JP7371589B2 - 中継装置 - Google Patents
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Description
そして、このような多くのECUが接続された複数のバスがゲートウェイ装置を介して接続された大きなネットワークシステムに、つまり、ゲートウェイ装置が必要なほど大きなネットワークシステムに、上述のセレクティブウェイクアップ機能を導入した場合には、バス負荷が増大する恐れがあった。
この通信システムは、複数のバス(5)と通信装置(7)と中継装置とを備えている。
通信装置は、複数のバスの各バス毎に1又は複数個接続されており、自身のウェイクアップ状態とスリープ状態との動作モードを切り替え可能な装置である。このウェイクアップ状態とは、周知のように、通信装置において、制御データ等の送受信などの通常の処理が可能な通常の動作状態(即ち、起動状態)を示し、スリープ状態とは、ウェイクアップ状態よりも消費電力が少ない動作状態を示している。
本開示では、通信フレームとして、通信装置のウェイクアップ状態とスリープ状態との動作モードを示す情報を含むウェイクアップパターンを有するウェイクアップフレームを用いて通信を行う。
情報集約部は、複数のバスにそれぞれ接続された1又は複数の通信装置から、各バスが接続された各ポートを介して、複数のウェイクアップフレームを受信した場合には、当該複数のウェイクアップフレームの各ウェイクアップパターンに含まれる動作モードを示す情報を、送受信すべき所定の前記情報を含み且つ前記ウェイクアップパターンの数を少なくするように集約して、ウェイクアップパターンを求めるように構成されている。
このような構成により、本開示では、通信システムにおけるバス負荷を低減することができる。
[1.第1実施形態]
[1-1.全体構成]
まず、本第1実施形態における通信システムの全体構成について説明する。
本第1実施形態では、一例として、バス5が4本の場合について説明するが、これに限定されるものではない。なお、各バス5を区別する場合には、例えば、第1バス5a、第2バス5b、第3バス5c、第4バス5dとする。
なお、各ECU7を区別する場合には、例えば、第1バス5aに接続された第1ECU7aと第2ECU7bと第3ECU7c、第2バス5bに接続された第4ECU7dと第5ECU7eと第6ECU7f、第3バス5cに接続された第7ECU7g、第4バス5dに接続された第8ECU7hとする。
なお、以下で送信とは、ブロードキャストのことである。このブロードキャストとは、周知のように、特定の送信相手を指定することなく、同じネットワーク上の全てのノードによって受信されるパケット(例えば、ウェイクアップフレーム)を送信することである。なお、本第1実施形態では、後述するように、ウェイクアップフレームを送信しないバス5もある。
[1-2.ゲートウェイ装置]
次に、GW3について説明する。
CPUは、ROMに記録されたプログラムに従って、ゲートウェイ処理等を行う。例えば、あるバス5からGW通信部15を介して受信した通信フレームを、通信フレームのIDに基づいて識別し、必要に応じて、送信すべき他のバス5に転送する等の、いわゆるゲートウェイ機能を実現する処理を行う。なお、IDは、identificationの略であり、自身の識別に用いられる記号である。
また、マイコンは、図示しないが、CANプロトコルに従って通信処理を行う通信コントローラ(以下、GW通信コントローラ)を備えている。なお、GW通信コントローラは、各GW通信部15毎に設けられている。
このGW通信部15は、GW通信コントローラから出力された通信フレームを、CANで規定された電気信号に変換し、該電気信号を送信バッファを介して各バス5へ出力する。また、各バス5から受信バッファを介して受信した通信フレームを、GW通信コントローラへ出力する。
[1-3.ECU]
次に、ECU7について説明する。
ECU制御部21は、図示しないが、CPU、ROM、RAM等を有する周知のマイコンを少なくとも備える。マイコンは、GW制御部11と同様に、図示しない通信コントローラを備える。
マイコンは、通信コントローラおよびECU通信部23を介して、CANプロトコルに従った通信処理(例えば、フレームの送受信、調停処理、エラー処理等)を実行する。また、通信コントローラおよびECU通信部23を介して、他のECU7との間でメッセージを交換することにより、他のECU7と連携して各種処理を実行する。
このECU通信部23は、マイコンが生成する通信フレームを、あらかじめ規定されたバス5の電気的条件を満たす通信信号に変換し、バス5を介して送信する。
[1-4.通信フレーム]
次に、通信システム1で送受信される通信フレームについて説明する。
図2に示すように、通信フレームは、その先頭部分に、送信元IDの領域が設定されている。送信元IDは、異なるECU7が同じ値を持つことがないようにユニークに割り当てられ、同じECU7であってもフレームの種別によって異なるIDが割り当てられる。
従って、通信フレームを受信した他のECU7は、送信元IDに基づきフレームの種別を識別することができる。つまり、送信元IDに基づいて、受信した通信フレームがウェイクアップフレームであることを識別できる。
詳しくは、ウェイクアップパターンの先頭から順番に、複数のECU7を8種類のグループに区分して、各グループ毎の動作状態を設定する情報を記憶するように構成されている。
次に、ウェイクアップパターンの情報を集約する方法について説明する。
本第1実施形態では、まず第1に、GW制御部11にて、あるGW通信部15で受信した複数のウェイクアップフレームについて、それらのウェイクアップパターンの情報を集約する。詳しくは、複数のウェイクアップフレームのウェイクアップパターンについて、各ウェイクアップパターンに含まれる情報同士を、論理和を用いて集約する。
<ポート用のウェイクアップパターンを集約して作製する方法>
ここでは、図3に示すように、あるGW通信部15(例えば、第1GW通信部15a)において、ウェイクアップフレーム(即ち、WUF)を送受信する場合を例に挙げる。
ここでは、図5に示すように、各GW通信部15に対応したポート用のウェイクアップパターンが作製され、さらに、各GW通信部15にて送信される送信用のウェイクアップフレームに用いられるウェイクアップパターン(即ち、送信用のウェイクアップパターン)が作製される場合を例に挙げる。
例えば、第1GW通信部15aからウェイクアップフレームが送信される場合には、自身の第1GW通信部15aに対応したポート用のウェイクアップパターンを除いて、第2GW通信部15bと第3GW通信部15cと第4GW通信部15dの各ポート用のウェイクアップパターン(即ち、「受信」参照)の情報を集約する。これにより、第1GW通信部15aからウェイクアップフレームを送信するための送信用のウェイクアップパターン(即ち、「送信」参照)が得られる。
そして、このようにして情報が集約された送信用のウェイクアップパターンを含む送信用のウェイクアップフレームを作製し、この送信用のウェイクアップフレームは、各GW通信部15から各バス5に対して送信(即ち、ブロードキャスト)される。よって、各ECU7は、前記送信用のウェイクアップフレームに基づいて、自身のウェイクアップやスリープの状態を判断することができる。
次に、通信システム1の各部における処理について説明する。
<GW側の処理>
まず、GW3のGW制御部11のマイコンが実行する処理について説明する。
図7に示すように、ステップ(以下、S)100にて、各GW通信部15においては、各ECU7が接続された各バス5を介して、各ECU7から送信されたウェイクアップフレームを受信する。
続くS140では、送信用のウェイクアップフレームの送信タイミングか否かを判定する。ここで肯定判断されるとS150に進み、一方否定判断されると待機する。
続くS160では、GW3自身のスリープ(即ち、低消費電力モード)を禁止する条件が満たされているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとS170に進み、一方否定判断されるとS180に進む。
<ECU側の処理>
次に、ECU7のECU制御部21のマイコンが実行する処理について説明する。
S210では、ウェイクアップフレームの送信タイミングであるので、ECU7が接続されたバス5に対してウェイクアップフレームを送信する。
この受信したウェイクアップフレームには、ECU7のグループ毎のウェイクアップやスリープの情報が含まれているので、この情報に基づいて、当該ECU7自身の動作を決定することができる。
上記第1実施形態では、以下の効果を得ることができる。
(1a)本第1実施形態では、GW3において、各バス5から複数のウェイクアップフレームを受信した場合には、当該複数のウェイクアップフレームをそのまま他の5に送信するのではなく、複数のウェイクアップフレームに含まれる動作モードを示す情報を集約する。
(1d)本第1実施形態では、任意のGW通信部15から送信する送信用のウェイクアップフレームを作製する場合に、そのGW通信部15以外に他に複数のGW通信部15があるときには、他の複数のGW通信部15に対応したポート用のウェイクアップパターンに含まれる動作モードを示す情報を集約して、送信用のウェイクアップフレームに用いられるウェイクアップパターンを求める。
(1f)本第1実施形態では、送信用のウェイクアップフレームを受信したECU7は、その受信したウェイクアップフレームに含まれる動作モードを示す情報に基づいて、自身の状態を判断することができる。
従って、このウェイクアップフレームを送受信することにより、グループ全体の動作モードを指定することができる。
本第1実施形態と本開示との関係において、通信システム1が通信システムに対応し、GW3が中継装置に対応し、バス5がバスに対応し、ECU7が通信装置に対応している。また、GW制御部11及びその処理(S100、S130)が情報集約部に対応し、GW制御部11及びその処理(S130)がフレーム作製部に対応する。
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、以下では主として第1実施形態との相違点について説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
図9に示すように、本第2実施形態における通信システム31は、複数のGW33と、各GW33に接続された複数のバス35と、各バス35に接続された複数のECU37と、を備える。
第1GW33aは、第1GW制御部41aと第1GW記憶部43aとを備え、第2GW33bは、第2GW制御部41bと第2GW記憶部43bとを備え、第3GW33cは、第3GW制御部41cと第3GW記憶部43cとを備える。なお、各制御部41a~41cや各記憶部43a~43cは、第1実施形態のGW制御部11やGW記憶部13と同様である。
[2-2.情報の集約や送受信の方法]
次に、情報の集約やフレームの送受信の方法について説明する。
例えば、第1aGW通信部45aが、第1ECU37aから「1000 1000」のWUパターンを有する第1WUFを受信し、第2ECU37bから「1000 0001」のWUパターンを有する第2WUFを受信し、第3ECU37cから「1110 1001」のWUパターンを有する第1WUFを受信した場合を例に挙げる。
例えば、第1GW33aの第1bGW通信部45bから、ウェイクアップフレームを送信する場合には、第1aGW通信部45aにて受信した複数のウェイクアップフレームの情報を集約することによって得られた「1110 1001」のポート用のウェイクアップパターンを用いる。
第3bGW通信部45eから、ウェイクアップフレームを送信する場合には、第3bGW通信部45e自身以外の第3aGW通信部45d及び第3cGW通信部45fにて受信した複数のウェイクアップフレームから得られた各ポート用のウェイクアップパターンの情報を集約する。
第3cGW通信部45fから、ウェイクアップフレームを送信する場合には、通信性能の高いバックボーン回線にウェイクアップフレームを送信するので、上述したような各ポート用のウェイクアップパターン同士の情報の集約は不要である。
[2-3.処理]
次に、GW33のマイコンが実行する処理について説明する。
図10に示すように、S300にて、各バス35が接続された各GW通信部45を介して、各ECU37から送信されたウェイクアップフレームや、各GW33から送信されたウェイクアップフレームを受信する。
例えば、ローカル回線にウェイクアップフレームを送信する場合には、送信するGW通信部45自身以外の各GW通信部45に対応した各ポート用のウェイクアップフレームの情報を集約したウェイクアップフレームを含む送信用のウェイクアップフレームを送信する。
S360では、GW33はスリープではないので、第1実施形態と同様に、レジスタ値を初期化し、前記S300に戻る。
なお、各ECU37における処理は、第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
[3.他の実施形態]
以上、本開示の実施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。
(3b)本開示に記載のGW制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。
含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
Claims (8)
- 通信フレームの送受信を行う通信システム(1)に用いられる中継装置(3)であって、
前記通信システムは、
前記通信フレームの通信路である複数のバス(5)と、
前記複数のバスの各バス毎に1又は複数個接続された通信装置(7)であって、自身のウェイクアップ状態とスリープ状態との動作モードを切り替え可能な通信装置と、
前記複数のバスの各バスがそれぞれ各ポート(15)に接続されるとともに、前記複数のバス間にて前記通信フレームの送受信が可能な前記中継装置と、
を備え、
前記通信フレームとして、前記通信装置の前記ウェイクアップ状態と前記スリープ状態との動作モードを示す情報を含むウェイクアップパターンを有するウェイクアップフレームを用いて通信を行う構成を有し、
前記中継装置は、
前記複数のバスにそれぞれ接続された前記1又は複数の通信装置から、前記各バスが接続された前記各ポートを介して、複数の前記ウェイクアップフレームを受信した場合には、当該複数のウェイクアップフレームの前記各ウェイクアップパターンに含まれる前記動作モードを示す情報を、送受信すべき所定の前記情報を含み且つ前記ウェイクアップパターンの数を少なくするように集約して、前記ウェイクアップパターンを求めるように構成された情報集約部(11、S100、S130)と、
前記情報を集約した前記ウェイクアップパターンを用いて、前記各ポートから前記各バスに送信するための送信用のウェイクアップフレームを作製するように構成されたフレーム作製部(11、S130)と、
を備えた、
中継装置。 - 請求項1に記載の中継装置であって、
任意の前記バスに複数の通信装置が接続されている場合に、当該複数の通信装置から前記バス及び前記ポートを介してそれぞれ前記ウェイクアップフレームを受信したときには、当該複数のウェイクアップフレームに含まれる前記動作モードを示す情報について前記集約を行って、前記ポートに対応したポート用のウェイクアップパターンを求めるように構成された、
中継装置。 - 請求項2に記載の中継装置であって、
任意の前記ポートから送信する前記送信用のウェイクアップフレームを作製する場合には、前記任意のポートに対応した前記ポート用のウェイクアップパターンを除いて前記集約を行って、前記送信用のウェイクアップフレームに用いられるウェイクアップパターンを求めるように構成された、
中継装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の中継装置であって、
任意の前記ポートから送信する前記送信用のウェイクアップフレームを作製する場合に、前記任意のポート以外に他に複数の前記ポートがあるときには、当該他の複数のポートに対応した前記ポート用のウェイクアップフレームに含まれる前記動作モードを示す情報について前記集約を行って、前記送信用のウェイクアップフレームに用いられるウェイクアップパターンを求めるように構成された、
中継装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の中継装置であって、
前記複数のウェイクアップフレームに含まれる前記動作モードを示す情報について前記集約を行う場合には、前記動作モードを示す情報の論理和をとるように構成された、
中継装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の中継装置であって、
前記中継装置の前記ポートにはバックボーン回線が接続されており、
前記中継装置の任意の前記ポートから前記バックボーン回線に対して前記送信用のウェイクアップフレームを送信する場合には、前記任意のポート以外の他の前記ポート毎にそれぞれ前記動作モードを示す情報が集約された前記ウェイクアップパターンを含む前記各送信用のウェイクアップフレームを作製し、当該各送信用のウェイクアップフレームを前記任意のポートからそれぞれ送信するように構成された、
中継装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の中継装置であって、
前記送信用のウェイクアップフレームを受信した前記通信装置は、当該受信したウェイクアップフレームに含まれる前記動作モードを示す情報に基づいて、自身の状態を判断するように構成された、
中継装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれかに1項に記載の中継装置であって、
前記ウェイクアップフレームには、前記通信装置が含まれるグループ毎に、当該通信装置の前記動作モードを示す情報が記憶されている、
中継装置。
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