JP4950704B2 - 車載用の中継接続ユニット - Google Patents

Description

本発明は、車載用の中継接続ユニットに関し、詳しくは、通信プロトコルの異なる２つの通信線の間に接続して、遅延などの時間変動なくメッセージを中継するものである。

自動車に搭載されるエンジン、トランスミッション、ブレーキ、エアコン、ライト、パワーウィンドウなどの電装品は電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御されており、該ＥＣＵは車載ＬＡＮを介して各ＥＣＵ間でメッセージを通信している。
車載ＬＡＮの通信プロトコルとして、従来よりＣＡＮが広く用いられている。ＣＡＮはイベントドリブン型であり、通信線に他のＥＣＵのメッセージが通信されている間は自ＥＣＵはメッセージを送信できず、通信線が空いている時にはいつでもメッセージを送信することができる。

また、近年では自動車に搭載されるＥＣＵの増加により車載ＬＡＮ上の通信データ量も増加しており、ＣＡＮよりも高速かつ信頼性の高いプロトコルが求められている。そこで、新たな通信プロトコルとしてＦｌｅｘＲａｙが注目されている。ＦｌｅｘＲａｙはタイムトリガ型であり、所定の単位時間で時分割されたタイムスロットを用いてメッセージの送受信が行われる。ＦｌｅｘＲａｙの通信線に接続された各ＥＣＵは、予め割り当てられたタイムスロットにおいてメッセージの送信を行っている。

通信プロトコルにＦｌｅｘＲａｙを用いて車載ＬＡＮの信頼性や通信速度を向上させる場合、車両には既にＣＡＮを用いた車載ＬＡＮが構築されていることがあるため、既存のＣＡＮの車載ＬＡＮをそのまま活用して、ＣＡＮの車載ＬＡＮ同士をＦｌｅｘＲａｙの通信線で接続することが多い。このとき、異なる通信プロトコルの通信線間でメッセージの中継を行う必要が生じる。

このため、特開２００５−３２８１１９号公報（特許文献１）では、通信プロトコルとしてＣＡＮを用いた通信線と、ＦｌｅｘＲａｙを用いた通信線との間に通信メッセージ変換装置（中継接続ユニット）を設け、通信メッセージ変換装置が各通信プロトコルの通信形式やメッセージのフレーム形式に合わせてメッセージの変換を行い、メッセージの中継を行っている。
具体的には、図９に示すように、ＥＣＵ１０２が接続されたＣＡＮ通信線１０３とＦｌｅｘＲａｙ通信線１０４は通信メッセージ変換装置（中継接続ユニット）１００を介してメッセージの送受信を行っている。ＥＣＵ１０２からは図１０（Ａ）に示すようにメッセージのサイズ部（データ長を示すコントロールフィールド）とメッセージＩＤ部（ＩＤを示すアービトレーションフィールド）とＣＡＮペイロード部（メッセージ内容を示すデータフィールド）を備えたＣＡＮメッセージ１０５がＣＡＮ通信線１０３に送信される。該ＣＡＮメッセージ１０５を受信した中継接続ユニット１００の制御部１００ａは、図１０（Ｂ）に示すようにメッセージＩＤ部をメッセージインデックスに圧縮した後、図１０（Ｃ）に示すようにＦｌｅｘＲａｙのペイロード部に複数のＣＡＮメッセージを格納し、図１０（Ｄ）に示すようにＦｌｅｘＲａｙのペイロード部にヘッダ部を付けてＦｌｅｘＲａｙメッセージ１０６としている。中継接続ユニット１００は該ＦｌｅｘＲａｙメッセージ１０６をＦｌｅｘＲａｙ通信線１０５に送信している。

このように、ＣＡＮのメッセージをＦｌｅｘＲａｙのメッセージに変換してＦｌｅｘＲａｙ通信線に送信することで、異なる通信プロトコルであるＣＡＮとＦｌｅｘＲａｙの通信線との間でメッセージの中継を行っている。
また、ＦｌｅｘＲａｙ通信線からＣＡＮ通信線にメッセージを送信するときは、中継接続ユニットは前述した動作とは逆の動作を行い、複数のメッセージが格納されたＦｌｅｘＲａｙのメッセージを各メッセージに分離し、ＣＡＮのメッセージとしてＣＡＮ通信線に送信している。

しかし、特許文献１のようにＦｌｅｘＲａｙ通信線にメッセージを送受信する場合、前述したように所定の単位時間で時分割されたタイムスロットを用いてメッセージの送受信が行われるが、中継接続ユニットがメッセージを送信できるタイムスロットは予め決められている。例えば、図１１に示すように、中継接続ユニットがタイムスロット番号「２」、「６」でＦｌｅｘＲａｙ通信線にメッセージを送信できると定められていた場合、スロット番号「２」でメッセージを送信した後、スロット番号「５」までの間に受信した２つのＣＡＮメッセージ「４」、「５」を1つにまとめてＦｌｅｘＲａｙメッセージとし、スロット番号「６」でＦｌｅｘＲａｙ通信線に送信している。

前記設定とすると、ＣＡＮ通信線の混雑などにより、図１１のＡ部に示すように、例えば中継接続ユニットへのＣＡＮメッセージ「３」の到着が遅延すると、これまでスロット番号「２」のタイミングでＦｌｅｘＲａｙ通信線に中継されてきたＣＡＮメッセージ「３」はＢ−２部に示すようにスロット番号「６」で中継されると共に、これまでスロット番号「６」で中継されてきたＣＡＮメッセージ「４」はＢ−１部に示すようにスロット番号「２」で中継されることになる。即ち、中継接続ユニットへのＣＡＮメッセージの到着が遅延したり順序が入れ替わることで、ＣＡＮメッセージのＦｌｅｘＲａｙ通信線への送信周期や順序が守られず、ＣＡＮメッセージの中継に時間変動が生じるという問題がある。

また、特許文献１ではＣＡＮメッセージのうち、ＣＡＮのペイロード部だけでなくメッセージＩＤ部，サイズ部もＦｌｅｘＲａｙメッセージのペイロード部に格納されてＦｌｅｘＲａｙ通信線に送信されている。しかし、ＣＡＮメッセージのメッセージＩＤ部，サイズ部はＦｌｅｘＲａｙメッセージの送受信には不要であるため、ＦｌｅｘＲａｙメッセージのペイロード部に不要なデータが含まれるという問題もある。

特開２００５−３２８１１９号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、通信プロトコルの異なる２つの通信線の間に接続して遅延などの時間変動なくメッセージの中継を行うと共に、中継するメッセージのデータを小さくすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、メッセージを時分割されたタイムスロットで通信する第１通信プロトコルで、ヘッダセグメントと、メッセージ内容を示すペイロードセグメントを有する第１メッセージを通信する第１通信線と、
ＩＤ（識別子）を付してメッセージを通信する第２通信プロトコルで、メッセージ内容を示すデータフィールドと前記ＩＤを示すアービトレーションフィールドと前記データフィールドのデータ長を示すコントロールフィールドとを有する第２メッセージを通信する第２通信線とに接続され、
通信プロトコルを変換して第１メッセージと第２メッセージとの中継を行う中継接続ユニットであって、
前記第１メッセージ通信用の時分割されたタイムスロット毎に前記第２メッセージのＩＤを割り当てた第１記憶テーブルと、第１メッセージから第２メッセージへの変換用で前記第１メッセージのタイムスロット毎に前記第２メッセージのデータ長及び第２通信線への送信周期を記憶している第２記憶テーブルとを備えた記憶部と、
前記記憶部に接続される処理部を備え、該処理部は、
前記第２通信線から受信した第２メッセージを第１メッセージに変換処理して通信する時は、変換した第１メッセージを前記第１記憶テーブルで割り当てたタイムスロットで前記第１通信線に送信し、前記第２メッセージのデータフィールドを前記第１メッセージのペイロードセグメントとすると共に、前記第２メッセージのアービトレーションフィールドとコントロールフィールドは前記第１メッセージに含めず、
一方、第１通信線から受信した第１メッセージを第２メッセージに変換して通信する時は、前記第１記憶テーブルを参照して第２メッセージのＩＤを読み出し、該第２メッセージのＩＤから前記第２記憶テーブルの送信周期に基づいて前記第２通信線に送信し、前記第１メッセージのペイロードセグメントを第２メッセージのデータフィールドとすると共に、前記第１記憶テーブルから読み出した前記第２メッセージのＩＤを第２メッセージのアービトレーションフィールドに記載すると共に、前記第２記憶テーブルから読み出した前記データ長をコントロールフィールドに記載するものである車載用の中継接続ユニットを提供している。

前記のように、本発明の中継接続ユニットでは、第２通信線から受信した第２メッセージを第１メッセージに変換し、該変換した第１メッセージを第１記憶テーブルで割り当てたタイムスロットで第１通信線に送信している。
前述したように特許文献１では第１メッセージには複数の第２メッセージを含む場合があるが、本発明では第１メッセージには必ず１つの第２メッセージのみを含んでいる。さらに、１つの第２メッセージのみを含んだ第１メッセージを、第２メッセージのＩＤに基づいて第１記憶テーブルで定められたタイムスロットで第１通信線に送信している。

このため、中継接続ユニットが第２メッセージを受信するタイミングに遅延が生じたり順序が変わった場合であっても、第１記憶テーブルに基づいて所定のＩＤの第２メッセージを所定のタイムスロットで第１通信線へ送信するため、第２メッセージの第１通信線への送信周期を守ることができ、第１通信線から第２通信線への中継の時間変動の発生を防ぐことができる。

前記の如く、第１メッセージのフレームは、ヘッダセグメントと、メッセージ内容を示すペイロードセグメントを有し、
前記第２メッセージのフレームは、前記ＩＤを示すアービトレーションフィールドと、データ長を示すコントロールフィールドと、メッセージ内容を示すデータフィールドを有し、
前記処理部は、前記第２メッセージを前記第１メッセージに変換処理して通信する時は、前記第２メッセージのデータフィールドを前記第１メッセージのペイロードセグメントとすると共に、前記第２メッセージのアービトレーションフィールドとコントロールフィールドは前記第１メッセージに含めない。

前記のように、第１メッセージのペイロードセグメントに第２メッセージのアービトレーションフィールドやコントロールフィールドを含まないため、第２メッセージから第１メッセージへの変換が容易であり、第１メッセージのペイロードセグメントを小さくすることができる。

さらに、前記の如く、第１メッセージから第２メッセージへの変換用の第２記憶テーブルを備え、該第２記憶テーブルは、前記第１メッセージのタイムスロット毎に、データ長及び第２通信線への送信周期を記憶しており、
前記処理部で、前記第１通信線から受信した第１メッセージを前記第２記憶テーブルを用いて前記第２メッセージに変換すると共に、該変換した第２メッセージを前記第２記憶テーブルの送信周期に基づいて前記第２通信線に送信する。

前記のように、中継接続ユニットは、第１通信線から受信した第１メッセージを第２メッセージに変換し、第２記憶テーブルから読み出した送信周期で第２通信線に送信している。
処理部は第１通信線を介して第１メッセージを受信すると、第１メッセージを受信したタイムスロットから第１記憶テーブルを参照して第２メッセージのＩＤを読み出す。
さらに、第２メッセージのＩＤから、第２記憶テーブルを参照して、第２メッセージを第２通信線に送信する送信周期を読み出す。
処理部は受信した第１メッセージを第２メッセージに変換し、第２記憶テーブルに示された送信周期で第２通信線に送信する。
第１記憶テーブルに加えて第２記憶テーブルを備えることで、第１通信線から受信した第１メッセージを第２メッセージに変換して、第２通信線に所定の送信周期で送信することができる。

前記の如く、処理部は、前記第１メッセージを前記第２メッセージに変換処理して通信する時は、前記第１メッセージのペイロードセグメントを第２メッセージのデータフィールドとすると共に、前記第１記憶テーブルから読み出した前記第２メッセージのＩＤを第２メッセージのアービトレーションフィールドに記載すると共に、前記第２記憶テーブルから読み出した前記データ長をコントロールフィールドに記載している。

第２メッセージを変換した第１メッセージには第２メッセージのＩＤを示すアービトレーションフィールドとデータ長を示すコントロールフィールドは含まれていないが、第２記憶テーブルを参照して第２メッセージのＩＤとデータ長を読み出すことができる。
第１メッセージのペイロードセグメントを第２メッセージのデータフィールドとし、該データフィールドにアービトレーションフィールドとコントロールフィールドを加えて第２記憶テーブルから読み出した前記ＩＤとデータ長をそれぞれ書き込むことで、第２メッセージに変換することができる。
このように、第１メッセージを受信した中継接続ユニットは、第１メッセージを第２記憶テーブルのメッセージＩＤとデータ長を用いて第２メッセージに変換することができるので、第１メッセージに、第２メッセージのＩＤを示すアービトレーションフィールドとデータ長を示すコントロールフィールドを含む必要がなくなる。

前記第１メッセージは、第１通信線に接続されたＥＣＵや他の中継接続ユニットが送信しているが、特許文献１においては、該ＥＣＵや中継接続ユニット等の混雑などにより、所定のタイムスロットで所定の第１メッセージを第１通信線に送信できないと、次のタイムスロットに第１メッセージを送信することがある。
このため、第１メッセージを受信する特許文献１の中継接続ユニットは、受信予定の第１メッセージが受信できなかった場合、所定の第１メッセージが中継の失敗により送信されていないのか、次のタイムスロットで遅延して送信されるのかをすぐに判断することはできない。

一方、本発明においては、第１メッセージは所定のタイムスロットで送信され、第１メッセージの送信の時間変動が発生しないため、第１メッセージを受信する中継接続ユニットは第１記憶テーブルによりどのタイムスロットでどの第１メッセージが送信されたかを知ることができる。
このため、中継接続ユニットは所定のタイムスロットで所定の第１メッセージを受信できない場合には、次のタイムスロットを待つことなく第１メッセージが送信されなかったことを検知することができる。

前記第１通信線の通信プロトコルはＦｌｅｘＲａｙであり、前記第２の通信プロトコルはＣＡＮであることが好ましい。

具体的には、前記第１、第２通信線に夫々１または複数のＥＣＵが接続され、これらＥＣＵ間における前記第１、第２メッセージの送受信を、本発明の中継接続ユニットで通信プロトコルを変換して通信する場合に好適に用いられる。
前記ＥＣＵには本発明の中継接続ユニットも含まれる。即ち、第１通信線に接続された他の中継接続ユニットから送信された第１メッセージを、自身の中継接続ユニットに接続した第２通信線の電子制御ユニットに送信すると共に、電子制御ユニットから受信した第２メッセージを第１通信線に接続された他の中継接続ユニットに送信してもよい。

前述したように、本発明では、メッセージを時分割されたタイムスロットで通信する第１通信プロトコルで第１メッセージを通信する第１通信線と、ＩＤ（識別子）を付してメッセージを通信する第２通信プロトコルで第２メッセージを通信する第２通信線との間で、第１、２メッセージの送受信を中継する中継接続ユニットに、第２通信線からのメッセージを時分割されたタイムスロット毎にＩＤを割り当てた第１記憶テーブルを設けている。よって、該第１記憶テーブルで定められたタイムスロットで第１通信線に第２通信線からメッセージを送信する時、第１通信線への送信周期を守ることができ、第２通信線から第１通信線への中継の時間変動の発生を防ぐことができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図８は本発明の第１実施形態を示す。
本実施形態では、図１中に太線で示す第１通信線からなるＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に本発明の中継接続ユニット２０（２０Ａ、２０Ｂ）を接続し、各中継接続ユニット２０に第２通信線からなるＣＡＮ通信線１２を介して夫々複数のＥＣＵ１３（２０Ａに１３Ａと１３Ｂ、２０Ｂに１３Ｃと１３Ｄ）を接続して車載ＬＡＮ１０を構成している。
前記車載ＬＡＮ１０では、例えば、中継接続ユニット２０Ａに接続したＥＣＵ１３Ａと中継接続ユニット２０Ｂに接続したＥＣＵ１３Ｃの間でメッセージを送受信する際、ＥＣＵ１３ＡからＣＡＮ通信線１２を介して中継接続ユニット２０Ａに送信し、中継接続ユニット２０ＡからＦｌｅｘＲａｙ通信線１１を介して中継接続ユニット２０Ｂへ送信し、該中継接続ユニット２０ＢからＣＡＮ通信線１２を介して送信相手型のＥＣＵ１３Ｃに送信することとなる。
即ち、中継接続ユニット２０（２０Ａ、２０Ｂ）は通信プロトコルが異なるＦｌｅｘＲａｙ通信線１１とＣＡＮ通信線１２の間で通信プロトコルを変換してメッセージの中継を行う必要がある。

前記ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１はＦｌｅｘＲａｙに準拠した通信プロトコルで通信を行う通信線であり、伝送速度は最大１０Ｍｂｐｓである。
前記ＣＡＮ通信線１２はＣＡＮに準拠した通信プロトコルで通信を行う通信線であり、伝送速度は最大１Ｍｂｐｓである。

以下、中継接続ユニット２０がＦｌｅｘＲａｙ通信線１１を介して送受信するメッセージを第１メッセージｍ１、中継接続ユニット２０がＣＡＮ通信線１２を介して送受信するメッセージを第２メッセージｍ２とする。
第１メッセージｍ１と、第２メッセージｍ２、およびタイムスロットＴＳの関係を図４に示す。

図４（Ａ）はＣＡＮ通信線１２を介して送受信する第２メッセージｍ２のフレームであり、フレームの開始を表すＳＯＦ４１、第２メッセージのＩＤを示すアービトレーションフィールド４２、データフィールド４４のデータ長を示すコントロールフィールド４３、メッセージ内容を示すデータフィールド４４、フレームの終了を示すＥＯＦ４５を備えている。
図４（Ｂ）はＦｌｅｘＲａｙ通信線１１を介して送受信する第１メッセージｍ１のフレームであり、第１メッセージｍ１のヘッダ部であるヘッダセグメント４６およびメッセージ内容を示すペイロードセグメント４７からなる。
図４（Ｃ）は第１メッセージｍ１とタイムスロットＴＳの関係を示し、後述するように、中継接続ユニット２０において、１つのタイムスロットＴＳに、１つの第２メッセージｍ２をペイロードセグメント４７に含んだ第１メッセージｍ１としている。

前記第１メッセージｍ１と第２メッセージｍ２とを変換する中継接続ユニット２０（２０Ａ，２０Ｂ）は図２に示すように、ＣＡＮ通信部２１、ＣＡＮバッファ部２２、処理部２３、記憶部２４、ＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５、ＦｌｅｘＲａｙ通信部２６を備えている。

前記中継接続ユニット２０は、具体的には図３に示すように、マイコン３１、ＣＡＮコントローラ３２、ＦｌｅｘＲａｙコントローラ３３を備え、マイコン３１にはＣＰＵ３４と、ＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ３５を備えている。
前述したＣＡＮ通信部２１はＣＡＮコントローラ３２から構成され、ＦｌｅｘＲａｙ通信部２６はＦｌｅｘＲａｙコントローラ３３から構成されている。
また、処理部２３はＣＰＵ３４から構成され、記憶部２４はメモリ３５のＲＯＭ、ＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５、ＣＡＮバッファ部２２はメモリ３５のＲＡＭから構成されている。

前記記憶部２４は第２メッセージを第１メッセージに変換する際に参照する第１記憶テーブルＴ１と、第１メッセージを第２メッセージに変換する際に参照する第２記憶テーブルＴ２を備えている。
前記処理部２３は前記第１、第２記憶テーブルＴ１、Ｔ２を参照してメッセージ変換の処理を行うためのプログラムや演算処理のためのデータを備え、これらプログラムやデータに基づいて所要の処理を行うものである。

図５（Ａ）は第１記憶テーブルＴ１の一例を示し、タイムスロットＴＳ番号と周期と第２メッセージｍ２のＩＤとの関係を規定している。該第１記憶テーブルＴ１ではタイムスロットＴＳ番号１から８までを１周期とし、該周期を６周期備えている。
ＣＡＮ通信線１２から受信した第２メッセージｍ２を第１メッセージｍ１に変換してＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信する場合、処理部２３は第１記憶テーブルＴ１を参照して、受信した第２メッセージｍ２のＩＤからＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信する周期とタイムスロットＴＳを判断する。

例えば、ＣＡＮ通信線１２から周期的に受信する第２メッセージｍ２のＩＤが「３」であるときには、処理部２３は、第１記憶テーブルＴ1より1周期目及び4周期目のタイムスロットＴＳ番号５でＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信することを読み出す共に、「ＩＤ３」の第２メッセージｍ２を第１メッセージｍ１に変換する。そして、1周期目または4周期目のタイムスロットＴＳ番号５のタイミングが来たときに、変換した第１メッセージｍ１を送信する。
すなわち、中継接続ユニット２０が第２メッセージｍ２を第１メッセージｍ１に変換して中継するタイミングは第１記憶テーブルＴ１により定め、中継接続ユニット２０が第２メッセージｍ２を受信するタイミングに基づかない。

また、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から受信した第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換してＣＡＮ通信線１２に送信する場合、第１記憶テーブルＴ１を参照して第１メッセージｍ１を受信したタイムスロットＴＳと周期から、該第１メッセージｍ１に変換された第２メッセージｍ２のＩＤを読み出す。

なお、第１記憶テーブルＴ１における空白欄は、中継接続ユニット２０は該周期のタイムスロットＴＳ番号では第１メッセージｍ１をＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信しないことを示している。空白欄の該周期のタイムスロットＴＳ番号においては、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に接続された他の中継接続ユニット２０や電子制御ユニットがメッセージを送信しているか、どの中継接続ユニット２０等もメッセージを送信していない状態である。

ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から受信した第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換してＣＡＮ通信線１２に送信する際に参照する前記第２テーブルＴ２の一例を図５（Ｂ）に示す。第２記憶テーブルＴ２では、第２メッセージｍ２のＩＤとデータ長およびＣＡＮ通信線１２への送信周期の関係を規定している。
処理部２３は、まず、前記第１記憶テーブルＴ１を参照して第１メッセージｍ１に含まれる第２メッセージｍ２のＩＤを読み出す。次に、メッセージのＩＤから第２記憶テーブルＴ２を参照して第２メッセージｍ２のデータ長と送信周期を読み出す。
処理部２３では、第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換し、第２記憶テーブルＴ２から読み出した送信周期ごとに第２メッセージｍ２をＣＡＮ通信線１２に送信している。

前記中継接続ユニット２０のＣＡＮ通信部２１は、ＣＡＮ通信線１２と接続しておりＣＡＮに準拠した通信プロトコルでＣＡＮ通信線１２との第２メッセージｍ２の通信を可能としている。ＣＡＮ通信部２１は処理部２３からの指令により、ＣＡＮバッファ部２２に記憶したＣＡＮ通信線１２に送信すべき第２メッセージｍ２のフレームを作成し、後述する第２記憶テーブルＴ２に記憶された送信周期に従ってＣＡＮ通信線１２に送信している。また、ＣＡＮ通信線１２から第２メッセージｍ２を受信してＣＡＮバッファ部２２に格納している。
ＣＡＮバッファ部２２は、ＣＡＮ通信部２１により受信した第２メッセージｍ２を一時的に格納すると共に、ＣＡＮ通信線１２に送信する第２メッセージｍ２を送信タイミングが来るまで格納している。

前記ＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５は、処理部２３により変換された第１メッセージｍ１を送信すべきタイムスロットＴＳとなるまで一時的に格納すると共に、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から受信した第１メッセージｍ１を格納している。

ＦｌｅｘＲａｙ通信部２６は、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１と接続しており、ＦｌｅｘＲａｙに準拠した通信プロトコルでＦｌｅｘＲａｙ通信線１１との第１メッセージｍ１の通信を可能としている。ＦｌｅｘＲａｙ通信部２６は、処理部２３からの指令により、ＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に記憶した第１メッセージｍ１のフレームを作成し、所定のタイムスロットＴＳでＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信している。また、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から第１メッセージｍ１を受信してＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に格納している。

前記処理部２３は、前記のように、ＣＡＮ通信線１２から受信した第２メッセージｍ２を第１メッセージｍ１に変換すると共に、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から受信した第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換して中継を行うものである。
ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１との通信は、時分割されたタイムスロットＴＳに基づいてタイムスロットＴＳの単位時間は第１メッセージｍ１に変換された第２メッセージｍ２を中継できる時間としている。
また、変換したメッセージをＣＡＮ通信線１２およびＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に所定のタイムスロットＴＳで送信するようＣＡＮ通信部２１およびＦｌｅｘＲａｙ通信部２６に指令を出している。

より詳細には、前記処理部２３は、前記図４に示す第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７と第２メッセージｍ２のデータフィールド４４を同じデータ内容としてメッセージを変換している。
第２メッセージｍ２から第１メッセージｍ１に変換する場合は、第２メッセージｍ２のデータフィールド４４をＦｌｅｘＲａｙの第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７とし、該ペイロードセグメント４７にＦｌｅｘＲａｙのヘッダセグメント４６を取り付けて第１メッセージｍ１としている。すなわち、処理部２３でのメッセージの変換において第２メッセージｍ２のデータフィールド４４の内容はそのまま変換されたペイロードセグメント４７に移されるため、第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７と第２メッセージｍ２のデータフィールド４４の内容は同じである。
なお、第２メッセージｍ２のデータフィールド４４のデータは第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７の上位ビットから配置されるため、例えば第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７を８バイトとする場合に、データフィールド４４が８バイトよりも小さいときにはペイロードセグメント４７に残領域が生じる。このため、該残領域に「０」を書き込むパディング処理を行っている。

また、第１メッセージｍ１から第２メッセージｍ２に変換する場合は、処理部２３は第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７を第２メッセージｍ２のデータフィールド４４とし、後述する第２記憶テーブルＴ２を参照して第２メッセージｍ２のＩＤ，データ長を読み出し、第２メッセージｍ２のアービトレーションフィールド４２およびコントロールフィールド４３に書き込み、ＳＯＦ４１，ＥＯＦ４５と共にデータフィールド４４に取り付けて第２メッセージｍ２としている。

次に、中継接続ユニット２０の動作について説明する。
図１に示すＣＡＮ通信線１２Ａに接続したＥＣＵ１３ＡがＩＤ３の第２メッセージｍ２を送信し、中継接続ユニット２０ＡがＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に該第２メッセージｍ２を変換した第１メッセージｍ１を中継し、中継接続ユニット２０Ｂが該第１メッセージｍ１を受信して第２メッセージｍ２に変換し、ＣＡＮ通信線１２Ｂに中継する場合を例にして説明する。

まず、中継接続ユニット２０ＡがＥＣＵ１３Ａが送信した第２メッセージｍ２をＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信する動作を図６に示す。
ステップＳ１０で中継接続ユニット２０ＡのＣＡＮ通信部２１はＣＡＮ通信線１２から第２メッセージｍ２を受信し、第２メッセージｍ２をＣＡＮバッファ部２２に格納している。
処理部２３は中継すべきＩＤを持った第２メッセージｍ２がＣＡＮバッファ部２２に格納されているかを定期的に監視し、格納されている場合はＣＡＮバッファ部２２から第２メッセージｍ２を読み出す。

ステップＳ１１では、処理部２３は第２メッセージｍ２を第１メッセージｍ１に変換している。第２メッセージｍ２のデータフィールド４４を第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７とし、ヘッダセグメント４６を加え、第１メッセージｍ１としている。変換した第１メッセージｍ１をＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に格納する。

ステップＳ１２では、第１記憶テーブルＴ１を参照して、変換した第１メッセージｍ１を送信するタイムスロットＴＳを読み出す。例えば、ＣＡＮ通信線１２から受信した第２メッセージｍ２のＩＤを３とすると、図５（Ａ）の第１記憶テーブルＴ１を参照して、変換した第１メッセージｍ１を１周期目及び４周期目のタイムスロットＴＳ番号５で送信することを読み出す。
ステップＳ１３では、ＦｌｅｘＲａｙ通信部２６はＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に第１メッセージｍ１が格納されているかを定期的に監視し、格納されている場合は、ステップＳ１４で読み出したタイムスロットＴＳのタイミングとなったときに、ＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５から第１メッセージｍ１を読み出し、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信する。
すなわち、図８のＣ部でＩＤ３の第２メッセージｍ２をＣＡＮ通信線１２から受信すると、ＩＤ３の第２メッセージｍ２が変換された第１メッセージｍ１は、第１記憶テーブルＴ１から読み出された１周期目及び４周期目のタイムスロットＴＳ番号５のうち、図８のＤ部に示す直近の送信タイミングである１周期目のタイムスロットＴＳ番号５でＦｌｅｘＲａｙ通信線１２に送信される。

また、図８のＥ部、Ｆ部に示すように、ＣＡＮ通信線１２からＩＤ２とＩＤ１の第２メッセージｍ１を受信する順序が、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信する順序と入れ替わっている場合でも、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１への送信は第１記憶テーブルＴ１によりＩＤごとにタイムスロットＴＳが定められているため、ＦｌｅｘＲａｙ通信線１１への送信は第１記憶テーブルＴ１に基づく順序で行われる。

次に、中継接続ユニット２０Ｂが受信した第１メッセージｍ１を、ＣＡＮ通信線１２に中継する場合の動作について図７を用いて説明する。
ステップＳ２０では、中継接続ユニット２０ＢのＦｌｅｘＲａｙ通信部２６はＦｌｅｘＲａｙ通信線１１から第１メッセージｍ１を受信し、第１メッセージｍ１をＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に格納している。
処理部２３は第１メッセージｍ１がＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５に格納されているかを定期的に監視し、格納されている場合はＦｌｅｘＲａｙバッファ部２５から第１メッセージｍ１を読み出す。

ステップＳ２１では、処理部２３は第１記憶テーブルＴ１を参照し、第１メッセージｍ１を受信したタイムスロットＴＳと周期からＩＤを読み出す。また、第２記憶テーブルＴ２を参照し、該ＩＤに対応するデータ長と送信周期を読み出す。
例えば、第１メッセージｍ1は１周期目のタイムスロットＴＳ番号５で受信するので、図５（Ａ）の第１記憶テーブルＴ１を参照して該第１メッセージに対応するＩＤが３であることを読み出す。また図５（Ｂ）の第２記憶テーブルＴ２を参照し、ＩＤ３に対応するデータ長は８であり、送信周期は３であることを読み出す。

ステップＳ２２では、処理部２３は第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換している。第１メッセージｍ１のペイロードセグメント４７を第２メッセージｍ２のデータフィールド４４とし、アービトレーションフィールド４２とコントロールフィールド４３を加える。アービトレーションフィールド４２にＩＤを書き込むと共に、コントロールフィールド４３にデータ長を書き込んで第２メッセージｍ２のフレームとする。該第２メッセージｍ２をＣＡＮバッファ部２２に格納する。
ステップＳ２３では、ＣＡＮ通信部２１は、第２記憶テーブルＴ２から読み出した送信周期でＣＡＮバッファ部２２から第２メッセージｍ２を読み出し、ＣＡＮ通信線１２に送信する。

前記構成によれば、ＣＡＮ通信線１２から受信した１つの第２メッセージｍ２を１つの第１メッセージｍ１に変換し、該メッセージを第１記憶テーブルＴ１により予め定めたタイムスロットＴＳでＦｌｅｘＲａｙ通信線１１に送信しているので、送信周期を厳密に守ることができ、中継の時間変動の発生を防ぐことができる。
また、第２記憶テーブルＴ２を用いることで、第１メッセージｍ１を第２メッセージｍ２に変換してＣＡＮ通信線１２に送信することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の特許請求の範囲内の種々の形態が含まれるものである。

本発明である中継接続ユニットを備えた車載ＬＡＮの構成図である。 第１実施形態の中継接続ユニットのブロック図である。 中継接続ユニットの構成を示すブロック図である。 （Ａ）は第２メッセージのフレームを示す図、（Ｂ）は第１メッセージのフレームを示す図、（Ｃ）はタイムスロットと第１メッセージとの関係を示す図である。 （Ａ）は第１記憶テーブルの例であり、（Ｂ）は第２記憶テーブルの例である。 ＣＡＮ通信線からＦｌｅｘＲａｙ通信線へメッセージを中継する場合の中継接続ユニットの動作を示すフローチャートである。 ＦｌｅｘＲａｙ通信線からＣＡＮ通信線へメッセージを中継する場合の中継接続ユニットの動作を示すフローチャートである。 ＣＡＮ通信線からＦｌｅｘＲａｙ通信線へメッセージを中継するタイミングの説明図である。 従来例を示す図である。 従来例を示す図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１０ 車載ＬＡＮ
１１ ＦｌｅｘＲａｙ通信線
１２ ＣＡＮ通信線
２０ 中継接続ユニット
２１ ＣＡＮ通信部
２２ ＣＡＮバッファ部
２３ 処理部
２４ 記憶部
２５ ＦｌｅｘＲａｙバッファ部
２６ ＦｌｅｘＲａｙ通信部
ｍ１ 第１メッセージ
ｍ２ 第２メッセージ
ＴＳ タイムスロット
Ｔ１ 第１記憶テーブル
Ｔ２ 第２記憶テーブル

Claims (3)

1. メッセージを時分割されたタイムスロットで通信する第１通信プロトコルで、ヘッダセグメントと、メッセージ内容を示すペイロードセグメントを有する第１メッセージを通信する第１通信線と、
   ＩＤ（識別子）を付してメッセージを通信する第２通信プロトコルで、メッセージ内容を示すデータフィールドと前記ＩＤを示すアービトレーションフィールドと前記データフィールドのデータ長を示すコントロールフィールドとを有する第２メッセージを通信する第２通信線とに接続され、
   通信プロトコルを変換して第１メッセージと第２メッセージとの中継を行う中継接続ユニットであって、
   前記第１メッセージ通信用の時分割されたタイムスロット毎に前記第２メッセージのＩＤを割り当てた第１記憶テーブルと、第１メッセージから第２メッセージへの変換用で前記第１メッセージのタイムスロット毎に前記第２メッセージのデータ長及び第２通信線への送信周期を記憶している第２記憶テーブルとを備えた記憶部と、
   前記記憶部に接続される処理部を備え、該処理部は、
   前記第２通信線から受信した第２メッセージを第１メッセージに変換処理して通信する時は、変換した第１メッセージを前記第１記憶テーブルで割り当てたタイムスロットで前記第１通信線に送信し、前記第２メッセージのデータフィールドを前記第１メッセージのペイロードセグメントとすると共に、前記第２メッセージのアービトレーションフィールドとコントロールフィールドは前記第１メッセージに含めず、
   一方、第１通信線から受信した第１メッセージを第２メッセージに変換して通信する時は、前記第１記憶テーブルを参照して第２メッセージのＩＤを読み出し、該第２メッセージのＩＤから前記第２記憶テーブルの送信周期に基づいて前記第２通信線に送信し、前記第１メッセージのペイロードセグメントを第２メッセージのデータフィールドとすると共に、前記第１記憶テーブルから読み出した前記第２メッセージのＩＤを第２メッセージのアービトレーションフィールドに記載すると共に、前記第２記憶テーブルから読み出した前記データ長をコントロールフィールドに記載するものである車載用の中継接続ユニット。
2. 前記第１通信線の通信プロトコルはＦｌｅｘＲａｙであり、前記第２通信プロトコルはＣＡＮである請求項１に記載の車載用の中継接続ユニット。
3. 前記第１、第２通信線には夫々１または複数のＥＣＵが接続され、これらＥＣＵ間で前記第１、第２メッセージの送受信を中継するものである請求項１または請求項２に記載の車載用の中継接続ユニット。

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