JP6674312B2

JP6674312B2 - Gateway device

Info

Publication number: JP6674312B2
Application number: JP2016089518A
Authority: JP
Inventors: 高橋　健一; 健一高橋
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2020-04-01
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: JP2017200050A

Description

本発明は、ゲートウェイ装置に関する。 The present invention relates to a gateway device.

従来の技術として、ＣＡＮ（Controller Area Network）バスに接続された複数のノードがそれぞれ自分の送信フレーム数を送信すると共に自分以外の送信フレーム数を受信し、これらの送信フレーム数に基づいてノードごとにそれぞれバス負荷を算出する通信バス負荷監視システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。 As a conventional technique, a plurality of nodes connected to a CAN (Controller Area Network) bus transmit their own transmission frame numbers and receive transmission frame numbers other than their own. There is known a communication bus load monitoring system that calculates a bus load respectively (for example, see Patent Document 1).

この通信バス負荷監視システムは、バス負荷が高い場合には、送信頻度を下げるなどのバス負荷を下げる処理を行う。 When the bus load is high, the communication bus load monitoring system performs processing to reduce the bus load such as reducing the transmission frequency.

特開２０１２−２３１３６０号公報JP 2012-231360 A

しかし従来の通信バス負荷監視システムは、バス負荷が高くなったことを算出したときには、既に重要度の高いフレームに遅延が発生している可能性があり、重要度の高いフレームの遅延を抑制することが困難である。 However, when the conventional communication bus load monitoring system calculates that the bus load has become high, there is a possibility that a delay has already occurred in a frame of high importance, and the delay of a frame with high importance is suppressed. It is difficult.

従って、本発明の目的は、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができるゲートウェイ装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gateway device that can suppress a delay of a frame of high importance.

本発明の一態様は、車両に搭載された複数のネットワークのそれぞれに接続された複数のノード同士のフレームの送受信を制御し、受信したフレームが第１の条件を満たす場合、少なくとも１つのネットワークの負荷が高くなると予想し、重要度の低いフレームの送信を第２の条件が満たされるまで停止する制御部を備えたゲートウェイ装置を提供する。 One embodiment of the present invention controls transmission and reception of a frame between a plurality of nodes connected to a plurality of networks mounted on a vehicle, and when the received frame satisfies a first condition, at least one of the networks is controlled. Provided is a gateway device provided with a control unit that predicts that a load will increase and stops transmission of a low-importance frame until a second condition is satisfied.

本発明によれば、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress delay of a frame having high importance.

図１は、第１の実施の形態に係るゲートウェイ装置の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the gateway device according to the first embodiment. 図２は、第１の実施の形態に係るゲートウェイ装置のテーブルの一例を説明するための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a table of the gateway device according to the first embodiment. 図３は、第１の実施の形態に係るゲートウェイ装置の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the gateway device according to the first embodiment.

（実施の形態の要約）
実施の形態に係るゲートウェイ装置は、車両に搭載された複数のネットワークのそれぞれに接続された複数のノード同士のフレームの送受信を制御し、受信したフレームが第１の条件を満たす場合、少なくとも１つのネットワークの負荷が高くなると予想し、重要度の低いフレームの送信を第２の条件が満たされるまで停止する制御部を備えて概略構成されている。 (Summary of Embodiment)
The gateway device according to the embodiment controls transmission and reception of a frame between a plurality of nodes connected to a plurality of networks mounted on a vehicle, and when the received frame satisfies a first condition, at least one The configuration is roughly configured to include a control unit that anticipates that the load on the network will increase and stops transmission of frames of low importance until the second condition is satisfied.

このゲートウェイ装置は、第１の条件を満たすフレームが受信されると重要度の低いフレームの送信を停止するので、この構成を採用しない場合と比べて、ネットワークトラフィックを確保してネットワークの負荷を軽くし、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができる。 Since the gateway apparatus stops transmitting low-priority frames when a frame satisfying the first condition is received, it secures network traffic and reduces the load on the network as compared with a case where this configuration is not used. However, it is possible to suppress delay of a frame having high importance.

[第１の実施の形態]
（ゲートウェイ装置１の概要）
図１は、第１の実施の形態に係るゲートウェイ装置の一例を示すブロック図である。図２は、第１の実施の形態に係るゲートウェイ装置のテーブルの一例を説明するための概略図である。テーブル１００は、例えば、後述するＣＡＮ−ＩＤが記載されるが、説明のため該当するフレームを送信する装置や機構などを示している。 [First Embodiment]
(Overview of Gateway Device 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the gateway device according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of a table of the gateway device according to the first embodiment. The table 100 describes, for example, a CAN-ID to be described later, and shows a device or a mechanism for transmitting a corresponding frame for description.

車両には、ＣＡＮ、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＭＯＳＴ（Media Oriented System Transport）、ＦｌｅｘＲａｙなどのネットワークが搭載されている。これらのネットワークは、プロトコルが異なり、直接データを交換することができない。ゲートウェイ装置１は、これらのネットワークを中継するものであり、プロトコルを変換して相互にデータを交換できるようにするものである。またゲートウェイ装置１は、フレームの優先度に応じて受信したフレームを該当のネットワークに送信するものである。 The vehicle is equipped with a network such as CAN, LIN (Local Interconnect Network), MOST (Media Oriented System Transport), and FlexRay. These networks have different protocols and cannot directly exchange data. The gateway device 1 relays these networks, and converts protocols so that data can be exchanged with each other. The gateway device 1 transmits a received frame to a corresponding network according to the priority of the frame.

このゲートウェイ装置１は、図１に示すように、車両に搭載された複数のネットワークのそれぞれに接続された複数のノード同士のフレームの送受信を制御し、受信したフレームが第１の条件を満たす場合、少なくとも１つのネットワークの負荷が高くなると予想し、重要度の低いフレームの送信を第２の条件が満たされるまで停止する制御部としてのゲートウェイ制御部１０を備えて概略構成されている。 As shown in FIG. 1, the gateway device 1 controls transmission and reception of frames between a plurality of nodes connected to a plurality of networks mounted on a vehicle, respectively, and when the received frames satisfy a first condition. And a gateway control unit 10 as a control unit that anticipates that the load of at least one network will increase and stops transmission of frames of low importance until the second condition is satisfied.

上述の複数のネットワークは、一例として、図１に示すように、第１のネットワーク２及び第２のネットワーク３である。本実施の形態の第１のネットワーク２及び第２のネットワーク３は、例えば、ＣＡＮプロトコルに従ったＣＡＮ通信を行うものである。なおゲートウェイ装置１に接続されるネットワークは、さらに複数であっても良いし、異なるプロトコルを有する複数のネットワークであっても良い。 The plurality of networks described above are, for example, a first network 2 and a second network 3 as shown in FIG. The first network 2 and the second network 3 of the present embodiment perform, for example, CAN communication according to a CAN protocol. The number of networks connected to the gateway device 1 may be more than one, or may be a plurality of networks having different protocols.

ノードは、ネットワークに接続された電子制御ユニット（ECU:Electric Control Unit）である。このノード（ＥＣＵ４）は、フレームを１つの単位としてデータの送受信を行う。 The node is an electronic control unit (ECU) connected to the network. This node (ECU 4) transmits and receives data using a frame as one unit.

フレームは、規定されたデジタル信号のまとまりである。このフレームには、ＣＡＮ−ＩＤ（Identier:識別子）が含まれている。ノードであるＥＣＵ４は、このＣＡＮ−ＩＤに基づいて自身が受信すべきフレームなのか否かを判定する。またＣＡＮ−ＩＤは、重要度（優先度）の情報を含んでいる。ＣＡＮ−ＩＤは、数字が小さいほど重要度が高く、数字が大きいほど重要度が低い。 A frame is a defined set of digital signals. This frame includes a CAN-ID (Identifier). The ECU 4, which is a node, determines whether or not the frame is a frame to be received based on the CAN-ID. Further, the CAN-ID includes information of importance (priority). The CAN-ID has a higher importance as the number is smaller, and has a lower importance as the number is larger.

このフレームは、一例として、大きく分けて、データを要求された側のＥＣＵ４が送信するデータフレームと、データを要求する側のＥＣＵ４が送信するリモートフレームと、がある。 The frames are roughly classified into, for example, a data frame transmitted by the ECU 4 requesting data and a remote frame transmitted by the ECU 4 requesting data.

データフレームは、例えば、開始を示すＳＯＦ(Start Of Frame)、ＣＡＮ−ＩＤ、ＲＴＲ(Remote Transmission Request)、コントロールフィールド、データレングスコード（ＤＬＣ）、データフィールド、ＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)シーケンス、ＣＲＣデリミタ、ＡＣＫ(Acknowledgement)スロット、ＡＣＫデリミタ、そして終わりに送信されるＥＯＦ(End Of Frame)から構成されている。 The data frame includes, for example, SOF (Start Of Frame) indicating the start, CAN-ID, RTR (Remote Transmission Request), control field, data length code (DLC), data field, CRC (Cyclic Redundancy Check) sequence, CRC delimiter , ACK (Acknowledgement) slot, ACK delimiter, and EOF (End Of Frame) transmitted at the end.

そしてリモートフレームは、例えば、上述のデータフレームからデータフィールドを除いたものとなっている。またＲＴＲは、データフィールドがドミナント（０）であったのに対し、リモートフレームがレセッシブ（１）になっている。本実施の形態では、特に断らない限り、データフレーム及びリモートフレームをフレームと記載する。 The remote frame is, for example, the above-described data frame except for the data field. In the RTR, the data field is dominant (0), whereas the remote frame is recessive (1). In the present embodiment, a data frame and a remote frame are referred to as a frame unless otherwise specified.

ゲートウェイ装置１は、例えば、図１に示すように、車両通信システム５を構成している。この車両通信システム５は、ゲートウェイ装置１と、第１のネットワーク２と、第２のネットワーク３と、複数のＥＣＵ４と、を備えて概略構成されている。 The gateway device 1 constitutes, for example, a vehicle communication system 5 as shown in FIG. The vehicle communication system 5 is schematically configured including a gateway device 1, a first network 2, a second network 3, and a plurality of ECUs 4.

またゲートウェイ装置１は、一例として、図１に示すように、トランシーバ１１及びトランシーバ１２と、コントローラ１３及びコントローラ１４と、バッファ１５及びバッファ１６と、を備えて概略構成されている。 Further, as an example, as shown in FIG. 1, the gateway device 1 is schematically configured to include a transceiver 11 and a transceiver 12, a controller 13 and a controller 14, and a buffer 15 and a buffer 16.

（第１のネットワーク２及び第２のネットワーク３の構成）
第１のネットワーク２は、通信バス２０を有している。この通信バス２０には、複数のＥＣＵ４が電気的に接続されている。第２のネットワーク３は、通信バス３０を有している。この通信バス３０には、複数のＥＣＵ４が電気的に接続されている。 (Configuration of First Network 2 and Second Network 3)
The first network 2 has a communication bus 20. A plurality of ECUs 4 are electrically connected to the communication bus 20. The second network 3 has a communication bus 30. A plurality of ECUs 4 are electrically connected to the communication bus 30.

通信バス２０に接続されたＥＣＵ４は、通信バス２０を介してゲートウェイ装置１にフレームを送信し、通信バス２０を介してゲートウェイ装置１からフレームを受信する。同様に、通信バス３０に接続されたＥＣＵ４は、通信バス３０を介してゲートウェイ装置１にフレームを送信し、通信バス３０を介してゲートウェイ装置１からフレームを受信する。 The ECU 4 connected to the communication bus 20 transmits a frame to the gateway device 1 via the communication bus 20 and receives a frame from the gateway device 1 via the communication bus 20. Similarly, the ECU 4 connected to the communication bus 30 transmits a frame to the gateway device 1 via the communication bus 30 and receives a frame from the gateway device 1 via the communication bus 30.

（ＥＣＵ４の構成）
ＥＣＵ４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータを備えて概略構成されている。ＥＣＵ４は、例えば、以下に示すように、センサやアクチュエータなどの制御を行う電子制御ユニットである。 (Configuration of ECU 4)
The ECU 4 is schematically configured to include, for example, a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory). The ECU 4 is, for example, an electronic control unit that controls sensors and actuators as described below.

このＥＣＵ４は、一例として、ボディ系ノード、駆動系ノード、シャーシ系ノード、運転支援系ノード及びマルチメディア系ノードなどの種類がある。なお以下の分類は、車両の仕様に応じて様々な分け方があり、以下はその一例を示している。 Examples of the ECU 4 include types such as a body node, a drive node, a chassis node, a driving support node, and a multimedia node. In addition, the following classification has various ways according to the specification of a vehicle, and the following shows an example.

ボディ系ノードは、一例として、ヘッドランプ、ミラー、空調装置、シート、エアバック、シートベルト及びドアなどのボディに関係する装置を制御する電子制御ユニットである。 The body system node is, for example, an electronic control unit that controls devices related to the body such as a headlamp, a mirror, an air conditioner, a seat, an airbag, a seatbelt, and a door.

駆動系ノードは、一例として、プラグ、インジェクタ、吸気及び排気バルブ、変速機、駆動用モータなどの駆動系に関係する装置を制御する電子制御ユニットである。 The drive system node is, for example, an electronic control unit that controls devices related to the drive system such as a plug, an injector, intake and exhaust valves, a transmission, and a drive motor.

シャーシ系ノードは、一例として、ステアリング、ブレーキ、サスペンションなどに関係する装置を制御する電子制御ユニットである。 The chassis node is, for example, an electronic control unit that controls devices related to steering, brake, suspension, and the like.

運転支援系ノードは、一例として、レーンの逸脱、運転者の意識レベル、車間距離などを測定するセンサ、ステアリングを駆動するアクチュエータなどの運転支援に関係する装置を制御する電子制御ユニットである。 The driving support system node is, for example, an electronic control unit that controls devices related to driving support, such as a sensor that measures lane departure, a driver's consciousness level, an inter-vehicle distance, and an actuator that drives a steering.

マルチメディア系ノードは、一例として、音楽再生装置、映像再生装置、ナビゲーション装置などである。 The multimedia node is, for example, a music playback device, a video playback device, a navigation device, or the like.

（トランシーバ１１及びトランシーバ１２の構成）
トランシーバ１１は、第１のネットワーク２の通信バス２０とコントローラ１３とに電気的に接続されている。またトランシーバ１２は、第２のネットワーク３の通信バス３０とコントローラ１４とに電気的に接続されている。 (Configuration of Transceiver 11 and Transceiver 12)
The transceiver 11 is electrically connected to the communication bus 20 of the first network 2 and the controller 13. Further, the transceiver 12 is electrically connected to the communication bus 30 of the second network 3 and the controller 14.

このトランシーバ１１及びトランシーバ１２は、通信バス２０及び通信バス３０に送信する電気信号の生成、調整、動作電流の確保などを行うように構成されている。 The transceivers 11 and 12 are configured to generate and adjust an electric signal to be transmitted to the communication bus 20 and the communication bus 30, secure an operation current, and the like.

ＣＡＮ通信の場合、通信バス２０及び通信バス３０は、信号線が二本であり、ＣＡＮ−Ｈ、ＣＡＮ−Ｌと呼ばれる電気信号が伝播する。ＣＡＮ通信では、この電気信号の差分に基づいて電位差がある場合をドミナント（１）、電位差がない場合をレセッシブ（０）としている。 In the case of the CAN communication, the communication bus 20 and the communication bus 30 have two signal lines, and electric signals called CAN-H and CAN-L propagate. In CAN communication, a case where there is a potential difference based on the difference between the electric signals is referred to as dominant (1), and a case where there is no potential difference is referred to as recessive (0).

トランシーバ１１は、この電気信号を検知し、コントローラ１３に送信すると共に、コントローラ１３から送信された電子信号を通信バス２０に送信する。同様に、トランシーバ１２は、この電気信号を検知し、コントローラ１４に送信すると共に、コントローラ１４から送信された電子信号を通信バス３０に送信する。 The transceiver 11 detects the electric signal, transmits the electric signal to the controller 13, and transmits the electronic signal transmitted from the controller 13 to the communication bus 20. Similarly, the transceiver 12 detects the electric signal, transmits the electric signal to the controller 14, and transmits the electronic signal transmitted from the controller 14 to the communication bus 30.

（コントローラ１３及びコントローラ１４の構成）
コントローラ１３は、トランシーバ１１とバッファ１５とに電気的に接続されている。またコントローラ１４は、トランシーバ１２とバッファ１６と電気的に接続されている。 (Configuration of Controller 13 and Controller 14)
The controller 13 is electrically connected to the transceiver 11 and the buffer 15. The controller 14 is electrically connected to the transceiver 12 and the buffer 16.

コントローラ１３及びコントローラ１４は、ＣＡＮプロトコルの機能(ビットスタッフィング、通信調停、エラー調整など)を行う。 The controller 13 and the controller 14 perform CAN protocol functions (bit stuffing, communication arbitration, error adjustment, and the like).

コントローラ１３は、第１のネットワーク２から受信したＣＡＮプロトコルに従ったフレームをゲートウェイ制御部１０が扱える形式の受信メッセージに変換してバッファ１５に書き込む。またコントローラ１４は、第２のネットワーク３から受信したＣＡＮプロトコルに従ったフレームをゲートウェイ制御部１０が扱える形式の受信メッセージに変換してバッファ１６に書き込む。 The controller 13 converts the frame according to the CAN protocol received from the first network 2 into a received message in a format that can be handled by the gateway control unit 10 and writes the received message into the buffer 15. Further, the controller 14 converts the frame according to the CAN protocol received from the second network 3 into a received message in a format that can be handled by the gateway control unit 10 and writes the received message into the buffer 16.

コントローラ１３は、ゲートウェイ制御部１０がバッファ１５に書き込んだ送信メッセージをＣＡＮプロトコルに基づくフレームに変換してトランシーバ１１を介して第１のネットワーク２に送信する。またコントローラ１４は、ゲートウェイ制御部１０がバッファ１６に書き込んだ送信メッセージをＣＡＮプロトコルに基づくフレームに変換してトランシーバ１２を介して第２のネットワーク３に送信する。 The controller 13 converts the transmission message written in the buffer 15 by the gateway control unit 10 into a frame based on the CAN protocol, and transmits the frame to the first network 2 via the transceiver 11. In addition, the controller 14 converts the transmission message written in the buffer 16 by the gateway control unit 10 into a frame based on the CAN protocol, and transmits the frame to the second network 3 via the transceiver 12.

ゲートウェイ装置１は、異なるプロトコルを有するネットワークが接続される場合、各プロトコルに対応したコントローラを備える。 When networks having different protocols are connected, the gateway device 1 includes a controller corresponding to each protocol.

（バッファ１５及びバッファ１６の構成）
バッファ１５は、コントローラ１３及びゲートウェイ制御部１０に電気的に接続されている。またバッファ１６は、コントローラ１４及びゲートウェイ制御部１０に電気的に接続されている。このバッファ１５及びバッファ１６は、例えば、半導体メモリである。 (Configuration of Buffer 15 and Buffer 16)
The buffer 15 is electrically connected to the controller 13 and the gateway control unit 10. The buffer 16 is electrically connected to the controller 14 and the gateway control unit 10. The buffers 15 and 16 are, for example, semiconductor memories.

このバッファ１５及びバッファ１６は、例えば、送信メッセージを格納する送信バッファと、受信メッセージを格納する受信バッファと、を備えている。 The buffers 15 and 16 include, for example, a transmission buffer for storing a transmission message and a reception buffer for storing a reception message.

バッファ１５及びバッファ１６には、複数の受信メッセージ及び送信メッセージが格納され、決められた順にネットワークに送信される。 A plurality of received messages and transmitted messages are stored in the buffers 15 and 16 and transmitted to the network in a predetermined order.

（ゲートウェイ制御部１０の構成）
ゲートウェイ制御部１０は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、ゲートウェイ制御部１０が動作するためのプログラムと、テーブル１００と、第１の条件情報１０１と、第２の条件情報１０２と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。またゲートウェイ制御部１０は、時間を計測するように構成されている。 (Configuration of Gateway Control Unit 10)
The gateway control unit 10 is, for example, a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, and the like that perform calculations, processing, and the like on the acquired data according to a stored program. The ROM stores, for example, a program for operating the gateway control unit 10, a table 100, first condition information 101, and second condition information 102. The RAM is used, for example, as a storage area for temporarily storing calculation results and the like. Further, the gateway control unit 10 is configured to measure time.

テーブル１００は、例えば、フレームの重要度などを規定したものであり、少なくともＣＡＮ−ＩＤを含んで構成されている。ゲートウェイ制御部１０は、例えば、通常の運転では送信されることがない異常を示すフレームを受信すると、今後通信バスのバス負荷が増大することが予想されるので、通信バスのバス負荷を下げてネットワークトラフィックを確保して重要度が高いフレームに遅延が生じないように準備する。 The table 100 defines, for example, the importance of a frame and includes at least the CAN-ID. For example, when the gateway control unit 10 receives a frame indicating an abnormality that is not transmitted in normal operation, the bus load of the communication bus is expected to increase in the future. Prepare network traffic to avoid delays in frames of high importance.

重要度が低いフレームは、一例として、図２に示すように、空調装置、ナビゲーション装置、シート、ステアリング位置、ステアリングスイッチ、電子キーの認証及びアンサーバックなどに関するフレームである。 As an example, as shown in FIG. 2, the frames with low importance are frames related to air conditioners, navigation devices, seats, steering positions, steering switches, authentication of electronic keys, answer back, and the like.

重要度の高いフレームは、一例として、図２に示すように、トラクションコントロール、アンチロックブレーキ、横滑り防止、エンジン制御、ドア、レーンキープ、追突防止などに関するフレームである。 For example, as shown in FIG. 2, the frames having high importance are frames related to traction control, anti-lock brake, side skid prevention, engine control, door, lane keeping, rear-end collision prevention, and the like.

ゲートウェイ制御部１０は、重要度の高いフレームからさらに異常を示すフレームとして、エアバック、急ブレーキ、急ハンドル、タイヤロック、衝撃感知などに関するフレームを定めている。この異常を示すフレームは、例えば、追突、危険回避及び事故の発生を予想されるフレームである。 The gateway control unit 10 defines frames related to airbags, sudden braking, sudden steering, tire lock, shock detection, and the like as frames indicating more abnormalities from frames having higher importance. The frame indicating this abnormality is, for example, a frame in which a rear-end collision, danger avoidance, and an accident are expected to occur.

このテーブル１００には、一例として、ＣＡＮ−ＩＤの数字の範囲で重要度を指定するように構成される。 The table 100 is configured, for example, to designate the importance in the range of the numbers of the CAN-ID.

ゲートウェイ制御部１０は、異常を示すフレームが発生した後、バス負荷が増加することが予想されるので、重要度の高いフレームの遅延が生じないようにバス負荷を下げてネットワークトラフィックを確保して備えるように構成されている。 Since the bus load is expected to increase after the occurrence of a frame indicating an abnormality, the gateway control unit 10 secures network traffic by lowering the bus load so as not to cause a delay of a frame of high importance. It is configured to be provided.

ゲートウェイ制御部１０は、第１の条件情報１０１に基づく第１の条件に応じてバス負荷を下げるように構成されている。具体的には、ゲートウェイ制御部１０は、予め定められた重要度の高いフレームの受信を第１の条件としている。この予め定められた重要度の高いフレームは、テーブル１００の異常を示すフレームである。 The gateway control unit 10 is configured to reduce the bus load according to a first condition based on the first condition information 101. Specifically, the first condition is that the gateway control unit 10 receives a predetermined frame having a high importance. The predetermined high-priority frame is a frame indicating an abnormality of the table 100.

ゲートウェイ制御部１０は、テーブル１００に基づいてバッファ１５又はバッファ１６に書き込まれた受信メッセージが異常を示すフレームのものであった場合、テーブル１００に基づいてバッファ１５及びバッファ１６に書き込まれた受信メッセージのうち、重要度が低いフレームに対応する受信メッセージに対する処理を停止させて重要度が低いフレームの送信を停止させる。 If the received message written in the buffer 15 or the buffer 16 based on the table 100 is a frame indicating an abnormality, the gateway control unit 10 determines whether the received message is written in the buffer 15 or the buffer 16 based on the table 100. Among them, the processing for the received message corresponding to the low importance frame is stopped, and the transmission of the low importance frame is stopped.

またゲートウェイ制御部１０は、第２の条件情報１０２に基づく第２の条件に応じて重要度が低いフレームの送信停止を解除するように構成されている。具体的には、ゲートウェイ制御部１０は、予め定められた期間の経過を第２の条件としている。この予め定められた期間とは、一例として、３〜１０秒である。 In addition, the gateway control unit 10 is configured to release the stop of transmission of a frame of low importance in accordance with a second condition based on the second condition information 102. Specifically, the gateway control unit 10 sets the elapse of a predetermined period as a second condition. The predetermined period is, for example, 3 to 10 seconds.

以下に本実施の形態のゲートウェイ装置１の動作の一例について図３のフローチャートに従って説明する。 Hereinafter, an example of the operation of the gateway device 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart in FIG.

（動作）
ゲートウェイ装置１は、車両通信システム５が起動すると、第１のネットワーク２及び第２のネットワーク３を介してＥＣＵ４からフレームを受信する。 (motion)
When the vehicle communication system 5 is activated, the gateway device 1 receives a frame from the ECU 4 via the first network 2 and the second network 3.

ゲートウェイ制御部１０は、テーブル１００と、第１の条件情報１０１と、バッファ１５及びバッファ１６に書き込まれた受信メッセージに応じたフレーム（ＣＡＮ−ＩＤ）と、に基づいて第１の条件が成立するか否かを確認する。ゲートウェイ制御部１０は、第１の条件が成立すると（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、バス負荷を下げるため、テーブル１００に基づいて重要度の低いフレームに応じた受信メッセージに対する処理を停止させ、重要度の低いフレームの送信を停止する（Ｓｔｅｐ２）。 The gateway control unit 10 satisfies the first condition based on the table 100, the first condition information 101, and the frame (CAN-ID) corresponding to the received message written in the buffer 15 and the buffer 16. Confirm whether or not. When the first condition is satisfied (Step 1: Yes), the gateway control unit 10 stops the processing for the received message corresponding to the low-importance frame based on the table 100 to reduce the bus load, and The transmission of the frame is stopped (Step 2).

ゲートウェイ制御部１０は、第１の条件が成立してからの時間を計測する。ゲートウェイ制御部１０は、計測している時間が予め定められた期間に達する、つまり計測している時間と第２の条件情報１０２に基づいて第２の条件が成立したと判断すると（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、処理の停止を解除、つまり重要度の低いフレームの送信を再開して通常の処理に戻る（Ｓｔｅｐ４）。 The gateway control unit 10 measures time from when the first condition is satisfied. When the gateway control unit 10 determines that the measured time reaches a predetermined period, that is, determines that the second condition is satisfied based on the measured time and the second condition information 102 (Step 3: Yes) ), The suspension of the processing is released, that is, the transmission of the less important frame is restarted, and the process returns to the normal processing (Step 4).

ここでステップ１においてゲートウェイ制御部１０は、第１の条件が成立していない場合（Ｓｔｅｐ１：Ｎｏ）、通常の処理を継続して行う（Ｓｔｅｐ５）。 Here, in Step 1, when the first condition is not satisfied (Step 1: No), the gateway control unit 10 continues the normal processing (Step 5).

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るゲートウェイ装置１は、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができる。具体的には、ゲートウェイ装置１は、第１の条件を満たすフレームが受信されると、今後重要度の高いフレームがＥＣＵ４から送信されると判断し、重要度の低いフレームの送信を停止してネットワークトラフィックを確保する。従ってゲートウェイ装置１は、この構成を採用しない場合と比べて、ネットワークの負荷を軽くし、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができる。 (Effects of the First Embodiment)
The gateway device 1 according to the present embodiment can suppress delay of a frame with high importance. Specifically, when a frame that satisfies the first condition is received, the gateway device 1 determines that a frame of higher importance will be transmitted from the ECU 4 in the future, and stops transmitting a frame of lower importance. Secure network traffic. Therefore, the gateway device 1 can reduce the load on the network and suppress the delay of highly important frames as compared with the case where this configuration is not used.

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の条件と第２の条件が第１の実施の形態と異なっている。以下に記載する第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。 [Second embodiment]
The second embodiment differs from the first embodiment in the first condition and the second condition. In the second embodiment described below, portions having the same functions and configurations as the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof will be omitted.

本実施の形態のゲートウェイ制御部１０は、予め定められた重要度の高いフレームの受信、又は予め定められた組み合わせのフレームの受信を第１の条件としている。また本実施の形態のゲートウェイ制御部１０は、予め定められた期間の経過、又は重要度が高いフレームの受信の頻度が予め定められた頻度しきい値以下となることを第２の条件としている。 The first condition is that gateway control unit 10 according to the present embodiment receives a frame having a predetermined high importance or a frame having a predetermined combination. The second condition is that the gateway control unit 10 according to the present embodiment has a predetermined condition that the predetermined period elapses or the frequency of reception of a frame with high importance is equal to or less than a predetermined frequency threshold. .

この第１の条件の予め定められた組み合わせのフレームの受信は、一例として、テーブル１００に基づく重要度の高いフレームの組み合わせの受信である。この第１の条件に係る複数のフレームは、設定された期間内に受信されたフレームである。 The reception of the frame of the predetermined combination of the first condition is, for example, the reception of the combination of the frames of high importance based on the table 100. The plurality of frames according to the first condition are frames received within a set period.

なお変形例として第１の条件は、重要度の高いフレームの組み合わせのみであっても良い。 As a modified example, the first condition may be only a combination of frames having high importance.

また第２の条件における頻度しきい値は、第２の条件情報１０２に含まれている。なお変形例としてゲートウェイ制御部１０は、重要度が高いフレームの受信の頻度が予め定められた頻度しきい値以下となることのみを第２の条件としても良い。 Further, the frequency threshold value under the second condition is included in the second condition information 102. Note that as a modification, the second condition may be that the gateway control unit 10 only sets that the frequency of reception of a frame with high importance is equal to or less than a predetermined frequency threshold.

以下に本実施の形態のゲートウェイ装置１の動作の一例について第１の実施の形態の図３のフローチャートを参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of the operation of the gateway device 1 of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment.

ゲートウェイ制御部１０は、テーブル１００と、第１の条件情報１０１と、バッファ１５及びバッファ１６に書き込まれた受信メッセージに応じたフレーム（ＣＡＮ−ＩＤ）と、に基づいて、本実施の形態の第１の条件が成立するか否かを確認する。ゲートウェイ制御部１０は、第１の条件が成立すると（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、バス負荷を下げるため、テーブル１００に基づいて重要度の低いフレームに応じた受信メッセージに対する処理を停止させ、重要度の低いフレームの送信を停止する（Ｓｔｅｐ２）。 The gateway control unit 10 is configured to perform the processing according to the present embodiment based on the table 100, the first condition information 101, and the frame (CAN-ID) corresponding to the received message written in the buffer 15 and the buffer 16. It is confirmed whether the condition 1 is satisfied. When the first condition is satisfied (Step 1: Yes), the gateway control unit 10 stops the processing for the received message corresponding to the low-importance frame based on the table 100 to reduce the bus load, and The transmission of the frame is stopped (Step 2).

ゲートウェイ制御部１０は、第１の条件が成立してからの時間を計測すると共に、重要度の高いフレームの受信の頻度を算出する。ゲートウェイ制御部１０は、計測している時間が予め定められた期間に達する、又は頻度が頻度しきい値以下となって第２の条件が成立すると（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、処理の停止を解除、つまり重要度の低いフレームの送信を再開して通常の処理に戻る（Ｓｔｅｐ４）。 The gateway control unit 10 measures the time from when the first condition is satisfied, and calculates the frequency of reception of frames of high importance. When the measured time reaches a predetermined period, or when the frequency becomes equal to or less than the frequency threshold and the second condition is satisfied (Step 3: Yes), the gateway control unit 10 releases the suspension of the processing, That is, the transmission of the less important frame is restarted and the process returns to the normal processing (Step 4).

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態のゲートウェイ装置１は、重要度の高いフレームの組み合わせによってもバス負荷を下げることができるので、この構成を採用しない場合と比べて、単独では異常とされないが組み合わせると異常である場合であっても、重要度の高いフレームの遅延を抑制することができる。 (Effect of Second Embodiment)
The gateway device 1 of the present embodiment can reduce the bus load even by a combination of frames of high importance. However, it is possible to suppress a delay of a frame having high importance.

ゲートウェイ装置１は、重要度が高いフレームの受信の頻度が予め定められた頻度しきい値以下となることによっても通常の処理に戻るので、この構成を採用しない場合と比べて、衝突などが早期に回避された場合などにおいて予め定められた期間より前に通常の処理に戻ることができる。 The gateway device 1 returns to the normal processing even when the frequency of reception of the frame with high importance becomes equal to or less than the predetermined frequency threshold value. For example, in the case of avoidance, it is possible to return to the normal processing before the predetermined period.

上述の実施の形態及び変形例に係るゲートウェイ装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などによって実現されても良い。 A part of the gateway device 1 according to the above-described embodiment and the modified example is, for example, a program executed by a computer, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like depending on the application. It may be realized.

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 While some embodiments and modifications of the present invention have been described above, these embodiments and modifications are merely examples, and do not limit the invention according to the claims. These new embodiments and modified examples can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention. In addition, not all combinations of the features described in the embodiments and the modified examples are necessarily indispensable as means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments and modifications are included in the scope and spirit of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…ゲートウェイ装置、２…第１のネットワーク、３…第２のネットワーク、４…ＥＣＵ、５…車両通信システム、１０…ゲートウェイ制御部、１１，１２…トランシーバ、１３，１４…コントローラ、１５，１６…バッファ、２０，３０…通信バス、１００…テーブル、１０１…第１の条件情報、１０２…第２の条件情報 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gateway apparatus, 2 ... 1st network, 3 ... 2nd network, 4 ... ECU, 5 ... Vehicle communication system, 10 ... Gateway control part, 11, 12 ... Transceiver, 13, 14 ... Controller, 15, 16 ... buffer, 20, 30 ... communication bus, 100 ... table, 101 ... first condition information, 102 ... second condition information

Claims

It controls transmission and reception of frames between a plurality of nodes connected to each of a plurality of networks mounted on the vehicle, and when the received frame satisfies the first condition, predicts that the load on at least one network increases, A control unit for stopping transmission of low-importance frames until the second condition is satisfied,
The second condition is that the frequency of reception of a frame with high importance is equal to or less than a predetermined frequency threshold,
Gateway device.

The control unit is configured to receive a predetermined high-priority frame as the first condition.
The gateway device according to claim 1.

The control unit is configured to receive a frame having a predetermined high degree of importance or a frame of a predetermined combination as the first condition,
The gateway device according to claim 1 .

Frequency and the control unit is further a part of the second condition the course of a predetermined period, the frequency of reception of the lapse of a predetermined period, or the high importance frame is predetermined The second condition is to be equal to or less than a threshold value,
The gateway device according to claim 1.