JP5062027B2 - In-vehicle communication network system and communication control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法に係り、特に、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な+B系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なIG系ノードと、が混在して接続される第1の通信バス側から、その第1の通信バスとは異なる第2の通信バスへのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置を備える車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法に関する。 The present invention relates to an in-vehicle communication network system and a communication control method thereof, and in particular, a + B node that can operate both when a vehicle is turned off and when the ignition is turned on, and an operation that is not possible when the ignition is turned off while the ignition is turned on. A gateway device that relays a data frame from a first communication bus side, sometimes connected in a mixed manner with an operable IG node, to a second communication bus different from the first communication bus is provided The present invention relates to an in-vehicle communication network system and a communication control method thereof.
従来、ゲートウェイ装置を介して互いに異なるバス間でデータの送受を行う車載通信ネットワークシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このシステムにおいては、ゲートウェイ装置が、一方のバスから送信されるデータを受信した場合、その受信データを他方のバスへ送信するまでの期間、その受信データを一時保存部に保存する。そして、その送信待ち時間が許容期限の送信中止時間に至った場合は、その受信データを再度一時保存部に保存する。このため、ゲートウェイ装置が一方のバスから受信したデータを確実に他方のバスへ送信することが可能となり、ゲートウェイ装置での中継漏れを防ぐことが可能となる。
ところで、電源立ち上がり時などには、一般的に各ノードからバスへの送信が集中するので、短時間のうちに多数のデータフレームがバスに流れてゲートウェイ装置に送られる事態が生ずる。従って、ゲートウェイ装置での中継漏れを防ぐためには、ゲートウェイ装置に多数のデータを保存するだけのバッファを設けることが有効である。しかし、これでは、ゲートウェイ装置の肥大化や制御の複雑化が招来する。 By the way, when power is turned on, transmission from each node to the bus is generally concentrated, so that a situation occurs in which a large number of data frames flow to the bus and are sent to the gateway device in a short time. Therefore, in order to prevent relay leakage in the gateway device, it is effective to provide a buffer for storing a large amount of data in the gateway device. However, this leads to enlargement of the gateway device and complicated control.
一方、ゲートウェイ装置のバッファをあまり増大させることなくその中継漏れを防ぐためには、何れかのノードによるバスへの送信を禁止することが有効である。一般的に、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な+B系ノードは、ゲートウェイ装置での中継漏れを許容せず直ちに受信側のノードに受信させたいデータフレームを送信するノードであり、一方、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なIG系ノードは、特にそのイグニションオフからイグニションオンへの切り替え直後は、ゲートウェイ装置での中継漏れが生じてもよく、受信側のノードが受信しなくてもよいノードである。にもかかわらず、電源立ち上がり時にノードの種類の区別なくバスへの送信が禁止されるものとすると、+B系ノードから送信されるべきデータフレームが送信されず、受信側のノードがその+B系ノードからのデータフレームを取得できない事態が生じ得る。 On the other hand, in order to prevent the relay leakage without increasing the buffer of the gateway device so much, it is effective to prohibit transmission by any node to the bus. In general, the + B node that can operate both when the vehicle is turned off and when the ignition is turned on is a node that transmits a data frame to be received by the receiving node immediately without allowing relay leakage in the gateway device. Yes, on the other hand, the IG node that cannot operate when the ignition is off, but can operate when the ignition is on, may cause relay leakage in the gateway device, particularly immediately after switching from the ignition off to the ignition on. The node on the receiving side may not receive. Nevertheless, if transmission to the bus is prohibited at the time of power-on without distinguishing the type of node, the data frame to be transmitted from the + B system node is not transmitted, and the receiving side node transmits the + B system node. It is possible that a data frame from cannot be acquired.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ゲートウェイ装置における+B系ノードからのデータフレームの中継漏れを、そのバッファをあまり増大させることなく防止することが可能な車載通信ネットワークシステム及びその通信制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an in-vehicle communication network system capable of preventing relay leakage of data frames from a + B system node in a gateway device without increasing the buffer thereof, and An object of the present invention is to provide a communication control method.
上記の目的は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な+B系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なIG系ノードと、が混在して接続される第1の通信バスと、前記第1の通信バスとは異なる第2の通信バスと、前記第1の通信バスと前記第2の通信バスとの間において少なくとも該第1の通信バス側から該第2の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムであって、前記IG系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止手段を有する車載通信ネットワークシステムにより達成される。 The purpose of the above is to mix the + B system node that can operate both when the vehicle is off and the ignition is on, and the IG system node that cannot operate when the ignition is off but can operate when the ignition is on. A first communication bus connected, a second communication bus different from the first communication bus, and at least the first communication bus between the first communication bus and the second communication bus An in-vehicle communication network system comprising a gateway device that relays a data frame from the side to the second communication bus side, wherein the IG node is switched from ignition off to ignition on In addition, the frame transmission for prohibiting the transmission of the data frame to the first communication bus until a predetermined time elapses after the switching is performed. It is achieved by vehicle communication network system having a stop means.
また、上記の目的は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な+B系ノードと、イグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時には動作可能なIG系ノードと、が混在して接続される第1の通信バスと、前記第1の通信バスとは異なる第2の通信バスと、前記第1の通信バスと前記第2の通信バスとの間において少なくとも該第1の通信バス側から該第2の通信バス側へのデータフレームの中継を行うゲートウェイ装置と、を備える車載通信ネットワークシステムの通信制御方法であって、前記IG系ノードが、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止ステップを備える車載通信ネットワークシステムの通信制御方法により達成される。 In addition, the above-mentioned purpose is a mixture of a + B node that can operate both when the vehicle is turned off and an ignition is turned on, and an IG node that cannot operate when the ignition is turned off but can operate when the ignition is turned on. At least the first communication bus connected between the first communication bus, the second communication bus different from the first communication bus, and the first communication bus and the second communication bus. And a gateway device that relays a data frame from the communication bus side to the second communication bus side, and a communication control method for an in-vehicle communication network system, wherein the IG node switches from ignition off to ignition on. When switching is performed, transmission of data frames to the first communication bus is continued until a predetermined time has elapsed since the switching was performed. It is achieved by the communication control method of the in-vehicle communication network system comprising a frame transmission prohibition step of stopping.
一般に、ノードは、電源供給が開始されると初期化(イニシャライズ)が開始され、その初期化が完了すると動作可能となる。このため、ノードは、初期化完了後に通信バスへのデータ送信や通信バスからのデータ受信が可能となる。また、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能な+B系ノードが第1の通信バスへ送出するデータフレームには、ゲートウェイ装置での中継漏れが許容されないものがある一方、イグニションオン時にのみ動作可能なIG系ノードが第1の通信バスへ送出するデータフレームについては、特にイグニションオフからイグニションオンへの切替後の一定時間は、ゲートウェイ装置での中継漏れが生じてもよく、受信側のノードが受信しなくてもよいものがある。 In general, a node starts initialization when power supply is started, and becomes operable when the initialization is completed. Therefore, the node can transmit data to the communication bus and receive data from the communication bus after the initialization is completed. In addition, some data frames sent to the first communication bus by the + B node that can operate both when the vehicle is turned off and when the ignition is turned on, may not allow relay leakage in the gateway device. For data frames sent to the first communication bus by an IG node that can only operate at times, relay leakage at the gateway device may occur, especially during a certain period after switching from ignition off to ignition on. Some nodes do not need to be received by the side node.
そこで、上記した態様の発明において、+B系ノードとIG系ノードとが混在して接続された第1の通信バス上のIG系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。かかる構成においては、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、IG系ノードは初期化完了してもその切替後の所定時間は第1の通信バスへデータフレームを送出しないので、第1の通信バスへのデータフレームの送出・流通が頻繁に生じるのは回避される。このため、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置の負荷が軽減されると共に、ゲートウェイ装置の有するバッファをあまり大きくすることが不要となる。従って、本発明によれば、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置における中継漏れを許容しない+B系ノードからのデータフレームの中継をスムースに行うことが可能となり、その中継漏れをバッファをあまり増やすことなく防止することが可能となる。 Therefore, in the above-described aspect of the invention, when the IG node on the first communication bus connected in a mixed manner with the + B node and the IG node is switched from ignition off to ignition on. The transmission of the data frame to the first communication bus is prohibited until a predetermined time elapses after the switching. In such a configuration, when switching from ignition off to ignition on, the IG node does not send a data frame to the first communication bus for a predetermined time after the switching even if the initialization is completed. It is avoided that data frames are frequently sent and distributed. For this reason, when switching from ignition off to ignition on, the load on the gateway device is reduced, and it is not necessary to make the buffer of the gateway device too large. Therefore, according to the present invention, at the time of switching from ignition off to ignition on, it becomes possible to smoothly relay data frames from the + B node that does not allow relay leakage in the gateway device, and the relay leakage is buffered. It becomes possible to prevent without increasing too much.
尚、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記所定時間は、少なくとも、前記ゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間に設定されていることとすればよい。 In the above-described in-vehicle communication network system, the predetermined time is set to at least the time required for the gateway device to transition from a state in which transmission / reception is not possible to a state in which transmission / reception is possible by switching from ignition off to ignition on. What should I do?
この態様の発明において、IG系ノードは、少なくともゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間だけ、第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。この場合には、少なくともゲートウェイ装置が送受信可能な状態になるまでIG系ノードの第1の通信バスへのデータフレームの送出が行われないので、ゲートウェイ装置でのデータフレームの中継を少ないバッファで漏れを生じさせることなく実現することが可能となる。 In the invention of this aspect, the IG node transfers the first communication bus to the first communication bus only for the time required to shift from the state in which the gateway device cannot transmit / receive to the state in which transmission / reception can be performed by switching from ignition off to ignition on. Prohibit data frame transmission. In this case, since the data frame is not transmitted to the first communication bus of the IG node until at least the gateway device is ready for transmission / reception, the relay of the data frame in the gateway device is leaked with a small buffer. This can be realized without causing
また、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記所定時間は、多くても、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記IG系ノードが正常に前記第1の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間に設定されていることとすればよい。 In the above-described in-vehicle communication network system, the IG node normally communicates via the first communication bus after switching from the ignition off to the ignition on at most at the predetermined time. The time until the deadline to start may be set.
この態様の発明において、IG系ノードは、多くてもイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてからIG系ノードが正常に第1の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間だけ、第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。すなわち、IG系ノードは、正常に第1の通信バスへの通信を開始すべき期限までには、その第1の通信バスへのデータフレームの送出を開始できる。このため、IG系ノードによるデータフレーム送出が不当に制限されるのを回避することが可能となる。 In the invention of this aspect, the IG node is at most the time from when the ignition is switched from ignition off to ignition on until the IG node normally starts communication via the first communication bus. Only the transmission of the data frame to the first communication bus is prohibited. That is, the IG node can start sending a data frame to the first communication bus by the time limit for normally starting communication to the first communication bus. For this reason, it is possible to avoid unduly restricting data frame transmission by the IG node.
更に、上記した車載通信ネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイ装置は、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから前記所定時間が経過するまでの間に前記+B系ノードが前記第1の通信バスへ送出すると予想される数のデータフレームを保持可能なバッファを有することとすれば、ゲートウェイ装置の有するバッファの大きさを必要最小限に抑えることが可能となる。 Furthermore, in the above-described in-vehicle communication network system, the gateway device causes the + B node to move to the first communication bus after the predetermined time elapses after switching from ignition off to ignition on. If a buffer capable of holding the number of data frames expected to be transmitted is provided, the size of the buffer included in the gateway device can be minimized.
本発明によれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置における+B系ノードからのデータフレームの中継漏れをバッファをあまり増やすことなく防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the relay leak of the data frame from the + B system node in a gateway apparatus can be prevented without increasing a buffer at the time of switching from the ignition off to the ignition on of a vehicle.
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である車載通信ネットワークシステムの構成図を示す。この車載通信ネットワークシステムは、互いに異なる複数の通信バスをゲートウェイ装置を介して接続させて、一方の通信バスに接続するノードから他方の通信バスに接続するノードへ送信するデータフレームをゲートウェイ装置に中継させる車両に搭載されるネットワークシステムである。 FIG. 1 shows a configuration diagram of an in-vehicle communication network system according to an embodiment of the present invention. This in-vehicle communication network system connects a plurality of different communication buses via a gateway device, and relays a data frame transmitted from a node connected to one communication bus to a node connected to the other communication bus to the gateway device This is a network system mounted on a vehicle to be operated.
図1に示す如く、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、2つの通信バス10,12と、それら両通信バス10,12を接続させるゲートウェイ装置14と、を備えている。各通信バス10,12はそれぞれ、例えばCANなどの一対の通信線でデータを伝送する双方向通信に用いられる時分割多重通信線である。各通信バス10,12には、予め定められた通信プロトコルに応じたデータフレームが流れる。尚、各通信バス10,12での通信プロトコルは、同じであってもよいし異なっていてもよい。以下、通信バス10を第1の通信バス10と、通信バス12を第2の通信バス12と、それぞれ称す。
As shown in FIG. 1, the in-vehicle communication network system of the present embodiment includes two
第1の通信バス10には、マイクロコンピュータを主体に構成された、パワトレ系及びシャシ系の電子制御ユニット(以下、IG系ECUと称す)20と、ボデー系の電子制御ユニット(以下、+B系ECUと称す)22と、が混在して接続されている。尚、IG系ECU20及び+B系ECU22はそれぞれ、図1においては一つずつ設けられているが、複数ずつ設けられていてもよい。IG系ECU20及び+B系ECU22はそれぞれ、演算処理部であるコントローラ部と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、各種車載センサやスイッチなどに接続するI/Oインタフェースと、第1の通信バス10に接続する通信インタフェースと、を有している。
The
IG系ECU20は、車両のイグニションオフ時には動作不可能である一方でイグニションオン時に動作可能となるノードであり、エンジン制御を行うエンジンECUやブレーキ制御を行うブレーキECU,ステアリング舵角を検知するステアリングセンサなどである。IG系ECU20は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合に電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に第1の通信バス10を介した通信が可能となる。
The
IG系ECU20は、初期化をその開始から所定時間Xが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Xは、初期化開始後、すべてのIG系ECU20が正常に通信を開始すべきとして設定されている期限までの時間であり、例えば下記のイベント発生検知後500msに設定されている。この点、IG系ECU20が複数存在する場合、各々の初期化に要する時間は、実装されるCPUやシステムに応じて様々であるが、各々の初期化はそれぞれ多くてもイグニションオフからイグニションオンへの切替などのイベント発生検知後に正常に通信を開始すべきとして設定されている期限までに完了する。IG系ECU20は、起動後、定期的にデータフレームを第1の通信バス10へ送出して、第1や第2の通信バス10,12に接続する他のECUへ向けてデータを供給する。
The
一方、+B系ECU22は、車両のイグニションオフ時及びイグニションオン時の双方で動作可能となるノードであり、ドアの開閉やロックを制御するドアECUやボデーECU,車両使用者の携帯する携帯機との無線通信においてコード照合を行う照合ECUなどである。+B系ECU22は、車両のイグニションオフ時においてイグニションオンやドア開,電波信号受信,他のECUからのバスエッジ受信などのイベント発生が長期間検知されないときは、消費電力の低減のための処理を行うスリープモードになると共に、そのイグニションオフ時のスリープモードにおいてイベント発生が検知されたときは、そのスリープモードを解除して、電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に第1の通信バス10を介した通信が可能となるウェイクアップモードになる。
On the other hand, the +
+B系ECU22は、スリープモードからの初期化をその開始から所定時間Yが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Yは、上記したイベント発生後に他の+B系ECU22やゲートウェイ装置14が送信するデータフレームを漏れなく受信する必要があると規定されている時間であり、例えば上記のイベント発生検知後200msに設定されている。+B系ECU22は、その初期化が完了しても、その後その所定時間Yが経過するまでは第1の通信バス10への送信が不可であり、その所定時間Yが経過してから第1の通信バス10を介した送受信が可能となる。この点、+B系ECU22が複数存在する場合、各々の+B系ECU22の送受信は、スリープ状態からの初期化が完了した後、同じタイミングで許可される。+B系ECU22は、IG系ECU20の送出周期よりも比較的長い周期でデータフレームを第1の通信バス10へ送出して、第1や第2の通信バス10,12に接続する他のECUへ向けてデータを供給する。
The + B-
第2の通信バス12には、マイクロコンピュータを主体に構成されたECU24が接続されている。尚、ECU24は、図1において2つ設けられているが、3つ以上設けられていてもよい。ECU24は、上記したIG系ECU20又は+B系ECU22と同様の種類のノード、すなわち、イグニションオン時のみ或いはイグニションオン時及びイグニションオフ時の双方で動作可能なノードである。ECU24が複数存在する場合、同じ種類のノードであってもよいが、互いに異なる種類のノードであってもよい。以下、ECU24を一般ECU24と称す。一般ECU24は、演算処理部であるコントローラ部と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、各種車載センサやスイッチなどに接続するI/Oインタフェースと、第2の通信バス12に接続する通信インタフェースと、を有している。
An
ゲートウェイ装置14は、ECU20〜24から一方の通信バス10,12へ送出されたデータフレームを受信し、その受信したデータフレームを他方の通信バス12,10へ送信する、すなわち、異なる通信バス10,12の間においてデータフレームの中継を行う中継器である。ゲートウェイ装置14は、マイクロコンピュータを主体に構成された演算処理部であるコントローラ30と、通信バス10,12からの受信データフレームを保持可能なバッファ32と、各種のプログラムを格納する内部メモリと、通信バス10,12に接続する通信インタフェースと、を有している。
The gateway device 14 receives data frames sent from the
コントローラ30は、車両のイグニションオフ時においてイグニションオンや通信バス10,12からのフレーム受信などのイベント発生が長期間検知されないときは、消費電力の低減のための処理を行うスリープモードになる。また、そのイグニションオフ時のスリープモードにおいてイベント発生が検知されたときは、そのスリープモードを解除して、電源供給されて初期化を行い、その初期化が完了した起動後に通信バス10,12からのデータフレームの受信を許可すると共に、その受信許可後の所定タイミングで受信データフレームの通信バス10,12への送信を許可する。
The
コントローラ30は、スリープモードからの初期化をその開始から所定時間Zが経過するまでには完了するように行う。尚、この所定時間Zは、上記したイベント発生検知後に+B系ECU22が送信するデータフレームを漏れなく受信する必要があると規定されている時間であって、上記した+B系ECU22の初期化の完了期限としての所定時間Yと同じであり、例えば上記のイベント発生検知後200msに設定されている。コントローラ30は、その初期化が完了しても、その後その所定時間Zが経過するまでは第1の通信バス10を介した送信は不可であり、その所定時間Zが経過してから第1の通信バス10を介した送受信が可能となる。この点、スリープモードでイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合、ゲートウェイ装置14の第1の通信バス10側の送受信は、その初期化が完了した後、+B系ECU22の送受信の許可と同じタイミングで許可される。
The
尚、ゲートウェイ装置14の第2の通信バス12側の送受信は、同様に、そのゲートウェイ装置14のスリープ状態からの初期化が完了した後、第2の通信バス12に接続される一般ECU24の送受信の許可と同じタイミングで許可される。コントローラ30による第1の通信バス10へのデータフレームの送受信許可のタイミングと、コントローラ30による第2の通信バス12へのデータフレームの送受信許可のタイミングと、は、互いにずれることが起こり得る。例えば、第1の通信バス10側の一のECU20,22がイベント発生検知によりウェイクアップされ、その後、他のECU20,22及びゲートウェイ装置14のコントローラ30がそのウェイクアップに起因したバスエッジ受信によりウェイクアップされ、更にその後、第2の通信バス12側のECU24がコントローラ30からのバスエッジ受信によりウェイクアップされる場合などである。
The transmission / reception on the second communication bus 12 side of the gateway device 14 is similarly performed by the
コントローラ30は、第1の通信バス10からの受信が許可された状態で実際にECU20,22から第1の通信バス10へ送出されたデータフレームを受信すると、そのデータフレームをバッファ32に保持する。そして、第2の通信バス12への送信が許可された状態において、そのバッファ32に保持したデータフレームを、第2の通信バス12の送信先のECU24へ向けて提供すべくその第2の通信バス12へ送出する。また同様に、第2の通信バス12からの受信が許可された状態で実際にECU24から第2の通信バス12へ送出されたデータフレームを受信すると、そのデータフレームをバッファ32に保持する。そして、第1の通信バス10への送信が許可された状態において、そのバッファ32に保持したデータフレームを、第1の通信バス10の送信先のECU20,20へ向けて提供すべくその第1の通信バス10へ送出する。
When the
次に、図2乃至図4を参照して、本実施例の車載通信ネットワークシステムの送受信動作について説明する。尚、以下では、第1の通信バス10側からゲートウェイ装置14を介して第2の通信バス12側へデータフレームを送信する動作について説明し、第2の通信バス12側からゲートウェイ装置14を介して第1の通信バス10側へデータフレームを送信する動作については省略する。
Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the transmission / reception operation | movement of the vehicle-mounted communication network system of a present Example is demonstrated. In the following, the operation of transmitting a data frame from the
図2は、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートを示す。図3は、本実施例の車載通信ネットワークシステムと対比されるシステム(以下、対比ネットワークシステムと称す)においてイグニションオフからイグニションオンへの切り替え時に実現される一例のタイムチャートを示す。また、図4は、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいてIG系ECU20が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。
FIG. 2 shows a time chart of an example realized when switching from ignition off to ignition on in the in-vehicle communication network system of the present embodiment. FIG. 3 shows a time chart of an example realized when switching from ignition off to ignition on in a system (hereinafter referred to as a comparison network system) compared with the in-vehicle communication network system of the present embodiment. FIG. 4 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the
尚、図2及び図3には、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えにより第1の通信バス10側のECU20,22及びゲートウェイ装置14がウェイクアップされ、その後、ゲートウェイ装置14のコントローラ30からのバスエッジ受信により第2の通信バス12側の一般ECU24がウェイクアップされる場合を示しているが、第2の通信バス12側も第1の通信バス10側と同様にイグニションオフからイグニションオンへの切り替えによりウェイクアップされるものとしてもよい。
2 and 3, the
また、図2(A)及び図3(A)には車両のイグニションのオン・オフ状態を、図2(B)及び図3(B)にはゲートウェイ装置14の、第1の通信バス10から受信したデータフレームの第2の通信バス12への送信状態を、図2(C)及び図3(C)にはゲートウェイ装置14の、第1の通信バス10からのデータフレームの受信状態を、図2(D)及び図3(D)にはIG系ECU20のデータフレームの送信状態を、また、図2(E)及び図3(E)には+B系ECU22のデータフレームの送信状態を、それぞれ示す。更に、図2及び図3において、IG系ECU20の送出したデータフレームについては白抜きで、+B系ECU22の送出したデータフレームについてはハッチングで、それぞれ現しており、また、それらのデータフレームを示す枠内の数字は、各ECU20,22がそれぞれ送出した順番を示す。
2 (A) and 3 (A) show the vehicle ignition on / off state, and FIGS. 2 (B) and 3 (B) show the gateway device 14 from the
上述の如く、第1の通信バス10に接続するIG系ECU20は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合に初期化を行い、その初期化完了後に第1の通信バス10を介した通信を行うことが可能となる。また、第1の通信バス10に接続する+B系ECU22及びゲートウェイ装置14は、スリープモードにおいて車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合にそのスリープモードを解除して初期化を行い、その初期化完了後に第1の通信バス10を介した通信を行うことが可能となる。
As described above, the
ここで、+B系ECU22は、その初期化完了後、イベント発生から所定時間Yが経過した時点で始めて送受信が許可されるものであり、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後は各+B系ECU22の送受信はすべて同じタイミングで許可される。また、ゲートウェイ装置14は、その初期化完了後、イベント発生から所定時間Zが経過した時点で始めて送受信が許可されるものであり、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後はゲートウェイ装置14の送受信は+B系ECU22の送受信の許可と同じタイミングで許可される。一方、IG系ECU20の初期化に要する時間は各IG系ECU20の能力に応じて変動するものであるが、仮に各IG系ECU20がそれぞれ個別にその初期化完了直後から直ちに第1の通信バス10を介した通信が許容されるものとすると(このシステムが対比ネットワークシステムである。)、イグニションオフからイグニションオンへの切り替え後、+B系ECU22の送受信が許可された直後に、各IG系ECU20及び+B系ECU22から第1の通信バス10へのデータフレームの送出が集中する事態が生じる。
Here, after the initialization is completed, the +
ゲートウェイ装置14における初期化が未だ完了していない状況で各ECU20,22から第1の通信バス10へのデータフレームの送出が行われても、ゲートウェイ装置14のコントローラ30はその送出データフレームを受信することはできないが、ゲートウェイ装置14の初期化が完了しその第1の通信バス10側の送受信が許可された状況で各ECU20,22から第1の通信バス10へのデータフレームの送出が行われれば、そのコントローラ30はその送出データフレームを受信することが可能である。この点、上記した対比ネットワークシステムでは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われることにより、その後、短時間のうちに多数のデータフレームが第1の通信バス10に流れて、ゲートウェイ装置14がそのすべてのデータフレームを受信し第2の通信バス12側へ送信する必要があると、その多数のデータフレームをバッファ32に保持することが必要となり、ゲートウェイ装置14での中継漏れを防止するためにバッファ32の容量を大きくすることが必要となる。
Even if data frames are sent from the
また、+B系ECU22が第1の通信バス10へ送出するデータフレームには、ゲートウェイ装置14での中継漏れが許容されないものがある一方、IG系ECU20が第1の通信バス10へ送出するデータフレームについては、特にイグニションオフからイグニションオンへの切替後の一定時間は、ゲートウェイ装置14での中継漏れが生じてもよく、受信側のECU20〜24が受信しなくてもあまり不都合が生じないものが多い。この点、上記した対比ネットワークシステムにおいて、IG系ECU20及び+B系ECU22がそれぞれ第1の通信バス10へ送出した各データフレームがすべてバッファ32に保持された後、コントローラ30から第2の通信バス12への送信が許可された際に、バッファ32に保持された第1の通信バス10からのデータフレームが第2の通信バス12へその受信順に送出されるものとすると、中継漏れを許容しない+B系ECU22のデータフレームが送信先のECU24に受信されるまでに多くの時間を要する不都合が生じ得る(図3参照)。
Some data frames sent from the + B-
尚、この不都合は、バッファ32に保持されたデータフレームのうち+B系ECU22のデータフレームをIG系ECU20のデータフレームよりも優先して送出することとすれば解決されるが、この手法では、ゲートウェイ装置14のコントローラ30での制御が複雑化してしまうなどの新たな不都合が発生する。
This inconvenience can be solved by sending the data frame of the + B-
そこで、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置14における+B系ECU22からのデータフレームの中継漏れをバッファ32の容量をあまり増やすことなく防止して、その中継を簡素な構成でスムースに行う点に特徴を有している。
Therefore, the in-vehicle communication network system according to the present embodiment prevents the relay leakage of the data frame from the +
すなわち、本実施例の車載通信ネットワークシステムにおいて、IG系ECU20は、車両のイグニションがオフからオンへ切り替わった場合(ステップ100の肯定判定時)、初期化を行うと共に(ステップ102)、イグニションのオンからの時間tを“0”にリセットする(ステップ104)。そして、その初期化完了後、直ちに第1の通信バス10へのデータフレームの送出を行うのではなく、その時間tが所定時間TIGに達するまですなわちイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから所定時間TIGが経過するまで、第1の通信バス10へのデータフレームの送出を禁止し、そして、その所定時間TIGが経過した場合(ステップ106の肯定判定時)に、その送出を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する(ステップ108)。
In other words, in the in-vehicle communication network system of the present embodiment, the
尚、この所定時間TIGは、少なくとも、ゲートウェイ装置14が送受信不可能な状態(スリープモード)からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態(ウェイクアップモード)へ移行するまでに要する時間(すなわち上記した時間Z)に設定されており、多くても、イグニションのオンからオフへの切り替えが行われてからすべてのIG系ECU20が正常に第1の通信バス10を介した通信を開始すべきとして設定されている期限までの時間Xに設定されている。すなわち、この所定時間TIGは、上記の時間Z(=Y)を超えかつ上記の期限までの時間X以下に設定されている。
The predetermined time T IG is at least the time required for the gateway device 14 to shift from a state where the gateway device 14 cannot transmit / receive (sleep mode) to a state where the gateway device 14 can transmit / receive by switching from ignition off to on (wake-up mode). (That is, the time Z described above), and at most, all
一方、+B系ECU22は、初期化完了後、イベント発生検知から所定時間Yが経過した時点で第1の通信バス10を介したデータフレームの送受信を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する。また、ゲートウェイ装置14は、初期化完了後、イベント発生検知から所定時間Zが経過した時点で第1の通信バス10へのデータフレームの送出を許可し、通常どおりの送受信処理を実行する。この所定時間Y,Zは、+B系ECU22又はゲートウェイ装置14が送受信不可能な状態からイグニションのオフからオンへの切り替えによって第1の通信バス10側の送受信が可能な状態へ移行するまでに要する時間であって、上記した所定時間TIGよりも短い時間である。
On the other hand, after completion of initialization, the + B-
かかる構成においては、第1の通信バス10に接続する+B系ECU22及びゲートウェイ装置14がスリープモードにある状況から車両のイグニションがオフからオンへ切り替わることによりウェイクアップモードに移行する場合において、それらの+B系ECU22及びゲートウェイ装置14の、第1の通信バス10を介した送受信が許可された後に、IG系ECU20の第1の通信バス10を介した送受信が禁止されるタイミングが確実に存在する。すなわち、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、+B系ECU22はその切替後の所定時間Yが経過すれば第1の通信バス10へデータフレームを送出する一方、IG系ECU20はその切替後の所定時間TIGは初期化完了しても第1の通信バス10へデータフレームを送出しないので、その所定時間TIGの経過までは第1の通信バス10へのデータフレームの送出・流通が頻繁に生じるのは回避される。
In such a configuration, in the case where the ignition system of the vehicle is switched from OFF to ON from the situation where the +
このため、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置14の受信負荷が軽減されると共に、ゲートウェイ装置14の有するバッファ32の容量をあまり大きくすることが不要となる。具体的には、バッファ32の容量は、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われてから、IG系ECU20の第1の通信バス10へのデータフレームの送出禁止が解除されるまでの間に、+B系ECU22が初期化完了し送受信が許可されて第1の通信バス10へ送出すると予想される数のデータフレームを保持することができれば十分である。
For this reason, when the vehicle is switched from ignition off to ignition on, the reception load of the gateway device 14 is reduced, and it is not necessary to increase the capacity of the
上記の如く、+B系ECU22が第1の通信バス10へ送出するデータフレームは、IG系ECU20が第1の通信バス10へ送出するデータフレームと異なり、中継漏れを許容しないものである。従って、本実施例の車載通信ネットワークシステムによれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合、ゲートウェイ装置14における中継漏れを許容しない+B系ECU22からのデータフレームの中継を確実にかつスムースに行うことが可能となっており、その中継漏れをバッファ32の容量をあまり増やすことなく防止することが可能となっている。
As described above, the data frame that the + B-
また、イグニションオフからイグニションオンへの切替後の所定時間TIGはIG系ECU20が第1の通信バス10へデータフレームを送出しないので、その間に+B系ECU22が第1の通信バス10へ送出したデータフレームをゲートウェイ装置14のバッファ32に保持し更にその保持したデータフレームを第2の通信バス12へ転送するのに、コントローラ30の制御を複雑化することなく簡単に行うことが可能である。この点、ゲートウェイ装置14がバッファ32に保持したデータフレームの第2の通信バス12への転送を第1の通信バス10からの受信順に行ったとしても、ゲートウェイ装置14における+B系ECU22からのデータフレームの中継時において受信から送信までに大きな遅延が生ずるのは回避される。
Further, since the
従って、本実施例の車載通信ネットワークシステムによれば、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、ゲートウェイ装置14における+B系ECU22からのデータフレームの中継を複雑な制御なしに簡素な構成でスムースに行うことが可能となっている。
Therefore, according to the in-vehicle communication network system of the present embodiment, when the vehicle is switched from the ignition off to the ignition on, the data frame relay from the +
更に、本実施例において、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、IG系ECU20の第1の通信バス10へのデータフレームの送出禁止は、その切り替えが行われてから、少なくとも、ゲートウェイ装置14が送受信不可能な状態(スリープモード)からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態(ウェイクアップモード)へ移行するまでに要する時間(すなわち上記した時間Z)が経過するまで継続し、また、多くても、すべてのIG系ECU20が正常に第1の通信バス10を介した通信を開始すべきとして設定されている期限までには解除される。
Furthermore, in this embodiment, when the vehicle is switched from ignition off to ignition on, the transmission of data frames to the
ゲートウェイ装置14は、第1の通信バス10側について受信可能な状態になりかつ第2の通信バス12側について送信可能な状態になれば、第1の通信バス10から受信したデータフレームを直ちに第2の通信バス12へ送信することが可能である。この点、本実施例によれば、IG系ECU20の第1の通信バス10へのデータフレームの送出禁止後の送出許可が、ゲートウェイ装置14が送受信可能な状態へ移行した後になされるので、ゲートウェイ装置14におけるデータフレームの中継を少ないバッファ容量で漏れを生じさせることなく実現することが可能となっている。
When the gateway device 14 is ready to receive data on the
また、IG系ECU20は、イグニションオフからイグニションオンへの切替時、正常に第1の通信バス10への通信を開始すべき期限までには、その第1の通信バス10へのデータフレームの送出禁止が解除されてその送出を開始できる。この点、本実施例によれば、IG系ECU20の第1の通信バス10へのデータフレームの送出禁止後の送出許可が、上記の期限までにはなされるので、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、IG系ECU20によるデータフレームの送出が不当に制限されるのを回避することが可能となっている。
Further, when switching from ignition off to ignition on, the
尚、本実施例の車載通信ネットワークシステムは、第1の通信バス10に接続するIG系ECU20の数が多いほど、上記した作用を効果的なものとすることが可能である。
The in-vehicle communication network system according to the present embodiment can make the above-described operation more effective as the number of
ところで、上記の実施例においては、IG系ECU20が特許請求の範囲に記載した「IG系ノード」に、+B系ECU22が特許請求の範囲に記載した「+B系ノード」に、それぞれ相当していると共に、IG系ECU20が、車両のイグニションオフからイグニションオンへの切替時、その切替後の所定時間TIGだけ初期化完了しても第1の通信バス10へのデータフレームの送出を行わないことにより特許請求の範囲に記載した「フレーム送出禁止手段」及び「フレーム送出禁止ステップ」が実現されている。
In the above-described embodiment, the
尚、上記の実施例においては、イグニションオフからイグニションオンへの切替後、IG系ECU20が第1の通信バス10へデータフレームを送出するのを禁止する所定時間TIGを、その切り替えから、少なくとも、ゲートウェイ装置14が送受信不可能な状態(スリープモード)からイグニションのオフからオンへの切り替えによって送受信可能な状態(ウェイクアップモード)へ移行するまでに要する時間(すなわち上記した時間Z)に設定するが、正確には、その切り替えから、少なくとも、ゲートウェイ装置14が送受信不可能な状態からイグニションのオフからオンへの切り替えによって第1の通信バス10側の送受信(少なくとも受信)が可能な状態かつ第2の通信バス12側の送受信(少なくとも送信)が可能な状態へ移行するまでに要する時間に設定するのが好適である。
In the above-described embodiment, after switching from ignition off to ignition on, the predetermined time T IG for prohibiting the
また、上記の実施例は、第1の通信バス10に混在して接続されるノードとしてIG系ECU20及び+B系ECU22を備えるシステムを用いることとしたが、車両のアクセサリオフ時には動作不可能である一方でアクセサリオン時には動作可能なACC系ノード、及び、車両のアクセサリオフ時及びアクセサリオン時の双方で動作可能な+B系ノードを備えるシステムに適用することとしてもよい。
In the above-described embodiment, a system including the
かかる変形例のシステムにおいては、ACC系ノードは、アクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間(少なくとも、ゲートウェイ装置が送受信不可能な状態からアクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えによって送受信可能な状態へ移行するまでに要する時間であり、多くても、アクセサリオフからアクセサリオンへの切り替えが行われてからACC系ノードが正常に第1の通信バスを介して通信を開始すべき期限までの時間)が経過するまで、第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止する。かかる変形例のシステムによれば、ゲートウェイ装置における+B系ノードからのデータフレームの中継漏れを、そのバッファをあまり増大させることなく防止することが可能となる。 In the system of this modified example, when switching from accessory-off to accessory-on is performed, the ACC-system node performs an accessory from a state in which the gateway device cannot transmit / receive for a predetermined time after the switching is performed. This is the time required to shift to a state where transmission / reception can be performed by switching from off to accessory on, and at most, the ACC-related node is normally connected to the first communication bus after switching from accessory off to accessory on. The transmission of data frames to the first communication bus is prohibited until the time until the deadline for starting communication) elapses. According to the system of this modification, it is possible to prevent the relay leakage of the data frame from the + B system node in the gateway device without increasing the buffer so much.
10 第1の通信バス
12 第2の通信バス
14 ゲートウェイ装置
20 IG系ECU
22 +B系ECU
30 コントローラ
32 バッファ
DESCRIPTION OF
22 + B system ECU
30
Claims (5)
前記IG系ノードは、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止手段を有することを特徴とする車載通信ネットワークシステム。 A + B system node that can operate both when the vehicle is turned off and when the ignition is turned on, and an IG system node that is not operable when the ignition is turned off but can operate when the ignition is turned on are connected together. Communication bus, a second communication bus different from the first communication bus, and the second communication bus between the first communication bus and the second communication bus at least from the first communication bus side. An in-vehicle communication network system comprising a gateway device that relays a data frame to the communication bus side of
When switching from ignition off to ignition on is performed, the IG node prohibits transmission of a data frame to the first communication bus until a predetermined time elapses after the switching is performed. An in-vehicle communication network system comprising frame transmission prohibiting means.
前記IG系ノードが、イグニションオフからイグニションオンへの切り替えが行われた場合に、該切り替えが行われてから所定時間が経過するまで、前記第1の通信バスへのデータフレームの送出を禁止するフレーム送出禁止ステップを備えることを特徴とする車載通信ネットワークシステムの通信制御方法。 A + B system node that can operate both when the vehicle is turned off and when the ignition is turned on, and an IG system node that is not operable when the ignition is turned off but can operate when the ignition is turned on are connected together. Communication bus, a second communication bus different from the first communication bus, and the second communication bus between the first communication bus and the second communication bus at least from the first communication bus side. And a gateway device that relays a data frame to the communication bus side of the vehicle communication network system comprising:
When the IG node is switched from ignition off to ignition on, the sending of data frames to the first communication bus is prohibited until a predetermined time elapses after the switching is performed. A communication control method for an in-vehicle communication network system, comprising a frame transmission prohibition step.
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