成される。尚、図８において、第１送信処理部１４００は、ＦＩＦＯ１３３１が記憶するフレームデータを割振る割振部１４５１及び転送する転送部１４６１の１組で構成されるとして図示しているが、これに限定される訳ではない。第１送信処理部１４００は、ＦＩＦＯ１３３１から１３３７毎に１組の割振部１４５１から１４５７及び転送部１４６１から１４６７を有する。

第３記憶部１４２０は、他のフレームデータに比べて優先的に中継されるフレームデータ（以下単に、優先フレームという）を記憶する記憶領域である優先用バッファ１４２１と、優先的に中継されることがない一般的なフレームデータ（以下単に、一般フレームという）を記憶する記憶領域である一般用バッファ１４２２とで構成される。優先用バッファ１４２１及び一般用バッファ１４２２は、少なくとも２以上のフレームデータを記憶することができる配列で構成される。尚、図８において、第３記憶部１４２０は、ただ１組の優先用バッファ１４２１と一般用バッファ１４２２とを図示しているが、これに限定される訳ではない。第３記憶部１４２０は、第１記憶部１３３０を構成するＦＩＦＯ１３３１から１３３７毎に１組の優先用バッファ１４２１から１４２７と一般用バッファ１４２２から１４２８とを有する。

割振部１４５１は、第３送信処理部１３００を構成する第１記憶部１３３０のＦＩＦＯバッファ１３３１、並びに第３記憶部１４２０を構成する優先用バッファ１４２１及び一般用バッファ１４２２に接続する。

割振部１４５１は、後述する割振処理を実行することで、第１記憶部１３３０のＦＩＦＯバッファ１３３１が記憶するフレームデータを、フレームデータの優先度に基づいて、第３記憶部１４２０を構成するＦＩＦＯバッファ１３３１に対応する優先用バッファ１４２１又は一般用バッファ１４２２へ割り振る。尚、割振部１４５１は、検索エンジン部１３１０から、ＦＩＦＯバッファ１３３１にフレームデータを格納したことを表す割込み信号を取得した場合、及び所定の時間が経過した場合に割振処理を実行する。

ここで、割振部１４５１が実行する割込処理の一例について説明する。
先ず、割振部１４５１は、第１記憶部１３３０のＦＩＦＯバッファ１３３１が保存するフレームデータ数を表すメッセージカウンタの値を参照する。次に、割振部１４５１は、メッセージカウンタが値「0」であるか否かを判断する。割振部１４５１は、メッセージカウンタが値「0」であると判断した場合には、割振処理の実行を終了する。

メッセージカウンタが値「0」でないと判断した場合には、割振部１４５１は、ＦＩＦＯバッファ１３３１から、フレームデータを１つ参照する。次に、割振部１４５１は、参照したフレームデータの優先データに基づいて一般フレームか優先フレームかを判断する。

優先フレームであると判断した場合には、割振部１４５１は、第３記憶部１４２０を構成する優先用バッファ１４２１を構成する配列の要素の内で、フレームデータを記憶していない要素（以下単に、空き要素という）が存在するか否かを判断する。割振部１４５１は、空き要素が存在しないと判断した場合には、割振処理の実行を終了する。

空き要素が存在すると判断した場合には、割振部１４５１は、参照したフレームデータをＦＩＦＯバッファ１３３１から取得した後に、空き要素にフレームデータを割り振って格納する。その後、割振部１４５１は、メッセージカウンタの値を、値「1」だけ減じる。その後、割振部１４５１は、上記のメッセージカウンタの値を参照する処理から繰り返す。

一般フレームであると判断した場合には、割振部１４５１は、第３記憶部１４２０を構成する一般用バッファ１４２２を構成する配列の要素に、空き要素が存在するか否かを判断する。割振部１４５１は、空き要素が存在しないと判断した場合には、割振処理の実行を終了する。

空き要素が存在すると判断した場合には、割振部１４５１は、参照したフレームデータをＦＩＦＯバッファ１３３１から取得した後に、空き要素にフレームデータを割り振って格納する。その後、割振部１４５１は、メッセージカウンタの値を、値「1」だけ減じる。その後、割振部１４５１は、上記のメッセージカウンタの値を参照する処理から繰り返す。

転送部１４６１は、第３記憶部１４２０を構成する優先用バッファ１４２１及び一般用バッファ１４２２、並びに第２送信処理部１１１０に接続する。尚、図８において、転送部１４６１は、ＦＩＦＯ１３３１が記憶するフレームデータを中継する中継先チャネルへ送信する第２送信処理部１１１０に接続するとして図示している。また、図示を省略する転送部１４６１から１４６７は、ＦＩＦＯ１３３１から１３３７が記憶するフレームデータを中継する中継先チャネルへ送信する第２送信処理部１１１０から１１３０のいずれかに接続する。

転送部１４６１は、ソフトウェア処理である転送処理を実行することで、第３送信処理部１３００が保存した２以上の通信データを、２以上の通信データを記憶できる第２記憶部１１１１が有する領域に転送する処理を行う。特に、転送部１４６１は、第２記憶部１１１１が記憶している通信データの送信順位よりも遅い順位を定める位置（つまり、配列の要素）へ、通信データを転送して格納する処理を行う。また、転送部１４６１は、通信データを転送する処理を行うと共に、第３送信処理部１３００が通信データに付加した優先データを通信データから削除する。尚、転送部１４６１は、第３送信処理部１３００が検索した経路への中継が完了した旨の通知を第２送信処理部１１１０ないし１１３０のいずれかから受けた場合、及び所定の周期を定める所定の期間を経過した場合に、２以上の通信データを転送する第１送信処理を行う。第１送信処理を行う所定の周期は、第２送信処理部１１１０が２以上の通信データを送信する処理を行うために要する時間よりも長い。本実施例において、第１送信処理を行う所定の周期は１ｍ秒であり、第２送信処理部１１１０が２以上の通信データを送信する処理を行うために要する時間は約９６μ秒から約２２０μ秒であるとして説明するが、これに限定される訳ではなく、より好適な値は、当業者が実験などにより定めることができる。

この構成によれば、通信データの送信を行わない期間であっても、所定の周期で２以上の通信データを転送するため、効率良く通信データを送信して中継できる。

また、この構成によれば、所定の周期に基づいて前回に転送した２以上の通信データを送信した後に、所定の周期に基づいた今回の転送を行うため、効率良く通信データを転送できる。

転送部１４６１が実行する転送処理は、優先フレームを転送する優先転送処理と、一般フレームを転送する一般転送処理とで構成される。転送部１４６１は、優先転送処理と一般転送処理とを並列的又は直列的に実行することで、転送処理を実行する。

ここで図９及び１０を参照して、転送部１４６１が実行する転送処理について説明する。図９は、転送部１４６１が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの一部であり、図１０は、転送部１４６１が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの他部である。

先ず、転送部１４６１は、転送することができるフレームデータの数（以下単に、転送可能数という）を表す変数の値を「0」として初期化する（ステップＳＴ０１０１）。次に、４番目（つまり、最後）に送信される優先フレームを格納するために用いるメッセージボックスがフレームデータを格納しているか否かを判断する（ステップＳＴ０１０２）。尚、ｎ番目に送信される優先フレームを格納するために用いるメッセージボックスを、以下単に、優先送信用メッセージボックス[n-1]という。また、優先送信用メッセージボックス[n-1]がフレームデータを格納していないことを、以下単に、空であるという。転送部１４６１は、優先送信用メッセージボックス[3]が空であると判断する場合にはステップＳＴ０１０３の処理を実行し、そうでない場合にはステップＳＴ０１１６の処理を実行する。

ステップＳＴ０１０２において、優先送信用メッセージボックス[3]が空であると判断した場合には、転送部１４６１は、転送可能数を表す変数の値を、値「1」だけインクリメントする（ステップＳＴ０１０３）。

次に、転送部１４６１は、ステップＳＴ０１０４からＳＴ０１０９の処理を実行する（ステップＳＴ０１０４からＳＴ０１０９）。尚、ステップＳＴ０１０４からＳＴ０１０９の処理は、優先送信用メッセージボックス[2]、優先送信用メッセージボックス[1]、及び優先送信用メッセージボックス[0]について、順に、ステップＳＴ０１０２及びＳＴ０１０３の処理を実行する処理であるため、詳細な説明を省略する。

ステップＳＴ０１０９を実行した後、転送部１４６１は、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在するか否かを判断する（ステップＳＴ０１１０）。転送部１４６１は、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在すると判断する場合にはステップＳＴ０１１１の処理を実行し、そうでない場合には、優先転送処理の実行を終了する。

ステップＳＴ０１１０において、転送部１４６１は、優先用バッファ１４２１にフレームデータが存在すると判断した場合には、優先用バッファ２４２１からフレームデータを取得する（ステップＳＴ０１１１）。次に、転送部１４６１は、フレームデータから優先データを削除する（ステップＳＴ０１１２）。本実施例において、転送部１４６１が優先データをフレームデータから削除するとして説明したが、これに限定される訳ではなく、例えば、フレームデータを転送される第２送信処理部１１１０から１１３０のいずれかが優先データをフレームデータから削除する構成を採用できる。この構成によれば、優先データを通信データから削除して転送するため、通信データの内容に影響を与えずに、効率良く通信データを転送できる。

その後、転送部１４６１は、優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰを構成する配列の添字（つまり、第２記憶部１１１１の領域である優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰがフレームデータを記憶する位置）を表す変数ｉの値を、要素数「4」から転送可能数を表す変数の値を減算した値とする（ステップＳＴ０１１３）。尚、本実施例において、配列の添字は、値「0」から開始するとして説明する。次に、転送部１４６１は、優先送信用メッセージボックス[i] にフレームデータを格納する（ステップＳＴ０１１４）。その後、転送部１４６１は、転送可能数を表す変数の値を値「1」だけデクリメントする（ステップＳＴ０１１５）。

ステップＳＴ０１０２、ＳＴ０１０４、ＳＴ０１０６、及びＳＴ０１０８において優先送信用メッセージボックス[3]から[0]が空でないと判断した場合、及びステップＳＴ０１１５を実行した後に、転送部１４６１は、転送可能数が値「0」であるか否かを判断する（ステップＳＴ０１１６）。転送部１４６１は、転送可能数が値「0」であると判断する場合には優先転送処理の実行を終了し、そうでない場合にはステップＳＴ０１１０に戻り、上記処理を繰り返す。尚、転送部１４６１が実行する一般転送処理については、上記の優先転送処理と同様であるので、説明を省略する。この構成によれば、通信データの送信が完了した旨の通知を受けて２以上の通信データを転送するため、効率良く通信データを送信して中継できる。

尚、第３送信処理部１３００が行う処理は、ハードウェア処理であり、第１送信処理部１４００が行う処理は、ソフトウェア処理であり、第２送信処理部１１１０から１１３０が行う処理は、ハードウェア処理である。この構成によれば、ハードウェア処理により中継経路を検索した通信データを、ソフトウェア処理によって効率良く転送できるだけでなく、ソフトウェア処理により転送された通信データを、ハードウェア処理によって中継経路へ効率良く送信して中継できる。

次に、図１１を参照して、本実施例におけるゲートウェイ装置１０００が備える優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰ及び一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮの数について説明する。図１１は、優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰ及び一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮの数について説明するための図である。
図１１（ａ）は、優先フレームを送信する装置を識別するＩＤと、ＩＤで識別される装置が優先フレームを送信する周期とを関連付けた表である。
図１１（ａ）に示すように、「010」のＩＤで識別される装置は、「12」ミリ秒周期で優先フレームを送信する。また、「121」のＩＤで識別される装置は、「18」ミリ秒周期で優先フレームを送信する。更に、「256」のＩＤで識別される装置は、「36」ミリ秒周期で優先フレームを送信する。

つまり、「36」ミリ秒周期で、「010」、「121」、及び「256」のＩＤで識別される３つの装置が同時にフレームデータを送信する。よって、３つの装置が同時に送信したフレームデータを中継する本発明に係るゲートウェイ装置１０００は、少なくとも３つの優先送信用メッセージボックスを備える必要がある。

尚、厳密には、「312」のＩＤで識別される装置が送信するフレームデータの送信周期「64」ミリ秒をも考慮すると、「576」ミリ秒周期で、４つの装置が同時にフレームデータを送信するため、本発明に係るゲートウェイ装置１０００は、少なくとも４つの優先送信用メッセージボックスを備える必要があるともいえる。
しかし実際には、ゲートウェイ装置１０００が備える必要がある優先送信用メッセージボックスの数は、複数の装置が同時にフレームデータを送信する周期と、第２送信処理部１１１０から１１３０がフレームデータを送信するために要する時間と、フレームデータの中継の遅延が車両１００の制御に及ぼす影響とを考慮して、４つの優先送信用メッセージボックスを備える必要がある否かを当業者が定めることができる。尚、優先送信用メッセージボックスの数は、当業者に期待しうる程度を超える試行錯誤や複雑高度な実験等をすることなく、当業者によって決定される。

図１１（ｂ）は、一般フレームを送信する装置を識別するＩＤと、ＩＤで識別される装置が一般フレームを送信する周期とを関連付けた表である。
図１１（ｂ）に示すように、「64」ミリ秒周期で、「224」、「263」、及び「312」のＩＤで識別される３つの装置が同時にフレームデータを送信する。よって、本発明に係るゲートウェイ装置１０００は、少なくとも３つの一般送信用メッセージボックスを備える必要がある。尚、実際にゲートウェイ装置１０００が備える必要がある一般送信用メッセージボックスの数については、優先送信用メッセージボックスと同様に、当業者によって決定される。

本実施例においては、第３送信処理部１３００が第３の送信処理手段に相当し、第１送信処理部１４００が第１の送信処理手段に相当し、第２送信処理部１１１０から１１３０が第２の送信処理手段に相当する。

第２の実施例においては、第３送信処理部が付加した優先データに基づいて、第２記憶部が有する領域へ優先して通信データを転送する転送処理の一例について説明する。

尚、実施例２で説明するゲートウェイ装置２０００は、第２送信処理部２１１０から２１３０、ＣＡＮインタフェース部２２００、第３送信処理部２３００、及び第１送信処理部２４００で構成される。第２送信処理部２１１０から２１３０、ＣＡＮインタフェース部２２００、第３送信処理部２３００、及び第１送信処理部２４００は、実施例１で説明した第２送信処理部１１１０から１１３０、ＣＡＮインタフェース部１２００、第３送信処理部１３００、及び第１送信処理部１４００とそれぞれ同様の接続、構成、及び機能を有するため、以下主に、相違点ついて説明を行う。
第２送信処理部２１１０は、実施例１と同様に、第２記憶部２１１１、シーケンサ２１１２、及びプロトコルエンジン２１１３を備える。

ここで図１２を参照して、第２記憶部２１１１について説明する。図１２は、実施例２における第２記憶部２１１１の一構成例を表す図である。
第２記憶部２１１１は、実施例１と同様に、メッセージボックス２１１１ＡＢＣを有する。メッセージボックス２１１１ＡＢＣは、実施例１と同様に、受信用メッセージボックス２１１１Ａ、送信用メッセージボックス２１１１Ｂ、その他のメッセージボックス２１１１Ｃで構成される。しかし、送信用メッセージボックス２１１１Ｂは、実施例１と異なり、優先送信用メッセージボックス１１１１ＢＰと一般送信用メッセージボックス１１１１ＢＮとに相当する領域を有さない。送信用メッセージボックス２１１１Ｂは、添字が小さい要素から順番に送信されるフレームデータを記憶する計８つの要素からなる配列で構成される。

次に、実施例２におけるゲートウェイ装置２０００の構成について引き続き説明する。

第１送信処理部２４００は、実施例１と同様に、第３記憶部２４２０、割振部２４５１から２４５７、及び転送部２４６１から２４６７で構成される。
第３記憶部２４２０は、実施例１と同様に、優先用バッファ２４２１から２４２７及び一般用バッファ２４２２から２４２８で構成される。

転送部２４６１から転送部２４６７は、ほぼ同様の構成、及び機能を有するので、転送部２４６１についてのみ説明する。転送部２４６１は、実施例１と同様に転送処理を実行する。しかし、実施例２で実行される転送処理は、実施例１と異なり、優先転送処理及び一般転送処理を実行する処理ではない。実施例２で実行される転送処理は、第３送信処理部２３００が付加した優先データに基づいて割振った優先フレームを、第２記憶部２１１１が有する領域へ優先して転送する処理である。

ここで図１３及び１４を参照して、転送部２４６１が実行する転送処理について説明する。図１３は、転送部２４６１が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの一部であり、図１４は、転送部２４６１が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの他部である。
先ず、転送部２４６１は、転送可能数を記憶する変数の値を、値「0」として初期化する（ステップＳＴ０２０１）。次に、８番目（つまり、最後）に送信されるフレームデータを格納するために用いるメッセージボックスがフレームデータを格納しているか否かを判断する（ステップＳＴ０２０２）。転送部２４６１は、送信用メッセージボックス[7]が空であると判断する場合にはステップＳＴ０２０３の処理を実行し、そうでない場合にはステップＳＴ０２２４の処理を実行する。

ステップＳＴ０２０２において、転送部２４６１は、送信用メッセージボックス[7]が空であると判断した場合には、転送可能数を表す変数の値を、値「1」だけインクリメントする（ステップＳＴ０２０３）。次に、転送部２４６１は、ステップＳＴ０２０４からＳＴ０２１７の処理を実行する（ステップＳＴ０２０４からＳＴ０２１７）。尚、ステップＳＴ０２０４からＳＴ０２１７の処理は、送信用メッセージボックス[6]から送信用メッセージボックス[0]について、順に、ステップＳＴ０２０２及びＳＴ０２０３の処理を実行する処理であるため、詳細な説明を省略する。

ステップＳＴ０２１７を実行した後、転送部２４６１は、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在するか否かを判断する（ステップＳＴ０２１８）。転送部２４６１は、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在すると判断する場合にはステップＳＴ０２１９の処理を実行し、そうでない場合には、ステップＳＴ０２２５の処理を実行する。

ステップＳＴ０２１８において、転送部２４６１は、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在すると判断した場合には、優先用バッファ２４２１からフレームデータを取得する（ステップＳＴ０２１９）。次に、転送部２４６１は、フレームデータから優先データを削除する（ステップＳＴ０２２０）。その後、転送部２４６１は、送信用メッセージボックス２１１１Ｂを構成する配列の添字（つまり、第２記憶部２１１１の領域である送信用メッセージボックス２１１１Ｂがフレームデータを記憶する位置）を表す変数ｉの値を、配列の要素数「8」から転送可能数を表す変数の値を減算した値とする（ステップＳＴ０２２１）。次に、転送部２４６１は、送信用メッセージボックス[i] にフレームデータを格納する（ステップＳＴ０２２２）。その後、転送部２４６１は、転送可能数を表す変数の値を値「1」だけデクリメントする（ステップＳＴ０２２３）。

ステップＳＴ０２０２、ＳＴ０２０４、ＳＴ０２０６、ＳＴ０２０８、ＳＴ０２１０、ＳＴ０２１２、ＳＴ０２１４、及びＳＴ０２１６において送信用メッセージボックス[7]から[0]が空でないと判断した場合、及びステップＳＴ０２２３を実行した後に、転送部２４６１は、転送可能数が値「0」であるか否かを判断する（ステップＳＴ０２２４）。転送部２４６１は、転送可能数が値「0」であると判断する場合には転送処理の実行を終了し、そうでない場合にはステップＳＴ０２１８に戻り、上記処理の実行を繰り返す。

ステップＳＴ０２１８において、優先用バッファ２４２１にフレームデータが存在しないと判断した場合には、転送部２４６１は、一般用バッファ２４２２にフレームデータが存在するか否かを判断する（ステップＳＴ０２２５）。転送部２４６１は、一般用バッファ２４２２にフレームデータが存在すると判断する場合にはステップＳＴ０２２６の処理を実行し、そうでない場合には転送処理の実行を終了する。

ステップＳＴ０２２５において、転送部２４６１は、一般用バッファ２４２２にフレームデータが存在すると判断した場合には、一般用バッファ２４２２からフレームデータを取得する（ステップＳＴ０２２６）。次に、転送部２４６１は、フレームデータから優先データを削除する（ステップＳＴ０２２７）。

その後、転送部２４６１は、配列の添字を表す変数ｉの値を、配列の要素数「8」から転送可能数を表す変数の値を減算した値とする（ステップＳＴ０２２８）。

次に、転送部２４６１は、送信用メッセージボックス[i] にフレームデータを格納する（ステップＳＴ０２２９）。その後、転送部２４６１は、転送可能数を表す変数の値を値「1」だけデクリメントする（ステップＳＴ０２３０）。

ステップＳＴ０２３０を実行した後に、転送部２４６１は、転送可能数が値「0」であるか否かを判断する（ステップＳＴ０２３１）。転送部２４６１は、転送可能数が値「0」であると判断する場合には転送処理の実行を終了し、そうでない場合にはステップＳＴ０２２５に戻り、上記処理を繰り返す。

この構成によれば、通信データに優先して中継する程度に基づいて通信データを他の通信データに優先して転送するため、効率良く通信データを転送できる。

本実施例においては、第３送信処理部２３００が第３の送信処理手段に相当し、第１送信処理部２４００が第１の送信処理手段に相当し、第２送信処理部２１１０から２１３０が第２の送信処理手段に相当する。

ゲートウェイ装置１０００及び２０００は、演算部がＲＯＭ及びＲＡＭの少なくともひとつに格納されたプログラムを実行することによって実現される。また、このプログラムは、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格納して配布したり、ネットワークを介して配信したりすることにより提供できる。

本発明のゲートウェイ方法は、ゲートウェイ装置１０００又は２０００を用いて実施することができる。
また、ゲートウェイ装置１０００又は２０００がソフトウェア処理を実行することで実現する機能の一部又は全部は、ハードウェア回路を用いて実現することができる。逆に、ゲートウェイ装置１０００又は２０００がハードウェア回路を用いて実現する機能の一部又は全部は、ソフトウェア処理を実行することで実現することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本発明のゲートウェイ装置の一実施形態を示す構成図である。 ゲートウェイ装置のハードウェア構成の一例を表す図である。 第２送信処理部のハードウェア構成の一例を表す図である。 メッセージボックスの一構成例を表す図である。 第３送信処理部のハードウェア構成の一例を表す図である。 ルーティングマップが保存するテーブルの一例を表す図である。 検索エンジン部が実行する検索処理の一例を表すフローチャートである。 第１送信処理部の一構成例を説明するための機能ブロック図である。 転送部が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの一部である。 転送部が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの他部である。 優先送信用メッセージボックス及び一般送信用メッセージボックスの数について説明するための図である。 実施例２における第２記憶部の一構成例を表す図である。 実施例２において転送部が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの一部である。 実施例２において転送部が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの他部である。 実施例２において転送部が実行する転送処理の一例を表すフローチャートの他部である。

符号の説明

１００…車両 １０００…ゲートウェイ装置
１１１０，１１２０，１１３０…第２送信処理部（ＣＡＮコントローラ）（第２の送信処理手段）
１１１１…第２記憶部 １１１１Ａ…受信メッセージボックス
１１１１ＡＢＣ…メッセージボックス １１１１Ｂ…送信用メッセージボックス
１１１１ＢＮ…一般送信用メッセージボックス
１１１１ＢＰ…優先送信用メッセージボックス
１１１１Ｃ…その他のメッセージボックス
１１１２…シーケンサ １１１２Ａ…受信転送回路
１１１２Ｂ…送信転送回路 １１１２Ｃ…テンポラリバッファ
１１１３…プロトコルエンジン １１１３Ａ…受信回路
１１１３Ｂ…送信回路 １２００…ＣＡＮインタフェース部
１３００…第３送信処理部（ハードマクロ）（第３の送信処理手段）
１３１０…検索エンジン部 １３２０…ルーティングマップ
１３３０…第１記憶部
１３３１，１３３３，１３３５，１３３７…送信ＦＩＦＯ
１３３２，１３３４，１３３６，１３３８…メッセージカウンタ
１４００…第１送信処理部（ソフトウェア処理部）（第１の送信処理手段）
１４１０…演算部 １４２０…第３記憶部
１４２１…優先用バッファ １４２２…一般用バッファ
１４３０…割り込み制御部 １４５１…割振部
１４６１…転送部
２０１１〜２０１３，２０２１〜２０２３，２０３１〜２０３３…ＥＣＵ
２１１１…第２記憶部 ２１１１Ａ…受信用メッセージボックス
２１１１ＡＢＣ…メッセージボックス ２１１１Ｂ…送信用メッセージボックス
２１１１Ｃ…その他のメッセージボックス
Ｂ２，１０〜１２…バス ＢＣ１０〜３０…ＣＡＮバス
ＣＨ０…チャンネル０ ＣＨ１…チャンネル１
ＣＨ２…チャンネル２

Claims (13)

1. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、
   前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、
   前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて前記第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、
   前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、
   前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
   前記第２の送信処理手段は、ハードウェアで構成され、前記第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、前記第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
   前記第１の送信処理手段は、前記第２の送信処理手段から前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ装置。
2. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、
   前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、
   前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて前記第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、
   前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、
   前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
   前記第２の送信処理手段は、前記第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、前記第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
   前記第１の送信処理手段は、前記第２の送信処理手段から前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ装置。
3. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ装置であって、
   前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部と、
   前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部と、
   前記第１の記憶部に記憶された通信データを優先度に基づいて前記第２の記憶部に移す第１の送信処理手段と、
   前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信処理手段と、を備え、
   前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
   前記第２の送信処理手段は、前記第２の記憶部に記憶された通信データを１つずつ送信し、送信が完了した場合に、前記第１の通信処理手段に対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
   前記第１の送信処理手段は、前記第２の送信処理手段から前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ装置。
4. 前記第１の送信処理手段は、所定の周期で前記２以上の通信データを移す処理を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のゲートウェイ装置。
5. 前記所定の周期は、前記第２の送信処理手段が前記２以上の通信データを送信する処理を行うために要する時間よりも長いことを特徴とする請求項４に記載のゲートウェイ装置。
6. 前記第２の記憶部は、記憶する前記通信データを前記第２の送信処理手段が他の前記通信データに優先して送信する程度を表す優先度に基づいて割り当てた２以上の領域で構成され、
   前記第２の送信処理手段は、一の前記優先度に基づいて割り当てた領域が記憶する通信データを、他の前記領域が記憶する通信データに優先して送信する処理を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のゲートウェイ装置。
7. 前記第２の送信処理手段は、前記第２の記憶部が記憶する位置で定まる順位に基づいて前記通信データを前記第２の網へ送信する処理を行い、
   前記第１の送信処理手段は、前記第２の記憶部が記憶している通信データの前記順位よりも遅い順位を定める位置へ、前記通信データを転送する処理を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のゲートウェイ装置。
8. 前記通信データの種類を識別する識別情報に基づいて検索した前記第１の記憶部へ前記通信データを送信すると共に、前記識別情報に基づいて他の前記通信データに優先して送信する程度を表す優先データを前記通信データに付加する処理を行う第３の送信処理手段を更に備え、
   前記第１の送信処理手段は、前記第３の送信処理手段が付加した優先データに基づいて、前記第２の記憶部が有する領域へ優先して前記通信データを転送する処理を行うことを特徴とする請求項６に記載のゲートウェイ装置。
9. 前記第１の送信処理手段は、前記通信データを移す処理を行うと共に、前記第３の送信処理手段が前記通信データに付加した優先データを前記通信データから削除することを特徴とする請求項８に記載のゲートウェイ装置。
10. 前記第３の送信処理手段が行う処理は、ハードウェア処理であり、
    前記第１の送信処理手段が行う処理は、ソフトウェア処理であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のゲートウェイ装置。
11. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、
    前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、前記通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、
    前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、
    前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
    前記第２の送信処理ステップは、ハードウェアを用いて実行され、前記第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、前記第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
    前記第１の送信処理ステップでは、前記第２の送信処理ステップから前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ方法。
12. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、
    前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、前記通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、
    前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、
    前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
    前記第２の送信処理ステップは、前記第２の記憶部に記憶された全ての通信データの送信が完了した場合に、前記第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
    前記第１の送信処理ステップでは、前記第２の送信処理ステップから前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ方法。
13. 第１の通信網から送られてきた通信データを第２の通信バスに中継するゲートウェイ方法であって、
    前記第１の通信網から受信した通信データを記憶する第１の記憶部から、前記第２の通信網に送信処理を行う通信データを記憶する第２の記憶部へ、前記通信データを優先度に基づいて移す第１の送信処理ステップと、
    前記第２の記憶部に記憶された通信データを前記第２の網に送信する第２の送信ステップと、を備え、
    前記第２の記憶部は、複数の通信データを記憶可能であり、
    前記第２の送信処理ステップは、前記第２の記憶部に記憶された通信データを１つずつ送信し、送信が完了した場合に、前記第１の通信処理ステップに対して送信が完了した旨の送信完了通知を行い、
    前記第１の送信処理ステップでは、前記第２の送信処理ステップから前記送信完了通知を受けると、前記第１の記憶部に記憶された通信データの優先度に基づいて、前記第１の記憶部に記憶された通信データを前記第２の記憶部に移す処理を行う、ことを特徴とするゲートウェイ方法。

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