JP2017147598A - Network system - Google Patents

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信之 中川
Nobuyuki Nakagawa
信之 中川
健吾 林崎
Kengo Hayashizaki
健吾 林崎
石田 真也
Shinya Ishida
真也 石田
直樹 足立
Naoki Adachi
直樹 足立
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a network system capable of reducing the processing load of a gateway device, in a system for determining the priority of data.SOLUTION: A network system includes a first network, a second network, and a gateway device relaying data communication between networks, where a second ECU is included in the first network. The second ECU determines the priority of a message used for controlling a vehicle, and transmits a transmission frame, where messages are arranged in the order of priority, to the gateway device. The gateway device received the transmission frame can relay the data with high priority first, when sending in order from that arranged in the head to the second network, without determining the priority of data. Consequently, the processing load of the gateway device is reduced, in a system for determining the priority of data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載されるネットワークシステムに関する。   The present invention relates to a network system mounted on a vehicle.

ネットワークシステムが、例えば特許文献1に記載されている。このネットワークシステムは、複数の通信バスと、複数の通信バス間の通信を中継するゲートウェイ装置と、各通信バスに接続されるECU(電子制御装置)とを備えている。このネットワークシステムでは、ゲートウェイ装置が、ECUから複数のメッセージを受信している場合に、優先度の高いメッセージから順番に中継先のECUへ送信する。これにより、ゲートウェイ装置においてメッセージの送信エラーが発生した場合であっても、優先度の高いメッセージは既に送信完了されている可能性が高いため、優先度の高いメッセージの未送信による車両不具合を抑制することができる。   A network system is described in Patent Document 1, for example. This network system includes a plurality of communication buses, a gateway device that relays communication between the plurality of communication buses, and an ECU (electronic control unit) connected to each communication bus. In this network system, when the gateway device receives a plurality of messages from the ECU, the gateway device sequentially transmits the messages from the highest priority to the relay destination ECU. As a result, even if a message transmission error occurs in the gateway device, there is a high possibility that a high-priority message has already been transmitted, thus suppressing vehicle malfunctions due to the non-transmission of high-priority messages. can do.

特開2005−159568号公報JP 2005-159568 A

しかしながら、従来のネットワークシステムでは、ゲートウェイ装置が、メッセージの優先度を判断してメッセージの送信順番を決定していた。このため、従来のネットワークシステムでは、ゲートウェイ装置の処理負荷が、メッセージの優先度を判断しないシステムよりも高くなる問題があった。   However, in the conventional network system, the gateway device determines the message transmission order by determining the priority of the message. For this reason, the conventional network system has a problem that the processing load of the gateway device becomes higher than that of a system that does not determine the priority of the message.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、メッセージの優先度を判断するネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置の処理負荷を低減させることができるネットワークシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a network system capable of reducing the processing load of a gateway device in a network system for determining message priority.

本発明は、第1のネットワークと、第2のネットワークと、第1のネットワークと第2のネットワークとを接続し、ネットワーク間のデータ中継を行うゲートウェイ装置と、を含むネットワークシステムであって、第1のネットワークには、第2のネットワークの通信プロトコル形式で、第2のネットワークに送信する1以上のメッセージを生成し、生成したメッセージを優先度が高い順に並べてデータ格納領域に格納した送信フレームを、第1のネットワークの通信プロトコル形式で生成し、生成した送信フレームをゲートウェイ装置に送信するECUが接続され、ゲートウェイ装置は、ECUから送信フレームを受信すると、送信フレームのデータ格納領域に格納された順番でメッセージを第2のネットワークに送出する。   The present invention is a network system including a first network, a second network, a gateway device that connects the first network and the second network and relays data between the networks, In the first network, one or more messages to be transmitted to the second network are generated in the communication protocol format of the second network, and the generated frames are arranged in descending order of priority and stored in the data storage area. An ECU that generates the first network communication protocol and transmits the generated transmission frame to the gateway device is connected. When the gateway device receives the transmission frame from the ECU, the gateway device stores the transmission frame in the data storage area of the transmission frame. Send messages to the second network in turn.

本発明では、第2のネットワークの通信プロトコルで、第2のネットワークに送信する1以上のメッセージを生成し、生成したメッセージを優先度順にデータ格納領域に格納した送信フレームをゲートウェイ装置に送信するECUが、第1のネットワークに接続されている。ECUから送信フレームを受信したゲートウェイ装置は、データ格納領域に格納された順番でメッセージを第2のネットワークに送出する。このように、本発明では、ゲートウェイ装置がメッセージの優先度を判断する必要がなくなるため、メッセージの優先度を判断するネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置の処理負荷が低減する。   In the present invention, an ECU that generates one or more messages to be transmitted to the second network using a communication protocol of the second network, and transmits a transmission frame in which the generated messages are stored in the data storage area in order of priority to the gateway device Are connected to the first network. The gateway device that has received the transmission frame from the ECU sends messages to the second network in the order stored in the data storage area. As described above, according to the present invention, the gateway device does not need to determine the priority of the message, so that the processing load on the gateway device is reduced in the network system that determines the priority of the message.

本発明によれば、メッセージの優先度を判断するネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置の処理負荷が低減する。   According to the present invention, the processing load of the gateway device is reduced in the network system that determines the priority of the message.

実施の形態に係るネットワークシステムの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the network system which concerns on embodiment 実施の形態に係る第2のECUが生成する送信フレームの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the transmission frame which 2nd ECU which concerns on embodiment produces | generates 実施の形態に係るデータ格納領域の具体的な構成例を示す図The figure which shows the specific structural example of the data storage area which concerns on embodiment 実施の形態に係る第2のECUの動作を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the operation of the second ECU according to the embodiment 実施の形態に係るゲートウェイ装置の動作を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the operation of the gateway device according to the embodiment 応用例に係るネットワークシステムの具体的な構成例を示す図The figure which shows the specific structural example of the network system which concerns on an application example

以下、図1−図5を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to FIGS.

[概要]
本実施の形態は、第1のネットワークと、第2のネットワークと、ネットワーク間のデータ通信を中継するゲートウェイ装置とを備え、第1のネットワークに第2のECUを含んだネットワークシステムである。第2のECUは、車両を制御するために利用されるメッセージの優先度を判断して、メッセージが優先度順に配置された送信フレームをゲートウェイ装置に送信する。送信フレームを受信したゲートウェイ装置は、メッセージの優先度を判断しなくても、先頭に配置されたメッセージから順番に第2のネットワークに送出すると、優先度の高いメッセージから先に中継することができる。このため、メッセージの優先度を判断するシステムにおいて、ゲートウェイ装置の処理負荷が低減する。
[Overview]
The present embodiment is a network system that includes a first network, a second network, and a gateway device that relays data communication between the networks, and includes a second ECU in the first network. The second ECU determines the priority of the message used for controlling the vehicle, and transmits a transmission frame in which the messages are arranged in order of priority to the gateway device. When the gateway device that has received the transmission frame does not determine the priority of the message, if the message is sent to the second network in order from the message arranged at the head, the gateway device can relay the message with the higher priority first. . For this reason, the processing load of the gateway device is reduced in the system for determining the priority of the message.

[ネットワークシステムの構成]
図1は、本実施の形態に係るネットワークシステム1の構成例を示す図である。図1に示すように、ネットワークシステム1は、第1のネットワークAと第2のネットワークBとが、ゲートウェイ装置(GW)30を介して接続されている。
[Network system configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a network system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, in a network system 1, a first network A and a second network B are connected via a gateway device (GW) 30.

第1のネットワークA及び第2のネットワークBは、互いに通信プロトコルが異なる。本実施の形態では、第1のネットワークAの通信速度は、第2のネットワークBの通信速度よりも速い。第1のネットワークAの通信プロトコルは、例えばイーサネット(登録商標)である。第2のネットワークBの通信プロトコルは、例えばCAN(Controller Area Network)である。なお、第1のネットワークA及び第2のネットワークBの通信プロトコルが同じネットワークシステムであっても、又、第1のネットワークAの通信速度が、第2のネットワークBの通信速度よりも遅いネットワークシステムであっても、本発明を適用することは可能である。   The first network A and the second network B have different communication protocols. In the present embodiment, the communication speed of the first network A is faster than the communication speed of the second network B. The communication protocol of the first network A is, for example, Ethernet (registered trademark). The communication protocol of the second network B is, for example, CAN (Controller Area Network). Note that even if the communication protocols of the first network A and the second network B are the same network system, the communication speed of the first network A is slower than the communication speed of the second network B. Even so, the present invention can be applied.

第1のネットワークAは、ゲートウェイ装置30に接続される第1の通信バス10と、第1の通信バス10に接続される1つ以上の第1のECU40_1〜40_L(Lは1以上の整数)と、2つ以上の第2のECU50_1〜50_m(mは2以上の整数)とを備えている。また、第2のネットワークBは、ゲートウェイ装置30に接続される第2の通信バス20と、第2の通信バス20に接続される1つ以上の第3のECU60_1〜60_n(nは1以上の整数)とを備えている。なお、図1はネットワークシステム1の一例であり、ゲートウェイ装置30に接続されるネットワーク数や、各ネットワークにおける通信バスの本数等は、特に限定されない。以下、ネットワークシステム1の各構成について詳細に説明する。   The first network A includes a first communication bus 10 connected to the gateway device 30 and one or more first ECUs 40_1 to 40_L connected to the first communication bus 10 (L is an integer of 1 or more). And two or more second ECUs 50_1 to 50_m (m is an integer of 2 or more). The second network B includes a second communication bus 20 connected to the gateway device 30 and one or more third ECUs 60_1 to 60_n (n is 1 or more) connected to the second communication bus 20. Integer). 1 is an example of the network system 1, and the number of networks connected to the gateway device 30, the number of communication buses in each network, and the like are not particularly limited. Hereinafter, each configuration of the network system 1 will be described in detail.

第1のECU40_1〜40_Lは、例えばミリ波レーダや前方監視カメラ等のセンサ装置が検出した情報を受信するECUである。例えば、第1のECU40_1〜40_Lは、ミリ波レーダ(図示省略)が検出した先行車両と自車両との距離等の情報を受信するレーダECU、前方監視カメラ(図示省略)が検出した画像情報を受信するカメラECUなどである。各第1のECU40_1〜40_Lは、センサ装置から受信した情報を後述する第2のECU50_1〜50_mの何れかへ第1の通信バス10を介して送信する。各第1のECU40_1〜40_Lが、どの第2のECU50_1〜50_mに情報を送信するかは、適宜設定される。   The first ECUs 40_1 to 40_L are ECUs that receive information detected by a sensor device such as a millimeter wave radar or a front monitoring camera. For example, the first ECUs 40_1 to 40_L include image information detected by a radar ECU that receives information such as a distance between a preceding vehicle and a host vehicle detected by a millimeter wave radar (not shown) and a front monitoring camera (not shown). It is a camera ECU etc. which receives. Each of the first ECUs 40_1 to 40_L transmits the information received from the sensor device to any one of second ECUs 50_1 to 50_m described later via the first communication bus 10. It is set as appropriate to which second ECU 50_1 to 50_m each first ECU 40_1 to 40_L transmits information.

第2のECU50_1〜50_mは、後述する優先度に基づいて送信フレームを生成し、第1の通信バス10を介してゲートウェイ装置30に送信するECUである。図1に示すように、各第2のECU50_1〜50_mは、通信部51と、生成部52とを備えている。通信部51は、第1のECU40_1〜40_L、及びゲートウェイ装置30と通信を行う通信インタフェースである。   The second ECUs 50 </ b> _ <b> 1 to 50 </ b> _m are ECUs that generate transmission frames based on priorities described later and transmit the transmission frames to the gateway device 30 via the first communication bus 10. As shown in FIG. 1, each second ECU 50_1 to 50_m includes a communication unit 51 and a generation unit 52. The communication unit 51 is a communication interface that communicates with the first ECUs 40_1 to 40_L and the gateway device 30.

生成部52は、第1のECU40_1〜40_Lから情報を受信した際に、所定の方法を利用して、例えばエンジンやブレーキなどの車両動作装置を制御するために利用されるメッセージを生成する。第1のネットワークA向けのメッセージには、例えばセンサ装置を制御するためのデータが含まれ、第2のネットワークB向けのメッセージには、例えば車両動作装置を制御するためのデータと、後述するCAN−IDとが含まれる。所定の方法は、特に限定されないが、例えば第1のECU40_1〜40_Lから受信した情報と生成メッセージとが関連付けられたメッセージテーブルに基づいてメッセージを生成する方法などである。   When receiving information from the first ECUs 40_1 to 40_L, the generation unit 52 uses a predetermined method to generate a message used to control a vehicle operation device such as an engine or a brake. The message for the first network A includes, for example, data for controlling the sensor device, and the message for the second network B includes, for example, data for controlling the vehicle operating device and CAN described later. -ID is included. Although the predetermined method is not particularly limited, for example, there is a method of generating a message based on a message table in which information received from the first ECUs 40_1 to 40_L and a generated message are associated with each other.

また、生成部52は、生成したメッセージが、第2のネットワークB向けのメッセージであり、且つ1つの場合、当該メッセージを後述するデータ格納領域に格納した送信フレームを生成する。また、生成部52は、生成したメッセージが、第2のネットワークB向けのデータであり、且つ複数の場合、当該複数のメッセージを、優先度の順にデータ格納領域に格納した送信フレームを生成する。優先度は、適宜設定されるが、例えば安全走行に関わる制御に必要なメッセージほど高く設定される。送信フレームは、データ通信の1単位となる信号である。本実施の形態では、生成部52が生成する送信フレームは、イーサネットプロトコル形式の信号である。なお、生成部52は、例えば、生成メッセージと送信先ネットワークとが関連付けられた情報を含むメッセージテーブルを参照することで、メッセージは第2のネットワークB向けのメッセージか否かを判断することができる。   In addition, the generation unit 52 generates a transmission frame in which the generated message is a message for the second network B and when the message is one, the message is stored in a data storage area described later. In addition, when the generated message is data for the second network B and there are a plurality of messages, the generation unit 52 generates a transmission frame in which the plurality of messages are stored in the data storage area in order of priority. The priority is set as appropriate. For example, a message required for control related to safe driving is set higher. The transmission frame is a signal that is a unit of data communication. In the present embodiment, the transmission frame generated by the generation unit 52 is a signal in the Ethernet protocol format. Note that the generation unit 52 can determine whether the message is a message for the second network B, for example, by referring to a message table including information in which the generation message and the destination network are associated with each other. .

生成メッセージが第2のネットワークB向けのメッセージである場合に、生成部52が生成する送信フレームの構成について説明する。図2は、当該送信フレームの構成例を示した図である。図2に示すように、当該送信フレームは、物理ヘッダと、イーサネットヘッダと、データ格納領域と、FCS(Frame Check Sequence)とを含む。当該送信フレームは、データ格納領域の構成が、データをそのまま格納する従来のデータ格納領域と異なる。   A configuration of a transmission frame generated by the generation unit 52 when the generated message is a message for the second network B will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission frame. As shown in FIG. 2, the transmission frame includes a physical header, an Ethernet header, a data storage area, and an FCS (Frame Check Sequence). In the transmission frame, the configuration of the data storage area is different from the conventional data storage area in which data is stored as it is.

物理ヘッダ及びイーサネットヘッダは、イーサネットプロトコルにおけるヘッダ部である。FCSは、送信フレームの誤りを検出するための誤り検出部である。データ格納領域は、生成部52が生成したメッセージを格納する領域である。物理ヘッダのデータサイズは、例えば8Byteであり、イーサネットヘッダのデータサイズは、例えば14Byteであり、データ格納領域のデータサイズは、例えば46〜1500Byteであり、FCSのデータサイズは、例えば4Byteである。   The physical header and the Ethernet header are header parts in the Ethernet protocol. FCS is an error detection unit for detecting an error in a transmission frame. The data storage area is an area for storing a message generated by the generation unit 52. The data size of the physical header is, for example, 8 bytes, the data size of the Ethernet header is, for example, 14 bytes, the data size of the data storage area is, for example, 46 to 1500 bytes, and the data size of the FCS is, for example, 4 bytes.

データ格納領域の構成について説明する。図2に示すように、データ格納領域は、分割判定IDと、1つ以上のメッセージとから構成される。分割判定IDは、メッセージが複数であるか否かを示すIDである。分割判定IDには、分割必要フラグが含まれている。分割必要フラグは、「オフ」の場合に、メッセージが1つであることを示す。一方、分割必要フラグは、「オン」の場合に、メッセージが複数であることを示す。なお、生成部52は、分割判定IDにデータの送信先ネットワークを特定できる情報を含めても良い。   The configuration of the data storage area will be described. As shown in FIG. 2, the data storage area includes a division determination ID and one or more messages. The division determination ID is an ID indicating whether there are a plurality of messages. The division determination ID includes a division necessity flag. The division necessity flag indicates that there is one message when it is “off”. On the other hand, the division necessity flag indicates that there are a plurality of messages when “ON”. The generation unit 52 may include information that can specify the data transmission destination network in the division determination ID.

第2のネットワークB向けのメッセージの信号形式は、第2のネットワークBの通信プロトコルの信号形式である。また、前述したように、第2のネットワークB向けのメッセージは、第2のネットワークBがCANプロトコルである場合、CAN−IDとデータとから構成される。CAN−IDは、データがCANプロトコルで使用される場合に、データ毎に一意に定められるCAN−IDである。なお、図2では、分割判定IDは、データ格納領域の先頭に配置されているが、データ格納領域における分割判定IDの位置は、後述するゲートウェイ装置30が分割判定IDを確認できる位置であれば、特に限定されない。   The signal format of the message for the second network B is the signal format of the communication protocol of the second network B. In addition, as described above, the message for the second network B includes a CAN-ID and data when the second network B is a CAN protocol. The CAN-ID is a CAN-ID uniquely determined for each data when the data is used in the CAN protocol. In FIG. 2, the division determination ID is arranged at the head of the data storage area. However, the position of the division determination ID in the data storage area is a position where the gateway apparatus 30 described later can confirm the division determination ID. There is no particular limitation.

分割判定IDのデータサイズは、例えば2Byteであり、CAN−IDのデータサイズは、例えば11Bitであり、データのデータサイズは、例えば8Byte以下である。なお、データ格納領域には、データ格納領域の最小データサイズである46Byteを確保するために、パティングデータが含まれても良い。   The data size of the division determination ID is, for example, 2 bytes, the data size of the CAN-ID is, for example, 11 bits, and the data size of the data is, for example, 8 bytes or less. The data storage area may include padding data in order to secure 46 bytes, which is the minimum data size of the data storage area.

データ格納領域を具体的に説明する。図3は、例えば衝突の危険性があるほど自車両が先行車両と接近している場合に、自車両を停止させるために生成されるデータ格納領域の構成例を示す図である。図3に示すように、当該データ格納領域は、分割判定IDと、第1〜第3のメッセージとで構成されている。第1のメッセージには、ブレーキ制御に必要な第1のデータと、第1のデータに対応する第1のCAN−IDとが含まれている。第2のメッセージには、エンジン回転数を減少させる制御に必要な第2のデータと、第2のデータに対応する第2のCAN−IDとが含まれている。第3のメッセージには、メータに危険情報を表示する制御に必要な第3のデータと、第3のデータに対応する第3のCAN−IDとが含まれている。   The data storage area will be specifically described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a data storage area generated in order to stop the host vehicle when the host vehicle is approaching the preceding vehicle such that there is a risk of collision, for example. As shown in FIG. 3, the data storage area includes a division determination ID and first to third messages. The first message includes first data necessary for brake control and a first CAN-ID corresponding to the first data. The second message includes the second data necessary for the control for reducing the engine speed and the second CAN-ID corresponding to the second data. The third message includes the third data necessary for the control to display the danger information on the meter and the third CAN-ID corresponding to the third data.

ここで、優先度は安全走行に関わる制御に必要なメッセージほど高く設定されているとして、第1のメッセージ、第2のメッセージ、第3のメッセージの順番で優先度が低くなるように定められているとする。このため、第1〜第3のメッセージは、分割判定IDの後に、第1〜第3のメッセージの順番で配置されている。   Here, the priority is set to be higher for messages necessary for control related to safe driving, and the priority is set to be lower in the order of the first message, the second message, and the third message. Suppose that For this reason, the 1st-3rd message is arrange | positioned in order of the 1st-3rd message after division | segmentation determination ID.

ゲートウェイ装置30は、第1のネットワークAと第2のネットワークBとの間のデータ通信を中継する電子機器である。ゲートウェイ装置30は、例えばセントラルゲートウェイである。ゲートウェイ装置30は、第1のネットワークA又は第2のネットワークBから送信フレームを受信した際に、中継先のネットワークの通信プロトコル形式に送信フレームを変換して、中継先のネットワークへ送出する。   The gateway device 30 is an electronic device that relays data communication between the first network A and the second network B. The gateway device 30 is, for example, a central gateway. When the gateway apparatus 30 receives a transmission frame from the first network A or the second network B, the gateway apparatus 30 converts the transmission frame into the communication protocol format of the relay destination network and sends it to the relay destination network.

具体的には、ゲートウェイ装置30は、第2のネットワークBから送信フレームを受信した際に、送信フレームをイーサネットのプロトコル形式に変換して、第1のネットワークAに送出する(以下、この中継処理を「通常中継処理」という)。   Specifically, when receiving a transmission frame from the second network B, the gateway device 30 converts the transmission frame into an Ethernet protocol format and sends it to the first network A (hereinafter, this relay process). Is called "normal relay processing").

一方、ゲートウェイ装置30は、第1のネットワークAから送信フレームを受信した際に、データ格納領域に含まれる分割判定IDの分割必要フラグを確認する。ゲートウェイ装置30は、分割必要フラグが「オフ」の場合に、データ格納領域に含まれる1つのメッセージを第2のネットワークBに送出する。一方、ゲートウェイ装置30は、分割必要フラグが「オン」の場合に、送信フレームのデータ格納領域をメッセージ毎に分割する。そして、ゲートウェイ装置30は、データ格納領域における先頭のメッセージから順番に第2のネットワークBに送出する。   On the other hand, when the gateway apparatus 30 receives a transmission frame from the first network A, the gateway apparatus 30 checks the division necessity flag of the division determination ID included in the data storage area. The gateway device 30 sends one message included in the data storage area to the second network B when the division necessity flag is “off”. On the other hand, when the division necessity flag is “ON”, the gateway device 30 divides the data storage area of the transmission frame for each message. The gateway device 30 then sends the message to the second network B in order from the first message in the data storage area.

第3のECU60_1〜60_nは、例えばエンジンやブレーキ等の制御対象装置(図示省略)を制御するECUである。各第3のECU60_1〜60_nは、ゲートウェイ装置30が送出したメッセージのCAN−IDに基づいてメッセージを受信し、メッセージに含まれるデータに基づいて、対応する制御対象装置を制御する。   The third ECUs 60_1 to 60_n are ECUs that control control target devices (not shown) such as an engine and a brake, for example. Each 3rd ECU60_1-60_n receives a message based on CAN-ID of the message which the gateway apparatus 30 sent out, and controls a corresponding control object apparatus based on the data contained in a message.

[ネットワークシステムの動作]
次に、図4〜図5を参照してネットワークシステム1の動作について説明する。
[Operation of network system]
Next, the operation of the network system 1 will be described with reference to FIGS.

<第2のECUの動作>
図4を参照して第2のECU50_1〜50_mの動作を説明する。図4は、第2のECU50_1〜50_mの動作を説明するためのフローチャートである。
<Operation of second ECU>
The operation of the second ECUs 50_1 to 50_m will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the second ECUs 50_1 to 50_m.

まず、ステップS401において、通信部51は、第1のECU40_1〜40_Lから情報を受信する。   First, in step S401, the communication unit 51 receives information from the first ECUs 40_1 to 40_L.

ステップS401において通信部51が第1のECU40_1〜40_Lから情報を受信した後に、ステップS402において、生成部52は、受信情報に基づいて、所定の方法を利用してメッセージを生成する。   After the communication unit 51 receives information from the first ECUs 40_1 to 40_L in step S401, in step S402, the generation unit 52 generates a message using a predetermined method based on the received information.

ステップS402においてメッセージが生成された後に、ステップS403において、生成部52は、生成したメッセージは、第2のネットワークB向けのメッセージか第1のネットワークA向けのメッセージかを判定する。第2のネットワークB向けであると判定された場合に、ステップS404へ進み、第1のネットワークA向けであると判定された場合に、ステップS409へ進む。   After the message is generated in step S402, in step S403, the generation unit 52 determines whether the generated message is a message for the second network B or a message for the first network A. When it is determined that it is for the second network B, the process proceeds to step S404, and when it is determined that it is for the first network A, the process proceeds to step S409.

ステップS403においてメッセージは第2のネットワークB向けであると判定された場合、ステップS404において、生成部52は、ステップS402において生成したメッセージは複数であるか否かを判定する。生成メッセージが複数の場合に、ステップS405へ進み、生成メッセージが複数ではない場合に、ステップS407へ進む。   If it is determined in step S403 that the message is for the second network B, in step S404, the generation unit 52 determines whether there are a plurality of messages generated in step S402. When there are a plurality of generated messages, the process proceeds to step S405, and when there are not a plurality of generated messages, the process proceeds to step S407.

ステップS404において生成メッセージが複数であると判定された場合に、ステップS405において、生成部52は、分割判定IDの分割必要フラグを「オン」にする。   When it is determined in step S404 that there are a plurality of generated messages, in step S405, the generation unit 52 sets the division necessity flag of the division determination ID to “ON”.

ステップS405において分割必要フラグを「オン」にした後に、ステップS406において、生成部52は、メッセージを優先度が高い順に並べてデータ格納領域に格納する。   After the division necessity flag is turned “ON” in step S405, in step S406, the generation unit 52 arranges the messages in the order of descending priority and stores them in the data storage area.

ステップS404において生成メッセージは複数ではないと判定された場合に、ステップS407において、生成部52は、分割判定IDの分割必要フラグを「オフ」にする。   When it is determined in step S404 that there are not a plurality of generated messages, in step S407, the generation unit 52 sets the division necessity flag of the division determination ID to “off”.

ステップS407において分割必要フラグを「オフ」にした後に、ステップS408において、生成部52は、生成した1つのメッセージをデータ格納領域に格納する。   After turning off the division necessity flag in step S407, in step S408, the generation unit 52 stores the generated one message in the data storage area.

ステップS403においてメッセージは第1のネットワークA向けであると判定された場合に、ステップS409において、生成部52は、生成したメッセージをそのままデータ格納領域に格納する。   When it is determined in step S403 that the message is for the first network A, in step S409, the generation unit 52 stores the generated message as it is in the data storage area.

ステップS406、又は、ステップS408、又は、ステップS409の後に、ステップS410において、生成部52は、物理ヘッダ、イーサネットヘッダ、及びFCSを設定した送信フレームを生成し、通信部51が、生成された送信フレームを第1の通信バス10に送出して、本フローが終了する。   After step S406, step S408, or step S409, in step S410, the generation unit 52 generates a transmission frame in which the physical header, the Ethernet header, and the FCS are set, and the communication unit 51 generates the generated transmission. The frame is sent to the first communication bus 10 and this flow ends.

<ゲートウェイ装置の動作>
次に、図5を参照してゲートウェイ装置30の動作を説明する。図5は、ゲートウェイ装置30の動作を説明するためのフローチャートである。
<Operation of gateway device>
Next, the operation of the gateway device 30 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the gateway device 30.

まず、ステップS501において、ゲートウェイ装置30は、送信フレームを受信する。   First, in step S501, the gateway device 30 receives a transmission frame.

続いて、ステップS502において、ゲートウェイ装置30は、第1のネットワークAから送信フレームを受信したか、第2のネットワークBから送信フレームを受信したかを判定する。例えば、ゲートウェイ装置30は、送信フレームにイーサネットヘッダが含まれていれば、第1のネットワークAから送信フレームを受信したと判定し、イーサネットヘッダが含まれていなければ、第2のネットワークBから送信フレームを受信したと判定する。第1のネットワークAから送信フレームを受信したと判定された場合に、ステップS503へ進み、第2のネットワークBから送信フレームを受信したと判定された場合に、ステップS507へ進む。   Subsequently, in step S502, the gateway device 30 determines whether a transmission frame is received from the first network A or a transmission frame is received from the second network B. For example, if the Ethernet frame is included in the transmission frame, the gateway device 30 determines that the transmission frame has been received from the first network A. If the Ethernet header is not included, the gateway device 30 transmits from the second network B. It is determined that the frame has been received. If it is determined that a transmission frame is received from the first network A, the process proceeds to step S503. If it is determined that a transmission frame is received from the second network B, the process proceeds to step S507.

ステップS502において第1のネットワークAから送信フレームを受信したと判定された場合に、ステップS503において、ゲートウェイ装置30は、データ格納領域に含まれる分割判定IDの分割必要フラグは「オン」であるか否かを判定する。分割必要フラグが「オン」の場合に、ステップS504へ進み、分割必要フラグが「オフ」の場合に、ステップS506へ進む。   If it is determined in step S502 that a transmission frame has been received from the first network A, in step S503, the gateway device 30 determines whether the division necessity flag of the division determination ID included in the data storage area is “ON”. Determine whether or not. When the division necessity flag is “ON”, the process proceeds to step S504, and when the division necessity flag is “OFF”, the process proceeds to step S506.

ステップS503において分割必要フラグが「オン」であると判定された場合に、ステップS504において、ゲートウェイ装置30は、送信フレームのデータ格納領域を、メッセージ毎に分割する。分割の方法は、特に限定されないが、例えば、ゲートウェイ装置30は、CAN−IDの先頭位置を認識することが可能で、これによりメッセージを分割することができる。   When it is determined in step S503 that the division necessity flag is “ON”, in step S504, the gateway device 30 divides the data storage area of the transmission frame for each message. The division method is not particularly limited. For example, the gateway device 30 can recognize the head position of the CAN-ID, and can thereby divide the message.

続いて、ステップS505において、ゲートウェイ装置30は、ステップS504において分割した各メッセージを、データ格納領域において先頭に位置するメッセージから順番に、第2のネットワークBに送出して、本フローを終了する。   Subsequently, in step S505, the gateway device 30 sends each message divided in step S504 to the second network B in order from the message located at the head in the data storage area, and ends this flow.

ステップS503において分割必要フラグが「オフ」であると判定された場合に、ステップS506において、ゲートウェイ装置30は、データ格納領域に含まれる1つのメッセージを第2のネットワークBに送出して、本フローを終了する。   When it is determined in step S503 that the division necessity flag is “OFF”, in step S506, the gateway device 30 sends one message included in the data storage area to the second network B, and this flow. Exit.

ステップS502において第2のネットワークBから送信フレームを受信したと判定された場合に、ステップS507において、ゲートウェイ装置30は、通常中継処理を行って、本フローを終了する。具体的には、ゲートウェイ装置30は、第2のネットワークBから受信した送信フレームをイーサネットプロトコル形式に変換して、第1のネットワークAに送出する。   When it is determined in step S502 that a transmission frame has been received from the second network B, in step S507, the gateway device 30 performs normal relay processing and ends this flow. Specifically, the gateway device 30 converts the transmission frame received from the second network B into the Ethernet protocol format and sends it to the first network A.

[実施の形態の作用効果]
本実施の形態は、第1のネットワークAと、第2のネットワークBと、ネットワーク間のデータ通信を中継するゲートウェイ装置30とを備え、第1のネットワークAに第2のECU50_1〜50_mを含んだネットワークシステムである。
[Effects of Embodiment]
This embodiment includes a first network A, a second network B, and a gateway device 30 that relays data communication between the networks. The first network A includes second ECUs 50_1 to 50_m. It is a network system.

第2のECU50_1〜50_mは、第1のECU40_1〜40Lから情報を受信し、当該情報に基づいて車両を制御するためのメッセージを生成する。そして、第2のECU50_1〜50_mは、生成したメッセージが第2のネットワークB向けのメッセージの場合に、メッセージの優先度の順にデータ格納領域にメッセージを格納した送信フレームを生成して、ゲートウェイ装置30に送出する。   The second ECUs 50_1 to 50_m receive information from the first ECUs 40_1 to 40L, and generate a message for controlling the vehicle based on the information. Then, when the generated message is a message for the second network B, the second ECU 50_1 to 50_m generates a transmission frame in which the message is stored in the data storage area in the order of the priority of the message, and the gateway device 30 To send.

ゲートウェイ装置30は、第2のECU50_1〜50_mから送信フレームを受信すると、送信フレームのデータ格納領域に格納された順番でメッセージを第2のネットワークBに送出する。つまり、ゲートウェイ装置30は、メッセージの優先度を判断しなくても、優先度の高いメッセージから順番にメッセージを第2のネットワークBに送出することができる。このため、メッセージの優先度を判断するネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置30の処理負荷が低減する。   When the gateway apparatus 30 receives the transmission frames from the second ECUs 50_1 to 50_m, the gateway apparatus 30 sends the messages to the second network B in the order stored in the data storage area of the transmission frames. That is, the gateway device 30 can send messages to the second network B in order from the message with the highest priority without determining the priority of the message. For this reason, the processing load of the gateway device 30 is reduced in the network system that determines the priority of the message.

[応用例]
次に、図3、図6を参照して、応用例を説明する。図6は、応用例に係るネットワークシステム2の具体的な構成例を示す図である。なお、図6に示した(1)〜(4)の数字は、以下に記載した(1)〜(4)の各項目と対応する。
[Application example]
Next, an application example will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a specific configuration example of the network system 2 according to the application example. The numbers (1) to (4) shown in FIG. 6 correspond to the items (1) to (4) described below.

応用例に係るネットワークシステム2は、第1のネットワークA内のミリ波レーダや前方監視カメラ等のセンサ装置が検出した情報を1つの第2のECUが集約して、集約した情報に基づいてメッセージを生成する点が、実施の形態に係るネットワークシステム1と異なる。   In the network system 2 according to the application example, the information detected by the sensor device such as the millimeter wave radar and the front monitoring camera in the first network A is aggregated by one second ECU, and the message is based on the aggregated information. Is different from the network system 1 according to the embodiment.

図6に示したネットワークシステム2は、第1のネットワークAと第2のネットワークB_1と第2のネットワークB_2とが、ゲートウェイ装置30を介して接続されている。第1のネットワークAは、ゲートウェイ装置30に接続される第1の通信バス10と、第1の通信バス10に接続されるレーダECU40_1、カメラECU40_2、及び1つの第2のECU70とを備えている。また、第2のネットワークB_1は、ゲートウェイ装置30に接続される第2の通信バス20_1と、第2の通信バス20_1に接続されるエンジンECU60_1、ブレーキECU60_2、及びステアリングECU60_3とを備えている。第2のネットワークB_2は、ゲートウェイ装置30に接続される第2の通信バス20_2と、第2の通信バス20_2に接続されるメータECU60_4とを備えている。   In the network system 2 shown in FIG. 6, a first network A, a second network B_1, and a second network B_2 are connected via a gateway device 30. The first network A includes a first communication bus 10 connected to the gateway device 30, a radar ECU 40_1, a camera ECU 40_2, and one second ECU 70 connected to the first communication bus 10. . The second network B_1 includes a second communication bus 20_1 connected to the gateway device 30, an engine ECU 60_1, a brake ECU 60_2, and a steering ECU 60_3 connected to the second communication bus 20_1. The second network B_2 includes a second communication bus 20_2 connected to the gateway device 30, and a meter ECU 60_4 connected to the second communication bus 20_2.

レーダECU40_1及びカメラECU40_2は、前述した第1のECUである。エンジンECU60_1は、エンジンを制御する第3のECUである。ブレーキECU60_2は、各車輪のブレーキを制御する第3のECUである。ステアリングECU60_3は、ステアリングの動作を制御する第3のECUである。メータECU60_4は、所定の情報をユーザに報知するメータを制御する第3のECUである。   The radar ECU 40_1 and the camera ECU 40_2 are the above-described first ECU. The engine ECU 60_1 is a third ECU that controls the engine. The brake ECU 60_2 is a third ECU that controls the brake of each wheel. The steering ECU 60_3 is a third ECU that controls the operation of the steering. Meter ECU60_4 is 3rd ECU which controls the meter which alert | reports predetermined information to a user.

第2のECU70は、第1のネットワークA内のセンサ装置が検出した情報を集約して、集約した当該情報に基づいて車両を制御するためのメッセージを生成する。第2のECU70は、生成したメッセージに基づいてゲートウェイ装置30に送出する送信フレームを生成するが、この機能は実施の形態に係る第2のECU50_1〜50_mと同様である。次に、図3、図6を参照してネットワークシステム2の動作を説明する。   The second ECU 70 aggregates information detected by the sensor devices in the first network A, and generates a message for controlling the vehicle based on the aggregated information. The second ECU 70 generates a transmission frame to be sent to the gateway device 30 based on the generated message, and this function is the same as the second ECUs 50_1 to 50_m according to the embodiment. Next, the operation of the network system 2 will be described with reference to FIGS.

(1)第1のECUが情報を送信
まず、レーダECU40_1、及びカメラECU40_2は、車両が走行中に、先行車両との接近を検知すると、例えば自車両と先行車両との距離などの情報を、第2のECU70へ第1の通信バス10を介して送信する。
(1) The first ECU does not transmit information . When the radar ECU 40_1 and the camera ECU 40_2 detect the approach of the preceding vehicle while the vehicle is traveling, for example, information such as the distance between the host vehicle and the preceding vehicle is obtained. The data is transmitted to the second ECU 70 via the first communication bus 10.

(2)第2のECUが送信フレームを送出
次に、第2のECU70は、レーダECU40_1及びカメラECU40_2から受信した情報に基づいて生成した送信フレームを、第1の通信バス10を介してゲートウェイ装置30に送出する。以下では、送信フレームのデータ格納領域の構成は、図3で示した第1〜第3のメッセージを含んだ構成であるとして説明する。
(2) Second ECU sends transmission frame Next, the second ECU 70 transmits a transmission frame generated based on information received from the radar ECU 40_1 and the camera ECU 40_2 via the first communication bus 10. 30. In the following description, it is assumed that the configuration of the data storage area of the transmission frame includes the first to third messages shown in FIG.

(3)ゲートウェイ装置がメッセージを送出
次に、ゲートウェイ装置30は、第2のECU70から送信フレームを受信して、分割必要フラグがオンの場合に、送信フレームのデータ格納領域を第1〜第3のメッセージ毎に分割する。そして、ゲートウェイ装置30は、第1のメッセージ、第2のメッセージ、第3のメッセージの順番に第2のネットワークB_1、B_2に送出する。
(3) The gateway device sends a message. Next, the gateway device 30 receives the transmission frame from the second ECU 70, and when the division necessary flag is on, the gateway device 30 sets the first to third data storage areas of the transmission frame. Split every message. Then, the gateway device 30 sends the messages to the second networks B_1 and B_2 in the order of the first message, the second message, and the third message.

(4)第3のECUが制御実行
次に、エンジンECU60_1、ブレーキECU60_2、ステアリングECU60_3、及びメータECU60_4の各々が、ゲートウェイ装置30が送出したメッセージのCAN−IDを参照することにより、メッセージに含まれるデータが必要か否かを判断する。図6では、データが必要と判断したエンジンECU60_1は、第2のメッセージを受信し、ブレーキECU60_2は、第1のメッセージを受信し、メータECU60_4は、第3のメッセージを受信する。各第1〜第3のメッセージを受信したエンジンECU60_1、ブレーキECU60_2、及びメータECU60_4は、メッセージに含まれるデータに基づいて、それぞれエンジン、ブレーキ、メータの動作を制御する。
(4) Third ECU performs control Next, each of engine ECU 60_1, brake ECU 60_2, steering ECU 60_3, and meter ECU 60_4 is included in the message by referring to the CAN-ID of the message sent by gateway device 30. Determine whether data is needed. In FIG. 6, the engine ECU 60_1 that has determined that data is necessary receives the second message, the brake ECU 60_2 receives the first message, and the meter ECU 60_4 receives the third message. The engine ECU 60_1, the brake ECU 60_2, and the meter ECU 60_4 that have received the first to third messages control the operations of the engine, the brake, and the meter, respectively, based on the data included in the messages.

応用例では、1つの第2のECU70が、第1のネットワークA内のセンサ装置が検出した情報を集約し、1つの送信フレームを生成してゲートウェイ装置30へ送出する。このため、応用例では、ゲートウェイ装置30は、2つ以上の第2のECU50_1〜50_mが別々に送信フレームを生成してゲートウェイ装置30へ送出する実施の形態に係るネットワークシステム1よりも、送信フレームの受信回数が減少するため、送信フレームに含まれる物理ヘッダ、イーサネットヘッダ、及びFCSの処理量が減少し、ゲートウェイ装置30の処理負荷が低減される。   In the application example, one second ECU 70 aggregates information detected by the sensor devices in the first network A, generates one transmission frame, and sends it to the gateway device 30. For this reason, in the application example, the gateway device 30 transmits more transmission frames than the network system 1 according to the embodiment in which two or more second ECUs 50_1 to 50_m separately generate transmission frames and send them to the gateway device 30. Therefore, the processing amount of the physical header, Ethernet header, and FCS included in the transmission frame is reduced, and the processing load on the gateway device 30 is reduced.

本発明は、車両に搭載されるネットワークシステムなどに適用可能である。   The present invention can be applied to a network system mounted on a vehicle.

1、2 ネットワークシステム
10 第1の通信バス
20、20_1、20_2 第2の通信バス
30 ゲートウェイ装置
50_1〜50_m、70 第2のECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Network system 10 1st communication bus 20, 20_1, 20_2 2nd communication bus 30 Gateway apparatus 50_1-50_m, 70 2nd ECU

Claims (1)

第1のネットワークと、第2のネットワークと、前記第1のネットワークと前記第2のネットワークとを接続し、ネットワーク間のデータ中継を行うゲートウェイ装置と、を含むネットワークシステムであって、
前記第1のネットワークには、前記第2のネットワークの通信プロトコル形式で、前記第2のネットワークに送信する1以上のメッセージを生成し、生成した前記メッセージを優先度が高い順に並べてデータ格納領域に格納した送信フレームを、前記第1のネットワークの通信プロトコル形式で生成し、生成した前記送信フレームを前記ゲートウェイ装置に送信するECUが接続され、
前記ゲートウェイ装置は、前記ECUから前記送信フレームを受信すると、前記送信フレームの前記データ格納領域に格納された順番で前記メッセージを前記第2のネットワークに送出する、ネットワークシステム。
A network system including a first network, a second network, and a gateway device that connects the first network and the second network and relays data between the networks,
The first network generates one or more messages to be transmitted to the second network in the communication protocol format of the second network, and arranges the generated messages in descending order of priority in the data storage area. An ECU for generating the stored transmission frame in the communication protocol format of the first network and transmitting the generated transmission frame to the gateway device is connected,
When the gateway apparatus receives the transmission frame from the ECU, the gateway apparatus transmits the messages to the second network in the order stored in the data storage area of the transmission frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017212727A (en) * 2016-05-27 2017-11-30 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America Electronic control unit, communication method, and on-vehicle network system

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