JP6506850B2 - 車載用ゲートウェイ装置 - Google Patents

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Description

本発明は車載用ゲートウェイ装置に関する。
車両内の電子制御ユニット(以降、ECUと呼ぶ)間ネットワークは、 主にCAN(Controller Area Network)の規格で構成されている。CANは、ライン上に各ECUを接続していくことによるライン型のネットワークを特徴としたネットワークである。
しかしながら、今後、同一ネットワークに接続される車載用ネットワーク装置とゲートウェイ(中継)装置を介して異なるネットワークに接続される車載用ネットワーク装置が混在することが想定される。
受信したデータをある送信先へ送信する際に送信先の経路選択制御処理を行うものとして例えば特許文献1のようなものがある。特許文献1には、「アドレス変換テーブルに基づいて、受信したアドレス情報を変換して、送信先に中継する通信路情報中継手段と、ネットワークアドレス変換テーブルに基づいて、受信したパケットのアドレス情報を変換して、 送信先に中継するパケット中継手段」との記載がある。具体的には、アドレス変換テーブルにて、受信側の機器のIPアドレスを送信先のIPアドレスに変換してデータを転送するものである。
特開2010−154097号公報
今後、自動運転やカメラの発達により、カメラECUとECU間ネットワークは、高速転送を可能としたEthernet(登録商標)が必要となる。Ethernetは、装置固有のIPアドレスを基にして通信先を特定するピア・ツー・ピア型のネットワークを特徴としたネットワークである。車両内ネットワークでは、既存CANの規格を補うネットワークとして、車載Ethernetの採用が増加する。そこでCANの特性とEthernetの特性を考慮した車載用ゲートウェイ装置開発が必要となっている。特許文献1にはその点の考慮がなされておらず改善の余地が残されている。
そこで、本発明の目的は、異なるネットワークへデータ転送する際の効率的な経路選択制御可能な車載用ゲートウェイ装置を提供するものである。
尚、車載用のネットワークとしては、CAN、Ethernetのほか、LIN(Local Interconnect Network)、FlexRay、MOST(Media Oriented Systems Transport)、等の規格に準拠した
ネットワークであればよいものとする。
上記課題を解決するために本発明の車載用ゲートウェイ装置として、例えば、第1のネットワークと第2のネットワーク間でデータの転送制御を行う車載用ゲートウェイ装置において、前記第2のネットワークは、前記第1のネットワークとはネットワーク形態が異なり、前記第2のネットワークに仮想IPアドレスを割り当てる。
本発明に寄れば、異なるネットワークへデータ転送する際の効率的な経路選択制御可能な車載用ゲートウェイ装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態による車載用ゲートウェイ装置及び車載ネットワークシステムの概略構成図 本発明の車載用ゲートウェイ装置及び車載ネットワークシステムの概略ソフトウェア構成図 本発明の車載用ゲートウェイ装置のフローチャート 本発明の車載用ゲートウェイ装置のルーティングテーブル表 本発明の実施例2のシステムの概略構成図
以下、実施例を用いて説明する。
図1を用いて本発明の一実施形態による車載用ゲートウェイ装置及び車載ネットワークシステムを説明する。
車載用ゲートウェイ装置1は、第1ネットワーク100と第2ネットワーク(Ethernetではないネットワーク)200の通信をつなぐ装置である。第1ネットワーク100は、Ethernetネットワークであり、車載用ゲートウェイ装置1にデータを送信するECU1(101)、車載用ゲートウェイ装置1へデータを送信するECU2(102)、車載用ゲートウェイ装置1へデータを送信するECU3(103)の複数のEthernet接続ECUから構成される。また、第2ネットワーク(Ethernetではないネットワーク)200は、図1の例のように、CAN1コントローラ4からデータ受信するCAN1ネットワーク201、CAN2コントローラ5からデータ受信するCAN2ネットワーク202、LINコントローラ6からデータ受信するLINネットワーク203、FlexRayコントローラ7からデータ受信するFlexRayネットワーク204、MOSTコントローラ8からデータ受信するMOSTネットワーク205、複数の種類、同一種類の複数ネットワークから構成される。
車載用ゲートウェイ装置1は、データ転送先を判定するルーティング制御部2、IPアドレスと出力先の対応づけを示すルーティングマップ3、CAN1ネットワーク201へデータ転送をするCAN1コントローラ4、CAN2ネットワーク202へデータ転送をするCAN2コントローラ5、LINネットワーク203へデータ転送をするLINコントローラ6、FlexRayネットワーク204と接続するFlexRayコントローラ7、MOSTネットワーク205へデータ転送するMOSTコントローラ8から構成される。
実施例1では、第1ネットワーク100のECU1(101)から第2ネットワーク200へデータを転送する例を説明する。
車載用ゲート装置1のルーティングマップ3には、第1ネットワーク100から第2ネットワーク200へデータ転送するための準備として、出力先である第2ネットワーク200内のネットワーク毎に仮想IPアドレスの割り当てを行う。ルーティングマップ3は、仮想IPアドレス設定を行う事で宛先IPアドレスと出力先ネットワークが対応づけられた経路選択のマップとなる。
第1ネットワーク100のECU1(101)から第2ネットワーク200のECU7へデータを渡したい場合、ECU1(101)は、データを渡したいECU7に接続しているラインである出力先ネットワークに対応した仮想IPアドレスを決定する。ECU1(101)は、決定した仮想IPアドレスを宛先IPアドレスD4としてIPヘッダ部D2を作成する。ECU1(101)は、データ転送先の対象ネットワークとなるCAN2ネットワーク202に見あったCANデータフレームを作成し、データ部D3に設定する。また、CANデータフレームは複数設定することも可能である。ECU1(101)は、作成したIPヘッダ部D2とCANデータフレームのデータ部D3を結合して、EthernetデータフレームD1を作成する。ECU1(101)は、ECU1101は、EthernetデータフレームD1(300)を車載用ゲートウェイ装置へ送信する。
車載用ゲート装置のルーティング制御2では、第1ネットワーク100から受信したEhternetデータフレーム300を解析し、IPヘッダの宛先IPアドレスを特定する。ルーティング制御2は、特定した宛先IPアドレスと、ルーティングマップ3の宛先IPを検索し、同じIPアドレスと対応づけられた出力先ネットワークとなるCAN2ネットワーク202をデータ転送先として決定する。ルーティング制御2は、決定した転送先のCAN2ネットワーク202へのデータ転送指示をCAN2コントローラ5に通知する。
CAN2コントローラ5では、IPヘッダ部D2を破棄し、データ部D3の複数のCANデータフレーム400をCAN2ネットワーク202に見あったCANデータフレーム単位に分割をする。(S5)CAN2コントローラ5は、分割したCANデータフレーム400単位をCAN2ネットワーク202へ送信する。
CAN2ネットワーク202に接続されているECU7、ECU8、ECU9では、ネットワーク上に流れてきたCANデータ400を受信する。
このよう、Ethernetではないネットワーク(CAN、CAN-FD、LIN、FlexRay、MOST)に仮想IPアドレスを割り当てる事で、Ethernet規格のIPヘッダ情報の宛先IPアドレスを使って送信対象のネットワークにデータ転送をすることができる。
そして、ECU機器ごとに識別情報(CANIDやIPアドレス等)を管理するのではなく、ネットワーク毎に送信先を識別する事でルーティングやデータ変換の管理情報を削減する事ができ、ゲートウェイ装置のメモリを削減する事ができる。
また、新規にEthernetではない(CAN、CAN-FD、LIN、FlexRay、MOST)ネットワーク対応ECUが追加された場合にも、 Ethernet規格のIPヘッダ情報の宛先IPアドレスを使ってデータ転送を行うので、ゲートウェイ側に管理情報を追加更新する必要がなく、新規ECUへのデータ転送が行える。
次に本発明の他の実施例について図5を用いて説明する。先の実施例と同様の構成については説明を省略する。
本実施例では、同一の出力先ネットワークに対して複数の仮想IPアドレスの設定が可能である。また、同一の仮想IPアドレスで同じ種別のネットワークであれば複数の出力先ネットワークへの転送設定が可能である。実施例2では、CANコントローラ4、CANコントローラ5、CANコントローラ6に対して同一の仮想IPを割り当てる。
具体例として、ルーティングマップ9に第2ネットワーク200内の同じ種別ネットワークに対して、転送先として指定できるIPアドレスを設定する。ルーティング制御2は、特定した宛先のIPアドレスと、 ルーティングマップ9の宛先IPを検索し、同じIPアドレスと対応づけられた全ての出力先ネットワーク(CANネットワーク201,CANネットワーク202、CANネットワーク206)に対してデータ転送先として決定する。
ルーティング制御2は、決定した転送先の複数のCAN2ネットワーク202、CAN2ネットワーク203、CAN2ネットワーク206へのデータ転送指示を通知する。
このような構成に寄り先の実施例と同様の効果を得られることが出来る。
1 車載用ゲートウェイ装置
2 ルーティング制御
3 ルーティングマップ
4 CAN1コントローラ
5 CAN2コントローラ
6 LINコントローラ
7 FlexRayコントローラ
8 MOSTコントローラ
100 第1ネットワーク(Ethernetネットワーク)
101 ECU1
102 ECU2
103 ECU3
200 第2ネットワーク(Ethernet以外のネットワーク)
201 CAN1ネットワーク
202 CAN2ネットワーク
203 LINネットワーク
204 FlexRayネットワーク
205 MOSTネットワーク
300 Ethernetデータフレーム
400 CANデータフレーム

Claims (7)

  1. 第1のネットワークと第2のネットワーク間でデータの転送制御を行う車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第2のネットワークは、前記第1のネットワークとはネットワーク形態が異なり、
    前記第2のネットワークに仮想IPアドレスを割り当て
    前記第2のネットワークに前記仮想IPアドレスが複数割り当てられ、
    前記仮想IPアドレスと出力先が対応づけられたマップを有する、
    車載用ゲートウェイ装置。
  2. 第1のネットワークと第2のネットワーク間でデータの転送制御を行う車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第2のネットワークは、前記第1のネットワークとはネットワーク形態が異なり、
    前記第2のネットワークに仮想IPアドレスを割り当て
    前記第1のネットワークからの宛先IPアドレスから前記仮想IPアドレスに対応づけられた複数のネットワーク出力先に同時にデータ転送する、
    車載用ゲートウェイ装置。
  3. 請求項1または2記載の車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第1のネットワークから前記第2のネットワークに転送される前記データは、送信する前記仮想IPアドレスが設定された車載用ゲートウェイ装置。
  4. 請求項1または2記載の車載用ゲートウェイ装置において、
    複数の前記第2のネットワークと接続されており
    前記仮想IPアドレスは、前記第2のネットワーク毎に割り当てる車載用ゲートウェイ装置。
  5. 請求項1または2記載の車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第2のネットワークに前記仮想IPアドレスが割り当てられ、
    前記仮想IPアドレスと出力先が対応づけられたマップを有する車載用ゲートウェイ装置。
  6. 請求項1または2記載の車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第1のネットワークから送信されたデータの少なくともヘッダ情報を削除して前記第2のネットワークにデータを転送する車載用ゲートウェイ装置。
  7. 請求項1または2記載の車載用ゲートウェイ装置において、
    前記第2のネットワークに接続されるECUは、前記車載用ゲートウェイ装置と共に用いられる車載用ゲートウェイ装置
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