JP7226164B2 - 車載通信中継装置 - Google Patents

Description

本開示は、異なるネットワーク間でメッセージを中継する車載通信中継装置に関する。

特許文献１には、異なるネットワーク間においてメッセージを中継する車載ネットワークゲートウェイが記載されている。上記車載ネットワークゲートウェイは、ＣＡＮメッセージをイーサネットメッセージに変換して中継する場合に、事前に定義された条件を満たすまで、順次受信したＣＡＮメッセージのペイロードを、イーサネットパケットに格納している。ＣＡＮ、イーサネットは登録商標である。そして、上記車載ネットワークゲートウェイは、事前に定義された条件を満たした場合に、それまでに受信したＣＡＮメッセージのペイロードが格納されたイーサネットパケットを、イーサネットネットワークへ送信している。

米国特許出願公開第２０１７／００７２８７６号明細書

上記車載ネットワークゲートウェイは、事前に定義された条件に基づいて中継処理を実行するため、車両状態等の動的な条件に応じた柔軟な中継処理を実行できないという問題がある。

本開示は、動的な条件に応じた柔軟な中継処理を実現可能な車載通信中継装置を提供する。

本開示の１つの局面は、第１ネットワーク（１５）及び第２ネットワーク（２５）を介して、複数の電子制御装置（１０，２０）間におけるデータ通信の中継を行う車載通信中継装置であって、格納部（４００）と、設定部（４５０）と、を備える。格納部は、第１ネットワーク上の１個以上の第１メッセージを、第２ネットワーク上の１個の第２メッセージに格納するように構成される。設定部は、第２メッセージを第２ネットワークへ中継する中継方式を、通信で扱う情報以外の情報及び第２メッセージに格納される第１メッセージの少なくとも一方に応じて、通信動作中に動的に設定するように構成される。

本開示の１つの局面によれば、通信で扱う情報以外の情報及び第２メッセージに格納される第１メッセージの少なくとも一方に応じて、中継方式が通信動作中に動的に設定される。したがって、動的な条件に応じた柔軟な中継処理を実現することができる。

車載ネットワークシステムの構成を示す図である。 第１及び第２ネットワークのメッセージを示す図である。 本実施形態の中継装置の構成を示す図である。 従来の中継装置の構成を示す図である。 一対一の変換を行う場合におけるパッキング中継を示す説明図である。 バッファフル又はタイムアウトを送信条件とした場合におけるパッキング中継を示す説明図である。 固定タイマにおいてタイムアウトした場合にメッセージを送信する様子を示す図である。 バッファがフルになった場合にメッセージを送信する様子を示す図である。 バッファフル又は可変タイマにおけるタイムアウトを送信条件とした場合におけるパッキング中継を示す説明図である。 可変タイマにおいてタイムアウトした場合にメッセージを送信する様子を示す図である。 バッファフル又は可変タイマにおけるタイムアウト又はトリガフレームの受信を送信条件とした場合におけるパッキング中継を示す説明図である。 トリガフレームを受信した場合にメッセージを送信する様子を示す図である。 本実施形態に係るサイズ閾値及びタイマ閾値が動的に変更されるメッセージを示す図である。 本実施形態に係る車両モードに応じた中継方式の切り替わりを示す図である。 従来に係るサイズ閾値及びタイマ閾値が固定のメッセージを示す図である。 従来に係る車両モードによらず固定された中継方式を示す図である。 可変中継方式で用いるテーブルの設定例及びシグナルＩＤに対するデッドラインのテーブルの設定例を示す図である。 本実施形態に係る通信負荷に応じた中継方式の切り替わりを示す図である。 通信負荷と第１及び第２負荷閾値とを示す図である。 シグナル値に応じたテーブルの切り替えのオンオフ設定を示す図である。 シグナル値に応じたテーブルの切り替え態様を示す図である。 本実施形態に係る中継処理を示すシーケンス図である。 本実施形態に係る中継方式切り替え判定及び実行処理を示すシーケンス図である。 本実施形態に係るイーサネット送信処理を示すシーケンス図である。 従来の中継処理を示すシーケンス図である。

＜１．構成＞
＜１－１．ネットワークシステム＞
まず、本実施形態に係る車載ネットワークシステム１００の構成について、図１を参照して説明する。

車載ネットワークシステム１００は、第１ネットワーク１５と、第２ネットワーク２５と、車載通信中継装置（以下、中継装置）３０と、を備える。
第１ネットワーク１５には、第１通信プロトコルに従ったネットワークであり、１個以上の第１電子制御装置（以下、第１ＥＣＵ）１０が接続されている。第１ＥＣＵ１０は、第１通信プロトコルに従った第１メッセージを送受信する。

第２ネットワーク２５には、第２通信プロトコルに従ったネットワークであり、１個以上の第２電子制御装置（以下、第２ＥＣＵ）２０が接続されている。第２ＥＣＵ２０は、第２通信プロトコルに従って、第１メッセージよりもペイロードが長い第２メッセージを送受信する。

第１ネットワーク１５は、例えば、ＣＡＮプロトコル又はＣＡＮ ＦＤプロトコルに従ったネットワークであり、第１メッセージは、ＣＡＮメッセージ又はＣＡＮ ＦＤメッセージである。本実施形態では、第１ネットワーク１５は、ＣＡＮネットワークであり、第１メッセージは、ＣＡＮメッセージである。また、本実施形態では、第２ネットワーク２５は、イーサネットプロトコルに従ったネットワークであり、第２メッセージは、イーサネットメッセージである。

中継装置３０は、第１ネットワーク送受信部３１と、第２ネットワーク送受信部３２と、通信中継部３３と、を備え、第１ネットワーク１５及び第２ネットワーク２５を介して、第１ＥＣＵ１０と第２ＥＣＵ２０との間におけるデータ通信の中継を行う。

第１ネットワーク送受信部３１は、第１ネットワーク１５を介して、第１ＥＣＵ１０から第１メッセージを受信するとともに、第１ＥＣＵ１０へ第１メッセージを送信する。本実施形態では、第１ネットワーク送受信部３１は、ＣＡＮの通信コントローラである。第２ネットワーク送受信部３２は、第２ネットワーク２５を介して、第２ＥＣＵ２０から第２メッセージを受信するとともに、第２ＥＣＵ２０へ第２メッセージを送信する。本実施形態では、第２ネットワーク送受信部３２は、イーサネットの通信コントローラである。

通信中継部３３は、第１ネットワーク１５を介して受信した第１メッセージを第２メッセージに変換して、第２ネットワーク２５へ送信する。また、通信中継部３３は、第２ネットワーク２５を介して受信した第２メッセージを第１メッセージに変換して、第１ネットワーク１５へ送信する。

詳しくは、通信中継部３３は、第１ネットワーク１５を介して受信した第１メッセージを第２ネットワーク２５へ送信する場合には、図２に示すように、１個の第２メッセージに、１個以上の第１メッセージを格納する。すなわち、通信中継部３３は、１個以上の第１メッセージを結合（すなわち、パッキング）して、第２メッセージを生成する。

また、通信中継部３３は、第２ネットワーク２５を介して受信した第２メッセージを第１ネットワーク１５へ送信する場合には、１個の第２メッセージを、１個以上の第１メッセージに分解（すなわち、アンパッキング）する。

＜１－２．中継装置＞
次に、中継装置３０の具体的な構成について、図３を参照して説明する。中継装置３０は、ＡＵＴＯＳＡＲ標準モジュールとしてのＢａｓｉｃ Ｓｏｆｔｗａｒｅ（以下、ＢＳＷ）４００と、ユーザアプリケーション４５０と、を備える。ＡＵＴＯＳＡＲは登録商標である。

ＢＳＷ４００は、ＣａｎＤｒｖ４１と、ＣａｎＩｆ４２と、ＰｄｕＲ４３と、ＣＯＭ４４と、ＲＴＥ４５と、ＳｏＡｄ４７と、ＴｃｐＩｐ４８と、ＥｔｈＩｆ４９と、ＥｔｈＤｒｖ５０と、を備える。

ＣａｎＤｒｖ４１は、ＣＡＮメッセージを送受信するためのドライバである。ＣａｎＩｆ４２は、ＣＡＮメッセージを利用するためのインターフェースである。ＣａｎＤｒｖ４１は、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを送る場合、ＣＡＮメッセージからＩＤ（例えば１００）とヘッダを外して、プロトコルに関係ないＩＤ（例えば２００）を付けたプロトコルデータユニット（以下、ＰＤＵ）を生成する。

ＰｄｕＲ４３は、ＰＤＵのルーティングを行うモジュールである。本実施形態では、ＰｄｕＲ４３は、ＰＤＵを格納用としてＳｏＡｄ４７へ中継するとともに、ＰＤＵを通知用としてＳＷ－Ｃ４６へ中継する。

ＣＯＭ４４は、ＰＤＵに含まれるシグナルを扱うモジュールである。ＲＴＥ４５は、ＢＳＷ４００とユーザアプリケーション４５０とを繋ぐモジュールであり、ユーザアプリケーション４５０がＡＵＴＯＳＡＲプラットフォームを利用するために提供される実行環境である。

ＳｏＡｄ４７は、ソケットを管理するモジュールである。ＳｏＡｄ４７は、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを送る場合、ＰｄｕＲ４３から中継されたＰＤＵのＩＤに応じてソケットを選択する。ＴｃｐＩｐ４８は、ポート番号及びＩＰアドレスを管理する。ＴｃｐＩｐ４８は、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを送る場合、ＳｏＡｄ４７により選択されたソケットのバッファに、ＰｄｕＲ４３から中継されたＰＤＵを振り分ける。

ＥｔｈＩｆ４９は、イーサネットメッセージを利用するためのインターフェースである。ＥｔｈＩｆ４９は、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを送る場合、ＴｃｐＩｐ４８から中継されたソケットに送信先と送信元のＭＡＣアドレスを付けてイーサネットメッセージを生成する。ＥｔｈＤｒｖ５０は、イーサネットメッセージを送受信するためのドライバである。

ユーザアプリケーション４５０は、中継制御部４６（以下、ＳＷ－Ｃ）を備える。ＳＷ－Ｃ４６は、車両モード検出部５１と、通信負荷監視部５２と、中継テーブル５３と、を備え、通知用のＰＤＵをシグナルとして受信する。

車両モード検出部５１は、受信したシグナルの車速センサ信号やブレーキセンサ信号から車両の状態を検出する。具体的には、車両モード検出部５１は、車両の状態が、停車モード、走行モード、停車中のダイアグモードのいずれかであるかを検出する。停車モードは、イグニッションがオンで走行していない状態である。ダイアグモードは、サービスステーション等で車両の診断を受けている状態である。

通信負荷監視部５２は、シグナルの送信頻度等に基づいて、第１ネットワーク１５及び第２ネットワーク２５における通信の統計情報（例えば、通信負荷）を監視する。
中継テーブル５３は、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを中継する方式を動的に設定するためのテーブルである。中継テーブル５３の詳細は後述する。

ＳＷ－Ｃ４６は、通信で扱う情報以外の情報及びシグナル情報のうちの少なくとも一つに応じて、中継テーブル５３から用いるサイズ閾値及びタイマ閾値を選択して、通信動作中に動的に中継方式を設定する。通信で扱う情報以外の情報は、シグナル情報そのものではなく、シグナル情報を加工した情報、すなわち、シグナル情報に基づいて検出又は算出された情報であり、例えば、車両の状態や、通信の統計情報である。

また、ＳＷ－Ｃ４６は、受信したシグナル情報からデータサイズを計算する。また、ＳＷ－Ｃ４６は、シグナルに対して予め設定したデッドライン時間と、このシグナルを格納する第２メッセージのバッファに設定されたタイマ閾値とを比較し、小さい方の値（すなわち、早く到達する方の値）に第２メッセージのタイマ閾値を更新する。

そして、ＳＷ－Ｃ４６は、第２メッセージの送信を決定する条件（Ａ）～（Ｃ）のいずれかが成立した場合に、第２メッセージを第２ネットワーク２５へ送信する。（Ａ）第２メッセージのデータサイズが設定されたサイズ閾値に到達したこと。（Ｂ）第２メッセージのバッファへの最初の第１メッセージに対応するＰＤＵの格納開始からの経過時間が、第２メッセージのバッファに設定されたタイマ閾値に到達したこと。（Ｃ）トリガＩＤを持つ第１メッセージに対応したＰＤＵを受信したこと。ＳＷ－Ｃ４６は、（Ａ）～（Ｃ）の条件のうちのいずれか一つが成立した場合、ＲＴＥ４５を介して送信トリガに含まれるシグナルを送信する。

送信トリガは、予め設定された特定のトリガＩＤを有する第１メッセージに対応するＰＤＵである。ＢＳＷ４００では、送信トリガを格納した場合に、即座に第２メッセージを送信する仕組みが備えられている。よって、ＳＷ－Ｃ４６は、状況に応じてサイズ閾値及びタイマ閾値を変更することによって、中継方式を動的に設定することができる。

これに対して、図４に示すように、従来の中継装置３００は、ＰｄｕＲ４３から格納用のＰＤＵがＳｏＡｄ４７へ中継されるだけであり、通知用のＰＤＵがユーザアプリケーション４５０へ送信されることがない。そのため、サイズ閾値及びタイマ閾値は予め設定された値で固定されており、状況に応じて変更されることがなく、中継方式は固定されている。

＜２．中継方式＞
＜２－１．中継方式の概要＞
次に、第１ネットワーク１５から第２ネットワーク２５へメッセージを中継する場合における中継方式について説明する。

中継方式の１つとしては、図５に示すように、一対一の変換が挙げられる。すなわち、１個の第２メッセージ用のバッファに１個の第１メッセージに対応するＰＤＵを格納して、第２メッセージを送信する。

また、中継方式の別の１つとしては、図６に示すように、１個の第２メッセージ用のバッファにＮ個の第１メッセージに対応するＰＤＵを格納する変換が挙げられる。Ｎは自然数である。そして、上述した条件（Ａ）及び（Ｂ）のいずれか一方が成立した時点で、第２メッセージを送信する。すなわち、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合、又は、１個目のＰＤＵの格納開始からの経過時間がバッファのタイマ閾値に到達した場合に、第２メッセージを送信する。ここでのタイマ閾値は、バッファに格納されるＰＤＵによらず、バッファに対して予め設定された値である。このようなタイマ閾値を用いるタイマを、固定タイマと称する。

図７は、経過時間がタイマ閾値に到達した場合に、第２メッセージが送信される様子を示す。ＩＤ：１００の第１メッセージに対応するＰＤＵをバッファに格納する時点から計時して、ＩＤ：１０２の第１メッセージに対応するＰＤＵをバッファに格納した時点で、経過時間がタイマ閾値に到達して、バッファに格納されたデータが第２メッセージとして送信されている。

また、図８は、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合に、第２メッセージが送信される様子を示す。ＩＤ：１００の第１メッセージに対応するＰＤＵから順次バッファに格納され、ＩＤ：１０１の第１メッセージに対応するＰＤＵがバッファに格納された時点で、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達して、バッファに格納されたデータが第２メッセージとして送信されている。ＩＤ：１０１の第１メッセージに対応するＰＤＵに続くＩＤ：１０２の第１メッセージに対応するＰＤＵは、次のバッファに格納されている。

また、中継方式の別の他の１つとしては、図９に示すように、１個の第２メッセージ用のバッファにＮ個の第１メッセージに対応するＰＤＵを格納する変換が挙げられる。そして、上述した条件（Ａ）及び（Ｂ）のいずれか一方が成立した時点で、第２メッセージを送信する。すなわち、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合、又は、１個目の第１メッセージに対応するＰＤＵの格納開始からの経過時間がバッファのタイマ閾値に到達した場合に、第２メッセージを送信する。ここでのタイマ閾値は、バッファに格納される第１メッセージに対応するＰＤＵに応じて更新される値である。具体的には、バッファのタイマ閾値は、第１メッセージに対応するＰＤＵごとに設定されたデッドラインと、バッファに対して設定されたタイマ閾値とのうち到達するまでの時間が短い方の値に更新される。このようなタイマ閾値を用いるタイマを、可変タイマと称する。なお、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合については、図８と同様である。

図１０は、各第１メッセージに対応するＰＤＵに設定されたデッドラインに応じてタイマ閾値が更新され、経過時間が更新されたタイマ閾値に到達した場合に、第２メッセージが送信される様子を示している。

また、中継方式の別の他の１つとして、図１１に示すように、１個の第２メッセージ用のバッファにＮ個の第１メッセージに対応するＰＤＵを格納する変換が挙げられる。そして、上述した（Ａ）～（Ｃ）のいずれか条件が成立した時点で、第２メッセージを送信する。すなわち、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合、又は、１個目の第１メッセージに対応するＰＤＵの格納開始からの経過時間がバッファのタイマ閾値に到達した場合、又は、トリガＩＤの第１メッセージに対応するＰＤＵである送信トリガがバッファに格納された場合に、第２メッセージを送信する。ここでのタイマ閾値は、バッファに格納される第１メッセージに対応するＰＤＵに応じて更新される値である。

図１２は、トリガＩＤであるＩＤ：１０２の第１メッセージに対応するＰＤＵがバッファに格納された場合に、第２メッセージが送信される様子を示している。なお、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達した場合については、図８と同様であり、１個目の第１メッセージに対応するＰＤＵの格納開始からの経過時間がバッファのタイマ閾値に到達した場合については、図１０と同様である。

従来の固定中継方式は、図１５に示すように、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が固定値である。よって、図１６に示すように、従来は、車両状態が、停車モード、走行モード、ダイアグモードと変化しても、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値は一定に固定されていた。

これに対して、本実施形態の可変中継方式は、図１３に示すように、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が可変である。詳しくは、本実施形態の可変中継方式では、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が、車両状態、通信負荷、及び第１メッセージに含まれるシグナル情報のうちの少なくとも１つに応じて設定される。本実施形態では、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が、車両状態及び／又は通信負荷と、第１メッセージに含まれるシグナル情報と、に応じて設定される。

＜２－２．車両状態に応じた中継方式の設定＞
図１４は、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が、車両状態に応じて動的に設定される様子を示している。同種のメッセージは、同じハッチングで示している。

車両状態が停車モードの場合、メッセージの送信頻度は低くなるため、低頻度のメッセージを低遅延で中継できるように、中継方式を設定する。具体的には、メッセージが低頻度であるため、第１メッセージに含まれるシグナルに設定されたデッドラインに応じて、タイマ閾値を更新する必要性が低い。そのため、停車モードでは、固定タイマを用いる。そして、大きなデータサイズの第２メッセージを送るよりも、小さなデータサイズの第２メッセージの中継頻度を高くする方が効率良い。したがって、図１４に示すように、サイズ閾値を、小、中、大のうちの小に設定し、固定タイマのタイマ閾値を小、中、大のうちの小に設定する。

車両状態が走行モードの場合、メッセージの送信頻度が高くなるため、高頻度のメッセージを低遅延で中継できるように、中継方式を設定する。具体的には、メッセージが高頻度で、且つ、遅延要求が厳しい場合が多いため、タイマ閾値を更新することが必須である。そのため、走行モードでは、可変タイマを用いる。また、重要なメッセージには、送信トリガとなるようにトリガＩＤを設定する。そして、送信頻度が高いことにより、データサイズを小さくしすぎると中継効率が低下するため、図１４に示すように、サイズ閾値は余裕を持たせて中～大に設定し、可変タイマのタイマ閾値の初期値を中に設定する。

ダイアグモードの場合、メッセージの送信頻度が高くなるため、高頻度のメッセージを低遅延で中継できるように、中継方式を設定する。ダイアグモードでは、更新ソフトウェアなどが送信されるため、走行モードと異なり、複数のメッセージを纏めて中継する必要がある。したがって、ダイアグモードでは、走行モードよりも、サイズ閾値に余裕を持たせる必要がある。また、ダイアグモードでは、第１メッセージごとに規定の時間以内に送信しなければならない等の法規があるため、第１メッセージごとに設定されたデッドライン時間に応じてタイマ閾値を更新することが必須である。そのため、ダイアグモードでは、可変タイマを用いる。そして、図１４に示すように、サイズ閾値を大に設定し、可変タイマのタイマ閾値の初期値を大に設定する。

図１７に、車両状態に応じて中継方式を設定する場合に用いるテーブルの設定例と、シグナルＩＤごとのデッドラインの設定例と、を示す。デッドラインは、可変タイマを用いる場合において、対応するシグナルがバッファに格納されてから送信されるまでの最大許容時間を示す。

テーブル１は、例えば停車モードに用いるテーブルである。パッキング対象ＩＤは、１つの第２メッセージに収納する対象であるシグナルＩＤを示す。タイマ更新使用のオフは、固定タイマを使用することを示す。この場合、各シグナルＩＤに設定されているデッドラインに関わらず、タイマ閾値は３ｍｓに固定される。ただし、トリガＩＤ使用がオンに設定されており、シグナルＩＤ１００がトリガＩＤに設定されている。このため、バッファにシグナルＩＤ１００の第１メッセージが格納されると、経過時間がタイマ閾値に到達しておらず、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達していない場合でも、第２メッセージが送信される。

また、テーブル２は、例えば走行モードに用いるデーブルである。タイマ更新使用のオンは、可変タイマを使用することを示す。この場合、タイマ閾値の初期値が５ｍｓに設定される。そして、バッファにシグナルが格納される都度、バッファに格納されたシグナルに設定されたデッドラインと、バッファに設定されたタイマ閾値とが比較され、デッドラインとタイマ閾値とのうち先に到達する方の値にタイマ閾値が更新される。また、テーブル３は、例えばダイアグモードに用いるテーブルである。

＜２－３．通信負荷に応じた中継方式の設定＞
図１８及び図１９は、固定タイマのタイマ閾値、可変タイマのタイマ閾値の初期値、並びにサイズ閾値が、第１ネットワーク１５及び第２ネットワーク２５の少なくとも一方の通信負荷に応じて動的に設定される様子を示している。本実施形態では、第１ネットワーク１５の通信負荷に応じて、サイズ閾値が動的に設定される。同種のメッセージは、同じハッチングで示している。

通信負荷が低、中、大のうちの低から中の場合、メッセージの送信頻度は低くなるため、低頻度のメッセージを低遅延で中継できるように、中継方式を設定する。具体的には、メッセージが低頻度であるため、第１メッセージに含まれるシグナルに設定されたデッドラインに応じて、タイマ閾値を更新する必要性が低い。そのため、通信負荷が低又は中の際には、固定タイマを用いる。そして、大きなデータサイズの第２メッセージを送るよりも、小さなデータサイズの第２メッセージの中継頻度を高くする方が効率良い。したがって、図１８に示すように、サイズ閾値を小に設定し、固定タイマのタイマ閾値を小に設定する。

通信負荷が大の場合、メッセージの送信頻度が高くなるため、高頻度のメッセージを低遅延で中継できるように、中継方式を設定する。具体的には、複数のメッセージを纏めて中継する必要があるため、サイズ閾値は余裕を持たせる必要がある。また、遅延要求に対応するため、可変タイマを用いる。したがって、図１８に示すように、サイズ閾値を大に設定し、可変タイマのタイマ閾値の初期値を大に設定する。

また、通信負荷の計算時間による中継方式の切り替えの遅延や、中継方式の頻繁な切り替えを抑制するため、図１９に示すように、第１負荷閾値と第２負荷閾値を設定してもよい。第１負荷閾値は、通信負荷が上昇傾向にあることを判定するための閾値であり、第２負荷閾値は、通信負荷が下降傾向にあることを判定するための閾値である。そして、通信負荷が第１負荷閾値よりも低い値から第１負荷閾値よりも高い値に上昇した場合には、サイズ閾値を大に変更するとともに、固定タイマから可変タイマに変更して、タイマ閾値の初期値を大に設定してもよい。また、通信負荷が第２負荷閾値よりも高い値から第２負荷閾値よりも低い値に下降した場合には、サイズ閾値を小に変更するとともに、可変タイマから固定タイマに変更して、タイマ閾値を小に設定してもよい。

なお、図１９では、通信負荷中と通信負荷高との閾値を第１負荷閾値とし、通信負荷中と通信負荷低との閾値を第２負荷閾値としたがそれに限定されない。通信負荷が中から高に切り替わる際の閾値を第１閾値とし、通信負荷が中から低に切り替わる際の閾値を第２閾値とし、通信負荷が高から中に切り替わる際の閾値を第３閾値とし、通信負荷が低から中に切り替わる際の閾値を第４閾値としてもよい。閾値は大きいほうから第１閾値、第３閾値、第４閾値、第２閾値の順となる（第１閾値＞第３閾値＞第４閾値＞第２閾値）。このようにすることで、中継方式の頻繁な切り替えをより抑制することができる。

＜２－４．シグナル情報に応じた中継方式の設定＞
図２０及び図２１は、シグナル情報に応じて中継方式を設定する場合に用いるテーブルの切り替えのオンオフの設定例と、テーブルの切り替え態様と、を示す。図２０に示すように、各テーブルにおいてシグナル値によるテーブル切り替えがオンに設定されている場合、図２１に示すように、シグナル値に応じて用いるテーブルを切り替える。例えば、シグナル値が１００よりも大きい場合は、テーブル３を用いる。また、シグナル値が１００よりも小さい場合は、テーブル２を用い、シグナル値が１０以上且つ１００以下の場合は、テーブル１を用いる。

＜３．中継処理＞
次に、本実施形態に係る中継装置３０が実行する可変中継式の中継処理の手順について、図２２のシーケンス図を参照して説明する。

まず、Ｓ１０では、ＳＷ－Ｃ４６が、中継方式切り替え判定及び実行処理を行う。中継方式切り替え判定及び実行処理についての詳細は後述する。
Ｓ２０では、通信コントローラ３１がＣＡＮフレームを受信する。Ｓ３０では、通信コントローラ３１からＣａｎＤｒｖ４１へ、受信通知として、受信したＣＡＮフレームを送信する。Ｓ４０では、受信通知として、ＣａｎＤｒｖ４１からＣａｎＩｆ４２へ、受信したＣＡＮフレームを送信する。Ｓ５０では、受信通知として、ＣａｎＩｆ４２からＰｄｕＲ４３へ、受信したＣＡＮフレームから生成されたＰＤＵを送信する。

Ｓ６０では、ＰｄｕＲ４３が、中継処理を行う。具体的には、ＰｄｕＲ４３は、受信通知として、ＣＯＭ４４へ通知用のＰＤＵを送信するとともに、送信要求として、ＳｏＡｄ４７へ格納用のＰＤＵを送信する。

Ｓ７０では、ＳｏＡｄ４７が、受信したＰＤＵをパッキング用の一時的なバッファに格納する。Ｓ８０では、ＳｏＡｄ４７が、ＰｄｕＲ４３へ送信要求に対する戻り値を送信する。

Ｓ９０では、ＰｄｕＲ４３からＳＷ－Ｃ４６へ、ＣＯＭ４４及びＲＴＥ４５を介して、受信通知として、通知用のＰＤＵを送信する。
一方、Ｓ１００では、ＳＷ－Ｃ４６が、タイマに関するトリガ条件の成立を判定する。具体的には、ＳＷ－Ｃ４６は、バッファへのＰＤＵの格納開始からの経過時間が、バッファに設定されたタイマ閾値に到達したか否か判定する。ＳＷ－Ｃ４６は、中継方式が可変タイマの場合は、通知用のＰＤＵに含まれるシグナルに設定したデッドラインを用いて、バッファのタイマ閾値を更新する。

また、Ｓ１１０では、ＳＷ－Ｃ４６が、バッファサイズに関するトリガ条件の成立を判定する。具体的には、ＳＷ－Ｃ４６は、バッファのデータサイズがサイズ閾値に到達したか否か判定する。ＳＷ－Ｃ４６は、１つのバッファに格納するシグナル情報として、これまでに受信した通知用のＰＤＵのデータサイズから、現在のバッファのデータサイズを算出する。中継装置３０は、ＳｏＡｄ４７へトリガＩＤのＣＡＮフレームに対応するＰＤＵが送信されて、ＳｏＡｄ４７におけるトリガ条件が成立するまで、Ｓ２０～Ｓ１１０の処理を繰り返し実行する。ＳｏＡｄ４７におけるトリガ条件は、ＳｏＡｄ４７がトリガＩＤのＣＡＮフレームに対応するＰＤＵを受信することにより成立する。

続いて、Ｓ１２０では、Ｓ１００又はＳ１１０におけるトリガ条件の成立に伴い、ＳＷ－Ｃ４６からＳｏＡｄ４７へ、ＲＴＥ４５、ＣＯＭ４４、ＰｄｕＲ４３を介して、送信要求として、トリガＩＤのＣＡＮフレームを送信する。

Ｓ１３０では、ＳｏＡｄ４７、ＴｃｐＩｐ４８、ＥｔｈＩｆ４９、ＥｔｈＤｖ５０、及び通信コントローラ３１が、イーサネット送信処理を実行する。イーサネット送信処理の詳細は後述する。また、Ｓ１４０では、ＳｏＡｄ４７からＳＷ－Ｃ４６へ、ＰｄｕＲ４３、ＣＯＭ４４、ＲＴＥ４５を介して、送信要求に対する戻り値を送信する。

一方、Ｓ１００及びＳ１１０においてトリガ条件が成立する前に、トリガＩＤのＣＡＮフレームが受信された場合には、Ｓ１５０において、Ｓ１２０と同様に、トリガＩＤのＣＡＮフレームを送信する。そして、Ｓ１３０のイーサネット送信処理を実行し、Ｓ１６０において、Ｓ１４０と同様に、送信要求に対する戻り値を送信する。

次に、中継方式切り替え判定及び実行処理（Ｓ１０）について、図２３のシーケンス図を参照して説明する。
Ｓ１５では、ＳＷ－Ｃ４６が通信負荷監視部５２へ通信負荷取得要求を送信する。Ｓ２５では、通信負荷監視部５２が第１ネットワーク１５の通信負荷を取得し、ＳＷ－Ｃ４６へ通信負荷取得応答として、取得した通信負荷を送信する。

Ｓ３５では、ＳＷ－Ｃ３６が車両モード検出部５１へ車両モード取得要求を送信する。Ｓ４５では、車両モード検出部５１が車両モードを取得し、ＳＷ－Ｃ４６へ車両モード取得応答として、取得した車両モードを送信する。

Ｓ５５０では、ＳＷ－Ｃ４６が、受信した通信負荷及び車両モードに基づいて、中継方式の切り替え条件が成立しているか否か判定する。すなわち、通信負荷又は車両モードが変化したか否か判定する。

Ｓ５５において中継方式の切り替え条件が成立している場合は、Ｓ６５において、ＳＷ－Ｃ４６が、中継方式を切り替える。すなわち、サイズ閾値、及び、固定タイマのタイマ閾値又は可変タイマのタイマ閾値の初期値の少なくとも一方を変更する。一方、Ｓ５５において中継方式の切り替え条件が成立していない場合は、中継方式切り替え判定及び実行処理を終了する。

次に、イーサネット送信処理（Ｓ１３０）について、図２４のシーケンス図を参照して説明する。
Ｓ１３５では、ＳｏＡｄ４７からＥｔｈＤｒｖ５０へ、ＴｃｐＩｐ４８、ＥｔｈＩｆ４９を介して、バッファ確保要求を送信する。

Ｓ１４５では、ＥｔｈＤｒｖ５０が、送信バッファを確保する。続いて、Ｓ１５５では、ＥｔｈＤｒｖ５０からＳｏＡｄ４７へ、ＥｔｈＩｆ４９、ＴｃｐＩｐ４８を介して、バッファ確保要求に対する戻り値を送信する。

Ｓ１６５では、ＥｔｈＤｒｖ５０が、確保した送信バッファに、ＳｏＡｄ４７の一時的なバッファのデータをコピーし、送信バッファに、ＭＡＣアドレス及びフレーム型を含むヘッダ情報を設定して、第２メッセージを生成する。

続いて、Ｓ１７５では、ＳｏＡｄ４７から通信コントローラ３１へ、ＴｃｐＩｐ４８、ＥｔｈＩｆ４９、ＥｔｈＤｒｖ５０を介して、送信バッファの送信要求を送信する。
Ｓ１８５では、通信コントローラ３１が、第２メッセージを第２ネットワーク２５へ送信する。Ｓ１９５では、通信コントローラ３１からＳｏＡｄ４７へ、ＥｔｈＤｒｖ５０、ＥｔｈＩｆ４９、ＴｃｐＩｐ４８を介して、送信要求に対する戻り値を送信する。

次に、本実施形態に係る可変中継式の中継処理との比較のため、従来の固定中継式の中継処理の手順について、図２５のシーケンス図を参照して説明する。
Ｓ２００～Ｓ２３０では、図２２に示すＳ２０～Ｓ５０と同様の処理が行われる。

Ｓ２４０では、ＰｄｕＲ４３が、中継処理を行う。具体的には、ＰｄｕＲ４３は、送信要求として、ＳｏＡｄ４７へ格納用のＰＤＵを送信するが、本実施形態と異なり、ＣＯＭ４４へ通知用のＰＵＤは送信しない。

Ｓ２５０では、ＳｏＡｄ４７が、受信したＰＤＵをパッキング用の一時的なバッファに格納する。Ｓ２６０では、ＳｏＡｄ４７が、ＰｄｕＲ４３へ、送信要求に対する戻り値を送信する。そして、本実施形態と同様に、Ｓ１３０のイーサネット送信処理を実行する。

本実施形態に係る中継処理では、従来の中継処理と異なり、格納用のＰＤＵがＳｏＡｄ４７へ送信されるだけでなく、通知用のＰＤＵがＳＷ－Ｃ４６へ送信される。そのため、本実施形態に係る中継処理では、従来の中継処理のようにＡＵＴＯＳＡＲ標準モジュールを利用しつつ、通知用のＰＤＵを用いて、通信動作中に動的にサイズ閾値及びタイ閾値を変更することができる。

＜４．効果＞
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）車両情報、通信負荷、及び第２メッセージに格納される第１メッセージのシグナル情報のうちの少なくとも一つに応じて、中継方式が通信動作中に動的に設定される。したがって、動的な条件に応じた柔軟な中継処理を実現することができる。

（２）車両状態が検出され、検出された車両状態に応じたタイマ閾値及びサイズ閾値を設定することができる。ひいては、車両状態に応じたメッセージの送信頻度などに適した中継処理を実現することができる。

（３）通信負荷が監視され、通信負荷に応じたタイマ閾値及びサイズ閾値を設定することができる。ひいては、通信負荷に応じたメッセージの送信頻度などに適した中継処理を実現することができる。

（４）サイズ閾値及びタイマ閾値が動的に設定される。これにより、第２メッセージの送信を決定する条件を、車両状態、通信負荷、及び第１メッセージのシグナル情報のうちの少なくとも１つに応じて変更して、柔軟な中継処理を実現することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（ａ）上記実施形態では、第１メッセージがＣＡＮメッセージ、第２メッセージがイーサネットメッセージの例を示したが、本開示はこれに限定されるものではない。第１メッセージのペイロードが第２メッセージのペイロードよりも短いという関係を満たす第１メッセージ及び第２メッセージであれば、本開示を適用することができる。

（ｂ）上記実施形態における１個の構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１個の構成要素が有する１個の機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１個の構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１個の機能を、１個の構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（ｃ）上述した車載通信中継装置の他、当該車載通信中継装置を構成要素とする通信車載ネットワークシステム、当該車載通信中継装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、通信中継方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１５…第１ネットワーク、２５…第２ネットワーク、３０…中継装置、４００…ＢＳＷ，４５０…ユーザアプリケーション。

Claims (6)

1. 第１ネットワーク（１５）及び第２ネットワーク（２５）を介して、複数の電子制御装置（１０，２０）間におけるデータ通信の中継を行う車載通信中継装置であって、
   前記第１ネットワーク上の１個以上の第１メッセージを、前記第２ネットワーク上の１個の第２メッセージに格納するように構成された格納部（４００）と、
   前記第２メッセージのデータサイズが設定されたサイズ閾値に到達したこと、又は、前記第１メッセージの前記第２メッセージへの格納開始からの経過時間が、前記第２メッセージが有するタイマ閾値に到達したこと、又は、トリガＩＤを持つ前記第１メッセージが前記第２メッセージに格納されたことに応じて、前記第２メッセージを送信するように構成された送信部（４６）と、
   前記車載通信中継装置が搭載された車両の状態が、停車モード、走行モード、及び停車中のダイアグモードのいずれかであるかを検出するように構成された車両モード検出部と、
   前記車両モード検出部により検出された前記車両の状態に応じて、前記サイズ閾値及び／又は前記タイマ閾値を、通信動作中に動的に設定するように構成された設定部（４５０）と、を備える、
   車載通信中継装置。
2. 前記設定部は、更に、前記第１ネットワーク及び前記第２ネットワークの少なくとも一方における通信の統計情報に応じて、前記サイズ閾値及び／又は前記タイマ閾値を、通信動作中に動的に設定するように構成されている、
   請求項１に記載の車載通信中継装置。
3. 前記設定部は、
   前記車両モード検出部により検出された前記車両の状態が前記走行モードである場合、前記車両の状態が前記停車モードである場合よりも、前記サイズ閾値を大きく設定する、
   請求項１又は２に記載の車載通信中継装置。
4. 前記設定部は、
   前記車両モード検出部により検出された前記車両の状態が前記停車中のダイアグモードである場合、前記車両の状態が前記停車モードである場合よりも、前記サイズ閾値を大きく設定する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車載通信中継装置。
5. 前記設定部は、
   前記車両モード検出部により検出された前記車両の状態が前記停車中のダイアグモードである場合、前記車両の状態が前記停車モードである場合よりも、前記タイマ閾値を大きく設定する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の車載通信中継装置。
6. 第１ネットワーク（１５）及び第２ネットワーク（２５）を介した、複数の電子制御装置（１０，２０）間における中継装置のデータ通信の中継方法であって、
   前記第１ネットワーク上の１個以上の第１メッセージを、前記第２ネットワーク上の１個の第２メッセージに格納し、
   前記第２メッセージのデータサイズが設定されたサイズ閾値に到達したこと、又は、前記第１メッセージの前記第２メッセージへの格納開始からの経過時間が、前記第２メッセージが有するタイマ閾値に到達したこと、又は、トリガＩＤを持つ前記第１メッセージが前記第２メッセージに格納されたことに応じて、前記第２メッセージを送信し、
   前記複数の電子制御装置が搭載された車両の状態が、停車モード、走行モード、及び停車中のダイアグモードのいずれかであるかを検出し、
   検出された前記車両の状態に応じて、前記サイズ閾値及び／又は前記タイマ閾値を、通信動作中に動的に設定する、
   中継装置のデータ通信の中継方法。

Images