JP4033040B2

JP4033040B2 - データ中継装置および多重通信システム

Info

Publication number: JP4033040B2
Application number: JP2003145150A
Authority: JP
Inventors: 克彦古田; 友久岸上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: JP2004350055A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ中継装置および多重通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にコンピュータ技術の進歩を背景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車においても、搭載される電装品等を制御する制御部の間でやり取りされる情報量は急速に増大している。そこで情報を伝達するワイヤーハーネスの数を低減すべく多重通信システムが採用されつつある。多重通信システムは、共通の多重通信線に、データの送受信を行う制御用ＥＣＵ等の通信ノードが接続されたもので、通信ノード間で多重通信線を介してデータ通信を行う。データはデータ本体とともに該データ本体の付帯情報を含み構成されている。付帯情報として、例えばデータ本体の種類の情報を含んでおり、通信ノードが、受信したデータのデータ本体が何のデータなのかを理解できるようになっている。また、前記種類ごとに設定された優先度の情報を含んでおり、これに基づいて多重通信線上での衝突調停がなされる。
【０００３】
制御の種類が多岐にわたる前記自動車等の場合には、データ通信を効率よく行うために、要求される通信速度の相違等に応じて、多重通信線とこれに接続されるノードとよりなる複数の通信系に分け、属する通信系が異なるノード間の通信は、データ中継装置を介して行うようにしたものがある。
【０００４】
下記特許文献１には、データ中継装置に、中継するデータをデータ本体の種類ごとに一時保持するバッファからなるバッファ群を設けて、バッファのデータが同じ種類のデータによってのみ上書きされるようにし、中継データを一時保持する膨大なバッファを用意せずにデータ通信の信頼性の向上を図ったものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２４４５４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１はデータ通信の信頼性が向上する点ですぐれた技術であるが、必ずしも、データ中継そのものをスムーズにする積極的な作用まで有するものではない。このため、バッファ自体は最新のデータにより更新されていくのに、いつまでも中継されないということが生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、データ通信の信頼性が十分で中継をスムーズになし得るデータ中継装置および多重通信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、データを伝送する多重通信線の間に介設されて前記データを中継するデータ中継装置であって、前記データは、データ本体とともに該データ本体の付帯情報を含み、該付帯情報として、前記データ本体の種類の情報および多重通信線上での衝突調停用に前記種類ごとに設定された優先度の情報を含むデータ中継装置において、
中継するデータをデータの種類ごとに一時保持するバッファからなるバッファ群と、
中継元の多重通信線で今回受信した今回受信データの付帯情報と、既に受信されてバッファに格納されている受信済データの付帯情報とに基づいて、前記今回受信データまたは前記受信済データの優先度を調整する優先度調整手段を具備せしめる。
【０００９】
各バッファの中継されやすさは、バッファ群における中継待ちとなるデータの種類および優先度の組合わせにより異なり、今回受信されたデータが新たに加わることにより、刻々と変化していく。受信済データおよび今回受信データの付帯情報に基づいてデータの優先度を動的に変えていくことで、バッファ自体は最新のデータにより更新されていくのに、いつまでも中継されないということを緩和することができる。
【００１０】
請求項１の発明において、前記優先度調整手段は、今回受信データがいずれかの受信済データと同一種類のデータか否かを判定し、肯定判断されると、バッファに書き込まれる当該種類のデータの優先度を、同一種類の受信済データの優先度と今回受信データの優先度とのうち高位の優先度にセットするように設定する。
【００１１】
同じ種類のデータを再度受信したときに、その優先度が低くなっていても、優先度は、受信済データのものが引き継がれるから、データの滞留を緩和することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１の発明の構成において、前記優先度調整手段は、今回受信データがいずれかの受信済データと同一優先度のデータか否かを判定し、肯定判断されると、同一優先度のデータのうち、受信済データの優先度を、それまでよりも高い優先度にセットするように設定する。
【００１３】
同じ優先度のデータがあったときには受信済データを中継されやすくすることで、データの滞留を緩和することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載のデータ中継装置と、データを送受信する通信ノードが上記多重通信線に接続された複数の通信系とで、中継データの滞留を緩和した多重通信システムを構築することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に本発明のデータ中継装置および多重通信システムを示す。多重通信システムは、複数（図例では２）の通信系１１，１２とデータ中継装置４とにより構成される。各通信系１１，１２は、多重通信線２１，２２に通信ノード３１，３２が接続されたもので、各通信系１１，１２の通信ノード３１，３２間で所定のプロトコルにてデータを送受信するようになっている。通信ノード３１，３２として、エンジン制御用のＥＣＵやＡＢＳ制御用のＥＣＵ、ドア開閉等の制御用のＥＣＵや車室内の空調の制御用のＥＣＵが接続される。
【００１６】
各多重通信線２１，２２は、データ中継装置４と接続され、データ中継装置４が、通信ノード３１，３２から送信されたデータを別の通信系１１，１２に属する通信ノード３２，３１へと中継するようになっている。
【００１７】
データ中継装置４は、多重通信線２１，２２とのインターフェースをなす通信用ＩＣや、制御用のマイクロコンピュータ等で構成されたもので、図ではその機能ブロックで表してあり、受信バッファ４１１，４１２、送信バッファ４２１，４２２、バッファ部４３、データコントローラ４４等からなる。
【００１８】
受信バッファ４１１，４１２、送信バッファ４２１，４２２は各多重通信線２１，２２に１対１に対応して設けてある。受信バッファ４１１，４１２は多重通信線２１，２２で受信された通信ノード３１，３２からのデータが最初に書き込まれ、一時保持する。送信バッファ４２１，４２２は中継先の通信系１１，１２の通信ノード３１，３２に送信しようとするデータが送信の直前に書き込まれる。
【００１９】
バッファ部４３は複数のバッファ４３１からなるバッファ群であり、各バッファ４３１は、詳細は後述するように受信バッファ４１１，４１２に書き込まれたデータを送信バッファ４２１，４２２に転送する前に一時保持するようになっている。バッファ４３１は中継されるデータのデータ本体の種類（以下、適宜、データ種類という）の数だけあり、各バッファ４３１と、データの付帯情報を示すヘッダ部分の一部が割り当てられるデータ種類とが１対１に対応している。例えば転送されるデータ本体の種類が５種類であればバッファ４３１を５つ用意し、各バッファ４３１に、これに書き込むデータ種類を対応させる。データ種類は、データ本体の数値等の情報が意味するところを特定するもので、例えば、データ本体がエンジン回転数を示すものであることが知られることになる。バッファ４３１にはそれぞれ多重通信線２１，２２上での衝突調停用に前記種類ごとに設定された優先度が書き込まれる領域４３１１が設けてある。図２にデータ通信のプロトコルの一つであるＢＥＡＮプロトコルの全体構成を示す。データ種類は図中、「ＭＩＤ」が該当し、優先度は「ＰＲＩ」が相当する。なお、本発明はＢＥＡＮプロトコルに限らずＣＡＮ等の他のプロトコルのものにも適用することができる。バッファ部４３のデータ領域は前記マイクロコンピュータを構成するＲＡＭ上に割り当てられる。
【００２０】
データコントローラ４４は、多重通信線２１，２２で受信されたデータをその中継先の通信系１１，１２用の送信バッファ４２１，４２２に転送するもので、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵで実行されるソフトウェア上で実現される。
【００２１】
図３に所定周期で実行される受信処理の内容を示す。ステップＳ１０１では、データ受信があったか否かを判定する。肯定判断されると、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７が実行される。一方、データの受信がなくステップＳ１０１が否定判断されれば受信処理を終了する。ステップＳ１０２〜ステップＳ１０７は優先度調整手段としての処理で、先ず、ステップＳ１０２でバッファ４３１内に、今回受信された今回受信データと同一データ種類のデータがあるか否かを判定する。ステップＳ１０２が肯定判断されると、ステップＳ１０４で、優先度を更新するためのパラメータを「同一データ更新」とする。そして、ステップＳ１０７に進む。
【００２２】
今回受信データと同一データ種類のデータがあるか否かを判定するステップＳ１０２が否定判断されると、ステップＳ１０３で、バッファ４３１内に、今回受信データと同一優先度のデータがあるか否かを判定する。ステップＳ１０３が肯定判断されると、ステップＳ１０５で、優先度を更新するためのパラメータを「受信済データ更新」とする。そして、ステップＳ１０７に進む。
【００２３】
今回受信データと同一優先度のデータがあるか否かを判定するステップＳ１０３が否定判断されると、ステップＳ１０６で、優先度を更新するためのパラメータを「受信データ転送」とする。そして、ステップＳ１０７に進む。これらの優先度を更新するためのパラメータはそれぞれ、例えば、所定のフラグがセットされているか否かにより識別される。
【００２４】
ステップＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６に続くステップＳ１０７ではバッファ４３１および優先度の更新処理を行う。
【００２５】
図４にバッファおよび優先度の更新処理の内容を示す。
【００２６】
ステップＳ２０１では、今回受信データによりバッファ４３１を更新する。すなわち、今回受信データのデータ種類用のバッファ４３１に今回受信データを転送する。ここで、既にバッファ４３１に受信済データがあれば上書きする。データ本体が最新のものに変わっていくことになる。
【００２７】
続くステップＳ２０２では優先度更新用のパラメータを確認し、パラメータに応じて優先度の更新処理を行う。以下、パラメータごとの優先度の更新処理について説明する。パラメータが「同一データ更新」のとき、すなわち、バッファ４３１内に今回受信データと同一データ種類のものがあるときは、ステップＳ２０３で、今回受信データの優先度と同一データ種類のバッファ４３１の受信済データとで優先度を比較し、高い方を自データ優先度とする。なお、ここで受信済データは今回受信データにより上書きされる前のバッファ４３１に保持されたデータである。この処理により、バッファ４３１は、データ本体は今回受信された最新のものとなる一方、バッファ４３１の優先度の領域４３１１に保持されていた高位の優先度は更新後に引き継がれることになる。したがって、今回受信データの優先度が低いものであっても、滞留傾向を強めることなく最新のデータを中継待ちの状態にすることができる。
【００２８】
これにより、最新のデータによる上書きでデータ通信の信頼性を確保しつつ、データの中継をスムーズに行うことができる。
【００２９】
パラメータが「受信済データ更新」のとき、すなわち、バッファ４３１内に今回受信データとデータ種類は異なるが同一優先度のものがあるときは、ステップＳ２０４で、このデータ種類は異なるが同一優先度の、バッファ４３１の優先度の領域４３１１に保持された優先度を上げることにより更新する。
【００３０】
続くステップＳ２０５では今回受信データの優先度を最低位に設定する。
【００３１】
これにより、既に同じ優先度のデータがバッファ４３１にあれば、当該バッファ４３１の受信済データの優先度を上げる。同じ優先度のデータがバッファ４３１に留まっているということは、その優先度のレベルでは滞留する傾向が認められるということであるから、同一優先度のデータのうち、バッファ４３１に保持されたデータについては優先度を上げて、中継しやすくする。これにより、バッファ４３１における滞留を緩和し、データ中継がスムーズになる。
【００３２】
パラメータが「受信データ転送」のとき、すなわち、バッファ４３１内に今回受信データとデータ種類が異なりかつ優先度も異なるものがあるときは、ステップＳ２０６で、今回受信データ優先度を自データ優先度とする。すなわち、受信済データ、今回受信データともに優先度の変更は行わず、今回受信データをそのまま対応するデータ種類のバッファ４３１に転送することになる。
【００３３】
各バッファの中継されやすさは、バッファ部４３における中継待ちとなるデータの種類および優先度の組合わせにより異なり、今回受信されたデータが新たに加わることにより、刻々と変化していく。本データ中継装置および多重通信システムによれば、受信済データおよび今回受信データの付帯情報に基づいてデータの優先度を動的に変えていくことで、バッファ自体は最新のデータにより更新されていくのに、いつまでも中継されないということを緩和することができる。データの消失を防止してデータ通信の信頼性を保ちつつ、データ中継が円滑に行われるようにすることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、データ種類が同じであっても優先度が変化するものとして説明したが、データ種類ごとに優先度が固定であれば、ステップＳ１０２，１０４，ステップＳ２０３は省略してもよいのは勿論である。
【００３５】
また、優先度の調整も本実施形態のものに限られるものではなく、中継元の多重通信線で今回受信した今回受信データの付帯情報と既に受信されてバッファに格納されている受信済データの付帯情報とに基づいて、前記今回受信データまたは前記受信済データの優先度を調整するものであればよい。
【００３６】
また、本発明はプロトコルの異なる通信系間でデータ中継がなされるものにも適用し得るのはもちろんである。
【００３７】
また、データ中継装置に２つの通信系が接続されているが、３つ以上の通信系が接続された場合にも本発明は適用することができる。通信先の通信系が同じデータについて前記のごとく優先度を調整すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ中継装置および多重通信システムの構成図である。
【図２】データ通信でやりとりされるデータの構造の一例を示す図である。
【図３】前記データ中継装置のデータコントローラにおいて実行される制御を示す第１のフローチャートである。
【図４】前記データ中継装置のデータコントローラにおいて実行される制御を示す第２のフローチャートである。
【符号の説明】
１１，１２通信系
２１，２２多重通信線
３１，３２通信ノード
４データ中継装置
４１１，４１２受信バッファ
４２１，４２２送信バッファ
４３バッファ部（バッファ群）
４３１バッファ
４４データコントローラ（優先度調整手段）

Claims

データを伝送する多重通信線の間に介設されて前記データを中継するデータ中継装置であって、前記データは、データ本体とともに該データ本体の付帯情報を含み、該付帯情報として、前記データ本体の種類の情報および多重通信線上での衝突調停用に前記種類ごとに設定された優先度の情報を含むデータ中継装置において、
中継するデータをデータの種類ごとに一時保持するバッファからなるバッファ群と、
中継元の多重通信線で今回受信した今回受信データの付帯情報と、既に受信されてバッファに格納されている受信済データの付帯情報とに基づいて、前記今回受信データまたは前記受信済データの優先度を調整する優先度調整手段を具備せしめ、前記優先度調整手段は、今回受信データがいずれかの受信済データと同一種類のデータか否かを判定し、肯定判断されると、バッファに書き込まれる当該種類のデータの優先度を、同一種類の受信済データの優先度と今回受信データの優先度とのうち高位の優先度にセットするように設定したことを特徴とするデータ中継装置。
請求項１記載のデータ中継装置において、前記優先度調整手段は、今回受信データがいずれかの受信済データと同一優先度のデータか否かを判定し、肯定判断されると、同一優先度のデータのうち、受信済データの優先度を、それまでよりも高い優先度にセットするように設定したデータ中継装置。
請求項１または２記載のデータ中継装置と、データを送受信する通信ノードが上記多重通信線に接続された複数の通信系とを具備することを特徴とする多重通信システム。