JP2013159146A - 車両用データ通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信ネットワークにおいて同期的なデータ通信を可能とする。
【解決手段】ハイブリッド制御装置２は、第１の通信バス８と第２の通信バス９との両方に接続されている。ハイブリッド制御装置２は、２つの通信バス８、９を経由して同時に送信および／または同時に受信されるべき一組の同期メッセージを取り扱う。ハイブリッド制御装置２は、蓄積部２１、２７と、同期転送部３４、４３とを備える。蓄積部２１、２７は、一組の同期メッセージが揃うように、複数の同期メッセージを蓄積する。同期転送部３４、４３は、一組の同期メッセージを蓄積部２１、２７に蓄積した後に、その一組の同期メッセージを転送する。送信においては、一組の同期メッセージは、送信キュー２５、２６の同じ順位に格納される。受信側の制御装置は同期メッセージを同時に解凍する。この結果、２つの通信バス８、９を通して同期的な通信が提供される。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の通信ネットワークにおいて一群のデータを同期して伝送することができる車両用データ通信装置に関する。

特許文献１は、ネットワークによって複数の計算機を結合することにより構築された計算機システムを開示している。車両に搭載された制御システムにおいても、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、またはＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信ネットワークが用いられている。車両用制御システムにおいては、ひとつの制御装置と他の制御装置とを通信ネットワークによって接続することにより、指令値の通信、センサ検出値の通信などが提供されている。

特開平８−１０６４４０号公報

従来技術の構成では、車両の仕様毎に通信ネットワークを構築する必要がある。例えば、車両の搭載機器の違いに対応して、車両毎に異なる通信ネットワークを構築する必要があった。また、動力源としてエンジンのみを搭載する車両と、動力源としてエンジンと回転電機とを搭載する車両とでは、異なる通信ネットワークを構築する必要があった。

上記のような多種類の通信ネットワークを効率的に構築するために、複数の仕様に共通の標準的な第１の通信ネットワークと、仕様毎に特有の第２の通信ネットワークとを構築することが考えられる。しかし、複数の通信ネットワークを設けると、それらの通信プロトコルの差に起因して、または、それらのトラフィックの差に起因して、両方の通信ネットワークにおいて同期的な通信を実施することが困難であった。

例えば、車両用制御システムにおいては、車両の挙動を安定的に制御するために、複数の通信ネットワークにおいて、同期的なデータ通信を実行することが求められる場合がある。ところが、複数の通信ネットワークの通信プロトコルが異なると、両方の通信ネットワークにおいて同時に一群のデータを通信することができない場合がある。また、複数の通信ネットワークの通信負荷、すなわちトラフィックに差があると、両方の通信ネットワークにおいて同時に一群のデータを通信することができない場合がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の通信ネットワークにおいて同期的なデータ通信を可能とする車両用データ通信装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲および下記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明は、第１の制御装置（２）と第２の制御装置（３）との間の通信を第１の通信バス（８）を経由することによって提供するとともに、第１の制御装置（２）と第３の制御装置（５、６）との間の通信を第２の通信バス（９）を経由することによって提供する車両用データ通信装置において、第１の制御装置は、２つの通信バスを経由して同時に送信および／または受信されるべき一組の同期メッセージを蓄積する同期メッセージのための蓄積部（２１、２７）と、一組の同期メッセージを蓄積部に蓄積した後に、一組の同期メッセージを転送する同期転送部（３４、４３）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、第１の制御装置は、第１の通信バスと第２の通信バスとの両方に接続される。第１の制御装置は、２つの通信バスを経由して同時に送信および／または受信されるべき一組の同期メッセージを取り扱う。第１の制御装置は、一組の同期メッセージを送信および／受信するために、蓄積部と、同期転送部とを備える。蓄積部は、一組の同期メッセージが揃うように、複数の同期メッセージを蓄積する。同期転送部は、一組の同期メッセージを蓄積部に蓄積した後に、その一組の同期メッセージを転送する。この結果、２つの通信バスの性能、トラフィックなどの通信特性が異なっていても、同期的に通信を提供することができる。

本発明を適用した第１実施形態に係る車両用制御システムを示すブロック図である。 第１実施形態のゲートウェイの構成を示すブロック図である。 第１実施形態のゲートウェイの通信処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のゲートウェイの送信処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のゲートウェイの受信処理を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１において、車両用の制御システム１は、車両に搭載されている。車両は、走行用の動力源として車両に搭載されたエンジン（ＥＮＧ）３ａを備える。エンジン３ａは、内燃機関によって提供することができる。車両は、走行用の動力源として車両に搭載された第１電機（ＭＧ１）５ａ、および第２電機（ＭＧ２）６ａを備える。これら第１電機５ａおよび第２電機６ａは、回転電機５ａ、６ａとして総称されることがある。第１電機５ａおよび第２電機６ａは、電動機または発電機として選択的に機能することができる電動発電機である。エンジン３ａ、第１電機５ａ、および第２電機６ａは、車両の駆動系統に組み込まれている。第１電機５ａおよび第２電機６ａは、電動機として機能することにより、車両の走行用の動力を供給する。車両は、エンジン３ａと回転電機５ａ、６ａとを備えるいわゆるハイブリッド車両である。

制御システム１は、複数の制御装置２−７を備える。制御装置２−７は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置２−７によって実行されることによって、制御装置２−７をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置２−７を機能させる。制御装置２−７が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

制御システム１は、車両の走行用の動力源として車両に搭載されたエンジン３ａと回転電機５ａ、６ａとを総合的に制御するためのハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）２を備える。ハイブリッド制御装置２は、ハイブリッド車両における主要制御装置、または第１の制御装置とも呼ばれる。

制御システム１は、ハイブリッド制御装置２からの指示に応じてエンジン３ａを制御するエンジン制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）３を備える。エンジン制御装置３は、エンジン３ａの燃料噴射装置および／または点火装置を制御することによりエンジン３ａの運転状態を調節する。エンジン制御装置３は、ハイブリッド車両における従属的な従属制御装置、または第２の制御装置とも呼ばれる。

制御システム１は、車両のドアのロック装置、車両のメータ、車両の灯火装置を含むボディ機器を制御するボディ制御装置（ＢＤＹ−ＥＣＵ）４を備える。ボディ制御装置４は、ハイブリッド制御装置２と通信する。ボディ制御装置４は、ハイブリッド制御装置２に制御用の情報を提供するとともに、ハイブリッド制御装置２からの指示に応じた制御を実行する。

制御システム１は、ハイブリッド制御装置２からの指示に応じて第１電機５ａを制御する第１電機制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）５を備える。制御システム１は、ハイブリッド制御装置２からの指示に応じて第２電機６ａを制御する第２電機制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）６を備える。第１電機制御装置５および第２電機制御装置６は、回転電機制御装置５、６として総称されることがある。回転電機制御装置５、６は、ハイブリッド車両における従属的な従属制御装置、または第３の制御装置とも呼ばれる。

制御システム１は、車両に搭載されたエアコン装置を制御するエアコン制御装置（ＡＣ−ＥＣＵ）７を備える。エアコン装置は、電動コンプレッサによって冷凍サイクルを駆動する電動型エアコンである。エアコン装置は、ハイブリッド車両がエンジン３ａを停止しているときにも室内を空調する。エアコン制御装置７は、ハイブリッド制御装置２と通信する。エアコン制御装置７は、ハイブリッド制御装置２に制御用の情報を提供するとともに、ハイブリッド制御装置２からの指示に応じた制御を実行する。

制御システム１は、第１の通信バス（ＢＵＳ１）８と、第２の通信バス（ＢＵＳ２）９とを備える。第１の通信バス８と第２の通信バス９とは、通信バス８、９と総称されることがある。第１の通信バス８と第２の通信バス９とは、互いに独立している。第１の通信バス８は通信ネットワークにおける伝送路を提供する。第１の通信バス８は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、またはＣＡＮ（Controller Area Network）のようなＬＡＮ（Local Area Network）のプロトコルに準拠している。第２の通信バス９は通信ネットワークにおける伝送路を提供する。第２の通信バス９は、ＬＩＮまたはＣＡＮのようなＬＡＮのプロトコルに準拠している。

第１の通信バス８は、ハイブリッド制御装置２、エンジン制御装置３、およびボディ制御装置４を通信可能に接続する。よって、制御システム１は、第１の制御装置２と第２の制御装置３との間の通信を第１の通信バス８を経由することによって提供する。第２の通信バス９は、ハイブリッド制御装置２、第１電機制御装置５、第２電機制御装置６、およびエアコン制御装置７を通信可能に接続する。よって、制御システム１は、第１の制御装置２と第３の制御装置５、６との間の通信を第２の通信バス９を経由することによって提供する。

通信バス８は、エンジン３ａだけを搭載する車両において利用することができる標準的な第１の通信ネットワークを提供している。言い換えると、第１の通信ネットワークは、基本的な仕様の車両においても利用できるように設計されている。基本的な仕様の車両においては、通信ネットワークに接続されるべきノード、すなわち制御装置の数が比較的少ない。第１の通信ネットワークは、比較的少ないノードに対して十分な通信性能を提供することができる。

通信バス９は、エンジン３ａと回転電機５ａ、６ａとを備えるハイブリッド車両において利用される第２の通信ネットワークを提供している。第２の通信ネットワークは、第１の通信ネットワークとは重複することのない独立した通信機能を担っている。第２の通信ネットワークは、第１の通信ネットワークに付加することができるように設計されている。言い換えると、第２の通信ネットワークは、付加的な仕様の車両において利用できるように設計されている。別の観点では、第２の通信ネットワークは、ノードの数の増加に対応して十分な通信性能を提供するために付加された追加的な通信ネットワークである。

通信バス８に接続された複数の制御装置３、４は、通信バス９に接続されることなく、通信バス８だけに直接的に接続されている。通信バス９に接続された複数の制御装置５、６、７は、通信バス８に接続されることなく、通信バス９だけに直接的に接続されている。第１の通信バス８に接続されたノード３、７の数と、第２の通信バス９に接続されたノード５、６、７の数とは、異なる。

ハイブリッド制御装置２は、ＣＰＵ（中央演算装置）１１、およびメモリ（ＭＭＲ）１２を備える。ＣＰＵ１１は、エンジン３ａおよび回転電機５ａ、６ａを制御するための制御処理を実行するための制御処理部（ＣＮＴＬ）１５と、通信処理のためのゲートウェイ部（ＧＴＷＹ）１６とを提供する。ゲートウェイ部１６およびそれに関連する機器は、車両用データ通信装置を提供する。ゲートウェイ部１６は、ハイブリッド制御装置２とエンジン制御装置３との間の通信を第１の通信バス８を経由することによって提供する。また、ゲートウェイ部１６は、ハイブリッド制御装置２と回転電機制御装置５、６との間の通信を第２の通信バス９を経由することによって提供する。

ゲートウェイ部１６は、第１の通信バス８へのメッセージの送信と、第２の通信バス９へのメッセージの送信とを、メッセージの優先順位に従った順序で実行する非同期的な送信処理を実行する。さらに、ゲートウェイ部１６は、第１の通信バス８へのメッセージの送信と、第２の通信バス９へのメッセージの送信とを同時に実行する同期的な送信処理を実行する。また、ゲートウェイ部１６は、第１の通信バス８からのメッセージの受信と、第２の通信バス９からのメッセージの受信とを、メッセージの優先順位に従った順序、またはメッセージを受信した順序で実行する非同期的な受信処理を実行する。さらに、ゲートウェイ部１６は、第１の通信バス８からのメッセージの受信と、第２の通信バス９からのメッセージの受信とを同時に実行する同期的な受信処理を実行する。

ハイブリッド制御装置２は、第１の通信バス８との物理層の接続を提供する第１のインターフェース（ＩＮＦ１）１３を備える。インターフェース１３は、通信バス８を経由する通信のプロトコルに適合している。ハイブリッド制御装置２は、第２の通信バス９との物理層の接続を提供する第２のインターフェース（ＩＮＦ２）１４を備える。インターフェース１４は、通信バス９を経由する通信のプロトコルに適合している。この実施形態では、第１のインターフェース１３が提供する通信プロトコルと、第２のインターフェース１４が提供する通信プロトコルとは、同一である。

同期メッセージを受信する各制御装置においては、同期メッセージに対する処理優先度が高く設定されている。また、それらの制御装置は、異なる制御装置においても、ほぼ同時に同期メッセージを解凍するように構成されている。よって、それらの制御装置は、同期メッセージの処理優先度を高く設定、例えば最高順位に設定することにより、同期メッセージを同期的に解凍する同期解凍手段を提供している。すなわち、同期メッセージを受信する制御装置２、３、５、６は、同期メッセージを他のメッセージに優先して処理する処理手段を提供する。

この実施形態では、すべての制御装置２−７は、同期メッセージを優先的に処理する同期メッセージのための処理手段を提供する。同期メッセージを高い優先度をもって処理する手段は、同期メッセージの通信に関与する制御装置だけによって提供されてもよい。例えば、第１の制御装置２、第２の制御装置３、および第３の制御装置５、６だけによって提供されてもよい。

同期メッセージの一方と他方とを受信した異なる制御装置は、同時に同期メッセージをデコード、解凍する。よって、同期メッセージを受信した異なる制御装置は、ほぼ同時に同期メッセージを解凍し、解釈し、同期メッセージに対応する制御処理をほぼ同時に実行する。例えば、同期メッセージが第１の制御装置２から同時に送信されると、同期メッセージの一方を受信した第２の制御装置３と、同期メッセージの他方を受信した第３の制御装置５、６とは、同期メッセージを他のメッセージに優先して処理する。この結果、第２の制御装置３と第３の制御装置５、６とに応じて同時に同期メッセージに対応した制御が実行される。

また、ふたつの同期メッセージがひとつの制御装置に受信された場合も、それらの同期メッセージはほぼ同時に解凍され、それら同期メッセージに対応する処理がほぼ同時に実行される。例えば、同期メッセージが第１の制御装置２に受信された場合、第１の制御装置２においては、同期メッセージが優先的に処理される。この結果、２つの異なる制御装置から送信された同期メッセージをほぼ同時に受信し、しかもほぼ同時に処理することができる。

図２において、主としてゲートウェイ部１６によって提供されるメッセージを管理するための要素を説明する。以下の説明において、ハイブリッド制御装置２から送信されるメッセージを送信メッセージと呼ぶ。ハイブリッド制御装置２によって受信されるメッセージを受信メッセージと呼ぶ。ゲートウェイ部１６は、送信メッセージの送信順序および受信メッセージの受信順序を編成するための複数の要素２１−２６、２７、３１−３５、４１-４３を備える。

ゲートウェイ部１６は、メッセージの属性に応じた順序で複数のメッセージの送信順序、および受信順序を管理する。メッセージの送信順序、および受信順序を管理するためのメッセージの属性には、メッセージの発生順位と、予め設定された優先順位と、メッセージが同期メッセージであるか否かとが含まれる。

送信メッセージは、受信側の制御装置を示すコードと、ハイブリッド制御装置２から受信側の制御装置へ伝送する情報、例えば指示を示すコードとを含むことができる。送信メッセージは、原則的には、その発生順位と、予め設定された優先順位とに基づいて管理される。送信メッセージは、原則的には、発生順位と優先順位とに基づいて設定される順序で送信される。さらに、送信メッセージは、同時に送信されるべき一組の同期メッセージであるか否かに基づいても管理される。一組の同期メッセージは、同時に送信、すなわち同期的に送信される。一組の同期メッセージを同期的に送信するために、発生順位と優先順位とに基づいて設定された順位は修正されることがある。

ゲートウェイ部１６は、複数の送信メッセージを処理するために、複数の送信メッセージの送信順序を編成する構成を備える。ゲートウェイ部１６は、古い送信メッセージが新しい送信メッセージより早く送信されるように、送信順序を編成する構成を備える。しかも、ゲートウェイ部１６は、高い優先順位をもつ送信メッセージが低い優先順位をもつ送信メッセージより早く送信されるように、送信順序を編成する構成を備える。さらに、ゲートウェイ部１６は、一組の同期メッセージが複数の通信ネットワークに向けて同時に送信されるように、送信順序を編成する構成を備える。

受信メッセージは、送信側の制御装置を示すコードと、ハイブリッド制御装置２へ伝送する情報、例えば指示を示すコードとを含むことができる。受信メッセージは、原則的には、その発生順位と、予め設定された優先順位とに基づいて管理される。受信メッセージは、原則的には、発生順位と優先順位とに基づいて設定される順序で送信される。さらに、受信メッセージは、制御処理部１５において同時に処理されるべき一組の同期メッセージであるか否かに基づいても管理される。一組の同期メッセージは、同時に受信、すなわち同期的に受信される。ここでは、ゲートウェイ部１６から制御処理部１５への読み込み処理が受信に相当する。一組の同期メッセージを同期的に受信するために、発生順位と優先順位とに基づいて設定された順位は修正されることがある。

ゲートウェイ部１６は、複数の受信メッセージを処理するために、複数の受信メッセージの読込順序を編成する構成を備える。ゲートウェイ部１６は、古い受信メッセージが新しい受信メッセージより早く読み込まれるように、受信順序を編成する構成を備える。しかも、ゲートウェイ部１６は、高い優先順位をもつ受信メッセージが低い優先順位をもつ受信メッセージより早く読み込まれるように、受信順序を編成する構成を備える。さらに、ゲートウェイ部１６は、一組の同期メッセージがゲートウェイ部１６から制御処理部１５へ同時に読み込まれるように、受信順序を編成する構成を備える。

ゲートウェイ部１６は、送信メッセージの送信順序を編成するための複数の要素２１−２６、３１−３５を備える。これらの要素は、送信順序を編成するための編成部を提供する。メッセージキュー２１と送信キュー２４とは、送信処理のための送信バッファを提供する。要素３１−３５は、送信バッファ２１、２４内において送信メッセージを発生順序、優先順位、同時送信の必要有無に応じて並べることにより送信順序を編成する。

メッセージキュー（ＭＳＧ−ＱＵＥＵＥ）２１は、送信順序を編成するために、複数の送信メッセージを一時的に蓄積する。メッセージキュー２１は、ＦＩＦＯ（First In First Out）型のメモリ構造によって提供することができる。メッセージキュー２１は、非同期キュー（Ｑ（ＡＳＹ））２２と、同期キュー（Ｑ（ＳＹＮ））２３とを備える。

非同期キュー２２は、ハイブリッド制御装置２から第１の通信バス８または第２の通信バス９へ送信するべき非同期メッセージを蓄積する。非同期キュー２２は、非同期メッセージの発生順序に従って非同期メッセージを蓄積する。さらに、非同期キュー２２は、非同期メッセージの優先順位の順序で非同期メッセージを蓄積する。この結果、複数の非同期メッセージは、発生順序の昇順を基本として、優先順位の昇順を修正要因として並べられる。非同期メッセージは非同期キュー２２に一時的に蓄積される。非同期キュー２２は、非同期メッセージの送信順序を編成する。

図示の例においては、最も古い非同期メッセージＭＳＧ（ｎ）と、次の非同期メッセージＭＳＧ（ｎ＋１）と、最新の非同期メッセージＭＳＧ（ｎ＋４）とが図示されている。非同期メッセージの優先順位は、ＭＳＧ（ｎ）＞ＭＳＧ（ｎ＋４）＞ＭＳＧ（ｎ＋１）である。図中には、破線の矢印によって、発生順序に従って並べられた非同期メッセージＭＳＧ（ｎ）と非同期メッセージＭＳＧ（ｎ＋１）との間に、優先順位に従って非同期メッセージＭＳＧ（ｎ＋４）が挿入されるプロセスが図示されている。

同期キュー２３は、ハイブリッド制御装置２から第１の通信バス８および第２の通信バス９の両方へ同時に送信するべき同期メッセージを蓄積する。同期メッセージは同期キュー２３に一時的に蓄積される。この結果、同期キュー２３には、複数の同期メッセージが蓄積される。

図示の例においては、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１と、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００１とが図示されている。図中には、破線の矢印によって、発生順序に従って同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１の次に、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００１を蓄積するプロセスが図示されている。

送信キュー２４は、送信順序を編成するために、複数の送信メッセージを一時的に蓄積する。送信キュー２４は、ＦＩＦＯ型のメモリ構造によって提供することができる。送信キュー２４は、第１の送信キュー（Ｑ（ＩＦ１））２５と、第２送信キュー（Ｑ（ＩＦ２））２６とを備える。

第１の送信キュー２５は、編成された順序で複数の送信メッセージを蓄積することにより、第１の通信バス８への送信順序を設定する。第１の送信キュー２５は、蓄積された順序に従って、送信メッセージを第１のインターフェース１３に送り出す。

第２の送信キュー２６は、編成された順序で複数の送信メッセージを蓄積することにより、第２の通信バス９への送信順序を設定する。第２の送信キュー２６は、蓄積された順序に従って、送信メッセージを第２のインターフェース１４に送り出す。

送信のための同期メッセージリスト（ＴＬＳＴ）３１は、複数組の同期メッセージを定義する。ひとつの組（ＧＲＰｎ）を構成する複数の同期メッセージ（ＭＳＧ（ＳＹＮ））は予め定められている。一組の同期メッセージは、同時に送信されるべき複数の送信メッセージである。よって、同期メッセージリスト３１を参照することにより、同時に送信されるべき複数の同期メッセージを特定することができる。

さらに、同期メッセージリスト３１は、一組の同期メッセージと制御モード（ＭＤｎ）との対応関係を定義している。制御モードは、ハイブリッド車両の走行モードを含む。よって、同期メッセージリスト３１を参照することにより、一組の同期メッセージが必要とされる、または有効とされる制御モードを特定することができる。

さらに、同期メッセージリスト３１は、同期キュー２３における同期メッセージの有無を示すフラグ（ＦＬＧ）を含む。複数のフラグのそれぞれは、同期メッセージリスト３１内に登録された同期メッセージが、同期キュー２３内に蓄積されたか否かに応じてセット、またはリセットされる。よって、同期メッセージリスト３１のフラグを参照することにより、同期キュー２３に現実に蓄積されている同期メッセージを特定することができる。さらには、同期メッセージリスト３１のフラグを参照することにより、同期キュー２３に現実に蓄積されている同期メッセージが、ひとつの組を構成するか否かを特定することができる。

図示の例では、第１の組ＧＲＰ１は、制御モードＭＤ１に対応する。制御モードＭＤ１は、回転電機だけによる走行モード、すなわちＥＶモードである。第１の組ＧＲＰ１には、同期メッセージＭＧ１＿０Ｘ００１と、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００１とが含まれている。図示の例では、同期メッセージＭＧ１＿０Ｘ００１、ＭＧ２＿０Ｘ００１は、同期キュー２３に蓄積されていないから、フラグはリセット状態「０」である。第２の組ＧＲＰ２は、制御モードＭＤ２に対応する。制御モードＭＤ２は、エンジンと回転電機とを併用する走行モード、すなわちＨＶモードである。第２の組ＧＲＰ２には、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１と、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００３とが含まれている。図示の例では、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１、ＭＧ２＿０Ｘ００３は、同期キュー２３に蓄積されているから、フラグはセット状態「１」である。

ゲートウェイ部１６は、キューカウンタ（ＱＣＮＴ）３２を備える。キューカウンタ３２は、第１の送信キュー２５に蓄積されたメッセージの数Ｎ（ＩＦ１）と、第２の送信キュー２６に蓄積されたメッセージの数Ｎ（ＩＦ２）とを計数する。

図示の例では、ハッチングでマスクされたメッセージが格納される前に、第１の送信キュー２５にはひとつのメッセージＢＤＹ＿０Ｘ０１Ａが格納されている。よって、第１の送信キュー２５に蓄積されたメッセージの数Ｎ（ＩＦ１）は「１」である。ハッチングでマスクされたメッセージが格納される前に、第２の送信キュー２６にはふたつのメッセージＡＣ＿０Ｘ００１、ＡＣ＿０Ｘ００２が格納されている。よって、第２の送信キュー２６に蓄積されたメッセージの数Ｎ（ＩＦ１）は「２」である。

編成部２１−２６、３１−３５は、メッセージキュー２１への送信メッセージの格納順序と、メッセージキュー２１から送信キュー２４への送出順序、すなわち転送順序とを管理することによって、送信順序を編成する。

非同期送出部（ＡＳＴＭ）３３は、非同期キュー２２に蓄積された非同期メッセージを第１の送信キュー２５または第２の送信キュー２６に格納する。非同期送出部３３は非同期転送部とも呼ぶことができる。非同期送出部３３は、所定のタイミングが到来すると、非同期キュー２２から非同期メッセージ取り出す。非同期送出部３３は、取り出した非同期メッセージの受信側の制御装置に応じて、取り出した非同期メッセージを、第１の送信キュー２５または第２の送信キュー２６へ格納する。よって、非同期送出部３３は、非同期メッセージを第１の送信キュー２５または第２の送信キュー２６へ分配する。

図示の例では、ボディ制御装置４へのメッセージＢＤＹ＿０Ｘ０１Ａは、第１の送信キュー２５に格納される。エアコン制御装置７へのメッセージＡＣ＿０Ｘ００１、ＡＣ＿０Ｘ００２は、第２の送信キュー２６に格納される。

非同期キュー２２は、上述のように非同期メッセージの発生順序と、優先順位とに基づいて非同期メッセージを並べる。よって、非同期キュー２２と非同期送出部３３とは、非同期メッセージについて予め定められた優先順位に従って、優先順位が高い非同期メッセージを先に第１の送信キュー２５または第２の送信キュー２６に格納する。この結果、非同期メッセージは予め定められた優先順位に従って第１の通信バス８または第２の通信バス９へ送信される。

同期送出部（ＳＹＴＭ）３４は、一組の同期メッセージを同期キュー２３に蓄積した後に、一組の同期メッセージを２つの通信バス８、９に向けて同時に送信するために、まとめて転送する。同期送出部３４は、同期キュー２３に蓄積された一組の同期メッセージの一方の同期メッセージを第１の送信キュー２５に格納する。同期送出部３４は、同期キュー２３に蓄積された一組の同期メッセージの他方の同期メッセージを第２の送信キュー２６に格納する。図示の例では、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１が第１の送信キュー２５に格納され、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００３が第２の送金キュー２６に格納されている。図中には、破線の矢印によって同期メッセージの送出処理の流れが図示されている。

ダミー送出部（ＤＭＹＭ）３５は、一方の同期メッセージと、他方の同期メッセージとを第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６との同じ送信順位に格納するために、同期送出部３４を補助する。ダミー送出部３５は、一組の同期メッセージを、第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６との同一の送信順位に格納するために、いずれか一方の送信キューにダミーメッセージＭＳＧ（ｄ）を格納する。ダミー送出部３５はキューカウンタ３２により計数された数に応答して、ダミーメッセージの必要な数を設定し、必要な数のダミーメッセージを生成する。ダミー送出部３５は、第１の送信キュー２５に蓄積されたメッセージの数と、第２の送信キュー２６に蓄積されたメッセージの数との差に相当する数のダミーメッセージを生成する。ダミー送出部３５は、蓄積されたメッセージの数が少ない送信キューにダミーメッセージを格納する。この構成によると、送信キューにダミーメッセージを格納することによって、一組の同期メッセージの送信順位を同じに調節することができる。

この結果、同期送出部３４は、一方の同期メッセージと、他方の同期メッセージとを第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６との同じ送信順位に格納する。

図示の例では、第１の送信キュー２５に蓄積されたメッセージの数は、第２の送信キュー２６に蓄積されたメッセージの数より１だけ少ない。よって、ダミー送出部３５は、ひとつのダミーメッセージＭＳＧ（ｄ）を生成し、それを第１の送信キュー２５に格納する。メッセージ同期送出部３４は、ダミーメッセージＭＳＧ（ｄ）が格納された後に、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１を格納する。この結果、同期メッセージＥＮＧ＿０Ｘ００１と、同期メッセージＭＧ２＿０Ｘ００３とは、同じ第３番目に格納される。

この構成では、２つの送信キュー２５、２６に蓄積されたメッセージの数に応じて、それらの数を等しくするようにダミーメッセージを生成し、格納する。よって、一組の同期メッセージを同一の送信順位に格納することができる。この結果、２つの送信キュー２５、２６から、一組の同期メッセージが同時に送信されるように、送信順序を編成することができる。

ゲートウェイ部１６は、受信メッセージの受信順序、すなわち読み込み順序を編成するための複数の要素２７、４１−４３を備える。これらの要素は、受信順序を編成するための編成部を提供する。要素４１−４３は、受信バッファ２７内において受信メッセージを発生順序、優先順位、同時送信の必要有無に応じて並べることにより受信順序を編成する。

受信バッファ（ＲＶＢＦ）２７は、第１の通信バス８から受信されたメッセージと第２の通信バス９から受信されたメッセージとを蓄積する。

受信用の同期メッセージリスト（ＲＬＳＴ）４１は、受信処理のために利用される。同期メッセージリスト４１は、送信処理のための同期メッセージリスト３１とほぼ同じ構成を有する。同期メッセージリスト４１は、複数組の同期メッセージを定義する。ひとつの組を構成する複数の同期メッセージは予め定められている。一組の同期メッセージは、同時に受信され、処理されるべき複数の受信メッセージである。よって、同期メッセージリスト４１を参照することにより、同時に受信されるべき複数の同期メッセージを特定することができる。

さらに、同期メッセージリスト４１は、一組の同期メッセージと制御モードとの対応関係を定義している。制御モードは、ハイブリッド車両の走行モードを含む。よって、同期メッセージリスト４１を参照することにより、一組の同期メッセージが必要とされる、または有効とされる制御モードを特定することができる。

さらに、同期メッセージリスト４１は、受信バッファ２７における同期メッセージの有無を示すフラグを含む。複数のフラグのそれぞれは、同期メッセージリスト４１内に登録された同期メッセージが、受信バッファ２７内に蓄積されたか否かに応じてセット、またはリセットされる。よって、同期メッセージリスト４１のフラグを参照することにより、受信バッファ２７に現実に蓄積されている同期メッセージを特定することができる。さらには、同期メッセージリスト４１のフラグを参照することにより、受信バッファ２７に現実に蓄積されている同期メッセージが、ひとつの組を構成するか否かを特定することができる。

非同期読込部（ＡＳＲＭ）４２は、受信バッファ２７に蓄積された非同期メッセージをそれらの受信順序に従って、および／または優先順位に従って、受信バッファ２７から読み込む。非同期読込部４２は、非同期メッセージを受信バッファ２７から制御処理部１５へ順に転送する。これにより、非同期メッセージを順に受信し、処理することができる。

同期読込部（ＳＹＲＭ）４３は、一組の同期メッセージが受信バッファ２７に蓄積されると、一組の同期メッセージを受信バッファ２７から読み込む。同期読込部４３は、一組の同期メッセージを受信バッファ２７から制御処理部１５へ同時に転送する。これにより、一組の同期メッセージを同時に受信し、同時に処理することができる。

ハイブリッド制御装置２は、ゲートウェイ部１６に、２つの通信バス８、９を経由して同時に送信および／または受信されるべき一組の同期メッセージを蓄積する同期メッセージのための蓄積部２１、２７を備える。送信メッセージのための蓄積部はメッセージキュー２１によって提供される。受信メッセージのための蓄積部は、受信バッファ２７によって提供される。

ハイブリッド制御装置２は、ゲートウェイ部１６に、一組の同期メッセージを蓄積部２１、２７に蓄積した後に、一組の同期メッセージを転送する同期転送部３４、４３を備える。送信メッセージのための同期転送部は、同期送出部３４によって提供される。受信メッセージのための同期転送部は、同期読込部４３によって提供される。

図３において、ハイブリッド制御装置２（以下、ＥＣＵ２と呼ぶ）は、通信処理１７０を実行する。ＥＣＵ２は、ステップ１７１において、送信処理ＴＲＸを実行する。ＥＣＵ２は、ステップ１７２において、受信処理ＲＣＶを実行する。ＥＣＵ２は、ステップ１７３−１７５において、少なくとも同期キュー２３と、それに関連する一時的記録情報を消去するための処理を実行する。ＥＣＵ２は、ステップ１７６において、キューカウンタ３２の内容を更新する。

ステップ１７３−１７５は、ハイブリッド制御装置２による制御モードの変更に応答して蓄積部２１、２７に蓄積された同期メッセージを消去する消去部を提供する。これにより、制御モードの変更後に、制御モードが変更される前の古い同期メッセージが送信、または受信されることを回避することができる。

ＥＣＵ２は、ステップ１７３において、制御モードが変化したか否かを判定する。ここでは、ＭＤ１からＭＤ２への変化と、ＭＤ２からＭＤ１への変化とが発生したか否かが判定される。制御モードが変化した場合、ステップ１７４へ進む。ＥＣＵ２は、ステップ１７４において、同期キュー２３の内容をリセットする。これにより、同期キュー２３に蓄積された同期メッセージが消去される。同様に、受信バッファ２７から同期メッセージを消去してもよい。ＥＣＵ２は、ステップ１７５において、同期メッセージリスト３１、４１に記録されたフラグをリセットする。

図４において、送信処理１７１が詳細に図示されている。ＥＣＵ２は、ステップ１８１において、制御処理部１５からゲートウェイ１６に転送された送信メッセージＭＳＧ（ｎ）が、同期メッセージＭＳＧ（ＳＹＮ）であるか否かを判定する。送信メッセージＭＳＧ（ｎ）が非同期メッセージＭＳＧ（ＡＳＹ）である場合、ＥＣＵ２は、ステップ１８２において、送信メッセージＭＳＧ（ｎ）を非同期キュー２２に格納する。ステップ１８２では、送信メッセージの発生順序に従うＦＩＦＯ型の格納処理と、送信メッセージの優先順位に従う並べ替えを伴う格納処理とが実行される。送信メッセージＭＳＧ（ｎ）が同期メッセージＭＳＧ（ＳＹＮ）である場合、ＥＣＵ２は、ステップ１８３において、送信メッセージＭＳＧ（ｎ）を同期キュー２３に格納する。

ＥＣＵ２は、ステップ１８４において、メッセージフラグを更新する。メッセージフラグは、ステップ１８３における同期キュー２３への格納処理に応答して実行される。

ＥＣＵ２は、ステップ１８５において、同期キュー２３に蓄積された同期メッセージが、ひとつの組ＧＲＰｎに属する一組の同期メッセージであるか否かを判定する。ＥＣＵ２は、ステップ１８５の判定を実行するために、送信用の同期メッセージリスト３１を参照する。一組の同期メッセージが蓄積されていない場合、ＥＣＵ２は、ステップ１８６において、非同期送出処理を実行する。ステップ１８６では、非同期キュー２２に蓄積された非同期メッセージが第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６とに送出される。

一組の同期メッセージが蓄積されている場合、ＥＣＵ２は、ステップ１８７−１８８において、ダミー送出処理を実行し、その後、ステップ１８９において、同期送出処理を実行する。ＥＣＵ２は、ステップ１８７において、キューカウンタ３２の計数値Ｎ（ＩＦ１）、Ｎ（ＩＦ２）が等しいか否かを判定する。Ｎ（ＩＦ１）＝Ｎ（ＩＦ２）の場合、ダミーメッセージは不要であるから、ステップ１８９へ進む。Ｎ（ＩＦ１）とＮ（ＩＦ２）とが等しくない場合、ＥＣＵ２は、ステップ１８８において、ダミーメッセージＭＳＧ（ｄ）を第１の送信キュー２５または第２の送信キュー２６に送出する。ステップ１８８では、Ｎ（ＩＦ１）とＮ（ＩＦ２）との差に相当する数のダミーメッセージが生成される。ステップ１８８では、蓄積されたメッセージの数が少ない送信キューにダミーメッセージが送出される。ＥＣＵ２は、ステップ１８９において、同期送出処理を実行する。ステップ１８９では、同期キュー２３に蓄積された同期メッセージが第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６とに送出される。

図５において、受信処理１７２が詳細に図示されている。ＥＣＵ２は、ステップ１９１において、受信メッセージＭＳＧ（ｎ）を受信バッファ２７に格納する。ＥＣＵ２は、ステップ１９２において、受信バッファ２７にひとつの組ＧＲＰｎに属する一組の同期メッセージが格納されているか否かを判定する。ＥＣＵ２は、ステップ１９２の判定を実行するために、受信用の同期メッセージリスト４１を参照する。一組の同期メッセージが受信バッファ２７に格納されていない場合、ＥＣＵ２は、ステップ１９３において、非同期読み込み処理を実行する。ステップ１９３では、受信バッファ２７内の非同期メッセージＭＳＧ（ＡＳＹ）が制御処理部１５へ読み込まれる。一組の同期メッセージが受信バッファ２７に格納されている場合、ＥＣＵ２は、ステップ１９４において、同期読み込み処理を実行する。ステップ１９４では、受信バッファ２７内の一組の同期メッセージＧＲＰｎが制御処理部１５へ読み込まれる。

この実施形態では、すべての制御装置２−７が上記受信処理を実行する手段を備える。さらに、すべての制御装置２−７は、制御処理部１５とゲートウェイ部１６とを備える。これらの制御処理部は、同期メッセージを他のメッセージに優先して処理する処理手段を提供する。よって、ひとつの制御装置から異なる制御装置に一組の同期メッセージが同期的に送信された場合、受信側の異なる制御装置においても、それらの同期メッセージがほぼ同時に解凍される。また、受信側の異なる制御装置において、それらの同期メッセージに対応する制御処理が、ほぼ同時に実行される。

この実施形態によると、ハイブリッド制御装置２は、第１の通信バス８と第２の通信バス９との両方に接続される。ハイブリッド制御装置２は、２つの通信バス８、９を経由して同時に送信および／または同時に受信されるべき一組の同期メッセージを取り扱う。ハイブリッド制御装置２は、一組の同期メッセージを送信および／受信するために、蓄積部２１、２７と、同期転送部３４、４３とを備える。蓄積部２１、２７は、一組の同期メッセージが揃うように、複数の同期メッセージを蓄積する。同期転送部３４、４３は、一組の同期メッセージを蓄積部に蓄積した後に、その一組の同期メッセージを転送する。この結果、２つの通信バス８、９の性能、トラフィックなどの通信特性が異なっていても、第１の通信バス８を経由して通信される同期メッセージと、第２の通信バス９を経由して通信される同期メッセージとが、同時に送信および／または同時に受信される。

この実施形態によると、ハイブリッド制御装置２とエンジン制御装置３との間の通信が第１の通信バス８によって提供される。また、ハイブリッド制御装置２と回転電機制御装置５、６との間の通信が第２の通信バス９によって提供される。このような構成においても、車両の駆動系統に属するエンジン３ａと回転電機５ａ、６ａとに対して、同期的な通信に基づく制御を提供することができる。この結果、車両が望ましい挙動を示すようにエンジン３ａと回転電機５ａ、６ａとを制御することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

上記実施形態では、メッセージキュー２１と送信キュー２４との両方をゲートウェイ部１６内に配置した。これに代えて、送信キュー２４を第１のインターフェース１３および第２のインターフェース１４に配置してもよい。同様に、受信バッファ２７を第１のインターフェース１３および第２のインターフェース１４に配置してもよい。

上記実施形態では、第１の通信バス８を経由する通信ネットワークと、第２の通信バス９を経由する通信ネットワークとに、同一の通信プロトコルを採用した。これに代えて、第１の通信バス８を経由する通信ネットワークと、第２の通信バス９を経由する通信ネットワークとに異なる通信プロトコルを採用してもよい。例えば、第１の通信バス８にＬＩＮを採用し、第２の通信バス９にＣＡＮを採用することができる。

上記実施形態では、一組の同期メッセージを、第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６との同一の送信順位に格納するために、いずれか一方の送信キューにダミーメッセージを格納した。これに代えて、一組の同期メッセージを、第１の送信キュー２５と第２の送信キュー２６との同一の送信順位に挿入することによって格納してもよい。かかる構成によると、送信キューの並べ替え処理が必要となるが、ダミーメッセージの追加を回避することができる。

また、上記実施形態では、ハイブリッド制御装置２からの送信処理と受信処理との両方に同期的な転送処理を適用した。これに代えて、送信処理と受信処理との一方にのみ同期的な転送処理を適用してもよい。

１ 車両用制御システム、 ２ ハイブリッド制御装置（第１の制御装置）、
３ エンジン制御装置（第２の制御装置）、
５ 第１電機制御装置、 ６ 第２電機制御装置（第３の制御装置）、
８ 第１の通信バス、 ９ 第２の通信バス、
２１ メッセージキュー（蓄積部）、 ２２ 非同期キュー、 ２３ 同期キュー、
２４ 送信キュー、 ２５ 第１の送信キュー、 ２６ 第２の送信キュー、
３１ 同期メッセージリスト、 ３２ キューカウンタ、
３３ 非同期送出部、 ３４ 同期送出部（同期転送部）、 ３５ ダミー送出部、
２７ 受信バッファ（蓄積部）、 ４１ 同期メッセージリスト、
４２ 非同期読込部、 ４３ 同期読込部（同期転送部）。

Claims (12)

1. 第１の制御装置（２）と第２の制御装置（３）との間の通信を第１の通信バス（８）を経由することによって提供するとともに、前記第１の制御装置（２）と第３の制御装置（５、６）との間の通信を第２の通信バス（９）を経由することによって提供する車両用データ通信装置において、
   前記第１の制御装置は、
   ２つの前記通信バスを経由して同時に送信および／または受信されるべき一組の同期メッセージを蓄積する同期メッセージのための蓄積部（２１、２７）と、
   前記一組の同期メッセージを前記蓄積部に蓄積した後に、前記一組の同期メッセージを転送する同期転送部（３４、４３）と
   を備えることを特徴とする車両用データ通信装置。
2. さらに、前記第１の通信バスへの送信順序を設定する第１の送信キュー（２５）と、
   前記第２の通信バスへの送信順序を設定する第２の送信キュー（２６）とを備え、
   前記蓄積部（２１）は、前記第１の制御装置から前記第１の通信バスおよび前記第２の通信バスの両方へ同時に送信するべき前記同期メッセージを蓄積するための同期キュー（２３）を備え、
   前記同期転送部は、前記同期キューに蓄積された前記一組の同期メッセージの一方の同期メッセージを前記第１の送信キューに格納し、前記同期キューに蓄積された前記一組の同期メッセージの他方の同期メッセージを前記第２の送信キューに格納し、しかも前記一方の同期メッセージと、前記他方の同期メッセージとを前記第１の送信キューと前記第２の送信キューとの同じ送信順位に格納する同期送出部（３４）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用データ通信装置。
3. さらに、前記一組の同期メッセージを、前記第１の送信キューと前記第２の送信キューとの同一の送信順位に格納するために、いずれか一方の送信キューにダミーメッセージを格納するダミー送出部（３５）を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両用データ通信装置。
4. さらに、前記第１の送信キューに蓄積されたメッセージの数と、前記第２の送信キューに蓄積されたメッセージの数とを計数するキューカウンタ（３２）を備え、
   前記ダミー送出部は前記キューカウンタにより計数された数に応答して、前記ダミーメッセージをいずれか一方の送信キューに格納することを特徴とする請求項３に記載の車両用データ通信装置。
5. さらに、前記第１の制御装置から前記第１の通信バスまたは前記第２の通信バスへ送信するべき非同期メッセージを蓄積するための非同期キュー（２２）を備え、
   前記非同期キューに蓄積された前記非同期メッセージを前記第１の送信キューまたは前記第２の送信キューに格納する非同期送出部（３３）を備えることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の車両用データ通信装置。
6. 前記非同期キューと前記非同期送出部（３３）とは、前記非同期メッセージについて予め定められた優先順位に従って、優先順位が高い前記非同期メッセージを先に前記第１の送信キューまたは前記第２の送信キューに格納することを特徴とする請求項５に記載の車両用データ通信装置。
7. 前記非同期キューは、前記優先順位の順で前記非同期メッセージを蓄積することを特徴とする請求項６に記載の車両用データ通信装置。
8. 前記蓄積部は、前記第１の通信バスから受信されたメッセージと前記第２の通信バスから受信されたメッセージとを蓄積する受信バッファ（２７）を備え、
   前記同期転送部（４３）は、前記一組の同期メッセージが前記受信バッファに蓄積されると、前記一組の同期メッセージを前記受信バッファから読み込む同期読込部（４３）を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用データ通信装置。
9. 前記第１の制御装置は、車両の走行用の動力源として前記車両に搭載されたエンジンと回転電機とを制御するためのハイブリッド制御装置（２）であり、
   前記第２の制御装置は、前記ハイブリッド制御装置からの指示に応じて前記エンジンを制御するエンジン制御装置（３）であり、
   前記第３の制御装置は、前記ハイブリッド制御装置からの指示に応じて前記回転電機を制御する回転電機制御装置（５、６）であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両用データ通信装置。
10. 前記第１の制御装置は、
    前記第１の通信バスとの物理層の接続を提供する第１のインターフェース（１３）と、
    前記第２の通信バスとの物理層の接続を提供する第２のインターフェース（１４）とを備え、
    前記第１の通信バスに接続されたノードの数と、前記第１の通信バスに接続されたノードの数とが異なることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両用データ通信装置。
11. 前記蓄積部は、前記第１の制御装置による制御モードの変更に応答して前記蓄積部に蓄積された同期メッセージを消去することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の車両用データ通信装置。
12. 前記同期メッセージを受信する制御装置（２、３、５、６）は、前記同期メッセージを他のメッセージに優先して処理する処理手段を提供することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の車両用データ通信装置。

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